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JP5673333B2 - 有機光電変換素子 - Google Patents
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JP5673333B2 - 有機光電変換素子 - Google Patents

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Description

本発明は、有機光電変換素子に関する。
近年、有機半導体材料を有機光電変換素子(有機太陽電池、光センサー等)の活性層に用いる検討が活発に行われている。中でも、有機半導体材料として高分子化合物を含む組成物を用いれば、安価な塗布法で活性層を作製することができるため、様々な高分子化合物を含有する組成物を含む有機光電変換素子が検討されている。例えば、共役高分子化合物であるポリ3−ヘキシルチオフェンとフラーレン誘導体であるC60PCBMとを含む有機層を有する有機太陽電池が記載されている(非特許文献1)。
アドバンスト ファンクショナル マテリアルズ(Advanced Functional Materials)、2003年、第13巻、p.85
しかし、前記有機光電変換素子は、開放端電圧(Voc)が必ずしも十分ではないという問題がある。
そこで、本発明は、高い開放端電圧を付与しうる有機光電変換素子を提供することを目的とする。
即ち、本発明は第一に、一対の電極と、該電極間に設けられた有機層とを有し、該有機層が式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とを含む有機光電変換素子を提供する。
Figure 0005673333
(1)
(式中、Tは、n価の芳香族基を表す。nは、2〜4の整数を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、アシル基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
本発明は第二に、有機層中の式(1)で表される化合物の重量が、共役高分子化合物100重量部に対して、0.1〜10000重量部である前記有機光電変換素子を提供する。
本発明は第三に、有機層中に、さらに電子受容性化合物が含まれる前記有機光電変換素子を提供する。
本発明は第四に、電子受容性化合物が、フラーレン誘導体である前記有機光電変換素子を提供する。
本発明は第五に、有機層中に、さらに電子供与性化合物が含まれる前記有機光電変換素子を提供する。
本発明の有機光電変換素子は、高い開放端電圧を示すので、本発明は極めて有用である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の有機光電変換素子は、式(1)に表される化合物と共役高分子化合物とを含む有機層を有する。
Figure 0005673333
(1)
(式中、Tは、n価の芳香族基を表す。nは、2〜4の整数を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、アシル基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
式(1)中、Rで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアルキル基は、その炭素数が通常1〜20であり、直鎖状でも分岐状でもよく、また、環状であってもよい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、3−メチルブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基及びラウリル基が挙げられる。前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。フッ素原子で水素原子が置換されたアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基及びパーフルオロオクチル基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアルコキシ基は、その炭素数が通常1〜20であり、そのアルキル部分が直鎖状でも分岐状でもよく、また、環状であってもよい。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基及びラウリルオキシ基が挙げられる。前記アルコキシ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。フッ素原子で水素原子が置換されたアルコキシ基としては、例えば、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基及びパーフルオロオクチルオキシ基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアルキルチオ基は、その炭素数が通常1〜20であり、そのアルキル部分が直鎖状でも分岐状でもよく、また、環状であってもよい。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基及びラウリルチオ基が挙げられる。前記アルキルチオ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。フッ素原子で水素原子が置換されたアルキルチオ基としては、例えば、トリフルオロメチルチオ基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアルコキシアルキル基は、その炭素数が通常2〜20であり、その具体例としては、式(9)で表される基が挙げられる。
Figure 0005673333
(9)
(式中、pは、1〜10の整数を表す。qは、0〜9の整数を表す。)
式(1)中、Rで表されるアリール基は、芳香族炭化水素から、芳香環上の水素原子1個を除いた原子団であり、ベンゼン環を持つもの、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。アリール基は、その炭素数が通常6〜60であり、好ましくは6〜48である。前記アリール基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数3〜20のシクロアルキル基をその構造中に含むアルコキシ基、式(6)で表される基及びフッ素原子があげられる。アリール基の具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、9−アントラセニル基、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数3〜20のシクロアルキル基で置換されたフェニル基が挙げられる。置換されたアリール基の具体例としては、C〜C12アルコキシフェニル基(C〜C12は、炭素数1〜12であることを示す。以下も同様である。)及びペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。好ましい置換されていてもよいアリール基は、C〜C12アルコキシフェニル基及びC〜C12アルキルフェニル基である。C〜C12アルコキシフェニル基の具体例は、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec−ブトキシフェニル基、tert−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、2−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシフェニル基及びラウリルオキシフェニル基である。C〜C12アルキルフェニル基の具体例は、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基及びドデシルフェニル基である。
Figure 0005673333
(6)
(式(6)中、gは1〜6の整数を表し、hは0〜5の整数を表す。)
式(1)中、Rで表されるアリールオキシ基は、その炭素数が通常6〜60であり、好ましくは6〜48である。該アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。該置換基の具体例は、Rで表されるアリール基の置換基として前述したものと同じである。置換されていてもよいアリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、C〜C12アルコキシフェノキシ基、C〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基及びペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられ、C〜C12アルコキシフェノキシ基及びC〜C12アルキルフェノキシ基が好ましい。C〜C12アルコキシとして具体的には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、3,7−ジメチルオクチルオキシ及びラウリルオキシが挙げられる。C〜C12アルキルフェノキシ基として具体的には、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、sec−ブチルフェノキシ基、tert−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基及びドデシルフェノキシ基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアリールチオ基は、その炭素数が通常6〜60である。該アリールチオ基は置換基を有していてもよい。該置換基の具体例は、Rで表されるアリール基の置換基として前述したものと同じである。置換されていてもよいアリールチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、C〜C12アルコキシフェニルチオ基、C〜C12アルキルフェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基及びペンタフルオロフェニルチオ基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアシル基は、例えば、下記式で表される基である。
Figure 0005673333
(式中、R’は、フッ素置換されていてもよいアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。)
R’で表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の具体例は、Rで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基と同じである。
式(1)中、Rで表されるアリールアルキル基は、その炭素数が通常7〜60である。該アリールアルキル基は、置換基を有していてもよい。該置換基の具体例は、Rで表されるアリール基の置換基として前述したものと同じである。置換されていてもよいアリールアルキル基の具体例としては、フェニル−C〜C12アルキル基、C〜C12アルコキシフェニル−C〜C12アルキル基、C〜C12アルキルフェニル−C〜C12アルキル基、1−ナフチル−C〜C12アルキル基及び2−ナフチル−C〜C12アルキル基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアリールアルコキシ基は、その炭素数が通常7〜60である。該アリールアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。該置換基の具体例は、Rで表されるアリール基の置換基として前述したものと同じである。置換されていてもよいアリールアルコキシ基の具体例としては、フェニル−C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルコキシフェニル−C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルキルフェニル−C〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C〜C12アルコキシ基及び2−ナフチル−C〜C12アルコキシ基が挙げられる。
式(1)中、Rで表されるアリールアルキルチオ基は、その炭素数が通常7〜60である。該アリールアルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。該置換基の具体例は、Rで表されるアリール基の置換基として前述したものと同じである。置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の具体例としては、フェニル−C〜C12アルキルチオ基、C〜C12アルコキシフェニル−C〜C12アルキルチオ基、C〜C12アルキルフェニル−C〜C12アルキルチオ基、1−ナフチル−C〜C12アルキルチオ基及び2−ナフチル−C〜C12アルキルチオ基が挙げられる。
Rは、電荷輸送性の観点からは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子が好ましい。
式(1)中のnは、2〜4の整数を表す。
式(1)中のTはn価の芳香族基であり、n価の芳香族炭素環基又はn価の芳香族複素環基を表す。n価の芳香族環基とは、芳香族炭素環化合物から芳香環上の水素原子をn個取り除いたn価の有機基であり、n価の芳香族複素環基とは、芳香族複素環式化合物から芳香環上の水素原子をn個取り除いたn価の有機基を表す。
芳香族炭化水素化合物としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、ビフェニル、ターフェニル及び置換基を有するこれらの化合物が挙げられる。
芳香族複素環式化合物としては、例えば、ピロール、ピリジン、インドール、イミダゾール、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン及び置換基を有するこれらの化合物が挙げられる。
式(1)で表される化合物としては、例えば下記の化合物があげられる。
Figure 0005673333
Figure 0005673333
式(1)において、nの好ましい一態様は、2である。
Tで表される有機基の好ましい一態様は、式(2)で表される有機基である。
Figure 0005673333
(2)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。4個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
で表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例と同じである。
は、水素原子及びアルキル基が好ましい。
Tで表される有機基の他の好ましい態様は、式(3)で表される有機基である。
Figure 0005673333
(3)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。8個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
で表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例と同じである。
は、水素原子及びアルキル基が好ましい。
Tで表される有機基の他の好ましい態様は、式(4)で表される有機基である。
Figure 0005673333
(4)
(式中、A環及びB環は、同一又は相異なり、芳香族炭素環又は芳香族複素環を表す。A2は、−S−、−O−又はA環及びB環と結合して5員環若しくは6員環を形成する2価の基を表す。)
式(4)中、A環及びB環は、同一又は相異なり、芳香族炭素環又は芳香族複素環を表す。芳香族炭素環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。芳香族複素環としては、チオフェン環、ピリジン環、フラン環等が挙げられる。A環及びB環は、ベンゼン環、ナフタレン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
式(4)中、Aは、−S−、−O−又はA環及びB環と結合して5員環若しくは6員環を形成する2価の基を表す。5員環若しくは6員環を形成する2価の基としては、−C(R−、−O−C(R−、−N(R)−、−Si(R−、−B(R)−、−C(R−C(R−等が挙げられる。R〜Rは、同一又は相異なり、水素原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールアルキル基又は複素環基を表す。2個あるRは、同一であっても相異なっていてもよい。2個あるRが、互いに結合して環状構造を形成してもよい。2個あるRは、同一であっても相異なっていてもよい。2個あるRは、同一であっても相異なっていてもよい。4個あるRは、同一であっても相異なっていてもよい。
〜Rで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基及び置換されていてもよいアリールアルキル基の定義及び具体例は、Rで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールアルキル基の定義及び具体例と同じである。
〜Rで表される複素環基は、その炭素数が通常2〜60であり、芳香族複素環基が好ましく、具体例としては、置換されていてもよいピリジル基、フリル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基及びピロリル基が挙げられる。
は、−C(R−及び−N(R)−が好ましい。
は、アルキル基及びアリール基が好ましい。Rは、アルキル基及びアリール基が好ましい。
Tで表される有機基の他の好ましい態様は、式(20)で表される有機基である。
Figure 0005673333
(20)
(式中、R20は、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。8個あるR20は、同一であっても相異なってもよい。)
20で表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例と同じである。
20は、水素原子及びアルキル基が好ましい。
Tで表される有機基の他の好ましい態様は、式(21)で表される有機基である。
Figure 0005673333
(21)
(式中、R21は、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。12個あるR21は、同一であっても相異なってもよい。)
21で表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義、具体例と同じである。
21は、水素原子及びアルキル基が好ましい。
式(1)において、nの他の好ましい態様は、4である。
Tで表される有機基の他の好ましい態様は、式(5)で表される有機基である。
Figure 0005673333
(5)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。12個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
で表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例と同じである。
は、水素原子及びアルキル基が好ましい。
本発明の有機光電変換素子が有する有機層中に含まれる式(1)で示される化合物は、一種類であっても二種類以上であってもよい。
<共役高分子化合物>
本発明の有機光電変換素子に用いられる共役高分子化合物は、(1)二重結合と単結合とが交互に並んだ構造から実質的になる高分子化合物、(2)二重結合と単結合とが窒素原子を介して並んだ構造から実質的になる高分子化合物、(3)二重結合と単結合とが交互に並んだ構造及び二重結合と単結合とが窒素原子を介して並んだ構造から実質的になる高分子化合物等を意味し、本明細書において、具体的には、置換されていてもよいフルオレンジイル基、置換されていてもよいベンゾフルオレンジイル基、置換されていてもよいジベンゾフランジイル基、置換されていてもよいジベンゾチオフェンジイル基、置換されていてもよいカルバゾールジイル基、置換されていてもよいチオフェンジイル基、置換されていてもよいフランジイル基、置換されていてもよいピロールジイル基、置換されていてもよいベンゾチアジアゾールジイル基、置換されていてもよいトリフェニルアミンジイル基、及び下記構造式で表される2価の基
Figure 0005673333
からなる群から選ばれる一種又は二種以上を繰り返し単位とし、該繰り返し単位同士が直接又は連結基を介して結合した高分子化合物である。
前記共役高分子化合物において、前記繰り返し単位同士が連結基を介して結合している場合、該連結基としては、フェニレン、ビフェニレン、ナフタレンジイル、アントラセンジイル等が挙げられる。
本発明に用いられる共役高分子化合物は、電荷輸送性の観点からは、式(7)及び式(8)からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位を有することが好ましい。
Figure 0005673333
(7) (8)
〔式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、同一又は相異なり、水素原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。〕
10〜R19で表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例は、前述のRで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基及び置換されていてもよいアリールアルキルチオ基の定義及び具体例と同じである。
前記共役高分子化合物は、膜形成能、溶剤への溶解性の観点からは、ポリスチレン換算の重量平均分子量が5×102〜1×107であることが好ましく、1×103〜1×106であることがより好ましく、1×10〜1×106であることがさらに好ましい。
本発明の有機光電変換素子が有する有機層中に含まれる共役高分子化合物は、一種類であっても二種類以上であってもよい。
前記共役系高分子化合物は、その製造に用いる重合反応に適した官能基を有する単量体を合成した後に、必要に応じて、該単量体を有機溶媒に溶解し、アルカリや適当な触媒、配位子を用いた公知のアリールカップリング等の重合方法により、該単量体を重合することで製造することができる。
<有機層>
本発明の有機光電変換素子が有する有機層には、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とが含まれる。有機層中の式(1)で表される化合物の重量は、共役高分子化合物100重量部に対して、好ましくは0.1〜10000重量部であり、より好ましくは1〜1000重量部である。
本発明の有機光電変換素子が有する有機層には、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物のみが含まれていてもよく、さらに電子受容性化合物が含まれていてもよい。電子受容性化合物としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、C60等のフラーレン及びその誘導体、カーボンナノチューブ、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン等のフェナントロリン誘導体が挙げられ、とりわけフラーレン及びその誘導体が好ましい。
電子受容性化合物が含まれる場合、有機層中の電子受容性化合物の重量は、式(1)で表される化合物の重量と共役高分子化合物の重量の合計を100重量部とすると、1〜10000重量部であることが好ましく、10〜2000重量部であることがより好ましい。
フラーレン及びその誘導体としては、C60、C70、C84及びその誘導体が挙げられる。フラーレン誘導体は、フラーレンの少なくとも一部が修飾された化合物を表す。
フラーレン誘導体としては、例えば、式(11)で表される化合物、式(12)で表される化合物、式(13)で表される化合物、式(14)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0005673333
(11) (12) (13) (14)

(式(11)〜(14)中、Rは、フッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、芳香族複素環基又はエステル構造を有する基である。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。Rはフッ素置換されていてもよいアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
及びRで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の定義及び具体例は、Rで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の定義及び具体例と同じである。
で表される芳香族複素環基は、通常、炭素数が3〜60であり、チェニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。
で表されるエステル構造を有する基は、例えば、式(15)で表される基が挙げられる。
Figure 0005673333
(15)
(式中、u1は、1〜6の整数を表す、u2は、0〜6の整数を表す、Rは、フッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は芳香族複素環基を表す。)
で表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基及び芳香族複素環基の定義及び具体例は、Rで表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基及び芳香族複素環基の定義及び具体例と同じである。
60の誘導体の具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
Figure 0005673333
Figure 0005673333
70の誘導体の具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
Figure 0005673333
本発明の有機光電変換素子が有する有機層には、さらに電子供与性化合物が含まれていてもよい。電子供与性化合物としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体が挙げられる。
電子供与性化合物が含まれる場合、有機層中の電子供与性化合物の重量は、式(1)で表される化合物の重量と共役高分子化合物の重量の合計を100重量部とすると、1〜100000重量部であることが好ましく、10〜1000重量部であることがより好ましい。
本発明の有機光電変換素子が有する有機層には、電荷輸送性、電荷注入性を損なわない範囲で、式(1)で表される化合物、共役高分子化合物、電子供与性化合物、電子受容性化合物以外の成分を含んでいてもよい。
<有機光電変換素子>
本発明の有機光電変換素子は、一対の電極と、該電極間に式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とを含む有機層を有する。式(1)で表される化合物と共役高分子化合物との組成物は、電子受容性化合物として用いることも電子供与性化合物として用いることもできる。また、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物の一方が電子供与性化合物であり、他の一方が電子受容性化合物である場合は、電子供与性体と電子受容体の両方の機能を有する場合がある。これらの態様の中では、該組成物が電子供与性化合物として用いられることが好ましい。一対の電極は、少なくとも一方が透明又は半透明であることが好ましい。
次に、有機光電変換素子の動作機構を説明する。透明又は半透明の電極から入射した光エネルギーが電子受容性化合物及び/又は電子供与性化合物で吸収され、電子とホールの結合した励起子を生成する。生成した励起子が移動して、電子受容性化合物と電子供与性化合物が隣接しているヘテロ接合界面に達すると界面でのそれぞれのHOMOエネルギー及びLUMOエネルギーの違いにより電子とホールが分離し、独立に動くことができる電荷(電子とホール)が発生する。発生した電荷は、それぞれ電極へ移動することにより外部へ電気エネルギー(電流)として取り出すことができる。
Voc(開放端電圧)とは、外部に流す電流がゼロの時の電圧であり、Vocの値が高いことが、高い光電変換効率を発現する要因の一つとなる。
本発明の有機光電変換素子の具体例としては、下記1.〜5.の有機光電変換素子が挙げられる。
1.一対の電極と、該電極間に式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とを含有する第一の有機層と、該第一の有機層に隣接して設けられた電子供与性化合物を含有する第二の有機層とを有する有機光電変換素子;
2.一対の電極と、該電極間に電子受容性化合物を含有する第一の有機層と、該第一の有機層に隣接して設けられた式(1)で表される合物と共役高分子化合物とを含有する第二の有機層とを有する有機光電変換素子;
3.一対の電極と、該電極間に式(1)で表される化合物と共役高分子化合物と電子供与性化合物とを含有する有機層を少なくとも一層有する有機光電変換素子;
4.一対の電極と、該電極間に式(1)で表される化合物と共役高分子化合物と電子受容性化合物とを含有する有機層を有する有機光電変換素子;
5.一対の電極と、該電極間に式(1)で表される化合物と共役高分子化合物と電子受容性化合物とを含有する有機層を少なくとも一層有する有機光電変換素子であって、該電子受容性化合物がフラーレン誘導体である有機光電変換素子;
また、前記5.の有機光電変換素子では、有機層中におけるフラーレン誘導体の重量が、式(1)で表される化合物の重量と共役高分子化合物の重量との合計を100重量部とすると、10〜1000重量部であることが好ましく、50〜500重量部であることがより好ましい。
本発明の有機光電変換素子としては、前記3.、前記4.、前記5.の有機光電変換素子が好ましく、ヘテロ接合界面を多く含むという観点からは、前記5.の有機光電変換素子がより好ましい。また、本発明の有機光電変換素子には、少なくとも一方の電極と該素子中の有機層との間に付加的な層を設けてもよい。付加的な層としては、例えば、ホール又は電子を輸送する電荷輸送層が挙げられる。
式(1)で表される化合物と共役高分子化合物との組成物を電子供与体として用いる場合、有機光電変換素子に好適に用いられる電子受容体は、電子受容体のHOMOエネルギーが共役高分子化合物のHOMOエネルギー及び式(1)で表される化合物のHOMOエネルギーよりも高く、かつ、電子受容体のLUMOエネルギーが共役高分子化合物のLUMOエネルギー及び式(1)で表される化合物のLUMOエネルギーよりも高い化合物である。また、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物との高分子化合物を電子受容体として用いる場合、有機光電変換素子に好適に用いられる電子供与体は、電子供与体のHOMOエネルギーが共役高分子化合物のHOMOエネルギー及び式(1)で表される化合物のHOMOエネルギーよりも低く、かつ、電子供与体のLUMOエネルギーが共役高分子化合物のLUMOエネルギー及び式(1)で表される化合物のLUMOエネルギーよりも低い化合物である。
本発明の有機光電変換素子は、通常、基板上に形成される。該基板は、電極を形成し、有機物の層を形成する際に化学的に変化しないものであればよい。基板の材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコンが挙げられる。不透明な基板の場合には、反対の電極(即ち、基板から遠い方の電極)が透明又は半透明であることが好ましい。
一対の電極の材料としては、金属、導電性高分子等を用いることができ、好ましくは一対の電極のうち一方の電極は仕事関数の小さい材料が好ましい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち2つ以上の合金、又はそれらのうち1つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1つ以上との合金、グラファイト又はグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金が挙げられる。
前記の透明又は半透明の電極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料を用いて作製された膜、NESA、金、白金、銀、銅が用いられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、電極材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
前記付加的な層としての電荷輸送層、即ち、ホール輸送層、電子輸送層に用いられる材料として、それぞれ前述の電子供与性化合物、電子受容性化合物を用いることができる。
付加的な層としてのバッファ層に用いられる材料としては、フッ化リチウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のハロゲン化物、酸化物等を用いることができる。また、酸化チタン等無機半導体の微粒子を用いることもできる。
本発明の有機光電変換素子における前記有機層としては、例えば、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とを含有する有機薄膜を用いることができる。
前記有機薄膜は、膜厚が、通常、1nm〜100μmであり、好ましくは2nm〜1000nmであり、より好ましくは5nm〜500nmであり、さらに好ましくは20nm〜200nmである。
前記有機薄膜のホール輸送性を高めるため、前記有機薄膜中に電子供与性化合物及び/又は電子受容性化合物として、式(1)で表される化合物以外の低分子化合物及び/又は共役高分子化合物以外の重合体を混合して用いることもできる。
<有機薄膜の製造方法>
本発明の有機光電変換素子に含まれる有機層は、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物との組成物を用いて製造することができる。有機層中に、さらに電子受容性化合物を含む場合は、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物と電子受容性化合物との組成物を用いて製造することができる。また、有機層中に、さらに電子供与性化合物を含む場合は、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物と電子供与性化合物との組成物を用いて製造することができる。
前記組成物中の式(1)で表される化合物の重量は、共役高分子化合物100重量部に対して、好ましくは0.1〜10000重量部であり、より好ましくは1〜1000重量部である。組成物中に電子受容性化合物が含まれる場合、組成物中の電子受容性化合物の重量は、式(1)で表される化合物の重量と共役高分子化合物の重量の合計を100重量部とすると、1〜10000重量部であることが好ましく、10〜2000重量部であることがより好ましい。組成物中に電子供与性化合物が含まれる場合、組成物中の電子供与性化合物の重量は、式(1)で表される化合物の重量と共役高分子化合物の重量の合計を100重量部とすると、1〜100000重量部であることが好ましく、10〜1000重量部であることがより好ましい。
前記有機薄膜の製造方法は、特に制限されず、例えば、前記組成物と溶媒とを含む溶液からの成膜による方法が挙げられるが、真空蒸着法により薄膜を形成してもよい。溶液からの成膜により有機薄膜を製造する方法としては、例えば、一方の電極上に該溶液を塗布し、その後、溶媒を蒸発させて有機薄膜を製造する方法が挙げられる。
溶液からの成膜に用いる溶媒は、式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とを溶解させるものであれば特に制限はない。この溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、n−ブチルベンゼン、sec−ブチルベゼン、tert−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類溶媒が挙げられる。本発明に用いられる式(1)で表される化合物と共役高分子化合物との組成物は、通常、前記溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。
溶液からの成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法等の塗布法を用いることができ、スピンコート法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法が好ましい。
<素子の用途>
有機光電変換素子は、透明又は半透明の電極から太陽光等の光を照射することにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することにより有機薄膜太陽電池モジュールとして用いることもできる。
また、電極間に電圧を印加した状態で、透明又は半透明の電極から光を照射することにより、光電流が流れ、有機光センサーとして動作させることができる。有機光センサーを複数集積することにより有機イメージセンサーとして用いることもできる。
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
−分子量の測定方法−
以下の実施例において、共役高分子化合物の分子量は、GPCラボラトリー製GPC(PL−GPC2000)により、求めた。共役高分子化合物を約1重量%の濃度となるようにo−ジクロロベンゼンに溶解させた。GPCの移動相はo−ジクロロベンゼンを用い、測定温度140℃で、1mL/分の流速で流した。カラムは、PLGEL 10μm MIXED−B(PLラボラトリー製)を3本直列で繋げた。
合成例1
(共役高分子化合物1の合成)
Figure 0005673333
フラスコ内の気体をアルゴンで置換した2L四つ口フラスコに、化合物(C)を7.928g(16.72mmol)、化合物(D)を13.00g(17.60mmol)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336(登録商標)、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)を4.979g、及び、トルエンを405ml入れ、撹拌しながら反応系内を30分間アルゴンバブリングした。フラスコ内にジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を0.02g加え、105℃に昇温し、撹拌しながら2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液42.2mlを滴下した。滴下終了後5時間反応させ、反応液にフェニルボロン酸2.6gとトルエン1.8mlとを加え、105℃で16時間撹拌した。その後、反応液にトルエン700ml及び7.5%ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物水溶液200mlを加え、85℃で3時間撹拌した。反応液の水層を除去後、有機層を60℃のイオン交換水300mlで2回、60℃の3%酢酸300mlで1回、さらに60℃のイオン交換水300mlで3回洗浄した。有機層をセライト、アルミナ及びシリカを充填したカラムに通し、濾液を回収した。その後、熱トルエン800mlでカラムを洗浄し、洗浄後のトルエン溶液を濾液に加えた。得られた溶液を700mlまで濃縮した後、濃縮した溶液を2Lのメタノールに加え、重合体を再沈殿させた。重合体をろ過して回収し、500mlのメタノール、500mlのアセトン、500mlのメタノールで重合体を洗浄した。重合体を50℃で一晩真空乾燥することにより、下記式:
Figure 0005673333
で表されるペンタチエニル−フルオレンコポリマー(以下、「共役高分子化合物1」という)を12.21g得た。共役高分子化合物1のポリスチレン換算の数平均分子量は5.4×104、ポリスチレン換算の重量平均分子量は1.1×105であった。
実施例1
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
共役高分子化合物1を0.5%(重量%)の濃度でo−ジクロロベンゼンに溶解させた。その後、共役高分子化合物1に対して3倍重量のC60PCBM(Phenyl C61-butyric acid methyl ester、フロンティアカーボン社製、商品名E100)を電子受容体として溶液に混合した。さらに、共役高分子化合物1の重量に対して化合物(E)を等倍重量、溶液に混合した。該溶液を孔径1.0μmのテフロン(登録商標)フィルターで濾過し、塗布溶液を作製した。
Figure 0005673333
(E)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板をオゾンUV処理して表面処理を行った。次に、前記塗布溶液を、スピンコートによりITO膜上に塗布し、有機薄膜太陽電池の活性層(膜厚約100nm)を得た。その後、真空蒸着機によりフッ化リチウムを厚さ4nmで蒸着し、次いでAlを厚さ100nmで蒸着した。蒸着のときの真空度は、すべて1〜9×10-3Paであった。また、得られた有機薄膜太陽電池の形状は、2mm×2mmの正方形であった。
得られた有機薄膜太陽電池のVoc(開放端電圧)をソーラシミュレーター(分光計器製、商品名OTENTO-SUNII:AM1.5Gフィルター、放射照度100mW/cm2)で測定した。測定結果を表1に示す。
実施例2
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(F)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(F)
実施例3
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(G)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(G)
実施例4
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(H)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(H)
実施例5
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて、特開2006−97008号公報の合成例14の方法で製造した化合物(I)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(I)
実施例6
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(J)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(J)
実施例7
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(J)の添加量が共役高分子化合物1の重量に対して0.5倍重量である以外は実施例5と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
実施例8
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(K)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(K)
実施例9
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(L)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(L)
実施例10
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(M)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(M)
実施例11
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(N)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(N)
実施例12
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(O)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(O)
実施例13
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(P)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(P)
合成例2
(化合物(Q−1)の合成)
Figure 0005673333
化合物(Q−1)

アルゴン雰囲気下、1000mlの三つ口フラスコに、1,4−ジヨードベンゼンを125.0g(0.379mol)、カルバゾ−ルを15.84g(0.095mol)、炭酸カリウムを39.3g(0.284mol)、酢酸パラジウムを0.43g(1.89mmol)、トルエンを625.0g入れた。フラスコ内を50mmHgまで減圧し、その後、フラスコ内にアルゴンを導入して常圧に戻す操作を行った。減圧及び常圧に戻す操作は5回行った。その後、フラスコ内の気体をアルゴンで置換した。70℃まで昇温し、トリ−tert−ブチルホスフィンを50重量%含むトルエン溶液2.3ml(4.7mmol)を加え、さらに昇温し、還流下で58時間撹拌した。その後、50℃まで冷却し、反応生成物を濾過し、フィルター上の固形分をクロロホルム100mlで洗浄した。70〜75℃の条件で、エバポレ−タで濾洗液を減圧濃縮し、淡褐色の樹脂状生成物132.3gを得た。展開溶媒としてクロロホルムとへキサンとを混合した溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーで樹脂状生成物を精製することにより、白色結晶19.7gを得た。展開溶媒において、クロロホルムに対するへキサンの容積比は10であった。この結晶にヘキサン200mlを加え、還流下1時間撹拌し、その後、室温(25℃)まで冷却した。生成物を濾過し、濾物をn−ヘキサン30mlで洗浄後、70〜75℃の条件で濾物を減圧乾燥し、化合物(Q−1)を17.5g(収率63.1%)得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ7.26〜7.44(m、8H)、7.90〜7.94(d、2H)、8.12〜8.15(d、2H)
(化合物(Q−2)の合成)
Figure 0005673333
化合物(Q−2)

アルゴン雰囲気下、100mlの三つ口フラスコに、化合物(Q−1)を3.69g(10.0mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを0.35g(0.5mmol)、トリフェニルホスフィンを0.26g(1.0mmol)、ヨウ化銅(I)を0.19g(1.0mmol)、トリエチルアミンを20.2g(0.2mol)、酢酸エチルを22.1g入れ、70℃まで昇温した。次に、70〜75℃で、トリメチルシリルアセチレン1.89g(15.0mmol)を35分かけてフラスコ内に滴下した。70〜75℃で2.5時間撹拌し、その後、室温(25℃)まで冷却した。エバポレータを用い、75℃で反応生成物を減圧濃縮し、濃縮物5.65gを得た。展開溶媒としてクロロホルムとへキサンとトリエチルアミンとを混合した溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーで濃縮物を精製し、白色の化合物(Q−2)を3.29g(収率96.7%)得た。展開溶媒において、クロロホルムに対するへキサンの容積比は10であり、トリエチルアミンに対するクロロホルムの容積比は1000であった。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ0.30(s、9H)、7.26〜7.31(m、2H)、7.40〜7.42(m、4H)、7.50〜7.53(d、2H)、7.68〜7.71(d、2H)、8.12〜8.15(d、2H)
(化合物(Q−3)の合成)
Figure 0005673333
化合物(Q−3)

窒素雰囲気下、100mlの三つ口フラスコに、化合物(Q−2)を3.29g(9.7mmol)、クロロホルムを20.0g入れ、化合物(Q−2)が溶解した後、エタノールを40.0g加えた。次に、炭酸ナトリウムを0.5g(9.7mmol)加え、20〜23℃で18時間撹拌した。エバポレータを用いて、75℃で反応生成物を減圧濃縮し、濃縮物4.24gを得た。展開溶媒としてクロロホルムとn−へキサンとトリエチルアミンとを混合した溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーで濃縮物を精製し、白色の化合物(Q−3)を2.59g(収率100%)得た。展開溶媒において、クロロホルムに対するn−へキサンの容積比は5であり、トリエチルアミンに対するクロロホルムの容積比は1000であった。
1H−NMR(270MHz/CDCl3):
δ3.18(s、1H)、7.26〜7.34(m、2H)、7.40〜7.42(m、4H)、7.53〜7.56(m、2H)、7.71〜7.75(d、2H)、8.12〜8.15(d、2H)
(化合物(Q)の合成)
Figure 0005673333
化合物(Q)

アルゴン雰囲気下、100mlの三つ口フラスコに、化合物(Q−1)を5.18g(14.0mmol)、化合物(Q−3)を2.50g(9.4mol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを0.33g(0.68mmol)、トリフェニルホスフィンを0.25g(0.94mmol)、ヨウ化銅(I)を0.18g(1.0mmol)、トリエチルアミンを18.9g(0.187mol)、酢酸エチル31.1gを入れ、70〜75℃で2時間撹拌し、その後、室温(25℃)まで冷却した。エバポレータを用いて、75℃で反応生成物を減圧濃縮し、濃縮物11.0gを得た。展開溶媒としてクロロホルムとへキサンとを混合した溶液を用い、シリカゲルクロマトグラフィーで濃縮物を精製し、褐色の固体4.06gを得た。展開溶媒において、クロロホルムに対するへキサンの容積比は2であった。この固体をトルエン100gに分散させ、80〜85℃で1時間撹拌し、その後、室温(25℃)まで冷却した。生成物を濾過し、濾物をトルエン20mlで洗浄し、その後、70〜75℃で濾物を減圧乾燥し、肌色の固体3.60gを得た。この固体を、50〜55℃の条件で、テトラヒドロフラン500mlに溶解し、その後、活性炭4.0gを加え、50〜55℃で1時間撹拌した。その後、活性炭を濾別し、テトラヒドロフラン30mlで活性炭を洗浄した。エバポレータを用い、75℃で濾洗液を減圧濃縮し、白色固体3.40gを得た。この固体をトルエン68gに分散させ、80〜85℃で1時間撹拌し、その後、室温(25℃)まで冷却した。生成物を濾過し、濾物をトルエン20mlで洗浄後、70〜75℃で濾物を減圧乾燥し、無色の固体として化合物(Q)2.55g(収率53.6%)を得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ7.29〜7.34(m、4H)、7.41〜7.49(m、8H)、7.60〜7.63(d、4H)、7.80〜7.83(d、4H)、8.15〜8.17(d、4H)
合成例3
(化合物(R−1)の合成)
Figure 0005673333
化合物(R−1)

アルゴン雰囲気下、100mlの三つ口フラスコに、ジヨードベンゼンを9.90g(30.0mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを0.42g(0.6mmol)、ヨウ化銅(I)を0.39g(1.5mmol)、トリエチルアミンを30.4g(0.3mol)、酢酸エチルを30.4g入れ、60℃まで昇温した。次に、65〜70℃でトリメチルシリルアセチレン7.37g(75.0mmol)を1時間かけてフラスコ内に滴下した。65〜70℃で2.5時間撹拌した後、室温(25℃)まで冷却した。エバポレータを用い、70℃で反応生成物を減圧濃縮し、濃縮物9.08gを得た。展開溶媒としてクロロホルムとへキサンとトリエチルアミンとを混合した溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーで濃縮物を精製し、白色の化合物(R−1)を7.30g(収率88.9%)得た。展開溶媒において、クロロホルムに対するn−へキサンの容積比は5であり、トリエチルアミンに対するクロロホルムの容積比は10であった。
(化合物(R−2)の合成)
Figure 0005673333
化合物(R−2)

窒素雰囲気下、100mlの三つ口フラスコに、化合物(R−1)を7.3g(27mmol)、エタノールを73.0g入れ、化合物(R−1)を溶解させた。次に、炭酸カリウムを0.75g(5.4mmol)加え、20〜23℃で21時間撹拌した。ろ過した生成物を、クロロホルムと水で洗浄後、エバポレータを用いて70℃で減圧濃縮し、化合物(R−2)を3.10g(収率91.1%)得た。
(化合物(R)の合成)
Figure 0005673333
化合物(R)

アルゴン雰囲気下、100mlの三つ口フラスコに、化合物(Q−1)を5.54g(15.0mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを0.42g(0.6mmol)、トリフェニルホスフィンを0.16g(0.6mmol)、ヨウ化銅(I)を0.11g(0.6mmol)、トリエチルアミンを18.2g(0.18mol)、酢酸エチルを22.2g入れ、70℃に昇温した。その後、70〜75℃で攪拌しながら、化合物(R−2)0.76g(9.4mol)を3gの酢酸エチルに溶かした溶液を4.5時間かけて滴下し、5.5時間攪拌した。得られた反応液をエバポレータで濃縮し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物である化合物(R)が含まれる分画の溶液を回収した。カラムクロマトグラフィーにはシリカゲル200gを使用し、溶媒としてヘキサンとクロロホルムとを混合した溶媒を用いた。クロロホルムに対するヘキサンの容積比が3の条件で精製を開始し、グラジエントをかけ、クロロホルムに対するヘキサンの容積比を1とした。回収した溶液を濃縮し、得られた粗精製物を粗生成物に対して20重量倍の重量のトルエンでリパルプ洗浄を行い、再度カラムクロマトグラフィーで精製し、精製物を2.53g得た。カラムクロマトグラフィーにはシリカゲル500gを使用し、溶媒としてヘキサンとクロロホルムとを混合した溶媒を用いた。クロロホルムに対するヘキサンの容積比は1であった。精製物を、50℃で加熱しながらテトラヒドロフラン500mlに溶解し、活性炭2.3gを入れ、さらに50℃で30分加熱攪拌した。反応液をセライトろ過した後、濾液をエバポレータで濃縮し、残渣をトルエン50mlでリパルプ洗浄し、さらにトルエン50mlで洗浄し、75℃、400Paで減圧乾燥することで化合物(R)を1.95g(収率53.4%)得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ7.25〜7.39(m、4H)、7.40〜7.50(m、8H)、7.55〜7.65(d、8H)、7.77〜7.80(d、4H)、8.14〜8.17(d、4H)
実施例14
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(Q)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(Q)
実施例15
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(R)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(R)
実施例16
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(T)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(T)
実施例17
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
化合物(E)にかえて化合物(U)を用いた以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333
(U)
比較例1
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
式(1)で表される化合物を用いない以外は実施例1と同様の方法で有機薄膜太陽電池を作製し、Vocを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0005673333

Claims (6)

  1. 一対の電極と、該電極間に設けられた有機層とを有し、該有機層が式(1)で表される化合物と共役高分子化合物とを含み、三重項発光体または構造単位としての三重項発光体を有する高分子化合物を含まない、有機光電変換素子。
    (ここで三重項発光体とは、電界発光において三重項状態から光を放出し、蛍光ではなく燐光を示す化合物を示し、構造単位としての三重項発光体を有する高分子化合物とは、主鎖および/または側鎖中に三重項発光体に相当する構造単位が組込まれている高分子化合物を示す。)

    Figure 0005673333
    (1)
    (式中、Tは、下記式(2)、式(3)、式(4)又は式(20)で表される有機基を表す。nは、2を表す。Rは、水素原子又はフッ素置換されていてもよいアルキル基を表す。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。)
    Figure 0005673333
    (2)
    (式中、R は、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。4個あるR は、同一であっても相異なってもよい。)

    Figure 0005673333
    (3)
    (式中、R は、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。8個あるR は、同一であっても相異なってもよい。)

    Figure 0005673333
    (4)
    (式中、A環及びB環は、同一又は相異なり、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。A 2 は、A環及びB環と結合して5員環若しくは6員環を形成する2価の基、−S−又は−O−を表す。)

    Figure 0005673333
    (20)
    (式中、R 20 は、水素原子、ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。8個あるR 20 は、同一であっても相異なってもよい。)
  2. 共役高分子化合物が式(7)及び式(8)からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位を有する共役高分子化合物である請求項1に記載の有機光電変換素子。
    Figure 0005673333
    (7) (8)
    (式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、同一又は相異なり、水素原子、フッ素置換されていてもよいアルキル基、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素置換されていてもよいアルキルチオ基、アルコキシアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基又は置換されていてもよいアリールアルキルチオ基を表す。)
  3. 有機層中の式(1)で表される化合物の重量が、共役高分子化合物100重量部に対して、0.1〜10000重量部である請求項1又は2に記載の有機光電変換素子。
  4. 有機層中に、さらに電子受容性化合物が含まれる請求項1〜のいずれか一項に記載の有機光電変換素子。
  5. 電子受容性化合物が、フラーレン誘導体である請求項に記載の有機光電変換素子。
  6. 有機層中に、さらに電子供与性化合物が含まれる請求項1〜のいずれか一項に記載の有機光電変換素子。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102977143B (zh) * 2012-11-19 2016-03-23 中国科学院长春应用化学研究所 磷酰基和/或硫代磷酰基修饰的n-苯基咔唑化合物、其制备方法及有机电致发光器件
JP6059697B2 (ja) * 2013-09-30 2017-01-11 富士フイルム株式会社 光電変換素子および撮像素子
WO2015178116A1 (ja) * 2014-05-23 2015-11-26 ソニー株式会社 光電変換素子、固体撮像装置、有機光吸収材料及び有機光吸収材料中間体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19711714A1 (de) * 1997-03-20 1998-10-01 Hoechst Ag Spiroverbindungen und deren Verwendung
US20060063027A1 (en) * 2002-12-23 2006-03-23 Covion Organic Semiconductors Gmbh Organic electroluminescent element
DE10328627A1 (de) * 2003-06-26 2005-02-17 Covion Organic Semiconductors Gmbh Neue Materialien für die Elektrolumineszenz
JP4982984B2 (ja) * 2004-08-31 2012-07-25 住友化学株式会社 高分子発光体組成物および高分子発光素子
JP2006265172A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Japan Science & Technology Agency 新規カルバゾール誘導体並びにそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子および有機半導体レーザー素子
JP5140945B2 (ja) * 2006-05-31 2013-02-13 住友化学株式会社 高分子組成物及びそれを用いた高分子発光素子
JP2008166561A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Idemitsu Kosan Co Ltd 光電変換素子用材料及びそれを用いた光電変換素子
US20100089439A1 (en) * 2007-02-26 2010-04-15 Yasunori Uetani Cbp compound
US8723163B2 (en) * 2008-03-12 2014-05-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Organic photoelectric converter
JP5580976B2 (ja) * 2008-10-30 2014-08-27 出光興産株式会社 有機薄膜太陽電池
JP5360197B2 (ja) * 2009-03-26 2013-12-04 コニカミノルタ株式会社 有機光電変換素子、それを用いた太陽電池及び光センサアレイ
JP5597450B2 (ja) * 2009-06-03 2014-10-01 富士フイルム株式会社 光電変換素子及び撮像素子

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