シロール誘導体の添加による青色有機光電変換素子の高効率化

摘要

小型で高解像度な次世代のセンシングデバイスとして、有機イメージセンサが期待されている。有機イメージセンサは、3原色の光それぞれに選択的な吸収を有する波長選択型有機光電変換素子を積層した構造であり、我々はこれまでに塗布法を用いた有機光電変換素子の検討を進めてきた。本研究では、青色に選択的吸収を持つ光電変換材料（P8BT）にシロール誘導体を添加し、シロール誘導体のイオン化ポテンシャルが素子特性に与える影響を評価した。その結果、F8BTに対して低いHighest Occupied Molecular Orbital （HOMO）レベルを有するシロール誘導体を添加すると、外部量子効率及びS/Nが増加することが分かった。この結果は、光照射時に生成した正孔がF8BTからシロールに移動することで、光電変換層内での電荷分離効率が高まったためだと結論付けられる。また、最も素子特性が向上したNPh_3-siloleの添加量依存性を検討した結果、最適な添加量である50wt％の場合に-26MV/mの電界下で外部量子効率：52％とS/N：4.3×10~4を得た。