本技术涉及固态摄像元件、光电转换膜、电子阻挡层、摄像装置及电子设备，特定地，涉及具有高光谱特性、高光电转换特性和高耐热性的固态摄像元件、光电转换膜、电子阻挡层、摄像装置及电子设备。
背景技术：
人们热切期待要求高色彩再现性的垂直光谱成像器(称为垂直光谱固态摄像元件)。为此，不仅需要高光电转换特性，而且需要高选择性光谱特性。
使用硅(si)材料的垂直光谱成像器以垂直光谱固态摄像元件著称。
然而，在使用硅材料的垂直光谱固态摄像元件中，光吸收系数小，所以膜厚度需要厚；因此，随着像素面积急剧减小，由于交叉泄漏等而对光谱特性有限制。
因此，近年来，提出了具有由有机材料形成的光电转换膜堆叠而成的多层结构的垂直光谱固态摄像元件。
例如，公开了一种固态摄像元件，其中分别吸收蓝光、绿光和红光的有机光电转换膜按顺序堆叠(参照专利文献1)。在专利文献1中所公开的固态摄像元件中，与每个颜色对应的光在每个有机光电转换膜中进行光电转换，从而提取每个颜色的信号。
此外，公开了一种固态摄像元件，其中吸收绿光的有机光电转换膜和硅光电二极管按顺序堆叠(参照专利文献2)。在专利文献2中所公开的固态摄像元件中，绿光的信号被有机光电转换膜提取，使用光进入深度差来分离的蓝光和红光的信号被硅光电二极管提取。
引文列表
专利文献
专利文献1：jp2003-234460a
专利文献2：jp2005-303266a
技术实现要素：
技术问题
然而，在上述专利文献1和专利文献2的两个有机光电转换膜中，当对每个颜色的光充分地进行选择性光谱分析时进行光电转换是不可能的。
此外，为了使用有机光电转换膜来制造固态摄像元件，需要在150℃以上的温度条件下持续数小时的热处理工艺。如果例如膜品质因加热而改变，那么目标功能恐怕无法呈现。
本技术是鉴于这种情况而提出的，特定地，提供了对特定波长的光具有高光谱特性和高光电转换特性且还具有高耐热性的光电转换膜。
技术方案
根据本技术的一个方面，一种固态摄像元件包括：由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，a是由芳基或杂芳基形成的化合物，y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
a可具有大于75的分子量。
由化学式(1)表示的化合物可具有大于620的分子量。
由化学式(1)表示的化合物可具有小于1000的分子量。
a可包括下面化学式(3)至化学式(6)的化合物，
【化学结构式3】
【化学结构式4】
【化学结构式5】
【化学结构式6】
化学式(3)中的b不同于化学式(1)中的a，且各自表示碳原子或氮原子，
化学式(4)中的n为n＝1至5，以及
化学式(6)中的r21可以是芳基或杂芳基。
由化学式(1)表示的化合物可包括下面化学式(9)的化合物，
【化学结构式9】
化学式(9)中的ax由下面化学式(3)表示，
【化学结构式3】
化学式(3)中的b不同于化学式(1)中的a，且各自表示碳原子或氮原子。
堆叠在一对电极之间的任意一层可由化学式(1)的化合物构成。
该固态摄像元件还可包括在该对电极之间被构造为对入射光进行光电转换的光电转换层和被构造为为光电转换层阻挡电子的电子阻挡层。电子阻挡层可由化学式(1)的化合物构成。
光电转换层可对绿光进行光电转换。
根据本公开的一个方面，一种光电转换膜包括：由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，a是由芳基或杂芳基形成的化合物，y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
根据本公开的一个方面，一种电子阻挡层包括：由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，a是由芳基或杂芳基形成的化合物，y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
根据本公开的一个方面，一种摄像装置包括：由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，a是由芳基或杂芳基形成的化合物，y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
根据本公开的一个方面，一种电子设备包括：由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，a是由芳基或杂芳基形成的化合物，y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
在本公开的一个方面中，包括由下面化学式(1)表示的化合物。
【化学结构式1】
本发明的有益效果如下：
根据本技术的一个方面，可以提供包括光电转换膜的固态摄像元件，该光电转换膜可以对具有高选择性和高光电转换效率的特定波长的光进行光电转换并具有耐热性。
附图说明
图1是说明包括本技术的光电转换元件的固态摄像元件(a)和根据比较例的固态摄像元件(b)的说明图；
图2是示出根据本技术的实施例的光电转换元件的构造的示意图；
图3是说明化合物示例的图；
图4是说明化合物的具体示例的图；
图5是示出使用本技术的光电转换元件的固态摄像元件的结构的示意图；
图6是示出使用本技术的光电转换元件的固态摄像元件的单位像素的概述的横截面图；
图7是说明使用本技术的光电转换元件的电子设备的构造的方块图。
具体实施方式
<用于应用本技术的固态摄像元件的光电转换元件的概述>
现在将参照图1对本技术的光电转换元件的概述进行说明。图1(a)是说明包括本技术的光电转换元件的固态摄像元件的说明图，图1(b)是说明根据比较例的固态摄像元件的说明图。
下文中，在本说明书中，当说明“吸收某个波长的光”时，这意味着吸收该波长的光的大约70％或更多。此外，相反，当说明“透射某个波长的光”或“不吸收某个波长的光”时，这意味着透射该波长的光的大约70％或更多以及吸收该光的大约30％或更少。
首先，将对根据比较例的固态摄像元件进行说明。如图1(b)所示，根据比较例的固态摄像元件5包括光电二极管7r、7g和7b以及形成在光电二极管7r、7g和7b上的彩色滤光片6r、6g和6b。
彩色滤光片6r、6g和6b是选择性地透射特定波长的光的膜。例如，彩色滤光片6r选择性地透射具有大于或等于600nm的波长的红光2r，彩色滤光片6g选择性地透射具有大于或等于450nm且小于600nm的波长的绿光2g，以及彩色滤光片6b选择性地透射具有大于或等于400nm且小于450nm的波长的蓝光2b。
光电二极管7r、7g和7b是吸收宽波长范围的光的光检测器(例如，硅光电二极管的吸收波长为190nm至1100nm)。因此，光电二极管7r、7g和7b中的每个光电二极管很难单独分开地提取颜色(诸如红色、绿色或蓝色)的信号。
因此，在根据比较例的固态摄像元件中，除与每个颜色对应的光外的光被彩色滤光片6r、6g或6b吸收并仅选择性地透射与每个颜色对应的光，从而执行颜色分离，且每个颜色的信号被光电二极管7r、7g和7b中的每个光电二极管提取。
因此，在根据比较例的固态摄像元件5中，大部分光被彩色滤光片6r、6g和6b吸收，光电二极管7r、7g和7b已经能够基本上仅利用入射光的1/3进行光电转换。因此，在根据比较例的固态摄像元件5中，每个颜色的检测灵敏度的提高已经受到限制。
接着，对包括本技术的光电转换元件的固态摄像元件1进行说明。如图1(a)所示，包括本技术的光电转换元件的固态摄像元件1具有吸收绿光2g的绿色光电转换元件3g、吸收蓝光2b的蓝色光电转换元件3b和吸收红光2r的红色光电转换元件3r按顺序堆叠的构造。
例如，绿色光电转换元件3g是选择性地吸收具有不小于450nm且小于600nm的波长的绿光的光电转换元件，蓝色光电转换元件3b是选择性地吸收具有不小于400nm且小于450nm的波长的蓝光的光电转换元件，以及红色光电转换元件3r是选择性地吸收具有600nm或更大的波长的红光的光电转换元件。
因此，在本技术的固态摄像元件1中，光电转换元件中的每个光电转换元件可以选择性地吸收与红色、绿色和蓝色中的每个颜色对应的特定波长范围的光。因此，在本技术的固态摄像元件1中，不需要用于将入射光分离成每个颜色的彩色滤光片，且入射光全部可以用于光电转换。因此，本技术的固态摄像元件1可以使可用于光电转换的光量增加到根据比较例的固态摄像元件5的光量的大约三倍，所以可以进一步提高每个颜色的检测灵敏度。
此外，在本技术的固态摄像元件1中，蓝色光电转换元件3b和红色光电转换元件3r可以是对宽波长范围(具体地，190nm至1100nm等)的光进行光电转换的硅光电二极管。在这种情况下，蓝色光电转换元件3b和红色光电转换元件3r在波长之间使用光到固态摄像元件1中的进入深度差来分离蓝光2b和红光2r的颜色。具体地，红光2r具有比蓝光2b更长的波长且不易散射，所以进入到远离入射表面的深度，另一方面，蓝光2b具有比红光2r更短的波长且更易散射，所以只进入到更靠近入射表面的深度。因此，通过将红色光电转换元件3r放置于远离固态摄像元件1的入射表面的位置中，可以与蓝光2r分开地检测红光2r。因此，即使在硅光电二极管用于蓝色光电转换元件3b和红色光电转换元件3r的情况下，也可以使用光的进入深度差来分离蓝光2b和红光2r，并可以提取每个颜色的信号。
因此，包括在本技术的固态摄像元件1中的光电转换元件3g，3b和3r中的每个光电转换元件需要选择性地吸收与红色、绿色和蓝色中的每个颜色对应的特定波长范围的光并透射除吸收波长外的波长的光。特定地，最靠近入射表面的绿色光电转换元件3g需要具有在绿色区域(例如，450nm至600nm的波长范围)中具有陡峰的吸收光谱并具有在不大于450nm且小于600nm的范围内的小吸收。
<应用本技术的固态摄像元件中的光电转换元件的构造>
接着，参照图2对根据本技术的实施例的光电转换元件的构造进行说明。图2是示出根据本技术的实施例的光电转换元件的构造的示意图。
如图2所示，根据本技术的第一实施例的光电转换元件101包括基板102、放置于基板102上的下部电极104、放置于下部电极104上的电子阻挡层106、放置于电子阻挡层106上的光电转换层108、放置于光电转换层108上的空穴阻挡层110和放置于空穴阻挡层110上的上部电极112。
此外，图2所示的光电转换元件101的结构仅仅是示例，且根据本技术的实施例的光电转换元件101的结构并不限于图2所示的结构。例如，电子阻挡层106和空穴阻挡层110中的一者或两者都可以省略。
基板102是支撑体，构成光电转换元件101的层被布置成堆叠在该支撑体上。用在普通光电转换元件中的基板可以用作基板102。例如，基板102可以是各种玻璃基板(诸如高应变点玻璃基板、钠玻璃基板和硼硅酸盐玻璃基板)、石英基板、半导体基板、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚碳酸酯等的塑料基板等。此外，在入射光可以透过光电转换元件101且透射的入射光被另一个光电转换元件接收的情况下，基板102优选地由透明材料构成。
下部电极104和上部电极112由导电材料构成，且下部电极104和上部电极112中的至少一者由透明导电材料构成。具体地，下部电极104和上部电极112可以由氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)等形成。此外，在入射光可以透过光电转换元件101且透射的入射光被另一个光电转换元件接收的情况下，优选地，下部电极104和上部电极112都由透明导电材料(诸如ito)构成。
此外，偏置电压施加于下部电极104和上部电极112。例如，施加偏置电压来设定极性，使得在光电转换层108中生成的电荷当中，电子移动到上部电极112以及空穴移动到下部电极104。
此外，不用说，也可以设定偏置电压的极性，使得在光电转换层108中生成的电荷当中，空穴移动到上部电极112以及电子移动到下部电极104。在这种情况下，电子阻挡层106和空穴阻挡层110的位置在图2所示的光电转换元件101中进行交换。
电子阻挡层106抑制因当施加偏置电压时正在从下部电极104注入到光电转换层108中的电子而引起的暗电流的增加。具体地，电子阻挡层106由供电子材料构成，且可以由例如芳胺、噁唑、噁二唑、三唑、咪唑、均二苯代乙烯、聚芳基烷烃、卟啉、蒽、芴酮或腙、它们的衍生物等构成。具体地，电子阻挡层106可以由n,n'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(tpd)、4,4'-双[n-萘基-n-苯基氨基]联苯(α-npd)、4,4',4”-三(n-(3-甲基苯基)-n-苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)、四苯基卟啉铜、酞菁、铜酞菁等构成。
光电转换层108选择性地吸收特定波长的光，并对吸收的光进行光电转换。具体地，光电转换层108由仅由由下面化学式(1)表示的化合物制成的光电转换膜构成。
【化学结构式1】
虽然化学式(1)中的a可以是具有由下面化学式(2)至化学式(8)中的任何一个化学式表示的结构的化合物，但是优选地，化学式(1)中的a是芳基或杂芳基且具有75或更大的分子量，此外，优选地，由化学式(1)表示的化合物的分子量一般地说不小于620且不大于1000。此外，化学式(3)中的b不同于化学式(1)中的a，且各自表示碳原子或氮原子。此外，化学式(6)中的r21是芳基或杂芳基。
【化学结构式2】
【化学结构式3】
【化学结构式4】
【化学结构式5】
【化学结构式6】
【化学结构式7】
【化学结构式8】
ak|y|...化学式(8)
此外，化学式(1)中的y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团。
此外，化学式(1)中的x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团。
此外，化学式(1)中的一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团。
此外，化学式(1)中的一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团。
此外，化学式(1)中的r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
因此，光电转换层108可以选择性地吸收绿光(例如，不小于450nm且小于600nm的波长的光)。此外，更优选地，化学式(1)中的a以及r1至r16没有烷基。此外，在化学式(4)的化合物中，n优选为n＝1至5。
此外，根据a的结构，化学式(1)可由例如下面化学式(9)表示。
【化学结构式9】
这里，ax可以与例如上述化学式(3)类似。
此外，在化学式(9)中，r1至r24各自表示独立的氢原子或经由选自由碳原子组成的组的一个原子连接的连接基团。
空穴阻挡层110抑制因当施加偏置电压时正在从上部电极112注入到光电转换层108中的空穴而引起的暗电流的增加。具体地，空穴阻挡层110由吸电子材料构成，且可以由例如富勒烯、碳纳米管、噁二唑类、三唑类化合物、蒽醌二甲烷类、二苯基醌类、二苯乙烯基亚芳基类或噻咯类化合物、它们的衍生物等构成。具体地，空穴阻挡层110可以由1,3-双(4-叔丁基苯基-1,3,4-噁二唑基)亚苯基(oxd-7)、浴铜灵、红菲咯啉、三(8-羟基喹啉)铝(alq3)等构成。
此外，在图2所示的光电转换元件101的结构中，虽然形成除光电转换层108外的层的材料没有具体限制，但是也可以使用用于光电转换元件的已知材料。
这里，上述根据本技术的实施例的光电转换元件101中的各层可通过根据材料而选定的适当的膜形成法(诸如真空沉积、溅射和各种涂布法)来形成。
例如，在形成根据本技术的实施例的光电转换元件101的各层中，下部电极104和上部电极112可通过沉积法(包括电子束沉积法、热丝沉积法和真空沉积法)、溅射法、化学气相沉积法(cvd法)、离子镀法和蚀刻法的组合、各种类型的印刷法(诸如丝网印刷法、喷墨印刷法和金属掩模印刷法)或镀覆法(电镀法和化学镀法)等来形成。
此外，在构成根据本技术的实施例的光电转换元件101的层当中，电子阻挡层106、光电转换层108、空穴阻挡层110等可通过例如沉积法(诸如真空沉积法)、印刷法(诸如丝网印刷法和喷墨印刷法)、激光转印法、涂布法(诸如旋转涂布法)等来形成。
<构成光电转换层的光电转换膜的具体示例>
应用本技术的固态摄像元件中的光电转换元件101的光电转换层108由上述化学式(1)的化合物中的任何一个化合物构成。其中，例如，现在将对图3所示的化合物1至9进行说明。这些化合物1至9是由下面化学式(10)至化学式(18)表示的化合物。
化合物1
【化学结构式10】
化合物2
【化学结构式11】
化合物3
【化学结构式12】
化合物4
【化学结构式13】
化合物5
【化学结构式14】
化合物6
【化学结构式15】
化合物7
【化学结构式16】
化合物8
【化学结构式17】
化合物9
【化学结构式18】
在图3的化合物1中，吸收峰值波长(λmax)为374nm，观察由于高温退火而产生的凝集(光学显微镜观察；用光学显微镜观察表面)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，使光电转换效率(eqe)为12％，但是光谱形状趋向于稍许扩散(光谱形状：宽)。
这里，化合物x是亚酞菁氯化物，且是由下面化学式(19)表示的化合物。
【化学结构式19】
在图3的化合物2中，吸收峰值波长(λmax)为407nm，观察由于高温退火而产生的凝集(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
在图3的化合物3中，吸收峰值波长(λmax)为409nm，观察由于高温退火而产生的凝集(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
在图3的化合物4中，吸收峰值波长(λmax)为372nm，观察由于高温退火而产生的凝集(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
在图3的化合物5中，吸收峰值波长(λmax)为388nm，由于高温退火而产生的凝集不发生(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，使光电转换效率(eqe)为7％。
在图3的化合物6中，吸收峰值波长(λmax)为382nm，由于高温退火而产生的凝集不发生(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
在图3的化合物7中，吸收峰值波长(λmax)为394nm，由于高温退火而产生的凝集不发生(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
在图3的化合物8中，吸收峰值波长(λmax)为385nm，由于高温退火而产生的凝集不发生(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
在图3的化合物9中，吸收峰值波长(λmax)为380nm，由于高温退火而产生的凝集不发生(光学显微镜观察)，并通过形成为本体异质层(p型:n型＝1:1，n＝化合物x)，光电转换效率(eqe)略微提高。
即，在所有化合物1至9中，作为构成光电转换层108的光电转换膜，与仅由化合物x构成的光电转换层相比，通过形成为本体异质层，光电转换效率(eqe)得到提高。通过使用化合物1，使eqe(在使用仅由化合物x构成的光电转换层的情况下，eqe为3％)为12％，以及通过使用化合物5，使eqe为7％。然而，对于化合物1，光谱形状扩散(光谱形状：宽)。此外，在所有化合物1至4中，看到由于高温退火而产生的凝集，所以耐热性差。
然而，对于化合物5，没有看到由于高温退火而产生的凝集，此外，使光电转换效率(eqe)为7％，因此，化合物5就光谱特性、光电转换特性和耐热性而言在图3中的七种化合物当中可以说是最适合作为构成光电转换层108的光电转换膜的材料。
此外，作为构成光电转换层108的光电转换膜，与上述化学式(1)对应的任何化合物通过形成为本体异质层来提高光电转换效率，具体地，除图3中的化合物1至9外，例如图4所示的化合物11至18等也可行。此外，化合物11至18分别是由下面化学式(20)至化学式(27)表示的化合物。
化合物11
【化学结构式20】
化合物12
【化学结构式21】
化合物13
【化学结构式22】
化合物14
【化学结构式23】
化合物15
【化学结构式24】
化合物16
【化学结构式25】
化合物17
【化学结构式26】
化合物18
【化学结构式27】
如图4所示，化合物1、4、11、17和18是最合适的化合物5的连接基团，化合物6和12是化合物5的异质，以及化合物8和9是化合物5的连接基团+异质。此外，化合物、13和14是连接到化合物5的a的侧链数不同的化合物，以及化合物15和16是连接到化合物5的a的布置不同的示例。
此外，在由化学式(1)表示的化合物当中，凝集的化合物是无连接基团或连接基团不是芳基或杂芳基的情况，且此外具有约620或更小的由化学式(1)表示的化合物的分子量。即，在有连接基团且连接基团是芳基或杂芳基的情况下，膜品质不会因退火而改变。因此，由化学式(1)表示的化合物的分子量优选为大于约620。
此外，在由化学式(1)表示的化合物中，如果不小心谨慎地执行加热，那么在基于沉积的膜形成期间发生氧交联的三芳基胺部的物质分解。通常，考虑到在沉积期间的热负荷随着分子量增加而增加，分子量大于1000且连接基团是芳基或杂芳基的化合物伴随在基于沉积的膜形成期间的物质分解。因此，由化学式(1)表示的化合物的分子量优选为小于1000。
<电子阻挡层的用途>
虽然上面对上述化学式(1)的化合物用作光电转换层108的光电转换膜的示例进行说明，但是已经发现，化学式(1)的化合物具有耐热性，同时保持透明性并进一步减少暗电流。
因此，化学式(1)的化合物可用于构成电子阻挡层106的缓冲层。
因此，化学式(1)的化合物可用于电子阻挡层106和光电转换层108两者，并通过用作电子阻挡层106可以在保持透明性的同时减少暗电流，以及通过用作光电转换层108可以改良光谱特性和光电转换特性。
{绿色光电转换膜的用途}
此外，在化学式(1)的化合物用于电子阻挡层106的情况下，通过用作绿色光电转换膜可以获得高效果。下面对在化学式(1)的化合物用于电子阻挡层106的情况下通过用作绿色光电转换膜来获得高效果的原因进行说明。
{1.电平}
在吸收绿光的光电转换膜中，通常，为了传输空穴，在很多情况下使用具有在5.3ev至5.8ev的范围内的能级的p型半导体材料。
另一方面，形成在绿色光电转换元件的上方和下方且使用透明导电材料制造的透明电极在很多情况下通常具有在4.5ev至5.2ev的范围内的功函数。
参照图2所述的电子阻挡层106含有由化学式(1)表示的化合物，且电子阻挡层106具有在5.2ev至5.7ev的范围内的能级。
因此，通过使用本技术，可以提供具有介于绿色光电转换膜的能级和透明电极的功函数之间的值或等于它们中的一者的值的电子阻挡层106。
这意味着，通过使用本技术，可以顺利地执行绿色光电转换膜中生成的载流子向透明电极的电荷传输。
因此，将本技术用作绿色光电转换膜的电子阻挡层期望提供在一般来说呈现通过引入电子阻挡层来减少暗电流的效果的同时固态摄像元件中的重要特性(诸如光电转换效率(eqe)和光学响应性)未减弱的效果。
因此，当使用绿色光电转换膜来制造固态摄像元件时，使用本技术来提供电子阻挡层106是有效的。
{2.迁移率}
在吸收绿光的光电转换膜中，通常，为了传输空穴，在很多情况下提供在1×10-3cm2/vs至1×10-6cm2/vs的范围内的空穴迁移率。
参照图2所述的电子阻挡层106含有由化学式(1)表示的化合物，且其空穴迁移率是在1×10-2cm2/vs至1×10-5cm2/vs的范围内。
因此，通过使用本技术，电子阻挡层可以提供为使得绿色光电转换膜的空穴迁移率和电子阻挡层106的空穴迁移率相等或电子阻挡层106具有更快的空穴迁移率。
这意味着，通过使用本技术，可以经由电子阻挡层顺利地执行绿色光电转换膜中生成的载流子向透明电极的电荷传输。
因此，将本技术用作绿色光电转换膜的电子阻挡层期望提供在一般来说呈现通过引入电子阻挡层来减少暗电流的效果的同时固态摄像元件中的重要特性(诸如光电转换效率(eqe)和光学响应性)未减弱的效果。
因此，当使用绿色光电转换膜来制造固态摄像元件时，使用本技术来提供电子阻挡层是有效的。
{3.氧}
在使用吸收绿光的光电转换膜的固态摄像元件中，透明电极形成在绿色光电转换膜的上方和下方。
透明电极在很多情况下是无机氧化物，诸如ito或izo。
参照图2所述的电子阻挡层106含有由化学式(1)表示的化合物中的任何一个化合物，且这些化合物在其框架中含有氧原子。
该氧原子期望与暴露在透明电极的无机氧化物的最外表面上的过渡金属相互作用以与该电极形成良好接触。
该氧原子期望取代暴露在透明电极的无机氧化物的最外表面上的氧原子以与该电极形成良好接触。
因此，通过与该电极形成良好接触，期望顺利地执行在该电极和电子阻挡层之间的空穴传输。
因此，将本技术用作绿色光电转换膜的电子阻挡层期望提供在一般来说呈现通过引入电子阻挡层来减少暗电流的效果的同时固态摄像元件中的重要特性(诸如光电转换效率(eqe)和光学响应性)未减弱的效果。
因此，当使用绿色光电转换膜来制造固态摄像元件时，使用本技术来提供电子阻挡层是有效的。
{4.各向异性}
在使用吸收绿光的光电转换膜的固态摄像元件中，需要考虑在形成的有机光电转换膜的受光表面的垂直方向和水平方向上的载流子迁移率。
通常，优选地，受光表面的水平方向上的载流子迁移率高于受光表面的垂直方向上的载流子迁移率。
由此，可以防止在像素中的绿色光电转换膜中生成的载流子在相邻的另一个像素中被读取。
参照图2所述的电子阻挡层106含有由化学式(1)表示的化合物中的任何一个化合物，且在这些化合物中，期望受光表面的水平方向上的载流子迁移率高于受光表面的垂直方向上的载流子迁移率。
原因之一是图2中的电子阻挡层106所具有容易获得相对于基板的水平取向的特性。
因此，通过将本技术用作绿色光电转换膜的电子阻挡层，可以制造像素之间干扰较小的固态摄像元件，换言之，更优异的固态摄像元件。
<固态摄像元件的构造>
接着，将参照图5和图6对应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件的构造进行说明。图5是示出应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件的结构的示意图。
这里，图5中，像素区域201、211和231是设置包括根据本技术的光电转换膜的光电转换元件的区域。此外，控制电路202、212和242是被构造为控制固态摄像元件的各个部件的算术处理电路。逻辑电路203、223和243是被构造为处理通过像素区域中的光电转换元件的光电转换而获得的信号的信号处理电路。
例如，如图5中的部件a所示，在应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件中，像素区域201、控制电路202和逻辑电路203可形成在一个半导体芯片200中。
此外，如图5中的部件b所示，应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件可以是层叠型固态摄像元件，其中像素区域211和控制电路212形成在第一半导体芯片210中，逻辑电路223形成在第二半导体芯片220中。
此外，如图5中的部件c所示，应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件可以是层叠型固态摄像元件，其中像素区域231形成在第一半导体芯片230中，控制电路242和逻辑电路243形成在第二半导体芯片240中。
在图5中的部件b和c所示的固态摄像元件中，控制电路和逻辑电路中的至少一个电路形成在与形成有像素区域的半导体芯片不同的半导体芯片中。因此，因为图5中的部件b和c所示的固态摄像元件可以扩展比图5中的部件a所示的固态摄像元件更多的像素区域，所以容纳在像素区域中的像素数增加。因此，可以增大平面分辨率。为此，更优选地，应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件是图5中的部件b和c所示的层叠型固态摄像元件。
随后，将参照图6对应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件的具体结构进行说明。图6是示出应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件的单位像素的外形结构的横截面图。此外，图6所示的固态摄像元件300是后表面照射型固态摄像元件，其中光从与形成有像素晶体管等的表面相对的表面入射。此外，图6中，就图而言，上侧是受光表面，下侧是形成有像素晶体管和外围电路的电路形成表面。
如图6所示，固态摄像元件300具有以下构造：在光电转换区域320中，包括形成在半导体基板330中的第一光电二极管pd1的光电转换元件、包括形成在半导体基板330中的第二光电二极管pd2的光电转换元件以及包括形成在半导体基板330的后表面侧的有机光电转换膜310的光电转换元件层叠在光的入射方向上。
第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2形成在阱区域331中，该阱区域331是由硅制成的半导体基板330的第一导电类型(例如，p型)半导体区域。
第一光电二极管pd1包括根据第二导电类型(例如，n型)杂质形成在半导体基板330的受光表面侧的n型半导体区域332和通过延伸其一部分以到达半导体基板330的表面侧而形成的延伸部分332a。用作电荷累积层的高浓度p型半导体区域334形成在延伸部分332a的表面上。此外，延伸部分332a形成为提取层，用于将累积在第一光电二极管pd1的n型半导体区域332中的电荷提取到半导体基板330的表面侧。
第二光电二极管pd2包括形成在半导体基板330的受光表面侧的n型半导体区域336和形成在半导体基板330的表面侧以成为电荷累积层的高浓度p型半导体区域338。
在第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2中，当p型半导体区域形成在半导体基板330的接面处时，可以抑制在半导体基板330的接面处生成的暗电流。
这里，形成在离受光表面最远的区域中的第二光电二极管pd2是例如吸收红光并执行光电转换的红色光电转换元件。此外，比第二光电二极管pd2更靠近受光表面侧而形成的第一光电二极管pd1是例如吸收蓝光并执行光电转换的蓝色光电转换元件。
有机光电转换膜310通过抗反射膜302和绝缘膜306形成在半导体基板330的后表面上。此外，有机光电转换膜310置于上部电极312和下部电极308之间以形成光电转换元件。这里，有机光电转换膜310是例如吸收绿光并执行光电转换的有机膜，并形成为上述根据本技术的光电转换膜。此外，上部电极312和下部电极308由例如诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)的透明导电材料制成。
此外，下部电极308通过贯穿抗反射膜302的接触插塞304连接到从半导体基板330的后表面侧形成到半导体基板330的表面侧的垂直转移路径348。垂直转移路径348形成为具有从半导体基板330的后表面侧层叠连接部分340、势垒层342、电荷累积层344和p型半导体区域346的结构。
连接部分340包括形成在半导体基板330的后表面侧的高杂质浓度的n型杂质区域，并形成为用于与接触插塞304欧姆接触。势垒层342包括低浓度的p型杂质区域并在连接部分340和电荷累积层344之间形成势垒。电荷累积层344累积从有机光电转换膜310发送的信号电荷并形成在比连接部分340更低浓度的n型杂质区域中。此外，高浓度的p型半导体区域346形成在半导体基板330的表面上。利用该n型半导体区域346，可以抑制在半导体基板330的接面处生成的暗电流。
这里，在半导体基板330的表面侧，层叠成多个层的多层布线层350(包括导线358)通过层间绝缘层351而形成。此外，在半导体基板330的表面附近，形成与第一光电二极管pd1、第二光电二极管pd2和有机光电转换膜310对应的读取电路352、354和356。读取电路352、354和356读取从每个光电转换元件输出的信号并将信号发送给逻辑电路(未示出)。此外，支撑基板360形成在多层布线层350的表面上。
另一方面，在上部电极312的受光表面侧，形成遮光膜316以遮蔽第一光电二极管pd1的延伸部分332a及垂直转移路径348。这里，遮光膜316之间的分离区域是光电转换区域320。此外，片上透镜318通过平坦化膜314形成在遮光膜316的上方。
上面已经对应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件300进行说明。此外，在应用根据本技术的光电转换元件的固态摄像元件300中，因为在纵向方向上对单位像素执行色彩分离，所以不设置彩色滤光片等。
<电子设备的构造>
接着，将参照图7对应用根据本技术的光电转换元件的电子设备的构造进行说明。图7是示出应用根据本技术的光电转换元件的电子设备的构造的方块图。
如图7所示，电子设备400包括光学系统402、固态摄像元件404、数字信号处理器(dsp)电路406、控制单元408、输出单元412、输入单元414、帧存储器416、记录单元418和供电单元420。
这里，dsp电路406、控制单元408、输出单元412、输入单元414、帧存储器416、记录单元418和供电单元420经由总线410彼此连接。
光学系统402获得来自被摄体的入射光并在固态摄像元件404的成像表面上形成图像。此外，固态摄像元件404包括根据本技术的光电转换元件，将通过光学系统402聚焦在成像表面上的入射光的强度转换为以像素为单位的电信号，并输出结果作为像素信号。
dsp电路406处理从固态摄像元件404发送的像素信号并将结果输出给输出单元412、帧存储器416、记录单元418等。此外，控制单元408包括例如算术处理电路并控制电子设备400的各个部件的操作。
输出单元412是例如面板型显示设备(诸如液晶显示器和有机电致发光显示器)并显示通过固态摄像元件404成像的动态图像或静态图像。这里，输出单元412还可包括声音输出设备，诸如扬声器和耳机。这里，输入单元414是例如用于输入用户操作的设备，诸如触摸面板和按钮，并根据用户操作来发出电子设备400的各种功能的操作命令。
帧存储器416暂时地存储通过固态摄像元件404成像的动态图像、静态图像等。此外，记录单元418将通过固态摄像元件404成像的动态图像、静态图像等记录在可移除存储介质中，诸如磁盘、光盘、磁光盘和半导体存储器。
供电单元420向这些供应目标适当地提供用作dsp电路406、控制单元408、输出单元412、输入单元414、帧存储器416和记录单元418的工作电源的各种类型的电源。
上面已经对应用根据本技术的光电转换元件的电子设备400进行说明。应用根据本技术的光电转换元件的电子设备400可以是例如摄像装置。
上面已经参照附图对本公开的实施例进行说明，但本技术并不限于以上示例。本领域技术人员可以找到在所附权利要求的范围内的各种变化和变形，且应当理解，它们当然是在本技术的技术范围内。
此外，本说明书中所述的效果仅仅是说明性或示例性的效果且不是限制性的。即，利用或代替以上效果，根据本公开的技术可实现本领域技术人员基于本说明书的说明清楚地知道的其他效果。
此外，本技术也可构成为如下。
<1>一种固态摄像元件，包括：
由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，
a是由芳基或杂芳基形成的化合物，
y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及
r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
<2>根据<1>所述的固态摄像元件，
其中a具有大于75的分子量。
<3>根据<1>或<2>所述的固态摄像元件，
其中由化学式(1)表示的化合物具有大于620的分子量。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的固态摄像元件，
其中由化学式(1)表示的化合物具有小于1000的分子量。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的固态摄像元件，
其中a包括下面化学式(3)至化学式(6)的化合物，
【化学结构式3】
【化学结构式4】
【化学结构式5】
【化学结构式6】
化学式(3)中的b不同于化学式(1)中的a，且各自表示碳原子或氮原子，
化学式(4)中的n为n＝1至5，以及
化学式(6)中的r21是芳基或杂芳基。
<6>根据<1>所述的固态摄像元件，
其中由化学式(1)表示的化合物包括下面化学式(9)的化合物，
【化学结构式9】
化学式(9)中的ax由下面化学式(3)表示，
【化学结构式3】
化学式(3)中的b不同于化学式(1)中的a，且各自表示碳原子或氮原子。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的固态摄像元件，
其中堆叠在一对电极之间的任意一层由化学式(1)的化合物构成。
<8>根据<7>所述的固态摄像元件，还包括，在该对电极之间：
被构造为对入射光进行光电转换的光电转换层；和
被构造为为所述光电转换层阻挡电子的电子阻挡层，
其中所述电子阻挡层由化学式(1)的化合物构成。
<9>根据<8>所述的固态摄像元件，
其中所述光电转换层对绿光进行光电转换。
<10>一种光电转换膜，包括：
由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，
a是由芳基或杂芳基形成的化合物，
y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及
r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
<11>一种电子阻挡层，包括：
由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，
a是由芳基或杂芳基形成的化合物，
y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及
r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
<12>一种摄像装置，包括：
由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，
a是由芳基或杂芳基形成的化合物，
y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及
r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
<13>一种电子设备，包括：
由下面化学式(1)表示的化合物，
【化学结构式1】
其中，在化学式(1)中，
a是由芳基或杂芳基形成的化合物，
y1和y2表示经由选自由氮原子、硼原子和磷原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
x1和x2表示经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l1和l2以及一组l3和l4中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，
一组l5和l6以及一组l7和l8中的一组表示通过相互结合经由选自由氧原子、硫原子、碳原子、氮原子、磷原子和硅原子组成的组的一个原子连接的连接基团，以及
r1至r16各自表示经由独立的氢原子或选自由除氢原子外的取代基组成的组的一个原子连接的连接基团。
附图标记列表
101光电转换元件
102基板
104下部电极
106电子阻挡层
108光电转换层
110空穴阻挡层
112上部电极层。