[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7559851B2 - チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法 - Google Patents

チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7559851B2
JP7559851B2 JP2023019833A JP2023019833A JP7559851B2 JP 7559851 B2 JP7559851 B2 JP 7559851B2 JP 2023019833 A JP2023019833 A JP 2023019833A JP 2023019833 A JP2023019833 A JP 2023019833A JP 7559851 B2 JP7559851 B2 JP 7559851B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent
coloured
less
thiophene
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023019833A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023075093A (ja
Inventor
シルビア ロッセリ
ニコラウス ノア
アンソニー ロバーツ
ゼンカ ミセバ
ガブリエル ネレス
ヴィター ディーマン
デイヴィット ダナー
ウィリアム イー フォード
デニス チェカ
ブラディミール ヤクキン
ラーズ ピーター シェラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Sony Group Corp
Original Assignee
Sony Corp
Sony Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp, Sony Group Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JP2023075093A publication Critical patent/JP2023075093A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7559851B2 publication Critical patent/JP7559851B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic element specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, covered by group H10K10/00
    • H10K19/20—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic element specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, covered by group H10K10/00 comprising components having an active region that includes an inorganic semiconductor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30—Devices controlled by radiation
    • H10K39/32—Organic image sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本開示の分野は、有機イメージセンサのための活性材料に係る。
本開示は、透明Ｐ材料、吸収層、光電変換層及び／又は有機イメージセンサにおけるそ
の使用、並びに、その合成方法に関する。
本開示はまた、本開示による活性材料を含む光電変換層、本開示による活性材料又は本
開示による光電変換層を含むデバイスにも関する。
さらに、本開示は、本開示による光電変換層を含む有機イメージセンサに関する。
本明細書の「技術分野」は、開示の内容の概略を示すためのものである。技術分野に記
載した範囲の発明者の業績、同じく、出願時に先行技術とは認められない説明の概要は、
明示又は黙示を問わず、本開示に対する先行技術ではない。
光学イメージを、電気信号へ変換するための半導体デバイスであるイメージセンサは、
光をセンシングする光センシングユニットと、センシングした光を電子信号へと処理して
データをストアする論理回路ユニットとを含む。
従来技術において、光センシングユニットは、カラーフィルタ、光電変換フィルム、シ
リコン等の半導体ｐ－ｎ接合を含む。カラーフィルタは、色によって光を分けるが、空間
分解能や集光利用効率が減少する。
この問題を解決するために、異なる波長の光を検出可能な光電変換装置を、長手方向に
スタックする幾何配置が報告されている。特に、このような光電変換ユニットは、ｐ－ｎ
接合やバルクヘテロ接合に基づく有機光電変換層である。このようなユニットの光電変換
効率は、層に用いる材料の種類に大きく依存する。現在利用されている有機材料では、変
換効率が低く、暗電流が大きいことが報告されている。
他の解決策は、ＩＲ領域は吸収するが、可視領域は吸収せず、可視範囲の相補型金属酸
化膜半導体（ＣＭＯＳ）ベースの撮像部と、又は可視範囲は吸収しない有機ベースの撮像
部と組み合わせることができる有機層を用いることである。両方の場合において、ホワイ
トライトが集光され、ＢＧＲピクセル解像度を得るためには、フィルタを用いなければな
らない。この場合も、カラーフィルタの場合と同様に、色によって光を分けるが、空間分
解能や利用効率が減少する。
本開示は、Ｐ：Ｎヘテロ接合又はＰ：Ｎ二層又は多層接合、特に、Ｐ：Ｎ１：Ｎ２又は
Ｐ１：Ｐ２：Ｎヘテロ接合又は多層接合で構成されるとき、着色Ｎ又は着色Ｎ混合物（Ｎ
１：Ｎ２）、着色Ｐ又は着色ＰとＮ材料の混合物（Ｐ２：Ｎ）において形成される励起子
を、ＨＯＭＯ分離のプロセスにより、効率的に分離する品質、及び／又は、着色Ｎ又は着
色Ｎ材料混合物から、他方の着色Ｐ材料から、又は着色Ｎと他方のＰ材料の混合物から正
孔を受容する品質、を有する透明Ｐ材料を提供するものである。正孔を輸送する品質も有
する。
ここで、透明とは、
約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－
１未満の透過係数、約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００，
０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、
４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フ
ィルムにおける）、
５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フ
ィルムにおける）を指し、
着色とは、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの範囲において、約６０，０００ｃｍ－１を超
える吸収係数（この範囲のどこかに最大がある、又はこの範囲のいずれにおいて吸収され
る）を指す。
本開示は、透明Ｐ材料を提供するものであり、材料は、
堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成する
有機系化合物であり、
約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－
１未満の透過係数及び約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００
，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数を有し、かつ
堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成する
有機系化合物であり、
４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フ
ィルムにおける）又は、
５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フ
ィルムにおける）を有する。
本開示は、本開示による透明Ｐ材料を、吸収層及び／又は光電変換層及び／又は光電子
用途のハイブリッドモジュールにおける使用を提供する。
本開示は、本開示による透明Ｐ材料を含む光電変換層を提供する。本開示は、本開示に
よる透明Ｐ材料を含む吸収層を提供する。
本開示は、本開示による透明Ｐ材料又は本開示による光電変換層を含むデバイスを提供
する。
本開示は、本開示による光電変換層を含む有機光電変換ユニットを含む有機イメージセ
ンサを提供する。
本開示は、本開示による光電変換層を含む有機光電変換ユニットを含むハイブリッドシ
リコン有機イメージセンサを提供する。
本開示は、透明Ｐ材料、特に、チオフェンベース、セレノフェンベース材料及びその二
量体の合成方法を提供する。
上記の段落は、概略の紹介として提供されるものであり、本請求項の範囲を限定しよう
とするものではない。更なる利点と共に記載された実施形態は、添付の図面と併せて以下
の詳細な説明を参照することにより、良く理解されるであろう。
開示及びその多くの付随する利点は、添付の図面と共に、以下に詳細な説明を参照する
ことにより、より完全に理解されるであろう。
図１は、ＣＭＯＳイメージセンサを示す。 図２は、ハイブリッドシリコン有機イメージセンサの概略図を示す。 図３は、異なる層をもつ有機ベースの光電変換ユニットの概略図を示す。 図４は、透明ｐと着色ｎ（Ｐ：Ｎ）の場合のＨＯＭＯ分離プロセスを説明する。 図５は、透明ｐ及び着色ｎ、或いは透明ｎ又は着色ｎと共に着色ｐ（Ｐ：Ｎ１：Ｎ２又はＰ１：Ｐ２：Ｎ）の場合のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯ分離プロセスを示す。 図６は、３成分光電変換層についての例を示す。 図７Ａは、実施例１による、ＢＤＴ３と呼ばれるチオフェンベースＰ材料の調製のための合成経路を示す。 図７Ｂは、ＢＤＴ３のＭＡＬＤＩ－ＴＯＦマススペクトルであり、平坦線は、昇華ＢＤＴ３であり、点線は、ＢＤＴ３のシミュレートされたマススペクトルであり（ｉ参照）、昇華ＢＤＴ３のＴＧ（ｉｉ参照）及びＤＳＣ（ｉｉｉ参照）、ＵＶ－Ｖは、ＢＤＴ３の吸収及びＰＬスペクトルである（ｉｖ参照）。 図８Ａは、実施例２による、ＢＴＢＴ１４と呼ばれるチオフェンベースＰ材料の調製のための合成経路を示す。 図８Ｂは、ＢＴＢＴ１４（実線）、昇華ＢＴＢＴ１４（点線）のＭＡＬＤＩ－ＴＯＦマススペクトル、ＢＴＢＴ１４のシミュレートマススペクトル（ｉ参照）、ＴＧ（ｉｉ参照）、昇華ＢＴＢＴ１４のＤＳＣ（ｉｉｉ参照）、ＢＴＢＴ１４のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトル（ｉｖ参照）を示す。 図９Ａは、実施例３による、ＢＴＢＴ２と呼ばれるチオフェンベースＰ材料の調製のための合成経路を示す。 図９Ｂは、ＢＴＢＴ２（実線）、昇華ＢＴＢＴ２（点線）のＭＡＬＤＩ－ＴＯＦマススペクトル、ＢＴＢＴ２のシミュレートマススペクトル（ｉ参照）、ＴＧ（ｉｉ参照）、昇華ＢＴＢＴ２のＤＳＣ（ｉｉｉ参照）、ＢＴＢＴ２のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトル（ｉｖ参照）を示す。 図１０Ａは、実施例４による、ＢＴＢＴ９と呼ばれるチオフェンベースＰ材料の調製のための合成経路を示す。 図１０Ｂは、ＢＴＢＴ９（実線）、昇華ＢＴＢＴ９（点線）のＭＡＬＤＩ－ＴＯＦマススペクトル、ＢＴＢＴ９のシミュレートマススペクトル（ｉ参照）、ＴＧ（ｉｉ参照）、昇華ＢＴＢＴ９のＤＳＣ（ｉｉｉ参照）、ＢＴＢＴ９のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトル（ｉｖ参照）を示す。 図１１Ａは、実施例６による、ＴＴ１と呼ばれるチオフェンベースＰ材料の調製のための合成経路を示す。 図１１Ｂは、ＴＴ１（実線）、昇華ＴＴ１（点線）のＭＡＬＤＩ－ＴＯＦマススペクトル、ＴＴ１のシミュレートマススペクトル（ｉ参照）、ＴＧ（ｉｉ参照）、昇華ＴＴ１のＤＳＣ（ｉｉｉ参照）、ＴＴ１のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトル（ｉｖ参照）を示す。 図１２は、単一材料フィルム１２、ＢＤＴ３、ＢＴＢＴ１２、ＢＴＢＴ２、ＢＴＢＴ９（図１２Ａ）及びＴＴ１（図１２Ｂ）のガラスでの吸収係数を示す。 図１２は、単一材料フィルム１２、ＢＤＴ３、ＢＴＢＴ１２、ＢＴＢＴ２、ＢＴＢＴ９（図１２Ａ）及びＴＴ１（図１２Ｂ）のガラスでの吸収係数を示す。 図１３は、デバイス構造及び本開示による光電変換層（ｉ－層）の構造を示す。 図１４は、ＢＤＴ３：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°Ｃアニールの吸収を示す。左：ｉ－層の正規化吸収率、右：ｉ－層の吸収係数。 図１５は、ＢＴＢＴ１４：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°Ｃアニールの吸収を示す。左：ｉ－層の正規化吸収率、右：ｉ－層の吸収係数。 図１６は、ＢＴＢＴ２：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°Ｃアニールの吸収を示す。左：ｉ－層の正規化吸収率、右：ｉ－層の吸収係数。 図１７は、ＢＴＢＴ９：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°Ｃアニールの吸収を示す。左：ｉ－層の正規化吸収率、右：ｉ－層の吸収係数。 図１８は、ＴＴＩ：Ｆ６－ＯＰｈ２６Ｆ２：Ｃ６０ ５分／１６０°Ｃアニールの吸収を示す。左：ｉ－層の正規化吸収率、右：ｉ－層の吸収係数。 図１９は、ＥＱＥ＠－２．６Ｖ、１．６μＷ／ｃｍ２８４％でのＢＤＴ３：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５ｍｉｎ／１６０°ＣアニールのＥＱＥ図を示す。 図２０は、ＥＱＥ＠－２．６Ｖ、１．６μＷ／ｃｍ２８１％でのＢＴＢＴ１４：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５ｍｉｎ／１６０°ＣアニールのＥＱＥ図を示す。 図２１は、ＥＱＥ＠－２．６Ｖ、１．６μＷ／ｃｍ２９３％でのＢＴＢＴ２：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５ｍｉｎ／１６０°ＣアニールのＥＱＥ図を示す。 図２２は、ＥＱＥ＠－２．６Ｖ、１．６μＷ／ｃｍ２９３％でのＢＤＢＴ９：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５ｍｉｎ／１６０°ＣアニールのＥＱＥ図を示す。 図２３は、ＥＱＥ＠－２．６Ｖ、１．６μＷ／ｃｍ２６１％でのＴＴ１：Ｆ６－ＯＰｈ２６Ｆ２：Ｃ６０ ５ｍｉｎ／１６０°ＣアニールのＥＱＥ図を示す。 図２４は、ＢＤＴ３：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°ＣアニールのＴＤＣＦを示す。堆積サンプルと比較して、高荷電生成効率８２％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で完全抽出９８％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で低組換え１０％。 図２５は、ＢＴＢＴ１４：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°ＣアニールのＴＤＣＦを示す。堆積サンプルと比較して、中荷電生成効率６８％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で高抽出９５％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で低組換え１１％。 図２６は、ＢＴＢＴ２：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°ＣアニールのＴＤＣＦを示す。堆積サンプルと比較して、高荷電生成効率８１％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で中抽出６５％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で低組換え１０％。 図２７は、ＢＴＢＴ９：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°ＣアニールのＴＤＣＦを示す。堆積サンプルと比較して、高荷電生成効率８７％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で中抽出６８％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で低組換え１１％。 図２８は、ＴＴ１：Ｆ６－ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ５分／１６０°ＣアニールのＴＤＣＦを示す。堆積サンプルと比較して、高荷電生成効率６４％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で中抽出９６％、－２．６Ｖ及び１０μｓ遅延で低組換え２１％。 図２９は、応答／光電流遅延を示す。正規化電流の早い成分、ＢＤＴ３について最高、最短光電流遅延。 図３０は、応答／光電流遅延を示す。二量体について長光電流遅延。 図３１は、ＢＤＴ３（ｓｕｂｌ）：Ｆ６ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０（４：４：２）についての結果を示す。作用スペクトル（ｉ）、ＩＶ（ｉｉ）及びＥＱＥ（ｉｉｉ）。ｐ－バッファ。ＥＱＥ＠－２．５Ｖ、１．６μＷ／ｃｍ２ ８４％。 図３２は、応答／光電流遅延を示す。ＢＤＴ３：Ｆ６ＯＣ６Ｆ５：Ｃ６０ ４：４：２：正規化電流の早い成分、ＢＤＴ３について最高、最短光電流遅延。
上述したとおり、本開示は、透明Ｐ材料を提供する。
本開示による透明Ｐ材料 は、Ｐ：Ｎヘテロ接合、Ｐ：Ｎ二層又は多層接合、特に、Ｐ
：Ｎ１：Ｎ２、Ｐ１：Ｐ２：Ｎヘテロ接合又は多層接合で構成されていると、高品質で、
ＨＯＭＯ分離プロセスを介して、着色Ｎ、着色Ｎ材料の混合物（Ｎ１：Ｎ２）、他の着色
Ｐ、着色ＰとＮ材料（Ｐ２：Ｎ）の混合物中に形成された励起子を効率的に分離する。さ
らに、正孔輸送する品質も高い。
本開示によれば、透明Ｐ材料は、励起着色材料（Ｐ材料又はＮ材料吸収光子）のＨＯＭ
Ｏへ電子を供与し、これは、正孔受容に等しい。
本開示によれば、「透明」とは、約４５０～約７００ｎｍの領域の可視波長範囲におい
て約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、及び約４００～約４５０ｎｍの領域の
可視波長範囲において約１００，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、又は４５０ｎｍ
より長い波長について７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける
）、又は５００ｎｍより長い波長について４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材
料フィルムにおける）を指し、「着色」とは、約４００～約７００ｎｍの領域の可視波長
範囲において（この領域における最大、この領域で吸収する全て）約６０，０００ｃｍ－
１超える吸収係数を指す。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、
－堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いて、高品質な均質フィルムを形成する
有機系化合物であり、
約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－
１未満の透過係数及び約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００
，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数を有する。
透明Ｐ材料は、４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係
数（単一材料フィルムにおける）又は、５００ｎｍより長い波長について、４０，０００
ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）を有する。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、
－チオフェンベース材料、
－セレノフェンベース材料、及び
－その二量体の群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式ＩＸで表されるチオフェン－又は
セレノフェンベース材料である。
Figure 0007559851000001
式中、
Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ－Ｒ２
から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル及びア
リールから選択され、Ｒは、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキル基、鎖状及び
分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又はアリールスルフ
ァニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリール基、ビアリー
ル基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から選択される。
一般式ＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択される。
一般式ＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｒは、
Figure 0007559851000002
Figure 0007559851000003
Figure 0007559851000004
Figure 0007559851000005
Figure 0007559851000006
Figure 0007559851000007

から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３
、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式ＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、Ｒ
は、
Figure 0007559851000008
Figure 0007559851000009
Figure 0007559851000010
Figure 0007559851000011
Figure 0007559851000012
Figure 0007559851000013
から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ
３、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式ＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料のより好ましい実施形
態において、材料は、
Figure 0007559851000014
Figure 0007559851000015
Figure 0007559851000016
からなる群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式Ｘａで表されるチオフェン－又は
セレノフェンベース材料であり、
Figure 0007559851000017
 式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル
及びアリールから選択され、ＲはＨ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキル基、鎖状
及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又はアリールス
ルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリール基、ビア
リール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から選択される
。
一般式Ｘａで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択される。
一般式Ｘａで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｒは、
Figure 0007559851000018
Figure 0007559851000019
Figure 0007559851000020
Figure 0007559851000021
Figure 0007559851000022

から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３
、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式Ｘａで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、Ｒ
は、
Figure 0007559851000023
Figure 0007559851000024
Figure 0007559851000025
Figure 0007559851000026
Figure 0007559851000027

選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、ＣＦ３
、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式Ｘａで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料のより好ましい実施形
態において、材料は、
Figure 0007559851000028
Figure 0007559851000029
からなる群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又は
セレノフェンベース材料であり、
Figure 0007559851000030
 Ｘｂ
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル
及びアリールから独立して選択され、Ｒは、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキ
ル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又は
アリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリー
ル基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から
選択される。
一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択される。
一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｒは、
Figure 0007559851000031
Figure 0007559851000032
Figure 0007559851000033
Figure 0007559851000034
Figure 0007559851000035
選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、Ｃ
Ｆ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料の好ましい実施形態に
おいて、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、Ｒ
は、
Figure 0007559851000036
Figure 0007559851000037
Figure 0007559851000038
Figure 0007559851000039
Figure 0007559851000040
Figure 0007559851000041
選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、Ｃ
Ｆ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料のより好ましい実施形
態において、材料は、
Figure 0007559851000042
Figure 0007559851000043
Figure 0007559851000044
からなる群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表さ
れるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり、
Figure 0007559851000045
 式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル
及びアリールから選択され、Ｒは、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキル基、鎖
状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又はアリール
スルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリール基、ビ
アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から選択され
る。
一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料
の好ましい実施形態において、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから
独立して選択される。
一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料
の好ましい実施形態において、Ｒは、
Figure 0007559851000046
Figure 0007559851000047
Figure 0007559851000048
Figure 0007559851000049
Figure 0007559851000050
Figure 0007559851000051
選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、Ｃ
Ｆ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料
の好ましい実施形態において、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから
独立して選択され、Ｒは、
Figure 0007559851000052
Figure 0007559851000053
Figure 0007559851000054
Figure 0007559851000055
Figure 0007559851000056
選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、Ｃ
Ｆ３、アリール及びアルキルから独立して選択される。
一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料
のより好ましい実施形態において、材料は、
Figure 0007559851000057
Figure 0007559851000058
からなる群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式ＸＸＸＩＸで表されるチオフェン
－又はセレノフェンベース材料である。
Figure 0007559851000059
 式中、Ｔは、一般式ＩＸ、Ｘａ、Ｘｂ、ＸＩ、ＸＩＩａ、ＸＩＩｂ、ＸＸＩＩ～ＸＸＸＶ
ＩＩＩのうちの１つとの構造から選択される。
Figure 0007559851000060
Figure 0007559851000061
Figure 0007559851000062
Figure 0007559851000063
Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ－Ｒ
２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、アリール及びアルキルか
ら選択され、Ｒ及びＲ１は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、
シクロアルキル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、
アルキル又はアリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロ
ゲン化アリール基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオ
レニル基から独立して選択され、Ｂは、無し、又は
Figure 0007559851000064
Figure 0007559851000065
Figure 0007559851000066
から選択される。
一般式ＸＸＸＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料のより好ましい
実施形態において、材料は、
Figure 0007559851000067
Figure 0007559851000068
Figure 0007559851000069
Figure 0007559851000070
Figure 0007559851000071
からなる群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式ＸＬで表されるチオフェン－又は
セレノフェンベース材料であり、
Figure 0007559851000072
 式中、Ｔは、一般式ＩＸ、Ｘａ、Ｘｂ、ＸＩ、ＸＩＩａ、ＸＩＩｂ、ＸＸＩＩ～ＸＸＸＶ
ＩＩＩのうちの１つとの構造から選択され、
Figure 0007559851000073
Figure 0007559851000074
Figure 0007559851000075
Figure 0007559851000076
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２、から独立して選択され、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル及び
アリールから選択され、Ｒ及びＲ１は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、鎖状及び分岐ア
ルキル基、シクロアルキル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロ
ゲン原子、アルキル又はアリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリー
ル基、ハロゲン化アリール基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基
及びフルオレニル基から独立して選択され、Ｈは、
Figure 0007559851000077
Figure 0007559851000078
Figure 0007559851000079
Figure 0007559851000080
Figure 0007559851000081
Figure 0007559851000082
のうちのいずれかから選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ
、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、アルキル基及びアリール基から独立して選択される。
一般式ＸＬで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料のより好ましい実施形
態において、材料は、
Figure 0007559851000083
Figure 0007559851000084
Figure 0007559851000085
からなる群から選択される。
一実施形態において、本開示の透明Ｐ材料は、一般式ＸＬＩで表されるチオフェン－又
はセレノフェンベース材料である。
Figure 0007559851000086
式中、Ｔは、無し、又は一般式ＩＸ、Ｘａ、Ｘｂ、ＸＩ、ＸＩＩａ、ＸＩＩｂ、ＸＸＩ
Ｉ～ＸＸＸＶＩＩＩのうちの１つの構造から選択される。
Figure 0007559851000087
Figure 0007559851000088
Figure 0007559851000089
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル及びア
リールから選択され、Ｒ及びＲ１は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、鎖状及び分岐アル
キル基、シクロアルキル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲ
ン原子、アルキル又はアリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール
基、ハロゲン化アリール基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及
びフルオレニル基から独立して選択され、Ｂは、無し、又は以下より選択され、
Figure 0007559851000090
Figure 0007559851000091
Figure 0007559851000092
Figure 0007559851000093
Figure 0007559851000094
Figure 0007559851000095
Figure 0007559851000096
から選択され
式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、アルキル及び
アリールから独立して選択される。
一般式ＸLＩで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料のより好ましい実施
形態において、材料は、
Figure 0007559851000097
Figure 0007559851000098
Figure 0007559851000099
Figure 0007559851000100
からなる群から選択される。
より好ましい実施形態において、材料は、ＢＤＴ３、ＢＴＢＴ１４、ＢＴＢＴ２、ＢＴ
ＢＴ９及びＴＴ１の群から選択されるチオフェンベース材料である。
Figure 0007559851000101
Figure 0007559851000102
上述したとおり、本開示は、本開示による透明Ｐ材料を含む、Ｐ：Ｎヘテロ結合、好ま
しくは、ヘテロ結合を提供する。
一実施形態において、本開示による透明Ｐ材料は、供与体であり、透明Ｎ材料は、Ｐ：
Ｎヘテロ結合における受容体である。例えば、図４参照。
Ｐ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ結合の一実施形態において、Ｐ材料の１つを、本開示による透明
Ｐ材料と供与体とすることができる。
一実施形態において、Ｐ：Ｎヘテロ結合、好ましくは、Ｐ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合は、
Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（
約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示すのが好ましい。
上述したとおり、本開示は、本開示による透明Ｐ材料を、吸収層において用いるもので
ある。
一実施形態において、吸収層は、さらに、Ｎ及び／又はＰ材料を含み、さらなるＮ及び
／又はＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）に吸収を示すのが好ましい。
上述したとおり、本開示は、本開示による透明Ｐ材料を、
－光電変換層、及び／又は
－有機及び／又はハイブリッドモジュール
において、有機光電変換層、ＯＬＥＤやＯＴＦＴ有機モジュールを含むイメージセンサ
、フォトダイオード、有機太陽光発電等の光電子用途に用いるものである。
一実施形態において、光電変換層及び／又は有機及び／又はハイブリッドモジュールは
、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（
約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示すのが好ましい。
上述したとおり、本開示は、本開示による透明Ｐ材料を含む光電変換層を提供するもの
である。
一実施形態において、光電変換層は、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、Ｎ及び／又
はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示すのが
好ましい。
一実施形態において、光電変換層は、さらに分子を含む。
上述したとおり、本開示は、本開示による透明Ｐ材料を含む吸収層を提供する。
一実施形態において、吸収層は、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、Ｎ及び／又はさ
らなるＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示すのが好ま
しい。
一実施形態において、吸収層は、さらに分子を含む。
上述したとおり、本開示は、本開示による透明Ｐ材料又は本開示による光電変換層を提
供する。
本デバイスは、有機イメージセンサ、ハイブリッドイメージセンサ、フォトダイオード
、有機光電池、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）と
することができる。
一実施形態において、光電変換層は、可視吸収範囲において、光応答を示す。本実施形
態において、デバイスの光電変換層は、本開示による透明Ｐ材料と、好ましくは、可視波
長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示すＮ及び／又はさらなるＰ材料を含
む。
本開示に従って、活性材料の１つが透明であるとき、以下の可能性を提供する。
１つの活性材料のみの吸収を調整することによる、ヘテロ結合／活性層の全体の吸収スペ
クトルの調整、
相手（吸収）材料のみの励起子拡散効率の調整、
ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯによるそれぞれの電荷生成効率の調整、
電子のみ（透明ｎ）又は正孔のみ（透明ｐ）移動度の調整、
全般的：可視範囲における吸収特性の電子／正孔移動及び輸送特性からの切り離し
一実施形態において、デバイスの光電変換層は、さらに分子を含む。
光電変換層は、異なる成分（染料）及びその組み合わせを含み得る。
一実施形態において、光電変換層及び／又は吸収層は、本開示の材料と共に用いること
のできるさらなるｎ及びｐ型材料（分子）及びその誘導体を含み、例えば、供与体として
は、フタロシアニン（Ｐｃ）、サブフタロシアニン（ＳｕｂＰｃ）、メロシアニン（ＭＣ
）、ジケトピロールピロール（ＤＰＰ）、ボロンジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）、イソイ
ンディゴ（ＩＤ）、ペリレンジイミド（ＰＤＩ）及びペリレンモノイミド（ＰＭＩ）、及
びキナクリドン（ＱＤ）、フューズドアセン、例えば、ペンタセン、テトラセン、トリフ
ェニルアミン及びその誘導体（ＴＰＡ）、及び／又は、供与体としては、フラーレン、リ
レンジイミド及びモノイミド（例えば、限定するものではないが、ＰＤＩやＰＭＩ）, フ
タロシアニン及びサブフタロシアニン、ボロンジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）及びシアノ
ペンタセンが挙げられる。
上述したとおり、本開示は、本開示による光電変換層を含む有機イメージセンサを提供
する。
本開示の有機イメージセンサは、好ましくは、
（ａ）本開示による光電変換層を含む有機光電変換ユニットと、
（ｂ）少なくとも１つの電極と、
（ｃ）基板と、
（ｄ）任意で、光電変換層の上部の第２の電極と
を含む。
基板は、シリコン、水晶、ガラス、ポリマー、例えば、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＳ、ＣＯＰ
、ＣＯＰ、ＰＶＡ、ＰＶＰ、ＰＥＳ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、マイカ又はこれらの組み合わせと
することができる。
基材はまた、他の光電変換ユニットとすることもできる。
すなわち、本開示のデバイスは、有機イメージセンサにおいて、（ｉ）１つの有機ユニ
ットと２つの無機ユニット、（ｉｉ）２つの有機ユニットと１つの無機ユニット、又は（
ｉｉｉ）３つの有機ユニットが、互いに組み合わせられたものを含む。有機ユニットのい
ずれもが、本開示による分子／層／デバイスを含むことができる。
好ましい実施形態において、有機イメージセンサは、本開示により、層中に分子を含む
３つの有機変換ユニットからなり（デバイスにおいては、それぞれ、透明電極を有する）
、互いに組み合わせられ、４００ｎｍ～５００ｎｍ、５００ｎｍ～６００ｎｍ及び６００
ｎｍ～７００ｎｍの範囲のうち１つでそれぞれ動作するものである。
組み合わせユニットは、有機－有機又は有機―無機ユニットの垂直及び／又は水平スタ
ックのいずれかにより実現される。
電極材料は、
－透明金属酸化物、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化インジウ
ム（ＩＦＯ）、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ
（ＡＴＯ）、酸化亜鉛（Ａｌ、Ｂ及びＧａドープ酸化亜鉛を含む）、酸化インジウム－酸
化亜鉛（ＩＺＯ）、ＴｉＯ２、
－不透明又は半透明金属、合金、又は導電性ポリマー、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、ＡｌＳｉＣｕ、その他金属、金属合金、又は好適な仕事関数の金属の組み合わ
せ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＡＮＩ又はＰＡＮＩ／ＰＳＳ、グラフェン、
とすることができる。
上述したとおり、本開示は、
（ａ）本開示による光電変換層を含む有機光電変換ユニット、

（ｂ）任意で、Ｓｉベースの有機光電変換ユニット、
（ｃ）金属配線、
（ｄ）（ＣＭＯＳ）基板、
（ｅ）絶縁層、好ましくは、酸化物
を含む、ハイブリッドシリコン有機イメージセンサ又は有機イメージセンサを提供する。
一実施形態において、本開示のイメージセンサの有機光電変換ユニットは、有機ベース
の光電変換ユニット内に
－ｎ型材料、
－ｐ型材料、
－ｎバッファ層、
－ｐバッファ層
又はその組み合わせ及び／又は混合物（例えば、１つの層に共堆積したｎ材料及びｐ材料
）のような異なる層を含む。
例えば、本開示の有機イメージセンサは、次の構造を含むことができる。
－基板／第１の電極／ｎバッファ層／ｎ材料／ｐ材料／ｐバッファ層／第２の電極、
－基板／第１の電極／ｎバッファ層／ｎ材料／ｎ及びｐ材料の混合物／ｐ材料／ｐバッフ
ァ層／第２の電極、
－基板／第１の電極／ｎバッファ層／ｎ材料／ｎ及びｐ材料の混合物／ｐバッファ層／第
２の電極、
－基板／第１の電極／ｐバッファ層／ｐ材料／ｎ材料／ｎバッファ層／第２の電極、
－基板／第１の電極／ｐバッファ層／ｐ材料／ｎ及びｐ材料の混合物／ｎ材料／第２の電
極、
－基板／第１の電極／ｐバッファ層／ｐ材料／ｎ及びｐ材料の混合物／ｎバッファ層／第
２の電極。
本開示の有機イメージセンサは、特に、ｎ及びｐ材料のＣＭＯＳ部分に対する位置に関
して、異なる層構造を含むことができる。
有機光電変換ユニットは、ハイブリッドシリコン有機イメージセンサにおいて、異なる
層が、異なる色（ＢＧＲ）を吸収する、Ｓｉベースの有機光電変換ユニット（図２参照）
と組み合わせて用いたり、Ｓｉベースの有機光電変換ユニットなしで用いることができる
。この場合、有機光電変換ユニットは、異なる色（ＢＧＲ）を吸収することができる。
ＢＧＲ範囲は、４００～５００ｎｍ、５００～６００ｎｍ及び６００～７００ｎｍであ
り、この範囲外の吸収は、好ましくは、２５％未満、より好ましくは２０％未満、さらに
好ましくは、１０及び５％未満である。
上述したとおり、基板はまた他の有機光電変換ユニットとすることもできる。
上述したとおり、本開示のデバイスは、有機イメージセンサにおいて、（ｉ）１つの有
機ユニットと２つの無機ユニット、（ｉｉ）２つの有機ユニットと１つの無機ユニット、
又は（ｉｉｉ）３つの有機ユニットが、互いに組み合わせられたものを含む。有機ユニッ
トのいずれもが、本開示による分子／層／デバイスを含むことができる。
有機光電変換層を生成する堆積方法は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、スピンコーティング、浸漬コ
ーティング、キャスティングプロセス、インクジェットプリンティング、スクリーンプリ
ンティング、スプレーコーティング、オフセットプリンティングである。
層を処理する異なるプロセス温度、すなわち、摂氏５０～２４５℃が可能である。層の
処理（アニール）は、上部電極を堆積する前及び／又は後に行うことができる。
上述したとおり、本開示は、
ａ）特定Ｒボロン酸のパラジウム及びエスフォス系触媒鈴木カップリング、続いて、パ
ラジウム触媒系におけるビス（ピナコラート）ジボロンによるホウ素化、
ｂ）硫化水素ナトリウム水和物とクロロベンズアルデヒドの平行反応及び臭素元素によ
る臭素化、
ｃ）ａ）の生成物とｂ）の生成物のパラジウム及びエスフォス系触媒鈴木カップリング
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＩＸで表される）の合
成方法を提供する。
本開示は、
ａ）特定Ｒジブロミドのパラジウム及びエスフォス系触媒鈴木カップリング、
ｂ）ａ）の生成物２当量と特定Ｘｂジボロンエステルのパラジウム及びエスフォス系触
媒鈴木カップリング
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＩＸで表される）の合
成方法を提供する。
本開示は、
ａ）硫化水素ナトリウム水和物とクロロベンズアルデヒドの反応及び臭素元素による臭
素化、
ｂ）Ｔ特異性ベンゾチオフェンとＢ特異性ジボロン酸のパラジウム触媒反応
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＸＸＸＩで表される）
の合成方法も提供する。
本開示は、
ａ）硫化水素ナトリウム水和物とクロロベンズアルデヒドの反応及び臭素元素による臭
素化、
ｂ）Ｔ特異性ベンゾチオフェンとＢ特異性ジボロン酸のパラジウム触媒反応
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＸＸＸＩＸで表される
）の合成方法も提供する。
本技術はまた、後述するように構成することもできる。
（１）Ｐ：Ｎヘテロ接合又はＰ：Ｎ二層又は多層接合、特に、Ｐ：Ｎ１：Ｎ２又はＰ１
：Ｐ２：Ｎヘテロ接合又は多層接合で構成されるとき、着色Ｎ又は着色Ｎ混合物（Ｎ１：
Ｎ２）、着色Ｐ又は着色ＰとＮ材料の混合物（Ｐ２：Ｎ）において形成される励起子を、
ＨＯＭＯ分離のプロセスにより、効率的に分離する品質、及び／又は、着色Ｎ又は着色Ｎ
材料混合物から、他方の着色Ｐ材料から、又は着色Ｎと他方のＰ材料の混合物から正孔を
受容する品質、及び／又は正孔を輸送する品質を有する、透明Ｐ材料であって、
透明とは、
－約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ
－１未満の透過係数、約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００
，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、
－４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料
フィルムにおける）、又は
－５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料
フィルムにおける）を指し、
着色とは、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの範囲において、約６０，０００ｃｍ－１を超
える吸収係数（この範囲のどこかに最大がある、又はこの範囲のいずれにおいて吸収され
る）を指す、透明Ｐ材料。
（２）透明Ｐ材料、好ましくは、（１）の透明Ｐ材料であって、材料は、
－堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成す
る有機系化合物であり、
－約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ
－１未満の透過係数及び約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１０
０，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数を有し、かつ
－堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成す
る有機系化合物であり、
－４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料
フィルムにおける）又は、
－５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料
フィルムにおける）を有する、透明Ｐ材料。
（３）
－チオフェンベースの材料、
－セレノフェンベース材料、及び
－その二量体からなる群から選択される、（１）又は（２）の透明Ｐ材料。
（４）材料は、一般式ＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり
、
Figure 0007559851000103
 式中、
Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ－Ｒ２
から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル及びア
リールから選択され、Ｒは、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキル基、鎖状及び
分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又はアリールスルフ
ァニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリール基、ビアリー
ル基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から選択される、（
３）の透明Ｐ材料。
（５）材料は、一般式ＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり
、
Figure 0007559851000104
式中、
Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、及び／又は
、
Ｒは、
Figure 0007559851000105
Figure 0007559851000106
Figure 0007559851000107
Figure 0007559851000108
Figure 0007559851000109
から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３
、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される、（４）の透明Ｐ材料。
（６）材料は、一般式Ｘａで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり
、
Figure 0007559851000110
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル
及びアリールから選択され、ＲはＨ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキル基、鎖状
及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又はアリールス
ルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリール基、ビア
リール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から選択される
、（３）のＰ材料。
（７）材料は、一般式Ｘａで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり
、
Figure 0007559851000111
 式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、及び
／又は、Ｒは、
Figure 0007559851000112
Figure 0007559851000113
Figure 0007559851000114
Figure 0007559851000115
Figure 0007559851000116
Figure 0007559851000117
から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３
、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される、（６）のＰ材料。
（８）材料は、一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり
、
Figure 0007559851000118
 式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル
及びアリールから独立して選択され、Ｒは、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキ
ル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又は
アリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリー
ル基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から
選択される、（３）の透明Ｐ材料。
（９）材料は、一般式Ｘｂで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり、
Figure 0007559851000119
 式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、及び
／又は、Ｒは、
Figure 0007559851000120
Figure 0007559851000121
Figure 0007559851000122
Figure 0007559851000123
Figure 0007559851000124
選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、Ｃ
Ｆ３、アリール及びアルキルから独立して選択される、（８）の透明Ｐ材料。
（１０）材料は、一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表されるチオフェン－又はセレノフ
ェンベース材料であり、
Figure 0007559851000125
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル
及びアリールから選択され、Ｒは、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、シクロアルキル基、鎖
状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキル又はアリール
スルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アリール基、ビ
アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオレニル基から選択され
る、（３）のＰ材料。
（１１）材料は、一般式ＸＸＸＩａ及びＸＸＸＩｂで表されるチオフェン－又はセレノ
フェンベース材料であり、
Figure 0007559851000126
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、Ｒは
、
Figure 0007559851000127
Figure 0007559851000128
Figure 0007559851000129
Figure 0007559851000130
Figure 0007559851000131
から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ
３、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される、（１０）のＰ材料。
（１２）材料は、一般式ＸＸＸＩＸで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料
であり、
Figure 0007559851000132
 式中、Ｔは、一般式ＩＸ、Ｘａ、Ｘｂ、ＸＩ、ＸＩＩａ、ＸＩＩｂ、ＸＸＩＩ～ＸＸＸＶ
ＩＩＩのうちの１つとの構造から選択され、
Figure 0007559851000133
Figure 0007559851000134
Figure 0007559851000135
Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ－Ｒ
２から独立して選択され、式中、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、アリール及びアルキルか
ら選択され、Ｒ及びＲ１は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、鎖状及び分岐アルキル基、
シクロアルキル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、
アルキル又はアリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール基、ハロ
ゲン化アリール基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及びフルオ
レニル基から独立して選択され、Ｂは、無し、又は
Figure 0007559851000136
Figure 0007559851000137
Figure 0007559851000138
から選択される、（３）の透明Ｐ材料。
（１３）材料は、一般式ＸＬで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料であり
、
Figure 0007559851000139
 式中、Ｔは、一般式ＩＸ、Ｘａ、Ｘｂ、ＸＩ、ＸＩＩａ、ＸＩＩｂ、ＸＸＩＩ～ＸＸＸＶ
ＩＩＩのうちの１つとの構造から選択され、
Figure 0007559851000140
Figure 0007559851000141
Figure 0007559851000142
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２、から独立して選択され、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル及び
アリールから選択され、Ｒ及びＲ１は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、鎖状及び分岐ア
ルキル基、シクロアルキル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロ
ゲン原子、アルキル又はアリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリー
ル基、ハロゲン化アリール基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基
及びフルオレニル基から独立して選択され、Ｈは、
Figure 0007559851000143
Figure 0007559851000144
Figure 0007559851000145
Figure 0007559851000146
Figure 0007559851000147
Figure 0007559851000148
のうちのいずれかから選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ
、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、アルキル基及びアリール基から独立して選択される、（３）の透明Ｐ
材料。
（１４） 材料は、一般式ＸＬＩで表されるチオフェン－又はセレノフェンベース材料で
ある。
Figure 0007559851000149
 式中、Ｔは、無し、又は一般式ＩＸ、Ｘａ、Ｘｂ、ＸＩ、ＸＩＩａ、ＸＩＩｂ、ＸＸＩ
Ｉ～ＸＸＸＶＩＩＩのうちの１つの構造から選択される。
Figure 0007559851000150
Figure 0007559851000151
Figure 0007559851000152
式中、Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、ＣＲ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ－Ｒ及びＳｉ
－Ｒ２から独立して選択され、Ｒ２は、Ｈ、ＣＨ３、ＣＦ３、フェニル、アルキル及びア
リールから選択され、Ｒ及びＲ１は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、鎖状及び分岐アル
キル基、シクロアルキル基、鎖状及び分岐アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲ
ン原子、アルキル又はアリールスルファニル基、アルキル又はアリールアミン、アリール
基、ハロゲン化アリール基、ビアリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基及
びフルオレニル基から独立して選択され、Ｂは、無し、又は以下より選択され、
Figure 0007559851000153
Figure 0007559851000154
Figure 0007559851000155
Figure 0007559851000156
Figure 0007559851000157
Figure 0007559851000158
Figure 0007559851000159
Figure 0007559851000160


から選択され
式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、そぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、アルキル及びア
リールから独立して選択される、（３）の透明Ｐ材料。
（１５） 材料は、ＢＤＴ３、ＢＴＢＴ１４、ＢＴＢＴ２、ＢＴＢＴ９及びＴＴ１の群
から選択されるチオフェンベース材料である、
Figure 0007559851000161
Figure 0007559851000162
（３）の透明Ｐ材料。
（１６） （１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料と、Ｎ及び／又はさらなるＰ
材料とを含み、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ
）において吸収を示す、Ｐ：Ｎヘテロ結合、特に、Ｐ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合。
（１７） （１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料と、Ｎ及び／又はさらなるＰ材
料とを含み、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）
において吸収を示す、透明Ｐ材料の使用。
（１８） 有機光電変換層、ＯＬＥＤ及びＯＴＦＴ有機モジュールを含むイメージセン
サ、フォトダイオード、有機太陽光発電のような光電子用途の光電変換層、及び／又は、
有機及び／又はハイブリッドモジュールにおける、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、
Ｎ及び／又はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収
を示す、（１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料の使用。
（１９）Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、Ｎ及び／又はさらなるＰ材料は、可視波
長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示し、
任意で、さらなる分子を含む、（１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料含む光電
変換層。
（２０）Ｎ及び／又はさらなるＰ材料を含み、任意で、さらなる分子を含み、Ｎ及び／
又はさらなるＰ材料は、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示す、
（１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料を含む吸収層。
（２１） （１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料又は（１９）の光電変換層を
含むデバイスであって、特に、有機イメージセンサ、ハイブリッドイメージセンサ、フォ
トダイオード、有機光電池、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機薄膜トランジスタ（
ＯＴＦＴ）である、デバイス。
（２２） 前記光電変換層は、可視吸収範囲において、光応答を示す、（２１）による
デバイス。
（２３） （１）～（１５）のいずれかによる透明Ｐ材料又は（１９）の光電変換層を
含む、及び／又は、特に、可視波長範囲（約４００～約７００ｎｍ）において吸収を示す
Ｎ及び／又はさらなるＰ材料、及び／又は、さらなる分子を含む、（２１）又は（２２）
によるデバイス。
（２４）
（ａ）（１９）による光電変換層を含む有機光電変換ユニットと、
（ｂ）少なくとも１つの電極と、
（ｃ）基板と、
（ｄ）任意で、光電変換層の上部の第２の電極と
を含む、有機イメージセンサ。
（２５）
（ａ）（１９）による光電変換層を含む有機光電変換ユニットと、
（ｂ）任意で、Ｓｉベースの有機光電変換ユニットと、
（ｃ）金属配線と、
（ｄ）（ＣＭＯＳ）基板と、
（ｅ）絶縁層、特に、酸化物と
を含む、ハイブリッドシリコン有機イメージセンサ又は有機イメージセンサ。
（２６） 前記有機光電変換ユニットは、ｎ型材料、ｐ型材料、ｎバッファ層及び／又
はｐバッファ層又はこれらの組み合わせ又は混合物のような異なる層を含む、（２４）又
は（２５）による有機イメージセンサ。
（２７）
ａ）特定Ｒボロン酸のパラジウム及びエスフォス系触媒鈴木カップリング、続いて、パ
ラジウム触媒系におけるビス（ピナコラート）ジボロンによるホウ素化、
ｂ）硫化水素ナトリウム水和物とクロロベンズアルデヒドの平行反応及び臭素元素によ
る臭素化、
ｃ）ａ）の生成物とｂ）の生成物のパラジウム及びエスフォス系触媒鈴木カップリング
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＩＸで表される）の合
成方法。
（２８）
ａ）特定Ｒジブロミドのパラジウム及びエスフォス系触媒鈴木カップリング、
ｂ）ａ）の生成物２当量と特定Ｘｂジボロンエステルのパラジウム及びエスフォス系触
媒鈴木カップリング
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式Ｘｂで表される）の合
成方法。
（２９）
ａ）硫化水素ナトリウム水和物とクロロベンズアルデヒドの反応及び臭素元素による臭
素化、
ｂ）Ｔ特異性ベンゾチオフェンとＢ特異性ジボロン酸のパラジウム触媒反応
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＸＸＸＩで表される）
の合成方法。
（３０）
ａ）硫化水素ナトリウム水和物とクロロベンズアルデヒドの反応及び臭素元素による臭
素化、
ｂ）Ｔ特異性ベンゾチオフェンとＢ特異性ジボロン酸のパラジウム触媒反応
の工程を含む、チオフェン－又はセレノフェンベース材料（一般式ＸＸＸＩＸで表される
）の合成方法。
本明細書で用いる、「Ｎ材料」という用語は、電子を受容する材料を指す。
本明細書で用いる、「Ｐ材料」という用語は、電子を供与する、すなわち、正孔を受容
する材料を指し、正孔輸送もする。
本明細書で用いる、「チオフェン材料」又は「チオフェンベース材料」という用語は、
分子構造中に、少なくともチオフェン又はチオフェン誘導体が存在する分子を指す。
本明細書で用いる、「セレノフェン材料」又は「セレノフェンベース材料」という用語
は、分子構造中に、少なくともセレノフェン又はセレノフェン誘導体が存在する分子を指
す。
本明細書で用いる、「可視波長範囲における吸収」又は「可視波長範囲において吸収を
示す分子」という用語は、示された全範囲又は全範囲にわたって一部のみ、又はいくつか
の部分において、光を吸収することのできる分子／染料を指す。例えば、ある分子は、５
００～７００ｎｍの範囲でしか吸収しないが、他の分子は、４００～７００ｎｍ又は５０
０～６００ｎｍの範囲で吸収し、さらに他の分子は、４００～５００ｎｍの範囲（又は、
上述した下位範囲、好ましくは、４００ｎｍ～５００ｎｍ、５００ｎｍ～６００ｎｍ又は
６００ｎｍ～７００ｎｍ）で吸収する。かかる文言には全ての予想が包含されるものとす
る。
本明細書で用いる「狭い吸収帯」とは、５０％強度での吸収帯の幅が２００ｎｍ、より
好ましくは、１５０ｎｍ、より好ましくは、１００ｎｍであることを指す。
本明細書で用いる「透明」又は「透明材料」という用語は、約４５０～約７００ｎｍの
範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、及び約４
００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００，０００Ｍ－１ｃｍ－１未
満の透過係数を有する材料のことを指す。また、４５０ｎｍより長い波長について、７０
，０００ｃｍ－１未満、又は５００ｎｍより長い波長について、６０，０００ｃｍ－１未
満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）の材料を指す。
本明細書で用いる「着色」又は「着色材料」という用語は、約４００ｎｍ～約７００ｎ
ｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００ｃｍ－１を超える吸収係数（この範囲
のどこかに最大がある、又はこの範囲のいずれにおいて吸収される）の材料を指す。
本開示によれば、「電極」という用語は、電圧を印加する電気リードを指す。電極は、
「くし型」、すなわち、２つのくしが向き合って互いに噛み合ったくしのような形状であ
ってよい。あるいは、電極は、くし型でなくてもよい。電極は、透明でも不透明であって
もよい。透明電極は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）やフッ素ドープ酸化インジ
ウム（ＩＦＯ）から形成されている。不透明電極は、反射性で、例えば、銀（Ａｇ）や金
（Ａｕ）から形成されている。
イメージセンサに用いられる光電変換層の要件として、以下にまとめたものが求められ
る。
（ｉ）少なくとも１つの活性材料の狭い吸収帯、
（ｉｉ）少なくとも１つの活性材料の高い吸収係数に対応した、高い透過係数、ε＞１０
４Ｌｍｏｌ－１ｃｍ－１、
（ｉｉｉ）熱抵抗、
（ｉｖ）高い光電変換効率（ＥＱＥ）、
（ｖ）高速応答性（高応答速度）／高電荷キャリア移動度、
（ｖｉ）デバイスにおける低暗電流、
（ｖｉｉ）熱蒸着薄膜（Ｔｖｐ＜Ｔｄｅｃ）。
本発明者らは、有機光電変換ユニットの活性材料としての使用について、以下の異なる
系列に属する、可視範囲（４００～６５０ｎｍ）において、吸収を示さない、又は非常に
低い吸収を示す特定の構造の材料を見出した。
－チオフェンベース材料、
－セレノフェンベース材料、及び
－その二量体。
この材料は、光電変換材料層においてバルクヘテロ接合（混合ｐ－ｎ層）又はＰＮヘテ
ロ結合（ｐ層とｎ層の間に形成）又はＰｉＮ接合（ｐ－ｎバルクヘテロ接合－ｎ－層とし
てのｐ層－混合層）で、可視範囲で吸収する材料と共に用いられる。
本開示の材料は、有機光変換ユニットのための活性材料として用いることができる。
有機光電変換ユニットは、ハイブリッドシリコン有機イメージセンサにおいて、異なる
層が、異なる色（ＢＧＲ）を吸収する、Ｓｉベースの有機光電変換ユニットと組み合わせ
て用いたり、Ｓｉベースの有機光電変換ユニットなしで用いることができる。この場合、
有機光電変換ユニットは、異なる色（ＢＧＲ）を吸収することができる。
得られたハイブリッドイメージセンサデバイスの一般構造及び有機ベースの光電変換ユ
ニットの詳細を、図２及び３の概略図に示す。
本発明者らは、透明Ｐ材料（約４５０～約７００ｎｍの領域における約７０，０００Ｍ
－１ｃｍ－１未満の透明＝吸収係数（単一材料フィルムにおける）かつデバイスにおいて
、Ｐ：Ｎ（概して、Ｐ：Ｎ１：Ｎ２）ヘテロ結合）は、
－着色（着色＝約４００ｎｍ～約７００ｎｍの可視波長範囲において、約６０，０００ｃ
ｍ－１を超える吸収係数（この範囲のどこかに最大がある、又はこの範囲のいずれにおい
て吸収される）Ｎ（又は着色Ｎ材料の混合物）又は他の着色Ｐ（又は着色Ｐ及びＮ材料の
混合物）に形成される励起子を、ＨＯＭＯ分離プロセスにより、効率的に分離して、励起
着色材料（光子を吸収するＰ材料又はＮ材料）のＨＯＭＯへ電子を供与したり、その材料
（他のＰ又はＮ材料）から正孔を受容することを見出した。さらに、正孔を輸送すること
もできる。
例えば、Ｐ：Ｎにお、Ｐ材料は透明で、Ｎ材料は着色してものである（図４に図示）。
一実施形態において、Ｐ：Ｎ１：Ｎ２を用いる場合、Ｎ材料の１つが着色したもの（図５
に図示）、または両方が着色したものでもよい。一実施形態において、Ｐ１：Ｐ２：Ｎを
用いる場合、Ｐ２を透明又は着色、かつＮを透明又は着色とすることができる。
分離／電荷転送効率（ηＣＴ）についての説明
ηＣＴはηＣＴ（ＨＯＭＯ）とηＣＴ（ＬＵＭＯ）部分がある。
図４において（一例）
・透明ｐ材料は、ηＣＴ（ＨＯＭＯ）を介して、吸収ｎ材料を分離し、効率的な電荷生成
を確実にするために高くする
図５において（一例）
・透明ｐ材料は、ηＣＴ（ＨＯＭＯ）を介して吸収ｎ材料又は吸収ｎ材料を分離する、又
はそこから正孔を受容する。
・本実施形態（Ｐ１：Ｐ２：Ｎ又はＰ：Ｎ１：Ｎ２）において、２つ以上の材料を着色す
ることができる。１つのｐ材料は透明である。
本開示の透明ｐ材料の主な利点、特に、光電変換層及びデバイス用途については次の通
りである。
１．１つの活性材料のみの吸収を調整することによる、活性デバイスの吸収スペクトルを
調整する可能性、
２．相手材料－三元系ｐ１：ｐ２：Ｎ又はｐ：ｎ１：ｎ２ｎを用いるときは相手材料又は
ｐ２相手材料吸収又はｎ１又はｎ２－のスペクトルとなる。透明ｎ材料のみについての電
子移動度及び透明ｐ材料のみについての移動度を調整する可能性、
３．ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯレベル調整（可視範囲における高透明性のための大きなバンド
ギャップ確保と共に）、
４．ＬＵＭＯによる（透明ｎ材料について）又はＨＯＭＯ（透明ｐ材料について）による
、１つの励起子分離／電荷生成効率のみを最適化する可能性。
光電変換層用途の活性材料としての可視波長（４００～７００ｎｍ）において吸収のな
い、又は吸収の非常に低い新たなｐ材料の主な利点は次の通りである。
・優れた光安定性－特にＵＶ吸収のみによる、
・相手（他方）活性成分の吸収による、デバイスの吸収スペクトルの調整の可能性－すな
わち、透明ｎの場合、ｐ材料の吸収スペクトル、透明ｐの場合、ｎ材料の吸収、
・ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギーレベルの容易な変更、
・高い熱安定性（置換基によって３００～５００℃、少なくとも３００℃）、
・高電子（ｎについて）及び／又は正孔（ｐについて）移動度－特に、移動度の独立した
調整－例えば、透明ｎ材料については高い電子移動度のみが必要である、
・高い励起子分離能－高ＥＱＥの光変換デバイス、
・デバイスの高い電荷生成効率－高電荷移動効率及び電荷分離効率、
・電荷生成効率の特に独立した調整－ＬＵＭＯ（透明ｎについて）及びＨＯＭＯ（透明ｐ
について）による、
・ｎバッファ又はｐバッファ層として用いることができ、デバイスにおける、活性層のモ
ルホロジーの調整及び／又はエネルギーレベル整合によりさらにデバイスを最適化するこ
とができる。
光電変換層に用いられる透明チオフェンベース分子の主な利点は次の通りである。
－良好な光熱安定性を示す（３００℃まで）、
－ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギーの変更が容易である、
－可視範囲における非常に低い透過係数、
－高い正孔移動度、
－吸収ｎ相手材に形成された励起子の高効率なＨＯＭＯベースの分離が可能、
－二量体の場合には、
３Ｄ構造、及び分離効率（ＨＯＭＯ分離）を増大するＨＯＭＯ変性、
高い正孔移動度。
薄膜におけるエネルギーレベル及びモルホロジーは、コア構造の置換基Ｒ及びＲ１及び
ヘテロ原子の種類によって調整可能である。これにより、チオフェンベースの分子は、可
視範囲において吸収する材料と組み合わせて、有機光電変換層に用いられる非常に有用な
分子となる。
本開示によれば、活性材料の１つが透明なとき、各デバイスに以下のような可能性が提
供される。
１つの活性材料のみの吸収を調整することによる、全体の吸収スペクトルの調整、
相手（吸収）材料のみの励起子拡散効率の調整、
ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯによるそれぞれの電荷生成効率の調整、
電子のみ（透明ｎ）又は正孔のみ（透明ｐ）移動度の調整、
全般的：可視範囲における吸収特性の電子／正孔移動及び輸送特性からの切り離し。
実施例
実施例１：ＢＤＴ３
以下のスキームにおいて、ＢＤＴ３についての合成経路を示す（図７Ａも参照）。
Figure 0007559851000163
スキーム１：ＢＤＴ３の合成。ｉ：Ｐｄ（ＯＡｃ）２、エスフォス、Ｋ３ＰＯ４、ジオキ
サン、Ｈ２Ｏ、ＲＴ、１６ｈ、ｉｉ：Ｐｄ（ＯＡｃ）２、エスフォス、Ｋ３ＰＯ４、ジオ
キサン、Ｈ２Ｏ、１０５°Ｃ、２０ｈ。
３－（４－ブロモビフェニル）－ベンゾチオフェン（３）を、ベンゾチオフェン－３－
ボロン酸（１）及び４－ヨード－４'－ブロモ－ビフェニル（２）の化学選択性鈴木型ク
ロスカップリングにより調製した。室温で、１，４－ジオキサン中エスフォス触媒系を用
いて（ｉ）、中程度の収率（６４％）で目的化合物を得た。２当量（３）をＢＤＴジボロ
ンエステル（４）にカップリングすることにより、同じ触媒をＢＤＴ３の合成に用いた。
反応は、１０５°Ｃで２０時間行った（ｉｉ）。
構造を、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ質量分析法により確認した（図７Ｂ、ｉ）参照）。
ＢＤＴ３は、優れた熱安定性（Ｔｄｅｃｏｍｐ＞４８０°Ｃ）を有しており、ＤＳＣに
より、 加熱サイクルにおいて、４５１°Ｃ及び４５９°Ｃ、冷却サイクルにおいて、４
５５°Ｃ及び４２１°Ｃで相転移を行う（図７Ｂ、ｉｉ）参照）。
ＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトルを、熱蒸着薄膜から記録し、図７Ｂ、ｉｉｉ）及
びｉｖ）に示す。吸収スペクトル（昇華ＢＤＴ３）はλａｂｓでの最大ｍａｘ＝３６７ｎ
ｍであり、追加の転移は、λ＝３８４ｎｍ、λ＝４０７ｎｍ及びλ＝４３７ｎｍ付近であ
る。ＰＬスペクトルは、λＰＬ、ｍａｘ＝４９０ｎｍ、４５８ｎｍ及び５２５ｎｍで３つ
のシャープな放出最大を示す。
実施例２：ＢＴＢＴ１４
以下のスキーム２において、ＢＤＴ１４についての合成経路を示す（図８Ａも参照）。
Figure 0007559851000164
スキーム２：ＢＴＢＴ１４の合成ｉ：Ｐｄ（ＯＡｃ）２、エスフォス、Ｋ３ＰＯ４，、
ジオキサン、Ｈ２Ｏ、ＲＴ、１６ｈ、ｉｉ：Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２、ＫＯＡｃ、ジオキ
サン、１００°Ｃ、１６ｈ、ｉｉｉ：ＮａＳＨ／ａｑ．ＮＨ４Ｃｌ、ＮＭＰ、８０°Ｃ～
１８０°Ｃ、ｉｖ：Ｂｒ２、ＤＣＭ、０°Ｃ～ＲＴ、ｖ：Ｐｄ（ＯＡｃ）２、エスフォス
、Ｋ３ＰＯ４、ジオキサン、Ｈ２Ｏ、９０°Ｃ、１６ｈ。
３－（４－ブロモビフェニル）－ベンゾチオフェン（３）を、ベンゾチオフェン－３－
ボロン酸（１）及び４－ヨード－４'－ブロモ－ビフェニル（２）の化学選択性鈴木型ク
ロスカップリングにより調製した。室温で、１，４－ジオキサン中エスフォス触媒系を用
いて（ｉ）、中程度の収率（６４％）で目的化合物を得た。１，４－ジオキサン中、１，
１'－ビス（ジフェニルホスフィノ）－フェロセンジクロロパラジウム触媒系でビス（ピ
ナコラート）ジボロンを用いて、（３）のホウ素化反応を行った。ＢＴＢＴコア構築ブロ
ックを、高温でＮＭＰ中、クロロベンズアルデヒドと硫化水素ナトリウム水和物の反応に
より得た（ｉｉｉ）。ＢＴＢＴの臭素化を、ＤＣＭ中、臭素元素を用いて行った（ｉｖ）
。（ｉ）で用いたのと同じ触媒を、２当量の５とＢＴＢＴ－Ｂｒをカップリングすること
により、ＢＴＢＴ１４の合成に用いた。反応は、９０°Ｃで１６時間行った（ｖ）。
構造を、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ質量分析法により確認した（図８Ｂ、ｉ）参照）。
ＢＤＢＴ１４は、優れた熱安定性（Ｔｄｅｃｏｍｐ＞５００°Ｃ）を有しており、ＤＳ
Ｃにより、 加熱サイクルにおいて、３９４°Ｃ、冷却サイクルにおいて、３８４°Ｃで
相転移を行う（図８Ｂ、ｉｉ）参照）。
ＢＴＢＴ１４のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトルを、熱蒸着薄膜から記録し、図８
Ｂ、ｉｉｉ）及びｉｖ）に示す。吸収スペクトル（昇華ＢＴＢＴ１４）はλａｂｓでの最
大ｍａｘ＝３４９ｎｍであり、ショルダーは、４１４ｎｍ、吸収端は、約４４１ｎｍであ
る。ＰＬスペクトルは、λＰＬ、ｍａｘ＝４６６ｎｍ、４３９ｎｍ及び４９６ｎｍで３つ
のシャープな放出最大を示し、追加のショルダーは５３９ｎｍである。
実施例３：ＢＴＢＴ２
以下のスキーム３において、ＢＴＢＴ２の合成経路を示す（図９Ａも参照）。
Figure 0007559851000165
スキーム３：ＢＴＢＴ２の合成。ｉ：ＮａＳＨ／ａｑ．ＮＨ４Ｃｌ、ＮＭＰ、８０°Ｃ
～１８０°Ｃ、ｉｉ：Ｂｒ２、ＤＣＭ、０°Ｃ～ＲＴ、ｉｉｉ：Ｐｄ（ＰＰｈ４）２、Ｋ
２ＣＯ３、ＴＨＦ／Ｈ２Ｏ、８０°Ｃ、１６ｈ。
ＢＴＢＴコア構築ブロックを、高温でＮＭＰ中、クロロベンズアルデヒドと硫化水素ナ
トリウム水和物の反応により得た（ｉ）。ＢＴＢＴの臭素化を、ＤＣＭ中、臭素元素を用
いて行った（ｉｉ）。得られたＢＴＢＴ２への最終反応を、水中で、８０°Ｃ一晩、不活
性雰囲気中で、２－ブロモ［１］ベンゾチエノ［３，２－ｂ］［１］ベンゾチオフェン（
３）及び４，４'－ビフェニルジブロン酸（４）、炭酸カリウム及びＰｄ（ＰＰｈ３）４
の混合物を用いて行った。
構造を、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ質量分析法により確認した（図９Ｂ、ｉ）参照）。
ＢＤＢＴ２は、優れた熱安定性（Ｔｄｅｃｏｍｐ＞４６０°Ｃ）を有しており、ＤＳＣ
により、 加熱サイクルにおいて、４６０°Ｃ、冷却サイクルにおいて、４６０°Ｃまで
相転移は示さない（図９Ｂ、ｉｉ）参照）。
ＢＴＢＴ２のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトルを、熱蒸着薄膜から記録し、図９Ｂ
、ｉｉｉ）及びｉｖ）に示す。吸収スペクトル（昇華ＢＴＢＴ２）はλａｂｓでの最大ｍ
ａｘ＝３３５ｎｍ、ショルダーは、３８８ｎｍである。ＰＬスペクトルは、λＰＬ、ｍａ
ｘ＝４３０ｎｍ、４５６ｎｍ及び４８７ｎｍで３つの放出最大を示し、追加のショルダー
は５２４ｎｍである。
実施例４：ＢＴＢＴ９
以下のスキーム４において、ＢＴＢＴ２の合成経路を示す（図１０Ａも参照）。
Figure 0007559851000166
スキーム４：ＢＴＢＴ９の合成。ｉ：Ｂｒ２、ＦｅＣｌ３、Ｈ２Ｏ、ＲＴ、１６ｈ。ｉ
ｉ：Ｂ２Ｐｉｎ２、ＰｄＣｌ２（ＤＰＰＦ）、ＫＯＡｃ、１，４－ジオキサン、９５°Ｃ
、２ｈ。ｉｉｉ：Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、３５％、Ｎａ２ＣＯ３、１，４－ジオキサン、Ｈ
２Ｏ、９５°Ｃ、２０ｈ。
ＢＴＢＴ９材料は、臭素化されてから、宮浦ホウ素化を用いて、ジボロンエステル（３
）で変換されるフェナントレン（１）から出発する収束３工程合成で得られる。最後の工
程３において、２．２当量のＢＴＢＴ－Ｂｒと、鈴木型クロスカップリング反応において
反応させて、所望の生成物ＢＴＢＴ９を得る。
構造を、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ質量分析法により確認した（図１０Ｂ、ｉ）参照）。
ＢＤＢＴ９は、優れた熱安定性（Ｔｄｅｃｏｍｐ＞５００°Ｃ）を有しており、ＤＳＣ
により、 加熱サイクルにおいて、４５４°Ｃ、冷却サイクルにおいて、４３７°Ｃで相
転移を行う（図１０Ｂ、ｉｉ）参照）。
ＢＴＢＴ２のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトルを、熱蒸着薄膜から記録し、図１０
Ｂ、ｉｉｉ）及びｉｖ）に示す。最大はλｍａｘ ＝３３２ｎｍ、追加の転移は、3７０、
３１２及び２９８ｎｍにある。非常に集中した帯は、２７３ｎｍで見られる。吸収開始は
、λＯｎｓｅｔ＝４０９ｎｍで検出される。ＰＬスペクトルにおいて、ＢＴＢＴ９は、構
造化放出は、ｍａｘ＝４５１ｎｍで最大、ショルダーは、４７９ｎｍである。
実施例５：ＴＴ１
以下のスキーム６において、ＴＴ１の合成経路を示す（図１１Ａも参照）。
Figure 0007559851000167
スキーム６：ＴＴ１の合成。ｉ：Ｐｄ（ＯＡｃ）２、エスフォス、Ｋ３ＰＯ４、ジオキ
サン、Ｈ２Ｏ、ＲＴ、１６ｈ、ｉｉ：Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、トルエン、１０５°Ｃ、２４
ｈ。
３－（４－ブロモビフェニル）－ベンゾチオフェン（３）を、ベンゾチオフェン－３－
ボロン酸（１）及び４－ヨード－４'－ブロモ－ビフェニル（２）の化学選択性鈴木型ク
ロスカップリングにより調製した。室温で、１，４－ジオキサン中エスフォス触媒系を用
いて（ｉ）、中程度の収率（６４％）で目的化合物を得た。２当量（３）を２，５－ビス
（トリメチルスタニル）チエノ［３，２－ｂ］チオフェン（４）と反応させるために、テ
トラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）を用いて、ＳＴＩＬＬＥ型クロス
カップリングにより調製した。反応は、１０５°Ｃで２４時間行った（ｉｉ）。？
構造を、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ質量分析法により確認した（図１１Ｂ、ｉ）参照）。
ＴＴ１は、優れた熱安定性（Ｔｄｅｃｏｍｐ＞４９０°Ｃ）を有しており、ＤＳＣによ
り、 加熱サイクルにおいて、４２６°Ｃ、冷却サイクルにおいて、４０７°Ｃで相転移
を行う（図１１Ｂ、ｉｉ）及びｉｉｉ）参照）。
ＴＴ１のＵＶ－Ｖｉｓ吸収及びＰＬスペクトルを、熱蒸着薄膜から記録し、図１１Ｂ、
ｉｉｉ）及びｉｖ）に示す。吸収スペクトル（昇華ＢＤＴ３）はλａｂｓでの最大ｍａｘ
＝３６７ｎｍであり、追加の転移は、λ＝３８４ｎｍ、λ＝４０７ｎｍ及びλ＝４３７ｎ
ｍ付近である。ＰＬスペクトルは、λＰＬ、ｍａｘ＝４９０ｎｍ、４５８ｎｍ及び５２５
ｎｍで３つのシャープな放出最大を示す。
実施例６：
異なる材料誘導体（ＢＤＴ３、ＢＴＢＴ１４、ＢＴＢＴ２、ＢＴＢＴ９及びＴＴ１）を
、以下の構成のヘキサフルオリネートサブフタロシアニンペンタフルリネートフェノキシ
（Ｆ６ＳｕｂＰｃ－ＯＣ６Ｆ５＝Ｆ６ＯＣ６Ｆ５）及びＣ６０を含む三元系において、透
明ｐ材料として用いた。
図１３に示すＩＴＯ／１０ｎｍ ｐ－バッファ／２００ｎｍ ｐ－材料＋ＳｕｂＰｃ誘
導体＋Ｃ６０（４：４：２）（厚さ約２００ｎｍ）／１０ｎｍ ｎ－バッファ／１００ｎ
ｍ ＡｌＳｉＣｕａｓ。
図１３に示す光電変換層を備えたデバイスのデバイス特性及びｐ材料としての実施例１
～５に記載した異なる分子を図１４～３２に示す。

Claims (4)

  1. ｐ：ｎヘテロ接合又はｐ：ｎ二層又は多層接合、特に、ｐ：ｎ１：ｎ２又はｐ１：ｐ２：ｎヘテロ接合又は多層接合で構成されるとき、着色ｎ又は着色ｎ混合物ｎ１：ｎ２、着色ｐ又は着色ｐとｎ材料の混合物（ｐ２：ｎ）において形成される励起子を、ＨＯＭＯ分離のプロセスにより、効率的に分離する品質、及び／又は、着色ｎ又は着色ｎ材料混合物から、他方の着色ｐ材料から、又は着色ｎと他方のｐ材料の混合物から正孔を受容する品質、及び／又は正孔を輸送する品質を有する、透明ｐ材料であって、
    前記透明ｐ材料は、チオフェンベースの材料であり、
    透明とは、
    約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数、
    ４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）、又は
    ５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）を指し、
    着色とは、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの範囲において、約６０，０００ｃｍ－１を超える吸収係数（この範囲のどこかに最大がある、又はこの範囲のいずれにおいて吸収される）を指し、
    前記チオフェンベース材料は一般式ＩＸで表され
    Figure 0007559851000168
     式中、
    Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、Ｘ及びＹの少なくとも１つがＳｅであり、
    Ｒは、
    Figure 0007559851000169
    Figure 0007559851000170
    Figure 0007559851000171
    Figure 0007559851000172
    Figure 0007559851000173
    から選択され、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３、ＣＦ３、アリール及びアルキルから独立して選択される、
    透明ｐ材料。
  2. 請求項１に記載の透明ｐ材料であって、前記材料は、
    堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成する有機系化合物であり、
    約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数及び約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００，０００Ｍ－１ｃｍ－１未満の透過係数を有し、かつ
    堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成する有機系化合物であり、
    ４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）又は、
    ５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ－１未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）を有する、
    透明ｐ材料。
  3. ｐ：ｎヘテロ接合又はｐ：ｎ二層又は多層接合、特に、ｐ：ｎ１：ｎ２又はｐ１：ｐ２：ｎヘテロ接合又は多層接合で構成されるとき、着色ｎ又は着色ｎ混合物ｎ１：ｎ２、着色ｐ又は着色ｐとｎ材料の混合物（ｐ２：ｎ）において形成される励起子を、ＨＯＭＯ分離のプロセスにより、効率的に分離する品質、及び／又は、着色ｎ又は着色ｎ材料混合物から、他方の着色ｐ材料から、又は着色ｎと他方のｐ材料の混合物から正孔を受容する品質、及び／又は正孔を輸送する品質を有する、透明ｐ材料であって、
    前記透明ｐ材料は、チオフェンベースの材料であり、
    透明とは、
    約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ －１ ｃｍ －１ 未満の透過係数、約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００，０００Ｍ －１ ｃｍ －１ 未満の透過係数、
    ４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ －１ 未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）、又は
    ５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ －１ 未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）を指し、
    着色とは、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの範囲において、約６０，０００ｃｍ －１ を超える吸収係数（この範囲のどこかに最大がある、又はこの範囲のいずれにおいて吸収される）を指し、
    前記チオフェンベース材料は一般式ＩＸで表され
    Figure 0007559851000174
     式中、
    Ｘ及びＹは、同一又は異なり、それぞれ、Ｓ及びＳｅから独立して選択され、
    Ｒは、
    Figure 0007559851000175
    Figure 0007559851000176
    Figure 0007559851000177
    Figure 0007559851000178
    Figure 0007559851000179
    から選択され、式中、Ｒ ４ 、Ｒ ５ 、Ｒ ６ は、同一又は異なり、それぞれ、Ｈ、Ｆ、ＣＨ ３ 、ＣＦ ３ 、アリール及びアルキルから独立して選択される、
    透明ｐ材料。
  4. 請求項３に記載の透明ｐ材料であって、前記材料は、
    堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成する有機系化合物であり、
    約４５０～約７００ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約６０，０００Ｍ －１ ｃｍ －１ 未満の透過係数及び約４００～約４５０ｎｍの範囲の可視波長範囲において、約１００，０００Ｍ －１ ｃｍ －１ 未満の透過係数を有し、かつ
    堆積方法（蒸着やスピンコーティング）を用いると、高品質な均質フィルムを形成する有機系化合物であり、
    ４５０ｎｍより長い波長について、７０，０００ｃｍ －１ 未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）又は、
    ５００ｎｍより長い波長について、４０，０００ｃｍ －１ 未満の吸収係数（単一材料フィルムにおける）を有する、
    透明ｐ材料。
JP2023019833A 2017-10-23 2023-02-13 チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法 Active JP7559851B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17197786.1 2017-10-23
EP17197786 2017-10-23
JP2021203462A JP2022033978A (ja) 2017-10-23 2021-12-15 チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021203462A Division JP2022033978A (ja) 2017-10-23 2021-12-15 チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023075093A JP2023075093A (ja) 2023-05-30
JP7559851B2 true JP7559851B2 (ja) 2024-10-02

Family

ID=60382007

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020542688A Active JP7006798B2 (ja) 2017-10-23 2018-10-22 有機フォトダイオードにおける有機光電変換層のためのｐ活性材料
JP2021203462A Pending JP2022033978A (ja) 2017-10-23 2021-12-15 チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法
JP2023019833A Active JP7559851B2 (ja) 2017-10-23 2023-02-13 チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020542688A Active JP7006798B2 (ja) 2017-10-23 2018-10-22 有機フォトダイオードにおける有機光電変換層のためのｐ活性材料
JP2021203462A Pending JP2022033978A (ja) 2017-10-23 2021-12-15 チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11770974B2 (ja)
EP (1) EP3701573A1 (ja)
JP (3) JP7006798B2 (ja)
CN (1) CN111263985B (ja)
WO (1) WO2019081416A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4306526A3 (en) 2018-07-13 2024-03-20 FUJIFILM Corporation Compound for photoelectric conversion element
TWI844726B (zh) * 2019-09-17 2024-06-11 日商日本化藥股份有限公司 稠合多環芳香族化合物
TW202136272A (zh) * 2019-12-10 2021-10-01 日商日本化藥股份有限公司 縮合多環芳香族化合物
CN114902438A (zh) 2020-01-10 2022-08-12 富士胶片株式会社 光电转换元件、摄像元件、光传感器
JP7454655B2 (ja) 2020-04-30 2024-03-22 富士フイルム株式会社 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物
CN115552652A (zh) * 2020-06-19 2022-12-30 索尼集团公司 光电转换元件和成像装置
JP7566910B2 (ja) 2020-07-17 2024-10-15 富士フイルム株式会社 光電変換素子、撮像素子、光センサ、及び化合物
KR102175379B1 (ko) * 2020-08-26 2020-11-09 최돈수 유기 전기 발광 소자용 발광 재료, 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 및 유기 전기 발광 소자용 재료
EP4269416A4 (en) 2020-12-24 2024-06-05 FUJIFILM Corporation PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, IMAGING ELEMENT, OPTICAL SENSOR AND INTERCONNECTION
EP4290596A4 (en) 2021-02-05 2024-09-04 Fujifilm Corp PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, IMAGING ELEMENT, PHOTOSENSOR AND COMPOUND
US12027563B2 (en) * 2021-06-11 2024-07-02 Visera Technologies Company Limited Image sensor structure having filter layer and absorption wavelength tunable photoelectric layer and manufacturing method thereof
WO2023027203A1 (ko) * 2021-08-23 2023-03-02 최돈수 유기 전기 발광 소자용 발광 재료, 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 및 유기 전기 발광 소자용 재료
CN113782676B (zh) * 2021-09-03 2024-07-23 北京化工大学 一种柔性单组分有机太阳能电池及其制备方法
CN114933609B (zh) * 2022-05-09 2023-11-14 青岛科技大学 一种基于异靛蓝氟硼杂化的n型有机半导体材料及其制备方法以及一种有机场效应晶体管

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016156535A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 Sony Corporation N and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
WO2016185858A1 (ja) 2015-05-19 2016-11-24 ソニー株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び撮像装置
WO2016194630A1 (ja) 2015-05-29 2016-12-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光電変換素子および固体撮像装置
CN106575706A (zh) 2014-07-24 2017-04-19 E.T.C.有限责任公司 有机电致发光晶体管
WO2017159684A1 (ja) 2016-03-15 2017-09-21 ソニー株式会社 光電変換素子および固体撮像装置
WO2018016465A2 (ja) 2016-07-19 2018-01-25 日本化薬株式会社 撮像素子用光電変換素子用材料及びそれを含む光電変換素子

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101103037B (zh) 2005-01-19 2010-10-13 国立大学法人广岛大学 新的缩合多环芳族化合物及其应用
JP5487655B2 (ja) * 2008-04-17 2014-05-07 株式会社リコー ［１］ベンゾチエノ［３，２‐ｂ］［１］ベンゾチオフェン化合物およびその製造方法、それを用いた有機電子デバイス
JP5284677B2 (ja) 2008-04-25 2013-09-11 山本化成株式会社 有機トランジスタ
JP5544650B2 (ja) 2008-11-21 2014-07-09 国立大学法人広島大学 新規化合物の製造方法
JP5467676B2 (ja) 2009-05-26 2014-04-09 日本化薬株式会社 芳香族化合物の製造方法
CN103664995B (zh) * 2012-08-31 2016-10-19 昆山维信诺显示技术有限公司 萘并二噻吩类衍生物有机电致发光材料及其应用
CN106132930A (zh) * 2014-03-31 2016-11-16 索尼公司 用于有机光电转换层的二萘嵌苯类材料
TWI568736B (zh) 2014-04-02 2017-02-01 國立交通大學 雜環化合物及其合成方法
KR102255234B1 (ko) * 2014-04-04 2021-05-21 삼성전자주식회사 유기 광전 소자 및 이미지 센서
US20170040550A1 (en) 2014-04-25 2017-02-09 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Material for photoelectric conversion element for use in imaging element, and photoelectric conversion element including same
EP3800187A1 (en) 2015-03-31 2021-04-07 Sony Corporation Organic image sensor comprising specific naphthalenediimide compound
JP6619806B2 (ja) 2015-05-20 2019-12-11 日本化薬株式会社 縮合多環芳香族化合物
JP2017079317A (ja) 2015-10-20 2017-04-27 日本化薬株式会社 撮像素子用光電変換素子用材料及びそれを含む光電変換素子
EP4075207A1 (en) 2015-11-03 2022-10-19 Konrad Meissner Contact responsive metronome

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106575706A (zh) 2014-07-24 2017-04-19 E.T.C.有限责任公司 有机电致发光晶体管
US20170237042A1 (en) 2014-07-24 2017-08-17 E.T.C. S.R.L. Organic Electroluminescent Transistor
JP2017529688A (ja) 2014-07-24 2017-10-05 エ・ティ・チ・エッセ・エッレ・エッレ 有機エレクトロルミネッセンストランジスタ
WO2016156535A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 Sony Corporation N and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
WO2016185858A1 (ja) 2015-05-19 2016-11-24 ソニー株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び撮像装置
WO2016194630A1 (ja) 2015-05-29 2016-12-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光電変換素子および固体撮像装置
WO2017159684A1 (ja) 2016-03-15 2017-09-21 ソニー株式会社 光電変換素子および固体撮像装置
WO2018016465A2 (ja) 2016-07-19 2018-01-25 日本化薬株式会社 撮像素子用光電変換素子用材料及びそれを含む光電変換素子

Also Published As

Publication number Publication date
CN111263985B (zh) 2024-02-02
JP7006798B2 (ja) 2022-01-24
WO2019081416A1 (en) 2019-05-02
JP2021500757A (ja) 2021-01-07
JP2022033978A (ja) 2022-03-02
CN111263985A (zh) 2020-06-09
EP3701573A1 (en) 2020-09-02
JP2023075093A (ja) 2023-05-30
US11770974B2 (en) 2023-09-26
US20210193935A1 (en) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7559851B2 (ja) チオフェン－又はセレノフェンベース材料の合成方法
EP3126470B1 (en) Perylene-based materials for organic photoelectric conversion layers
EP3250642B1 (en) Squaraine-based molecules as material for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
EP3277684B1 (en) Specific n and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
CN107531637B (zh) 用于在有机光电二极管中的有机光电转换层的n和p活性材料
AU2014310681A1 (en) Compounds with terminal heteroarylcyanovinylene groups and their use in organic solar cells
KR20140006597A (ko) 유기 광전 재료, 상기 유기 광전 재료를 포함하는 유기 광전 소자 및 이미지 센서
EP3158025B1 (en) N-fluoroalkyl-substituted dibromonaphthalene diimides and their use as semiconductor
JP2010219356A (ja) 有機光電変換素子
JP2013187419A (ja) 光電変換素子及び太陽電池モジュール
WO2024199762A1 (en) 4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene-based dyes as photoactive material for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
WO2023179986A1 (en) Aza-boron-diquinomethene-based dyes as photoactive material for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
KR20230074417A (ko) 사이아닌 화합물 및 광전변환 소자
WO2011138743A1 (en) Use of pyromellitic diimides in organic electronics and organic photovoltaics

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230314

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7559851

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150