(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式Ｉ
【化１】
0006801669.tif 000125
（式中、
Ｒは−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化２】
0006801669.tif 000126
から選択され、
Ｒ１は
【化３】
0006801669.tif 000127
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項２】
Ｒが、
【化４】
0006801669.tif 000128
から選択される、請求項１に記載の透明Ｎ材料。
【請求項３】
Ｒ１が、
【化５】
0006801669.tif 000129
から選択される、請求項１または２に記載の透明Ｎ材料。
【請求項４】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＩＩ
【化６】
0006801669.tif 000130
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化７】
0006801669.tif 000131
から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化８】
0006801669.tif 000132
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料である、透明
Ｎ材料。
【請求項５】
Ｒが、
【化９】
0006801669.tif 000133
から選択される、請求項４に記載の透明Ｎ材料。
【請求項６】
Ｂｒｉｄｇｅが、
【化１０】
0006801669.tif 000134
およびなし（すなわち、直接結合）
から選択される、請求項４または５に記載の透明Ｎ材料。
【請求項７】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＩＩＩ
【化１１】
0006801669.tif 000135
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１２】
0006801669.tif 000136
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、
【化１３】
0006801669.tif 000137
から独立に選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項８】
Ｒが、
【化１４】
0006801669.tif 000138
から選択される、請求項７に記載の透明Ｎ材料。
【請求項９】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＩＶまたはＶ
【化１５】
0006801669.tif 000139
（一般式ＩＶ中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１６】
0006801669.tif 000140
から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化１７】
0006801669.tif 000141
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
一般式Ｖ中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１８】
0006801669.tif 000142
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化１９】
0006801669.tif 000143
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項１０】
Ｒが、
【化２０】
0006801669.tif 000144
から選択される、請求項９に記載の透明Ｎ材料。
【請求項１１】
Ｒ１が、−Ｂｒ、−Ｈ、−ＯＣＨ２ＣＨ３、
【化２１】
0006801669.tif 000145
から選択される、請求項９または１０に記載の透明Ｎ材料。
【請求項１２】
式ＩＶ中、Ｂｒｉｄｇｅが、
【化２２】
0006801669.tif 000146
である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料。
【請求項１３】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＶＩ〜ＶＩＩＩ
【化２３】
0006801669.tif 000147
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化２４】
0006801669.tif 000148
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化２５】
0006801669.tif 000149
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
から選択される一般式によって表されるナフタレンモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項１４】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＸＩＩＩ
【化２６】
0006801669.tif 000150
（式中、
Ｒは−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化２７】
0006801669.tif 000151
から選択され、
Ｒ１は
【化２８】
0006801669.tif 000152
から選択され、
Ｒ３は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるジチエノピロール（ＤＴＰ）系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項１５】
Ｒが、
【化２９】
0006801669.tif 000153
から選択される、請求項１４に記載の透明Ｎ材料。
【請求項１６】
Ｒ１が、
【化３０】
0006801669.tif 000154
から選択される、請求項１４または１５に記載の透明Ｎ材料。
【請求項１７】
Ｒ２が、直鎖および分岐アルキル基から選択される、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料。
【請求項１８】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＸＩＶ〜ＸＶＩ
【化３１】
0006801669.tif 000155
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化３２】
0006801669.tif 000156
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、
【化３３】
0006801669.tif 000157
から独立に選択され、
Ｒ３は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ｎは０または１であり、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
から選択される一般式によって表されるジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項１９】
Ｒが、
【化３４】
0006801669.tif 000158
から選択される、請求項１８に記載の透明Ｎ材料。
【請求項２０】
Ｒ１が、
【化３５】
0006801669.tif 000159
から選択される、請求項１８または１９に記載の透明Ｎ材料。
【請求項２１】
Ｒ２が、直鎖および分岐アルキル基から選択される、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料。
【請求項２２】
Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）における６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指し、
一般式ＸＩＸ〜ＸＸＩ
【化３６】
0006801669.tif 000160
（式中、
ＯＲＮは、各出現において、
【化３７】
0006801669.tif 000161
から独立に選択され、
ＮＲＮは、各出現において、
【化３８】
0006801669.tif 000162
から独立に選択され、
Ｌは、各出現において、
【化３９】
0006801669.tif 000163
から独立に選択され、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＨ、ＮＨ２から選択され、
Ｒはアルキルおよびアリールから選択される）
から選択される一般式によって表される亜鉛配位錯体系材料である、透明Ｎ材料。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料を含み、
可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
Ｐ：Ｎヘテロ接合。
【請求項２４】
可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
吸収層における請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料の使用。
【請求項２５】
可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
光電変換層ならびに／あるいは有機光電変換層（複数可）における、ＯＬＥＤおよび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、有機光電池などの光電子工学用途のための有機および／またはハイブリッドモジュールにおける請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料の使用。
【請求項２６】
可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含み、
場合によりさらなる分子（複数可）を含む、
請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料を含む光電変換層。
【請求項２７】
可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含み、
場合によりさらなる分子（複数可）を含む、
請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料を含む吸収層。
【請求項２８】
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、請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料（複数可）あるいは請求項２７に記載の光電変換層（複数可）を含む素子。
【請求項２９】
前記光電変換層が可視吸収範囲で光応答を示す、請求項２８に記載の素子。
【請求項３０】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料（複数可）あるいは請求項２６に記載の光電変換層（複数可）を含む、
および／または可視波長範囲（４００〜７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
および／またはさらなる分子（複数可）を含む、
請求項２８または２９に記載の素子。
【請求項３１】
（ａ）請求項２６に記載の光電変換層（複数可）を含む有機光変換ユニットと、
（ｂ）少なくとも１つの電極と、
（ｃ）基板と、
（ｄ）場合により、前記光電変換層（複数可）上の第２の電極と
を含む、
有機イメージセンサ。
【請求項３２】
（ａ）請求項２６に記載の光電変換層（複数可）を含む有機光電変換ユニット（複数可）と、
（ｂ）場合により、Ｓｉ系光電変換ユニットと、
（ｃ）金属配線と、
（ｄ）（ＣＭＯＳ）基板と、
（ｅ）絶縁層（複数可）と
を含む、ハイブリッドシリコン−有機イメージセンサまたは有機イメージセンサ。
【請求項３３】
前記有機光電変換ユニットがｎ−型材料、ｐ−型材料、ｎ−バッファ層および／またはｐ−バッファ層あるいはこれらの組み合わせまたは混合物などの異なる層を含む、請求項３１または３２に記載の有機イメージセンサ。
【請求項３４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料であるナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料（一般式Ｉによって表される）または請求項４〜６のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料であるナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料（一般式ＩＩによって表される）を合成する方法であって、
一級アミンおよび酸の存在下で、４−ブロモ−１，８−ナフタル酸無水物誘導体をイミド化するステップと、
引き続いて特定のボロン酸エステルまたは「Ｂｒｉｄｇｅ」ボロン酸エステルとのパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
【請求項３５】
請求項７または８に記載の透明Ｎ材料であるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）材料（一般式ＩＩＩによって表される）を合成する方法であって、
Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をイミド化するステップと、
引き続いて特定のＲ１−ボロン酸エステルとのパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
【請求項３６】
請求項９〜１２のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料であるナフタレンジイミド系二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式ＩＶによって表される）を合成する方法であって、
Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をモノイミド化するステップと、
引き続いて「Ｂｒｉｄｇｅ」−ジアミンおよび酸の存在下で、第２のイミド化を行うステップと
を含む方法。
【請求項３７】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料であるナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式Ｖによって表される）を合成する方法であって、
Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をイミド化するステップと、
引き続いて特定のＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと、
引き続いて特定のＢｒｉｄｇｅ−ジボロン酸エステルとの第２のパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
【請求項３８】
請求項１３に記載の透明Ｎ材料であるナフタレンジモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式ＶＩ〜ＶＩＩＩから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
適当なアミン誘導体を用いて対応する２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物をイミド化するステップと、
引き続いて特定のジボロン酸エステルとの１回または複数回のパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
【請求項３９】
請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料であるジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料（一般式ＸＩＶおよびＸＶから選択される一般式によって表される
）を合成する方法であって、
３，３'−ジブロモ−２，２'−ビチオフェンと対応するＲ−アミンのパラジウム触媒Ｂｕｃｈｗａｌｄ−ＨａｒｔｗｉｇカップリングによってＮ−置換ジチエノピロール（ＤＴＰ）コア単位を得るステップと、
Ｎ−ブロモスクシンイミドによる臭素化ステップと、
引き続いてＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと、
引き続いて特定のＲ２−フェニル置換ジボロン酸エステルとのさらなるパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと
を含む方法。
【請求項４０】
請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の透明Ｎ材料であるジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料（一般式ＸＩＶによって表される）を合成する方法であって、
３，３'−ジブロモ−２，２'−ビチオフェンと対応するＲ−２フェニル置換ジアミンのパラジウム触媒Ｂｕｃｈｗａｌｄ−ＨａｒｔｗｉｇカップリングによってＮ−置換ジチエノピロール（ＤＴＰ）二量体コア単位を得るステップと、
Ｎ−ブロモスクシンイミドによる臭素化ステップと、
引き続いてＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと、
引き続いて特定のＲ２−フェニル置換ジボロン酸エステルとのさらなるパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと
を含む方法。
【請求項４１】
請求項２２に記載の透明Ｎ材料である亜鉛配位錯体系材料（一般式ＸＩＸ、ＸＸおよびＸＩから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
（ＨＯ−ＲＮ）型および（ＨＮ−ＲＮ）型の配位子を還流メタノール中で酢酸亜鉛脱水物および塩基と合わせるステップ
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、有機イメージセンサの活性材料にある。
【０００２】
本開示は、透明Ｎ材料および／または透明Ｐ材料ならびに吸収層（複数可）、光電変換層（複数可）および／または有機イメージセンサにおけるその使用ならびにその合成方法に関する。
【０００３】
本開示はまた、本開示による活性材料を含む光電変換層（複数可）、本開示による活性材料（複数可）または本開示による光電変換層（複数可）を含む素子に関する。
【０００４】
さらに、本開示は、本開示による光電変換層（複数可）を含む有機イメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００５】
本明細書で提供される「背景」の記載は、本開示の文脈を一般的に提示する目的のためのものである。本発明者の仕事は、それが本背景技術の節に記載されている限りにおいて、出願時に先行技術とみなすことができない記載の態様と同様に、明示的にも黙示的にも、本開示に対する先行技術と認められない。
【０００６】
イメージセンサは、光学像を電気信号に変換する半導体素子であり、光を感知する光感知ユニットと、感知された光を電気信号に処理してデータを保存する論理回路ユニットとを含む。
【０００７】
先行技術では、光感知ユニットが、カラーフィルタおよび光電変換膜、シリコンなどの半導体ｐ−ｎ接合を含む。カラーフィルタは色により光を分離するが、空間分解能および集光および利用効率を低下させる。
【０００８】
この課題を克服するために、異なる波長の光を検出することができる光電変換ユニットが縦方向に積み重ねられた幾何学が報告されている。特に、このような光電変換ユニットは、ｐ−ｎ接合または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、層に使用される材料の種類に強く依存する。これまで利用可能な有機材料では、低い変換効率と高い暗電流が報告されている。
【０００９】
別の解決策では、可視範囲のための相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）系イメージャ部または可視範囲内で吸収することができる有機系イメージャ部と組み合わせることができる、ＩＲ領域で吸収することができるが可視領域では吸収することができない有機層が使用される。両方の場合で、白色光が集められ、ＢＧＲピクセル解像度を得るためにフィルタを使用しなければならない。この場合、カラーフィルタの場合と同様に、光が色によって分離されるが、空間分解能および集光および利用効率は低下する。
【発明の概要】
【００１０】
本開示は、
ドナー（光子を吸収するＰ材料（複数可）またはＮ材料（複数可））の励起状態から電子を受容する、Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）における約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指す、
透明Ｎ材料を提供する。
【００１１】
本開示は、
電子を励起有色材料（光子を吸収するＰ材料（複数可）またはＮ材料（複数可））のＨＯＭＯに供与する（これは正孔を受容することに相当する）、Ｐ：Ｎヘテロ接合またはＰ：Ｎ二層もしくは多層接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１もしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＨＯＭＯ解離過程を通して、有色Ｎまたは有色Ｎ材料（Ｎ１：Ｎ２）材料もしくは別の有色Ｐの混合物または有色ＰとＮ材料の混合物（Ｐ２：ＮもしくはＰ２：Ｎ１：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｐ材料であって、
透明とは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）における約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指す、
透明Ｐ材料を提供する。
【００１２】
本開示は、本開示による透明Ｎ材料および／または本開示による透明Ｐ材料を含み、
好ましくは、可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
Ｐ：Ｎヘテロ接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合を提供する。
【００１３】
本開示は、吸収層ならびに／あるいは光電変換層ならびに／あるいは光電子工学用途のための有機および／またはハイブリッドモジュールにおける本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料の使用を提供する。
【００１４】
本開示は、本開示による透明Ｎおよび／または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Ｎおよび／またはＰ材料を含む吸収層を提供する。
【００１５】
本開示は、本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料（複数可）あるいは本開示による光電変換層（複数可）を含む素子を提供する。
【００１６】
本開示は、本開示による光電変換層（複数可）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。
【００１７】
本開示は、本開示による光電変換層（複数可）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。
【００１８】
本開示は、透明ｎ材料およびｐ材料、特にナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ二量体）系材料、ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料、ナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ二量体）系材料、ナフタレンモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料、ジチオエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料および亜鉛配位錯体系材料を合成する方法を提供する。
【００１９】
前記段落は、一般的な導入として提供されたものであり、以下の特許請求の範囲を限定することを意図していない。記載される実施形態は、さらなる利点と共に、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って最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本開示およびその付随する利点の多くが添付の図面に関連して考慮すると、以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるので、これらのより完全な理解が容易に得られるであろう。
【００２１】
【図１】ＣＭＯＳイメージセンサを示す図である。
【００２２】
【図２】ハイブリッドシリコン−有機イメージセンサの概略図である。
【００２３】
【図３】異なる層を有する有機系光電変換ユニットの概略図である。
【００２４】
【図４】ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ解離過程を説明する図である。
【００２５】
【図５Ａ】ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料の一般的な合成経路を示す図である。
【図５Ｂ】実施例１の化合物ＮＭＩ１ならびにそのＴＧ、ＤＳＣおよび溶液中の吸収を示す図である。
【００２６】
【図６Ａ】ＮＭＩ−Ｂ１１およびＮＭＩ−Ｂ１５と呼ばれる、２種のナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ二量体）系材料を調製のための合成経路を示す図である。
【図６Ｂ】ＮＭＩ−Ｂ１１とＮＭＩ−Ｂ１５の両方のＴＧおよび溶液中の吸収を示す図である。
【図６Ｃ】ＮＭＩ−Ｂ１１を吸収ｐ材料としてのキナクリドン（ＱＤ）と組み合わせて透明ｎ材料として使用した光電変換層の外部量子効率（ＥＱＥ）を示す図である。
【００２７】
【図７Ａ】ジチオエノピロール（ＤＴＰ）系材料ＤＴＰ６を調製するための合成経路を示す図である。
【図７Ｂ】ＤＴＰ６のＴＧ、ＤＳＣおよび溶液中での吸収を示す図である。
【図７Ｃ】ＤＴＰ６を吸収ｐ材料（アクセプター）としてのサブフタロシアニンクロリド（ＳｕｂＰｃＣｌ）と組み合わせて透明ｎ材料（ドナー）として使用した光電変換層の外部量子効率（ＥＱＥ）を示す図である。
【００２８】
【図８Ａ】ナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ二量体）系材料（一般式ＩＩ）およびナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料（一般式ＩＩＩ）の一般的な合成経路を示す図である。
【００２９】
【図８Ｂ】ナフタレンジイミド系材料ＮＤＩ１のＵＶ  ＶＩＳスペクトルを示す図である。
【００３０】
【図８Ｃ】ＮＤＩ１の電子移動度を示す図である。
【００３１】
【図８Ｄ】ＱＤを含むＮＤＩ１のＰｉＮ接合素子を示す図である。
【００３２】
【図８Ｅ】ＢＱＤを含むＮＤＩ１のＰｉＮ接合素子を示す図である。
【００３３】
【図８Ｆ】ＳｕｂＰｃＣｌを有するＮＤＩ１とＳｕｂＰｃＣｌを有するＮＭＩ−ＮＤＩ１のＰｉＮ接合素子を示す図である。
【００３４】
【図９】ナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ二量体）系材料（一般式ＩＶおよびＶ）の一般的な合成経路を示す図である。
【００３５】
【図１０】ナフタレンモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料の一般的な合成経路を示す図である（一般式ＶＩ−図１０Ａ、一般式ＶＩＩ−図１０Ｂおよび一般式ＶＩＩＩ−図１０Ｃ）。
【００３６】
【図１１】ジチオエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料の一般的な合成経路を示す図である（一般式ＸＶ−図１１Ａおよび一般式ＸＶＩ−図１１Ｂ）。
【００３７】
【図１２】亜鉛配位錯体系材料の一般的な合成経路を示す図である（一般式ＸＩＸ〜ＸＸＩ）。
【００３８】
【図１３】一般式Ｉａを有する透明ｎ材料の合成概要を示す図である。
【００３９】
【図１４】一般式Ｉａを有するＮＤＩ材料の吸収を示す図である。
【００４０】
【図１５】一般式Ｉａを有するＮバッファ材料のエネルギー準位を示す図である。
【００４１】
【図１６】一般式Ｉａを有するＮバッファ材料のエネルギー準位を示す図である。
【００４２】
【図１７Ａ】一般式Ｉａを有するＮバッファ材料のエネルギー準位を示す図である。
【図１７Ｂ】一般式Ｉａを有するＮバッファ材料のエネルギー準位を示す図である。
【００４３】
【図１８Ａ】透明ｐ型材料の例を示す図である。
【図１８Ｂ】透明ｐ型材料の例を示す図である。
【００４４】
【図１９】ｐ材料としてＤＴＴ２、ＤＴＴ９、ＤＴＴ１０またはＤＴＴ１１をそれぞれ含むｎバッファとしてのＮＤＩ３５の素子を示す図である。
【図２０】ｐ材料としてＤＴＴ２、ＤＴＴ９、ＤＴＴ１０またはＤＴＴ１１をそれぞれ含むｎバッファとしてのＮＤＩ３５の素子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
上に論じられるように、本開示は透明Ｎ材料を提供する。
【００４６】
本開示による透明Ｎ材料は、Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する。
本開示によると、透明Ｎ材料は、ドナー（光子を吸収するＰ材料（複数可）またはＮ材料（複数可））の励起状態から電子を受容する。
透明とは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）における約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
有色とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指す。
【００４７】
上に論じられるように、本開示は透明Ｐ材料を提供する。
【００４８】
本開示による透明Ｐ材料は、Ｐ：Ｎヘテロ接合またはＰ：Ｎ二層もしくは多層接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１もしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＨＯＭＯ解離過程を通して、有色Ｎまたは有色Ｎ材料（Ｎ１：Ｎ２）もしくは別の有色Ｐの混合物または有色ＰとＮ材料の混合物（Ｐ２：ＮもしくはＰ２：Ｎ１：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する。
本開示によると、透明Ｐ材料は、電子を励起有色材料（光子を吸収するＰ材料（複数可）またはＮ材料（複数可））のＨＯＭＯに供与し、これは正孔を受容することに相当する。
【００４９】
本開示によると、「透明」とは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）における約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指す。
【００５０】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が、
−可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示さない、または極めて低い吸収を示す、すなわち、可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数を有する、または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を有し、
−堆積法（真空蒸着またはスピンコーティングなど）を使用する場合、高品質の均質な膜を形成する有機系化合物である。
【００５１】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が、
−ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）、
−ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）、
−ナフタレンモノイミドおよび／またはナフタレンジイミドの二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ、ＮＤＩ−ＮＤＩまたはＮＭＩ−ＮＤＩ）、
−チオフェンまたはセレノフェン系材料、
−ジチエノピロール（ＤＴＰ）系およびＤＴＰ二量体材料、
−アントラセン系材料、ならびに
−亜鉛配位錯体
の群から選択される。
【００５２】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式Ｉ
【化１】
0006801669.tif 000002
（式中、
Ｒは、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化２】
0006801669.tif 000003
から選択され、
Ｒ１は
【化３】
0006801669.tif 000004
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料である。
【００５３】
一般式Ｉによって表されるナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化４】
0006801669.tif 000005
から選択される、
および／または
Ｒ１が
【化５】
0006801669.tif 000006
から選択される。
【００５４】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＩＩ
【化６】
0006801669.tif 000007
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化７】
0006801669.tif 000008
から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化８】
0006801669.tif 000009
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料である。
【００５５】
一般式ＩＩによって表されるナフタレンモノイミドモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化９】
0006801669.tif 000010
から選択される、
および／または
Ｂｒｉｄｇｅが
【化１０】
0006801669.tif 000011
およびなし（すなわち、直接結合）から選択される。
【００５６】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＩＩＩ
【化１１】
0006801669.tif 000012
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１２】
0006801669.tif 000013
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、
【化１３】
0006801669.tif 000014
から独立に選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料である。
【００５７】
一般式ＩＩＩによって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化１４】
0006801669.tif 000015
から選択される、
および／または
Ｒ１が
【化１５】
0006801669.tif 000016
から選択される。
【００５８】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＩＩＩａ
【化１６】
0006801669.tif 000017
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１７】
0006801669.tif 000018
から独立に選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料である。
【００５９】
一般式ＩＩＩａによって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが、特に、
【化１８】
0006801669.tif 000019
から選択される。
【００６０】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＩＶまたはＶ
【化１９】
0006801669.tif 000020
（一般式ＩＶ中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化２０】
0006801669.tif 000021
から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化２１】
0006801669.tif 000022
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
一般式Ｖ中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化２２】
0006801669.tif 000023
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化２３】
0006801669.tif 000024
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料である。
【００６１】
一般式ＩＶによって表されるナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化２４】
0006801669.tif 000025
から選択される、
および／または
Ｂｒｉｄｇｅが
【化２５】
0006801669.tif 000026
から選択される。
【００６２】
一般式Ｖによって表されるナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化２６】
0006801669.tif 000027
から選択され、
Ｒ１が−Ｂｒ、−Ｈ、−ＯＣＨ２ＣＨ３、
【化２７】
0006801669.tif 000028
から選択される、
および／または
Ｂｒｉｄｇｅが
【化２８】
0006801669.tif 000029
から選択される。
【００６３】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＶＩ〜ＶＩＩＩ
【化２９】
0006801669.tif 000030
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化３０】
0006801669.tif 000031
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基からから独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化３１】
0006801669.tif 000032
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
から選択される一般式によって表されるナフタレンモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料である。
【００６４】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＩＸ〜ＸＩ
【化３２】
0006801669.tif 000033
（式中、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
Ｚは、ＣＨおよびＮから選択され、
ＲおよびＲ１は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、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、ヘテロアリール基およびフルオレニル基から独立に選択される）
から選択される一般式によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である。
【００６５】
一般式ＩＸ〜ＸＩのチオフェンまたはセレノフェン系材料の好ましい実施形態では、
ＸがＳおよびＳｅから選択され、
ＹがＳおよびＳｅから選択され、
ＺがＣＨおよびＮから選択され、
Ｒが
【化３３】
0006801669.tif 000034
から選択される、および／または
Ｒ１が
【化３４】
0006801669.tif 000035
から選択される。
【００６６】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＸＩＩまたはＸＩＩｂ
【化３５】
0006801669.tif 000036
（式中、
Ｒは、各出現において、
【化３６】
0006801669.tif 000037
から独立に選択される）
によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である。
【００６７】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩ：
【化３７】
0006801669.tif 000038
【化３８】
0006801669.tif 000039
（式中、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
Ｚは、ＣＨおよびＮから選択され、
ＲおよびＲ１は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、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、ヘテロアリール基およびフルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である。
【００６８】
一般式ＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩのチオフェンまたはセレノフェン系材料の好ましい実施形態では、
ＸがＳおよびＳｅから選択され、
ＹがＳおよびＳｅから選択され、
ＺがＣＨおよびＮから選択され、
Ｒが
【化３９】
0006801669.tif 000040
（式中、Ｒ２およびＲ３は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、ＣＨ３、アルキル、アリールから独立に選択される）
から選択される。
【００６９】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＸＸＸＩＸまたはＸＬ：
Ｔ−Ｂ−Ｔ
ＸＸＸＩＸ
（式中、
Ｔは、本明細書で定義される一般式ＩＸ、Ｘ、ＸＩまたはＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩの１つの構造から選択され、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
ＺはＣＨおよびＮから選択され、
Ｂは
【化４０】
0006801669.tif 000041
のいずれか１つから選択され、
Ｒ２およびＲ３は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、ＣＨ３、アルキル、アリールから独立に選択され、
Ｒは、各出現において、Ｈ、アルキル、アリール、
【化４１】
0006801669.tif 000042
から独立に選択される）、
Ｔ−Ｈ
ＸＬ
（式中、
Ｔは、本明細書で定義される一般式ＩＸ、Ｘ、ＸＩまたはＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩの１つの構造から選択され、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
ＺはＣＨおよびＮから選択され、
Ｈは
【化４２】
0006801669.tif 000043
のいずれか１つから選択される）
によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である。
【００７０】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＸＩＩＩ
【化４３】
0006801669.tif 000044
（式中、
Ｒは−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化４４】
0006801669.tif 000045
から選択され、
Ｒ１は
【化４５】
0006801669.tif 000046
から選択され、
Ｒ３は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるジチエノピロール（ＤＴＰ）系材料である。
【００７１】
一般式ＸＩＩＩによって表されるジチエノピロール（ＤＴＰ）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化４６】
0006801669.tif 000047
から選択され、
Ｒ１が
【化４７】
0006801669.tif 000048
から選択される、および／または
Ｒ２が直鎖および分岐アルキル基から選択される。
【００７２】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が、一般式ＸＩＶ〜ＸＶＩ
【化４８】
0006801669.tif 000049
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化４９】
0006801669.tif 000050
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、
【化５０】
0006801669.tif 000051
から独立に選択され、
Ｒ３は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ｎは０または１であり、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
から選択される一般式によって表されるジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料である。
【００７３】
一般式ＸＩＶ〜ＸＶＩによって表されるジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化５１】
0006801669.tif 000052
から選択され、
Ｒ１が
【化５２】
0006801669.tif 000053
から選択される、および／または
Ｒ２が直鎖および分岐アルキル基から選択される。
【００７４】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が一般式ＸＶＩＩまたはＸＶＩＩＩ
【化５３】
0006801669.tif 000054
（式中、
Ｒは、各出現において、
【化５４】
0006801669.tif 000055
から独立に選択され、
Ｒ１は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
によって表されるアントラセンまたはアントラセン二量体系材料である。
【００７５】
一般式ＸＶＩＩまたはＸＶＩＩＩによって表されるアントラセンまたはアントラセン二量体系材料の好ましい実施形態では、
Ｒが
【化５５】
0006801669.tif 000056
から選択される、および／または
Ｒ１が直鎖および分岐アルキル基から選択される。
【００７６】
一実施形態では、本開示の透明Ｎおよび／またはＰ材料が、亜鉛配位錯体系材料である。
【００７７】
亜鉛錯体は、Ｚｎ−Ｎ結合またはＺｎ−Ｎ結合とＺｎ−Ｏ結合の組み合わせ（ＮおよびＯ原子は有機配位子の元素である）の存在、およびＺｎ−Ｃ結合の非存在を特徴とする。亜鉛配位錯体または亜鉛配位錯体系材料は、一般式ＸＩＸ〜ＸＸＩ
【化５６】
0006801669.tif 000057
（式中、
ＯＲＮは、各出現において、
【化５７】
0006801669.tif 000058
から独立に選択され、
ＮＲＮは、各出現において、
【化５８】
0006801669.tif 000059
から独立に選択され、
Ｌは、各出現において、
【化５９】
0006801669.tif 000060
から独立に選択され、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＨ、ＮＨ２から選択され、
Ｒはアルキルおよびアリールから選択される）
から選択される一般式によって表される。
【００７８】
上に論じられるように、本開示は、本開示による透明Ｎ材料および／または本開示による透明Ｐ材料を含むＰ：Ｎヘテロ接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合を提供する。
【００７９】
一実施形態では、Ｐ：Ｎヘテロ接合において、本開示による透明Ｐ材料がドナーであり、本開示による透明Ｎ材料がアクセプターである。例えば、図４を参照されたい。
【００８０】
Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合の一実施形態では、Ｐ材料の１つが本開示による透明Ｐ材料およびドナーであり得、同様にＮ材料の１つが本開示による透明Ｎ材料およびアクセプターであり得る。
【００８１】
一実施形態では、Ｐ：Ｎヘテロ接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合が、好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む。
【００８２】
上に論じられるように、本開示は、吸収層における本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料の使用を提供する。
【００８３】
一実施形態では、吸収層が、好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む。
【００８４】
上に論じられるように、本開示は、
有機光電変換層（複数可）、ＯＬＥＤおよび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、有機光電池などの光電子工学用途のための
−光電変換層ならびに／あるいは
−有機および／またはハイブリッドモジュール
における本開示によるＮおよび／またはＰ材料の使用を提供する。
【００８５】
一実施形態では、光電変換層ならびに／あるいは有機および／またはハイブリッドモジュールが、好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む。
【００８６】
上に論じられるように、本開示は、本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料を含む光電変換層を提供する。
【００８７】
一実施形態では、光電変換層が、好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む。
【００８８】
一実施形態では、光電変換層がさらなる分子（複数可）を含む。
【００８９】
上に論じられるように、本開示は、本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料を含む吸収層を提供する。
【００９０】
一実施形態では、吸収層が、好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む。
【００９１】
一実施形態では、吸収層がさらなる分子（複数可）を含む。
【００９２】
上に論じられるように、本開示は、本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料（複数可）あるいは本開示による光電変換層（複数可）を含む素子を提供する。
【００９３】
前記素子は、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）であり得る。
【００９４】
一実施形態では、前記光電変換層が可視吸収範囲で光応答を示す。
この実施形態では、素子の光電変換層が、本開示による透明Ｎおよび／またはＰ材料（複数可）、ならびに好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料（複数可）を含む。
【００９５】
本開示によると、活性材料の１つが透明である場合、以下の可能性が提供される：
１つの活性材料のみの吸収の調整を介した吸収スペクトル全体の調整；
パートナー（吸収）材料のみの励起子拡散効率の調整；
独立にＨＯＭＯまたはＬＵＭＯを通した電荷生成効率の調整；
電子（透明ｎについて）移動度のみまたは正孔（透明ｐ）移動度のみの調整；
一般的に：電子／正孔移動および輸送特性からの可視範囲の吸収特性のデカップリング。
【００９６】
一実施形態では、素子の光電変換層がさらなる分子（複数可）を含む。
【００９７】
光電変換層は異なる成分（色素）およびその組み合わせを含むことができる。
【００９８】
一実施形態では、光電変換層および／または吸収層が本開示の材料（複数可）と共に使用することができるさらなるｎ型およびｐ型材料（分子）ならびにその誘導体、例えば、
ドナーとしてのフタロシアニン（Ｐｃ）、サブフタロシアニン（ＳｕｂＰｃ）、メロシアニン（ＭＣ）、ジケトピロロピロール（ＤＰＰ）、ボロンジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）、イソインジゴ（ＩＤ）、ペリレンジイミド（ＰＤＩ）およびペリレンモノイミド（ＰＭＩ）およびキナクリドン（ＱＤ）、縮合アセン、例えば、ペンタセンおよびテトラセン、ならびにトリフェニルアミンおよびその誘導体（ＴＰＡ）；
ならびに／あるいは
アクセプターとしてのフラーレン、リレンジイミドおよびモノイミド（例えば、ＰＤＩおよびＰＭＩであるがこれに限定されない）、フタロシアニンおよびサブフタロシアニン、ボロンジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）およびシアノペンタセン
を含む。
【００９９】
上に論じられるように、本開示は、本開示による光電変換層（複数可）を含む有機イメージセンサを提供する。
【０１００】
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（複数可）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）場合により、前記光電変換層（複数可）上の第２の電極と
を含む。
【０１０１】
基板は、シリコン、石英、ガラス、ポリマー、例えばＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＳ、ＣＯＰ、ＣＯＰ、ＰＶＡ、ＰＶＰ、ＰＥＳ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、雲母またはこれらの組み合わせであり得る。
【０１０２】
基板は他の光電変換ユニット（複数可）であってもよい。
【０１０３】
これは、本開示の素子が、（ｉ）１つの有機ユニットを有する２つの無機ユニット、（ｉｉ）２つの有機ユニットを有する１つの無機ユニット、または（ｉｉｉ）有機イメージセンサにおいて互いに結合された３つの有機ユニットを含むことができることを意味する。有機ユニットのいずれもが本開示による分子／層／素子を含むことができる。
【０１０４】
好ましい実施形態では、有機イメージセンサが、互いに結合され、それぞれ４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲および６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の１つで作動する、本開示のように層内に分子を含む３つの有機変換ユニット（各素子で、それぞれ透明電極を有する）からなる。
【０１０５】
複合ユニットは、有機−有機または有機−無機ユニットの垂直および／または水平積み重ねのいずれかによって実現することができる。
【０１０６】
電極材料は、
−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およびＧａドープ酸化亜鉛を含む）、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、ＴｉＯ２などの透明な金属酸化物、
−適当な仕事関数を有するＡｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、ＡｌＳｉＣｕまたは任意の金属または金属合金または金属組み合わせなどの非透明または半透明の金属または合金または導電性ポリマー；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＡＮＩまたはＰＡＮＩ／ＰＳＳ、グラフェン
であり得る。
【０１０７】
上に論じられるように、本開示は、
（ａ）本開示による光電変換層（複数可）を含む有機光電変換ユニット（複数可）と、
（ｂ）場合により、Ｓｉ系光電変換ユニットと、
（ｃ）金属配線と、
（ｄ）（ＣＭＯＳ）基板と、
（ｅ）絶縁層（複数可）、好ましくは酸化物と
を含む、ハイブリッドシリコン−有機イメージセンサまたは有機イメージセンサを提供する。
【０１０８】
一実施形態では、本開示のイメージセンサの前記有機光電変換ユニットが、
−ｎ型材料、
−ｐ型材料、
−ｎ−バッファ層、
−ｐ−バッファ層
またはこれらの組み合わせおよび／または混合物（例えば、１つの層に同時に堆積されたｎ材料およびｐ材料）
などの有機系光電変換ユニット（複数可）中の異なる層を含む。
【０１０９】
例えば、本開示の有機イメージセンサは、構造：
−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−材料と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−材料と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−材料とｐ−材料の混合物／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−材料とｐ−材料の混合物／ｎバッファ層／第２の電極
を有することができる。
【０１１０】
本開示の有機イメージセンサは、特にＣＭＯＳ部分に関するｎ材料およびｐ材料の位置に関して異なる層構造を含むことができる。
【０１１１】
有機光変換ユニットを、ハイブリッドシリコン−有機イメージセンサ（図２参照）において異なる層が異なる色（ＢＧＲ）を吸収するＳｉ系光電変換ユニットと組み合わせて使用することができる、またはＳｉ系光電変換ユニットなしで使用することができる。この場合、有機光変換ユニットは、異なる色（ＢＧＲ）を吸収する能力を有する（図３参照）。
【０１１２】
ＢＧＲ範囲は４００〜５００ｎｍ、５００〜６００ｎｍおよび６００〜７００ｎｍであり、範囲外の吸収は好ましくは２０％未満、より好ましくは１０および５％未満である。
【０１１３】
上に論じられるように、基板は他の光電変換ユニット（複数可）であってもよい。
【０１１４】
上に論じられるように、本開示の素子は、（ｉ）１つの有機ユニットを有する２つの無機ユニット、（ｉｉ）２つの有機ユニットを有する１つの無機ユニット、または（ｉｉｉ）有機イメージセンサにおいて互いに結合された３つの有機ユニットを含むことができる。
有機ユニットのいずれもが本開示による分子／層／素子を含むことができる。
【０１１５】
有機光電変換層を製造するための堆積法は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スピンコーティング法、浸漬コーティング法、キャスティング法、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、スプレーコーティング法、オフセット印刷法である。
【０１１６】
層を処理するための異なるプロセス温度、すなわち５０〜２４５℃が可能である。層の処理（アニーリング）は、上部電極の堆積の前および／または後に行うことができる。
【０１１７】
上に論じられるように、本開示は、ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料（一般式Ｉによって表される）およびナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料（一般式ＩＩによって表される）を合成する方法であって、
−一級アミンおよび酸の存在下で、４−ブロモ−１，８−ナフタル酸無水物誘導体をイミド化するステップと、
−引き続いて特定のボロン酸エステルまたは「Ｂｒｉｄｇｅ」−ボロン酸エステルとのパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法を提供する。
【０１１８】
上に論じられるように、本開示はまた、ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料（一般式ＩＩＩによって表される）を合成する方法であって、
−Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をイミド化するステップと、
−引き続いて特定のＲ１−ボロン酸エステルとのパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法を提供する。
【０１１９】
本開示はまた、ナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式ＩＶまたはＶによって表される）を合成する方法であって、
（ｉ）一般式ＩＶの場合には、
−Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をモノイミド化するステップと、
−引き続いて「Ｂｒｉｄｇｅ」−ジアミンおよび酸の存在下で、第２のイミド化を行うステップと、
（ｉｉ）一般式Ｖの場合には、
−Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をイミド化するステップと、
−引き続いて特定のＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと、
−引き続いて特定のＢｒｉｄｇｅ−ジボロン酸エステルとの第２のパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法を提供する。
【０１２０】
本開示はまた、ナフタレンジモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式ＶＩ〜ＶＩＩＩから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
−適当なアミン誘導体を用いて対応する２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物をイミド化するステップと、
−引き続いて特定のジボロン酸エステルとの１回または複数回のパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法を提供する。
【０１２１】
本開示はまた、ジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料（一般式ＸＩＶおよびＸＶから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
−３，３’−ジブロモ−２，２’−ビチオフェンと対応するＲ−アミンのパラジウム触媒Ｂｕｃｈｗａｌｄ−ＨａｒｔｗｉｇカップリングによってＮ−置換ジチエノピロール（ＤＴＰ）コア単位を得るステップ
を含む方法を提供する。
さらなるステップは、
−Ｎ−ブロモスクシンイミドによる臭素化、
−引き続いてＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリング、および
−引き続いて特定のＲ２−フェニル置換ジボロン酸エステルとのさらなるパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリング
を含む。
【０１２２】
本開示はまた、ジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料（一般式ＸＶＩによって表される）を合成する方法であって、
−３，３’−ジブロモ−２，２’−ビチオフェンと対応するＲ２−フェニル置換ジアミンのパラジウム触媒Ｂｕｃｈｗａｌｄ−ＨａｒｔｗｉｇカップリングによってＮ−置換ジチエノピロール（ＤＴＰ）二量体コア単位を得るステップ
を含む方法を提供する。
さらなるステップは、
−Ｎ−ブロモスクシンイミドによる臭素化、
−引き続いてＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリング、および
−引き続いて特定のＲ２−フェニル置換ジボロン酸エステルとのさらなるパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリング
を含む。
【０１２３】
本開示はまた、亜鉛配位錯体系材料（一般式ＸＩＸ、ＸＸおよびＸＩから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
−（ＨＯ−ＲＮ）型および（ＨＮ−ＲＮ）型の配位子を還流メタノール中で酢酸亜鉛脱水物および塩基と合わせるステップ
を含む方法を提供する。
【０１２４】
本技術を以下のように構成することもできることに留意されたい。
（１）  Ｐ：Ｎヘテロ接合または二層もしくは多層接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：ＮもしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＬＵＭＯ解離過程を通して、有色Ｐまたは有色Ｐ材料（Ｐ１：Ｐ２）もしくは別の有色Ｎの混合物または有色ＮとＰ材料の混合物（Ｐ：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｎ材料であって、
透明とは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）における約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指す、
透明Ｎ材料。
（２）  Ｐ：Ｎヘテロ接合またはＰ：Ｎ二層もしくは多層接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２もしくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１もしくはＰ：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合または多層接合に含まれる場合、ＨＯＭＯ解離過程を通して、有色Ｎまたは有色Ｎ材料（Ｎ１：Ｎ２）材料もしくは別の有色Ｐの混合物または有色ＰとＮ材料の混合物（Ｐ２：ＮもしくはＰ２：Ｎ１：Ｎ２）上に作り出された励起子を効率的に解離するための品質を有する、
透明Ｐ材料であって、
透明とは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）における約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を指し、
「有色」とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）の可視波長範囲における約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を指す、
透明Ｐ材料。
（３）  可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数を有する、または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を有し、
堆積法（真空蒸着またはスピンコーティングなど）を使用する場合、高品質の均質な膜を形成する有機系化合物である、
（１）または（２）の透明ＮまたはＰ材料。
（４）  ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）、
ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）、
ナフタレンモノイミドおよび／またはナフタレンジイミドの二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ、ＮＤＩ−ＮＤＩまたはＮＭＩ−ＮＤＩ）、
チオフェンまたはセレノフェン系材料、
ジチエノピロール（ＤＴＰ）系およびＤＴＰ二量体材料、
アントラセン系材料、ならびに
亜鉛配位錯体
の群から選択される、（１）から（３）のいずれか一項の透明ＮまたはＰ材料。
（５）  一般式Ｉ
【化６０】
0006801669.tif 000061
（式中、
Ｒは−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化６１】
0006801669.tif 000062
から選択され、
Ｒ１は
【化６２】
0006801669.tif 000063
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化６３】
0006801669.tif 000064
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、
【化６４】
0006801669.tif 000065
から選択される）
によって表されるナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料である、（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（６）  一般式ＩＩ
【化６５】
0006801669.tif 000066
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化６６】
0006801669.tif 000067
から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化６７】
0006801669.tif 000068
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化６８】
0006801669.tif 000069
から選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは、好ましくは、
【化６９】
0006801669.tif 000070
およびなし（すなわち、直接結合）から選択される）
によって表されるナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料である、（４）または（５）の透明ＮまたはＰ材料。
（７）  一般式ＩＩＩ
【化７０】
0006801669.tif 000071
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化７１】
0006801669.tif 000072
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、
【化７２】
0006801669.tif 000073
から独立に選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化７３】
0006801669.tif 000074
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、
【化７４】
0006801669.tif 000075
から選択される）
によって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料である、
または一般式ＩＩＩａ
【化７５】
0006801669.tif 000076
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化７６】
0006801669.tif 000077
から独立に選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化７７】
0006801669.tif 000078
から選択される）
によって表されるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料である、
（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（８）  一般式ＩＶまたはＶ
【化７８】
0006801669.tif 000079
（一般式ＩＶ中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化７９】
0006801669.tif 000080
から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化８０】
0006801669.tif 000081
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
一般式ＩＶ中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化８１】
0006801669.tif 000082
から選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは、好ましくは、
【化８２】
0006801669.tif 000083
から選択され、
一般式Ｖ中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化８３】
0006801669.tif 000084
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化８４】
0006801669.tif 000085
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
一般式Ｖ中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化８５】
0006801669.tif 000086
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、−Ｂｒ、−Ｈ、−ＯＣＨ２ＣＨ３、
【化８６】
0006801669.tif 000087
から選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは、好ましくは、
【化８７】
0006801669.tif 000088
から選択される）
によって表されるナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料である、（４）または（７）の透明ＮまたはＰ材料。
（９）  一般式ＶＩ〜ＶＩＩＩ
【化８８】
0006801669.tif 000089
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化８９】
0006801669.tif 000090
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
Ｂｒｉｄｇｅは
【化９０】
0006801669.tif 000091
から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択される）
から選択される一般式によって表されるナフタレンモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料である、（４）から（８）のいずれか一項の透明ＮまたはＰ材料。
（１０）  一般式ＩＸ〜ＸＩ
【化９１】
0006801669.tif 000092
（式中、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
Ｚは、ＣＨおよびＮから選択され、
ＲおよびＲ１は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、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、ヘテロアリール基およびフルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｘは、好ましくは、ＳおよびＳｅから選択され、
Ｙは、好ましくは、ＳおよびＳｅから選択され、
Ｚは、好ましくは、ＣＨおよびＮから選択され、
Ｒは、好ましくは、
【化９２】
0006801669.tif 000093
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、
【化９３】
0006801669.tif 000094
から選択される）
から選択される一般式によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である、（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（１１）  一般式ＸＩＩまたはＸＩＩｂ
【化９４】
0006801669.tif 000095
（式中、
Ｒは、各出現において、
【化９５】
0006801669.tif 000096
から独立に選択される）
によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である、（４）または（１０）の透明ＮまたはＰ材料。
（１２）  一般式ＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩ：
【化９６】
0006801669.tif 000097
【化９７】
0006801669.tif 000098
（式中、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
Ｚは、ＣＨおよびＮから選択され、
ＲおよびＲ１は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、直鎖およ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、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、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、ヘテロアリール基およびフルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｘは、好ましくは、ＳおよびＳｅから選択され、
Ｙは、好ましくは、ＳおよびＳｅから選択され、
Ｚは、好ましくは、ＣＨおよびＮから選択され、
Ｒは、好ましくは、
【化９８】
0006801669.tif 000099
（式中、Ｒ２およびＲ３は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、ＣＨ３、アルキル、アリールから独立に選択される）
から選択される）
によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である、（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（１３）  一般式ＸＸＸＩＸまたはＸＬ：
Ｔ−Ｂ−Ｔ
ＸＸＸＩＸ
（式中、
Ｔは、（１０）または（１２）で定義される一般式ＩＸ、Ｘ、ＸＩまたはＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩの１つの構造から選択され、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
ＺはＣＨおよびＮから選択され、
Ｂは
【化９９】
0006801669.tif 000100
のいずれか１つから選択され、
Ｒ２およびＲ３は、同じであるまたは異なり、各出現において、Ｈ、ＣＨ３、アルキル、アリールから独立に選択され、
Ｒは、各出現において、Ｈ、アルキル、アリール、
【化１００】
0006801669.tif 000101
から独立に選択される）
Ｔ−Ｈ
ＸＬ
（式中、
Ｔは、（１０）または（１２）で定義される一般式ＩＸ、Ｘ、ＸＩまたはＸＸＩＩ〜ＸＸＸＶＩＩＩの１つの構造から選択され、
ＸおよびＹは、同じであるまたは異なり、各出現において、ＣＨ２、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ−ＲおよびＳｉ−Ｒ２から独立に選択され、
ＺはＣＨおよびＮから選択され、
Ｈは
【化１０１】
0006801669.tif 000102
のいずれか１つから選択される）
によって表されるチオフェンまたはセレノフェン系材料である、（１０）または（１２）の透明ＮまたはＰ材料。
（１４）  一般式ＸＩＩＩ
【化１０２】
0006801669.tif 000103
（式中、
Ｒは−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１０３】
0006801669.tif 000104
から選択され、
Ｒ１は
【化１０４】
0006801669.tif 000105
から選択され、
Ｒ３は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化１０５】
0006801669.tif 000106
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、
【化１０６】
0006801669.tif 000107
から選択され、
Ｒ２は、好ましくは、直鎖および分岐アルキル基から選択される）
によって表されるジチエノピロール（ＤＴＰ）系材料である、（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（１５）  一般式ＸＩＶ〜ＸＶＩ
【化１０７】
0006801669.tif 000108
（式中、
Ｒは、各出現において、−ＣｘＨ２ｘ＋１、−ＣｘＸ２ｘ＋１、−ＣｘＨ２Ｘ２ｘ−１、
【化１０８】
0006801669.tif 000109
から独立に選択され、
Ｒ１は、各出現において、
【化１０９】
0006801669.tif 000110
から独立に選択され、
Ｒ３は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ｎは０または１であり、
ｘは１〜１０の整数であり、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）であり、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化１１０】
0006801669.tif 000111
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、
【化１１１】
0006801669.tif 000112
から選択され、
Ｒ２は、好ましくは、直鎖および分岐アルキル基から選択される）
から選択される一般式によって表されるジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料である、（４）または（１４）の透明ＮまたはＰ材料。
（１６）  一般式ＸＶＩＩまたはＸＶＩＩＩ
【化１１２】
0006801669.tif 000113
（式中、
Ｒは、各出現において、
【化１１３】
0006801669.tif 000114
から独立に選択され、
Ｒ１は直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子から選択され、
ＹはＣＨ２、Ｓ、Ｏ、ＳｅおよびＮ−Ｒ２から選択され、
Ｒ２は、各出現において、Ｈ、直鎖および分岐アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、アルキルまたはアリールスルファニル基、アルキルまたはアリールアミン、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ヘテロアリール基、フルオレニル基から独立に選択され、
式中、好ましくは、
Ｒは、好ましくは、
【化１１４】
0006801669.tif 000115
から選択され、
Ｒ１は、好ましくは、直鎖および分岐アルキル基から選択される）
によって表されるアントラセンまたはアントラセン二量体系材料である、（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（１７）  一般式ＸＩＸ〜ＸＸＩ
【化１１５】
0006801669.tif 000116
（式中、
ＯＲＮは、各出現において、
【化１１６】
0006801669.tif 000117
から独立に選択され、
ＮＲＮは、各出現において、
【化１１７】
0006801669.tif 000118
から独立に選択され、
Ｌは、各出現において、
【化１１８】
0006801669.tif 000119
から独立に選択され、
Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＨ、ＮＨ２から選択され、
Ｒはアルキルおよびアリールから選択される）
から選択される一般式によって表される亜鉛配位錯体系材料である、（４）の透明ＮまたはＰ材料。
（１８）  （１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎ材料および／または（１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｐ材料を含み、
好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
Ｐ：Ｎヘテロ接合、好ましくはＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２ヘテロ接合。
（１９）  好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
吸収層における（１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎおよび／またはＰ材料の使用。
（２０）  好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
光電変換層ならびに／あるいは有機光電変換層（複数可）における、ＯＬＥＤおよび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、有機光電池などの光電子工学用途のための有機および／またはハイブリッドモジュールにおける（１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎおよび／またはＰ材料の使用。
（２１）  好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含み、
場合によりさらなる分子（複数可）を含む、
（１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎおよび／またはＰ材料を含む光電変換層。
（２２）  好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含み、
場合によりさらなる分子（複数可）を含む、
（１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎおよび／またはＰ材料を含む吸収層。
（２３）  好ましく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）である、（１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎおよび／またはＰ材料（複数可）あるいは（２１）の光電変換層（複数可）を含む素子。
（２４）  前記光電変換層が可視吸収範囲で光応答を示す、（２３）の素子。
（２５）  （１）から（１７）のいずれか一項の透明Ｎおよび／またはＰ材料（複数可）あるいは（２１）の光電変換層（複数可）を含む、
および／または好ましくは可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で吸収を示すさらなるＮおよび／またはＰ材料を含む、
および／またはさらなる分子（複数可）を含む、
（２３）または（２４）の素子。
（２６）  （ａ）（２１）に記載の光電変換層（複数可）を含む有機光変換ユニットと、
（ｂ）少なくとも１つの電極と、
（ｃ）基板と、
（ｄ）場合により、前記光電変換層（複数可）上の第２の電極と
を含む、
有機イメージセンサ。
（２７）  （ａ）（２１）に記載の光電変換層（複数可）を含む有機光電変換ユニット（複数可）と、
（ｂ）場合により、Ｓｉ系光電変換ユニットと、
（ｃ）金属配線と、
（ｄ）（ＣＭＯＳ）基板と、
（ｅ）絶縁層（複数可）、好ましくは酸化物と
を含む、ハイブリッドシリコン−有機イメージセンサまたは有機イメージセンサ。
（２８）  前記有機光電変換ユニットがｎ−型材料、ｐ−型材料、ｎ−バッファ層および／またはｐ−バッファ層あるいはこれらの組み合わせまたは混合物などの異なる層を含む、（２６）または（２７）に記載の有機イメージセンサ。
（２９）  ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料（一般式Ｉによって表される）およびナフタレンモノイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ）系材料（一般式ＩＩによって表される）を合成する方法であって、
一級アミンおよび酸の存在下で、４−ブロモ−１，８−ナフタル酸無水物誘導体をイミド化するステップと、
引き続いて特定のボロン酸エステルまたは「Ｂｒｉｄｇｅ」ボロン酸エステルとのパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
（３０）  ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料（一般式ＩＩＩによって表される）を合成する方法であって、
Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をイミド化するステップと、
引き続いて特定のＲ１−ボロン酸エステルとのパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
（３１）  ナフタレンジイミド系二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式ＩＶによって表される）を合成する方法であって、
Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をモノイミド化するステップと、
引き続いて「Ｂｒｉｄｇｅ」−ジアミンおよび酸の存在下で、第２のイミド化を行うステップと
を含む方法。
（３２）  ナフタレンジイミド二量体（ＮＤＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式Ｖによって表される）を合成する方法であって、
Ｒ−一級アミンおよび酸の存在下で、２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物誘導体をイミド化するステップと、
引き続いて特定のＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと、
引き続いて特定のＢｒｉｄｇｅ−ジボロン酸エステルとの第２のパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
（３３）  ナフタレンジモノ−ジイミド二量体（ＮＭＩ−ＮＤＩ）系材料（一般式ＶＩ〜ＶＩＩＩから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
適当なアミン誘導体を用いて対応する２，６−ジブロモナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物をイミド化するステップと、
引き続いて特定のジボロン酸エステルとの１回または複数回のパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングを行うステップと
を含む方法。
（３４）  ジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料（一般式ＸＩＶおよびＸＶから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
３，３’−ジブロモ−２，２’−ビチオフェンと対応するＲ−アミンのパラジウム触媒Ｂｕｃｈｗａｌｄ−ＨａｒｔｗｉｇカップリングによってＮ−置換ジチエノピロール（ＤＴＰ）コア単位を得るステップと、
Ｎ−ブロモスクシンイミドによる臭素化ステップと、
引き続いてＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと、
引き続いて特定のＲ２−フェニル置換ジボロン酸エステルとのさらなるパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと
を含む方法。
（３５）  ジチエノピロール二量体（ＤＴＰ二量体）系材料（一般式ＸＩＶによって表される）を合成する方法であって、
３，３’−ジブロモ−２，２’−ビチオフェンと対応するＲ−２フェニル置換ジアミンのパラジウム触媒Ｂｕｃｈｗａｌｄ−ＨａｒｔｗｉｇカップリングによってＮ−置換ジチエノピロール（ＤＴＰ）二量体コア単位を得るステップと、
Ｎ−ブロモスクシンイミドによる臭素化ステップと、
引き続いてＲ１−ボロン酸エステルとのモノパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと、
引き続いて特定のＲ２−フェニル置換ジボロン酸エステルとのさらなるパラジウム触媒Ｓｕｚｕｋｉカップリングステップと
を含む方法。
（３６）  亜鉛配位錯体系材料（一般式ＸＩＸ、ＸＸおよびＸＩから選択される一般式によって表される）を合成する方法であって、
（ＨＯ−ＲＮ）型および（ＨＮ−ＲＮ）型の配位子を還流メタノール中で酢酸亜鉛脱水物および塩基と合わせるステップ
を含む方法。
【０１２５】
本明細書で使用される「Ｎ材料」という用語は、電子を受容する材料を指す。
【０１２６】
本明細書で使用される「Ｐ材料」という用語は、電子を供与する材料を指す。
【０１２７】
本明細書で使用される「ナフタレンモノイミド」または「ＮＭＩ」または「ナフタレンモノイミド系材料」という用語は、１，４−ナフタレンモノイミド構造に基づく分子を指す。
【０１２８】
本明細書で使用される「ナフタレンジイミド」または「ＮＤＩ」または「ナフタレンジイミド系材料」という用語は、１，４，５，８−ナフタレンジイミド構造に基づく分子を指す。
【０１２９】
本明細書で使用される「チオフェン材料」または「チオフェン系材料」という用語は、少なくともチオフェンまたはチオフェン誘導体が分子構造中に存在する分子を指す。
【０１３０】
本明細書で使用される「セレノフェン材料」または「セレノフェン系材料」という用語は、少なくともセレノフェンまたはセレノフェン誘導体が分子構造中に存在する分子を指す。
【０１３１】
本明細書で使用される「アントラセン材料」または「アントラセン系材料」という用語は、分子構造中に少なくともアントラセン分子を含む分子を指す。
【０１３２】
本明細書で使用される「亜鉛錯体材料」、「亜鉛配位錯体」または「亜鉛配位錯体系材料」という用語は、窒素含有複素環である二座配位子に配位した亜鉛原子を含む分子を指す。
【０１３３】
本明細書で使用される「可視波長範囲における吸収」または「可視波長範囲で吸収を示す分子」という用語は、示される範囲全体の一部分のみもしくはいくつかの部分または全範囲にわたって光を吸収することができる分子／色素を指すことを意図している。例えば、ある分子が５００〜７００ｎｍの範囲でのみ吸収することができ、別の分子が４００〜７００ｎｍまたは５００〜６００ｎｍの範囲で吸収することができ、第３の分子が４００〜５００ｎｍ（または好ましくは４００ｎｍ〜５００ｎｍまたは５００ｎｍ〜６００ｎｍまたは６００ｎｍ〜７００ｎｍの上記の下位範囲）にわたって吸収することができる。これら全てのシナリオがこのような言い回しに包含されることを意図している。
【０１３４】
本明細書で使用される「狭い吸収帯」という用語は、０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／意味することを意図している。
【０１３５】
本明細書で使用される「透明」または「透明材料」という用語は、可視波長範囲（約４００〜約７００ｎｍ）で約６００００ｃｍ−１未満の吸収係数または（トルエン中）約６００００Ｍ−１ｃｍ−１未満の吸光係数を有する材料を指す。
【０１３６】
本明細書で使用される「有色」または「有色材料」という用語は、青色、緑色または赤色極大を有する可視波長範囲、特に約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの領域（この領域のどこにでも極大値を有する、またはこの領域のどこでも吸収する）において約６００００ｃｍ−１を超える吸収係数を有する材料を指す。
【０１３７】
本開示によると、「電極」という用語は電圧を印加するための電気リードを指す。電極は、互いにかみ合うことができ、これは、互いに反対側に位置する２つの櫛と、互いにかみ合う櫛のそれぞれの図形とを有する櫛形形状を有することを意味する。あるいは、電極が交互嵌合されていなくてもよい。電極は透明であっても非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）またはフッ化酸化スズ（ＦＴＯ）から形成することができる。非透明電極は反射性であってもよく、例えば、銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）から形成することができる。
【０１３８】
イメージセンサに使用される光電変換層の要件は厳しく、以下の通り要約することができる：
（ｉ）少なくとも１種の活性材料の狭い吸収帯；
（ｉｉ）少なくとも１種の活性材料の高い吸光係数、ε＞１０４Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１の、したがって、高い吸収係数；
（ｉｉｉ）耐熱性；
（ｉｖ）高い光電変換効率（ＥＱＥ）；
（ｖ）高速応答性／高い電荷キャリア移動度；
（ｖｉ）素子内の低い暗電流；
（ｖｉｉ）熱蒸着による薄膜（Ｔｖｐ＜Ｔｄｅｃ）。
【０１３９】
本発明者らは、有機光変換ユニット用の活性材料として使用するための−以下の異なるファミリーに属する、可視範囲（４００〜６５０ｎｍ）で吸収がないまたは極めて低い特定の構造の材料を見出した：
−ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）、
−ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）および
−この前２種の分子の二量体（ＮＭＩ−ＮＭＩ、ＮＤＩ−ＮＤＩまたはＮＭＩ−ＮＤＩ）、
−チオフェン系材料
−アントラセン系材料
−亜鉛配位錯体。
【０１４０】
前記材料は、可視範囲で吸収する材料と一緒に、光電変換材料層中のバルクヘテロ接合（混合ｐ−ｎ層）またはＰＮヘテロ接合（ｐ層とＮ層との間に形成される）またはＰｉＮ接合（ｐ層−ｐ−ｎバルクヘテロ接合としての混合層−ｎ層）に使用される。
【０１４１】
本開示の材料は、有機光変換ユニット用の活性材料として使用することができる。
【０１４２】
有機光変換ユニットを、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系光電変換ユニットと組み合わせて使用することができる、またはＳｉ系光電変換ユニットなしで使用することができる。この場合、異なる色（ＢＧＲ）を吸収する能力を有する有機光変換ユニット。
【０１４３】
得られたハイブリッドイメージセンサ素子の一般的な構造および有機系光電変換ユニットの詳細を図２および図３に概略的に示す。
【０１４４】
本発明者らは、透明Ｎまたは透明Ｐ材料（透明＝膜の４００ｎｍ〜７００ｎｍの吸収係数＜６００００ｃｍ−１または吸光係数（トルエン中）＜６００００Ｍ−１ｃｍ−１）を発見し、Ｐ：Ｎ（一般にＰ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２）を含む素子では、ヘテロ接合が、
−Ｎの場合−有色（有色＝Ｖｉｓの吸収係数は青色、緑色または赤色の極大値を有するＶＩＳ領域において６００００超である）Ｐ（または有色Ｐ材料の混合物）または別の有色Ｎ（または有色Ｎ材料の混合物）上に作り出された励起子をＬＵＭＯ解離の過程を介して効率的に解離することができる−ドナー（光子を吸収するＰ材料（複数可）またはＮ材料（複数可））の励起状態から電子を受容する
−Ｐの場合−有色（有色＝Ｖｉｓの吸収係数は青色、緑色または赤色の極大値を有するＶＩＳ領域において６００００超である）Ｎ（または有色Ｎ材料の混合物）または別の有色Ｐ（または有色Ｐ材料の混合物）上に作り出された励起子をＨＯＭＯ解離過程を通して効率的に解離することができる−電子を励起有色材料（光子を吸収するＰ材料（複数可）またはＮ材料（複数可））のＨＯＭＯに供与する（有色材料から正孔を受容することに相当する）。
【０１４５】
例えば、Ｐ：Ｎの例では、Ｐ材料がドナーであり、Ｎ材料がアクセプターである（例えば、図４に示されるように）。Ｐ１：Ｐ２：Ｎ１：Ｎ２のある実施形態では、Ｎ材料の１つがドナーであり得、同様にＰ材料の１つがアクセプターであり得る。
解離／電荷転送効率（ηＣＴ）の一般的な説明：
ηＣＴは、ηＣＴ（ＨＯＭＯ）およびηＣＴ（ＬＵＭＯ）部分を有する
図４（例として）では、
・受容体が、ηＣＴ（ＬＵＭＯ）を有するＬＵＭＯ（透明Ｎ）またはηＣＴ（ＨＯＭＯ）を有するＨＯＭＯ（透明Ｐ）状態のいずれかで電子を受容するＮ材料である（この最後のものはドナーに転送された正孔と同等である）；
・ドナーがＬＵＭＯ（励起状態の場合＝有色Ｐ）またはＨＯＭＯ（透明Ｐ）から電子を供与する物質である；
・透明Ｎの場合−ηＣＴ（ＬＵＭＯ）が高くなければならない；
・透明Ｐの場合−ηＣＴ（ＨＯＭＯ）が高くなければならない。
【０１４６】
特に光電変換層および素子に適用するための、本開示の透明ｎおよび／またはｐ材料の主な利点は以下の通りである：
１．１つの活性成分のみの吸収スペクトルを調節することによって、活性素子の吸収スペクトルを調節する可能性。これはパートナー材料のスペクトルであり、透明ｎ材料を使用する場合、ｐパートナー材料吸収であり、透明ｐ材料を使用する場合、ｎパートナー材料吸収である。
２．透明ｎ材料のみの電子移動度と透明ｐ材料のみの正孔移動度を調整する可能性。
３．ＨＯＭＯまたはＬＵＭＯレベルの調整（可視範囲の高い透明度のために大きなバンドギャップを確保することと合わせて）。
４．ＬＵＭＯ（透明ｎの場合）またはＨＯＭＯ（透明ｐ材料の場合）（図４参照）のいずれかを通して、１つの励起子解離／電荷生成効率のみを最適化する可能性。
【０１４７】
光電変換層に適用するための活性材料としての可視波長（４００〜７００ｎｍ）で吸収を伴わない、または極めて低い吸収を有する新たなｎおよびｐ材料の主な利点は以下の通りである：
・優れた光安定性−特にＵＶ吸収のみによるもの。
・パートナー（他の）活性成分の吸収を介して素子の吸収スペクトルを調整する可能性−すなわち、透明ｎの場合、ｐ材料の吸収スペクトルおよび透明ｐの場合、ｎ材料の吸収；
・ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位の簡単な変化；
・高い熱安定性（置換基により３００〜５００℃であるが、少なくとも３００℃）；
・高電子（ｎの場合）および／または正孔（ｐの場合）移動度−特に、移動度の独立した調整−例えば、透明ｎ材料についての高い電子移動度しか必要とされない；
・高い励起子解離能力−高いＥＱＥを有する光変換素子を可能にする。
・素子の高い電荷発生効率−高い電荷転送効率および電荷分離効率；
・ＬＵＭＯ（透明ｎの場合）およびＨＯＭＯ（透明ｐの場合）を通した電荷生成効率の特に独立した調整；
・対応して、ｎ−バッファ層またはｐ−バッファ層として使用することができる−活性層の形態および／または素子を通るエネルギー準位配置の可能な調整を介したさらなる素子最適化を可能にする。
【０１４８】
ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）およびナフタレンジイミド（ＮＤＩ）ならびに光電変換層におけるこのナフタレン系分子の二量体の組み合わせの主な利点は以下の通りである：
−優れた光および熱安定性（３００〜５００°）を示す；
−ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギーの容易な変化が可能である；
−可視範囲における極めて低い吸光係数；
−高い電子移動度；
−二量体の場合：
−解離効率（ＬＵＭＯ解離）を高める３Ｄ構造およびＬＵＭＯ変性；
−より高い電子移動度；
−吸収Ｐパートナーで形成される励起子の高効率ＬＵＭＯ系解離の可能性を与える。
【０１４９】
薄膜中のエネルギー準位および形態は、置換基Ｒ、Ｒ１およびｂｒｉｄｇｅの種類によって調整可能である。これにより、ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）およびナフタレンジイミド（ＮＤ）ならびにこのナフタレン系分子の二量体の組み合わせが、可視範囲で吸収する材料と組み合わせて有機光電変換層に使用するための極めて汎用性の高い分子となる。
【０１５０】
光電変換層に適用するための透明チオフェンベース系分子の主な利点は以下の通りである：
−良好な光および熱安定性（３００℃まで）を示す；
−ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギーの容易な変化が可能である；
−可視範囲における極めて低い吸光係数；
−高い正孔移動度：
−吸収ｎパートナーで形成される励起子の高効率ＨＯＭＯ系解離の可能性を与える；
−二量体の場合：
−解離効率（ＨＯＭＯ解離）を高める３Ｄ構造およびＨＯＭＯ変性；
−より高い正孔移動度。
【０１５１】
薄膜中のエネルギー準位および形態は、置換基Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ならびにコア構造中のヘテロ原子の種類によって調整可能である。これにより、チオフェン系分子が、可視範囲で吸収する材料と組み合わせて有機光電変換層に使用するための極めて汎用性の高い分子となる。
【０１５２】
光電変換層に適用するためのアントラセン系分子の主な利点は以下の通りである：
−良好な光安定性
−および熱安定性（３００℃まで）を示す
−ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギーの容易な変化が可能である；
−可視範囲における極めて低い吸光係数；
−高い正孔移動度；
−吸収ｎパートナーで形成される励起子の高効率ＨＯＭＯ系解離の可能性を与える；
−これらが二量体である場合：
−解離効率（ＨＯＭＯ解離）を高める３Ｄ構造およびＨＯＭＯ変性；
−より高い正孔移動度。
【０１５３】
光電変換層に適用するため亜鉛錯体分子の主な利点は以下の通りである：
−良好な光および熱安定性（３５０℃まで）を示す；
−ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギーの変化が可能である；
−可視範囲における極めて低い吸光係数；
−高い電子移動度および正孔移動度が可能−調整が必要；
−３Ｄ構造−高い励起子解離効率を支持することが期待される。
【０１５４】
本開示によると、活性材料の１つが透明である場合、これはそれぞれの素子等について以下の可能性を提供する：
１つの活性材料のみの吸収の調整を介した吸収スペクトル全体の調整；
パートナー（吸収）材料のみの励起子拡散効率の調整；
独立にＨＯＭＯまたはＬＵＭＯを通した電荷発生効率の調整；
電子（透明ｎの場合）移動度のみまたは正孔（透明ｐ）移動度のみの調整；
一般的に：電子／正孔移動および輸送特性からの可視範囲の吸収特性のデカップリング。
実施例
実施例１：ナフタレンモノイミド（ＮＭＩ）系材料
【０１５５】
図５Ａに示されるスキームでは、ナフタレンモノイミドの一般的な合成経路が報告されている。
【０１５６】
この合成経路を使用して、いくつかの化合物、例えば化合物ＮＭＩ１を合成した。
【化１１９】
0006801669.tif 000120
【０１５７】
ＮＭＩ１は、ＴＧ（Ｔ開始約２８０℃）、結晶性なし（ＤＳＣトレースは融解および結晶化転移を示さない）および可視範囲で吸収を示さないことから分かるように、良好な熱安定性を示す。図５Ｂを参照されたい。
【０１５８】
ＮＭＩ１誘導体を、以下の構成でｐ材料（吸収パートナー）としてのキナクリドン（ＱＤ）と組み合わせてｎ材料として使用した：ＩＴＯ／ＱＤ：ＮＭＩ１＝７０：３０（１２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／ＡｌＳｉＣｕ１００ｎｍ／。この素子は、０Ｖで２８％および−１Ｖで４０％の５５０ｎｍでのＥＱＥを与えた。素子の最適化により、最大４５％のＥＱＥが達成された（図５Ｃ）。
【０１５９】
この材料の電子移動度は１×１０−９ｃｍ２／Ｖｓである。
実施例２：ＮＭＩ二量体系材料
【０１６０】
図６Ａに示されるスキームでは、２つの異なるナフタレンモノイミド二量体ＮＭＩ−Ｂ１１およびＮＭＩ−Ｂ１５を調製するための合成経路が報告されている。
【０１６１】
この２つの化合物は、ＴＧ（Ｔ開始約４００℃）および可視範囲で吸収を示さないことから分かるように、共に優れた熱安定性を示す。図６Ｂを参照されたい。
【０１６２】
ＮＭＩ−Ｂ１１誘導体を、以下の構成で吸収ｐ材料としてのキナクリドン（ＱＤ）と組み合わせて透明ｎ材料として使用した：ＩＴＯ／８ｎｍ  ＨＧ０１／１２０ｎｍ  ＱＤ＆ＮＭＩ−Ｂ１１（７：３）／５ｎｍ  ＮＢＰｈｅｎ／０．５ｎｍ  ＬｉＦ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ。この素子は、０Ｖで１５％および−１Ｖで２３％の５５０ｎｍでのＥＱＥを与えた（図６Ｃ）。電荷転送効率ηＣＴ（−１Ｖ、１０ｎｓ）は９５％である。この材料の電子移動度は３×１０−５ｃｍ２／Ｖｓである。
【０１６３】
ＮＭＩと比較した場合のＮＭＩ二量体の電子移動度の改善は、合成され特徴付けられた分子全てについて２〜４桁である。このため、全てのＮＭＩ二量体は、電子バッファ層または電子輸送層として使用するのに適している。
実施例３：ＤＴＰ系材料
【０１６４】
図７Ａに示されるスキームでは、ジチオエノピロール（ＤＴＰ系材料ＤＴＰ６の合成経路が報告されている。
【０１６５】
ＤＴＰ６は、ＴＧ（Ｔ開始約３１０℃）、結晶性なし（ＤＳＣトレースは融解および結晶化転移を示さない）および可視範囲で吸収を示さないことから分かるように。図７Ｂを参照されたい。
【０１６６】
ＤＴＰ６誘導体を、以下の構成でアクセプターとしてのサブフタロシアニンクロリド（ＳｕｂＰｃＣｌ）と組み合わせてドナーとして使用した：ＩＴＯ／８ｎｍ  α−ＮＰＤ／１２０ｎｍ  ＤＴＰ５＆ＳｕｂＰｃＣｌ／５ｎｍ  ＮＢＰｈｅｎ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ。この素子は、０Ｖで０．７％および−１Ｖで２％の５８０ｎｍでのＥＱＥを与えた（図７Ｃ）。
実施例４：ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料
【０１６７】
ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）ＮＤＩ１は、以下の化学構造を有する：
【化１２０】
0006801669.tif 000121
【０１６８】
吸収スペクトルは、可視範囲で極めて低い光学濃度を示した（図８Ｂ）。電子移動度は、１０−７〜最大１０−５ｃｍ２／Ｖｓまでになる（図８Ｃ）。
【０１６９】
ＮＤＩ１を、以下の構成でドナーとしてのキナクリドン（ＱＤ）およびｔｅｒブチルキナクリドン（ＢＱＤ）と組み合わせてアクセプター材料として使用した：
ＩＴＯ／８ｎｍ  ＨＧ０１／１２０ｎｍ  ＱＤ＆ＮＤＩ１（１：１）／３．５ｎｍＮＢＰｈｅｎ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ
ＩＴＯ／５ｎｍ  ＭｏＯ３／８ｎｍ  ＨＧ０１／１２０ｎｍ  ＱＤ＆ＮＤＩ１（１：１）／３．５ｎｍＮＢＰｈｅｎ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ
ＩＴＯ／８ｎｍ  ＨＧ０１／１２０ｎｍ  ＢＱＤ＆ＮＤＩ１（７：３）／３．５ｎｍＮＢＰｈｅｎ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ
ＩＴＯ／５ｎｍ  ＭｏＯ３／８ｎｍ  ＨＧ０１／１２０ｎｍ  ＢＱＤ＆ＮＤＩ１（７：３）／３．５ｎｍＮＢＰｈｅｎ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ
【０１７０】
素子を、ＩＶ暗、ＩＶ光（１．６２μＷ／ｃｍ２、５５０ｎｍ）ならびに０Ｖおよび−１Ｖの作用スペクトルを測定することによって特徴付けた。結果を図８Ｄおよび８Ｅに示す。
【０１７１】
ＮＤＩ１またはＮＭＩ−ＮＤＩ１を、以下の構成でドナーとしてのサブフタロシアニンクロリド（ＳｕｂＰｃＣｌ）と組み合わせてアクセプター材料として使用した：
ＩＴＯ／８ｎｍ  ＨＧ０１／８０ｎｍ  ＳｕｂＰｃＣｌ＆ＮＤＩ１（１：１）／５ｎｍＮＢＰｈｅｎ／０．５ｎｍ  ＬｉＦ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ
ＩＴＯ／６ｎｍ  ＭｏＯ３／８ｎｍ  ＨＴＭ０６５／１４８ｎｍ  ＳｕｂＰｃＣｌ＆ＮＭＩ−ＮＤＩ１（１：１）／５ｎｍ  ＮＢＰｈｅｎ／０．５ｎｍ  ＬｉＦ／１００ｎｍ  ＡｌＳｉＣｕ／１００ｎｍ  ＬｉＦ
【０１７２】
素子を、０Ｖおよび−１Ｖの作用スペクトルを測定することによって特徴付けた。結果を図８Ｆに示す。
実施例５：さらなるナフタレンジイミド（ＮＤＩ）系材料
【０１７３】
ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）ＮＤＩ２０〜２６、ＮＤＩ２８〜２９およびＮＤＩ３５〜３８は、以下の化学構造を有する：
【化１２１】
0006801669.tif 000122
【０１７４】
図１３に示されるスキームでは、材料を合成するための一般的な合成経路が報告されている。
【０１７５】
ＮＤＩ材料は、３７９〜３８５ｎｍの範囲で吸収極大を示した（図１４）。
【０１７６】
エネルギー準位を図１５〜図１７に示す。
実施例６：ｐ型材料
【０１７７】
以下のｐ型材料を合成し、特徴付けた（図１８Ａおよび図１８Ｂも参照）。
【化１２２】
0006801669.tif 000123
【化１２３】
0006801669.tif 000124
【０１７８】
ＮＤＩ３５を、以下の構成でそれぞれＦ６ＳｕｂＰｃＯＣ６Ｆ５を用いてＤＴＴ２、ＤＴＴ９、ＤＴＴ１０またはＤＴＴ１１の素子においてｎ−バッファ材料として使用した：
ＬｉＦ  １５０ｎｍ／ＡｌＳｉＣｕ  １００ｎｍ／ＮＤＩ  ３５  １０ｎｍ／ＤＴＴ９：Ｆ６ＳｕｂＰｃＯＣ６Ｆ５（１：１）２００ｎｍ／ＳＴ１１６３  １０ｎｍ／ＩＴＯ／ガラス。
【０１７９】
素子を、例えば、０Ｖおよび−１Ｖの作用スペクトルを測定することによって特徴付けた。結果を図１９および図２０に示す。
【図１】
0006801669.tif 000164
【図２】
0006801669.tif 000165
【図３】
0006801669.tif 000166
【図４】
0006801669.tif 000167
【図５Ａ】
0006801669.tif 000168
【図５Ｂ】
0006801669.tif 000169
【図６Ａ】
0006801669.tif 000170
【図６Ｂ】
0006801669.tif 000171
【図６Ｃ】
0006801669.tif 000172
【図７Ａ】
0006801669.tif 000173
【図７Ｂ】
0006801669.tif 000174
【図７Ｃ】
0006801669.tif 000175
【図８Ａ】
0006801669.tif 000176
【図８Ｂ】
0006801669.tif 000177
【図８Ｃ】
0006801669.tif 000178
【図８Ｄ】
0006801669.tif 000179
【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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