(57)【要約】【課題】  塗布法により容易に作製でき、大面積化が可能で光電変換効率の高い有機光電変換膜及びこれを含む電子素子を提供することを課題とする。【解決手段】  電子供与性の第１有機材料と電子受容性の第２有機材料とを有機溶媒に溶解させて塗布する塗布処理により形成される有機光電変換膜において、前記第１有機材料はポリフルオレン誘導体であり、前記第２有機材料はシロール誘導体であり、かつ、前記有機溶媒を膜内に含む。【選択図】図１
2010212455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子供与性の第１有機材料と電子受容性の第２有機材料とを有機溶媒に溶解させて塗布する塗布処理により形成される有機光電変換膜において、
前記第１有機材料はポリフルオレン誘導体であり、前記第２有機材料はシロール誘導体であり、かつ、前記有機溶媒を膜内に含む、有機光電変換膜。
【請求項２】
前記塗布処理の後に行う熱処理を前記有機溶媒の沸点以下の温度で行うことにより形成される、請求項１に記載の有機光電変換膜。
【請求項３】
請求項１又は２記載の有機光電変換膜を含む電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布法により形成できる有機光電変換膜及びこれを含む電子素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物を用いた光電変換素子（有機光電変換素子）は、１９８６年のC.  W.  Tangの素子が約１％の効率を示したことから関心が高まり（非特許文献１参照）、その後も光電変換効率は年々改善されている。
【０００３】
しかしながら、有機光電変換素子は、例えばシリコン系太陽電池に代表される無機光電変換素子に比べて光電変換効率が低いという問題を有している。この問題は、有機光電変換材料のキャリヤ移動度が小さいことに起因しており、有機光電変換膜中での光吸収に続く電荷分離過程で発生したキャリヤ（正孔と電子）の多くが電極に到達するまでに再結合等で消失してしまうため、十分な信号レベルの信号電流として読み出すことができないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、光照射によって発生した正孔と電子を再結合させずに空間的に分離する技術が提案されており、代表例としては、フラーレン誘導体と導電性ポリマーを混合したバルクヘテロジャンクション構造を有する有機光電変換膜や有機太陽電池が挙げられる。
【０００５】
この有機光電変換膜や有機太陽電池では、フラーレン誘導体は電子受容性材料（アクセプター）として機能し、導電性ポリマーは電子供与性材料（ドナー）として機能する。
【０００６】
そして、この有機光電変換膜や有機太陽電池では、ナノサイズのフラーレン誘導体が導電性ポリマーの膜内に全体に亘って均一に分散しているため、エキシトンが電荷分離を起こすドナー・アクセプター接合部が膜全体に分散していることになる。
【０００７】
これにより、導電性ポリマー中のエキシトンの移動距離が短くても、エキシトンの移動距離内に必ずドナー・アクセプター接合部が存在することになるため、エキシトンを効率よくキャリヤに変換することができる。
【０００８】
ドナー・アクセプター接合部で電荷分離を起こした後は、フラーレン誘導体、導電性ポリマー、及び電極等のエネルギー準位に従い、電子は、フラーレン誘導体へ移動し、フラーレン誘導体間をホッピング伝導して負極電極に到達する。一方、正孔は、主に導電性ポリマー中のπ共役結合鎖中を伝導して、正極電極に達する。
【０００９】
以上により、フラーレン誘導体と導電性ポリマーを混合したバルクヘテロジャンクション構造を有する有機光電変換膜や有機太陽電池において、光エネルギーが電気エネルギーとして取り出される（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Applied  Physics  Letters、第４８巻、１９８６年、ｐ．１８３−１８５
【特許文献１】特開２００７−１７３６３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２０３６５９号公報
【特許文献３】米国特許第５，４５４，８８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、上述のような有機光電変換膜や有機太陽電池において、電子の輸送ルートであるフラーレン誘導体や正孔の輸送ルートである導電性ポリマーが電荷分離領域から正極電極及び負極電極まで形成されているか否かは、膜内におけるドナー材料とアクセプター材料の混合具合に依存するため、電子の輸送ルート及び正孔の輸送ルートの安定的な確保は困難であった。
【００１２】
また、例えば、特開２００４−１０３９３９号公報に記載されているように、ドナー材料とアクセプター材料を直立型超格子の構造にすることで電子及び正孔の輸送ルートを確保することが知られている。
【００１３】
しかしながら、ドナー材料とアクセプター材料で構成する直立型超格子は、非常に微細な面積のものしか作製することができず、光電変換膜や太陽電池のように大面積化が求められる電子素子に利用することは困難であった。
【００１４】
ところで、このような大面積化に対応する有機膜の成膜手法の一つとして塗布法がある。
【００１５】
塗布法は、有機材料を溶媒に溶かした溶液を基板等に塗布することによって成膜するプロセスであるため、薄膜の大面積化に有利であるばかりでなく、製造コストの削減、製造プロセスの簡略化等が期待できる。
【００１６】
しかしながら、塗布法で成膜した有機膜の膜内には溶媒が残留する。有機エレクトロルミネッセンスで用いられる有機膜では、残留溶媒が発光特性の劣化を招くため、溶媒を除去している。このため、除去しやすい低沸点の溶媒を用いた成膜処理や、成膜後に溶媒を蒸発するために、溶媒の沸点を超える温度で行う加熱処理等が行われていた。
【００１７】
また、有機光電変換膜を作製する場合においても、膜中の残留溶媒が発生電荷の再結合を促進するため、溶媒除去を行うことが通例となっている。例えば、特開２００１−１９６６６３号公報記載の薄膜では、長時間にわたる真空乾燥が必要であり、製造工程の簡略化は実現されていなかった。
【００１８】
そこで、本発明は、塗布法により容易に作製でき、大面積化が可能で光電変換効率の高い有機光電変換膜及びこれを含む電子素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一局面の有機光電変換膜は、電子供与性の第１有機材料と電子受容性の第２有機材料とを有機溶媒に溶解させて塗布する塗布処理により形成される有機光電変換膜において、前記第１有機材料はポリフルオレン誘導体であり、前記第２有機材料はシロール誘導体であり、かつ、前記有機溶媒を膜内に含む。
【００２０】
また、前記塗布処理の後に行う熱処理を前記有機溶媒の沸点以下の温度で行うことにより形成されてもよい。
【００２１】
本発明の一局面の電子素子は、前記いずれかの有機光電変換膜を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、塗布法により容易に作製でき、大面積化が可能で光電変換効率の高い有機光電変換膜及びこれを含む電子素子を提供できるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態の有機光電変換膜を含む光電変換素子を示す断面図である。
【図２】本実施の形態の有機光電変換膜３０を用いた撮像素子の断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の有機光電変換膜及びこれを含む電子素子を適用した実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、実施の形態の有機光電変換膜を含む光電変換素子を示す断面図である。
【００２６】
本実施の形態の有機光電変換膜を含む光電変換素子１は、基板１０、透明電極２０、有機光電変換膜３０、及び対向電極４０を積層した構造を有する電子素子である。
【００２７】
基板１０は、本実施の形態の光電変換素子１の光入射側の基板であり、例えば、ソーダライムガラス等のガラス基板であればよい。図１において、基板１０を下側に示すのは、本実施の形態の光電変換素子１を作製する際に、基板１０の上に、透明電極２０、有機光電変換膜３０、及び対向電極４０を順次積層するからである。なお、図１では、基板１０の下側の面が光入射面１０Ａとなる。
【００２８】
透明電極２０は、有機光電変換膜３０に電圧を印加し、有機光電変換膜３０内で発生したキャリヤを取り出すための一対の電極のうち、光入射側に位置する電極であり、例えば、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide：酸化インジウムスズ）膜、酸化インジウム膜、又は酸化スズ膜等を用いることができる。この透明電極２０の膜厚は、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に設定すればよい。また、この透明電極２０は、例えば、スパッタリング法によって基板１０の上に形成することができる。
【００２９】
有機光電変換膜３０は、本実施の形態の有機光電変換膜であり、ドナー性有機材料３１とアクセプター性有機材料３２を含む。
【００３０】
ドナー性有機材料３１は、電子を供与する有機材料（電子供与性有機材料）であり、本実施の形態では、ポリフルオレン誘導体を用いる。
【００３１】
アクセプター性有機材料３２は、電子を受容する有機材料（電子受容性有機材料）であり、本実施の形態では、シロール誘導体を用いる。
【００３２】
ドナー性有機材料３１及びアクセプター性有機材料３２は、有機溶媒に溶解した溶液の状態で塗布法（塗布処理）によって透明電極２０の上に形成される。有機溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸ブチル、モノクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸２ーエトキシエチル、酢酸エチルカルビトール、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジオキサン等を用いることができる。ただし、ここに挙げる有機溶媒は、飽くまで一例であり、本実施の形態のドナー性有機材料３１及びアクセプター性有機材料３２を溶解できる有機溶媒であれば、ここに示す有機溶媒以外のものであってもよい。
【００３３】
なお、ドナー性有機材料３１及びアクセプター性有機材料３２には、上述の有機溶媒に可溶にするために、種々の官能基を付加することができる。
【００３４】
また、有機光電変換膜３０の成膜は、種々の塗布法（塗布処理）によって実現可能であり、例えば、スピンコート法、バーコート法、キャスト法、ディップ法等を適宜用いることができる。
【００３５】
ここで、有機溶媒に対する有機光電変換材料（ドナー性有機材料３１及びアクセプター性有機材料３２）の混合比は、例えば、０．１重量パーセント（ｗｔ％）から３０重量パーセント（ｗｔ％）程度が望ましい。なお、ドナー性有機材料とアクセプター性有機材料との混合比については後述する。
【００３６】
有機光電変換膜３０の膜厚は、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲であることが望ましく、さらには５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲がより望ましい。
【００３７】
対向電極４０は、有機光電変換膜３０に電圧を印加し、有機光電変換膜３０内で発生したキャリヤを取り出すための一対の電極のうち、光入射方向における奥側に位置し、透明電極２０に対向して配置される電極である。
【００３８】
この対向電極４０は、透明電極２０と同様に、ＩＴＯ膜、酸化インジウム膜、又は酸化スズ膜等で構成される透明電極用の材料で作製されてもよいし、その他の電極材料で作製されてもよい。
【００３９】
その他の電極材料としては、例えば、アルミニウム、バナジウム、金、銀、白金、鉄、コバルト、炭素、ニッケル、タングステン、パラジウム、マグネシウム、カルシウム、スズ、鉛、チタン、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン等の金属及びこれらの合金が挙げられる。
【００４０】
対向電極４０の膜厚は、例えば、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度でよいが、光の透過性を得たい場合には、材料に応じて、２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に薄くすれば、半透明電極を形成することが可能である。
【００４１】
この対向電極４０は、例えば、スパッタリング法によって有機光電変換膜３０の上に形成することができる。
【００４２】
なお、対向電極４０を有機光電変換膜３０の上に形成する際に、有機光電変換膜３０へのダメージを軽減するバッファ層として、有機光電変換膜３０の上に例えば数ｎｍ程度のフッ化リチウム（ＬｉＦ）膜等を蒸着してから対向電極４０を形成してもよい。
【００４３】
図２は、本実施の形態の有機光電変換膜３０を用いた撮像素子の断面構造を示す図である。
【００４４】
本実施の形態の撮像素子２は、図１に示す基板１０、透明電極２０、有機光電変換膜３０、及び対向電極４０を含む電子素子であり、例えば、６４画素×６４画素の画素数を有する。図２に示す断面構造は、２画素分に相当する。
【００４５】
信号読出回路１００に含まれる画素電極４１、４２は、図１に示す対向電極４０を画素電極として用いたものであり、実際には、画素電極４１、４２と同一の画素電極が平面視でマトリクス状に６４×６４個配列されている。なお、１画素のサイズは、例えば、１００μｍ×１００μｍであり、画素電極４１、４２はＩＴＯ製の透明電極である。
【００４６】
各画素電極４１、４２には、信号読出回路１００に含まれるアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ  ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor））４１Ａ、４２Ａが接続されている。ａ−ＳｉＴＦＴ４１Ａ、４２Ａのドレイン又はソースのうちの一方は、画素電極４１、４２に接続され、他方は信号読出回路１００を介して外部の出力回路に接続されている。
【００４７】
また、透明電極２０には、外部電源３が接続されており、この外部電源３によって透明電極２０と画素電極４１、４２との間にバイアス電圧が印加される。
【００４８】
有機光電変換膜３０は、実際には、図１に示すようにドナー性有機材料３１及びアクセプター性有機材料３２で構成されるが、図２では、キャリヤを図示するために、ドナー性有機材料３１及びアクセプター性有機材料３２の図示を省略する。
【００４９】
ここで、有機光電変換膜３０のうち、画素電極４１が存在する領域に図中上方向から光入射面１０Ａを介して光が入射すると、画素電極４１と透明電極２０に挟まれた部分の有機光電変換膜３０内には電子正孔対が発生する。
【００５０】
上述のように、外部電源３によって透明電極２０と画素電極４１との間にはバイアス電圧が印加されているため、画素電極４１の近傍には、有機光電変換膜３０内で発生した電子正孔対のうち、正孔３０ｈが蓄積される。
【００５１】
なお、図２には、説明の便宜上、有機光電変換膜３０内で発生した電子正孔対のうちの正孔３０ｈのみを示すが、有機光電変換膜３０に発生した電子は、透明電極２０の側に移動する。これにより、信号読出回路１００で撮像信号を得ることができる。
【００５２】
また、これは、画素電極４２と透明電極２０に挟まれた部分の有機光電変換膜３０内に光が入射した場合も同様である。
【００５３】
なお、ここでは、撮像素子の信号読出回路１００がａ−ＳｉＴＦＴ４１Ａ、４２Ａを含む形態について説明したが、信号読出回路１００は、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal-Oxide  Semiconductor）又はＣＣＤ(Charge  Coupled  Device)等を含む回路であってもよい。
【００５４】
また、ここでは、有機光電変換膜３０を用いた電子素子の一例として撮像素子について説明したが、有機光電変換膜３０で発生した起電力を利用する太陽電池、又は、光照射によって有機光電変換膜３０に発生した光電流を用いる光センサなどの電子素子を構成することもできる。
【００５５】
次に、本実施の形態の有機光電変換膜３０を含む光電変換素子を実際に作製した実施例１乃至３及び比較例について説明する。
【００５６】
（実施例１）
基板１０としてソーダライムガラス（２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍｍ）を用い、基板１０の片側表面にスパッタリング法により、厚み１５０ｎｍ、シート抵抗１５Ω・ｃｍのＩＴＯ膜を透明電極２０として形成した。
【００５７】
次に、透明電極２０の表面に、ドナー性有機材料３１としてPoly(dioctylfluorenyl-co-benzo-thiadiazole)（Ｆ８ＢＴ）をクロロホルムに１ｗｔ％の割合で希釈した溶液を窒素雰囲気中で滴下して、スピンコート法で塗布し、さらにホットプレート上で３０分間熱処理を行うことにより、膜厚２００ｎｍの有機光電変換膜３０を形成した。この実施例１の有機光電変換膜３０は、アクセプター性有機材料３２を含まない。
【００５８】
なお、熱処理の温度条件は、２０℃、４０℃、７０℃、１００℃の４条件を用いた。
【００５９】
最後に、有機光電変換膜３０の上に抵抗加熱の真空蒸着法によりバッファ層としてのＬｉＦ（１ｎｍ）膜と対向電極４０としてのＡｌ（１００ｎｍ）膜とを順次積層して実施例１の光電変換素子を得た。
【００６０】
この実施例１の光電変換素子について、中心波長４７０ｎｍの青色ＬＥＤを照射して外部量子効率を求めた結果を実施例２、３及び比較例の結果とともに表１に示す。なお、この外部量子効率は、実施例１の光電変換素子の有機光電変換膜３０に、１．４×１０７Ｖ／ｍの電界を印加して得た値である。
【００６１】
（実施例２）
基板１０としてソーダライムガラス（２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍｍ）を用い、基板１０の片側表面にスパッタリング法により、厚み１５０ｎｍ、シート抵抗１５Ω・ｃｍのＩＴＯ膜を透明電極２０として形成した。
【００６２】
次に、この透明電極２０の表面に、ドナー性有機材料３１としてのＦ８ＢＴと、アクセプター性有機材料３２としての1,1-dimethyl-2,3,4,5-tetraphenylsilole（ＤＭＴＰＳ）とをクロロホルムに１ｗｔ％の割合で希釈した溶液を窒素雰囲気中で滴下して、スピンコート法で塗布し、さらにホットプレート上で３０分間熱処理を行うことにより、膜厚２００ｎｍの有機光電変換膜３０を形成した。
【００６３】
ここで、Ｆ８ＢＴとＤＭＴＰＳの混合比は、重量比で１：０．２とした。
【００６４】
また、熱処理の温度条件は、２０℃、４０℃、７０℃、１００℃の４条件を用いた。
【００６５】
最後に、有機光電変換膜３０の上に抵抗加熱の真空蒸着法によりバッファ層としてのＬｉＦ（１ｎｍ）膜と対向電極４０としてのＡｌ（１００ｎｍ）膜とを順次積層して実施例２の光電変換素子を得た。
【００６６】
この実施例２の光電変換素子について、中心波長４７０ｎｍの青色ＬＥＤを照射して外部量子効率を求めた結果を実施例１、３及び比較例の結果とともに表１に示す。なお、この外部量子効率は、実施例２の光電変換素子の有機光電変換膜３０に、１．４×１０７Ｖ／ｍの電界を印加して得た値である。
【００６７】
（実施例３）
基板１０としてソーダライムガラス（２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍｍ）を用い、基板１０の片側表面にスパッタリング法により、厚み１５０ｎｍ、シート抵抗１５Ω・ｃｍのＩＴＯ膜を透明電極２０として形成した。
【００６８】
次に、この透明電極２０の表面に、ドナー性有機材料３１としてのＦ８ＢＴと、アクセプター性有機材料３２としてのＤＭＴＰＳとをクロロホルムに１ｗｔ％の割合で希釈した溶液を窒素雰囲気中で滴下して、スピンコート法で塗布し、さらにホットプレート上で３０分間熱処理を行うことにより、膜厚２００ｎｍの有機光電変換膜３０を形成した。
【００６９】
ここで、Ｆ８ＢＴとＤＭＴＰＳの混合比は、重量比で１：１とした。
【００７０】
また、熱処理の温度条件は、２０℃、４０℃、７０℃、１００℃の４条件を用いた。
【００７１】
最後に、有機光電変換膜３０の上に抵抗加熱の真空蒸着法によりバッファ層としてのＬｉＦ（１ｎｍ）膜と対向電極４０としてのＡｌ（１００ｎｍ）膜とを順次積層して実施例３の光電変換素子を得た。
【００７２】
この実施例３の光電変換素子について、中心波長４７０ｎｍの青色ＬＥＤを照射して外部量子効率を求めた結果を実施例１、２及び比較例の結果とともに表１に示す。なお、この外部量子効率は、実施例３の光電変換素子の有機光電変換膜３０に、１．４×１０７Ｖ／ｍの電界を印加して得た値である。
【００７３】
（比較例）
基板１０としてソーダライムガラス（２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍｍ）を用い、基板１０の片側表面にスパッタリング法により、厚み１５０ｎｍ、シート抵抗１５Ω・ｃｍのＩＴＯ膜を透明電極２０として形成した。
【００７４】
次に、この透明電極２０の表面に、ドナー性有機材料３１としてのPoly(methylphenylsilane)（ＰＭＰＳ）と、アクセプター性有機材料３２としてのCoumarin6（Ｃ６）とをクロロホルムに１ｗｔ％の割合で希釈した溶液を窒素雰囲気中で滴下して、スピンコート法で塗布し、さらにホットプレート上で３０分間熱処理を行うことにより、膜厚２２０ｎｍの有機光電変換膜３０を形成した。
【００７５】
ここで、ＰＭＰＳとＣ６の混合比は、重量比で１：０．０５とした。
【００７６】
また、熱処理の温度条件は、２０℃、４０℃、７０℃、１００℃の４条件を用いた。
【００７７】
最後に、有機光電変換膜３０の上に抵抗加熱の真空蒸着法によりバッファ層としてのＬｉＦ（１ｎｍ）膜と対向電極４０としてのＡｌ（１００ｎｍ）膜とを順次積層して比較例の光電変換素子を得た。
【００７８】
この比較例の光電変換素子について、中心波長４７０ｎｍの青色ＬＥＤを照射して外部量子効率を求めた結果を実施例１乃至３の結果とともに表１に示す。なお、この外部量子効率は、比較例の光電変換素子の有機光電変換膜３０に、１．４×１０７Ｖ／ｍの電界を印加して得た値である。
【００７９】
【表１】
2010212455.tif 000003
この表１に示すように、実施例１乃至３の光電変換素子で得られた外部量子効率（％）は、いずれも比較例の値を大きく上回った。
【００８０】
実施例１乃至３の光電変換素子の中では、実施例２の外部量子効率が一番高く、次いで実施例１、実施例３の順番となった。
【００８１】
実施例１乃至３のすべてにおいて、熱処理の温度に対しては、２０℃や４０℃といった低い温度の方が外部量子効率の高い光電変換素子が得られることが分かった。熱処理温度が７０℃でも良好な外部量子効率が得られるが、２０℃や４０℃に比べると値に若干の低下が見られた。また、１００℃で得られた光電変換素子は、７０℃で得られた光電変換素子よりもさらに外部量子効率が低下する結果となった。
【００８２】
一方、比較例の光電変換素子では、温度によらずに全体的に外部量子効率は低いが、１００℃で熱処理を行った場合が一番良好な値を示した。
【００８３】
今回は、有機溶媒としてクロロホルムを用いた。クロロホルムの沸点は６２℃である。
【００８４】
比較例の光電変換素子において、熱処理温度が２０℃や４０℃よりも７０℃の方が外部量子効率が良く、１００℃で最良となったのは、ドナー性有機材料３１としてＰＭＰＳを用い、アクセプター性有機材料３２としてＣ６を用いたので、クロロホルムを蒸発させた光電変換素子の方が良好な有機光電変換膜３０が作製されたためと考えられる。
【００８５】
これに対して、実施例１乃至３の光電変換素子では、２０℃や４０℃といった低温で作製された方が良好な外部量子効率が得られたため、クロロホルムが蒸発せずに残留している方が（有機光電変換膜３０内に有機溶媒を含む方が）、電子の輸送ルート及び正孔の輸送ルートが確保されるものと思われる。すなわち、残留溶媒のイオン電導効果により、膜内で発生したキャリヤの移動が促進され、外部量子効率が増大することが判明した。これは、比較例の光電変換素子のように、高温で熱処理を行った方が良好な光電変換素子が得られることとは逆の傾向である。
【００８６】
以上より、熱処理は、有機溶媒が有機光電変換膜３０内に残留可能な温度条件で行うと、外部量子効率が増大されることが分かった。有機溶媒は、有機光電変換膜３０内でドナー性有機材料３１とアクセプター性有機材料３２と混合されるため、残留可能な温度は沸点よりも少し高い温度になると思われるが、沸点以下の温度条件で熱処理を行うことは、より好ましいと言える。
【００８７】
このため、上述の実施例のように、有機溶媒としてクロロホルムを用いる場合は、クロロホルムの沸点（６２℃）よりも低い温度で行うことがより好ましい温度条件である。
【００８８】
なお、以上で説明した熱処理は、２０℃程度の比較的低い温度で行うことも可能であるが、「熱処理」という文言は、ドナー性有機材料３１とアクセプター性有機材料３２を有機溶媒に溶解させた溶液を塗布した後に、予め設定された温度条件下に放置する処理をいう。このため、「熱処理」は、加熱、減熱、あるいは室温等の環境温度に保持する処理のすべてを含む意味である。
【００８９】
このように、ドナー性有機材料３１としてのＦ８ＢＴと、アクセプター性有機材料３２としてのＤＭＴＰＳとを有機溶媒に溶解して塗布法によって作製した有機光電変換膜３０は、容易に作製でき、光電変換効率が高いことが分かった。また、塗布法（塗布処理）で作製できることから、直立型超格子構造とは異なり、大面積化が可能である。さらに、室温程度の低温で作製できるため、製造工程の大幅な簡略化を図ることができる。
【００９０】
なお、今回の結果では、実施例２の外部量子効率が最良であり、実施例２では、Ｆ８ＢＴとＤＭＴＰＳの混合比は、重量比で１：０．２であった。また、ＤＭＴＰＳ（アクセプター性有機材料３２）を混入しなかった実施例１の方がＦ８ＢＴとＤＭＴＰＳの混合比を重量比で１：１とした実施例３よりも良好な外部量子効率を示したため、Ｆ８ＢＴとＤＭＴＰＳの混合比の最良値は、重量比で１：１よりも１：０．２寄りにあると思われる。
【００９１】
以上のように、本実施の形態によれば、電子供与性の有機材料としてポリフルオレン誘導体を用いるとともに、電子受容性の有機材料としてシロール誘導体を用いて、比較的低温で塗布法（塗布処理）によって作製することにより、高効率の有機光電変換膜を提供することができる。この有機光電変換膜は塗布法で容易に作製できるため、大面積化にも対応することが可能であり、撮像素子、太陽電池、光センサ等の様々な電子素子に適用することができる。また、有機溶媒の沸点よりも低い程度の低温で良好な有機光電変換膜３０を作製できるので、加熱処理を省くこともでき、製造工程の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【００９２】
以上、本発明の例示的な実施の形態の有機光電変換膜及びこれを含む電子素子について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１  光電変換素子
２  撮像素子
１０  基板
１０Ａ  光入射面
２０  透明電極
３０  有機光電変換膜
３１  ドナー性有機材料
３２  アクセプター性有機材料
４０  対向電極
４１、４２  画素電極
４１Ａ、４２Ａ  ａ−ＳｉＴＦＴ
１００  信号読出回路
【図１】
2010212455.tif 000004
【図２】
2010212455.tif 000005