(57)【要約】 【課題】  緑色の波長領域の光を選択的に吸収することができる有機光電素子用化合物及びこれを含む有機光電素子、イメージセンサー並びに電子装置を提供する。【解決手段】  有機光電素子用化合物であって、下記に示す化学式１で表わされる。    【化１】2017095460.tif 000028  上記化学式１において、各置換基の定義は、明細書に記載された通りである。【選択図】  図１
2017095460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機光電素子用化合物であって、
下記に示す化学式１で表わされることを特徴とする有機光電素子用化合物。
【化１】
2017095460.tif 000026
上記化学式１において、
Ｘ１は、それぞれ独立して、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）２、及びＳｉＲａＲｂから選ばれ（ここで、Ｒａ及びＲｂは、水素及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）、
Ｘ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＣ（Ｒｃ、ＣＮ）（ここで、Ｒｃは、水素、シアノ基（−ＣＮ）、及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）から選ばれ、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基及び置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基から選ばれ、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基（−ＣＮ）、シアノ含有基、及びこれらの組み合わせから選ばれる。
【請求項２】
前記Ａｒ１及びＡｒ２は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のピリジニル基、置換若しくは無置換のピリダジニル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のピラジニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項３】
前記Ａｒ１及びＡｒ２の内の少なくとも一方は、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項４】
前記有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項５】
前記有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項６】
前記有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で、波長５０ｎｍ〜１２０ｎｍの半値幅を有する吸光曲線を示すことを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項７】
前記有機光電素子用化合物は、融点と蒸着温度との差が５℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項８】
前記有機光電素子用化合物は、融点と蒸着温度との差が３０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項９】
前記有機光電素子用化合物は、融点と蒸着温度との差が５０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子用化合物。
【請求項１０】
対向する第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配設される活性層と、を備え、
前記活性層は、下記に示す化学式１で表わされる有機光電素子用化合物を含むことを特徴とする有機光電素子。
【化１】
2017095460.tif 000027
上記化学式１において、
Ｘ１は、それぞれ独立して、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）２、及びＳｉＲａＲｂから選ばれ（ここで、Ｒａ及びＲｂは、水素及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）、
Ｘ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＣ（Ｒｃ、ＣＮ、ここで、Ｒｃは、水素、シアノ基（−ＣＮ）、及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）から選ばれ、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基及び置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基から選ばれ、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基（−ＣＮ）、シアノ含有基、及びこれらの組み合わせから選ばれる。
【請求項１１】
前記Ａｒ１及びＡｒ２は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のピリジニル基、置換若しくは無置換のピリダジニル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のピラジニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることを特徴とする請求項１０に記載の有機光電素子。
【請求項１２】
前記Ａｒ１及びＡｒ２のうちの少なくとも一方は、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることを特徴とする請求項１０に記載の有機光電素子。
【請求項１３】
前記活性層は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことを特徴とする請求項１０に記載の有機光電素子。
【請求項１４】
前記活性層は、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことを特徴とする請求項１０に記載の有機光電素子。
【請求項１５】
前記活性層は、波長５０ｎｍ〜１２０ｎｍの半値幅を有する吸光曲線を示すことを特徴とする請求項１０に記載の有機光電素子。
【請求項１６】
前記有機光電素子用化合物は、融点と蒸着温度との差が５℃以上であることを特徴とする請求項１０に記載の有機光電素子。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の有機光電素子を備えることを特徴とするイメージセンサー。
【請求項１８】
青色の波長領域の光を感知する複数の第１の感光素子と、赤色の波長領域の光を感知する複数の第２の感光素子とが集積された半導体基板と、
前記半導体基板の上部に配設されて緑色の波長領域の光を選択的に吸収する前記有機光電素子と、を備えることを特徴とする請求項１７に記載のイメージセンサー。
【請求項１９】
前記第１の感光素子及び前記第２の感光素子は、半導体基板に対し垂直方向に積層されることを特徴とする請求項１８に記載のイメージセンサー。
【請求項２０】
前記半導体基板と前記有機光電素子との間に配設されて青色の波長領域の光を選択的に透過させる青色フィルタと、赤色の波長領域の光を選択的に透過させる赤色フィルタとを有するカラーフィルタ層を更に備えることを特徴とする請求項１８に記載のイメージセンサー。
【請求項２１】
前記有機光電素子である緑色光電素子、青色の波長領域の光を選択的に吸収する青色光電素子、及び赤色の波長領域の光を選択的に吸収する赤色光電素子が積層されることを特徴とする請求項１７に記載のイメージセンサー。
【請求項２２】
請求項１７に記載のイメージセンサーを備えることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機光電素子用化合物及びこれを含む有機光電素子、イメージセンサー並びに電子装置に関し、特に、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子用化合物及びこれを含む有機光電素子、イメージセンサー並びに電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電素子は、光電効果を用いて光を電気信号に変換する素子であり、光ダイオード及び光トランジスタなどを備え、イメージセンサーなどに適用される。
光ダイオードを備えるイメージセンサーは、益々解像度が高まり、これに伴い、画素が小さくなってきている。
【０００３】
現在汎用されているシリコン光ダイオードの場合、画素が小さくなるにつれて吸収面積が狭まる結果、感度の低下が生じるおそれがあるという問題がある。
上記理由から、シリコンに代替し得る有機物質への取り組みが行われている。
有機物質は、吸光係数が大きく、しかも分子の構造に応じて特定の波長領域の光を選択的に吸収することから、光ダイオード及びカラーフィルタに同時に代替し得るというメリットがあり、その結果、感度の改善及び高集積に非常に有利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記シリコン光ダイオードにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、緑色の波長領域の光を選択的に吸収することができる有機光電素子用化合物を提供することにある。
また、本発明の目的は、緑色の波長領域の光を選択的に吸収して効率を改善させた有機光電素子を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記有機光電素子を備えるイメージセンサー、及び上記イメージセンサーを備える電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明による有機光電素子用化合物は、有機光電素子用化合物であって、下記に示す化学式１で表わされることを特徴とする。
【化１】
2017095460.tif 000003
上記化学式１において、
Ｘ１は、それぞれ独立して、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）２、及びＳｉＲａＲｂから選ばれ（ここで、Ｒａ及びＲｂは、水素及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）、Ｘ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＣ（Ｒｃ、ＣＮ）（ここで、Ｒｃは、水素、シアノ基（−ＣＮ）、及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）から選ばれ、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基及び置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基から選ばれ、Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基（−ＣＮ）、シアノ含有基、及びこれらの組み合わせから選ばれる。
【０００６】
前記Ａｒ１及びＡｒ２は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のピリジニル基、置換若しくは無置換のピリダジニル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のピラジニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることが好ましい。
前記Ａｒ１及びＡｒ２の内の少なくとも一方は、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることが好ましい。
前記有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことが好ましい。
前記有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことがより好ましい。
前記有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で約５０ｎｍ〜約１２０ｎｍの半値幅を有する吸光曲線を示すことが好ましい。
前記有機光電素子用化合物の融点と蒸着温度との差が約５℃以上であることが好ましい。
前記有機光電素子用化合物は、融点と蒸着温度との差が３０℃以上であることが好ましい。
前記有機光電素子用化合物は、融点と蒸着温度との差が５０℃以上であることが好ましい。
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の有機光電素子は、対向する第１の電極及び第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配設される活性層と、を備え、
前記活性層は、下記に示す化学式１で表わされる有機光電素子用化合物を含むことを特徴とする。
【化１】
2017095460.tif 000004
上記化学式１において、Ｘ１は、それぞれ独立して、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）２、及びＳｉＲａＲｂから選ばれ（ここで、Ｒａ及びＲｂは、水素及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）、Ｘ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＣ（Ｒｃ、ＣＮ、ここで、Ｒｃは、水素、シアノ基（−ＣＮ）、及びＣ１〜Ｃ１０のアルキル基から選ばれる。）から選ばれ、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基及び置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基から選ばれ、Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基（−ＣＮ）、シアノ含有基、及びこれらの組み合わせから選ばれる。
【０００８】
前記Ａｒ１及びＡｒ２は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のピリジニル基、置換若しくは無置換のピリダジニル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のピラジニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることが好ましい。
前記Ａｒ１及びＡｒ２の内の少なくとも一方は、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のキノリニル基、置換若しくは無置換のイソキノリニル基、置換若しくは無置換のナフチリジニル基、置換若しくは無置換のシノリニル基、置換若しくは無置換のキナゾリニル基、置換若しくは無置換のフタラジニル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル基から選ばれることが好ましい。
前記活性層は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことが好ましい。
前記活性層は、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域で最大の吸収波長（λｍａｘ）を示すことがより好ましい。
前記活性層は、波長５０ｎｍ〜１２０ｎｍの半値幅を有する吸光曲線を示すことが好ましい。
前記有機光電素子用化合物の融点と蒸着温度との差が５℃以上であることが好ましい。  例えば、約３０℃以上又は約５０℃以上であり得る。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサーは、上記有機光電素子を備えることを特徴とする。
【００１０】
青色の波長領域の光を感知する複数の第１の感光素子と、赤色の波長領域の光を感知する複数の第２の感光素子とが集積された半導体基板と、前記半導体基板の上部に配設されて緑色の波長領域の光を選択的に吸収する前記有機光電素子と、を備えることが好ましい。
前記第１の感光素子及び前記第２の感光素子は、半導体基板に対し垂直方向に積層されることが好ましい。
前記半導体基板と前記有機光電素子との間に配設されて青色の波長領域の光を選択的に透過させる青色フィルタと、赤色の波長領域の光を選択的に透過させる赤色フィルタとを有するカラーフィルタ層を更に備えることが好ましい。
前記有機光電素子である緑色光電素子、青色の波長領域の光を選択的に吸収する青色光電素子、及び赤色の波長領域の光を選択的に吸収する赤色光電素子が積層されることが好ましい。
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明による電子装置は、上記イメージセンサーを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る有機光電素子用化合物及びこれを含む有機光電素子、イメージセンサー並びに電子装置によれば、緑色の波長領域の光を選択的に吸収することができる化合物を提供し、且つ上記化合物により緑色の波長領域の波長選択性を高めてクロストークが低減され、感度が高まり、さらに、色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層された構造を有することから、イメージセンサーのサイズを減らして小型化イメージセンサーを実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による有機光電素子を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態による有機光電素子を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーを示す概略図である。
【図４】図３の有機ＣＭＯＳイメージセンサーの断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態による図２の有機光電素子２００を適用した有機ＣＭＯＳイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る有機光電素子用化合物及びこれを含む有機光電素子、イメージセンサー並びに電子装置を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図中、様々な層及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されている。明細書全体に亘って同じ構成部分に対しては同じ図面符号を付する。なお、層、膜、領域、板などの構成部分が他の構成部分の「上」にあるとした場合、それは、他の構成部分の「真上」にある場合だけではなく、これらの間に更に他の構成部分がある場合も含む。逆に、ある構成部分が他の構成部分の「直上」にあるとした場合には、これらの間に他の構成部分がないことを意味する。
図中、本発明の実施形態を明確に説明するために、本発明に関係のない部分についての説明は省略し、明細書全体に亘って同一又は類似の構成要素に対しては同じ図面符号を付する。
【００１６】
本明細書において、別途の定義がない限り、「置換」とは、ハロゲン原子（Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ又はＩ）、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、エステル基、カルボキシル基とその塩、スルホン酸基とその塩、リン酸とその塩、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ７〜Ｃ３０のアラルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のヘテロアリール基、Ｃ３〜Ｃ２０のヘテロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ２０のヘテロアラルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５のシクロアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ１５のシクロアルキニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、及びこれらの組み合わせから選ばれる置換基により置換されることを意味する。
【００１７】
また、本明細書において、別途の定義がない限り、「ヘテロ」とは、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、及びＳｉから選ばれるヘテロ原子を１つ〜３つ含むものを意味する。
本明細書において、アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などである。
本明細書において、「アリール」基とは、環状の置換基の全ての元素がｐ軌道を有しており、これらｐ軌道が共役を形成している置換基を意味し、単環、多環又は融合多環（すなわち、炭素原子の隣り合う対を分け持つ環）官能基を含む。
【００１８】
本明細書において、別途の定義がない限り、「シアノ含有基」とは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基又はＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基の少なくとも一つの水素がシアノ基により置換されたものを意味する。
シアノ含有基の具体例としては、ジシアノメチル基、ジシアノビニール基、シアノエチニル基などが挙げられる。
本明細書において、別途の定義がない限り、「組み合わせ」とは、ある置換基が他の置換基により置換されるか、互いに融合して存在するか、単結合やＣ１〜Ｃ１０のアルキレン基により互いに連結された置換基を意味する。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態による有機光電素子用化合物について説明する。
本発明の一実施形態による有機光電素子用化合物は、下記に示す化学式１で表わされる。
【化１】
2017095460.tif 000005
化学式１において、
Ｘ１は、それぞれ独立して、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）２、及びＳｉＲａＲｂから選ばれ（ここで、Ｒａ及びＲｂは、水素及びＣ１〜Ｃ１０アルキル基から選ばれる。）、
Ｘ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＣ（Ｒｃ、ＣＮ）（ここで、Ｒｃは、水素、シアノ基（−ＣＮ）及びＣ１〜Ｃ１０アルキル基から選ばれる。）から選ばれ、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基及び置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０ヘテロアリール基から選ばれ、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基（−ＣＮ）、シアノ含有基、及びこれらの組み合わせから選ばれる。
【００２０】
一実施形態において、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、水素である。この場合、有機光電素子用化合物の耐熱性を向上させることができる。
一実施形態において、上記化学式１のＡｒ１及びＡｒ２及びＲ１〜Ｒ５において、「置換された」とは、ハロゲン（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又は−Ｉ）、シアノ基（−ＣＮ）、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基又はＣ１〜Ｃ６のアルコキシ基により置換されたことである。
一実施形態において、ハロゲンは、クロロ基（−Ｃｌ）、又はフルオロ基（−Ｆ）である。
本有機光電素子用化合物は、分子内に電子供与体部分及び電子受容体部分を一つの分子に含んで双極子特性を有する。
【００２１】
化学式１において、Ａｒ１及びＡｒ２は、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基又は置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ３０のヘテロアリール基であり、例えば、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ２０のアリール基、又は置換若しくは無置換のＣ８〜Ｃ２０のアリール基、又は置換若しくは無置換のＣ４〜Ｃ２０のヘテロアリール基である。
すなわち、芳香族環の間に単結合や他の連結基により連結された芳香族基は、共役構造が途切れて好適な共役長さを提供することができない。
【００２２】
Ａｒ１及びＡｒ２は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のピリジニル（ｐｙｒｉｄｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピリダジニル（ｐｙｒｉｄａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピリミジニル（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピラジニル（ｐｙｒａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のキノリニル（ｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のイソキノリニル（ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のナフチリジニル（ｎａｐｈｔｈｙｒｉｄｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のシノリニル（ｃｉｎｎｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のキナゾリニル（ｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のフタラジニル（ｐｈｔｈａｌａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル（ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル（ｐｙｒｉｄｏｐｙｒａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル（ｐｙｒｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル（ｐｙｒｉｄｏｐｙｒｉｄａｚｉｎｙｌ）基から選ばれる。
【００２３】
一実施形態において、置換されたフェニル基、置換されたナフチル基、置換されたアントラセニル基、置換されたフェナントレニル基、置換されたピリジニル基、置換されたピリダジニル基、置換されたピリミジニル基、置換されたピラジニル基、置換されたキノリニル基、置換されたイソキノリニル基、置換されたナフチリジニル基、置換されたシノリニル基、置換されたキナゾリニル基、置換されたフタラジニル基、置換されたベンゾトリアジニル基、置換されたピリドピラジニル基、置換されたピリドピリミジニル基、及び置換されたピリドピリダジニル基は、シアノ基又はハロゲンにより置換される。
この場合、有機光電素子用化合物の耐熱特性が良くなって素子の製作工程における後続工程の熱処理工程に有利である。
【００２４】
Ａｒ１及びＡｒ２のうちの少なくとも一方は、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のアントラセニル基、置換若しくは無置換のフェナントレニル基、置換若しくは無置換のキノリニル（ｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のイソキノリニル（ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のナフチリジニル（ｎａｐｈｔｈｙｒｉｄｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のシノリニル（ｃｉｎｎｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のキナゾリニル（ｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のフタラジニル（ｐｈｔｈａｌａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のベンゾトリアジニル（ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピリドピラジニル（ｐｙｒｉｄｏｐｙｒａｚｉｎｙｌ）基、置換若しくは無置換のピリドピリミジニル（ｐｙｒｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）基、及び置換若しくは無置換のピリドピリダジニル（ｐｙｒｉｄｏｐｙｒｉｄａｚｉｎｙｌ）基から選ばれる。
【００２５】
このように、Ａｒ１及びＡｒ２の内の少なくとも一方が２つ以上の芳香族環が融合された置換基である場合、分子間の相互作用を低減して薄膜状態で分子間の凝集現象を抑える。
この場合、緑色波長の吸収選択性を向上させることができる。
また、Ａｒ１及びＡｒ２が芳香族基ではないアルキル基であるか、或いは互いに融合してＮ含有シクロアルキル基を形成する場合、化合物構造が平面性を有して吸光曲線の半値幅が過度に広くなる。
更に、有機光電素子用化合物の吸収係数が高くなって素子の効率を向上させることができる。
【００２６】
本発明の有機光電素子用化合物は、薄膜の状態で、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域、例えば、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域、５２８ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域、又は５２８ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域において最大の吸収波長（λｍａｘ）を示す。
本発明の有機光電素子用化合物は、薄膜状態で、５０ｎｍ〜１２０ｎｍの比較的に小さい半値幅を有する吸光曲線を示す。
ここで、半値幅とは、最大の吸光地点の半分に対応する波長の幅であり、「半値幅が小さい」とは、狭い波長領域の光を選択的に吸収して波長選択性が高いことを意味する。
上記範囲の半値幅を有することにより、緑色の波長領域に対する選択性を高めることができる。
上記薄膜は、真空条件で蒸着された薄膜である。
【００２７】
蒸着法は、均一な薄膜が形成可能であり、不純物が混入する可能性が低いので有利であるが、化合物の融点が蒸着温度よりも低い場合、化合物の分解物が蒸着されて素子の性能を阻害するおそれがある。
このため、蒸着温度よりも化合物の融点の方が高いことが好ましい。
本発明の有機光電素子用化合物の融点と蒸着温度との差は５℃以上、例えば、３０℃以上、又は５０℃以上である。
このため、本発明の有機光電素子用化合物は、蒸着温度よりも高い融点を有するので、蒸着温度よりも低い温度において分解されず、その結果、蒸着工程に好適に用いられる。
上記範囲の融点を有する場合、膜を安定的に蒸着することができ、分解物が低減されて光電変換性能に優れた有機光電素子を提供することができる。
なお、量産蒸着工程に際しても、蒸着工程により形成された薄膜の物性の低下が発生せず、その結果、信頼性及び量産性を向上させることができる。
【００２８】
本発明の有機光電素子用化合物は、ｐ型半導体化合物である。
本発明の有機光電素子用化合物は、ｐ型半導体化合物として働くので、混合して使用するｎ型半導体化合物に比べて最低空軌道（ＬＵＭＯ）レベルの位置が高ければ、適切に使用可能である。
例えば、フラーレンなどのｎ型半導体化合物と混合して使用する場合、フラーレンの最低空軌道（ＬＵＭＯ）レベルが４．２ｅＶであるため、４．２ｅＶよりも高い最低空軌道（ＬＵＭＯ）レベルを有すればよい。
【００２９】
また、適切な最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）−最低空軌道（ＬＵＭＯ）レベルの場合、本発明の有機光電素子用化合物は、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）レベルが５．０〜５．８ｅＶであり、１．９〜２．３ｅＶのエネルギーバンドギャップを有すれば、最低空軌道（ＬＵＭＯ）レベルが２．７〜３．９ｅＶの範囲に位置する。
上記範囲の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）レベルと、最低空軌道（ＬＵＭＯ）レベル及びエネルギーバンドギャップを有することにより、緑色の波長領域において光を効果的に吸収するｐ型半導体化合物に適用可能であり、その結果、高い外部量子効率（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ：ＥＱＥ）を有することで光電変換効率を改善することができる。
【００３０】
本発明の有機光電素子用化合物は、３００〜１，５００、より具体的には３５０〜１，２００、より具体的には４００〜９００の分子量を有する。
上記範囲の分子量を有することにより、化合物の結晶性を防ぎながらも蒸着による薄膜の形成に際して化合物の熱分解を効果的に防ぐことができる。
【００３１】
化学式１の有機光電素子用化合物の具体例としては、下記に示す化学式２の化合物が挙げられる。
【化２−１】
2017095460.tif 000006
【化２−２】
2017095460.tif 000007
【化２−３】
2017095460.tif 000008
【００３２】
本有機光電素子用化合物は、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する化合物であり、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域、５２８ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域、又は５２８ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域において最大の吸収波長（λｍａｘ）を有する。
【００３３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態による本発明の有機光電素子用化合物を含む有機光電素子について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による有機光電素子を示す断面図である。
図１を参照すると、本実施形態による有機光電素子１００は、対向する第１の電極１０及び第２の電極２０と、第１の電極１０と第２の電極２０との間に配設される活性層３０と、を備える。
【００３４】
第１の電極１０及び第２の電極２０の内のいずれか一方はアノードであり、他方はカソードである。
第１の電極１０及び第２の電極２０の内の少なくともいずれか一方は透光電極であり、透光電極は、例えば、インジウム錫酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）などの透明導電体であり、薄い厚さの単一層又は複数層の金属薄膜で製作される。
第１の電極１０及び第２の電極２０の内のいずれか一方が不透光電極である場合、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの不透明導電体で製作される。
【００３５】
活性層３０は、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物が含まれてｐｎ接合を形成する層であり、外部から光を受けて励起子を生成した後、生成された励起子を正孔及び電子に分離する層である。
活性層３０は、化学式１で表わされる化合物を含む。
有機光電素子用化合物は、活性層３０においてｐ型半導体化合物として適用される。
有機光電素子用化合物は、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する化合物であり、有機光電素子用化合物を含む活性層３０は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域、例えば、５２５ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域、５２８ｎｍ〜５６０ｎｍの波長領域、又は５２８ｎｍ〜５５０ｎｍの波長領域において最大の吸収波長（λｍａｘ）を有する緑色波長の光を選択的に吸収する。
【００３６】
活性層３０は、約１２０ｎｍの比較的に小さい半値幅（ＦＷＨＭ）を有する吸光曲線を示す。
これにより、活性層３０は、緑色の波長領域の光に対して高い選択性を有する。
活性層３０は、ｐｎ接合を形成するためのｎ型半導体化合物を更に含む。
ｎ型半導体化合物は、サブフタロシアニン、フラーレン若しくはフラーレン誘導体、チオフェン若しくはチオフェン誘導体、或いはこれらの組み合わせである。
【００３７】
フラーレンの例としては、Ｃ５０、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８０、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９０、Ｃ９６、Ｃ２４０、Ｃ５４０、これらの混合物、フラーレンナノチューブなどが挙げられる。
フラーレン誘導体とは、上記フラーレンに置換基を有する化合物を意味する。
フラーレン誘導体は、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基などの置換基を含む。
アリール基及びヘテロ環基の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、ベンズイミダゾール環、イミダゾピリジン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、又はフェナジン環が挙げられる。
【００３８】
上記サブフタロシアニン又はサブフタロシアニン誘導体は、下記に示す化学式３で表わされる。
【化３】
2017095460.tif 000009
化学式３において、
Ｒ３１〜Ｒ３３は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基、ハロゲン、ハロゲン含有基、及びこれらの組み合わせから選ばれ、
ａ、ｂ、及びｃは、１〜３の整数であり、
Ｚは、ハロゲンであり、例えばＦ又はＣｌである。
ハロゲンとは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩを意味し、ハロゲン含有基とは、アルキル基の水素の内の少なくともいずれか一方がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩにより置換されたものを意味する。
【００３９】
チオフェン誘導体は、例えば下記に示す化学式４又は化学式５で表わされるが、これらに限定されない。
【化４】
2017095460.tif 000010
【化５】
2017095460.tif 000011
化学式４及び化学式５において、
Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３は、置換若しくは無置換のチオフェン部を有する芳香族環であり、
Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３は、それぞれ独立して存在するか、或いは融合され、
Ｘ３〜Ｘ８は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ３０のヘテロ環基、シアノ基、或いはこれらの組み合わせであり、
ＥＷＧ１及びＥＷＧ２は、それぞれ独立して、電子吸引基である。
例えば、化学式４において、Ｘ３〜Ｘ８のうちの少なくともいずれか一つは、電子吸引基、例えばシアノ基又はシアノ含有基である。
【００４０】
活性層３０は、緑色光を選択的に吸収する第２のｐ型半導体化合物を更に含む。
第２のｐ型半導体化合物としては、下記に示す化学式６の化合物が挙げられる。
【化６】
2017095460.tif 000012
化学式６において、
Ｒ４１〜Ｒ４３は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０の脂肪族ヘテロ環基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ３０の芳香族ヘテロ環基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアリーロキシ基、チオール基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキルチオ基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリールチオ基、シアノ基、シアノ含有基、ハロゲン基、ハロゲン含有基、置換若しくは無置換のスルホニル基（例えば、置換若しくは無置換のＣ０〜Ｃ３０のアミノスルホニル基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアリールスルホニル基、置換若しくは無置換のアリールスルホニル基）、或いはこれらの組み合わせであり、又はＲ４１〜Ｒ４３は、それぞれ独立して存在するか、或いは隣り合う二つが融合されて環を形成し、
Ｌ１〜Ｌ３は、それぞれ独立して、単一結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基、２価の置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ３０のヘテロ環基、或いはこれらの組み合わせであり、
Ｒ５１〜Ｒ５３は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ３０のヘテロ環基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアミン基（例えば、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキルアミン基又は置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリールアミン基）、置換若しくは無置換のシリル基、或いはこれらの組み合わせであり、
ａ〜ｃは、それぞれ独立して、０〜４の整数である。
【００４１】
緑色光を選択的に吸収する第２のｐ型半導体化合物は、化学式１の有機光電素子用化合物１００重量部に対して約５０〜約３００重量部で含むことが好ましい。
活性層３０は、単一層又は複数層である。
活性層３０は、例えば、真性層（ｉｎｓｔｒｉｎｓｉｃ  ｌａｙｅｒ：Ｉ層）、ｐ型層／Ｉ層、Ｉ層／ｎ型層、ｐ型層／Ｉ層／ｎ型層、ｐ型層／ｎ型層などの様々な組み合わせである。
【００４２】
真性層（Ｉ層）は、化学式１の化合物及びｎ型半導体化合物が１：１００〜１００：１の厚さ比で混合されて含まれる。
例えば、上記範囲内において１：５０〜５０：１の厚さ比（体積比）で含まれてもよく、また上記範囲内において１：１０〜１０：１の厚さ比で含まれてもよく、更に上記範囲内において１：１の厚さ比で含まれてもよい。
上記範囲の組成比を有することにより、効果的な励起子の生成及びｐｎ接合の形成に有利である。
【００４３】
ｐ型層は、化学式１の半導体化合物を含み、ｎ型層は、ｎ型半導体化合物を含む。
活性層３０は、１ｎｍ〜５００ｎｍの厚さ、例えば上記範囲内において５ｎｍ〜３００ｎｍの厚さを有する。
上記範囲の厚さを有することにより、光を効果的に吸収し、正孔及び電子を効果的に分離及び伝達することにより光電変換効率を効果的に改善することができる。
最適な膜厚は、例えば活性層３０の吸収係数を考慮して決定され、少なくとも約７０％以上、例えば約８０％以上、例えば約９０％以上の光を吸収する厚さを有する。
【００４４】
有機光電素子１００は、第１の電極１０及び／又は第２の電極２０側から光が入射して活性層３０が所定の波長領域の光を吸収すると、内部で励起子が生成される。
励起子は活性層３０において正孔及び電子に分離され、分離された正孔は第１の電極１０及び第２の電極２０の内のどちらか一方であるアノード側に移動し、分離された電子は第１の電極１０及び第２の電極２０の内の他方であるカソード側に移動して有機光電素子に電流が流れる。
以下、図２に基づき、本発明の他の実施形態による有機光電素子について説明する。
【００４５】
図２は、本発明の他の実施形態による有機光電素子を概略的に示す断面図である。
図２を参照すると、本実施形態による有機光電素子２００は、上述した実施形態と同様に、対向する第１の電極１０及び第２の電極２０と、第１の電極１０と第２の電極２０との間に配設される活性層３０と、を備える。
しかし、本実施形態による有機光電素子２００は、上述した実施形態とは異なり、第１の電極１０と活性層３０との間、及び第２の電極２０と活性層３０との間にそれぞれ配設される電荷補助層（４０、４５）を更に備える。
電荷補助層（４０、４５）は、活性層３０において分離された正孔及び電子を移動しやすくして効率を高める。
【００４６】
電荷補助層（４０、４５）は、正孔を注入しやすくする正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）、正孔を輸送しやすくする正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、電子の移動を阻止する電子遮断層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＥＢＬ）、電子を注入しやすくする電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）、電子を輸送しやすくする電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、及び正孔の移動を阻止する正孔遮断層（ｈｏｌｅ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＨＢＬ）から選ばれる少なくとも一種を備える。
【００４７】
電荷補助層（４０、４５）は、例えば、有機物、無機物、又は有無機物を含む。
上記有機物は、正孔又は電子の注入及び／又は伝達特性を有する有機化合物であり、無機物は、例えば、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、ニッケル酸化物などの金属酸化物である。
【００４８】
正孔輸送層（ＨＴＬ）は、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホネート）（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）：ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアリールアミン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−ベンジジン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ、ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（４，４’−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ、α−ＮＰＤ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ、ＴＣＴＡ）、及びこれらの組み合わせから選ばれるいずれか一種を含むが、これらに限定されない。
【００４９】
電子遮断層（ＥＢＬ）は、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホネート）（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）：ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアリールアミン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−ベンジジン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ、ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（４，４’−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ、α−ＮＰＤ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ、ＴＣＴＡ）、及びこれらの組み合わせから選ばれるいずれか一種を含むが、これらに限定されない。
【００５０】
電子輸送層（ＥＴＬ）は、例えば、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、ＮＴＣＤＡ）、バトクプロイン（ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ、ＢＣＰ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、及びこれらの組み合わせから選ばれるいずれか一種を含むが、これらに限定されない。
正孔遮断層（ＨＢＬ）は、例えば、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、ＮＴＣＤＡ）、バトクプロイン（ＢＣＰ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、及びこれらの組み合わせから選ばれるいずれか一種を含むが、これらに限定されない。
電荷補助層（４０、５０）の内のいずれか一方は、省略可能である。
有機光電素子は、太陽電池、イメージセンサー、光検出器、光センサー、及び有機発光ダイオードなどに適用可能であるが、これらに限定されない。
【００５１】
以下、図面を参照しながら、本発明の有機光電素子を適用したイメージセンサーの一例について説明する。
ここでは、イメージセンサーの一例である有機ＣＭＯＳイメージセンサーについて説明する。
図３は、本発明の一実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーを概略的に示す平面図であり、図４は、図３の有機ＣＭＯＳイメージセンサーの断面図である。
【００５２】
図３及び図４を参照すると、本発明の一実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサー３００は、感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）、伝送トランジスタ（図示せず）と電荷保存場所５５が集積された半導体基板３１０、下部絶縁層６０、カラーフィルタ層７０、上部絶縁層８０、及び有機光電素子１００を備える。
半導体基板３１０は、シリコン基板であり、感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）、伝送トランジスタ（図示せず）、及び電荷保存場所５５が集積される。
感光素子（５０Ｒ、５０Ｂ）は、光ダイオードである。
【００５３】
感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）、伝送トランジスタ、及び／又は電荷保存場所５５は、画素毎に集積され、例えば図３、４に示すように、感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）は青色画素及び赤色画素に含まれ、電荷保存場所５５は緑色画素に含まれる。
感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）は光を感知し、感知された情報は伝送トランジスタにより転送され、電荷保存場所５５は後述する有機光電素子１００に電気的に接続され、電荷保存場所５５の情報は伝送トランジスタにより転送される。
図には、感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）が並設される構造を例示的に示すが、これに限定されるものではなく、青色感光素子５０Ｂ及び赤色感光素子５０Ｒが垂直に積層することもできる。
【００５４】
半導体基板３１０の上には、金属配線（図示せず）及びパッド（図示せず）が形成される。
金属配線及びパッドは、信号の遅延を減らすために低い比抵抗を有する金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（ｇ）、及びこれらの合金で製作されるが、これらに限定されない。
また、上記構造に限定されるものではなく、金属配線及びパッドが感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）の下部に配設されてもよい。
金属配線及びパッドの上には、下部絶縁層６０が形成される。
下部絶縁層６０は、酸化ケイ素及び／又は窒化ケイ素などの無機絶縁物質、或いはＳｉＣ、ＳｉＣＯＨ、ＳｉＣＯ、及びＳｉＯＦなどの低誘電率（ｌｏｗＫ）物質で製作される。
下部絶縁層６０は、電荷保存場所５５を露出させるトレンチを有する。トレンチには、充填材が詰め込まれる。
【００５５】
下部絶縁膜６０の上には、カラーフィルタ層７０が形成される。
カラーフィルタ層７０は、青色画素に形成される青色フィルタ７０Ｂと、赤色画素に形成される赤色フィルタ７０Ｒと、を備える。
本実施形態では、緑色フィルタを備えない例について説明するが、場合によって緑色フィルタを備えてもよい。
カラーフィルタ層７０は、場合によって省略可能であり、例えば、青色感光素子５０Ｂ及び赤色感光素子５０Ｒが垂直に積層される構造では、青色感光素子５０Ｂ及び赤色感光素子５０Ｒが積層深さに応じて各波長領域の光を選択的に吸収することができるので、カラーフィルタ層７０を備えなくてもよい。
【００５６】
カラーフィルタ層７０の上には、上部絶縁層８０が形成される。
上部絶縁層８０は、カラーフィルタ層７０による段差を除去して平坦化する。
上部絶縁層８０及び下部絶縁層６０は、パッドを露出させるコンタクト孔（図示せず）と、緑色画素の電荷保存場所５５を露出させる貫通口８５と、を有する。
上部絶縁層８０の上には、上述した有機光電素子１００が形成される。
【００５７】
有機光電素子１００は、上述したように、第１の電極１０、活性層３０、及び第２の電極２０を備える。
第１の電極１０及び第２の電極２０は、両方とも透明電極であり、活性層３０は、上述した通りである。
活性層３０は、緑色の波長領域の光を選択的に吸収することができ、緑色画素のカラーフィルタに取って代わる。
第２の電極２０側から入射した光は、活性層３０において緑色の波長領域の光が主として吸収されて光電変換され、残りの波長領域の光は第１の電極１０を通過して感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）で感知される。
【００５８】
上述したように、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層された構造を有することから、イメージセンサーのサイズを減らして小型化イメージセンサーを実現することができる。
また、上述したように、化学式１で表わされる化合物をｐ型又はｎ型半導体化合物として含むことにより、薄膜の状態でも化合物間の凝集が生じることを防止でき、波長による吸光特性が維持される。
これにより、緑色波長選択性がそのまま維持され、その結果、緑色以外の波長領域の光を余計に吸収して発生するクロストークが低減され、しかも、感度が高まる。
図４には、図１の有機光電素子１００を備える例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２の有機光電素子２００を備える場合にも同様に適用可能である。
図５は、図２の有機光電素子２００を適用した有機ＣＭＯＳイメージセンサー４００を示す断面図である。
【００５９】
図６は、本発明のさらに他の実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
図６を参照すると、有機ＣＭＯＳイメージセンサー５００は、上述した実施形態と同様に、感光素子（５０Ｂ、５０Ｒ）、伝送トランジスタ（図示せず）、及び電荷保存場所５５が集積された半導体基板３１０、絶縁層８０、及び有機光電素子１００を備える。
【００６０】
しかし、本実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサー５００は、上述した実施形態とは異なり、青色感光素子５０Ｂ及び赤色感光素子５０Ｒが積層され、且つカラーフィルタ層７０が省略される。
青色感光素子５０Ｂ及び赤色感光素子５０Ｒは、電荷保存場所（図示せず）に電気的に接続され、伝送トランジスタにより転送される。
青色感光素子５０Ｂ及び赤色感光素子５０Ｒは、積層深さに応じて各波長領域の光を選択的に吸収することができる。
上述したように、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層された構造を有し、且つ赤色感光素子及び青色感光素子が積層された構造を有することから、イメージセンサーのサイズをさらに減らして小型化イメージセンサーを実現させることができる。
また、上述したように、有機光電素子１００は、緑色の波長選択性を高めることから、緑色を除く波長領域の光を余計に吸収して発生するクロストークを減らして感度を高めることができる。
図６には、図１の有機光電素子用化合物１００を含む例を示しているが、これに限定されるものではなく、図２の有機光電素子２００を備える場合にも同様に適用される。
【００６１】
図７は、本発明のさらに他の実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーを示す概略図である。
図７を参照すると、本実施形態による有機ＣＭＯＳイメージセンサーは、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する緑色光電素子Ｇ、青色の波長領域の光を選択的に吸収する青色光電素子Ｂ、及び赤色の波長領域の光を選択的に吸収する赤色光電素子Ｒが積層される構造である。
図には、赤色光電素子Ｒ、青色光電素子Ｂ、及び緑色光電素子Ｇがこの順に積層された構造を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層順序は種々に変更可能である。
【００６２】
緑色光電素子Ｇは、上述した有機光電素子１００であり、青色光電素子Ｂは、対向する電極と、これらの間に介在されて青色の波長領域の光を選択的に吸収する有機物質を含む活性層と、を備え、赤色光電素子Ｒは、対向する電極と、これらの間に介在されて赤色の波長領域の光を選択的に吸収する有機物質を含む活性層と、を備える。
上述したように、緑色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子Ｇ、赤色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子Ｒ、及び青色の波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子Ｂが積層された構造を有することから、イメージセンサーのサイズをさらに減らして小型化イメージセンサーを実現させることができると共に、感度を高めてクロストークを低減させることができる。
本イメージセンサーは、様々な電子装置に適用可能であり、例えば、モバイル電話、デジタルカメラなどに適用されるが、これらに限定されない。
【００６３】
次に、合成例及び実施例を挙げて上述した本発明の実施形態についてより詳細に説明する。
但し、下記の合成例及び実施例は単に説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
【００６４】
≪合成例１≫
下記に示す化学式（１−１）で表わされる化合物（１，３−ジメチル−５−（（５−（ナフタレン−１−イル（フェニル）アミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−１）】
2017095460.tif 000013
【化７】
2017095460.tif 000014
【００６５】
（ｉ）化合物（１）の合成
２−ヨードセレノフェンは、「チオフェン、セレノフェン、テルロフェン及びチエノ［３，２−ｂ］チオフェンの２−ヨード及び２−ジシアノメチル誘導体の効率的な合成」（著者：ＴＡＫＡＨＡＳＨＩ  Ｋ（Ｔｏｈｏｋｕ  Ｕｎｉｖ．，Ｓｅｎｄａｉ，ＪＰＮ）、ＴＡＲＵＴＡＮＩ  Ｓ（Ｔｏｈｏｋｕ  Ｕｎｉｖ．，Ｓｅｎｄａｉ，ＪＰＮ）、資料名：Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ、巻：４３、号：９、ページ：１９２７−１９３５、発行年：１９９６年０９月）に記載の方法を用いて合成する。
【００６６】
（ｉｉ）化合物（２）の合成
２−ヨードセレノフェン１ｇ（３．８９ｍｍｏｌ）及び１−ナフチルフェニルアミン０．７７ｇ（３．５４ｍｍｏｌ）を無水トルエン６ｍｌ中で０．１ｇ（０．１８ｍｍｏｌ）のＰｄ（ｄｂａ）２、０．０３６ｇ（０．１８ｍｍｏｌ）のＰ（ｔＢｕ）３及び０．３７ｇ（３．８９ｍｍｏｌ）のＮａＯｔＢｕの存在下で２時間かけて加熱還流する。
得られた生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィにより分離精製（トルエン：ヘキサン＝１：４体積比）して、Ｎ−（ナフタレン−１−イル）−Ｎ−フェニルセレノフェン−２−アミン０．５５ｇ（歩留まり率：４４％）を得る。
【００６７】
（ｉｉｉ）化合物（３）の合成
０．５ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに０．１６ｍｌの塩化ホスホリルを−１５℃で滴下した後、常温（２４℃）で２時間かけて攪拌する。
これを１０ｍｌのジクロロメタン及び０．４ｇの化合物（２）を混ぜたもの−１５℃で徐々に滴下した後、常温で３０分間攪拌し、減圧濃縮する。
ここに５ｍｌの水を加え、ｐＨ値が１４になるまで水酸化ナトリウム水溶液を加えた後、常温（２４℃）で２時間かけて攪拌する。
酢酸エチルで抽出した有機層を塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを入れて乾燥させる。
得られた生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィにより分離精製（ヘキサン：ジクロロメタン＝３：２）して、５−（ナフタレン−１−イル（フェニル）アミノ）セレノフェン−２−カルバルデヒド０．２４ｇ（歩留まり率５６％）を得る。
【００６８】
（ｉｖ）化学式（１−１）で表わされる化合物の合成
得られた化合物（３）０．０７ｇ（０．２ｍｍｏｌ）をエタノールに懸濁させ、Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．，１９４４，８２，２９２．の４４１７ページに記載の方法に従い合成された１，３−ジメチル−２−チオバルビツール酸０．０４ｇ（０．２４ｍｍｏｌ）を添加して、５０℃で２時間かけて反応させて化学式（１−１）で表わされる化合物０．１ｇ（歩留まり率：９５％）を得る。
得られた化合物を昇華精製して純度９９．５％まで精製する。
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＣＤＣｌ３）８．５（ｓ）−１Ｈ，８．０（ｍ）−３Ｈ，７．９（ｄ）−１Ｈ，７．６（ｍ）−７Ｈ，７．４（ｔ）−２Ｈ，６．４（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｄ）−６Ｈ
【００６９】
≪合成例２≫
下記に示す化学式式（１−２）で表わされる化合物（５−（（５−（ジフェニルアミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−１，３−ジメチル−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−２）】
2017095460.tif 000015
【００７０】
合成例１において、１−ナフチルフェニルアミンをジフェニルアミンに変えた以外は、合成例１の方法と同様にして化学式（１−２）で表わされる化合物を得た。（歩留まり率：９８％）
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＣＤＣｌ３）８．５（ｓ）−１Ｈ，７．９（ｄ）−１Ｈ，７．５−７．３（ｍ）−１０Ｈ，６．６（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｄ）−６Ｈ
【００７１】
≪合成例３≫
下記本発明の化学式（１−３）で表わされる化合物（５−（（５−（ナフタレン−１−イル（フェニル）アミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−３）】
2017095460.tif 000016
【００７２】
合成例１において、１，３−ジメチル−２−チオバルビツール酸の代わりに、２−チオバルビツール酸を用いた以外は、合成例１の方法と同様にして化学式（１−３）で表わされる化合物を得た。（歩留まり率：９９％）
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＣＤＣｌ３）８．３（ｓ）−１Ｈ，８．０（ｍ）−３Ｈ，７．９（ｄ）−１Ｈ，７．６（ｍ）−７Ｈ，７．５（ｔ）−２Ｈ，６．４（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｍ）−２Ｈ
【００７３】
≪合成例４≫
下記に示す化学式（１−４）で表わされる化合物（５−（（５−（ジ−ｐ−トリルアミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−１，３−ジメチル−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−４）】
2017095460.tif 000017
【００７４】
合成例１において、１−ナフチルフェニルアミンの代わりにジ−ｐ−トリルアミンを用いた以外は、合成例１の方法と同様にして化学式（１−４）で表わされる化合物を得た。（歩留まり率：９７％）
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＣＤＣｌ３）８．５（ｓ）−１Ｈ，７．９（ｄ）−１Ｈ，７．３（ｍ）−８Ｈ，６．６（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｄ）−６Ｈ，２．４（ｍ）−６Ｈ
【００７５】
≪合成例５≫
下記に示す化学式（１−５）で表わされる化合物（５−（（５−（ジフェニルアミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−５）】
2017095460.tif 000018
【００７６】
合成例１において、１−ナフチルフェニルアミンをジフェニルアミンに変え、１，３−ジメチル−２−チオバルビツール酸の代わりに２−チオバルビツール酸を用いた以外は、合成例１の方法と同様にして化学式（１−５）で表わされる化合物を得た。（歩留まり率：９８％）
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＣＤＣｌ３）８．５（ｓ）−１Ｈ，７．９（ｄ）−１Ｈ，７．５−７．３（ｍ）−１０Ｈ，６．６（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｄ）−２Ｈ
【００７７】
≪合成例６≫
下記に示す化学式（１−６）で表わされる化合物（５−（（５−（ビス（４−クロロフェニル）アミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−１，３−ジメチル−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−６）】
2017095460.tif 000019
【００７８】
合成例１において、１−ナフチルフェニルアミンの代わりにビス（４−クロロフェニル）アミンを用いた以外は、合成例１の方法と同様にして化学式（１−６）で表わされる化合物を得た。（歩留まり率：９７％）
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＤＭＳＯ−ｄ６）８．５（ｓ）−１Ｈ，８．４（ｄ）−１Ｈ，７．７（ｍ）−８Ｈ，６．６（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｄ）−６Ｈ
【００７９】
≪合成例７≫
下記に示す化学式（１−７）で表わされる化合物（１，３−ジメチル−５−（（５−（ナフタレン−１−イル（フェニル）アミノ）セレノフェン−２−イル）メチレン）−２−セレノキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−７）】
2017095460.tif 000020
【化８】
2017095460.tif 000021
【００８０】
（ｉ）化合物（３）の合成
合成例１の方法と同様にして化合物（３）を合成する。
【００８１】
（ｉｉ）化合物（６）の合成
これとは別途に、「ウーリンス試薬を用いたセレノカルボニルの合成」（Ｐｒａｖａｔ  Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙｙａ；Ｊ．Ｄｅｒｅｋ  Ｗｏｏｌｌｉｎｓ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ２００１，４２，ページ：５９４９−５９５１）に記載の方法を用いて、且つ、１，３−ジメチル尿素２００ｍｇ（２．２７ｍｍｏｌ）及びウーリンス試薬４００ｍｇ（０．７５ｍｍｏｌ）を用いて化合物（５，１，３−ジメチルセレノ尿素）１．３１ｇ（歩留まり率：７６％）を合成する。
上記化合物（５）１．３１ｇ（８．６７ｍｍｏｌ）、マロン酸０．４５ｇ（４．３３ｍｍｏｌ）及び無水酢酸２０ｍｌを９０℃で３時間かけて反応させて化合物（６）（１，３−ジメチル−２−セレノキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）５．２ｇ（歩留まり率：６０％）を得る（Ｊ．  Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．，１９４４，８２，２９２．の４４１７ｐａｇｅ参照）。
【００８２】
（ｉｉｉ）化学式（１−７）で表わされる化合物の合成
上記化合物（３）１ｇ（２．６５ｍｍｏｌ）をエタノールに懸濁させ、化合物（６）０．６３ｇ（２．９２ｍｍｏｌ）を添加して、５０℃で２時間かけて反応させて化学式（１−７）で表わされる化合物１．２ｇ（歩留まり率：９５％）を得る。
【００８３】
≪比較合成例１≫
下記に示す化学式（１−８）で表わされる化合物（１，３−ジメチル−５−（（５−（ナフタレン−１−イル（フェニル）アミノ）チオフェン−２−イル）メチレン）−２−チオキソジヒドロピリミジン−４，６（１Ｈ，５Ｈ）−ジオン）の合成
【化（１−８）】
2017095460.tif 000022
【００８４】
合成例１の（ｉ）において、２−ヨードセレノフェン（２−ｉｏｄｏｓｅｌｅｎｏｐｈｅｎｅ）の代わりに２−ヨードチオフェンを用いた以外は、合成例１の方法と同様にして化学式（１−８）で表わされる化合物を得た。（歩留まり率９７％）
１ＨＮＭＲ  ｐｐｍ（ＣＤＣｌ３）８．５（ｓ）−１Ｈ，８．０（ｍ）−３Ｈ，７．９（ｄ）−１Ｈ，７．６（ｍ）−７Ｈ，７．４（ｔ）−２Ｈ，６．４（ｄ）−１Ｈ，３．８（ｄ）−６Ｈ
【００８５】
≪合成例１〜７及び比較合成例１による化合物の吸光特性≫
上記合成例１〜７及び比較合成例１の化合物の波長による吸光特性（吸収波長、吸収強度及び半値幅）を評価する。
吸光特性は、溶液の状態及び薄膜の状態で行う。
合成例１、合成例２、及び合成例４による化合物の溶液の状態の吸光特性は、トルエンに１．０×１０−５ｍｏｌ／Ｌで溶かして準備した後に評価し、合成例３及び合成例５による化合物の溶液の状態の吸光特性は、テトラヒドロフランに１．０×１０−５ｍｏｌ／Ｌで溶かして準備した後に評価する。
薄膜の状態の吸光特性は、合成例１〜７及び比較合成例１において得た化合物及びＣ６０を１：１の体積比で高真空（＜１０−７  Ｔｏｒｒ）下にて０．５−１．０Å／ｓの速度で熱蒸着して７０ｎｍの厚さの薄膜を準備した後、上記薄膜にＣａｒｙ  ５０００  ＵＶ分光光度計（バリアン社製）を用いて紫外線−可視光線（ＵＶ−Ｖｉｓ）を照射して評価する。
【００８６】
これらのうち、合成例１〜４及び比較合成例１による化合物の測定結果を下記に示す表１に記載する。
【表１】
2017095460.tif 000023
表１を参照すると、合成例１〜４の化合物は、緑色の波長領域（例えば、薄膜の状態で５２７ｎｍ〜５６０ｎｍ）において最大の吸収波長を示し、半値幅も狭くなり、吸収強度も高いことが分かる。
このため、合成例１〜４の化合物の緑色波長選択性に優れていることが確認できる。
これに比べて、比較合成例１の化合物は蒸着不可であり、薄膜の状態での吸収特性を評価することができなかった。
【００８７】
≪合成例１〜７及び比較合成例１による化合物の熱安定性≫
上記合成例１〜７及び比較合成例１による化合物の熱安定性を融点（大気圧）及び蒸着温度（Ｔｓ）を測定して評価する。
上記蒸着温度とは、１０Ｐａで化合物が昇華されて重さが１０％減る個所の温度のことをいい、熱重量分析（ｔｈｅｒｍａｌ  ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  ａｎａｌｙｓｉｓ；ＴＧＡ）方法を用いて測定する。
【００８８】
上記合成例１〜５及び比較合成例１による化合物の測定結果を下記に示す表２に記載する。
【表２】
2017095460.tif 000024
表２を参照すると、合成例１〜５の化合物は、融点と蒸着温度との差が大きいことが分かり、これから、合成例１〜５の化合物が優れた熱安定性を有することが確認できる。
合成例１〜５の化合物は熱安定性に優れていることから、有機光電素子の製作工程に後続する熱処理工程に安定的に適用可能であり、これにより、素子の信頼性が向上する。
これに比べて、比較合成例１の化合物は融点と蒸着温度の差（ΔＴ）が低過ぎて蒸着工程を行うことができなかった。
【００８９】
≪実施例１：有機光電素子の製作≫
ガラス基板の上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をスパッタリング法を用いて積層して約１５０ｎｍの厚さのアノードを形成し、その上に合成例１による化学式（１−１）で表わされる化合物（ｐ型半導体化合物）及びＣ６０（ｎ型半導体化合物）を１：１の厚さ比で共蒸着して１５０ｎｍの厚さの活性層を形成する。
その上に電荷補助層としてモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ、０＜ｘ≦３）薄膜を１０ｎｍの厚さに積層する。
次いで、モリブデン酸化物薄膜の上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をスパッタリング法を用いて積層して７ｎｍの厚さのカソードを形成して有機光電素子を製作する。
【００９０】
≪実施例２〜７：有機光電素子の製作≫
上記合成例１の化合物の代わりに、合成例２〜７による化合物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にして実施例２〜７の有機光電素子を製作する。
【００９１】
≪比較例１：有機光電素子の製作≫
上記合成例１の化合物の代わりに、比較合成例１による化合物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にして比較例１の有機光電素子を製作する。
しかしながら、比較合成例１による化合物は蒸着不可であり、有機光電素子を製作することができなかった。
【００９２】
≪実施例１〜７の有機光電素子の外部量子効率（ＥＱＥ）及び内部量子効率（ＩＱＥ）≫
実施例１〜７による有機光電素子の波長及び電圧による外部量子効率（ＥＱＥ）及び内部量子効率（ＩＱＥ）を測定する。
外部量子効率及び内部量子効率は、ＩＰＣＥ測定システム（マックサイエンス社製、韓国）設備を用いて測定する。
先ず、Ｓｉ光ダイオード（浜松ホトニクス社製、日本）を用いて設備を補正した後、実施例１〜７による有機光電素子を設備に取り付け、波長範囲３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの領域において外部量子効率及び内部量子効率を測定する。
これらのうち、実施例１及び実施例２による有機光電素子の測定結果を下記に示す表３に記載する。
【００９３】
≪色再現度（ΔＥ＊ａｂ）及び感度（ＹＳＮＲ１０）≫
図４に示す構造の有機ＣＭＯＳイメージセンサー３００の有機光電素子１００の代わりに、上記製作された実施例１〜７による有機光電素子を配置してイメージセンサーを製作した。
Ｄ−６５の照明光下でマクベスチャートの１８％グレイパッチを撮影したときのＹＳＮＲ１０及びマクベスチャート２４色の色差ΔＥ＊ａｂを求めた。
撮影レンズとしては、Ｆ値が２．８であり、且つ、透過率が８０％であるものを用い、赤外線カットフィルタとしては、通常の干渉型レンズを用いた。
イメージセンサーの画素サイズは１．４μｍにし、フレームレートは１５ｆｐｓにした。
ＹＳＮＲ１０を求める方法の詳細な内容は、２００７年に国際イメージセンサーワークショップ（オガンキットメイン、米国）の概要集に記載のＪｕｈａ  Ａｌａｋａｒｈｕの「モバイルフォンにおけるイメージセンサー及び画質」の方法に準拠した。
カラー補正マトリックス（ＣＣＭ：Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｍａｔｒｉｘ）で色を補正してΔＥ＊ａｂ＝３．０にしたときのＹＳＮＲ１０値（輝度）を求める。
【００９４】
これらのうち、実施例１及び実施例２の測定結果を下記に示す表３に記載する。
【表３】
2017095460.tif 000025
表３に示すように、実施例１及び実施例２による有機光電素子は、外部量子効率及び内部量子効率に優れていることが分かる。
また、実施例１及び実施例２による有機光電素子を備えるイメージセンサーは、カラー補正マトリックス（ＣＣＭ）で色を補正してΔＥ＊ａｂ＝３．０にしたときに９０以下のＹＳＮＲ１０値が得られ、これから、１．４μｍのかなり高画質の画素においても高感度のイメージセンサーに適用可能であることが分かる。
【００９５】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１０    第１の電極
２０    第２の電極
３０    活性層
４０、４５    電荷補助層
５０Ｂ、５０Ｒ    （青色、赤色）感光素子 
５５    電荷保存場所
６０    下部絶縁層
７０    カラーフィルタ層
７０Ｂ    青色フィルタ
７０Ｒ    赤色フィルタ
８０    上部絶縁層
８５    貫通口
１００、２００    有機光電素子
３００、４００、５００    有機ＣＭＯＳイメージセンサー
３１０    半導体基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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