JP7284128B2 - 光電変換素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光電変換素子及びその製造方法に関する。

光電変換素子は、例えば、省エネルギー、二酸化炭素の排出量の低減の観点から極めて有用なデバイスであり、注目されている。

光電変換素子とは、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に設けられる活性層とを少なくとも備える素子である。光電変換素子においては、上記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極を透明又は半透明の材料から構成し、透明又は半透明とした電極側から活性層に光を入射させる。活性層に入射した光のエネルギー（ｈν）によって、活性層において電荷（正孔及び電子）が生成し、生成した正孔は陽極に向かって移動し、電子は陰極に向かって移動する。そして、陽極及び陰極に到達した電荷は、素子の外部に取り出される。

ｎ型半導体材料（電子受容性化合物）とｐ型半導体材料（電子供与性化合物）とが混合されることにより、ｎ型半導体材料を含む相とｐ型半導体材料を含む相とにより構成される相分離構造を有する活性層は、バルクへテロジャンクション型活性層とも称される。

このようなバルクヘテロジャンクション型活性層を備える光電変換素子において、特に光電変換効率をより向上させることを目的として、ｐ型半導体材料として例えばＰ３ＨＴを用い、ｎ型半導体材料としてフラーレン誘導体であるＣ７０ＰＣＢＭ（［６，６］－フェニル－Ｃ７１酪酸メチルエステル）を用いる態様が知られている（特許文献１並びに非特許文献１及び２参照。）。

中国特許出願公開第１０９９８００９０号明細書

Ｎａｎｏｓｃａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ２０１９， １４， ２０１． Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ， ２０１９， ３， １０８５．

しかしながら、上記先行技術文献にかかる光電変換素子においては、光電変換素子の製造工程、デバイスに組み込む工程などにおける加熱温度に鑑みると、例えば、光電変換素子の製造工程、又は光電変換素子が適用されるデバイスに組み込まれる工程において実施されるリフロー工程などの加熱処理に起因して、光電変換素子の外部量子効率（ＥＱＥ）などの特性が低下してしまうおそれがある。

よって、製造工程における加熱処理、デバイスに組み込まれる際の加熱処理に対する外部量子効率の低下を抑制し、耐熱性を向上させることが求められている。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、バルクへテロジャンクション型活性層の材料として用いられる半導体材料のハンセン溶解度パラメータにかかる条件を所定の条件に適合させることにより、光電変換素子の外部量子効率の低下を効果的に抑制し、耐熱性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。よって本発明は、下記［１］～［２５］を提供する。
［１］ 陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられる活性層とを含む光電変換素子において、
前記活性層は、少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含み、
前記少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが下記要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす、光電変換素子。
要件（ｉ）：２．１ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜＜４．０ＭＰａ^０．５
要件（ｉｉ）：０．８ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜かつ０．２ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜
［前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、
δＤ（Ｐ）は、下記式（１）により算出される値であり、

（式（１）中、
ａは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の種の数を表し、
ｂは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
Ｗ_ｂは、順位がｂ位であるｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の活性層に含まれる重量を表し、
δＤ（Ｐ_ｂ）は、ｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、下記式（２）及び式（３）により算出されるδＤ（Ｎ’）及びδＤ（Ｎ’’）に基づいて決定され、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉ）であり、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉｉ）である。ただし、重量の値が大きい順に並べたときの順位が最大となる材料が２種以上ある場合、これら２種以上の材料のうち、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）の値が最大となる材料の値を、δＤ（Ｎ’）とする。

（式（２）中、
δＤ（Ｎ_１）は、２種以上のｎ型半導体材料のうちの前記活性層に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）

（式（３）中、
ｃは、２以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の種の数を表し、
ｄは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
Ｗ_ｄは、順位がｄ位であるｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の活性層に含まれる重量を表し、
δＤ（Ｎ_ｄ）は、ｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）］
［２］ 前記ｐ型半導体材料が、下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する高分子化合物である、［１］に記載の光電変換素子。

（式（Ｉ）中、
Ａｒ^１及びＡｒ^２は、置換基を有していてもよい３価の芳香族複素環基を表し、
Ｚは、下記式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）で表される基を表す。）

（式（Ｚ－１）～（Ｚ－７）中、
Ｒは、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアルコキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい１価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ^ａで表される基、又は
－ＳＯ_２－Ｒ^ｂで表される基を表し、
Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルコキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。
式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）中、Ｒが２つある場合、２つあるＲは同一であっても異なっていてもよい。）
［３］ 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が、非フラーレン化合物である、［１］又は［２］に記載の光電変換素子。
［４］ 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が非フラーレン化合物であり、かつ残余のｎ型半導体材料がフラーレン誘導体である、［３］に記載の光電変換素子。
［５］ 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料が、いずれも非フラーレン化合物である、［３］に記載の光電変換素子。
［６］ 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＶＩＩＩ）で表される化合物である、［３］～［５］のいずれか１つに記載の光電変換素子。

（式（ＶＩＩＩ）中、
Ｒ_１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ_２は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_２は同一であっても異なっていてもよい。）
［７］ 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＩＸ）で表される化合物である、［３］～［５］のいずれか１つに記載の光電変換素子。

Ａ^１－Ｂ^１０－Ａ^２ （ＩＸ）

（式（ＩＸ）中、
Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、
Ｂ^１０は、π共役系を含む基を表す。）
［８］ 前記非フラーレン化合物が、下記式（Ｘ）で表される化合物である、［７］に記載の光電変換素子。

Ａ^１－（Ｓ^１）_ｎ１－Ｂ^１１－（Ｓ^２）_ｎ２－Ａ^２ （Ｘ）

（式（Ｘ）中、
Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、
Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、
置換基を有していてもよい２価の炭素環基、
置換基を有していてもよい２価の複素環基、
－Ｃ（Ｒ^ｓ１）＝Ｃ（Ｒ^ｓ２）－で表される基、又は
－Ｃ≡Ｃ－で表される基を表し、
Ｒ^ｓ１及びＲ^ｓ２は、それぞれ独立して、水素原子、又は置換基を表し、
Ｂ^１１は、炭素環及び複素環からなる群から選択される２以上の環構造が縮合した縮合環を含む２価の基であって、オルト－ペリ縮合構造を含まず、かつ置換基を有していてもよい２価の基を表し、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０以上の整数を表す。）
［９］ Ｂ^１１が、下記式（Ｃｙ１）～（Ｃｙ９）で表される構造からなる群から選択される２以上の環構造が縮合した縮合環を含む２価の基であって、かつ置換基を有していてもよい２価の基である、［８］に記載の光電変換素子。

（式中、Ｒは、前記定義のとおりである。）
［１０］ Ｓ^１及びＳ^２が、それぞれ独立して、下記式（ｓ－１）で表される基又は式（ｓ－２）で表される基である、［８］又は［９］に記載の光電変換素子。

（式（ｓ－１）及び式（ｓ－２）中、
Ｘ^３は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｒ^ａ１０は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す。）
［１１］ Ａ^１及びＡ^２が、それぞれ独立して、－ＣＨ＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基、及び下記式（ａ－１）～式（ａ－７）からなる群から選択される基である、［７］～［１０］のいずれか１つに記載の光電変換素子。

（式（ａ－１）～（ａ－７）中、
Ｔは、
置換基を有していてもよい炭素環、又は
置換基を有していてもよい複素環を表し、
Ｘ^４、Ｘ^５、及びＸ^６は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、アルキリデン基、又は＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基を表し、
Ｘ^７は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい１価の複素環基を表し、
Ｒ^ａ１、Ｒ^ａ２、Ｒ^ａ３、Ｒ^ａ４、及びＲ^ａ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は１価の複素環基を表す。）
［１２］ 前記活性層が、２００℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程により形成される、［１］～［１１］のいずれか１つに記載の光電変換素子。
［１３］ 光検出素子である、［１］～［１２］のいずれか１つに記載の光電変換素子。
［１４］ ［１３］に記載の光電変換素子を含み、
２００℃以上の加熱温度で前記光電変換素子が加熱される処理を含む工程を含む製造方法により製造される、イメージセンサー。
［１５］ ［１３］に記載の光電変換素子を含み、
２００℃以上の加熱温度で前記光電変換素子が加熱される処理を含む工程を含む製造方法により製造される、生体認証装置。
［１６］ ［１］～［１１］のいずれか１つに記載の光電変換素子の製造方法において、
前記活性層を形成する工程が、前記少なくとも１種のｐ型半導体材料と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含むインクを塗布対象に塗布して塗膜を得る工程（ｉ）と、得られた塗膜から溶媒を除去する工程（ｉｉ）とを含む、光電変換素子の製造方法。
［１７］ ２００℃以上の加熱温度で加熱する工程をさらに含む、［１６］に記載の光電変換素子の製造方法。
［１８］ ２００℃以上の加熱温度で加熱する工程が、前記工程（ｉｉ）の後に実施される、［１７］に記載の光電変換素子の製造方法。
［１９］ 少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含み、
前記少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが下記要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす、組成物。
要件（ｉ）：２．１ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜＜４．０ＭＰａ^０．５
要件（ｉｉ）：０．８ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜かつ０．２ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜
［前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、
δＤ（Ｐ）は、下記式（１）により算出される値であり、

（式（１）中、
ａは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の種の数を表し、
ｂは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
Ｗ_ｂは、順位がｂ位であるｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の活性層に含まれる重量を表し、
δＤ（Ｐ_ｂ）は、ｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、下記式（２）及び式（３）により算出されるδＤ（Ｎ’）及びδＤ（Ｎ’’）に基づいて決定され、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉ）であり、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉｉ）である。ただし、重量の値が大きい順に並べたときの順位が最大となる材料が２種以上ある場合、これら２種以上の材料のうち、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）の値が最大となる材料の値を、δＤ（Ｎ’）とする。

（式（２）中、
δＤ（Ｎ_１）は、２種以上のｎ型半導体材料のうちの前記活性層に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）

（式（３）中、
ｃは、２以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の種の数を表し、
ｄは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
Ｗ_ｄは、順位がｄ位であるｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の活性層に含まれる重量を表し、
δＤ（Ｎ_ｄ）は、ｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）］
［２０］ 前記ｐ型半導体材料が、下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する高分子化合物であり、

（式（Ｉ）中、
Ａｒ^１及びＡｒ^２は、置換基を有していてもよい３価の芳香族複素環基を表す。
Ｚは、下記式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）で表される基を表す。）

（式（Ｚ－１）～（Ｚ－７）中、
Ｒは、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアルコキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい１価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ^ａで表される基、又は
－ＳＯ_２－Ｒ^ｂで表される基を表し、
Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルコキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。
式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）中、Ｒが２つある場合、２つのＲは同一であっても異なっていてもよい。）
前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が、非フラーレン化合物である、［１９］に記載の組成物。
［２１］ 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が非フラーレン化合物であり、かつ残余のｎ型半導体材料がフラーレン誘導体である、［２０］に記載の組成物。
［２２］ 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料が、いずれも非フラーレン化合物である、［２０］に記載の組成物。
［２３］ 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＶＩＩＩ）で表される化合物である、［２０］～［２２］のいずれか１つに記載の組成物。

（式（ＶＩＩＩ）中、
Ｒ_１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ_２は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_２は同一であっても異なっていてもよい。）
［２４］ 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＩＸ）で表される化合物である、［２０］～［２２］のいずれか１つに記載の組成物。

Ａ^１－Ｂ^１０－Ａ^２ （ＩＸ）

（式（ＩＸ）中、
Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、
Ｂ^１０は、π共役系を含む基を表す。）
［２５］ ［１９］～［２４］のいずれか１つに記載の組成物を含むインク。

本発明によれば、光電変換素子の製造工程又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程における加熱処理に対する光電変換素子の外部量子効率の低下を効果的に抑制し、耐熱性を向上させることができる。

図１は、光電変換素子の構成例を模式的に示す図である。 図２は、イメージ検出部の構成例を模式的に示す図である。 図３は、指紋検出部の構成例を模式的に示す図である。 図４は、Ｘ線撮像装置用のイメージ検出部の構成例を模式的に示す図である。 図５は、静脈認証装置用の静脈検出部の構成例を模式的に示す図である。 図６は、間接方式のＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部の構成例を模式的に示す図である。 図７は、加熱温度とＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃との関係を示すグラフである。 図８は、加熱温度とＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃との関係を示すグラフである。 図９は、加熱温度と暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃との関係を示すグラフである。 図１０は、加熱温度と暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃との関係を示すグラフである。 図１１は、加熱温度と暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃との関係を示すグラフである。 図１２は、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜と｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態にかかる光電変換素子について説明する。なお、図面は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本発明の実施形態にかかる構成は、必ずしも図面に示された配置で、製造されたり、使用されたりするとは限らない。

以下の説明において共通して用いられる用語についてまず説明する。

「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が、１×１０^３以上１×１０^８以下である重合体を意味する。なお、高分子化合物に含まれる構成単位は、合計１００モル％である。

「構成単位」とは、高分子化合物中に１個以上存在している、原料モノマーに由来する残基を意味する。

「水素原子」は、軽水素原子であっても、重水素原子であってもよい。

「ハロゲン原子」の例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。

「置換基を有していてもよい」態様には、化合物又は基を構成するすべての水素原子が無置換の場合、及び１個以上の水素原子の一部又は全部が置換基によって置換されている場合の両方の態様が含まれる。

「置換基」の例としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、１価の複素環基、置換アミノ基、アシル基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、置換オキシカルボニル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、及びニトロ基が挙げられる。

本明細書において、特に特定しない限り、「アルキル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１～５０であり、好ましくは１～３０であり、より好ましくは１～２０である。分岐状又は環状であるアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３～５０であり、好ましくは３～３０であり、より好ましくは４～２０である。

アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソアミル基、２－エチルブチル基、ｎ－ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、ｎ－オクチル基、２－エチルヘキシル基、３－ｎ－プロピルヘプチル基、アダマンチル基、ｎ－デシル基、３，７－ジメチルオクチル基、２－エチルオクチル基、２－ｎ－ヘキシル－デシル基、ｎ－ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル墓、オクタデシル基、イコシル基が挙げられる。

アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルキル基は、例えば、上記例示のアルキル基における水素原子が、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子等の置換基で置換された基である。

置換基を有するアルキルの具体例としては、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、パーフルオロオクチル基、３－フェニルプロピル基、３－（４－メチルフェニル）プロピル基、３－（３，５－ジヘキシルフェニル）プロピル基、６－エチルオキシヘキシル基が挙げられる。

「シクロアルキル基」は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３～３０であり、好ましくは１２～１９である。

シクロアルキル基の例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、アダマンチル基などの置換基を有しないアルキル基、及びこれらの基における水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子などの置換基で置換された基が挙げられる。

置換基を有するシクロアルキル基の具体例としては、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基が挙げられる。

「ｐ価の芳香族炭素環基」とは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子ｐ個を除いた残りの原子団を意味する。ｐ価の芳香族炭素環基は、置換基をさらに有していてもよい。

「アリール基」は、１価の芳香族炭素環基であって、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子１つを除いた残りの原子団を意味する。

アリール基は、置換基を有していてもよい。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、１－ピレニル基、２－ピレニル基、４－ピレニル基、２－フルオレニル基、３－フルオレニル基、４－フルオレニル基、２－フェニルフェニル基、３－フェニルフェニル基、４－フェニルフェニル基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子などの置換基で置換された基が挙げられる。

「アルコキシ基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１～４０であり、好ましくは１～１０である。分岐状又は環状のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３～４０であり、好ましくは４～１０である。

アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ－ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブチルオキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ｎ－ヘプチルオキシ基、ｎ－オクチルオキシ基、２－エチルヘキシルオキシ基、ｎ－ノニルオキシ基、ｎ－デシルオキシ基、３，７－ジメチルオクチルオキシ基、３－ヘプチルドデシルオキシ基、ラウリルオキシ基、及びこれらの基における水素原子が、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。

「シクロアルコキシ基」が有するシクロアルキル基は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３～３０であり、好ましくは１２～１９である。

シクロアルコキシ基の例としては、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基などの、置換基を有しないシクロアルコキシ基、及びこれらの基における水素原子が、フッ素原子、アルキル基で置換された基が挙げられる。

「アリールオキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常６～６０であり、好ましくは６～４８である。

アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、１－ナフチルオキシ基、２－ナフチルオキシ基、１－アントラセニルオキシ基、９－アントラセニルオキシ基、１－ピレニルオキシ基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、フッ素原子などの置換基で置換された基が挙げられる。

「アルキルチオ基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１～４０であり、好ましくは１～１０である。分岐状及び環状のアルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３～４０であり、好ましくは４～１０である。

アルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。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、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、ラウリルチオ基、及びトリフルオロメチルチオ基が挙げられる。

「シクロアルキルチオ基」が有するシクロアルキル基は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含まないで、通常３～３０であり、好ましくは１２～１９である。

置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基の例としては、シクロヘキシルチオ基が挙げられる。

「アリールチオ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常６～６０であり、好ましくは６～４８である。

アリールチオ基は、置換基を有していてもよい。アリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、Ｃ１～Ｃ１２アルキルオキシフェニルチオ基（Ｃ１～Ｃ１２は、その直後に記載された基の炭素原子数が１～１２であることを示す。以下も同様である。）、Ｃ１～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。

「ｐ価の複素環基」（ｐは、１以上の整数を表す。）とは、置換基を有していてもよい複素環式化合物から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちｐ個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。

ｐ価の複素環基は、置換基をさらに有していてもよい。ｐ価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含まないで、通常２～３０であり、好ましくは２～６である。

複素環式化合物が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、１価の複素環基、置換アミノ基、アシル基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、置換オキシカルボニル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、及びニトロ基が挙げられる。ｐ価の複素環基には、「ｐ価の芳香族複素環基」が含まれる。

「ｐ価の芳香族複素環基」は、置換基を有していてもよい芳香族複素環式化合物から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちｐ個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。ｐ価の芳香族複素環基は、置換基をさらに有していてもよい。

芳香族複素環式化合物には、複素環自体が芳香族性を示す化合物に加えて、複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環している化合物が包含される。

芳香族複素環式化合物のうち、複素環自体が芳香族性を示す化合物の具体例としては、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、及びジベンゾホスホールが挙げられる。

芳香族複素環式化合物のうち、芳香族複素環自体が芳香族性を示さず、複素環に芳香環が縮環している化合物の具体例としては、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、及びベンゾピランが挙げられる。

１価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２～６０であり、好ましくは４～２０である。

１価の複素環基は、置換基を有していてもよく、１価の複素環基の具体例としては、例えば、チエニル基、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、ピリミジニル基、トリアジニル基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、アルコキシ基等で置換された基が挙げられる。

「置換アミノ基」は、置換基を有するアミノ基を意味する。アミノ基が有する置換基の例としては、アルキル基、アリール基、及び１価の複素環基が挙げられ、アルキル基、アリール基、又は１価の複素環基が好ましい。置換アミノ基の炭素原子数は、通常２～３０である。

置換アミノ基の例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、ビス（４－メチルフェニル）アミノ基、ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）アミノ基、ビス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）アミノ基等のジアリールアミノ基が挙げられる。

「アシル基」は、置換基を修していてもよい。アシル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２～２０であり、好ましくは２～１８である。アシル基の具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、及びペンタフルオロベンゾイル基が挙げられる。

「イミン残基」とは、イミン化合物から、炭素原子－窒素原子二重結合を構成する炭素原子又は窒素原子に直接結合する水素原子１つを除いた残りの原子団を意味する。「イミン化合物」とは、分子内に、炭素原子－窒素原子二重結合を有する有機化合物を意味する。イミン化合物の例として、アルジミン、ケチミン、及びアルジミン中の炭素原子－窒素原子二重結合を構成する窒素原子に結合している水素原子が、アルキル基等で置換された化合物が挙げられる。

イミン残基は、通常、炭素原子数が２～２０であり、好ましくは炭素原子数が２～１８である。イミン残基の例としては、下記の構造式で表される基が挙げられる。

「アミド基」は、アミドから窒素原子に結合した水素原子を１個除いた残りの原子団を意味する。アミド基の炭素原子数は、通常１～２０であり、好ましくは１～１８である。アミド基の具体例としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、及びジペンタフルオロベンズアミド基が挙げられる。

「酸イミド基」とは、酸イミドから窒素原子に結合した水素原子を１個除いた残りの原子団を意味する。酸イミド基の炭素原子数は、通常４～２０である。酸イミド基の具体例としては、下記の構造式で表される基が挙げられる。

「置換オキシカルボニル基」とは、Ｒ’－Ｏ－（Ｃ＝Ｏ）－で表される基を意味する。ここで、Ｒ’は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、又は１価の複素環基を表す。

置換オキシカルボニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２～６０であり、好ましくは２～４８である。

置換オキシカルボニル基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２－エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、３，７－ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、及びピリジルオキシカルボニル基が挙げられる。

「アルケニル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２～３０であり、好ましくは３～２０である。分岐状又は環状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含まないで、通常３～３０であり、好ましくは４～２０である。

アルケニル基は、置換基を有していてもよい。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、１－ヘキセニル基、５－ヘキセニル基、７－オクテニル基、及び、これらの基における水素原子がアルキル基、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。

「シクロアルケニル基」は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルケニル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３～３０であり、好ましくは１２～１９である。

シクロアルケニル基の例としては、シクロヘキセニル基などの、置換基を有しないシクロアルケニル基、及びこれらの基における水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。

置換基を有するシクロアルケニル基の例としては、メチルシクロヘキセニル基、及びエチルシクロヘキセニル基が挙げられる。

「アルキニル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２～２０であり、好ましくは３～２０である。分岐状又は環状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常４～３０であり、好ましくは４～２０である。

アルキニル基は置換基を有していてもよい。アルキニル基の具体例としては、エチニル基、１－プロピニル基、２－プロピニル基、２－ブチニル基、３－ブチニル基、３－ペンチニル基、４－ペンチニル基、１－ヘキシニル基、５－ヘキシニル基、及び、これらの基における水素原子がアルコキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。

「シクロアルキニル基」は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキニル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常４～３０であり、好ましくは１２～１９である。

シクロアルキニル基の例としては、シクロヘキシニル基などの置換基を有しないシクロアルキニル基、及びこれらの基における水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。

置換基を有するシクロアルキニル基の例としては、メチルシクロヘキシニル基、及びエチルシクロヘキシニル基が挙げられる。

「アルキルスルホニル基」は、直鎖状でもあってもよく、分岐状であってもよい。アルキルスルホニル基は、置換基を有していてもよい。アルキルスルホニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１～３０である。アルキルスルホニル基の具体例としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、及びドデシルスルホニル基が挙げられる。

化学式に付されうる符合「＊」は、結合手を表す。

「π共役系」とは、π電子が複数の結合に非局在化している系を意味している。

「インク」は、塗布法に用いられる液状体を意味しており、着色した液に限定されない。また、「塗布法」は、液状物質を用いて膜（層）を形成する方法を包含し、例えば、スロットダイコート法、スリットコート法、ナイフコート法、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、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットコート法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、及びキャピラリーコート法が挙げられる。

インクは、溶液であってよく、エマルション（乳濁液）、サスペンション（懸濁液）などの分散液であってもよい。

「吸収ピーク波長」とは、所定の波長範囲で測定された吸収スペクトルの吸収ピークに基づいて特定されるパラメータであり、吸収スペクトルの吸収ピークのうちの吸光度が最も大きい吸収ピークの波長をいう。

「外部量子効率」とは、ＥＱＥ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）とも称され、光電変換素子に照射された光子の数に対して発生した電子のうち光電変換素子の外部に取り出すことができた電子の数を比率（％）で示した値をいう。

１．光電変換素子
本実施形態にかかる光電変換素子は、陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられる活性層とを含み、
前記活性層は、少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含み、
前記少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが下記要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす、光電変換素子。
要件（ｉ）：２．１ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜＜４．０ＭＰａ^０．５
要件（ｉｉ）：０．８ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜かつ０．２ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜
［前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、
δＤ（Ｐ））は、下記式（１）により算出される値であり、

（式（１）中、
ａは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の種の数を表し、
ｂは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
Ｗ_ｂは、順位がｂ位であるｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の活性層に含まれる重量を表し、
δＤ（Ｐ_ｂ）は、ｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、下記式（２）及び式（３）により算出されるδＤ（Ｎ’）及びδＤ（Ｎ’’）に基づいて決定され、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉ）であり、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉｉ）である。ただし、重量の値が大きい順に並べたときの順位が最大となる材料が２種以上ある場合、これら２種以上の材料のうち、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）の値が最大となる材料の値を、δＤ（Ｎ’）とする。

（式（２）中、
δＤ（Ｎ_１）は、２種以上のｎ型半導体材料のうちの前記活性層に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）

（式（３）中、
ｃは、２以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の種の数を表し、
ｄは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
Ｗ_ｄは、順位がｄ位であるｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の活性層に含まれる重量を表し、
δＤ（Ｎ_ｄ）は、ｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）］

（ハンセン溶解度パラメータ）
ここでまず、本実施形態の光電変換素子及びその活性層に含まれる半導体材料にかかる指標として用いられるハンセン溶解度パラメータ（ＨＳＰ）について説明する。

ハンセン溶解度パラメータ（ＨＳＰ）とは、溶解度パラメータの１種であって、高分子化合物における溶媒探索、複数の高分子化合物を混合する場合の溶解性の検討、添加剤の処方設計などに利用されている。

ハンセン溶解度パラメータは、ファンデルワールス相互作用に起因し、分散力の指標となりうる分散項（分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ）δＤ、静電相互作用に起因し、双極子間力の指標となりうる極性項（分極エネルギーハンセン溶解度パラメータ）δＰ、水素結合に起因し、水素結合力の指標となりうる水素結合項（水素結合エネルギーハンセン溶解度パラメータ）δＨの３成分を含み、これらは３次元的に表すことができる。

ハンセン溶解度パラメータにかかる定義及び計算方法などについては、例えば、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ、Ｈａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：Ａ Ｕｓｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、及びＢ， Ｊｏｈｎ、Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ： ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， Ｔｈｅ Ｂｏｏｋ ａｎｄ ｐａｐｅｒ ｇｒｏｕｐ ａｎｎｕａｌ Ｖｏｌ．３により周知であり、本実施形態においても適宜利用することできる。

また、ハンセン溶解度パラメータ（δＤ、δＰ及びδＨ）は、例えば、Ｈａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ（ＨＳＰｉＰ）などの市販のコンピュータソフトウェアを用いて、化合物の化学構造に基づいて算出することができる。

本実施形態の光電変換素子にかかる活性層は、上記のとおり、少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含み、相分離構造を含むバルクヘテロジャンクション型構造の活性層である。

バルクヘテロジャンクション型構造の活性層の場合、良好な相分離構造を形成させる観点から、一般的にｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との相溶性は高くならないように調整する。しかしながら、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との相溶性が低いと、例えば加熱処理時に、半導体材料が活性層中で凝集、あるいは結晶化する場合がある。その結果として、ＥＱＥの低下、さらには暗電流の増大などを引き起こすため、活性層中で半導体材料を適度に分散させる必要がある。よって、本実施形態では、ハンセン溶解度パラメータの３成分のうち、分散力の指標となりうる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）を用いている。

（ハンセン溶解度パラメータの算出方法）
ここで、本実施形態にかかる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）をコンピュータソフトウェア（例えば、ＨＳＰｉＰ）を用いて算出する算出方法について説明する。

まず、半導体材料（ｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料）の化学構造を特定する。特定された化学構造が複雑あるいは長大であるために、直接的にコンピュータソフトウェアで算出することができない場合には、常法に従う以下の手順［１］～［３］を行う。

［１］まず、特定された半導体材料の化学構造を切断して複数の部分構造に分割し、これにより生じた結合手にそれぞれ水素原子を付加して、当該部分構造を含む部分化合物とする。半導体材料が複数の構成単位を含む高分子化合物である場合には、構成単位ごと又は２以上の適当な構成単位ごとに分割する。ここで、半導体材料がフラーレン誘導体である場合には、フラーレンを復元するとともに、フラーレン骨格から切り出された官能基の結合手に水素原子を付加する。

ここで、半導体材料を分割（切断）する位置は、（ｉ）環構造を形成していない炭素－炭素結合であること（半導体材料がフラーレン誘導体である場合には、フラーレン骨格に最も近く、かつフラーレン骨格に付加されている官能基を切断して分割することができる複数の結合であってもよい。）、及び（ｉｉ）分割により切り出される部分構造の数が最小となること（切り出される部分構造の数が最小となる分割の仕方が複数ある場合には、切り出された部分構造のうち、分子量が最小となる部分構造の分子量が、最も大きくなる分割の仕方を選択する。さらに、切り出される部分構造の数が最小かつ、部分構造のうち分子量が最小となる部分構造の分子量が、最も大きくなる分割の仕方が複数ある場合には、最終的に算出されるδＤの値がより大きくなる位置を選択する。）を条件として決定すればよい。
［２］得られた部分構造から生成した部分化合物ごとにδＤを算出する。フラーレン誘導体の部分構造であるフラーレンのδＤは文献値を使用する。
［３］算出された部分化合物ごとのδＤ値に、個数比も勘案した部分化合物の重量（分子量）分率を乗じた値を加算していき、最終的に得られた値を分割前の半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）とする。

（要件（ｉ））
本実施形態にかかる光電変換素子の活性層は、少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含む（ｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料の詳細については後述する。）。

本実施形態において、少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが、要件（ｉ）：２．１ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜＜４．０ＭＰａ^０．５を満たすように選択される。

換言すると、少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とは、ｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）の値からｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ（Ｎｉ））の値を減じた値の絶対値と、第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ（Ｎｉ））の値から第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ（Ｎｉｉ）の値を減じた値の絶対値との和の値が２．１ＭＰａ^０．５より大きく、かつ４．０ＭＰａ^０．５より小さくなるように選択すればよい。

要件（ｉ）にかかる上記パラメータの値は、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との相溶性を好ましい状態とする観点から、２．１４ＭＰａ^０．５以上であることが好ましく、２．５ＭＰａ^０．５以上であることがより好ましく、２．７ＭＰａ^０．５以上であることがさらに好ましい。要件（ｉ）にかかる上記パラメータの値は、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との相溶性を好ましい状態とする観点から、３．８ＭＰａ^０．５以下であることが好ましく、３．４ＭＰａ^０．５以下であることがより好ましく、３．２ＭＰａ^０．５以下であることがさらに好ましい。

少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料を、要件（ｉ）を満たすように選択すれば、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料間の相溶性が好ましい状態となり、良好な相分離構造を形成させることができる。これにより、特に２００℃以上の加熱温度で加熱しても、ｎ型半導体材料が凝集あるいは結晶化することを抑制することができ、結果として、ＥＱＥの低下を抑制し、さらには暗電流を低下させ、耐熱性を向上させることができる。

（要件（ｉｉ））
本実施形態において、少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが、要件（ｉｉ）：０．８ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜かつ０．２ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜を満たすように選択される。

換言すると、少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とは、ｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）の値からｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）の値を減じた値の絶対値が０．８ＭＰａ^０．５より大きく、かつｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）の値から第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）の値を減じた値の絶対値が０．２ＭＰａ^０．５より大きくなるように選択すればよい。

要件（ｉｉ）にかかるパラメータ｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜の値は、０．２５ＭＰａ^０．５以上であることが好ましく、０．３０ＭＰａ^０．５以上であることがより好ましく、０．４０ＭＰａ^０．５以上であることがさらに好ましい。また、要件（ｉｉ）にかかるパラメータ｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜の値は、０．９５ＭＰａ^０．５以上であることが好ましく、１．１５ＭＰａ^０．５以上であることがより好ましく、１．３０ＭＰａ^０．５以上であることがさらに好ましい。

少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料を、要件（ｉｉ）を満たすように選択すれば、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料間の相溶性、及び複数のｎ型半導体材料間の相溶性が好ましい状態となり、良好な相分離構造を形成させることができる。これにより、特に２００℃以上の加熱温度で加熱しても、ｎ型半導体材料が凝集あるいは結晶化することを抑制することができ、結果として、ＥＱＥの低下を抑制し、さらには暗電流を低下させ、耐熱性を向上させることができる。

なお、前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、２種以上のｐ型半導体材料が活性層に含まれる場合には、δＤ（Ｐ）は、下記式（１）により下記のとおり算出される値とすればよい。

式（１）中、ａは、１以上の整数であって、活性層に含まれるｐ型半導体材料の種の数を表し、ｂは、１以上の整数であって、活性層に含まれるｐ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、Ｗ_ｂは、順位がｂ位であるｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の活性層に含まれる重量を表し、δＤ（Ｐ_ｂ）は、ｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。

換言すると、２種以上のｐ型半導体材料が用いられる場合のδＤ（Ｐ）については、含まれるｐ型半導体材料それぞれについて算出されたδＤの値にｐ型半導体材料それぞれの重量分率を乗じた値の総和とする。

前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、２種以上のｎ型半導体材料が活性層に含まれる場合には、δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、下記式（２）及び式（３）により算出されるδＤ（Ｎ’）及びδＤ（Ｎ’’）に基づいて決定され、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉ）とし、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉｉ）とする。ただし、重量の値が大きい順に並べたときの順位が最大となる材料が２種以上ある場合、これら２種以上の材料のうち、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）の値が最大となる材料の値を、δＤ（Ｎ’）とする。

式（２）中、δＤ（Ｎ_１）は、２種以上のｎ型半導体材料のうちの活性層に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。

式（３）中、ｃは、２以上の整数であって、活性層に含まれるｎ型半導体材料の種の数を表し、ｄは、１以上の整数であって、活性層に含まれるｎ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、Ｗ_ｄは、順位がｄ位であるｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の活性層に含まれる重量を表し、δＤ（Ｎ_ｄ）は、ｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。

換言すると、２種以上のｎ型半導体材料が用いられる場合の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）については、２種以上のｎ型半導体材料のうちの活性層に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータをδＤ（Ｎ’）とし、活性層に含まれる残余のｎ型半導体材料それぞれについて算出されたδＤの値に、残余のｎ型半導体材料それぞれの重量分率を乗じた値の総和をδＤ（Ｎ’’）とし、さらに｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータをδＤ（Ｎｉ）とし、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータをδＤ（Ｎｉｉ）とする。

本実施形態の光電変換素子によれば、少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）、少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）、及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ））を上記のとおり設定することにより、特に２００℃以上の加熱温度で加熱した時に生じるｎ型半導体材料の凝集あるいは結晶化を抑制することができ、結果として光電変換素子の製造工程、又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程などにおける加熱処理による光電変換素子のＥＱＥの低下を抑制し、さらには暗電流を低下させ、耐熱性を効果的に向上させることができる。

ここで、本実施形態の光電変換素子が取り得る構成例について説明する。図１は、本実施形態の光電変換素子の構成を模式的に示す図である。

図１に示されるように、光電変換素子１０は、支持基板１１に設けられている。光電変換素子１０は、支持基板１１に接するように設けられている陽極１２と、陽極１２に接するように設けられている正孔輸送層１３と、正孔輸送層１３に接するように設けられている活性層１４と、活性層１４に接するように設けられている電子輸送層１５と、電子輸送層１５に接するように設けられている陰極１６とを備えている。この構成例では、陰極１６に接するように封止部材１７がさらに設けられている。
以下、本実施形態の光電変換素子に含まれ得る構成要素について具体的に説明する。

（基板）
光電変換素子は、通常、基板（支持基板）上に形成される。また、さらに基板（封止基板）により封止される場合もある。基板には、通常、陽極及び陰極からなる一対の電極のうちの一方が形成される。基板の材料は、特に有機化合物を含む層を形成する際に化学的に変化しない材料であれば特に限定されない。

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。不透明な基板が用いられる場合には、不透明な基板側に設けられる電極とは反対側の電極（換言すると、不透明な基板から遠い側の電極）が透明又は半透明の電極とされることが好ましい。

（電極）
光電変換素子は、一対の電極である陽極及び陰極を含んでいる。陽極及び陰極のうち、少なくとも一方の電極は、光を入射させるために、透明又は半透明の電極とすることが好ましい。

透明又は半透明の電極の材料の例としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜が挙げられる。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酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ＮＥＳＡ等の導電性材料、金、白金、銀、銅が挙げられる。透明又は半透明である電極の材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化スズが好ましい。また、電極として、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などの有機化合物が材料として用いられる透明導電膜を用いてもよい。透明又は半透明の電極は、陽極であっても陰極であってもよい。

一対の電極のうちの一方の電極が透明又は半透明であれば、他方の電極は光透過性の低い電極であってもよい。光透過性の低い電極の材料の例としては、金属、及び導電性高分子が挙げられる。光透過性の低い電極の材料の具体例としては、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、及びこれらのうちの２種以上の合金、又は、これらのうちの１種以上の金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン及び錫からなる群から選ばれる１種以上の金属との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物、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が挙げられる。合金としては、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、及びカルシウム－アルミニウム合金が挙げられる。

（活性層）
本実施形態の光電変換素子が備える活性層は、バルクヘテロジャンクション型の構造を有しており、ｐ型半導体材料と、ｎ型半導体材料とを含む（詳細については後述する。）。

本実施形態において、活性層の厚さは、特に限定されない。活性層の厚さは、暗電流の抑制と生じた光電流の取り出しとのバランスを考慮して、任意好適な厚さとすることができる。活性層の厚さは、特に暗電流をより低減する観点から、好ましくは１００ｎｍ以上であり、より好ましくは１５０ｎｍ以上であり、さらに好ましくは２００ｎｍ以上である。また、活性層の厚さは、好ましくは１０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。

なお、活性層中において、ｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料のうちのいずれとして機能するかは、選択された化合物（重合体）のＨＯＭＯのエネルギーレベルの値又はＬＵＭＯのエネルギーレベルの値から相対的に決定することができる。活性層に含まれるｐ型半導体材料のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯのエネルギーレベルの値と、ｎ型半導体材料のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯのエネルギーレベルの値との関係は、光電変換素子が動作する範囲に適宜設定することができる。

本実施形態において活性層は、２００℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程により形成される（詳細は後述する。）。

ここで、本実施形態にかかる活性層の材料として好適なｐ型半導体材料（Ｐ）及びｎ型半導体材料について説明する。

（１）ｐ型半導体材料（Ｐ）
ｐ型半導体材料（Ｐ）は、所定のポリスチレン換算の重量平均分子量を有する高分子化合物であることが好ましい。

ここで、ポリスチレン換算の重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用い、ポリスチレンの標準試料を用いて算出した重量平均分子量を意味する。

ｐ型半導体材料（Ｐ）のポリスチレン換算の重量平均分子量は、特に溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、３０００以上５０００００以下であることが好ましい。

本実施形態において、ｐ型半導体材料（Ｐ）は、ドナー構成単位（Ｄ構成単位ともいう。）とアクセプター構成単位（Ａ構成単位ともいう。）とを含むπ共役高分子化合物（Ｄ－Ａ型共役高分子化合物ともいう。）であることが好ましい。なお、いずれがドナー構成単位又はアクセプター構成単位であるかは、ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯのエネルギーレベルから相対的に決定しうる。

ここで、ドナー構成単位はπ電子が過剰である構成単位であり、アクセプター構成単位はπ電子が欠乏している構成単位である。

本実施形態において、ｐ型半導体材料（Ｐ）を構成しうる構成単位には、ドナー構成単位とアクセプター構成単位とが直接的に結合した構成単位、さらにはドナー構成単位とアクセプター構成単位とが、任意好適なスペーサー（基又は構成単位）を介して結合した構成単位も含まれる。

高分子化合物であるｐ型半導体材料（Ｐ）としては、例えば、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構造を含む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、ポリフルオレン及びその誘導体が挙げられる。

本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）は、下記式（Ｉ）で表される構成単位を含む高分子化合物であることが好ましい。下記式（Ｉ）で表される構成単位は、本実施形態においては、通常、ドナー構成単位である。

式（Ｉ）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、置換基を有していてもよい３価の芳香族複素環基を表し、Ｚは下記式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）で表される基を表す。

式（Ｚ－１）～（Ｚ－７）中、
Ｒは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよい１価の複素環基、置換基を有していてもよい置換アミノ基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいイミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していてもよい酸イミド基、置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、シアノ基、ニトロ基、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ^ａで表される基、又は－ＳＯ_２－Ｒ^ｂで表される基を表す。ここで、Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）のそれぞれにおいて、Ｒが２つある場合、２つのＲは互いに同一であっても異なっていてもよい。

Ａｒ^１及びＡｒ^２を構成しうる芳香族複素環には、複素環自体が芳香族性を示す単環及び縮合環に加えて、環を構成する複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮合している環が包含される。

Ａｒ^１及びＡｒ^２を構成しうる芳香族複素環は、それぞれ単環であってもよく、縮合環であってもよい。芳香族複素環が縮合環である場合、縮合環を構成する環の全部が芳香族性を有する縮合環であってもよく、一部のみが芳香族性を有する縮合環であってもよい。これらの環が複数の置換基を有する場合、これらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。

Ａｒ^１及びＡｒ^２を構成しうる芳香族炭素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、及びフェナントレン環が挙げられ、好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、より好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。

芳香族複素環の具体例としては、芳香族複素環式化合物として既に説明した化合物が有する環構造が挙げられ、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、チオフェン環、ピロール環、ホスホール環、フラン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、及びジベンゾホスホール環、並びに、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾボロール環、ジベンゾシロール環、及びベンゾピラン環が挙げられる。これらの環は、置換基を有していてもよい。

式（Ｉ）で表される構成単位は、下記式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される構成単位であることが好ましい。換言すると、本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）は、下記式（ＩＩ）又は下記式（ＩＩＩ）で表される構成単位を含む高分子化合物であることが好ましい。

式（ＩＩ）及び式（ＩＩＩ）中、Ａｒ^１、Ａｒ^２及びＲは、前記定義のとおりである。

式（Ｉ）及び（ＩＩＩ）で表される好適な構成単位の例としては、下記式（０９７）～式（１００）で表される構成単位が挙げられる。

式（０９７）～式（１００）中、Ｒは前記定義のとおりである。Ｒが２つある場合、２つあるＲは同一であっても異なっていてもよい。

また、式（ＩＩ）で表される構成単位は、下記式（ＩＶ）で表される構成単位であることが好ましい。換言すると、本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）は、下記式（ＩＶ）で表される構成単位を含む高分子化合物であることが好ましい。

式（ＩＶ）中、Ｘ^１及びＸ^２は、それぞれ独立して、硫黄原子又は酸素原子であり、Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立して、＝Ｃ（Ｒ）－で表される基又は窒素原子であり、Ｒは、前記定義のとおりである。

式（ＩＶ）で表される構成単位としては、Ｘ^１及びＸ^２が硫黄原子であり、Ｚ^１及びＺ^２が＝Ｃ（Ｒ）－で表される基である構成単位が好ましい。

式（ＩＶ）で表される好適な構成単位の例としては、下記式（ＩＶ－１）～式（ＩＶ－１６）で表される構成単位が挙げられる。

式（ＩＶ）で表される構成単位としては、Ｘ^１及びＸ^２が硫黄原子であり、Ｚ^１及びＺ^２が＝Ｃ（Ｒ）－で表される基である構成単位が好ましい。

本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物は、下記式（Ｖ）で表される構成単位を含むことが好ましい。下記式（Ｖ）で表される構成単位は、本実施形態においては、通常、アクセプター構成単位である。

式（Ｖ）中、Ａｒ^３は２価の芳香族複素環基を表す。

Ａｒ^３で表される２価の芳香族複素環基の炭素原子数は、通常２～６０であり、好ましくは４～６０であり、より好ましくは４～２０である。Ａｒ^３で表される２価の芳香族複素環基は置換基を有していてもよい。Ａｒ^３で表される２価の芳香族複素環基が有していてもよい置換基の例としては、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよい１価の複素環基、置換基を有していてもよい置換アミノ基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいイミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していてもよい酸イミド基、置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、シアノ基、及びニトロ基が挙げられる。

式（Ｖ）で表される構成単位としては、下記式（Ｖ－１）～式（Ｖ－８）で表される構成単位が好ましい。

式（Ｖ－１）～式（Ｖ－８）中、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｚ^１、Ｚ^２及びＲは前記定義のとおりである。Ｒが２つある場合、２つあるＲは、同一であっても異なっていてもよい。

原料化合物の入手性の観点から、式（Ｖ－１）～式（Ｖ－８）中のＸ^１及びＸ^２は、いずれも硫黄原子であることが好ましい。

ｐ型半導体材料は、チオフェン骨格を含む構成単位を含み、π共役系を含むπ共役高分子化合物であることが好ましい。

Ａｒ^３で表される２価の芳香族複素環基の具体例としては、下記式（１０１）～式（１９０）で表される基が挙げられる。

式（１０１）～式（１９０）中、Ｒは前記と同義である。Ｒが複数ある場合、複数あるＲは、互いに同一であっても異なっていてもよい。

本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物は、ドナー構成単位として式（Ｉ）で表される構成単位を含み、かつアクセプター構成単位として式（Ｖ）で表される構成単位を含むπ共役高分子化合物であることが好ましい。

ｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物は、２種以上の式（Ｉ）で表される構成単位を含んでいてもよく、２種以上の式（Ｖ）で表される構成単位を含んでいてもよい。

例えば、溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物は、下記式（ＶＩ）で表される構成単位を含んでいてもよい。

式（ＶＩ）中、Ａｒ^４はアリーレン基を表す。

Ａｒ^４で表されるアリーレン基とは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から、水素原子を２個除いた残りの原子団を意味する。芳香族炭化水素には、縮合環を有する化合物、独立したベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる２個以上が、直接的に又はビニレン基などの２価の基を介して結合した化合物も含まれる。

芳香族炭化水素が有していてもよい置換基の例としては、複素環式化合物が有していてもよい置換基として例示された置換基と同様の置換基が挙げられる。

Ａｒ^４で表されるアリーレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで通常６～６０であり、好ましくは６～２０である。置換基を含めたアリーレン基の炭素原子数は、通常６～１００である。

Ａｒ^４で表されるアリーレン基の例としては、フェニレン基（例えば、下記式１～式３）、ナフタレン－ジイル基（例えば、下記式４～式１３）、アントラセン－ジイル基（例えば、下記式１４～式１９）、ビフェニル－ジイル基（例えば、下記式２０～式２５）、ターフェニル－ジイル基（例えば、下記式２６～式２８）、縮合環化合物基（例えば、下記式２９～式３５）、フルオレン－ジイル基（例えば、下記式３６～式３８）、及びベンゾフルオレン－ジイル基（例えば、下記式３９～式４６）が挙げられる。

式中、Ｒは前記定義のとおりである。複数あるＲは、互いに同一であっても異なっていてもよい。

式（ＶＩ）で表される構成単位は、下記式（ＶＩＩ）で表される構成単位であることが好ましい。

式（ＶＩＩ）中、Ｒは、前記定義のとおりである。２つあるＲは、互いに同一であっても異なっていてもよい。

ｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物を構成する構成単位は、上記の構成単位から選択される２種以上の構成単位が２つ以上組み合わされて連結された構成単位であってもよい。

ｐ型半導体材料（Ｐ）としての高分子化合物が、式（Ｉ）で表される構成単位及び／又は式（Ｖ）で表される構成単位を含む場合、式（Ｉ）で表される構成単位及び式（Ｖ）で表される構成単位の合計量は、高分子化合物が含むすべての構成単位の量を１００モル％とすると、通常２０モル％～１００モル％であり、ｐ型半導体材料（Ｐ）としての電荷輸送性を向上させることができるので、好ましくは４０モル％～１００モル％であり、より好ましくは５０モル％～１００モル％である。

本実施形態のｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物の具体例としては、下記式（Ｐ－１）～（Ｐ－１２）で表される高分子化合物が挙げられる。

式中、Ｒは、前記定義のとおりである。複数あるＲは、互いに同一であっても異なっていてもよい。

ｐ型半導体材料（Ｐ）である高分子化合物の上記具体例のうち、、ＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させてこれらのバランスを良好にし、耐熱性を向上させる観点から、上記式Ｐ－１～Ｐ－５で表される高分子化合物を用いることが好ましい。

（２）ｎ型半導体材料
本実施形態のｎ型半導体材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。

低分子化合物であるｎ型半導体材料の例としては、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、フルオレノン誘導体、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、並びに、バソクプロイン等のフェナントレン誘導体が挙げられる。

高分子化合物であるｎ型半導体材料の例としては、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構造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、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、並びに、ポリフルオレン及びその誘導体が挙げられる。

本実施形態にかかる光電変換素子の活性層は、ｎ型半導体材料として非フラーレン化合物を含みうる。以下、本実施形態の活性層に含まれうるｎ型半導体材料について説明する。

（ｉ）非フラーレン化合物
非フラーレン化合物とは、フラーレン及びフラーレン誘導体のいずれでもない化合物をいう。非フラーレン化合物としては、多数の化合物が公知であり、市販されており入手可能である。

本実施形態のｎ型半導体材料である非フラーレン化合物は、好ましくは電子供与性を有する部分ＤＰと、電子受容性を有する部分ＡＰとを含む化合物である。

部分ＤＰと部分ＡＰとを含む非フラーレン化合物は、より好ましくは、非フラーレン化合物中の部分ＤＰが、互いにπ結合している、一対以上の原子を含む。

このような非フラーレン化合物中のケトン構造、スルホキシド構造、及びスルホン構造のいずれも含まない部分は、部分ＤＰとなりうる。部分ＡＰの例としては、ケトン構造を含む部分が挙げられる。

本実施形態のｎ型半導体材料である非フラーレン化合物は、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド構造を含む化合物であることが好ましい。非フラーレン化合物としてのペリレンテトラカルボン酸ジイミド構造を含む化合物の例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。

式中、Ｒは、前記定義のとおりである。複数あるＲは、互いに同一であっても異なっていてもよい。

本実施形態のｎ型半導体材料である非フラーレン化合物は、好ましくは、下記式（ＶＩＩＩ）で表される化合物である。下記式（ＶＩＩＩ）で表される化合物は、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド構造を含む非フラーレン化合物である。

式（ＶＩＩＩ）中、
Ｒ_１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_１は同一であっても異なっていてもよい。

式（ＶＩＩＩ）中、Ｒ_１は、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましい。Ｒ_１は、－（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３で表される基、－ＣＨ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_２で表される基又は－（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３で表される基中の１個以上の水素原子がフッ素原子で置換されているアルキル基であることが好ましく、－（ＣＨ_２）（ＣＦ_２）_ｎ－１ＣＦ_３で表される基であることがより好ましい。なお、ｎは整数を意味し、Ｒ_１が－（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３で表される基である場合、ｎの下限値は１が好ましく、５がより好ましく、７がさらに好ましく、ｎの上限値は３０が好ましく、２５がより好ましく、１５がさらに好ましい。また、Ｒ_１が－（ＣＨ_２）（ＣＦ_２）_ｎ－１ＣＦ_３で表される基である場合、ｎの下限値は１が好ましく、３がより好ましく、ｎの上限値は１０が好ましく、７がより好ましく、５がさらに好ましい。

Ｒ_２は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。Ｒ_２は、エネルギー準位の観点から電子吸引性の基であることが好ましく、ハロゲン原子、１個以上のハロゲン原子を置換基として含むアルキル基、１個以上のハロゲン原子を置換基として含むアルコキシ基、１個以上のハロゲン原子を置換基として含む１価の芳香族炭化水素基又は１個以上のハロゲン原子を置換基として含む１価の芳香族複素環基であることがより好ましく、臭素原子、フッ素原子、１個以上のフッ素原子を置換基として含むアルキル基、１個以上のフッ素原子を置換基として含むアルコキシ基、１個以上のフッ素原子を置換基として含む１価の芳香族炭化水素基又は１個以上のフッ素原子を置換基として含む１価の芳香族複素環基であることがさらに好ましく、１個以上のフッ素原子を置換基として含むアルキル基であることが最も好ましい。複数あるＲ_２は同一であっても異なっていてもよい。

式（ＶＩＩＩ）中、Ｒ_１及びＲ_２のうちの少なくとも一方が、フッ素原子、フッ素原子を置換基として含むアルキル基、フッ素原子を置換基として含むアルコキシ基、フッ素原子を置換基として含む１価の芳香族炭化水素基又はフッ素原子を置換基として含む１価の芳香族複素環基であることが好ましく、Ｒ_１が１個以上のフッ素原子を置換基として含むアルキル基であり、Ｒ_２が水素原子であることがより好ましい。

本実施形態において好適に用いることができるｎ型半導体材料の例としては、式（ＶＩＩＩ）中、Ｒ_１が－ＣＨ_２（ＣＦ_２）_２ＣＦ_３で表される基であり、Ｒ_２が水素原子である化合物、及びＲ_１が－ＣＨ（Ｃ_５Ｈ_１１）_２で表される基であって、複数あるＲ_２のうちの少なくとも１つが－ＣＦ_３で表される基である化合物が挙げられる。

本実施形態において好適に用いることができる式（ＶＩＩＩ）で表されるｎ型半導体材料の具体例としては、下記式（Ｎ－１）～（Ｎ－１３）で表される化合物が挙げられる。

本実施形態のｎ型半導体材料である非フラーレン化合物は、下記式（ＩＸ）で表される化合物であることが好ましい。

Ａ^１－Ｂ^１０－Ａ^２ （ＩＸ）

式（ＩＸ）中、
Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、Ｂ^１０は、π共役系を含む基を表す。なお、Ａ^１及びＡ^２は、電子受容性を有する部分ＡＰに相当し、Ｂ^１０は、電子供与性を有する部分ＤＰに相当する。

Ａ^１及びＡ^２である電子求引性の基の例としては、－ＣＨ＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基、及び下記式（ａ－１）～式（ａ－９）で表される基が挙げられる。

式（ａ－１）～式（ａ－７）中、
Ｔは、置換基を有していてもよい炭素環、又は置換基を有していてもよい複素環を表す。炭素環及び複素環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。これらの環が置換基を複数有する場合、複数ある置換基は、同一であっても異なっていてもよい。

Ｔである置換基を有していてもよい炭素環の例としては、芳香族炭素環が挙げられ、好ましくは芳香族炭素環である。Ｔである置換基を有していてもよい炭素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、及びフェナントレン環が挙げられ、好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、及びフェナントレン環であり、より好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。

Ｔである置換基を有していてもよい複素環の例としては、芳香族複素環が挙げられ、好ましくは芳香族炭素環である。Ｔである置換基を有していてもよい複素環の具体例としては、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、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、及びチエノチオフェン環が挙げられ、好ましくはチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、チアゾール環、及びチオフェン環であり、より好ましくはチオフェン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。

Ｔである炭素環又は複素環が有しうる置換基の例としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、及び１価の複素環基が挙げられ、好ましくはフッ素原子、及び／又は炭素原子数１～６のアルキル基である。

Ｘ^４、Ｘ^５、及びＸ^６は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、アルキリデン基、又は＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基を表し、好ましくは、酸素原子、硫黄原子、又は＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基である。

Ｘ^７は、水素原子又はハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は１価の複素環基を表す。

Ｒ^ａ１、Ｒ^ａ２、Ｒ^ａ３、Ｒ^ａ４、及びＲ^ａ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は１価の複素環基を表し、好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基である。

式（ａ－８）及び式（ａ－９）中、
Ｒ^ａ６及びＲ^ａ７は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭素環基、又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表し、複数あるＲ^ａ６及びＲ^ａ７は、同一であっても異なっていてもよい。

Ａ^１及びＡ^２である電子求引性の基としては、下記の式（ａ－１－１）～式（ａ－１－４）並びに式（ａ－６－１）及び式（ａ－７－１）で表される基が好ましい。ここで、複数あるＲ^ａ１０は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表し、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す。Ｒ^ａ３、Ｒ^ａ４、及びＲ^ａ５は、それぞれ独立して、前記と同義であり、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。

Ｂ^１０であるπ共役系を含む基の例としては、後述する式（Ｘ）で表される化合物における、－（Ｓ^１）_ｎ１－Ｂ^１１－（Ｓ^２）_ｎ２－で表される基が挙げられる。

本実施形態のｎ型半導体材料である非フラーレン化合物は、下記式（Ｘ）で表される化合物であることが好ましい。

Ａ^１－（Ｓ^１）_ｎ１－Ｂ^１１－（Ｓ^２）_ｎ２－Ａ^２ （Ｘ）

式（Ｘ）中、
Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表す。Ａ^１及びＡ^２の例及び好ましい例は、前記式（ＩＸ）におけるＡ^１及びＡ^２について説明した例及び好ましい例と同様である。

Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい２価の炭素環基、置換基を有していてもよい２価の複素環基、－Ｃ（Ｒ^ｓ１）＝Ｃ（Ｒ^ｓ２）－で表される基（ここで、Ｒ^ｓ１及びＲ^ｓ２は、それぞれ独立して、水素原子、又は置換基（好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。）、又は－Ｃ≡Ｃ－で表される基を表す。

Ｓ^１及びＳ^２である、置換基を有していてもよい２価の炭素環基及び置換基を有していてもよい２価の複素環基は、縮合環であってもよい。２価の炭素環基又は２価の複素環基が、複数の置換基を有する場合、複数ある置換基は、同一であっても異なっていてもよい。

式（Ｘ）中、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０以上の整数を表し、好ましくはそれぞれ独立して、０又は１を表し、より好ましくは、同時に０又は１を表す。

上記のとおり、式（Ｘ）で表される非フラーレン化合物は、スペーサー（基、構成単位）であるＳ^１及びＳ^２により、部分ＤＰ、部分ＡＰが連結された構造を有している。

２価の炭素環基の例としては、２価の芳香族炭素環基が挙げられる。
２価の複素環基の例としては、２価の芳香族複素環基が挙げられる。
２価の芳香族炭素環基又は２価の芳香族複素環基が縮合環である場合、縮合環を構成する環の全部が芳香族性を有する縮合環であってもよく、一部のみが芳香族性を有する縮合環であってもよい。

Ｓ^１及びＳ^２の例としては、既に説明したＡｒ^３で表される２価の芳香族複素環基の例として挙げられた式（１０１）～（１７２）、（１７８）～（１８５）のいずれかで表される基、及びこれらの基における水素原子が置換基で置換された基が挙げられる。

Ｓ^１及びＳ^２は、好ましくは、それぞれ独立して、下記式（ｓ－１）及び（ｓ－２）のいずれかで表される基を表す。

式（ｓ－１）及び（ｓ－２）中、
Ｘ^３は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｒａ^１０は、前記定義のとおりである。

Ｓ^１及びＳ^２は、好ましくは、それぞれ独立して、式（１４２）、式（１４８）、式（１８４）で表される基、又はこれらの基における水素原子が置換基で置換された基であり、より好ましくは、前記式（１４２）若しくは式（１８４）で表される基、又は式（１８４）で表される基における１つの水素原子が、アルコキシ基で置換された基である。

Ｂ^１１は、炭素環構造及び複素環構造からなる群から選択された２以上の構造の縮合環基であり、かつオルト－ペリ縮合構造を含まない縮合環基であり、かつ置換基を有していてもよい縮合環基を表す。

Ｂ^１１である縮合環基は、互いに同一である２以上の構造を縮合した構造を含んでいてもよい。

Ｂ^１１である縮合環基が複数の置換基を有する場合、複数ある置換基は、同一であっても異なっていてもよい。

Ｂ^１１である縮合環基を構成しうる炭素環構造の例としては、下記式（Ｃｙ１）及び式（Ｃｙ２）で表される環構造が挙げられる。

Ｂ^１１である縮合環基を構成しうる複素環構造の例としては、下記式（Ｃｙ３）～式（Ｃｙ９）で表される環構造が挙げられる。

式中、
Ｒは、前記定義のとおりであり、
Ｂ^１１は、好ましくは、前記式（Ｃｙ１）～式（Ｃｙ９）で表される構造からなる群から選択された２以上の構造が縮合してなる縮合環基であって、オルト－ペリ縮合構造を含まない縮合環基であり、かつ置換基を有していてもよい縮合環基である。Ｂ^１１は、式（Ｃｙ１）～式（Ｃｙ９）で表される構造のうち、２以上の同一の構造が縮合した構造を含んでいてもよい。

Ｂ^１１は、より好ましくは、式（Ｃｙ１）～式（Ｃｙ５）及び式（Ｃｙ７）で表される構造からなる群から選択された２以上の構造が縮合してなる縮合環基であって、オルト－ペリ縮合構造を含まない縮合環基であり、かつ置換基を有していてもよい縮合環基である。

Ｂ^１１である縮合環基が有していてもよい置換基は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、及び置換基を有していてもよい１価の複素環基である。Ｂ^１１で表される縮合環基が有していてもよいアリール基は、例えば、アルキル基により置換されていてもよい。

Ｂ^１１である縮合環基の例としては、下記式（ｂ－１）～式（ｂ－１４）で表される基、及びこれらの基における水素原子が、置換基（好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい１価の複素環基）で置換された基が挙げられる。

式（ｂ－１）～式（ｂ－１４）中、
Ｒ^ａ１０は、前記定義のとおりである。
式（ｂ－１）～式（ｂ－１４）中、複数あるＲ^a１０は、それぞれ独立して、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基である。

式（ＩＸ）又は式（Ｘ）で表される化合物の例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。

上記式中、
Ｒは、前記定義のとおりであり、
Ｘは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
上記式中、Ｒは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいアルコキシ基であることが好ましい。

式（ＩＸ）又は式（Ｘ）で表される化合物としては、下記式Ｎ－１４～式Ｎ－１７で表される化合物が好ましい。

非フラーレン化合物としては、光電変換素子の製造工程又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程などにおける加熱処理によるＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させて、これらのバランスを良好にし、耐熱性を向上させることができるため、上記式（Ｎ－１）或いは（Ｎ－２）又は式（Ｎ－１４）～（Ｎ－１７）で表される非フラーレン化合物を用いることが好ましい。

また、本実施形態において、活性層に含まれる少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が、非フラーレン化合物であることが好ましい。

本実施形態において、活性層は、少なくとも２種のｎ型半導体材料として２種以上の非フラーレン化合物を含んでいてもよく、活性層に含まれる少なくとも２種のｎ型半導体材料が、いずれも非フラーレン化合物であってもよい。

本実施形態において、「ｎ型半導体材料」は、既に説明した式（ＶＩＩＩ）で表される２種以上の化合物であっても、式（ＩＸ）で表される２種以上の化合物であっても、式（Ｘ）で表される２種以上の化合物であってもよく、さらには式（ＶＩＩＩ）で表される化合物、式（ＩＸ）で表される化合物、及び式（Ｘ）で表される化合物からなる群から選択される２種以上の化合物の組合せであってもよい。

少なくとも２種のｎ型半導体材料がいずれも非フラーレン化合物である場合の具体例としては、既に説明した化合物Ｎ－１と化合物Ｎ－２との組合せ、化合物Ｎ－１と化合物Ｎ－３との組合せ、化合物Ｎ－１と化合物Ｎ－４との組合せ、化合物Ｎ－１と化合物Ｎ－１４との組合せ、化合物Ｎ－１と化合物Ｎ－１７との組合せ、並びに化合物Ｎ－１４と化合物Ｎ－１７との組合せが挙げられる。

このような組合せによれば、光電変換素子の製造工程又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程などにおける加熱処理によるＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させて、これらのバランスを良好にし、耐熱性を向上させることができる。

（ｉｉ）フラーレン誘導体
本実施形態にかかるｎ型半導体材料は、「フラーレン誘導体」を含みうる。本実施形態では少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が非フラーレン化合物であり、かつ残余のｎ型半導体材料がフラーレン誘導体であることが好ましい。活性層に含まれる２種のｎ型半導体材料のうちの１種が非フラーレン化合物であり、かつ他の１種のｎ型半導体材料がフラーレン誘導体であることが好ましい。

本実施形態においては、少なくとも２種のｎ型半導体材料のいずれもが、フラーレン誘導体であってもよい。

ここで、フラーレン誘導体とは、フラーレン（Ｃ_６０フラーレン、Ｃ_７０フラーレン、Ｃ_７６フラーレン、Ｃ_７８フラーレン、及びＣ_８４フラーレン）のうちの少なくとも一部が修飾された化合物をいう。換言すると、フラーレン骨格に１つ以上の官能基付加された化合物をいう。以下、特にＣ_６０フラーレンのフラーレン誘導体を「Ｃ_６０フラーレン誘導体」といい、Ｃ_７０フラーレンのフラーレン誘導体を「Ｃ_７０フラーレン誘導体」という場合がある。

本実施形態においてｎ型半導体材料として用いられうるフラーレン誘導体は、本発明の目的を損なわない限り特に限定されない。

本実施形態において用いられうるＣ_６０フラーレン誘導体の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。

式中、Ｒは前記定義のとおりである。Ｒが複数ある場合、複数あるＲは、互いに同一であっても異なっていてもよい。

Ｃ_７０フラーレン誘導体の例としては、下記の化合物が挙げられる。

本実施形態において、ｎ型半導体材料であるフラーレン誘導体は、下記式で表される化合物Ｎ－１８（［Ｃ６０］ＰＣＢＭ）又は化合物Ｎ－１９（［Ｃ７０］ＰＣＢＭ）であることが好ましい。

本実施形態において、活性層は、特にｎ型半導体材料として、フラーレン誘導体を１種のみ含んでいても、２種以上含んでいてもよい。

少なくとも２種のｎ型半導体材料が、非フラーレン化合物を含み、さらにフラーレン誘導体を含む場合の具体例としては、既に説明した非フラーレン化合物である化合物Ｎ－１～Ｎ－１７のうちの１つ以上と、化合物Ｎ－１８及びＮ－１９のうちの１つ以上との組合わせが挙げられる。

特にフラーレン誘導体であるｎ型半導体材料の凝集や結晶化を抑制し、ＥＱＥ及び暗電流などの特性を良好にし、耐熱性を向上させる観点から、化合物Ｎ－１及び化合物Ｎ－１８の組合せ、化合物Ｎ－１及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－２及び化合物Ｎ－１８の組合せ、化合物Ｎ－２及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－３及び化合物Ｎ－１８の組合せ、化合物Ｎ－３及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－４及び化合物Ｎ－１８の組合せ、化合物Ｎ－４及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－１４及び化合物Ｎ－１８の組合せ、Ｎ－１４及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－１５及び化合物Ｎ－１８の組合せ、化合物Ｎ－１５及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－１６及び化合物Ｎ－１８の組合せ、化合物Ｎ－１６及び化合物Ｎ－１９の組合せ、化合物Ｎ－１７及び化合物Ｎ－１８の組合せ、並びに化合物Ｎ－１７及び化合物Ｎ－１９の組合せが好ましい。

このような組合せとすれば、ｎ型半導体材料の凝集や結晶化を抑制し、光電変換素子の製造工程又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程などにおける加熱処理によるＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させて、これらのバランスを良好にし、耐熱性を向上させることができる。

（中間層）
図１に示されるとおり、本実施形態の光電変換素子は、光電変換効率などの特性を向上させるための構成要素として、例えば、電荷輸送層（電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層）などの中間層（バッファー層）を備えていることが好ましい。

また、中間層に用いられる材料の例としては、カルシウムなどの金属、酸化モリブデン、酸化亜鉛などの無機酸化物半導体、及びＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン））とＰＳＳ（ポリ（４－スチレンスルホネート））との混合物（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）が挙げられる。

図１に示されるように、光電変換素子は、陽極と活性層との間に、正孔輸送層を備えることが好ましい。正孔輸送層は、活性層から電極へと正孔を輸送する機能を有する。

陽極に接して設けられる正孔輸送層を、特に正孔注入層という場合がある。陽極に接して設けられる正孔輸送層（正孔注入層）は、陽極への正孔の注入を促進する機能を有する。正孔輸送層（正孔注入層）は、活性層に接していてもよい。

正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む。正孔輸送性材料の例としては、ポリチオフェン及びその誘導体、芳香族アミン化合物、芳香族アミン残基を有する構成単位を含む高分子化合物、ＣｕＳＣＮ、ＣｕＩ、ＮｉＯ、酸化タングステン（ＷＯ_３）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）が挙げられる。

中間層は、従来公知の任意好適な形成方法により形成することができる。中間層は、真空蒸着法や活性層の形成方法と同様の塗布法により形成することができる。

本実施形態にかかる光電変換素子は、中間層が電子輸送層であって、基板（支持基板）、陽極、正孔輸送層、活性層、電子輸送層、陰極がこの順に互いに接するように積層された構成を有することが好ましい。

図１に示されるように、本実施形態の光電変換素子は、陰極と活性層との間に、中間層として電子輸送層を備えていることが好ましい。電子輸送層は、活性層から陰極へと電子を輸送する機能を有する。電子輸送層は、陰極に接していてもよい。電子輸送層は活性層に接していてもよい。

陰極に接して設けられる電子輸送層を、特に電子注入層という場合がある。陰極に接して設けられる電子輸送層（電子注入層）は、活性層で発生した電子の陰極への注入を促進する機能を有する。

電子輸送層は、電子輸送性材料を含む。電子輸送性材料の例としては、ポリアルキレンイミン及びその誘導体、フルオレン構造を含む高分子化合物、カルシウムなどの金属、金属酸化物が挙げられる。

ポリアルキレンイミン及びその誘導体の例としては、エチレンイミン、プロピレンイミン、ブチレンイミン、ジメチルエチレンイミン、ペンチレンイミン、ヘキシレンイミン、ヘプチレンイミン、オクチレンイミンといった炭素原子数２～８のアルキレンイミン、特に炭素原子数２～４のアルキレンイミンの１種又は２種以上を常法により重合して得られるポリマー、ならびにそれらを種々の化合物と反応させて化学的に変性させたポリマーが挙げられる。ポリアルキレンイミン及びその誘導体としては、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）及びエトキシ化ポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）が好ましい。

フルオレン構造を含む高分子化合物の例としては、ポリ［（９，９－ビス（３’－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）プロピル）－２，７－フルオレン）－オルト－２，７－（９，９’－ジオクチルフルオレン）］（ＰＦＮ）及びＰＦＮ－Ｐ２が挙げられる。

金属酸化物の例としては、酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、酸化チタン及び酸化ニオブが挙げられる。金属酸化物としては、亜鉛を含む金属酸化物が好ましく、中でも酸化亜鉛が好ましい。

その他の電子輸送性材料の例としては、ポリ（４－ビニルフェノール）、ペリレンジイミドが挙げられる。

（封止部材）
本実施形態の光電変換素子は、封止部材をさらに含み、かかる封止部材により封止された封止体とすることが好ましい。
封止部材は任意好適な従来公知の部材を用いることができる。封止部材の例としては、基板（封止基板）であるガラス基板とＵＶ硬化性樹脂などの封止材（接着剤）との組合せが挙げられる。

封止部材は、１層以上の層構造である封止層であってもよい。封止層を構成する層の例としては、ガスバリア層、ガスバリア性フィルムが挙げられる。

封止層は、水分を遮断する性質（水蒸気バリア性）又は酸素を遮断する性質（酸素バリア性）を有する材料により形成することが好ましい。封止層の材料として好適な材料の例としては、三フッ化ポリエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、脂環式ポリオレフィン、エチレン－ビニルアルコール共重合体などの有機材料、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボンなどの無機材料などが挙げられる。

封止部材は、通常、光電変換素子が適用される、例えば下記適用例のデバイスに組み込まれる際において実施される加熱処理に耐え得る材料により構成される。

（光電変換素子の用途）
本実施形態の光電変換素子の用途としては、光検出素子、太陽電池が挙げられる。
より具体的には、本実施形態の光電変換素子は、電極間に電圧（逆バイアス電圧）を印加した状態で、透明又は半透明の電極側から光を照射することにより、光電流を流すことができ、光検出素子（光センサー）として動作させることができる。また、光検出素子を複数集積することによりイメージセンサーとして用いることもできる。このように本実施形態の光電変換素子は、特に光検出素子として好適に用いることができる。

また、本実施形態の光電変換素子は、光が照射されることにより、電極間に光起電力を発生させることができ、太陽電池として動作させることができる。光電変換素子を複数集積することにより太陽電池モジュールとすることもできる。

（光電変換素子の適用例）
本実施形態にかかる光電変換素子は、光検出素子として、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、入退室管理システム、デジタルカメラ、及び医療機器などの種々の電子装置が備える検出部に好適に適用することができる。

本実施形態の光電変換素子は、上記例示の電子装置が備える、例えば、Ｘ線撮像装置及びＣＭＯＳイメージセンサーなどの固体撮像装置用のイメージ検出部（例えば、Ｘ線センサーなどのイメージセンサー）、指紋検出部、顔検出部、静脈検出部及び虹彩検出部などの生体の一部分の所定の特徴を検出する生体情報認証装置の検出部（例えば、近赤外線センサー）、パルスオキシメータなどの光学バイオセンサーの検出部などに好適に適用することができる。

本実施形態の光電変換素子は、固体撮像装置用のイメージ検出部として、さらにはＴｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）型距離測定装置（ＴＯＦ型測距装置）に好適に適用することもできる。

ＴＯＦ型測距装置では、光源からの放射光が測定対象物において反射された反射光を光電変換素子で受光させることにより距離を測定する。具体的には、光源から放射された照射光が測定対象物で反射して反射光として戻るまでの飛行時間を検出して測定対象物までの距離を求める。ＴＯＦ型には、直接ＴＯＦ方式と間接ＴＯＦ方式とが存在する。直接ＴＯＦ方式では光源から光を照射した時刻と反射光を光電変換素子で受光した時刻との差を直接計測し、間接ＴＯＦ方式では飛行時間に依存した電荷蓄積量の変化を時間変化に換算することで距離を計測する。間接ＴＯＦ方式で用いられる電荷蓄積により飛行時間を得る測距原理には、光源からの放射光と測定対象で反射される反射光との位相から飛行時間を求める連続波（特に正弦波）変調方式とパルス変調方式とがある。

以下、本実施形態にかかる光電変換素子が好適に適用され得る検出部のうち、固体撮像装置用のイメージ検出部及びＸ線撮像装置用のイメージ検出部、生体認証装置（例えば指紋認証装置や静脈認証装置など）のための指紋検出部及び静脈検出部、並びにＴＯＦ型測距装置（間接ＴＯＦ方式）のイメージ検出部の構成例について、図面を参照して説明する。

（固体撮像装置用のイメージ検出部）
図２は、固体撮像装置用のイメージ検出部の構成例を模式的に示す図である。

イメージ検出部１は、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０と、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０を覆うように設けられている層間絶縁膜３０と、層間絶縁膜３０上に設けられている、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０と、層間絶縁膜３０を貫通するように設けられており、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０と光電変換素子１０とを電気的に接続する層間配線部３２と、光電変換素子１０を覆うように設けられている封止層４０と、封止層４０上に設けられているカラーフィルター５０とを備えている。

ＣＭＯＳトランジスタ基板２０は、従来公知の任意好適な構成を設計に応じた態様で備えている。

ＣＭＯＳトランジスタ基板２０は、基板の厚さ内に形成されたトランジスタ、コンデンサなどを含み、種々の機能を実現するためのＣＭＯＳトランジスタ回路（ＭＯＳトランジスタ回路）などの機能素子を備えている。

機能素子としては、例えば、フローティングディフュージョン、リセットトランジスタ、出力トランジスタ、選択トランジスタが挙げられる。

このような機能素子、配線などにより、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０には、信号読み出し回路などが作り込まれている。

層間絶縁膜３０は、例えば酸化シリコン、絶縁性樹脂などの従来公知の任意好適な絶縁性材料により構成することができる。層間配線部３２は、例えば、銅、タングステンなどの従来公知の任意好適な導電性材料（配線材料）により構成することができる。層間配線部３２は、例えば、配線層の形成と同時に形成されるホール内配線であっても、配線層とは別途形成される埋込みプラグであってもよい。

封止層４０は、光電変換素子１０を機能的に劣化させてしまうおそれのある酸素、水などの有害物質の浸透を防止又は抑制できることを条件として、従来公知の任意好適な材料により構成することができる。封止層４０は、既に説明した封止部材１７と同様の構成とすることができる。

カラーフィルター５０としては、従来公知の任意好適な材料により構成され、かつイメージ検出部１の設計に対応した例えば原色カラーフィルターを用いることができる。また、カラーフィルター５０としては、原色カラーフィルターと比較して、厚さを薄くすることができる補色カラーフィルターを用いることもできる。補色カラーフィルターとしては、例えば（イエロー、シアン、マゼンタ）の３種類、（イエロー、シアン、透明）の３種類、（イエロー、透明、マゼンタ）の３種類、及び（透明、シアン、マゼンタ）の３種類が組み合わされたカラーフィルターを用いることができる。これらは、カラー画像データを生成できることを条件として、光電変換素子１０及びＣＭＯＳトランジスタ基板２０の設計に対応した任意好適な配置とすることができる。

カラーフィルター５０を介して光電変換素子１０が受光した光は、光電変換素子１０によって、受光量に応じた電気信号に変換され、電極を介して、光電変換素子１０外に受光信号、すなわち撮像対象に対応する電気信号として出力される。

次いで、光電変換素子１０から出力された受光信号は、層間配線部３２を介して、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０に入力され、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０に作り込まれた信号読み出し回路により読み出され、図示しないさらなる任意好適な従来公知の機能部によって信号処理されることにより、撮像対象に基づく画像情報が生成される。

（指紋検出部）
図３は、表示装置に一体的に構成される指紋検出部の構成例を模式的に示す図である。

携帯情報端末の表示装置２は、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０を主たる構成要素として含む指紋検出部１００と、当該指紋検出部１００上に設けられ、所定の画像を表示する表示パネル部２００とを備えている。

この構成例では、表示パネル部２００の表示領域２００ａと一致する領域に指紋検出部１００が設けられている。換言すると、指紋検出部１００の上方に、表示パネル部２００が一体的に積層されている。

表示領域２００ａのうちの一部の領域においてのみ指紋検出を行う場合には、当該一部の領域のみに対応させて指紋検出部１００を設ければよい。

指紋検出部１００は、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０を本質的な機能を奏する機能部として含む。指紋検出部１００は、図示されていない保護フィルム（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）、支持基板、封止基板、封止部材、バリアフィルム、バンドパスフィルター、赤外線カットフィルムなどの任意好適な従来公知の部材を所望の特性が得られるような設計に対応した態様で備え得る。指紋検出部１００には、既に説明したイメージ検出部の構成を採用することもできる。

光電変換素子１０は、表示領域２００ａ内において、任意の態様で含まれ得る。例えば、複数の光電変換素子１０が、マトリクス状に配置されていてもよい。

光電変換素子１０は、既に説明したとおり、支持基板１１に設けられており、支持基板１１には、例えばマトリクス状に電極（陽極又は陰極）が設けられている。

光電変換素子１０が受光した光は、光電変換素子１０によって、受光量に応じた電気信号に変換され、電極を介して、光電変換素子１０外に受光信号、すなわち撮像された指紋に対応する電気信号として出力される。

表示パネル部２００は、この構成例では、タッチセンサーパネルを含む有機エレクトロルミネッセンス表示パネル（有機ＥＬ表示パネル）として構成されている。表示パネル部２００は、例えば有機ＥＬ表示パネルの代わりに、バックライトなどの光源を含む液晶表示パネルなどの任意好適な従来公知の構成を有する表示パネルにより構成されていてもよい。

表示パネル部２００は、既に説明した指紋検出部１００上に設けられている。表示パネル部２００は、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）２２０を本質的な機能を奏する機能部として含む。表示パネル部２００は、さらに任意好適な従来公知のガラス基板といった基板（支持基板２１０又は封止基板２４０）、封止部材、バリアフィルム、円偏光板などの偏光板、タッチセンサーパネル２３０などの任意好適な従来公知の部材を所望の特性に対応した態様で備え得る。

以上説明した構成例において、有機ＥＬ素子２２０は、表示領域２００ａにおける画素の光源として用いられるとともに、指紋検出部１００における指紋の撮像のための光源としても用いられる。

ここで、指紋検出部１００の動作について簡単に説明する。
指紋認証の実行時には、表示パネル部２００の有機ＥＬ素子２２０から放射される光を用いて指紋検出部１００が指紋を検出する。具体的には、有機ＥＬ素子２２０から放射された光は、有機ＥＬ素子２２０と指紋検出部１００の光電変換素子１０との間に存在する構成要素を透過して、表示領域２００ａ内である表示パネル部２００の表面に接するように載置された手指の指先の皮膚（指表面）によって反射される。指表面によって反射された光のうちの少なくとも一部は、間に存在する構成要素を透過して光電変換素子１０によって受光され、光電変換素子１０の受光量に応じた電気信号に変換される。そして、変換された電気信号から、指表面の指紋についての画像情報が構成される。

表示装置２を備える携帯情報端末は、従来公知の任意好適なステップにより、得られた画像情報と、予め記録されていた指紋認証用の指紋データとを比較して、指紋認証を行う。

（Ｘ線撮像装置用のイメージ検出部）
図４は、Ｘ線撮像装置用のイメージ検出部の構成例を模式的に示す図である。

Ｘ線撮像装置用のイメージ検出部１は、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０と、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０を覆うように設けられている層間絶縁膜３０と、層間絶縁膜３０上に設けられている、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０と、層間絶縁膜３０を貫通するように設けられており、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０と光電変換素子１０とを電気的に接続する層間配線部３２と、光電変換素子１０を覆うように設けられている封止層４０と、封止層４０上に設けられているシンチレータ４２とシンチレータ４２を覆うように設けられている反射層４４と、反射層４４を覆うように設けられている保護層４６とを備えている。

ＣＭＯＳトランジスタ基板２０は、従来公知の任意好適な構成を設計に応じた態様で備えている。

ＣＭＯＳトランジスタ基板２０は、基板の厚さ内に形成されたトランジスタ、コンデンサなどを含み、種々の機能を実現するためのＣＭＯＳトランジスタ回路（ＭＯＳトランジスタ回路）などの機能素子を備えている。

機能素子としては、例えば、フローティングディフュージョン、リセットトランジスタ、出力トランジスタ、選択トランジスタが挙げられる。

このような機能素子、配線などにより、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０には、信号読み出し回路などが作り込まれている。

層間絶縁膜３０は、例えば酸化シリコン、絶縁性樹脂などの従来公知の任意好適な絶縁性材料により構成することができる。層間配線部３２は、例えば、銅、タングステンなどの従来公知の任意好適な導電性材料（配線材料）により構成することができる。層間配線部３２は、例えば、配線層の形成と同時に形成されるホール内配線であっても、配線層とは別途形成される埋込みプラグであってもよい。

封止層４０は、光電変換素子１０を機能的に劣化させてしまうおそれのある酸素、水などの有害物質の浸透を防止又は抑制できることを条件として、従来公知の任意好適な材料により構成することができる。封止層４０は、既に説明した封止部材１７と同様の構成とすることができる。

シンチレータ４２は、Ｘ線撮像装置用のイメージ検出部１の設計に対応した従来公知の任意好適な材料により構成することができる。シンチレータ４２の好適な材料の例としては、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）やＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＧＯＳ（酸硫化ガドリニウム）、ＧＳＯ（ケイ酸ガドリニウム）といった無機材料の無機結晶や、アントラセン、ナフタレン、スチルベンといった有機材料の有機結晶や、トルエン、キシレン、ジオキサンといった有機溶媒にジフェニルオキサゾール（ＰＰＯ）やテルフェニル（ＴＰ）などの有機材料を溶解させた有機液体、キセノンやヘリウムといった気体、プラスチックなどを用いることができる。

上記の構成要素は、シンチレータ４２が入射したＸ線を可視領域を中心とした波長を有する光に変換して画像データを生成できることを条件として、光電変換素子１０及びＣＭＯＳトランジスタ基板２０の設計に対応した任意好適な配置とすることができる。

反射層４４は、シンチレータ４２で変換された光を反射する。反射層４４は、変換された光の損失を低減し、検出感度を増大させることができる。また、反射層４４は、外部から直接的に入射する光を遮断することもできる。

保護層４６は、シンチレータ４２を機能的に劣化させてしまうおそれのある酸素、水などの有害物質の浸透を防止又は抑制できることを条件として、従来公知の任意好適な材料により構成することができる。

ここで、上記の構成を有するＸ線撮像装置用のイメージ検出部１の動作について簡単に説明する。

Ｘ線やγ線といった放射線エネルギーがシンチレータ４２に入射すると、シンチレータ４２は放射線エネルギーを吸収し、可視領域を中心とした紫外から赤外領域の波長の光（蛍光）に変換する。そして、シンチレータ４２によって変換された光は、光電変換素子１０によって受光される。

このように、シンチレータ４２を介して光電変換素子１０が受光した光は、光電変換素子１０によって、受光量に応じた電気信号に変換され、電極を介して、光電変換素子１０外に受光信号、すなわち撮像対象に対応する電気信号として出力される。検出対象である放射線エネルギー（Ｘ線）は、シンチレータ４２側、光電変換素子１０側のいずれから入射させてもよい。

次いで、光電変換素子１０から出力された受光信号は、層間配線部３２を介して、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０に入力され、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０に作り込まれた信号読み出し回路により読み出され、図示しないさらなる任意好適な従来公知の機能部によって信号処理されることにより、撮像対象に基づく画像情報が生成される。

（静脈検出部）
図５は、静脈認証装置用の静脈検出部の構成例を模式的に示す図である。
静脈認証装置用の静脈検出部３００は、測定時において測定対象である手指（例、１以上の手指の指先、手指及び掌）が挿入される挿入部３１０を画成するカバー部３０６と、カバー部３０６に設けられており、測定対象に光を照射する光源部３０４と、光源部３０４から照射された光を測定対象を介して受光する光電変換素子１０と、光電変換素子１０を支持する支持基板１１と、支持基板１１と光電変換素子１０を挟んで対向するように配置されており、所定の距離でカバー部３０６から離間して、カバー部３０６とともに挿入部３０６を画成するガラス基板３０２から構成されている。

この構成例では、光源部３０４は、光電変換素子１０とは、使用時において測定対象を挟んで離間するように、カバー部３０６と一体的に構成されている透過型撮影方式を示しているが、光源部３０４は必ずしもカバー部３０６側に位置させる必要はない。

光源部３０４からの光を、測定対象に効率的に照射できることを条件として、例えば、光電変換素子１０側から測定対象を照射する反射型撮影方式としてもよい。

静脈検出部３００は、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０を本質的な機能を奏する機能部として含む。静脈検出部３００は、図示されていない保護フィルム（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）、封止部材、バリアフィルム、バンドパスフィルター、近赤外線透過フィルター、可視光カットフィルム、指置きガイドなどの任意好適な従来公知の部材を所望の特性が得られるような設計に対応した態様で備え得る。静脈検出部３００には、既に説明したイメージ検出部１の構成を採用することもできる。

光電変換素子１０は、任意の態様で含まれ得る。例えば、複数の光電変換素子１０が、マトリクス状に配置されていてもよい。

光電変換素子１０は、既に説明したとおり、支持基板１１に設けられており、支持基板１１には、例えばマトリクス状に電極（陽極又は陰極）が設けられている。

光電変換素子１０が受光した光は、光電変換素子１０によって、受光量に応じた電気信号に変換され、電極を介して、光電変換素子１０外に受光信号、すなわち撮像された静脈に対応する電気信号として出力される。

静脈検出時（使用時）において、測定対象は、光電変換素子１０側のガラス基板３０２に接触していても、接触していなくてもよい。

ここで、静脈検出部３００の動作について簡単に説明する。
静脈検出時には、光源部３０４から放射される光を用いて静脈検出部３００が測定対象の静脈パターンを検出する。具体的には、光源部３０４から放射された光は、測定対象を透過して光電変換素子１０の受光量に応じた電気信号に変換される。そして、変換された電気信号から、測定対象の静脈パターンの画像情報が構成される。

静脈認証装置では、従来公知の任意好適なステップにより、得られた画像情報と、予め記録されていた静脈認証用の静脈データとを比較して、静脈認証が行われる。

（ＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部）
図６は、間接方式のＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部の構成例を模式的に示す図である。

ＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部４００は、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０と、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０を覆うように設けられている層間絶縁膜３０と、層間絶縁膜３０上に設けられている、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０と、光電変換素子１０を挟むように離間して配置されている２つの浮遊拡散層４０２と、光電変換素子１０と浮遊拡散層４０２を覆うように設けられている絶縁層４０と、絶縁層４０上に設けられており、互いに離間して配置されている２つのフォトゲート４０４とを備えている。

離間した２つのフォトゲート４０４の間隙からは絶縁層４０の一部分が露出しており、残余の領域は遮光部４０６により遮光されている。ＣＭＯＳトランジスタ基板２０と浮遊拡散層４０２とは層間絶縁膜３０を貫通するように設けられている層間配線部３２によって電気的に接続されている。

層間絶縁膜３０は、例えば酸化シリコン、絶縁性樹脂などの従来公知の任意好適な絶縁性材料により構成することができる。層間配線部３２は、例えば、銅、タングステンなどの従来公知の任意好適な導電性材料（配線材料）により構成することができる。層間配線部３２は、例えば、配線層の形成と同時に形成されるホール内配線であっても、配線層とは別途形成される埋込みプラグであってもよい。

絶縁層４０は、この構成例では、酸化シリコンにより構成されるフィールド酸化膜などの従来公知の任意好適な構成とすることができる。

フォトゲート４０４は、例えばポリシリコンなどの従来公知の任意好適な材料により構成することができる。

ＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部４００は、本発明の実施形態にかかる光電変換素子１０を本質的な機能を奏する機能部として含む。ＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部４００は、図示されていない保護フィルム（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）、支持基板、封止基板、封止部材、バリアフィルム、バンドパスフィルター、赤外線カットフィルムなどの任意好適な従来公知の部材を所望の特性が得られるような設計に対応した態様で備え得る。

ここで、ＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部４００の動作について簡単に説明する。

光源から光が照射され、光源からの光が測定対象より反射され、反射光を光電変換素子１０で受光する。光電変換素子１０と浮遊拡散層４０２との間には２つのフォトゲート４０４が設けられており、交互にパルスを加えることによって、光電変換素子１０によって発生した信号電荷を２つの浮遊拡散層４０２のいずれかに転送し、浮遊拡散層４０２に電荷が蓄積される。２つのフォトゲート４０４を開くタイミングに対して、光パルスが等分にまたがるように到来すると、２つの浮遊拡散層４０２に蓄積される電荷量は等量になる。一方のフォトゲート４０４に光パルスが到達するタイミングに対して、他方のフォトゲート４０４に光パルスが遅れて到来すると、２つの浮遊拡散層４０２に蓄積される電荷量に差が生じる。

浮遊拡散層４０２に蓄積された電荷量の差は、光パルスの遅延時間に依存する。測定対象までの距離Ｌは、光の往復時間ｔｄと光の速度ｃを用いてＬ＝（１／２）ｃｔｄの関係にあるので、遅延時間が２つの浮遊拡散層４０２の電荷量の差から推定できれば、測定対象までの距離を求めることができる。

光電変換素子１０が受光した光の受光量は、２つの浮遊拡散層４０２に蓄積される電荷量の差として電気信号に変換され、光電変換素子１０外に受光信号、すなわち測定対象に対応する電気信号として出力される。

次いで、浮遊拡散層４０２から出力された受光信号は、層間配線部３２を介して、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０に入力され、ＣＭＯＳトランジスタ基板２０に作り込まれた信号読み出し回路により読み出され、図示しないさらなる任意好適な従来公知の機能部によって信号処理されることにより、測定対象に基づく距離情報が生成される。

本実施形態の光電変換素子が適用される上記適用例にかかるデバイスに組み込まれる工程においては、例えば、配線基板などに搭載するためのリフロー工程などの加熱処理が行われる場合がある。例えば、イメージセンサーを製造するにあたり、２００℃以上の加熱温度で光電変換素子が加熱される処理を含む工程が実施される場合がある。

本実施形態の光電変換素子によれば、活性層の材料として、既に説明した要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす少なくとも１種のｐ型半導体材料、及び少なくとも２種のｎ型半導体材料が用いられる。これにより、活性層の形成工程において（詳細については後述する。）、活性層の形成後における光電変換素子の製造工程において、又は製造された光電変換素子をイメージセンサーや生体認証装置に組み込む工程などにおいて、２００℃以上の加熱温度で加熱される処理が行われたとしても、ｎ型半導体材料の凝集や結晶化を抑制し、さらには２２０℃以上の加熱温度で加熱される処理が行われたとしても、ＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させ、耐熱性を効果的に向上させることができる。

具体的には、ＥＱＥについては、光電変換素子の製造方法の活性層の形成工程におけるポストベーク工程の加熱温度を１００℃とした光電変換素子におけるＥＱＥの値を基準として、ポストベーク工程の加熱温度をより高温の２００℃以上（例えば、２００℃、２２０℃）に変更した光電変換素子におけるＥＱＥの値で除算することにより規格化して得た値（以下、「ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃」という。）が０．８０以上が好ましく、０．８５以上がより好ましく、１．０以上であることがさらに好ましい。。

ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃は、例えば、ポストベーク工程の温度を２００℃又は２２０℃とし、加熱時間を１時間としたときに、０．８０以上が好ましく、０．８５以上がより好ましく、１．０以上であることがさらに好ましい。

また、光電変換素子の封止体のＥＱＥについては、光電変換素子の封止体に、組み込み時において追加の加熱処理が行われなかった封止体におけるＥＱＥの値を基準として、２００℃以上（例えば、２００℃、２２０℃）の加熱処理が実施された封止体におけるＥＱＥの値で除算することにより規格化して得た値（以下、「ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_{ｕｎｈｅａｔ}」という。）が０．８０以上が好ましく、０．８５以上がより好ましく、１．０以上であることがさらに好ましい。

本実施形態において、ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_{ｕｎｈｅａｔ}は、例えば、追加の加熱処理の温度を２００℃とし、加熱時間を１時間としたときに、０．８０以上が好ましく、０．８５以上がより好ましく、１．０以上であることがさらに好ましい。

暗電流については、ポストベーク工程における加熱温度を１００℃とした光電変換素子における暗電流の値を基準として、ポストベーク工程の加熱温度をより高温の２００℃以上（例えば、２００℃、２２０℃）に変更した光電変換素子における暗電流の値で除算することにより規格化して得た値（以下、「暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃」という。）は７．０以下であることが好ましく、２．０以下であることがより好ましく、１．２０以下であることがさらに好ましい。

暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃は、例えば、ポストベーク工程の温度を２００℃又は２２０℃とし、加熱時間を１時間としたときに、７．０以下であることが好ましく、２．０以下であることがより好ましく、１．２０以下であることがさらに好ましい。

また、光電変換素子の封止体の暗電流については、光電変換素子の封止体に、組込み工程において追加の加熱処理が行われなかった封止体における暗電流の値を基準として、２００℃以上（例えば、２００℃、２２０℃）の加熱処理が実施された封止体における暗電流の値で除算することにより規格化して得た値（以下、「暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_{ｕｎｈｅａｔ}」という。）は７．０以下であることが好ましく、２．０以下であることがより好ましく、１．２０以下であることがさらに好ましい。

本実施形態において、暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_{ｕｎｈｅａｔ}は、例えば、追加の加熱処理の温度を２００℃又は２２０℃とし、加熱時間を１時間としたときに、７．０以下であることが好ましく、２．０以下であることがより好ましく、１．２０以下であることがさらに好ましい。

２．光電変換素子の製造方法
本実施形態の光電変換素子の製造方法は、特に限定されない。本実施形態の光電変換素子は、構成要素を形成するにあたり選択された材料に好適な形成方法を組み合わせることにより製造することができる。

本実施形態の光電変換素子の製造方法には、２００℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程が含まれうる。より具体的には、活性層が、２００℃以上、又は２２０℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程により形成され、及び／又は活性層が形成される工程よりも後に、２００℃以上、又は２２０℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程が含まれうる。

以下、本発明の実施形態として、基板（支持基板）、陽極、正孔輸送層、活性層、電子輸送層、陰極がこの順に互いに接する構成を有する光電変換素子の製造方法について説明する。

（基板を用意する工程）
本工程では、例えば陽極が設けられた支持基板を用意する。また、既に説明した電極の材料により形成された導電性の薄膜が設けられた基板を市場より入手し、必要に応じて、導電性の薄膜をパターニングして陽極を形成することにより、陽極が設けられた支持基板を用意することができる。

本実施形態にかかる光電変換素子の製造方法において、支持基板上に陽極を形成する場合の陽極の形成方法は特に限定されない。陽極は、既に説明した材料を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、めっき法、塗布法などの従来公知の任意好適な方法によって、陽極を形成すべき構成（例、支持基板、活性層、正孔輸送層）上に形成することができる。

（正孔輸送層の形成工程）
光電変換素子の製造方法は、活性層と陽極との間に設けられる正孔輸送層（正孔注入層）を形成する工程を含んでいてもよい。

正孔輸送層の形成方法は特に限定されない。正孔輸送層の形成工程をより簡便にする観点からは、従来公知の任意好適な塗布法によって正孔輸送層を形成することが好ましい。正孔輸送層は、例えば、既に説明した正孔輸送層の材料と溶媒とを含む塗布液を用いる塗布法や真空蒸着法により形成することができる。

（活性層の形成工程）
本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、正孔輸送層上に活性層が形成される。主要な構成要素である活性層は、任意好適な従来公知の形成工程により形成することができる。本実施形態において、活性層は、インク（塗布液）を用いる塗布法により製造することが好ましい。

以下、本発明の光電変換素子の主たる構成要素である活性層の形成工程が含む工程（ｉ）及び工程（ｉｉ）について説明する。

工程（ｉ）
インクを塗布対象に塗布する方法としては、任意好適な塗布法を用いることができる。塗布法としては、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、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、インクジェット印刷法、ノズルコート法、又はキャピラリーコート法が好ましく、スリットコート法、スピンコート法、キャピラリーコート法、又はバーコート法がより好ましく、スリットコート法、又はスピンコート法がさらに好ましい。

本実施形態の活性層形成用のインクについて説明する。なお、本実施形態の活性層形成用のインクはバルクヘテロジャンクション型活性層の形成用のインクである。よって、活性層形成用のインクは、既に説明した少なくとも１種のｐ型半導体材料と既に説明した少なくとも２種のｎ型半導体材料とを好ましくは上記の組合わせで含む組成物を含む。本実施形態の活性層形成用のインクは、当該組成物に加え、少なくとも１種又は２種以上の溶媒を含むことが好ましい。

本実施形態の活性層形成用のインクは、既に説明した要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす既に説明した少なくとも１種のｐ型半導体材料と既に説明した少なくとも２種のｎ型半導体材料を既に説明した組合せとして含む。

これにより、ｎ型半導体材料の凝集や結晶化を抑制し、結果として、ＥＱＥ及び暗電流などの特性を良好にする観点から光電変換素子の製造工程又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程などにおける加熱処理によるＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させてこれらのバランスを良好にし、耐熱性を向上させることができる。

本実施形態にかかる活性層形成用のインクは、溶媒として、後述する第１溶媒と第２溶媒と組み合わせた混合溶媒を用いることが好ましい。具体的には、活性層形成用のインクが２種以上の溶媒を含む場合、主たる成分である主溶媒（第１溶媒）と、溶解性の向上などのために添加されるその他の添加溶媒（第２溶媒）とを含むことが好ましい。

以下、本実施形態の活性層形成用のインクに好適に用いることができる第１溶媒及び第２溶媒とこれらの組合せについて説明する。

（１）第１溶媒
第１溶媒としては、ｐ型半導体材料が溶解可能である溶媒が好ましい。本実施形態の第１溶媒は、芳香族炭化水素である。

第１溶媒である芳香族炭化水素としては、例えば、トルエン、キシレン（例、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、ｐ－キシレン）、ｏ－ジクロロベンゼン、トリメチルベンゼン（例、メシチレン、１，２，４－トリメチルベンゼン（プソイドクメン））、ブチルベンゼン（例、ｎ－ブチルベンゼン、ｓｅｃ－ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ－ブチルベンゼン）、メチルナフタレン（例、１－メチルナフタレン）、テトラリン及びインダンが挙げられる。

第１溶媒は、１種の芳香族炭化水素から構成されていても、２種以上の芳香族炭化水素から構成されていてもよい。第１溶媒は、好ましくは１種の芳香族炭化水素から構成される。

第１溶媒は、好ましくはトルエン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、ｐ－キシレン、メシチレン、ｏ－ジクロロベンゼン、１，２，４－トリメチルベンゼン、ｎ－ブチルベンゼン、ｓｅｃ－ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ－ブチルベンゼン、メチルナフタレン、テトラリン及びインダンからなる群から選択される１種以上であり、より好ましくはトルエン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、ｐ－キシレン、ｏ－ジクロロベンゼン、メシチレン、１，２，４－トリメチルベンゼン、ｎ－ブチルベンゼン、ｓｅｃ－ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ－ブチルベンゼン、メチルナフタレン、テトラリン、又はインダンである。

（２）第２溶媒
第２溶媒は、製造工程の実施をより容易にし、光電変換素子の特性をより向上させる観点から選択される溶媒である。第２溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノンなどのケトン溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸フェニル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、安息香酸ブチル及び安息香酸ベンジルなどのエステル溶媒が挙げられる。

第２溶媒は、暗電流を低減する観点から、アセトフェノン、プロピオフェノン又は安息香酸ブチルが好ましい。

（３）第１溶媒及び第２溶媒の組合せ
第１溶媒及び第２溶媒の好適な組合せの例としては、テトラリンと安息香酸エチル、テトラリンと安息香酸プロピル及びテトラリンと安息香酸ブチルとの組合せ、より好ましくはテトラリンと安息香酸ブチルとの組合せが挙げられる。

（４）第１溶媒及び第２溶媒の重量比
主溶媒である第１溶媒の添加溶媒である第２溶媒に対する重量比（第１溶媒：第２溶媒）は、ｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料の溶解性をより向上させる観点から、８５：１５～９９：１の範囲とすることが好ましい。

（５）任意の他の溶媒
溶媒は、第１溶媒及び第２溶媒以外の任意の他の溶媒を含んでいてもよい。インクに含まれる全溶媒の合計重量を１００重量％としたときに、任意の他の溶媒の含有率は、好ましくは５重量％以下であり、より好ましくは３重量％以下であり、さらに好ましくは１重量％以下である。任意の他の溶媒としては、第２溶媒より沸点が高い溶媒が好ましい。

（６）任意の成分
インクには、第１溶媒、第２溶媒、ｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料の他に、本発明の目的及び効果を損なわない限度において、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、吸収した光により電荷を発生させる機能を増感するためのため増感剤、紫外線からの安定性を増すための光安定剤といった任意の成分が含まれていてもよい。

（７）ｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料の濃度
インク（組成物）における少なくとも１種のｐ型半導体材料、少なくとも２種のｎ型半導体材料の濃度は、溶媒に対する溶解度なども考慮して、本発明の目的を損なわない範囲で任意好適な濃度とすることができる。

インク（組成物）における「少なくとも１種のｐ型半導体材料」の「少なくとも２種のｎ型半導体材料」に対する重量比（例えば、重合体／非フラーレン化合物）は、通常１／０．１から１／１０の範囲であり、好ましくは１／０．５から１／２の範囲であり、より好ましくは１／１．５である。

インクにおける「少なくとも１種のｐ型半導体材料」並びに「少なくとも２種のｎ型半導体材料」の合計の濃度は、通常０．０１重量％以上であり、０．０２重量％以上がより好ましく、０．２５重量％以上がさらに好ましい。また、インクにおける「少なくとも１種のｐ型半導体材料」及び「少なくとも２種のｎ型半導体材料」の合計の濃度は、通常２０重量％以下であり、１０重量％以下であることが好ましく、７．５０重量％以下であることがより好ましい。

インクにおける「少なくとも１種のｐ型半導体材料」の濃度は、通常０．０１重量％以上であり、０．０２重量％以上がより好ましく、０．１０重量％以上がさらに好ましい。また、インクにおける「少なくとも１種のｐ型半導体材料」の濃度は、通常１０重量％以下であり、５．００重量％以下がより好ましく、３．００重量％以下がさらに好ましい。

インクにおける「少なくとも２種のｎ型半導体材料」の濃度は、通常０．０１重量％以上であり、０．０２重量％以上がより好ましく、０．１５重量％以上がさらに好ましい。また、インクにおける「少なくとも２種のｎ型半導体材料」の濃度は、通常１０重量％以下であり、５重量％以下がより好ましく、４．５０重量％以下がさらに好ましい。

本実施形態においては、既に説明した要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす少なくとも１種のｐ型半導体材料、及び少なくとも２種のｎ型半導体材料を用いる結果として、ＥＱＥの低下を抑制し、さらには暗電流を低下させ、耐熱性を高めることができるので、溶媒としても沸点がより高い溶媒を用いることもできる。よって、光電変換素子の製造工程における原材料の選択肢の幅が広がるため、光電変換素子の製造をより簡便に、また容易にしうる。

（８）インクの調製
インクは、公知の方法により調製することができる。例えば、第１溶媒及び第２溶媒を混合して混合溶媒を調製し、得られた混合溶媒にｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料を添加する方法、第１溶媒にｐ型半導体材料を添加し、第２溶媒にｎ型半導体材料を添加してから、各材料が添加された第１溶媒及び第２溶媒を混合する方法などにより、調製することができる。

第１溶媒及び第２溶媒とｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料とを、溶媒の沸点以下の温度まで加温して混合してもよい。

第１溶媒及び第２溶媒とｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料とを混合した後、得られた混合物をフィルターを用いてろ過し、得られたろ液をとして用いてもよい。フィルターとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂で形成されたフィルターを用いることができる。

活性層形成用のインクは、光電変換素子及びその製造方法に応じて選択された塗布対象に塗布される。活性層形成用のインクは、光電変換素子の製造工程において、光電変換素子が有する機能層であって、活性層が存在し得る機能層に塗布されうる。よって、活性層形成用のインクの塗布対象は、製造される光電変換素子の層構成及び層形成の順序によって異なる。例えば、光電変換素子が、基板、陽極、正孔輸送層、活性層、電子輸送層、陰極が積層された層構成を有しており、より左側に記載された層が先に形成される場合、活性層形成用のインクの塗布対象は、正孔輸送層となる。また、例えば、光電変換素子が、基板、陰極、電子輸送層、活性層、正孔輸送層、陽極が積層された層構成を有しており、より左側に記載された層が先に形成される場合、活性層形成用のインクの塗布対象は、電子輸送層となる。

工程（ｉｉ）
インクの塗膜から、溶媒を除去する方法、すなわち塗膜から溶媒を除去して固化する方法としては、任意好適な方法を用いることができる。溶媒を除去する方法の例としては、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でホットプレートを用いて直接的に加熱する方法、熱風乾燥法、赤外線加熱乾燥法、フラッシュランプアニール乾燥法、減圧乾燥法などの乾燥法が挙げられる。

本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、工程（ｉｉ）は、溶媒を揮発させて除去するための工程であって、プリベーク工程（第１の加熱処理工程）とも称される。本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、工程（ｉｉ）の後に、プリベーク工程に引き続いて行われ、加熱処理により固化膜とするポストベーク工程（第２の加熱処理工程）が行われることが好ましい。

プリベーク工程及びポストベーク工程の実施条件、すなわち加熱温度、加熱処理時間などの条件については、用いられるインクの組成、溶媒の沸点などを考慮して、任意好適な条件とすることができる。

本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、具体的には、例えば、窒素ガス雰囲気下でホットプレートを用いて、プリベーク工程及びポストベーク工程を実施することができる。

プリベーク工程及びポストベーク工程における加熱温度は、通常１００℃程度である。しかしながら、本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、活性層の材料として少なくとも１種の既に説明したｐ型半導体材料と少なくとも２種の既に説明したｎ型半導体材料とを含む結果として、プリベーク工程及び／又はポストベーク工程における加熱温度をより高めることができる。具体的には、プリベーク工程及び／又はポストベーク工程における加熱温度を、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２２０℃以上とすることができる。加熱温度の上限は、好ましくは３００℃以下であり、より好ましくは２５０℃以下である。

プリベーク工程及びポストベーク工程における合計の加熱処理時間は、例えば１時間とすることができる。

プリベーク工程における加熱温度とポストベーク工程における加熱温度とは同一であっても異なっていてもよい。

加熱処理時間は例えば１０分間以上とすることができる。加熱処理時間の上限値は特に限定されないが、タクトタイム等を考慮し、例えば４時間とすることができる。

活性層の厚さは、塗布液中の固形分濃度、上記工程（ｉ）及び／又は工程（ｉｉ）の条件を適宜調整することにより、任意好適な所望の厚さとすることができる。

活性層を形成する工程は、前記工程（ｉ）及び工程（ｉｉ）以外に、本発明の目的及び効果を損なわないことを条件としてその他の工程を含んでいてもよい。

本実施形態の光電変換素子の製造方法は、複数の活性層を含む光電変換素子を製造する方法であってもよく、工程（ｉ）及び工程（ｉｉ）が複数回繰り返される方法であってもよい。

（電子輸送層の形成工程）
本実施形態の光電変換素子の製造方法は、活性層上に設けられた電子輸送層（電子注入層）を形成する工程を含んでいる。

電子輸送層の形成方法は特に限定されない。電子輸送層の形成工程をより簡便にする観点からは、従来公知の任意好適な真空蒸着法によって電子輸送層を形成することが好ましい。

（陰極の形成工程）
陰極の形成方法は特に限定されない。陰極は、例えば、上記例示の電極の材料を、塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、めっき法など従来公知の任意好適な方法によって、電子輸送層上に形成することができる。以上の工程により、本実施形態の光電変換素子が製造される。

（封止体の形成工程）
封止体の形成にあたり、本実施形態では、従来公知の任意好適な封止材（接着剤）及び基板（封止基板）を用いる。具体的には、製造された光電変換素子の周辺を囲むように、支持基板上に、例えばＵＶ硬化性樹脂などの封止材を塗布した後、封止材により隙間なく貼り合わせた後、ＵＶ光の照射などの選択された封止材に好適な方法を用いて支持基板と封止基板との間隙に光電変換素子を封止することにより、光電変換素子の封止体を得ることができる。

３．イメージセンサー、生体認証装置の製造方法
本実施形態の光電変換素子である特に光検出素子は、上記のとおり、イメージセンサー、生体認証装置に組み込まれて機能し得る。

このようなイメージセンサー、生体認証装置は、２００℃以上の加熱温度で光電変換素子（光電変換素子の封止体）が加熱される処理を含む工程を含む製造方法により製造され得る。

具体的には、光電変換素子をイメージセンサーや生体認証装置に組み込む工程を行うにあたって、例えば、配線基板に搭載する際に行われるリフロー工程などが行われることにより、２００℃以上、さらには２２０℃以上の加熱温度で加熱される処理が行われ得る。しかしながら、本実施形態の光電変換素子によれば、活性層の材料として、既に説明したｎ型半導体材料が用いられる。結果として、組み込まれた光電変換素子のＥＱＥの低下を抑制するか又はＥＱＥをより向上させ、さらには暗電流の増加を抑制するか又は暗電流をより低下させることができ、耐熱性を効果的に向上させることができるため、製造されるイメージセンサー、生体認証装置における検出精度などの特性を向上することができる。

加熱処理時間は、例えば１０分間以上とすることができる。加熱処理時間の上限値は特に限定されないが、タクトタイム等を考慮し、例えば４時間とすることができる。

［実施例］
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。本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではない。

本実施例においては、下記表１及び２に示されるｐ型半導体材料（電子供与性化合物）並びに下記表３及び４に示されるｎ型半導体材料（電子受容性化合物）を使用した。

ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１は、国際公開第２０１１／０５２７０９号に記載の方法を参考にして合成し、使用した。
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－２は、国際公開第２０１３／０５１６７６号に記載の方法を参考にして合成し、使用した。
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－３は、国際公開第２０１１／０５２７０９号に記載の方法を参考にして合成し、使用した。
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－４は、国際公開第２０１４／３１３６４号に記載の方法を参考にして合成し、使用した。
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－５は、国際公開第２０１４／３１３６４号に記載の方法を参考にして合成し、使用した。
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１３は、Ｐ３ＨＴ（商品名、ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ社製）を市場より入手して使用した。
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１４は、ＰＣＥ１０／ＰＴＢ７－Ｔｈ（商品名、１－ｍａｔｅｒｉａｌ社製）を市場より入手して使用した。

ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１は、ｄｉＰＤＩ（商品名、１－ｍａｔｅｒｉａｌ社製）を市場より入手して使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－２（ｄｉＰＤＩ（Ｃ１１）－２ＣＦ３）は、後述の合成例１のとおり合成し、使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１４は、ＩＴＩＣ（商品名、１－ｍａｔｅｒｉａｌ社製）を市場より入手して使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１５は、ＩＴＩＣ－４Ｆ（商品名、１－ｍａｔｅｒｉａｌ社製）を市場より入手して使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１６は、ＣОｉ８ＤＦＩＣ（商品名、１－ｍａｔｅｒｉａｌ社製）を市場より入手して使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１７は、Ｙ６（商品名、１－ｍａｔｅｒｉａｌ社製）を市場より入手して使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８は、Ｅ１００（商品名、フロンティアカーボン社製）を市場より入手して使用した。
ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１９は、[Ｃ７０]ＰＣＢＭ（商品名、Ｎａｎｏ-Ｃ社製）を市場より入手して使用した。

ここで、下記表５に、本実施例において用いられるｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料について、ハンセン溶解度パラメータ（ＨＳＰ）の構成成分である分散エネルギー（δＤ）、分極エネルギー（δＰ）及び水素結合エネルギー（δＨ）の値をそれぞれ示す。

なお、表５中、ｐ型半導体材料が高分子化合物Ｐ－１と高分子化合物Ｐ－２の混合物（Ｐ－１＋Ｐ－２）であって、その重量比が１：１（重量分率がともに０．５）である場合のハンセン溶解度パラメータは、既に説明したとおり、例えばδＤについては下記式のとおり算出した（δＰ及びδＨについても同様にして算出した。）。

δＤ（Ｐ－１＋Ｐ－２）＝δＤ（Ｐ－１）×重量分率（０．５）＋δＤ（Ｐ－２）×重量分率（０．５）＝１８．４５

＜合成例１＞（化合物Ｎ－２の合成）
下記式で表される化合物１から下記式で表される化合物２（化合物Ｎ－２）を合成した。

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した１００ｍＬ三つ口フラスコに、Ｊ． Ｍａｔｅｒ． Ｃｈｅｍ． Ｃ， ２０１６， ４， ４１３４－４１３７に記載の方法で合成した化合物１を２９５ｍｇ（０．１９０ｍｍｏｌ）、４，４’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－２，２’－ビピリジルを１０７ｍｇ（０．３９９ｍｍｏｌ）、（トリフルオロメチル）トリス（トリフェニルホスフィン）銅（Ｉ）を３６７ｍｇ（０．３９９ｍｍｏｌ）、脱水トルエンを１５ｍＬ入れて溶液を得た。

得られた溶液を８０℃（バス温度）で８時間加熱攪拌しつつ反応させた。反応終了後、得られた反応液を常温まで冷却し、水及び１０％酢酸水それぞれで分液洗浄を行った。

分液洗浄により得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、目的物である化合物２を、黒茶色固体として２２８ｍｇ（０．１４９ｍｍｏｌ、収率７８．４％）得た。

得られた化合物２について、ＮＭＲスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
［１Ｈ ＮＭＲ （４００ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）］
δ ９．１０ （ｂｒ， ２Ｈ）， ８．７８ （ｂｒ， ２Ｈ）， ８．６７ （ｍ， ２Ｈ）， ８．２７ （ｍ， ６Ｈ）， ５．１３ （ｂｒ， ４Ｈ）， ２．１６ （ｂｒ， ８Ｈ）， １．７８ （ｂｒ， ８Ｈ）， １．２１ （ｂｒ， ４８Ｈ）， ０．７８ （ｔ， ２４Ｈ）．
［１９Ｆ ＮＭＲ （４００ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）］
δ －５５．１

＜調製例１＞（インクＩ－１の調製）
第１溶媒としてテトラリン、第２溶媒として安息香酸ブチルを用い、第１溶媒と第２溶媒との体積比を９７：３として混合溶媒を調製した。

得られた混合溶媒に、ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して１．１２５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して１．１２５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合し、６０℃で８時間撹拌を行って得られた混合液をフィルターを用いてろ過し、インク（Ｉ－１）を得た。

＜調製例２～８、１４＞
ｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料を下記表６に示す組合せで使用した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｉ－２）～（Ｉ－８）、（Ｉ－１４）の調製を行った。

＜調製例９＞
オルトジクロロベンゼンに、ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－３をインクの全重量に対し１．２重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．９重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．９重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合し、６０℃で８時間撹拌を行って得られた混合液をフィルターを用いてろ過し、インク（Ｉ－９）を得た。

＜調製例１０＞
オルトジクロロベンゼンに、ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－４をインクの全重量に対し０．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．３７５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．３７５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合し、６０℃で８時間撹拌を行って得られた混合液をフィルターを用いてろ過し、インク（Ｉ－１０）を得た。

＜調製例１１＞
ｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料を下記表６に示す組合せで使用した以外は、調製例１０と同様の方法でインク（Ｉ－１１）の調製を行った。

＜調製例１２＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して２．０４重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．２１重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｉ－１２）の調製を行った。

＜調製例１３＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して１．８７５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．３７５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｉ－１３）の調製を行った。

＜調製例１５＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１（第１のｐ型半導体材料）をインクの全重量に対し０．７重量％の濃度となるように、また、ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－２（第２のｐ型半導体材料）をインクの全重量に対し０．７重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して１．１重量％の濃度となるように、そして、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して１．１重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５７）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｉ－１５）の調製を行った。

＜比較調製例１＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１３をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１４（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．７５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１９（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．７５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｃ－１）の調製を行った。

＜比較調製例２＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１３をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．７５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１９（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．７５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｃ－２）の調製を行った。

＜比較調製例３＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１４をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１６（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して１．５７５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１９（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．６７５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｃ－３）の調製を行った。

＜比較調製例４＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１４をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１５（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して２．２５重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１９（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．４５重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．８）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｃ－４）の調製を行った。

＜比較調製例５＞
ｐ型半導体材料である高分子化合物Ｐ－１をインクの全重量に対し１．５重量％の濃度となるように、また、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１８（第１のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して２．０４重量％の濃度となるように、さらに、ｎ型半導体材料である化合物Ｎ－１９（第２のｎ型半導体材料）をインクの全重量に対して０．２１重量％の濃度となるように（ｐ型半導体材料／ｎ型半導体材料＝１／１．５）混合した以外は、調製例１と同様の方法でインク（Ｃ－５）の調製を行った。

＜実施例１＞（光電変換素子の製造及び評価）
（１）光電変換素子及びその封止体の製造
以下のとおり、光電変換素子及びその封止体を製造した。なお、後述する評価のため、実施例（及び比較例）ごとに複数個の光電変換素子及びその封止体を製造した。

スパッタ法により５０ｎｍの厚さでＩＴＯの薄膜（陽極）が形成されたガラス基板を用意し、このガラス基板に対し、表面処理としてオゾンＵＶ処理を行った。

次に、インク（Ｉ－１）を、ＩＴＯの薄膜上にスピンコート法により塗布して塗膜を形成した後、窒素ガス雰囲気下で１００℃に加熱したホットプレートを用いて１０分間加熱処理して乾燥させた（プリベーク工程）。

さらに、窒素ガス雰囲気下、１００℃に加熱したホットプレート上で、ガラス基板上に、陽極及び活性層がこの順に積層された構造体を５０分間加熱処理し（ポストベーク工程）、活性層を形成した。形成された活性層の厚さは約３００ｎｍであった。

次に、抵抗加熱蒸着装置内にて、形成された活性層上にカルシウム（Ｃａ）層を約５ｎｍの厚さで形成し、電子輸送層とした。

次いで、形成された電子輸送層上に、銀（Ａｇ）層を約６０ｎｍの厚さで形成し、陰極とした。
以上の工程により、光電変換素子がガラス基板上に製造された。得られた構造体をサンプル１とした。

次に、製造された光電変換素子の周辺を囲むように、支持基板であるガラス基板上に封止材であるＵＶ硬化性封止剤を塗布し、封止基板であるガラス基板を貼り合わせた後、ＵＶ光を照射することで光検出素子を、支持基板と封止基板との間隙に封止することにより光電変換素子の封止体を得た。支持基板と封止基板との間隙に封止された光電変換素子の厚さ方向から見たときの平面的な形状は２ｍｍ×２ｍｍの正方形であった。

（２）光電変換素子の評価
（ｉ）耐熱性及び特性の評価
製造された光電変換素子の封止体に対し、－５Ｖの逆バイアス電圧を印加し、この印加電圧における外部量子効率（ＥＱＥ）と暗電流とをそれぞれソーラーシミュレーター（ＣＥＰ－２０００、分光計器社製）とソースメータ（ＫＥＩＴＨＬＥＹ ２４５０ Ｓｏｕｒｃｅ Ｍｅｔｅｒ、ケースレーインスツルメンツ社製）とを用いて評価した。

ＥＱＥについては、まず光電変換素子の封止体に、－５Ｖの逆バイアス電圧を印加した状態で、３００ｎｍから１２００ｎｍの波長範囲において２０ｎｍごとに一定の光子数（１．０×１０^１６）の光を照射したときに発生する電流の電流値を測定し、公知の手法により波長３００ｎｍから１２００ｎｍにおけるＥＱＥのスペクトルを求めた。

次いで、得られた２０ｎｍごとの複数の測定値のうち、吸収ピーク波長に最も近い波長（λｍａｘ）における測定値をＥＱＥの値（％）とした。

光電変換素子のＥＱＥの評価にあたっては、ポストベーク工程における加熱温度を１００℃とした光電変換素子（サンプル１）におけるＥＱＥの値を基準として、ポストベーク工程の加熱温度を変更した光電変換素子（サンプル２）におけるＥＱＥの値で除算することにより規格化して得た値（ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃）を評価した。結果を下記表７及び図７に示す。図７は、加熱温度とＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃との関係を示すグラフである。

表７及び図７から明らかなとおり、実施例１にかかる「サンプル２」については、ポストベーク工程における加熱温度が２２０℃にも関わらずＥＱＥの値は低下しておらず、ＥＱＥは、むしろ向上する傾向があることがわかった。よって、耐熱性の評価は１００℃～２２０℃の範囲で「良好（○）」であるといえる。

＜実施例２～１５＞（光電変換素子の製造及び評価）
インク（Ｉ－１）の代わりに、インク（Ｉ－２）～（Ｉ－１５）を用いた以外は、既に説明した実施例１と同様にして、光電変換素子の封止体を製造した。なお、実施例２～１５のいずれにおいても「サンプル１」のポストベーク工程における加熱温度は１００℃とした。

実施例２～３、８～１０、１２、１３、１５の「サンプル２」のポストベーク工程における加熱温度は表７に示すとおり２２０℃とし、実施例４～７、１１、１４の「サンプル２」のポストベーク工程における加熱温度は表７に示すとおり２００℃とした。結果を図７に示す。

＜比較例１～５＞（光電変換素子の製造及び評価）
インク（Ｉ－１）の代わりに、インク（Ｃ－１）～（Ｃ－５）を用いた以外は、既に説明した実施例１と同様にして、光電変換素子の封止体を製造した。なお、比較例１～５のいずれにおいても「サンプル１」のポストベーク工程における加熱温度は１００℃とした。比較例１～４の「サンプル２」のポストベーク工程における加熱温度は表８に示すとおり１８０℃とし、比較例５の「サンプル２」のポストベーク工程における加熱温度は表８に示すとおり１７０℃とした。結果を図８に示す。

表７及び図７から明らかなとおり、実施例２～１５にかかる「サンプル２」については、ポストベーク工程における加熱温度が２００℃以上にも関わらず「ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃」の値が０．８５以上を維持していることから、ＥＱＥの値はポストベーク工程による加熱処理により低下していないことがわかった。よって、「サンプル２」のＥＱＥを指標とした耐熱性の評価は２００℃以上でも「良好（○）」であるといえる。

他方、比較例１～５にかかる「サンプル２」の耐熱性の評価は、特に図８から明らかなとおり、少なくとも１８０℃以下の範囲で「ＥＱＥ_ｈｅａｔ／ＥＱＥ_１００℃」の値が０．８５未満となることから、ＥＱＥの値はポストベーク工程による加熱処理により低下していることがわかった。よって、比較例１～５にかかるＥＱＥを指標とした耐熱性の評価は「不良（×）」であるといえる。

暗電流については、光が照射されない暗状態において、光電変換素子の封止体に－１０Ｖから２Ｖの電圧を印加し、公知の手法を用いて測定された－５Ｖの電圧印加時の電流値を暗電流の値として得た。

光電変換素子の暗電流の評価にあたっては、ポストベーク工程における加熱温度を１００℃とした光電変換素子（サンプル１）における暗電流の値を基準として、ポストベーク工程の加熱温度を変更した光電変換素子（サンプル２）における暗電流の値で除算することにより規格化して得た値（暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃）を評価した。実施例１～１５にかかる評価結果を下記表９及び図９に示す。図９は、加熱温度と暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃との関係を示すグラフである。

表９及び図９から明らかなとおり、実施例１～３、８～１５にかかる「サンプル２」については、ポストベーク工程における加熱温度が２２０℃にも関わらず、実施例４～７については、ポストベーク工程における加熱温度が２００℃にも関わらず「暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃」の値が１．２０以下であった。よって、実施例１～１５にかかる耐熱性の評価は、「サンプル２」の暗電流を指標とした観点からも２００℃以上で「良好（○）」であるといえる。

比較例１～５についても、上記実施例１～１５と同様に暗電流について評価した。なお、比較例１～５のいずれにおいても「サンプル１」のポストベーク工程における加熱温度は１００℃とした。比較例１～４の「サンプル２」のポストベーク工程における加熱温度は表１０に示すとおり１８０℃とし、比較例５の「サンプル２」のポストベーク工程における加熱温度は表１０に示すとおり１３０℃とした。結果を下記表１０並びに図１０及び図１１に示す。

表１０並びに図１０及び１１から明らかなとおり、比較例１～２、４～５にかかる「サンプル２」については、少なくとも１８０℃以下の範囲で「暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃」の値が１．２０を超えていることから、暗電流の値はポストベーク工程による加熱処理により増大していることがわかった。よって、比較例１～２、４～５にかかる暗電流を指標とした耐熱性の評価は「不良（×）」であるといえる。他方、比較例３の「サンプル２」については、ポストベーク工程における加熱温度が１８０℃の場合では、「暗電流_ｈｅａｔ／暗電流_１００℃」の値が１．２０以下であった。従って、「サンプル２」の暗電流を指標とした耐熱性の評価は「良好（〇）」であるといえる。しかしながら、ＥＱＥを指標とした耐熱性の評価は「不良（×）」であるため、全体としての耐熱性の評価は「不良（×）」である。

（ｉｉ）ハンセン溶解度パラメータに基づく評価
まず、上記実施例１～１５及び比較例１～５にかかる光電変換素子について、活性層の材料として用いられたｐ型半導体材料、第１のｎ型半導体材料及び第２のｎ型半導体材料のハンセン溶解度パラメータの構成成分である分散エネルギー（分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ：δＤ）を算出した。算出は、市販されている計算用ソフトウェア「Ｈａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ（ＨＳＰｉＰ Ｖｅｒ．５．２）」を用いて行った。

なお、ハンセン溶解度パラメータを算出するにあたり、実施例１～１５及び比較例１～５にかかるｐ型半導体材料、第１のｎ型半導体材料及び第２のｎ型半導体材料は、複雑な化学構造を有していたため、ＨＳＰｉＰで直接的に算出することができなかった。

よって、常法に従って、［１］ｐ型半導体材料、第１のｎ型半導体材料及び第２のｎ型半導体材料の化学構造を切断して複数の部分構造に分割し、［２］当該部分構造を含む部分化合物であって、ＨＳＰｉＰで直接的に算出が可能となった部分化合物ごとにδＤを算出し、［３］算出された部分化合物ごとのδＤ値に、部分化合物の重量分率を乗じた値を加算していき、最終的に得られた値をｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）、第１のｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ（Ｎ’））及び第２のｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ（Ｎ’’））とした。フラーレン誘導体の部分構造であるＣ_６０フラーレンのδＤは、ソフトウェア付属のｅ－Ｂｏｏｋに記載されている２２．５ＭＰａ^０．５を使用し、Ｃ_７０フラーレンのδＤについても２２．５ＭＰａ^０．５とした。結果は、表５に示したとおりである。

ここで、δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値とを比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータをδＤ（Ｎｉ）とし、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータをδＤ（Ｎｉｉ）とした。

上記のとおり算出されたｐ型半導体材料のδＤ（Ｐ）、ｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）を用いて、ｐ型半導体材料のδＤ（Ｐ）の値から第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）の値を減じた値の絶対値（｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜）と、第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）の値から第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）の値を減じた値の絶対値（｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜）と、ｐ型半導体材料のδＤ（Ｐ）の値から第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）の値を減じた値の絶対値と、第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）の値から第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）の値を減じた値の絶対値との和の値（｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜）とを算出した。

実施例１～１５及び比較例１～５にかかる結果を下記表１１及び１２、並びに図１２に示す。図１２は、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜と｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜との関係を示すグラフである。

表１１及び表１２、並びに図１２に示されるとおり、良好な特性と良好な耐熱性とを有することが証明された実施例１～１５の光電変換素子は、既に説明した要件（ｉ）及び（ｉｉ）をいずれも満たしていた。他方、比較例１～５の光電変換素子は、要件（ｉ）及び（ｉｉ）のうちのいずれかを満たしていなかった。このように、本発明の作用効果は、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）にかかる上記パラメータ群と相関することがわかった。

１ イメージ検出部
２ 表示装置
１０ 光電変換素子
１１、２１０ 支持基板
１２ 陽極
１３ 正孔輸送層
１４ 活性層
１５ 電子輸送層
１６ 陰極
１７ 封止部材
２０ ＣＭＯＳトランジスタ基板
３０ 層間絶縁膜
３２ 層間配線部
４０ 封止層
４２ シンチレータ
４４ 反射層
４６ 保護層
５０ カラーフィルター
１００ 指紋検出部
２００ 表示パネル部
２００ａ 表示領域
２２０ 有機ＥＬ素子
２３０ タッチセンサーパネル
２４０ 封止基板
３００ 静脈検出部
３０２ ガラス基板
３０４ 光源部
３０６ カバー部
３１０ 挿入部
４００ ＴＯＦ型測距装置用イメージ検出部
４０２ 浮遊拡散層
４０４ フォトゲート
４０６ 遮光部

Claims (24)

1. 陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられる活性層とを含む光電変換素子において、
   前記活性層は、少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含み、
   前記少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが下記要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす、光電変換素子。
   要件（ｉ）：２．１ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜＜４．０ＭＰａ^０．５
   要件（ｉｉ）：０．８ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜かつ０．２ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜
   ［前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、
   δＤ（Ｐ）は、下記式（１）により算出される値であり、
   

   

   （式（１）中、
   ａは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の種の数を表し、
   ｂは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｐ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
   Ｗ_ｂは、順位がｂ位であるｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の活性層に含まれる重量を表し、
   δＤ（Ｐ_ｂ）は、ｐ型半導体材料（Ｐ_ｂ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
   δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、下記式（２）及び式（３）により算出されるδＤ（Ｎ’）及びδＤ（Ｎ’’）に基づいて決定され、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉ）であり、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉｉ）である。ただし、重量の値が大きい順に並べたときの順位が最大となる材料が２種以上ある場合、これら２種以上の材料のうち、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）の値が最大となる材料の値を、δＤ（Ｎ’）とする。
   

   

   （式（２）中、
   δＤ（Ｎ_１）は、２種以上のｎ型半導体材料のうちの前記活性層に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
   

   

   （式（３）中、
   ｃは、２以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の種の数を表し、
   ｄは、１以上の整数であって、前記活性層に含まれるｎ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
   Ｗ_ｄは、順位がｄ位であるｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の活性層に含まれる重量を表し、
   δＤ（Ｎ_ｄ）は、ｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）］
2. 前記ｐ型半導体材料が、下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する高分子化合物である、請求項１に記載の光電変換素子。
   

   

   （式（Ｉ）中、
   Ａｒ^１及びＡｒ^２は、置換基を有していてもよい３価の芳香族複素環基を表し、
   Ｚは、下記式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）で表される基を表す。）
   

   

   （式（Ｚ－１）～（Ｚ－７）中、
   Ｒは、
   水素原子、
   ハロゲン原子、
   置換基を有していてもよいアルキル基、
   置換基を有していてもよいアリール基、
   置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
   置換基を有していてもよいアルコキシ基、
   置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、
   置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
   置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
   置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
   置換基を有していてもよいアリールチオ基、
   置換基を有していてもよい１価の複素環基、
   置換基を有していてもよい置換アミノ基、
   置換基を有していてもよいアシル基、
   置換基を有していてもよいイミン残基、
   置換基を有していてもよいアミド基、
   置換基を有していてもよい酸イミド基、
   置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
   置換基を有していてもよいアルケニル基、
   置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
   置換基を有していてもよいアルキニル基、
   置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
   シアノ基、
   ニトロ基、
   －Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ^ａで表される基、又は
   －ＳＯ_２－Ｒ^ｂで表される基を表し、
   Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、それぞれ独立して、
   水素原子、
   置換基を有していてもよいアルキル基、
   置換基を有していてもよいアリール基、
   置換基を有していてもよいアルコキシ基、
   置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
   置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。
   式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）中、Ｒが２つある場合、２つあるＲは同一であっても異なっていてもよい。）
3. 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が、非フラーレン化合物である、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
4. 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が非フラーレン化合物であり、かつ残余のｎ型半導体材料がフラーレン誘導体である、請求項３に記載の光電変換素子。
5. 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料が、いずれも非フラーレン化合物である、請求項３に記載の光電変換素子。
6. 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＶＩＩＩ）で表される化合物である、請求項３～５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
   

   

   （式（ＶＩＩＩ）中、
   Ｒ_１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_１は同一であっても異なっていてもよい。
   Ｒ_２は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_２は同一であっても異なっていてもよい。）
7. 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＩＸ）で表される化合物である、請求項３～５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
   
   Ａ^１－Ｂ^１０－Ａ^２ （ＩＸ）
   
   （式（ＩＸ）中、
   Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、
   Ｂ^１０は、π共役系を含む基を表す。）
8. 前記非フラーレン化合物が、下記式（Ｘ）で表される化合物である、請求項７に記載の光電変換素子。
   
   Ａ^１－（Ｓ^１）_ｎ１－Ｂ^１１－（Ｓ^２）_ｎ２－Ａ^２ （Ｘ）
   
   （式（Ｘ）中、
   Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、
   Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、
   置換基を有していてもよい２価の炭素環基、
   置換基を有していてもよい２価の複素環基、
   －Ｃ（Ｒ^ｓ１）＝Ｃ（Ｒ^ｓ２）－で表される基、又は
   －Ｃ≡Ｃ－で表される基を表し、
   Ｒ^ｓ１及びＲ^ｓ２は、それぞれ独立して、水素原子、又は置換基を表し、
   Ｂ^１１は、炭素環及び複素環からなる群から選択される２以上の環構造が縮合した縮合環を含む２価の基であって、オルト－ペリ縮合構造を含まず、かつ置換基を有していてもよい２価の基を表し、
   ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０以上の整数を表す。）
9. Ｂ^１１が、下記式（Ｃｙ１）～（Ｃｙ９）で表される構造からなる群から選択される２以上の環構造が縮合した縮合環を含む２価の基であって、かつ置換基を有していてもよい２価の基である、請求項８に記載の光電変換素子。
   

   

   （式中、Ｒは、
   水素原子、
   ハロゲン原子、
   置換基を有していてもよいアルキル基、
   置換基を有していてもよいアリール基、
   置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
   置換基を有していてもよいアルコキシ基、
   置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、
   置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
   置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
   置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
   置換基を有していてもよいアリールチオ基、
   置換基を有していてもよい１価の複素環基、
   置換基を有していてもよい置換アミノ基、
   置換基を有していてもよいアシル基、
   置換基を有していてもよいイミン残基、
   置換基を有していてもよいアミド基、
   置換基を有していてもよい酸イミド基、
   置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
   置換基を有していてもよいアルケニル基、
   置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
   置換基を有していてもよいアルキニル基、
   置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
   シアノ基、
   ニトロ基、
   －Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ^ａで表される基、又は
   －ＳＯ_２－Ｒ^ｂで表される基を表し、
   Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、それぞれ独立して、
   水素原子、
   置換基を有していてもよいアルキル基、
   置換基を有していてもよいアリール基、
   置換基を有していてもよいアルコキシ基、
   置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
   置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。）
10. Ｓ^１及びＳ^２が、それぞれ独立して、下記式（ｓ－１）で表される基又は式（ｓ－２）で表される基である、請求項８又は９に記載の光電変換素子。
    

    

    （式（ｓ－１）及び式（ｓ－２）中、
    Ｘ^３は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
    Ｒ^ａ１０は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す。）
11. Ａ^１及びＡ^２が、それぞれ独立して、－ＣＨ＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基、及び下記式（ａ－１）～式（ａ－７）からなる群から選択される基である、請求項７～１０のいずれか１項に記載の光電変換素子。
    

    

    （式（ａ－１）～（ａ－７）中、
    Ｔは、
    置換基を有していてもよい炭素環、又は
    置換基を有していてもよい複素環を表し、
    Ｘ^４、Ｘ^５、及びＸ^６は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、アルキリデン基、又は＝Ｃ（－ＣＮ）_２で表される基を表し、
    Ｘ^７は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい１価の複素環基を表し、
    Ｒ^ａ１、Ｒ^ａ２、Ｒ^ａ３、Ｒ^ａ４、及びＲ^ａ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は１価の複素環基を表す。）
12. 光検出素子である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の光電変換素子。
13. 請求項１２に記載の光電変換素子を含む、イメージセンサー。
14. 請求項１２に記載の光電変換素子を含む、生体認証装置。
15. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の光電変換素子の製造方法において、
    前記活性層を形成する工程が、前記少なくとも１種のｐ型半導体材料と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含むインクを塗布対象に塗布して塗膜を得る工程（ｉ）と、得られた塗膜から溶媒を除去する工程（ｉｉ）とを含む、光電変換素子の製造方法。
16. ２００℃以上の加熱温度で加熱する工程をさらに含む、請求項１５に記載の光電変換素子の製造方法。
17. ２００℃以上の加熱温度で加熱する工程が、前記工程（ｉｉ）の後に実施される、請求項１６に記載の光電変換素子の製造方法。
18. 少なくとも１種のｐ型半導体材料と、少なくとも２種のｎ型半導体材料とを含み、
    前記少なくとも１種のｐ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｐ）と前記少なくとも２種のｎ型半導体材料の第１の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉ）及び第２の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータδＤ（Ｎｉｉ）とが下記要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす、組成物。
    要件（ｉ）：２．１ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜＋｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜＜４．０ＭＰａ^０．５
    要件（ｉｉ）：０．８ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎｉ）｜かつ０．２ＭＰａ^０．５＜｜δＤ（Ｎｉ）－δＤ（Ｎｉｉ）｜
    ［前記要件（ｉ）及び（ｉｉ）において、
    δＤ（Ｐ））は、下記式（１）により算出される値であり、
    

    

    （式（１）中、
    ａは、１以上の整数であって、前記組成物に含まれるｐ型半導体材料の種の数を表し、
    ｂは、１以上の整数であって、前記組成物に含まれるｐ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
    Ｗ_ｂは、順位がｂ位であるｐ型半導体材料（Ｐｂ）の組成物に含まれる重量を表し、
    δＤ（Ｐ_ｂ）は、ｐ型半導体材料（Ｐｂ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
    δＤ（Ｎｉ）及びδＤ（Ｎｉｉ）は、下記式（２）及び式（３）により算出されるδＤ（Ｎ’）及びδＤ（Ｎ’’）に基づいて決定され、｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’）｜の値と｜δＤ（Ｐ）－δＤ（Ｎ’’）｜の値を比較したときに、より小さい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉ）であり、より大きい値となる分散エネルギーハンセン溶解度パラメータがδＤ（Ｎｉｉ）である。ただし、重量の値が大きい順に並べたときの順位が最大となる材料が２種以上ある場合、これら２種以上の材料のうち、分散エネルギーハンセン溶解度パラメータ（δＤ）の値が最大となる材料の値を、δＤ（Ｎ’）とする。
    

    

    （式（２）中、
    δＤ（Ｎ_１）は、２種以上のｎ型半導体材料のうちの前記組成物に含まれる重量の値が最大であるｎ型半導体材料の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）
    

    

    （式（３）中、
    ｃは、２以上の整数であって、前記組成物に含まれるｎ型半導体材料の種の数を表し、
    ｄは、１以上の整数であって、前記組成物に含まれるｎ型半導体材料の重量の値が大きい順に並べたときの順位を表し、
    Ｗ_ｄは、順位がｄ位であるｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の前記組成物に含まれる重量を表し、
    δＤ（Ｎ_ｄ）は、ｎ型半導体材料（Ｎ_ｄ）の分散エネルギーハンセン溶解度パラメータを表す。）］
19. 前記ｐ型半導体材料が、下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する高分子化合物であり、
    

    

    （式（Ｉ）中、
    Ａｒ^１及びＡｒ^２は、置換基を有していてもよい３価の芳香族複素環基を表す。
    Ｚは、下記式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）で表される基を表す。）
    

    

    （式（Ｚ－１）～（Ｚ－７）中、
    Ｒは、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    置換基を有していてもよいアルキル基、
    置換基を有していてもよいアリール基、
    置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
    置換基を有していてもよいアルコキシ基、
    置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、
    置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
    置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
    置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
    置換基を有していてもよいアリールチオ基、
    置換基を有していてもよい１価の複素環基、
    置換基を有していてもよい置換アミノ基、
    置換基を有していてもよいアシル基、
    置換基を有していてもよいイミン残基、
    置換基を有していてもよいアミド基、
    置換基を有していてもよい酸イミド基、
    置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
    置換基を有していてもよいアルケニル基、
    置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
    置換基を有していてもよいアルキニル基、
    置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
    シアノ基、
    ニトロ基、
    －Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ^ａで表される基、又は
    －ＳＯ_２－Ｒ^ｂで表される基を表し、
    Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、それぞれ独立して、
    水素原子、
    置換基を有していてもよいアルキル基、
    置換基を有していてもよいアリール基、
    置換基を有していてもよいアルコキシ基、
    置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
    置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。
    式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）中、Ｒが２つある場合、２つのＲは同一であっても異なっていてもよい。）
    前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が、非フラーレン化合物である、請求項１８に記載の組成物。
20. 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料のうちの少なくとも１種が非フラーレン化合物であり、かつ残余のｎ型半導体材料がフラーレン誘導体である、請求項１９に記載の組成物。
21. 前記少なくとも２種のｎ型半導体材料が、いずれも非フラーレン化合物である、請求項１９に記載の組成物。
22. 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＶＩＩＩ）で表される化合物である、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の組成物。
    

    

    （式（ＶＩＩＩ）中、
    Ｒ_１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_１は同一であっても異なっていてもよい。
    Ｒ_２は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよい１価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい１価の芳香族複素環基を表す。複数あるＲ_２は同一であっても異なっていてもよい。）
23. 前記非フラーレン化合物が、下記式（ＩＸ）で表される化合物である、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の組成物。
    
    Ａ^１－Ｂ^１０－Ａ^２ （ＩＸ）
    
    （式（ＩＸ）中、
    Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、電子求引性の基を表し、
    Ｂ^１０は、π共役系を含む基を表す。）
24. 請求項１８～２３のいずれか１項に記載の組成物を含むインク。

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