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特許7397621有機化合物とそれを含む有機光電素子、イメージセンサ、及び電子素子
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-05
(45)【発行日】2023-12-13
(54)【発明の名称】有機化合物とそれを含む有機光電素子、イメージセンサ、及び電子素子
(51)【国際特許分類】
H10K 30/60 20230101AFI20231206BHJP
H10K 39/32 20230101ALI20231206BHJP
H01L 27/146 20060101ALI20231206BHJP
C07F 5/02 20060101ALI20231206BHJP
H10K 85/60 20230101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H10K30/60
H10K39/32
H01L27/146 E
H01L27/146 A
H01L27/146 D
C07F5/02 D CSP
H10K85/60
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019196379
(22)【出願日】2019-10-29
(65)【公開番号】P2020072270
(43)【公開日】2020-05-07
【審査請求日】2022-10-14
(31)【優先権主張番号】10-2018-0132569
(32)【優先日】2018-10-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2019-0082231
(32)【優先日】2019-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(73)【特許権者】
【識別番号】000000387
【氏名又は名称】株式会社ＡＤＥＫＡ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】尾花 良哲
(72)【発明者】
【氏名】朴 惠允
(72)【発明者】
【氏名】權 穗珍
(72)【発明者】
【氏名】李 時▲よん▼
(72)【発明者】
【氏名】韓 ▲じゅん▼元
(72)【発明者】
【氏名】森田 博
(72)【発明者】
【氏名】濱田 理恵子
(72)【発明者】
【氏名】飯野 功治
【審査官】吉岡 一也
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１１９０３９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０６８１０５７２（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６８４２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０４５３０１０５（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０１７３２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０７２１１９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１０７４４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１０１２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】ROUSSEAU, Theodulf et al.，A tailored hybrid BODIPY-oligothiophene donor for molecular bulk heterojunction solar cells with improved performances，Chemical Communications，2010年，Vol. 46，pp. 5082-5084
【文献】CORTIZO-LACALLE, Diego et al.，Solution processable diketopyrrolopyrrole (DPP) cored small molecules with BODIPY end groups as novel donors for organic solar cells，Beilstein Journal of Organic Chemistry，2014年，Vol. 10，pp. 2683-2695
【文献】HENDEL, Samuel J. et al.，Photophysical and Electrochemical Characterization of BODIPY-Containing Dyads Comparing the Influence of an A-D-A versus D-A Motif on Excited-State Photophysics，The Journal of Physical Chemistry A，2016年，Vol. 120，pp. 8794-8803
【文献】MALLAH, Ramnath R. et al.，Non-linear optical response of meso hybrid BODIPY: Synthesis, photophysical, DFT and Z scan study，Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy，2018年10月23日，Vol. 209，pp. 126-140
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ１０Ｋ ３０／００－３９／３８
Ｈ１０Ｋ ８５／６０
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学式１：【化30】
Ａは、少なくとも１つの硫黄原子を含むヘテロアリール基を有する作用基である）
で表される有機化合物であって、
Ａは、次の置換基：
【化31】
のうちから選択されるいずれか１つであることを特徴とする、有機化合物。
【請求項2】
互いに対面する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された活性層と、
を含む有機光電素子であって、前記活性層は、化学式１：
【化32】
Ａは、少なくとも１つの硫黄原子を含むヘテロアリール基を有する作用基である。）
で表される有機化合物を含む、有機光電素子であって、
化学式１で表される有機化合物において、Ａは、次の置換基：
【化33】
のうちから選択されるいずれか１つの置換基を有することを特徴とする、有機光電素子。
【請求項3】
半導体基板と、前記半導体基板上に配置された有機光電素子と、
を含むイメージセンサであって、
前記有機光電素子は、
互いに対面する第１電極及び第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、化学式１：
【化34】
Ａは、少なくとも１つの硫黄原子を含むヘテロアリール基を有する作用基である。）
で表される有機化合物を含む活性層と、
を含み、
化学式１で表される有機化合物において、Ａは、次の置換基：
【化35】
のうちから選択されるいずれか１つの置換基を含むことを特徴とする、イメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機化合物とそれを含む有機光電素子、イメージセンサ、及び電子素子に係り、特に緑色波長領域の光を選択的に吸収することができる有機化合物及びそれを含む有機光電素子、イメージセンサ、及び電子素子に関する。
【背景技術】
【0002】
光電効果を用いて光を電気信号に変換させる光電素子のうち１つである光ダイオードを含むイメージセンサで感度を向上させるために、前記光ダイオードの構成物質としてシリコンの代わりに特定波長領域の光を選択的に吸収することができる有機物質を採用するための研究がなされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の技術的思想が解決しようとする技術的課題は、熱安定性及びキャリア移動度が優秀であり、緑色波長領域の光を選択的に吸収することができる有機化合物を提供することである。
【0004】
本発明の技術的思想が解決しようとする他の技術的課題は、熱安定性及びキャリア移動度が優秀であり、緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機化合物を含むことにより、高い外部量子効率（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＥＱＥ）を示すことができる有機光電素子を提供することである。
【0005】
本発明の技術的思想が解決しようとするさらに他の技術的課題は、外部量子効率が改善された有機光電素子を含むイメージセンサ及びを提供することである。
【0006】
本発明の技術的思想が解決しようとするさらに他の技術的課題は、外部量子効率が改善された有機光電素子を含む電子素子を提供するのである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の技術的思想による一態様による有機化合物は、化学式（１）で表される。
【0008】
【化1】
【0009】
本発明の技術的思想による他の様態による有機化合物は、化学式（１）で表され、化学式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１－Ｃ４のアルキル基、Ｃ１－Ｃ４のアルコキシ基、または、Ｃ１－Ｃ４のアルキルチオ基であり、Ａは、硫黄原子を含む少なくとも５員（５－ｍｅｍｂｅｒ）のヘテロ環を含む作用基である。
【0010】
本発明の技術的思想による一態様による有機光電素子は、互いに対面する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された活性層を含み、前記活性層は、化学式（１）で表される有機化合物を含む。
【0011】
本発明の技術的思想による一態様によるイメージセンサは、前記有機光電素子を含む。
【0012】
本発明の技術的思想による他の様態によるイメージセンサは、半導体基板と、前記半導体基板上に配置された有機光電素子を含み、前記有機光電素子は、互いに対面する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、化学式（１）で表される有機化合物を含む活性層を含む。
【0013】
本発明の技術的思想による一態様による電子素子は、前記イメージセンサのうち、少なくとも１つを含む。
【発明の効果】
【0014】
本発明の技術的思想による有機化合物は、緑色波長領域の光を選択的に吸収することができ、優秀な熱安定性及びキャリア移動度を提供することができる。本発明の技術的思想による有機光電素子は、本発明の技術的思想による有機化合物を含むことで、高い外部量子効率を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子を説明するための断面図である。
【図2】本発明の技術的思想による他の実施例による有機光電素子を説明するための断面図である。
【図3】本発明の技術的思想による実施例によるイメージセンサを説明するための図面である。
【図4】本発明の技術的思想による実施例によるイメージセンサの断面図である。
【図5】本発明の技術的思想による他の実施例によるイメージセンサの断面図である。
【図6】本発明の技術的思想によるさらに他の実施例によるイメージセンサの断面図である。
【図7】本発明の技術的思想によるさらに他の実施例によるイメージセンサを説明するための図面である。
【図8】本発明の技術的思想による実施例による電子素子のブロック図である。
【図9】本発明の技術的思想による他の実施例による電子素子のブロック図である。
【図10A】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10B】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10C】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10D】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10E】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10F】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10G】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10H】本発明の技術的思想による他の実施例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10I】対照例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図10J】対照例による化合物の吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【図11】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の製造例を説明するための断面図である。
【図12A】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の波長による外部量子効率（ＥＱＥ）を評価した結果を示すグラフである。
【図12B】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の波長による外部量子効率（ＥＱＥ）を評価した結果を示すグラフである。
【図12C】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の波長による外部量子効率（ＥＱＥ）を評価した結果を示すグラフである。
【図12D】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の波長による外部量子効率（ＥＱＥ）を評価した結果を示すグラフである。
【図12E】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の波長による外部量子効率（ＥＱＥ）を評価した結果を示すグラフである。
【図12F】本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の波長による外部量子効率（ＥＱＥ）を評価した結果を示すグラフである。
【図12G】対照例による有機光電素子の波長によるＥＱＥを評価した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。図面上の同じ構成要素については、同じ参照符号を付し、重複説明は省略する。
【0017】
本発明の技術的思想による実施例による有機化合物は、化学式（１）で表される。
【0018】
【化2】
【0019】
Ａに含まれる前記少なくとも１つの硫黄原子を含むヘテロアリール基は、硫黄原子を含む少なくとも５員環を含むことができる。例示的な実施例において、前記少なくとも５員環は、チオフェン、チアゾール、チオジアゾール、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ジチオチオフェン、ベンゾジチオフェン、チエノチオフェン、またはジチエノピロールを含むことができるが、それらに限定されるものではない。
【0020】
例示的な実施例において、Ａは、Ｃ５－Ｃ３０の置換もしくは、非置換の縮合多環基（fused polycyclic group）を含むことができる。本明細書で使用される用語「縮合多環基」は、少なくとも１つの芳香族環、及び／または少なくとも１つの脂環式環が互いに融合されて少なくとも２個のリングを含む置換基を意味する。
【0021】
例示的な実施例において、Ａは、少なくとも３個のリング構造を含むことができる。前記少なくとも３個のリング構造のうち、少なくとも１つは、チオフェン環を含むことができる。
【0022】
例示的な実施例において、Ａは、チオフェン環が縮合された縮合多環基を含むことができる。
【0023】
例示的な実施例において、Ａは、少なくとも１つのチオフェン環を含むモノサイクリックまたはポリサイクリックリング部分（ｍｏｉｅｔｙ）を含むことができる。
【0024】
例示的な実施例において、化学式（１）の有機化合物に含まれたリングの個数は、５ないし８であるが、その限りではない。
【0025】
例示的な実施例において、Ａは、化学式（２）で表される構造を有することができる。
【0026】
【化3】
【0027】
他の例示的な実施例において、Ａは、化学式（３）で表される構造を有することができる。
【0028】
【化4】
【0029】
例示的な実施例において、Ａは、次の置換基のうちから選択されるいずれか１つであってもよい。
【0030】
【化5】
【0031】
例示的な実施例において、化学式（１）において、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ６は、それぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ３のアルキル基であり、Ｒ２及びＲ５は、それぞれ独立して、水素原子またはＣ１－Ｃ３のアルキル基である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ環構造を含まない。
【0032】
化学式（１）の有機化合物は、緑色波長領域の光を選択的に吸収する化合物であって、薄膜状態で５３０ｎｍないし５６０ｎｍの最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、薄膜状態で５０ｎｍないし１００ｎｍの半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を有する吸光曲線を示す。
【0033】
本発明の技術的思想による一部実施例による有機化合物は、ヘテロ原子、例えば、硫黄原子を有する縮合環チオフェン構造を含む。硫黄原子を含む環化合物である縮合環チオフェン類は、炭素よりも原子半径の大きい、極性の高い硫黄原子を含んでいる。したがって、縮合環チオフェン構造を含む本発明の技術的思想による一部実施例による有機化合物を薄膜状に加工したとき、前記薄膜内で互いに隣接している分子間に硫黄－硫黄結合が発生し、そのために分子が稠密に充填された薄膜構造を有することができる。また、硫黄原子を有する縮合環チオフェン構造では、原子半径の大きい硫黄原子のｐオービタルの重畳によってキャリア移動度が向上する。
【0034】
また、縮合環チオフェン構造では、芳香族環上のｐオービタルの電子が局所に限らず、平面性が拡張された縮合環上で広く分布される。したがって、ｐオービタル上に存在するキャリアの結合エネルギー（ｂｉｎｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ）が低くなり、キャリアの分子間移動が円滑になる。有機光電素子において、キャリア移動度が向上すれば、光吸収によって生成されたキャリアが、対向する電極に迅速に移動するので、量子効率が高くなる。
【0035】
また、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物が縮合環チオフェン構造を含む場合、前記有機化合物の熱的安定性がさらに向上することができる。したがって、比較的高温工程を含む有機光電素子の製造工程に有利に適用される。本発明の技術的思想による実施例による有機化合物が縮合環チオフェン構造を含む場合、蒸着工程を用いてフィルムを形成する工程に有利に適用される。例示的な実施例において、本発明の技術的思想による実施例による化合物を固状でるつぼに充填した後、真空下で加熱することで、前記化合物を昇華させ、前記昇華された化合物を用いて、前記るつぼに対向して配置された基板上に薄膜を形成することができる。
【0036】
また、縮合された芳香族環は、縮合された環が類似している分子量である場合、複数の原子で相互結合されているので、単一結合で結合された芳香族環に比べて分解され難い傾向がある。また、縮合環環に含まれたヘテロ原子として硫黄原子を含んでいるので、ＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）を安定化させて化合物の分解反応を抑制することができる。
【0037】
本発明の技術的思想による実施例による有機化合物は、フォトダイオード、フォトトランジスタのような有機光電素子に有利に適用される。本発明の技術的思想による実施例による有機化合物から得られた有機光電素子は、向上した光電変換効率を提供することができ、安定したＥＱＥ特性を保持することができる。本発明の技術的思想による実施例による有機化合物から得られた有機光電素子は、イメージセンサ、太陽電池、有機発光ダイオードのような素子に有利に適用される。
【0038】
また、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物は、緑色波長領域の光を選択的に吸収し、優秀な熱安定性及びキャリア移動度を提供することができる。したがって、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物を含む有機光電素子は、高い外部量子効率（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＥＱＥ）を示すことができる。また、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物は、ＣＭＯＳイメージセンサに採用される有機光電素子のｐ型半導体化合物として採用される。
【0039】
次いで、本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子について具体例を挙げて詳細に説明する。
【0040】
図１は、本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子を説明するための断面図である。
【0041】
図１を参照すれば、有機光電素子１００は、第１電極１１０と、第１電極１１０上に形成された活性層１２０と、活性層１２０上に形成された第２電極１３０を含む。第１電極１１０及び第２電極１３０は、活性層１２０を介在して互いに対面している。
【0042】
第１電極１１０及び第２電極１３０のうちいずれか１つは、アノードであり、他の１つは、カソードである。例示的な実施例において、第１電極１１０及び第２電極１３０のうち、少なくとも１つは、透光電極である。前記透光電極は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）のような透明導電体からなる。他の例示的な実施例において、第１電極１１０及び第２電極１３０のうち、少なくとも１つは、単一層または多重層の金属薄膜からなる。さらに他の例示的な実施例において、第１電極１１０及び第２電極１３０のうち１つは、不透光電極である。前記不透光電極は、アルミニウム（Ａｌ）からなってもよい。
【0043】
活性層１２０は、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含むことで、ｐｎ接合を形成する。活性層１２０は、外部から受光してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ、励起子）を生成した後、生成されたエキシトンを正孔と電子とに分離することができる。
【0044】
活性層１２０は、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物のうち、少なくとも１つを含むことができる。例えば、活性層１２０は、ｐ型半導体化合物として化学式（１）の化合物を含むことができる。化学式（１）の化合物を含む活性層１２０は、約５３０ｎｍないし約５６０ｎｍの最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、約５０ｎｍないし約１００ｎｍの半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を有する吸光曲線を示すことができる。
【0045】
活性層１２０は、約５０ｎｍないし約２００ｎｍの厚さを有することができる。
【0046】
活性層１２０は、単一層からなってもよく、複数層を含む多重層からなってもよい。例示的な実施例において、活性層１２０は、真性層（ｉｎｓｔｒｉｎｓｉｃ ｌａｙｅｒ：Ｉ層）からなる単一層、ｐ型層及びＩ層を含む多重層、Ｉ層及びｎ型層を含む多重層、ｐ型層、Ｉ層、及びｎ型層を含む多重層、またはｐ型層及びｎ型層を含む多重層からなるが、前記例示したところに限定されるものではない。一例において、活性層１２０は、化学式（１）の化合物を含むＩ層を含むことができる。他の例において、活性層１２０は、化学式（１）の化合物を含むｐ型層を含むことができる。
【0047】
例示的な実施例において、活性層１２０は、ｎ型半導体化合物をさらに含むことができる。前記ｎ型半導体化合物は、フラーレン化合物を含むことができる。例えば、前記ｎ型半導体化合物は、フラーレン、フラーレン誘導体、または、それらの組合わせでもある。前記フラーレンは、Ｃ６０である。前記フラーレン誘導体は、前記フラーレンに置換基を有する化合物を意味する。前記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ことができる。前記フラーレン化合物は、非置換Ｃ６０、または置換フラーレン誘導体を含むことができる。活性層１２０が化学式（１）の化合物とフラーレン化合物とを含む場合、活性層１２０で化学式（１）の化合物とフラーレン化合物の体積比は、約７：３ないし約３：７である。
【0048】
活性層１２０は、化学式（１）の化合物からなるｐ型半導体化合物と、ｎ型半導体化合物を含むバルクヘテロジャンクション構造を有することができる。
【0049】
有機光電素子１００において、第１電極１１０及び第２電極１３０のうち、少なくとも１つから光が入射されて活性層１２０が所定波長領域の光を吸収すれば、活性層１２０内でエキシトンが生成される。前記エキシトンは、活性層１２０で正孔と電子とに分離され、分離された正孔は、第１電極１１０と第２電極１３０の１つであるアノード側に移動し、分離された電子は、第１電極１１０と第２電極１３０の他の１つ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。
【0050】
図２は、本発明の技術的思想による他の実施例による有機光電素子を説明するための断面図である。
【0051】
図２を参照すれば、有機光電素子２００は、図１を参照して説明した有機光電素子１００とほぼ同じ構成を有する。但し、有機光電素子２００は、第１電極１１０と活性層１２０との間に介在された第１電荷補助層２４０と、活性層１２０と第２電極１３０との間に介在された第２電荷補助層２５０をさらに含む。第１電荷補助層２４０及び第２電荷補助層２５０は、活性層１２０で分離された正孔と電子との移動を容易にして光電変換効率を高める役割をする。
【0052】
第１電荷補助層２４０及び第２電荷補助層２５０は、それぞれ正孔の注入を容易にする正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）、正孔の輸送を容易にする正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、電子の移動を減少させるか阻止する電子遮断層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＥＢＬ）、電子の注入を容易にする電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）、電子の輸送を容易にする電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、及び正孔の移動を減少させるか、阻止する正孔遮断層（ｈｏｌｅ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＨＢＬ）のうちから選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0053】
第１電荷補助層２４０及び第２電荷補助層２５０は、それぞれ有機物、無機物、または、それらの組合わせを含むことができる。前記有機物は、正孔または電子の注入及び／または伝達特性を有する有機化合物であってもよい。前記無機物は、金属酸化物であってもよい。前記金属酸化物は、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、または、それらの組合わせである。例示的な実施例において、第１電荷補助層２４０及び第２電荷補助層２５０のうち１つは省略可能である。
【0054】
前記正孔輸送層（ＨＴＬ）及び前記電子遮断層（ＥＢＬ）は、それぞれポリ（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）、または、それらの組合わせからなるが、前記例示したところに限定されるものではない。
【0055】
前記電子輸送層（ＥＴＬ）及び前記正孔遮断層（ＨＢＬ）は、それぞれ１，４，５，８－ナフタレン－テトラカルボン酸二無水物（１，４，５，８－ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ， ＮＴＣＤＡ）、バソクプロイン（ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ、ＢＣＰ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、または、それらの組合わせからなるが、前記例示したところに限定されるものではない。
【0056】
【0057】
図３は、本発明の技術的思想による実施例によるイメージセンサ３００を説明するための図面である。図３を参照すれば、イメージセンサ３００は、ピクセルＰＸ１を含むことができる。ピクセルＰＸ１は、垂直方向に積層された第１層１Ｆ及び第２層２Ｆを含むＸ２構造または、光学スタック構造（ｏｐｔｉｃａｌ ｓｔａｃｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）からなる。
【0058】
第１層１Ｆは、２個の赤（Ｒ）単位ピクセルと、２個の青（Ｂ）単位ピクセルを含むことができる。第２層２Ｆは、緑（Ｇ）単位ピクセルからなる。
【0059】
図４は、図３に例示したイメージセンサ３００を構成することができる例示的なイメージセンサ３００Ａの断面図である。図４において、図１と同じ参照符号は、同一部材を示し、ここでは、それらに係わる詳細な説明を略す。
【0060】
図４を参照すれば、イメージセンサ３００Ａは、有機ＣＭＯＳイメージセンサである。イメージセンサ３００Ａは、光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒ、電荷ストレージ３５５、及び伝送トランジスタ（図示せず）が集積されている半導体基板３１０、下部絶縁膜３６０、カラーフィルター層３７０、上部絶縁膜３８０、及び有機光電素子１００を含む。
【0061】
半導体基板３１０は、シリコン基板を含むことができる。光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒは、光ダイオードである。イメージセンサ３００Ａは、図３に例示したピクセルＰＸ１を構成してもよい。イメージセンサ３００Ａにおいて、１個のピクセルＰＸ１は、光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒ、電荷ストレージ３５５、及び伝送トランジスタを含む。例示的な実施例において、光感知素子３５０Ｂは、青色波長領域の光を感知するように構成され、青（Ｂ）単位ピクセルを構成し、光感知素子３５０Ｒは、赤色波長領域の光を感知するように構成されて赤（Ｒ）単位ピクセルを構成し、電荷ストレージ３５５は、緑（Ｇ）単位ピクセルを構成する。
【0062】
光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒは、光をセンシングし、光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒでセンシングされた情報は、伝送トランジスタによって伝達される。電荷ストレージ３５５は、有機光電素子１００と電気的に連結されるように構成される。電荷ストレージ３５５の情報は、伝送トランジスタによって伝達される。
【0063】
図４には、光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒが半導体基板３１０の主面（ｍａｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ）延長方向と平行な水平方向に並んで配列された構造を例示したが、本発明の技術的思想は、その限りではない。例えば、光感知素子３５０Ｂ及び光感知素子３５０Ｒは、半導体基板３１０の主面延長方向と直交する垂直方向に互いにオーバーラップされるようにも配置される。
【0064】
例示的な実施例において、イメージセンサ３００Ａは、半導体基板３１０を覆う金属配線（図示せず）及びパッド（図示せず）をさらに含むことができる。前記金属配線及び前記パッドは、信号遅延を抑制するために、比較的低い比抵抗を有する金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、または、それらの合金からなるが、それらに限定されるものではない。前記金属配線及び前記パッドは、光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒの上部または下部に位置することができる。
【0065】
半導体基板３１０上には、下部絶縁膜３６０が形成される。下部絶縁膜３６０は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＣ、ＳｉＣＯＨ、ＳｉＣＯ、ＳｉＯＦ、または、それらの組合わせからなってもよい。
【0066】
下部絶縁膜３６０上には、カラーフィルター層３７０が形成される。カラーフィルター層３７０は、青色波長領域の光を選択的に透過するように構成され、青（Ｂ）単位ピクセルを構成するブルーカラーフィルター３７０Ｂと、赤色波長領域の光を選択的に透過するように構成され、赤（Ｒ）単位ピクセルを構成するレッドカラーフィルター３７０Ｒを含んでもよい。例示的な実施例において、カラーフィルター層３７０は、緑色フィルターをさらに備えてもよい。他の例示的な実施例において、カラーフィルター層３７０は、省略可能である。例えば、光感知素子３５０Ｂ及び光感知素子３５０Ｒが垂直方向に互いにオーバーラップされるように配置された構造である場合、光感知素子３５０Ｂ及び光感知素子３５０Ｒ）は、積層深さによって当該波長領域の光を選択的に吸収可能なので、カラーフィルター層３７０を備えなくてもよい。カラーフィルター層３７０は、上部絶縁膜３８０で覆われてもよい。
【0067】
イメージセンサ３００Ａは、上部絶縁膜３８０及び下部絶縁膜３６０を貫通する貫通部３８５を含む。貫通部３８５によって、電荷ストレージ３５５と有機光電素子１００の第１電極１１０とが互いに連結される。
【0068】
上部絶縁膜３８０上には、有機光電素子１００が形成される。有機光電素子１００は、図１を参照して説明したように、第１電極１１０、活性層１２０、及び第２電極１３０を含む。有機光電素子１００の緑色波長領域の光を選択的に吸収するように構成される。第１電極１１０及び第２電極１３０は、それぞれ透明電極である。活性層１２０は、緑色波長領域の光を選択的に吸収し、緑（Ｇ）単位ピクセルを構成するカラーフィルターを代替することができる。
【0069】
有機光電素子１００の第２電極１３０側から入射された光は、活性層１２０で緑色波長領域の光が主に吸収されて光電変換され、残りの波長領域の光は、第１電極１１０を通過して光感知素子３５０Ｂ、３５０Ｒでセンシングされる。有機光電素子１００の活性層１２０は、化学式（１）の化合物を含むことで緑色波長領域の光の選択的吸収性が優秀になる。したがって、イメージセンサ３００Ａに有用に使用される。
【0070】
イメージセンサ３００Ａは、緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子１００が積層された構造を有することで、イメージセンサ３００Ａの大きさを減少させることができる。したがって、小型化されたイメージセンサ３００Ａを具現することができる。
【0071】
図５は、図３に例示したイメージセンサ３００を構成可能な他の例示的なイメージセンサ（３００Ｂ）の断面図である。図５において、図１、図２、及び図４のような参照符号は、同一部材を示し、ここでは、それらに係わる詳細な説明を省略する。
【0072】
図５を参照すれば、イメージセンサ３００Ｂは、図４を参照して説明したイメージセンサ３００Ａとほぼ同じ構成を有する。但し、イメージセンサ３００Ｂは、図１に例示した有機光電素子１００の代わりに、図２に例示した有機光電素子２００を含む。
【0073】
図６は、図３に例示したイメージセンサ３００を構成するさらに他の例示的なイメージセンサ３００Ｃの断面図である。図６において、図１及び図４と同じ参照符号は、同一部材を示し、ここでは、それらに係わる詳細な説明を省略する。
【0074】
図６を参照すれば、イメージセンサ３００Ｃは、図４を参照して説明したイメージセンサ３００Ａとほぼ同じ構成を有する。但し、イメージセンサ３００Ｃにおいて光感知素子３５０Ｂ及び光感知素子３５０Ｒは、垂直方向に互いにオーバーラップされるように配置されている。イメージセンサ３００Ｃは、図４に例示したイメージセンサ３００Ａと異なってカラーフィルター層３７０を含まない。
【0075】
イメージセンサ３００Ｃにおいて、光感知素子３５０Ｂ及び光感知素子３５０Ｒは、電荷ストレージ３５５と電気的に連結可能に構成され、電荷ストレージ３５５の情報は、伝送トランジスタ（図示せず）によって伝達される。光感知素子３５０Ｂ及び光感知素子３５０Ｒは、積層深さによって当該波長領域の光を選択的に吸収する。
【0076】
有機光電素子１００の活性層１２０は、化学式（１）の化合物を含むことで、緑色波長領域の光の選択的吸収性が優秀になる。したがって、イメージセンサ３００Ｃに有用に使用される。イメージセンサ３００Ｃは、緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子１００が積層された構造を有することで、イメージセンサ３００Ｃの大きさを減少させることができる。したがって、小型化されたイメージセンサ３００Ｃを具現することができる。
【0077】
図６では、イメージセンサ３００Ｃが図１に例示した有機光電素子１００を含む場合を例示したが、本発明の技術的思想は、その限りではない。例えば、イメージセンサ３００Ｃで図１に例示した有機光電素子１００の代わりに、図２に例示した有機光電素子２００を含んでよい。
【0078】
図４ないし図６に例示したイメージセンサ３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃに含まれた有機光電素子１００、２００は、緑色の選択的吸収性に優れるので、緑色以外の波長領域の光を不要に吸収して発生するクロストークが減少し、イメージセンサ３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃの感度を高めることができる。
【0079】
図７は、本発明の技術的思想による他の実施例によるイメージセンサ４００を説明するための図面である。
【0080】
図７を参照すれば、イメージセンサ４００は、ピクセルＰＸ２を含む。ピクセルＰＸ２は、垂直方向に積層された第１層１Ｆ、第２層２Ｆ、及び第３層３Ｆを含む。第１層１Ｆは、赤（Ｒ）単位ピクセルからなり、第２層２Ｆは、青（Ｂ）単位ピクセルからなり、第３層３Ｆは、緑（Ｇ）単位ピクセルからなる。赤（Ｒ）単位ピクセル、青（Ｂ）単位ピクセル、及び緑（Ｇ）単位ピクセルは、垂直方向に互いにオーバーラップされるように配置される。
【0081】
図７には、垂直方向に沿って赤（Ｒ）単位ピクセル、青（Ｂ）単位ピクセル、及び緑（Ｇ）単位ピクセルが順次に積層された構造を例示したが、本発明の技術的思想は、その限りではない。赤（Ｒ）単位ピクセル、青（Ｂ）単位ピクセル、及び緑（Ｇ）単位ピクセルの積層順序は、多様な変更が可能である。
【0082】
図７において、緑（Ｇ）単位ピクセルは、図１に例示した有機光電素子１００、または、図２に例示した有機光電素子２００を含む。青（Ｂ）単位ピクセルは、相互対面する一対の電極と、前記一対の電極間に介在され、青色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を含む。赤（Ｒ）単位ピクセルは、一対の電極と、前記一対の電極間に介在され、赤色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を含む。
【0083】
図７に例示したイメージセンサ４００は、赤（Ｒ）単位ピクセル、青（Ｂ）単位ピクセル、及び緑（Ｇ）単位ピクセルが垂直方向に互いにオーバーラップされている構造を有するので、イメージセンサ４００の大きさをさらに減らして小型化されたイメージセンサ４００を具現することができる。
【0084】
【0085】
図８は、本発明の技術的思想による実施例による電子素子１０００のブロック図である。電子素子１０００は、イメージセンサモジュールを構成することができる。
【0086】
図８を参照すれば、電子素子１０００は、制御部１１００、光源１２００、イメージセンサ１３００、デュアルバンドパスフィルター１４００、及び信号処理部１５００を含む。
【0087】
制御部１１００は、光源１２００と、イメージセンサ１３００に含まれた複数のピクセルそれぞれの動作を制御する。光源１２００は、光源制御信号ＬＣによって感知対象物１６００にパルス光Ｌ＿ｔｒ、すなわち、オン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）タイミングが制御された光を照射する。感知対象物１６００に周期的に照射されるパルス光Ｌ＿ｔｒは、感知対象物１６００で反射される。
【0088】
イメージセンサ１３００は、複数のピクセルを含むピクセルアレイを含む。イメージセンサ１３００は、図３ないし図７を参照して説明したイメージセンサ３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、４００、または、それらから本発明の技術的思想の範囲内で多様に変形及び変更されたイメージセンサの構成を含むことができる。
【0089】
イメージセンサ１３００は、感知対象物１６００から反射された光Ｌ＿ｒｆをデュアルバンドパスフィルター１４００を通じて受光する。デュアルバンドパスフィルター１４００は、感知対象物１６００から反射された光Ｌ＿ｒｆのうち、近赤外線領域で選択される第１波長の光及び第２波長の光を選択的に通過させる。一部実施例において、前記第１波長の光及び前記第２波長の光は、それぞれ約８１０ｎｍ及び約９４０ｎｍのうちから選択される互いに異なる波長であってもよいが、その限りではない。
【0090】
制御部１１００は、光源１２００及びイメージセンサ１３００の動作を制御する。例えば、制御部１１００は、光源１２００の光源制御信号ＬＣと、イメージセンサ１３００に含まれたピクセルアレイを制御するためのピクセルアレイ制御信号ＤＣを生成し、光源１２００及びイメージセンサ１３００の動作を制御する。
【0091】
イメージセンサ１３００は、感知対象物１６００から反射された光Ｌ＿ｒｆのうち、選択された波長の光、例えば、約８１０ｎｍ波長の光及び約９４０ｎｍ波長の光をデュアルバンドパスフィルター１４００を通じて受け入れて制御部１１００から受信されたピクセルアレイ制御信号ＤＣによって電荷信号Ｖｏｕｔを出力する。
【0092】
信号処理部１５００は、イメージセンサ１３００から受信された電荷信号Ｖｏｕｔに基づいて深さ情報ＤＤ及び虹彩情報ＩＤを出力することができる。
【0093】
図９は、本発明の技術的思想による他の実施例による電子素子２０００のブロック図である。例示的な実施例において、電子素子２０００は、ＣＭＯＳイメージセンサを含むイメージセンサパッケージで構成される。
【0094】
電子素子２０００は、イメージセンサチップ２１００、ロジックチップ２２００、及びメモリチップ２３００を含む。例示的な実施例において、イメージセンサチップ２１００、ロジックチップ２２００、及びメモリチップ２３００は、パッケージ基板（図示せず）上で前記パッケージ基板の延長方向に垂直に互いにオーバーラップされるように実装される。
【0095】
イメージセンサチップ２１００は、複数の単位ピクセルを含むピクセルアレイと配線構造を含む。イメージセンサチップ２１００は、図３ないし図７を参照して説明したイメージセンサ３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、４００、または、それらから本発明の技術的思想の範囲内で多様に変形及び変更されたイメージセンサの構成を含むことができる。
【0096】
ロジックチップ２２００は、前記パッケージ基板上でイメージセンサチップ２１００と垂直にオーバーラップされるように配置され、イメージセンサチップ２１００から出力されたピクセル信号を処理するように構成される。メモリチップ２３００は、前記パッケージ基板上でイメージセンサチップ２１００及びロジックチップ２２００と垂直にオーバーラップされるように配置され、ロジックチップ２２００によって処理されたピクセル信号とイメージセンサチップ２１００から出力されたピクセル信号のうち、少なくとも１つを保存するように構成される。メモリチップ２３００は、少なくとも１つの再配線構造ＲＤＬを通じてロジックチップ２２００に連結される。メモリチップ２３００は、前記少なくとも１つの再配線構造ＲＤＬとロジックチップ２２００を貫通するＴＳＶ（ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｌｉｃｏｎ ｖｉａ）コンタクトを通じてイメージセンサチップ２１００に連結されるように構成される。ロジックチップ２２００は、メモリチップ２３００とイメージセンサチップ２１００との間に介在された状態でメモリチップ２３００及びイメージセンサチップ２１００と垂直にオーバーラップされる。
【0097】
イメージセンサチップ２１００のピクセルアレイブロックから伝送される画像データは、ロジックチップ２２００に含まれた複数のアナログ／デジタル変換器に伝送され、前記複数のアナログ／デジタル変換器からメモリチップ２３００に伝送されたデータは、メモリチップ２３００のメモリセルアレイに書き込まれる。
【0098】
ロジックチップ２２００で処理されたイメージ信号は、イメージ処理装置２５００に伝送される。イメージ処理装置２５００は、少なくとも１つのイメージ信号プロセッサ（Ｉｍａｇｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＩＳＰ）２５１０と後処理部２５２０を含む。イメージ処理装置２５００は、イメージセンサチップ２１００で撮影された映像をディスプレイ（図示せず）を通じてプレビューとして出力することができ、ユーザなどによってキャプチャー命令が入力されれば、イメージセンサチップ２１００で撮影された映像がメモリチップ２３００に保存される。後処理部２５２０は、イメージセンサチップ２１００で撮影された映像からデジタルイメージ信号を提供するための多様な動作を行うことができる。例えば、後処理部２５２０では、イメージ信号プロセッサ２５１０で行われないコントラスト改善、鮮明度改善、ノイズ除去などのための多様な後処理アルゴリズムが行われる。後処理部２５２０からの出力は、ビデオコーデック（ｃｏｄｅｃ）処理部（図示せず）に提供され、前記ビデオコーデック処理部を経た映像がディスプレイ（図示せず）に出力されるか、メモリチップ２３００に保存される。
【0099】
次いで、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物についてさらに詳細に説明する。後述する例示的な有機化合物及びそれらの合成方法は、単に説明の目的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。
【0100】
化学式（１ａ）の合成
【0101】
【化6】
化学式（１ａ）の化合物を（反応式１）によって合成した。
【0102】
【化7】
【0103】
１００ｍｌフラスコ内に前記原料化合物３．００ｇ（５．９ｍｍｏｌ）、５－（４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン－２－イル）－２，２’－ビチオフェン（５－（４，４，５，５－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ－１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ－２－ｙｌ）－２，２’－ｂｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ） １．８１ ｇ （６．２ ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（ｂｉｓ（ｄｉｂｅｎｚｙｌｉｄｅｎｅａｃｅｔｏｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ）０．１７３ｇ（０．３０ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）０．１７４ｇ（０．６０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）２．４４ｇ（１７．７ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）４０ｇ、及び水１０ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。次いで、その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水で洗浄して、油層を減圧濃縮した後、昇華精製して、化学式（１ａ）１．５０ｇを得た。
【0104】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．３８（ｓ，６Ｈ），２．３１（ｑ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），２．５４（ｓ，６Ｈ），７．０４－７．０７（ｍ，１Ｈ），７．１９（ｄ，Ｊ＝４Ｈｚ，１Ｈ），７．２３－７．２５（ｍ，２Ｈ），７．３０（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．３４（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，１Ｈ），７．７３（ｄ，Ｊ＝１０．４Ｈｚ，２Ｈ）
化学式（１ｂ）の合成
化学式（１ｂ）の合成
【0105】
【化8】
化学式（１ｂ）の化合物を（反応式２）によって合成した。
【0106】
【化9】
【0107】
１００ｍｌフラスコ内に前記原料化合物２ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、ベンゾ［ｂ］チオフェン－２－ボロン酸（ｂｅｎｚｏ［ｂ］ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ－２－ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ） ０．７ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム５７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート０．０６ｇ（０．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．６ｇ（１１．８ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン４０ｇ、及び水１０ｇを加え、６時間還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、水を加えて、反応混合物を濾過して得られた赤色固体を昇華精製して化学式（１ｂ）０．６ｇを回収した。
【0108】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0109】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．３８（ｓ，６Ｈ），２．３１（ｑ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），２．５４（ｓ，６Ｈ），７．３５（ｍ，４Ｈ），７，６７（ｓ，１Ｈ），７．８０－７．８７（ｍ，４Ｈ）．
化学式（１ｃ）の合成
化学式（１ｃ）の合成
【0110】
【化10】
化学式（１ｃ）の化合物を（反応式３）によって合成した。
【0111】
【化11】
【0112】
１００ｍｌのフラスコ内に前記原料化合物２ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チエン－２－イルボロン酸（ｄｉｂｅｎｚｏ［ｂ，ｄ］ｔｈｉｅｎ－２－ｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）０．９ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム５７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート０．０６ｇ（０．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．６ｇ（１１．８ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン４０ｇ、及び水１０ｇを加え、６時間還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、水を加えて、反応混合物を濾過して得られた赤色固体を昇華精製して化学式（１ｃ）０．５１ｇを回収した。
【0113】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝１．０２（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．４０（ｓ，６Ｈ），２．３３（ｑ，Ｊ＝７．６ Ｈｚ，４Ｈ），２．５６（ｓ，６Ｈ），７．４１－７．４３（ｍ，２Ｈ），７．５０－７．５３（ｍ，２Ｈ），７．８０（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ， １Ｈ），７．８５－７．９１（ｍ，３Ｈ），７．９６（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，１Ｈ），８．２７（ｄｄ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，１Ｈ），８．４５（ｓ， １Ｈ）．
化学式（１ｄ）の合成
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝１．０２（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．４０（ｓ，６Ｈ），２．３３（ｑ，Ｊ＝７．６ Ｈｚ，４Ｈ），２．５６（ｓ，６Ｈ），７．４１－７．４３（ｍ，２Ｈ），７．５０－７．５３（ｍ，２Ｈ），７．８０（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ， １Ｈ），７．８５－７．９１（ｍ，３Ｈ），７．９６（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，１Ｈ），８．２７（ｄｄ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，１Ｈ），８．４５（ｓ， １Ｈ）．
化学式（１ｄ）の合成
【0114】
【化12】
化学式（１ｄ）の化合物を（反応式４）によって合成した。
【0115】
【化13】
【0116】
２０ｍｌフラスコ内に１０－クロロ－２，８－ジエチル－５，５－ジフルオロ－１，３，７，９－テトラメチル－５Ｈ－４λ４、５λ４－ジピロロ［１，２－ｃ：２’、１’－ｆ］［１，３，２］ジアザボリニン０．３４０ｇ（１ｍｍｏｌ）、２－（ベンゾ［ｂ］ベンゾ［４，５］チエノ［２，３－ｄ］チオフェン－２－イル）－４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン０．３８５ｇ（１．０５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０））５７．８ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．４１５ｇ（３ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン４ｇ、及び水１ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水で洗浄して、油層を減圧濃縮して赤色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィ（Ｔｏｌｕｅｎｅ／Ｈｅｘａｎｅ＝１／１）で精製後、昇華精製して化学式（１ｄ）０．２３３ｇを回収した。
【0117】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0118】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．２８（ｓ，６Ｈ），２．３０（ｑ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），２．５６（ｓ，６Ｈ），７．３９（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．５２－７．４５（ｍ，２Ｈ），７．８５（ｓ，１Ｈ），７．９２（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．９７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．０１（ｄ， Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ）
化学式（１ｅ）の合成
化学式（１ｅ）の合成
【0119】
【化14】
化学式（１ｅ）の化合物を（反応式５）によって合成した。
【0120】
【化15】
【0121】
１００ｍｌフラスコ内に２，８－ジエチル－５，５－ジフルオロ－１０－（４－ヨードフェニル）－１，３，７，９－テトラメチル－５Ｈ－４λ４、５λ４－ジピロロ［１，２－ｃ：２’、１’－ｆ］［１，３，２］ジアザボリニン２．０ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、２－（ベンゾ［ｂ］ベンゾ［４，５］チエノ［２，３－ｄ］チオフェン－２－イル）－４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン１．４ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム５７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート５７ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．６ｇ（１１．８ｍｍｏｌ）、１，２－ジメトキシエタン（１，２－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｅ）４０ｇ、及び水１０ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、水を加えて、反応混合物を濾過して得られた赤色固体を昇華精製して、化学式（１ｅ）０．４９ｇを回収した。
【0122】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0123】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝１．００（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．３９（ｓ，６Ｈ），２．３２（ｑ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），２．５５（ｓ，６Ｈ），７．４０－７．５２（ｍ，４Ｈ），７．７９－７．８６（ｍ，３Ｈ），７．９１－８．００（ｍ，３Ｈ），８．２４（ｓ，１Ｈ）．
化学式（１ｆ）の合成
化学式（１ｆ）の合成
【0124】
【化16】
化学式（１ｆ）の化合物を（反応式６）によって合成した。
【0125】
【化17】
【0126】
２０ｍｌフラスコ内に５－（４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン－２－イル）－２，２’－ビチオフェン１．０２ｇ（３．５ｍｍｏｌ）、１－クロロ－３－ヨードベンゼン（１－ｃｈｌｏｒｏ－３－ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ）０．８３５ｇ（３．５ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム０．１０１ｇ（０．１７５ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート０．１０２ｇ（０．３５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．４５ｇ（１０．５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１２ｇ、及び水３ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。次いで、その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水洗して、油層を減圧濃縮して、淡緑色固体０．６９８ｇを得た。次いで、２０ｍｌフラスコ内に得られた粗生成物（ｃｒｕｄｅ ｐｒｏｄｕｃｔ）全量（２．５２ｍｍｏｌ）、４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン）（４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ－２，２’－ｂｉ（１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ）０．７０４ｇ（２．７７ｍｍｏｌ）０．７０４ｇ（２．７７ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム１４ｍｇ（０．０２５２ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート１４．６ｇ（０．０５０４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．０４ｇ（７．５６ｍｍｏｌ）、及びＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（Ｎ，Ｎ－ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）１０ｇを加え、６時間、１００℃で還流した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水で洗浄し、油層を減圧濃縮して淡黄色固体０．４６４ｇを得た。次いで、２０ｍｌフラスコ内に得られた粗生成物全量（１．２６ｍｍｏｌ）、１０－クロロ－２，８－ジエチル－５，５－ジフルオロ－１，３，７，９－テトラメチル－５Ｈ－４λ４、５λ４－ジピロロ［１，２－ｃ：２’、１’－ｆ］［１，３，２］ジアザボリニン０．４０８ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）６９ｍｇ（０．０６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．４９８ｇ（３．６ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１２ｇ、及び水３ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水洗して、油層を減圧濃縮して赤色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（Ｔｏｌｕｅｎｅ／Ｈｅｘａｎｅ＝１／１）で精製後、昇華精製して化学式（１ｆ）０．４１５ｇを回収した。
【0127】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0128】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．３８（ｓ，６Ｈ），２．３１（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），２．５５（ｓ，６Ｈ），７．０４－７．００（ｍ，１Ｈ），７．１６（ｄ，Ｊ＝３．６，１Ｈ），７．２０－７．２８（ｍ，４Ｈ），７．５０（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５６（ｓ，１Ｈ），７．７１（ｄ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，１Ｈ）
化学式（１ｇ）の合成
化学式（１ｇ）の合成
【0129】
【化18】
化学式（１ｇ）の化合物を（反応式７）によって合成した。
【0130】
【化19】
【0131】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0132】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝１．４８（ｓ，６Ｈ），２．５６（ｓ，６Ｈ），７．０４－７．０６（ｍ，１Ｈ），７．１９（ｄ，Ｊ＝４．０Ｈｚ，１Ｈ），７．２３－７．２６（ｍ，２Ｈ），７．３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．３４（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，１Ｈ），７．７４（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）
化学式（１ｈ）の合成
化学式（１ｈ）の合成
【0133】
【化20】
化学式（１ｈ）の化合物を（反応式８）によって合成した。
【0134】
【化21】
【0135】
２０ｍｌフラスコ内に５－（４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン－２－イル）－２，２’－ビチオフェン０．８４５ｇ（２．９ｍｍｏｌ）、１－クロロ－４－ヨードナフタレン（１－ｃｈｌｏｒｏ－４－ｉｏｄｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）０．８３５ｇ（２．９ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム０．１０１ｇ（０．１７５ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート０．１０２ｇ（０．３５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．４５ｇ（１０．５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１２ｇ、及び水３ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水で洗浄し、油層を減圧濃縮して、淡緑色固体０．６９８ｇを得た。次いで、２０ｍｌフラスコ内に得られた粗生成物全量（２．５２ｍｍｏｌ）、４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン ）０．７０４ｇ（２．７７ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム１４ｍｇ（０．０２５２ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート１４．６ｇ（０．０５０４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．０４ｇ（７．５６ｍｍｏｌ）、及びＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド１０ｇを加え、６時間、１００℃で還流した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水洗し、油層を減圧濃縮して淡黄色固体０．４６４ｇを得た。次いで、２０ｍｌフラスコ内に得られた粗生成物全量（１．３７ｍｍｏｌ）、１０－クロロ－２，８－ジエチル－５，５－ジフルオロ－１，３，７，９－テトラメチル－５Ｈ－４λ４、５λ４－ジピロロ［１，２－ｃ：２’、１’－ｆ］［１，３，２］ジアザボリニン０．５７３ｇ（１．３７ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）６９ｍｇ（０．０６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．４９８ｇ（３．６ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１２ｇ、及び水３ｇを加え、６時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水洗し、油層を減圧濃縮して赤色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（Ｔｏｌｕｅｎｅ／Ｈｅｘａｎｅ＝１／１）で精製後、昇華精製して化学式（１ｈ）０．４１５ｇを回収した。
【0136】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0137】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．０５（ｓ，６Ｈ），２．３１（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），２．５５（ｓ，６Ｈ），７．０６－７．０８（ｍ，１Ｈ），７．１５－７．１９（ｍ，２Ｈ），７．２３－７．２５（ｍ，１Ｈ），７．２８－７．３０（ｍ，１Ｈ），７．４２（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，１Ｈ），７．４５－７．４９（ｍ，１Ｈ），７．５３－７．５７（ｍ，１Ｈ），７．６９（ｄ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，１Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，１Ｈ），８．４０（ｄ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，１Ｈ）
化学式（１ｉ）の合成
化学式（１ｉ）の合成
【0138】
【化22】
化学式（１ｉ）の化合物を（反応式９）によって合成した。
【0139】
【化23】
【0140】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0141】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝１．５０（ｓ，６Ｈ），１．６０（ｓ，１２Ｈ），２．５５（ｓ，６Ｈ），５．８８（ｓ，２Ｈ），６．４６（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，２Ｈ），６．８６（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，４Ｈ），６．９８（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ），７．１１－７．２５（ｍ，１０Ｈ），７．５７（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ）．
化学式（１ｊ）の合成
化学式（１ｊ）の合成
【0142】
【化24】
化学式（１ｊ）の化合物を（反応式１０）によって合成した。
【0143】
【化25】
【0144】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0145】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝１．４０（ｓ，６Ｈ），２．５９（ｓ，６Ｈ），６．７６（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），６．９７－７．００（ｍ，２Ｈ），７．１３－７．２５（ｍ，６Ｈ）７．５２（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ）．
化学式（１ｋ）の合成
化学式（１ｋ）の合成
【0146】
【化26】
化学式（１ｋ）の化合物を（反応式１１）によって合成した。
【0147】
【化27】
【0148】
５０ｍｌフラスコ内に２，５－ジブロモチオフェン（２，５－ｄｉｂｒｏｍｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）１．４５ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン ）（４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ－２，２’－ｂｉ（１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ））３．３５ｇ（１３．２ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム３５ｍｇ（０．０６ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート３４．８ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム４．９８ｇ（３６ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン４０ｇを加え、８時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、トルエン及び水洗し、油層を減圧濃縮して茶色固体を得た。その茶色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｔｏｌｕｅｎｅ）で精製後、白色固体０．８０ｇを得た。次いで、５０ｍｌフラスコ内に得られた白色固体０．５０４ｇ（１．５ｍｍｏｌ）、２，８－ジエチル－５，５－ジフルオロ－１０－（４－ヨードフェニル）－１，３，７，９－テトラメチル－５Ｈ－４λ４、５λ４－ジピロロ［１，２－ｃ：２’、１’－ｆ］［１，３，２］ジアザボリニン１．４１ｇ（３．０６ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム８６．３ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート８７ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．２４ｇ（９ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１２ｇ、及び水３ｇを加えて、８時間加熱還流撹拌した。その溶液を室温に冷却後、ＴＨＦ（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）及び水で洗浄し、油層を減圧濃縮して茶色固体を得た。その茶色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｔｏｌｕｅｎｅ）で精製して化学式（１ｋ）０．６２ｇを回収した。
【0149】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0150】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９７（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，１２Ｈ），１．３９（ｓ，１２Ｈ），２．３２（ｑ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，８Ｈ），２．５５（ｓ，１２Ｈ），７．３３（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），７．４５（ｓ，２Ｈ），７．７８（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ）
化学式（１ｌ）の合成
化学式（１ｌ）の合成
【0151】
【化28】
化学式（１ｌ）は、アルドリッチ社製品の試薬を使用した。昇華精製を行って化学式（１ｌ）を回収した。
【0152】
１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0153】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝７．４０－７．３７（ｍ，３Ｈ），７．２１－７．１７（ｍ，２Ｈ），２．４５（ｓ，６Ｈ），２．２２（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），１．２０（ｓ，６Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，６Ｈ）．
化学式（１ｍ）の合成
化学式（１ｍ）の合成
【0154】
【化29】
化学式（１ｍ）の化合物は、化学式（１ａ）の化合物の合成時に使用された５－（４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン－２－イル）－２，２’－ビチオフェンを、２－（４－ビフェニリル）－４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン（２－（４－ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）－４，４，５，５－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ－１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ）に代替し、化学式（１ａ）の化合物の合成時と同様のモル配合比で同一作業を行い、化学式（１ｍ）１．６０ｇを回収した。
【0155】
また、１Ｈ－ＮＭＲによって化合物を確認した。
【0156】
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ＝０．９９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ），１．３７（ｓ，６Ｈ），２．３１（ｑ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，４Ｈ），２．５５（ｓ，６Ｈ），７．３６－７．４０（ｍ，３Ｈ），７．５０）ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．６７（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．７３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．７８－７．６１（ｍ，４Ｈ）
以下、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物の物理的特性について説明する。
以下、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物の物理的特性について説明する。
【0157】
表１は、本発明の技術的思想による実施例による有機化合物の物理的特性を評価した結果を、対照例の結果と共に示したものである。
【0158】
【表1】
【0159】
図１０Ａないし図１０Ｈは、例１ないし例８の化合物、すなわち、化学式（１ａ）ないし（１ｈ）の化合物について紫外線－可視光線（ＵＶ－ｖｉｓｉｂｌｅ）範囲の光を吸収する吸光特性を評価した吸光曲線グラフであり、図１０Ｉ及び図１０Ｊは、対照例１及び対照例２の化合物、すなわち、化学式（１ｌ）及び化学式（１ｍ）の化合物に対して吸光特性を評価した吸光曲線グラフである。
【0160】
表１の結果において、化学式（１ａ）ないし（１ｈ）の化合物は、それぞれ薄膜状態で５２２～５４５ｎｍで最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ： ＦＷＨＭ）は、４４～７４ｎｍであった。特に、化学式（１ａ）ないし（１ｆ）の化合物は、それぞれ薄膜状態で５３７～５４２ｎｍで最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、半値幅（ＦＷＨＭ）は、５２～７４ｎｍであった。かような結果から、化学式（１ａ）ないし（１ｈ）の化合物を含む薄膜は、緑色波長領域の光に対する選択的吸光性に優れるということが分かる。
【0161】
【0162】
また、表１には、化学式（１ａ）ないし１ｍの化合物の熱安定性を評価するために、化学式（１ａ）ないし（１ｍ）の化合物それぞれの前が温度（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ： Ｔｍ）、昇華温度（ｓｕｂｌｉｍａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ： Ｔｓ）、及び熱分解温度（ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ： Ｔｄ）を測定した結果が示されている。表１において、化学式（１ａ）ないし（１ｈ）の化合物の転移温度（Ｔｍ）は、概して十分に高く、化学式（１ａ）ないし（１ｈ）の化合物の熱分解温度（Ｔｄ）は、昇華温度（Ｔｓ）に比べて十分に高かった。かような結果から、化学式（１ａ）ないし（１ｈ）の化合物は、真空下で安定性が非常に高いということが分かる。
【0163】
一方、対照例１による化学式（１ｌ）の化合物は、薄膜状態で半値幅（ＦＷＨＭ）が比較的広く、熱的特性が比較的良くないと示され、薄膜状態で比較的高い反射率を示す。また、対照例１による化学式（１ｌ）の化合物は、緑色波長領域のみならず、青色波長領域及び赤色波長領域でも吸光特性を示す。これは、真空下で転移温度（Ｔｍ）が比較的低く、比較的大きい凝集体粒子として存在するからである。例１１による化学式（１ｋ）の化合物は、評価過程で分解されて真空下で蒸着が不可能であり、これにより、昇華温度（Ｔｓ）及び分解温度（Ｔｄ）が非常に近似値として示された。
【0164】
素子製造例１（有機光電素子の製造）
図１１は、本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の製造例を説明するための断面図である。図１１を参照すれば、ガラス基板５０２上にＩＴＯからなる第１電極層５１０を形成し、第１電極層５１０上に３０ｎｍ厚さのモリブデン酸化物薄膜からなる電子遮断層５２０を形成した。その後、電子遮断層５２０上に化学式（１ａ）の化合物とＣ６０（Ｆｒｏｎｔｉｅｒ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．）を３：２の体積比で共蒸着（ｃｏ－ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ）して８０ｎｍの厚さを有する活性層５３０を形成した。その後、活性層５３０上にＡｌを真空蒸着して１００ｎｍ厚さの第２電極５４０を形成して有機光電素子５００を製造した。
図１１は、本発明の技術的思想による実施例による有機光電素子の製造例を説明するための断面図である。図１１を参照すれば、ガラス基板５０２上にＩＴＯからなる第１電極層５１０を形成し、第１電極層５１０上に３０ｎｍ厚さのモリブデン酸化物薄膜からなる電子遮断層５２０を形成した。その後、電子遮断層５２０上に化学式（１ａ）の化合物とＣ６０（Ｆｒｏｎｔｉｅｒ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．）を３：２の体積比で共蒸着（ｃｏ－ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ）して８０ｎｍの厚さを有する活性層５３０を形成した。その後、活性層５３０上にＡｌを真空蒸着して１００ｎｍ厚さの第２電極５４０を形成して有機光電素子５００を製造した。
【0165】
【0166】
ＥＱＥは、ＩＰＣＥ（Ｉｎｃｉｄｅｎｔ Ｐｈｏｔｏｔｏ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）測定システム（ＣＥＰ－２０００Ｍ、Ｂｕｎｋｏｕｋｅｉｋｉ、Ｊａｐａｎ）を用いて測定した。
【0167】
素子製造例２－６（有機光電素子の製造）
化学式（１ａ）の化合物の代わりに、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物を使用したことを除いて、素子製造例１と同じ方法で有機光電素子を製造した。
化学式（１ａ）の化合物の代わりに、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物を使用したことを除いて、素子製造例１と同じ方法で有機光電素子を製造した。
【0168】
図１２Ｂないし図１２Ｆは、それぞれ化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物を含む活性層を有する有機光電素子の波長によるＥＱＥを評価した結果を示すグラフである。
【0169】
対照例３（有機光電素子の製造）
化学式（１ａ）の化合物の代わりに、化学式（１ｍ）を使用したことを除いて、素子製造例１と同じ方法で有機光電素子を製造した。
化学式（１ａ）の化合物の代わりに、化学式（１ｍ）を使用したことを除いて、素子製造例１と同じ方法で有機光電素子を製造した。
【0170】
図１２Ｇは、化学式（１ｍ）の化合物を含む活性層を有する有機光電素子の波長によるＥＱＥを評価した結果を示すグラフである。
【0171】
図１２Ａないし図１２Ｇの結果から、本発明の技術的思想による実施例による化合物である化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）を含む活性層を有する有機光電素子は、約５００～５７０ｎｍの緑色波長領域でのＥＱＥが比較的高く、約４００～４５０ｎｍの青色波長領域でのＥＱＥと約６００ｎｍ以上の赤色波長領域でのＥＱＥは、緑色波長領域でのＥＱＥに比べて低いことが分かる。
【0172】
一方、ＢＯＤＩＰＹコアのメソ（ｍｅｓｏ）位置で２個のフェニレン環と１つのフェニル環を有し、硫黄原子を含まない化学式（１ｍ）の化合物を含む対照例３による有機光電素子の場合、表１の結果では、化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物と類似した物理的特性を示したにもかかわらず、化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物を含む活性層を有する有機光電素子に比べて緑色波長領域でのＥＱＥが低かった。
【0173】
熱的安定性評価
化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物を含む活性層を有する有機光電素子は、ｎ２ガス雰囲気下で１３０℃でアニーリングした後にも、有機光電素子の特性が劣化しないことを確認した。かような結果から、化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物は、熱的安定性が非常に優秀であるということが分かる。
化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物を含む活性層を有する有機光電素子は、ｎ２ガス雰囲気下で１３０℃でアニーリングした後にも、有機光電素子の特性が劣化しないことを確認した。かような結果から、化学式（１ａ）、化学式（１ｂ）、化学式（１ｄ）、化学式（１ｆ）、化学式（１ｇ）、及び化学式（１ｈ）の化合物は、熱的安定性が非常に優秀であるということが分かる。
【0174】
一方、化学式（１ｌ）の化合物を含む活性層を有する有機光電素子は、ｎ２ガス雰囲気下で１３０℃にアニーリングした後に有機光電素子の特性が劣化したことを確認した。これは、化学式（１ｌ）の構造が薄膜形態で熱的安定性が低くなるからであると判断することができる。
【0175】
以上、本発明を望ましい実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されず、本発明の技術的思想及び範囲内で当分野で通常の知識を有する者によって様々な変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0176】
１１０ 第１電極
１２０ 活性層
１３０ 第２電極
２４０ 第１電荷補助層
２５０ 第２電荷補助層
１２０ 活性層
１３０ 第２電極
２４０ 第１電荷補助層
２５０ 第２電荷補助層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図10G】
【図10H】
【図10I】
【図10J】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【図12F】
【図12G】
