(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（２）で表される繰り返し単位、式（３）で表される繰り返し単位及び式（４）で表される繰り返し単位からなる群より選ばれる少なくとも１種の繰り返し単位を有する、高分子化合物。
【化１】
0005620255.tif 000059
［式（２）におけるＸ２１及びＸ２２、式（３）におけるＸ３１及びＸ３２、並びに式（４）におけるＸ４１及びＸ４２は硫黄原子を示し、式（２）におけるＲ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８、式（３）におけるＲ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７及びＲ３８、式（４）におけるＲ４３、Ｒ４４、Ｒ４５、Ｒ４６、Ｒ４７及びＲ４８は、それぞれ同一又は異なり、水素原子又はアルキル基を示す。］
【請求項２】
式（５）で表される繰り返し単位を更に有する、請求項１に記載の高分子化合物。
【化２】
0005620255.tif 000060
［式中、Ｙは、アリーレン基、２価の複素環基、有機配位子と中心金属とを有する金属錯体の有機配位子から水素原子を２個除いてなる残りの原子団から構成される基又はエチニレン基を示し、これらはそれぞれ置換基を有していてもよい。］
【請求項３】
前記Ｙが、炭素数４〜１２の５員の２価の複素環基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、又は、多環の２価の複素基である、請求項２記載の高分子化合物。
【請求項４】
前記Ｙが、式（６）で表される基である、請求項２記載の高分子化合物。
【化３】
0005620255.tif 000061
［式中、Ｔは、置換基を有していてもよい２価の複素環基を示し、ｎは、２〜８の整数を示す。複数存在するＴは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【請求項５】
前記Ｙが、式（７）で表される基である、請求項２記載の高分子化合物。
【化４】
0005620255.tif 000062
［式中、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ同一又は異なり、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい複素環、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環と置換基を有していてもよい複素環との縮合環である。Ｒ７１及びＲ７２は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【請求項６】
式（５）で表される繰り返し単位が、式（１２ａ）、（１２ｂ）、（１２ｃ）、（１２ｄ）、（１２ｅ）、（１２ｆ）、（１２ｇ）、（１２ｈ）、（１２ｉ）又は（１２ｊ）で表される少なくとも一種の芳香族基を含む、請求項２に記載の高分子化合物。
【化５】
0005620255.tif 000063
［式中、Ｒ１２３、Ｒ１２４及びＲ１２６は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基又はシアノ基を示す。］
【請求項７】
密度汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として３−２１Ｇ＊、プログラムとしてＧａｕｓｓｉａｎ０９  Ｒｅｖ．Ａ０２を使用した密度汎関数法により算出した、式（１）で表される繰り返し単位が有している最高被占軌道のエネルギーレベルの値と、前記芳香族基が有している最低空分子軌道のエネルギーレベルの値との差が、４．４ｅＶ以下である、請求項６記載の高分子化合物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の高分子化合物を含む薄膜。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の高分子化合物と、溶媒と、を含有するインク組成物。
【請求項１０】
請求項８記載の薄膜からなる有機半導体層を備える、有機トランジスタ。
【請求項１１】
請求項１０記載の有機トランジスタを備える、面状光源。
【請求項１２】
請求項１０記載の有機トランジスタを備える、表示装置。
【請求項１３】
陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられる有機半導体層とを有し、
前記有機半導体層が、電子供与性化合物及び電子受容性化合物を含み、該電子供与性化合物及び該電子受容性化合物の少なくとも一方が、請求項１〜７のいずれか一項に記載の高分子化合物である、光電変換素子。
【請求項１４】
請求項１３記載の光電変換素子を含む太陽電池モジュール。
【請求項１５】
請求項１３記載の光電変換素子を含むイメージセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子化合物、これを含む薄膜及びインク組成物、この薄膜を備える有機トランジスタ、並びにこの有機トランジスタを備える面状光源及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機トランジスタは、低コストであり、また柔軟で折り曲げ可能である等の特性を有するため、電子ペーパー、フレキシブルディスプレイ等の用途に好適であり、近年、注目されている。
【０００３】
有機トランジスタは、有機物により構成される電荷（ホール及び電子を意味し、以下、同様である。）輸送性を有する層を備えているが、この有機物としては、主として有機半導体材料が用いられる。このような有機半導体材料として、溶媒に溶解させた状態で塗布法により層（即ち、有機半導体層であり、一般的に活性層とも呼ばれる。）を形成できる高分子化合物が検討されており、例えば、チオフェン骨格のみを有する高分子化合物が提案されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ６（２００５）ｐ．１４２〜１４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機トランジスタの特性は、有機半導体層における電荷の移動度に主に依存し、この電荷の移動度が高いほど有機トランジスタの電界効果移動度が向上し、特性の優れたものとなる。近年では、有機トランジスタの用途も多様化しており、従来にも増して高い電荷の移動度が得られることが求められている。しかしながら、上述したような従来の高分子化合物を用いた場合は、近年求められているような高い移動度を十分に得ることは困難な傾向にあった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高い電荷の移動度が得られる高分子化合物を提供することを目的とする。また、本発明は、この高分子化合物を含む薄膜及びインク組成物、この薄膜を備える有機トランジスタ、並びにこの有機トランジスタを備える面状光源及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、式（１）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を提供する。
【化１】
0005620255.tif 000002
［式中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ同一又は異なり、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい複素環、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環と置換基を有していてもよい複素環との縮合環である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【０００８】
上記本発明の高分子化合物は、式（１）で表される繰り返し単位を有していることで、有機半導体層として適用した場合に高い電荷の移動度を発揮することができる。その要因は必ずしも明らかではないものの、芳香族性を有する環が複数縮環しており、しかもこの縮環した構造の対称性が高く、高分子化合物の主鎖同士が重なり易い（パッキングし易い）ことから、高い共役性が得られることによると考えられる。また、本発明の高分子化合物は、上記の特定の繰り返し単位を有することから、溶媒への溶解性が高い傾向にあり、溶液の状態として塗布法により有機半導体層を形成することも比較的容易である。
【０００９】
上記本発明の高分子化合物は、式（１）のＡｒ１及びＡｒ２の少なくとも一方が、５員の複素環であることが好ましい。これにより、本発明の高分子化合物を有機半導体層に使用した場合に、高い電荷の移動度を発揮することができる。特に、繰り返し単位の両端、すなわち、繰り返し単位間の炭素−炭素結合に関与する部分が複素環であると、更に高い電荷の移動度が得られる傾向にある。
【００１０】
式（１）で表される繰り返し単位は、式（２）で表される繰り返し単位、式（３）で表される繰り返し単位及び式（４）で表される繰り返し単位からなる群より選ばれる少なくとも１種の繰り返し単位であると好適である。式（１）で表される繰り返し単位としてこれらの繰り返し単位を有することで、更に高い電荷の移動度が得られるようになる。
【化２】
0005620255.tif 000003
［式（２）におけるＸ２１及びＸ２２、式（３）におけるＸ３１及びＸ３２、並びに式（４）におけるＸ４１及びＸ４２は、それぞれ同一又は異なり、カルコゲン原子を示し、式（２）におけるＲ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８、式（３）におけるＲ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７及びＲ３８、式（４）におけるＲ４３、Ｒ４４、Ｒ４５、Ｒ４６、Ｒ４７及びＲ４８は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【００１１】
式（２）〜（４）で表される繰り返し単位においては、Ｘ２１及びＸ２２、Ｘ３１及びＸ３２、並びに式（４）におけるＸ４１及びＸ４２が、硫黄原子、セレン原子又は酸素原子であると好ましく、硫黄原子又は酸素原子であるとより好ましく、硫黄原子であると特に好ましい。このような構造を有する高分子化合物によれば、より高い電荷の移動度を得ることができる。
【００１２】
また、式（２）におけるＲ２３とＲ２６との組み合わせ、Ｒ２４とＲ２７との組み合わせ、及びＲ２５とＲ２８との組み合わせが、それぞれ互いに同じ基同士の組み合わせであり、式（３）におけるＲ３３とＲ３６との組み合わせ、Ｒ３４とＲ３７との組み合わせ、及びＲ３５とＲ３８との組み合わせが、それぞれ互いに同じ基同士の組み合わせであり、並びに式（４）におけるＲ４４とＲ４７との組み合わせ、及びＲ４５とＲ４８との組み合わせが、それぞれ互いに同じ基同士の組み合わせであると好ましい。このように、特定の基同士を同じ基とすることによって、高分子化合物はより対称性の高い繰り返し単位を有し、パッキングし易くなるため、一層高い電荷の移動度が得られるようになる。
【００１３】
より好適な構造としては、式（２）におけるＲ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８、上記式（３）におけるＲ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７及びＲ３８、並びに上記式（４）におけるＲ４３、Ｒ４４、Ｒ４５、Ｒ４６、Ｒ４７及びＲ４８が、水素原子である構造が挙げられる。これによって、一層高い電荷の移動度が得られるようになる。
【００１４】
本発明の高分子化合物は、式（１）で表される繰り返し単位に加えて、式（５）で表される繰り返し単位を更に有していると好ましい。このような繰り返し単位を更に有することで、さらに優れた電荷の移動度を得ることが可能となる。
【化３】
0005620255.tif 000004
［式中、Ｙは、アリーレン基、２価の複素環基、金属錯体構造を有する２価の基又はエチニレン基を示し、これらはそれぞれ置換基を有していてもよい。なお、Ｙが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
【００１５】
式（５）で表される繰り返し単位におけるＹは、炭素数４〜１２の５員の２価の複素環基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、又は、多環の２価の複素基であると好ましい。こうすることで、一層優れた電荷の移動度が得られるようになる。
【００１６】
また、優れた電荷の移動度が得られるので、式（５）で表される繰り返し単位におけるＹは、式（６）で表される基であっても好ましい。
【化４】
0005620255.tif 000005
［式中、Ｔは、置換基を有していてもよい２価の複素環基を示し、ｎは、２〜８の整数を示す。複数存在するＴは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【００１７】
さらに、同様に優れた電荷の移動度が得られるので、式（５）で表される繰り返し単位におけるＹは、式（７）で表される基であっても好適である。
【化５】
0005620255.tif 000006
［式中、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ同一又は異なり、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい複素環、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環と置換基を有していてもよい複素環との縮合環である。Ｒ７１及びＲ７２は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【００１８】
式（５）で表される繰り返し単位は、少なくとも１種の電子受容性を有する芳香族基（以下、「電子受容性基」と言う。）を含むと好適である。このような電子受容性基と、式（１）中に含まれる電子供与性基とを組み合わせて含むことで、高分子化合物は、一層優れた電荷の移動度が得られ易いものとなる。
【００１９】
また、この場合、式（１）で表される繰り返し単位が有している最高被占軌道のエネルギーレベルの値のうちの最も低い値と、上記の電子受容性基が有している最低空分子軌道のエネルギーレベルの値のうちの最も高い値との差が、４．４ｅＶ以下であると、特に優れた電荷の移動度が得られる傾向にある。
【００２０】
本発明はまた、上記本発明の高分子化合物を含む薄膜を提供する。また、本発明は、かかる薄膜からなる有機半導体層を備える有機トランジスタを提供する。本発明の薄膜は、上記本発明の高分子化合物を含むことから、高い電荷の移動度を発揮することができる。
したがって、このような薄膜からなる有機半導体層を備える本発明の有機トランジスタは、有機半導体層の電荷の移動度が高いため、高い電界効果移動度が得られるものとなる。
【００２１】
また、本発明は、本発明の高分子化合物と、溶媒とを含有するインク組成物を提供する。このようなインク組成物は、高分子化合物が均一に溶媒に分散又は溶解したものとなるため、塗布法により有機半導体層等を形成するのに有効である。
【００２２】
さらに、本発明は、上記本発明の有機トランジスタを備える面状光源、及び、上記本発明の有機トランジスタを備える表示装置を提供する。これらの面状光源及び表示装置は、優れた電界効果移動度が得られる本発明の有機トランジスタを備えることから、優れた特性を発揮することができる。
【００２３】
また、本発明は、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に設けられる有機半導体層とを有し、有機半導体層が、電子供与性化合物及び電子受容性化合物を含み、電子供与性化合物及び電子受容性化合物の少なくとも一方が、上記本発明の高分子化合物である光電変換素子、並びに、かかる光電変換素子を含む太陽電池モジュール及びイメージセンサーを提供する。これらも、有機半導体層が高い電荷の移動度を有することから、優れた特性を発揮することができる。
【発明の効果】
【００２４】
上述した特定の構造を有する本発明の高分子化合物は、有機半導体層に用いた場合に、高い電荷の移動度を得ることができるほか、このような有機半導体層の形成が容易なものでもある。そして、本発明によれば、かかる高分子化合物を含み、薄膜の形成に有利なインク組成物、及びこのようなインク組成物によって好適に得られ、高い電荷の移動度を有する薄膜を提供することができる。
【００２５】
また、本発明は、本発明の高分子化合物を含む薄膜からなる有機半導体層を備えており、優れた電界効果移動度を得ることができる有機トランジスタや、この有機トランジスタを備え、高い特性を有する面状光源及び表示装置を提供することができる。このような本発明の有機トランジスタは、具体的には、液晶ディスプレイや電子ペーパーの駆動回路、照明用としての曲面状や平面状の光源のスイッチ回路、セグメントタイプの表示素子、ドットマトリックスのフラットパネルディスプレイ等の駆動回路にも有用である。
【００２６】
さらに、本発明の高分子化合物は、光電変換素子の有機半導体層の材料としても使用でき、そのような有機半導体層を備える光電変換素子は、太陽電池モジュールやイメージセンサーとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図２】第２実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図３】第３実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図４】第４実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図５】第５実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図６】第６実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図７】第７実施形態に係る有機トランジスタの模式断面図である。
【図８】実施形態に係る面状光源の模式断面図である。
【図９】実施例で作製した有機トランジスタの模式断面図である。
【図１０】実施形態に係る光電変換素子の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２９】
まず、本明細書において、「繰り返し単位」とは、高分子化合物の骨格を形成しているモノマー単位を意味し、高分子化合物中に少なくとも１個存在する構造単位である。また、「ｎ価の複素環基」（ｎは１又は２である）とは、複素環式化合物（特には、芳香族性をもつ複素環式化合物）からｎ個の水素原子を除いてなり、その部分が他の原子との結合を形成している基を意味する。そして、「複素環式化合物」とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、燐原子、硼素原子等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。
【００３０】
［高分子化合物］
本発明の高分子化合物は、上記の式（１）で表される繰り返し単位を有するものである。
【００３１】
この高分子化合物において、式（１）のＡｒ１及びＡｒ２の少なくとも一方は、複素環、特に５員の複素環であることが好ましい。特に、式（１）で表される繰り返し単位の両端部分、すなわち、式（１）で表される繰り返し単位の、他の繰り返し単位との炭素−炭素結合に関与する部分に、５員の複素環を有していると、高い電荷の移動度が得られる。
【００３２】
本発明の高分子化合物は、式（１）で表される繰り返し単位として、上記の式（２）、（３）及び（４）で表される繰り返し単位からなる群より選ばれる少なくとも１つの繰り返し単位を有すると好ましい。この場合、高分子化合物は、繰り返し単位として式（２）〜（４）のうちの１種類だけを有する単独重合体（即ち、ホモポリマー）であってもよく、繰り返し単位として、式（２）〜（４）のうちの複数種類、或いは式（２）〜（４）のうちの１種類とそれら以外の種類を組み合わせて有する共重合体であってもよい。
【００３３】
これらの式（２）〜（４）が有している好適な基や原子は以下の通りである。
【００３４】
まず、式（２）におけるＸ２１及びＸ２２、式（３）におけるＸ３１及びＸ３２、並びに式（４）におけるＸ４１及びＸ４２は、それぞれ同一又は異なり、カルコゲン原子である。
【００３５】
カルコゲン原子とは、周期表第１６族に属する元素であり、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子及びポロニウム原子が挙げられる。高い電荷の移動度が得られるので、カルコゲン原子としては、硫黄原子、セレン原子及び酸素原子が好ましく、環境への負荷を考慮すると、硫黄原子及び酸素原子がより好ましく、硫黄原子が特に好ましい。
【００３６】
式（２）におけるＲ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８（以下、「Ｒ２３〜Ｒ２８」のように表記する。）、式（３）におけるＲ３３〜Ｒ３８、並びに式（４）におけるＲ４３〜Ｒ４８は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。
【００３７】
上述した基のうち、アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が好ましくは１〜３６であり、より好ましくは６〜３０であり、更に好ましくは８〜２４である。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサドデシル基、オクタドデシル基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が挙げられる。
【００３８】
なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサドデシル基、オクタドデシル基が好ましい。
【００３９】
アルコキシ基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が好ましくは１〜３６であり、より好ましくは６〜３０である。アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基、２−エトキシエチルオキシ基が挙げられる。
【００４０】
なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基が好ましい。
【００４１】
アルキルチオ基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が好ましくは１〜３６であり、より好ましくは６〜３０である。アルキルチオ基の例としては、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、ウンデシルチオ基、ドデシルチオ基、テトラデシルチオ基、ヘキサデシルチオ基、オクタデシルチオ基、トリフルオロメチルチオ基が挙げられる。
【００４２】
なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ウンデシルチオ基、ドデシルチオ基、テトラデシルチオ基、ヘキサデシルチオ基、オクタデシルチオ基が好ましい。
【００４３】
アリール基は、芳香族炭化水素から水素原子１個を除いた原子団であり、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環や縮合環の２個以上が直接又はビニレン基等を介して結合したものを含む。アリール基は、炭素数が好ましくは６〜６０であり、より好ましくは６〜４８であり、更に好ましくは６〜２０であり、特に好ましくは６〜１０である。なお、この炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。
【００４４】
アリール基としては、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−テトラセニル基、２−テトラセニル基、５−テトラセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基、４−フルオレニル基、１−ビフェニレニル基、２−ビフェニレニル基、２−フェナンスレニル基、９−フェナンスレニル基、６−クリセニル基、１−コロネニル基、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、４−（アントラン−９−イル）フェニル基、［１，１’］ビナフタレン−４−イル基、１０−フェニルアントラセン−９−イル基、［９，９’］ビアントラセン−１０−イル基が挙げられる。これらの基における水素原子は、さらにアルキル基、アルコキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アシル基、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジアリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、塩素原子、フッ素原子等で置換されていてもよい。
【００４５】
アリールオキシ基は、炭素数が好ましくは６〜６０であり、より好ましくは７〜４８である。アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェノキシ基（「Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数１〜１８であることを示し、以下、同様である）、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェノキシ基（「Ｃ１〜Ｃ１８アルキル」は、アルキル部分の炭素数１〜１８であることを示し、以下、同様である）、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられる。なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェノキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェノキシ基が好ましい。
【００４６】
Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェノキシ基としては、具体的には、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、イソプロピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ウンデシルオキシフェノキシ基、ドデシルオキシフェノキシ基、テトラデシルオキシフェノキシ基、ヘキサデシルオキシフェノキシ基、オクタデシルオキシフェノキシ基が例示される。
【００４７】
また、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェノキシ基としては、具体的には、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、１，３，５−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ウンデシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基、テトラデシルフェノキシ基、ヘキサデシルフェノキシ基、オクタデシルフェノキシ基が例示される。
【００４８】
アリールチオ基は、炭素数が好ましくは３〜６０である。アリールチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニルチオ基、Ｃ１〜Ｃ１８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、ペンタフルオロフェニルチオ基が挙げられる。なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニルチオ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニルチオ基が好ましい。
【００４９】
アリールアルキル基は、炭素数が好ましくは７〜６０であり、より好ましくは７〜４８である。アリールアルキル基の例としては、フェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基が挙げられる。なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基が好ましい。
【００５０】
アリールアルコキシ基は、炭素数が好ましくは７〜６０であり、より好ましくは炭素数７〜４８である。アリールアルコキシ基の例としては、フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基、フェニルブトキシ基、フェニルペンチロキシ基、フェニルヘキシロキシ基、フェニルヘプチロキシ基、フェニルオクチロキシ基等のフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基が挙げられる。なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ基が好ましい。
【００５１】
アリールアルキルチオ基は、炭素数が好ましくは７〜６０であり、より好ましくは炭素数７〜４８である。アリールアルキルチオ基の例としては、フェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基が挙げられる。なかでも、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスが良好になるので、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルチオ基が好ましい。
【００５２】
置換シリル基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１、２又は３個の基で置換されたシリル基が挙げられる。置換シリル基の炭素数は、好ましくは１〜６０であり、より好ましくは炭素数３〜４８である。なお、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基は、置換基を有していてもよい。
【００５３】
置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチルイソプロピリシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルシリルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、２−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、３，７−ジメチルオクチルジメチルシリル基、ウンデシルジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、テトラデシルジメチルシリル基、ヘキサデシルジメチルシリル基、オクタデシルジメチルシリル基、フェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルシリル基、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルシリル基、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルシリル基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルシリル基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルシリル基、フェニル−Ｃ１〜Ｃ１８アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−ｐ−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基が例示される。
【００５４】
置換のカルボキシル基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基で置換されたカルボキシル基が挙げられ、炭素数は好ましくは２〜６０であり、より好ましくは炭素数２〜４８である。置換のカルボキシル基の例としては、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、ヘキシロキシカルボニル基、シクロヘキシロキシカルボニル基、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−エチルヘキシロキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ウンデシルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、テトラデシルオキシカルボニル基、ヘキサデシルオキシカルボニル基、オクタ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、ピリジルオキシカルボニル基が挙げられる。なお、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基は、置換基を有していてもよい。また置換のカルボキシル基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。
【００５５】
１価の複素環基は、炭素数が好ましくは４〜６０であり、より好ましくは４〜２０である。なお、１価の複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。１価の複素環基としては、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、ピリミジル基、トリアジニル基が例示される。なかでも、チエニル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピリミジル基、トリアジニル基が好ましく、チエニル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基がより好ましい。１価の複素環基は、アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していてもよい。
【００５６】
高分子化合物の主鎖のパッキングを良くして、より高い電荷の移動度が得られるので、式（１）〜（４）における縮環構造が有している置換基は、各繰り返し単位が、任意の１つの軸に対して線対称であるか、又は重心に対して点対称の構造となるように置換していると好適である。
【００５７】
このような観点からは、式（２）におけるＲ２３とＲ２６との組み合わせ、Ｒ２４とＲ２７との組み合わせ、及びＲ２５とＲ２８との組み合わせが、それぞれ互いに同じ基同士の組み合わせであり、式（３）におけるＲ３３とＲ３６との組み合わせ、Ｒ３４とＲ３７との組み合わせ、及びＲ３５とＲ３８との組み合わせが、それぞれ互いに同じ基同士の組み合わせであり、式（４）におけるＲ４４とＲ４７との組み合わせ、及びＲ４５とＲ４８との組み合わせが、それぞれ互いに同じ基同士の組み合わせであると好ましい。ここで、「互いに同じ基同士の組み合わせ」とは、例えばアルキル基同士、アルコキシ基同士のように、同じ種類の基であることを表す。同じ基同士の組み合わせは、さらに、鎖長や分岐等、置換基の構造が同一であると、高分子化合物のパッキングが良くなるため、好ましい。
【００５８】
さらに、高分子化合物の主鎖のパッキングがさらに向上することにより、主鎖内の平面性が向上するので、式（２）におけるＲ２３〜Ｒ２８、式（３）におけるＲ３３〜Ｒ３８、式（４）におけるＲ４３〜Ｒ４８は、いずれも水素原子であると好ましい。
【００５９】
これらの観点から、式（２）、（３）及び（４）で表される繰り返し単位は、それぞれ、式（２ａ）、（３ａ）及び（４ａ）で表される繰り返し単位であると好適である。なお、式（１ａ）、（２ａ）及び（４ａ）中のＸ２１、Ｘ２２、Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ４１及びＸ４２は、上記式（２）、（３）及び（４）中の同一符号で示される基と同義である。
【化６】
0005620255.tif 000007
【００６０】
高分子化合物が共重合体である場合、式（１）で表される繰り返し単位（好ましくは式（２）〜（４）のうちの少なくとも１種の繰り返し単位）と組み合わされる好適な繰り返し単位としては、式（５）で表される繰り返し単位が挙げられる。このような繰り返し単位を更に有することで、より高い電荷の移動度が得られ易くなる傾向にある。
【化７】
0005620255.tif 000008
【００６１】
式（５）中、Ｙは、アリーレン基、２価の複素環基、金属錯体構造を有する２価の基、又はエチニレン基（−Ｃ≡Ｃ−で表される基）を表し、これらはそれぞれ置換基を有していてもよい。
【００６２】
また、Ｙは、好ましくは、式（５）で表される繰り返し単位（複数存在する場合には、複数のＹからなる構成連鎖）が、式（１）で表される繰り返し単位とともに共重合体を形成する際に、高分子化合物の主鎖となる骨格において、炭素同士の結合や炭素とヘテロ原子との結合により、多重結合と単結合とが交互に繰り返して連なったπ共役系が形成されるように選択される基である。このようなπ共役系としては、例えば、下記の例示式（Ｅ１）中の点線内で示される構造等が挙げられる。
【化８】
0005620255.tif 000009
【００６３】
Ｙで表される基のうち、アリーレン基は、芳香族炭化水素から水素原子２個を除いてなる原子団であり、独立したベンゼン環や縮合環を持つものを含む。アリーレン基は、炭素数が好ましくは６〜６０であり、より好ましくは６〜４８であり、更に好ましくは６〜３０であり、特に好ましくは６〜１８である。
【００６４】
アリーレン基としては、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基等の非置換若しくは置換のフェニレン基；１，４−ナフタレンジイル基、１，５−ナフタレンジイル基、２，６−ナフタレンジイル基等の非置換若しくは置換のナフタレンジイル基；１，４−アントラセンジイル基、１，５−アントラセンジイル基、２，６−アントラセンジイル基、９，１０−アントラセンジイル基等の非置換若しくは置換のアントラセンジイル基；２，７−フェナントレンジイル基等の非置換若しくは置換のフェナントレンジイル基；１，７−ナフタセンジイル基、２，８−ナフタセンジイル基、５，１２−ナフタセンジイル基等の非置換若しくは置換のナフタセンジイル基；２，７−フルオレンジイル基、３，６−フルオレンジイル基等の非置換若しくは置換のフルオレンジイル基；１，６−ピレンジイル基、１，８−ピレンジイル基、２，７−ピレンジイル基、４，９−ピレンジイル基等の非置換若しくは置換のピレンジイル基；３，９−ペリレンジイル基、３，１０−ペリレンジイル基等の非置換若しくは置換のペリレンジイル基が挙げられる。
【００６５】
アリーレン基としては、上述したなかでも、非置換若しくは置換のフェニレン基、非置換若しくは置換のフルオレンジイル基が好ましく、非置換若しくは置換のフルオレンジイル基が更に好ましく、置換のフルオレンジイル基が特に好ましい。アリーレン基が好適なものであるほど、高い電荷の移動度が得られるようになる。
【００６６】
このようなアリーレン基としては、例えば、式（９ａ）〜（９ｆ）で表される基が挙げられる。
【００６７】
【化９】
0005620255.tif 000010
【００６８】
式（９ａ）〜（９ｆ）中、Ｒ９３、Ｒ９４及びＲ９６は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基であり、Ｒ９５は、ハロゲン原子又は１価の基である。また、ｕは、０以上の整数である。１価の基としては、式（２）におけるＲ２３〜Ｒ２８として例示したうちの１価の基と同様のものが挙げられる。なお、上記式で表される構造中、複数のＲ９３、Ｒ９４又はＲ９５が含まれる場合、同じ符号で示される基同士は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ９３、Ｒ９４、Ｒ９５及びＲ９６のうちの２種、或いは、同じ符号で表される基同士が、同じ炭素原子又は隣接する炭素原子に結合している場合は、この関係にある基同士は一部で結合して環を形成していてもよい。この場合に形成される環は、単環でも縮合環でもよく、炭化水素環でも複素環でもよい。また、これらの環は、置換基を有していてもよい。形成される環としては、単環の炭化水素環や、ヘテロ原子として酸素原子又は硫黄原子を含む単環の複素環が好ましい。
【００６９】
２価の複素環基は、炭素数が、通常、４〜６０であり、好ましくは４〜４８であり、より好ましくは４〜３０であり、更に好ましくは４〜２２であり、特に好ましくは４〜１２であり、とりわけ好ましくは４である。この炭素数には、置換基の炭素数は含まない。
【００７０】
２価の複素環基の例としては、２，５−チオフェンジイル基等の非置換若しくは置換のチオフェンジイル基；２，５−フランジイル基等の非置換若しくは置換のフランジイル基；２，５−ピリジンジイル基、２，６−ピリジンジイル基等の非置換若しくは置換のピリジンジイル基；２，６−キノリンジイル基等の非置換若しくは置換のキノリンジイル基；１，４−イソキノリンジイル基、１，５−イソキノリンジイル基等の非置換若しくは置換のイソキノリンジイル基；５，８−キノキサリンジイル基等の非置換若しくは置換のキノキサリンジイル基；４，７−ベンゾ［１，２，５］チアジアゾールジイル基等の非置換若しくは置換のベンゾ［１，２，５］チアジアゾールジイル基；４，７−ベンゾチアゾールジイル基等の非置換若しくは置換のベンゾチアゾールジイル基；２，７−カルバゾールジイル基、３，６−カルバゾールジイル基等の非置換若しくは置換のカルバゾールジイル基；３，７−フェノキサジンジイル基等の非置換若しくは置換のフェノキサジンジイル基；３，７−フェノチアジンジイル基等の非置換若しくは置換のフェノチアジンジイル基；２，７−ジベンゾシロールジイル基等の非置換若しくは置換のジベンゾシロールジイル基が挙げられる。
【００７１】
なかでも、２価の複素環基としては、好ましくは２，５−チオフェンジイル基等の非置換若しくは置換のチオフェンジイル基；２，５−フランジイル基等の非置換若しくは置換のフランジイル基；２，５−ピリジンジイル基、２，６−ピリジンジイル基等の非置換若しくは置換のピリジンジイル基；２，６−キノリンジイル基等の非置換若しくは置換のキノリンジイル基；１，４−イソキノリンジイル基であり、さらに好ましくは２，５−チオフェンジイル基等の非置換若しくは置換のチオフェンジイル基である。
【００７２】
このような２価の複素環基としては、例えば、式（１１ａ）〜（１１ｐ）で表される基が挙げられる。
【００７３】
【化１０】
0005620255.tif 000011
【００７４】
【化１１】
0005620255.tif 000012
【００７５】
式（１１ａ）〜（１１ｐ）中、Ｒ１１５、Ｒ１１６、Ｒ１１７、Ｒ１１８及びｖは、それぞれ、上記式（９ａ）〜（９ｆ）におけるＲ９３、Ｒ９４、Ｒ９５、Ｒ９６及びｕと同義である。また、Ｚは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子等のヘテロ原子である。
【００７６】
また、金属錯体構造を有する２価の基とは、有機配位子と中心金属とを有する金属錯体の有機配位子から水素原子を２個除いてなる残りの原子団から構成される基である。金属錯体としては、低分子の蛍光材料、燐光材料として公知の金属錯体、三重項発光錯体等が挙げられる。金属錯体の中心金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、白金、金、ユーロピウム、テルビウムが挙げられる。
【００７７】
有機配位子の炭素数は、好ましくは４〜６０である。有機配位子の例としては、８−キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリノール及びその誘導体、２−フェニル−ピリジン及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾチアゾール及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体等が挙げられる。
【００７８】
このような金属錯体構造を有する２価の基としては、例えば、式（１００）〜（１０６）で表される基が挙げられる。
【００７９】
【化１２】
0005620255.tif 000013
【００８０】
【化１３】
0005620255.tif 000014
【００８１】
式（１００）〜（１０６）中のＲは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、１価の複素環基、カルボキシル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基又はシアノ基を表す。また、これらの基が有している炭素原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子と置き換えられていてもよく、さらに水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。さらに、複数存在するＲは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
【００８２】
なかでも、式（５）で表される繰り返し単位におけるＹは、式（６）で表される基であると特に好ましい。このような繰り返し単位を有することで、高分子化合物は、より高い電荷の移動度を発揮し得るものとなる。
【化１４】
0005620255.tif 000015
［式中、Ｔは置換基を有していてもよい２価の複素環基を示し、ｎは２〜８の整数を表す。複数存在するＴは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【００８３】
式（６）で表される繰り返し単位は、式（６ａ）で表される繰り返し単位であるとさらに好ましい。このような繰り返し単位を有することで、高分子化合物は、さらに高い電荷の移動度を発揮し得るものとなる。
【化１５】
0005620255.tif 000016
［式中、Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ６３及びＲ６４は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【００８４】
式（６ａ）中、Ｒ６１〜Ｒ６４で表される基は、上述したＲ２３〜Ｒ２８で表される基と同様であるが、アルキル基であることが好ましい。
【００８５】
また、高分子化合物の溶解性が向上するので、式（５）におけるＹは、式（７）で表される基であっても好ましい。
【化１６】
0005620255.tif 000017
［式中、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ同一又は異なり、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい複素環、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環と置換基を有していてもよい複素環との縮合環である。Ｒ７１及びＲ７２は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、置換基を有してもよい１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【００８６】
式（７）で表される基は、式（７a）で表される基であるとさらに好ましい。
【化１７】
0005620255.tif 000018
［式中、Ｒ７３及びＲ７４は、それぞれ同一又は異なり、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、置換シリル基、非置換若しくは置換のカルボキシル基、１価の複素環基、シアノ基又はフッ素原子を示す。］
【００８７】
式（７）、（７ａ）中、Ｒ７１〜Ｒ７４で表される基は、上述したＲ２３〜Ｒ２８で表される基と同様である。また、Ａｒ３及びＡｒ４は、置換基を有していてもよいベンゼン環であることが好ましい。
【００８８】
高分子化合物は、式（５）で表される繰り返し単位として、式中のＹで表される基がそれぞれ異なるものを複数種類有していてもよい。例えば、高い電荷の移動度を得るとともに、優れた溶解性が得られるので、式（５）で表される繰り返し単位として、非置換又は置換のビチオフェンジイル基（式（６）で表される基）と、式（７）で表される基とを組み合わせて有していてもよい。
【００８９】
以上説明したように、本発明の高分子化合物は、式（１）（好ましくは式（２）〜（４））で表される繰り返し単位を有する。そして、共重合体においては、式（１）で表される繰り返し単位と組み合わせる繰り返し単位として、好適な場合、式（５）で表される繰り返し単位を有している。
【００９０】
なお、電荷の移動度が向上するので、式（５）で表される繰り返し単位としては、少なくとも１種の電子受容性基を含むことが好ましく、Ｙの少なくとも１種が電子受容性基であることがより好ましい。ここで、所定の基における電子受容性は、最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）で見積もられ、このＬＵＭＯのエネルギーレベルの値は、量子化学計算Ｇａｕｓｓｉａｎにより算出される。本明細書においては、計算方法として密度汎関数法を用い、密度汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として３−２１Ｇ＊、使用プログラムをＧａｕｓｓｉａｎ０９  Ｒｅｖ．Ａ０２として算出したＬＵＭＯが−１．４ｅＶ以下である場合を、電子受容性という。
【００９１】
また、高分子化合物においては、式（１）で表される繰り返し単位の量子化学計算Ｇａｕｓｓｉａｎにより算出される最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギーレベルの値と、式（５）における電子受容性基のＬＵＭＯのエネルギーレベルの値の差が、４．４ｅＶ以下であると好ましい。なお、高分子化合物に式（１）で表される繰り返し単位や電子受容性基がそれぞれ複数種類含まれる場合は、上記で算出したＨＯＭＯのエネルギーレベルの値のうちの最も低い値と、ＬＵＭＯのエネルギーレベルの値のうちの最も高い値との差が４．４ｅＶ以下となるようにすることが好ましい。
【００９２】
このような電子受容性基としては、例えば、式（１２ａ）〜（１２ｊ）で表される基が挙げられる。式（１２ａ）〜（１２ｊ）中、Ｒ１２３、Ｒ１２４及びＲ１２６は、上記の式（９ａ）〜（９ｆ）におけるＲ９３、Ｒ９４、Ｒ９６とそれぞれ同義である。
【化１８】
0005620255.tif 000019
【００９３】
移動度が向上するので、特に、式（５）で表される繰り返し単位におけるＹの少なくとも１つが、式（８）で表される電子受容性基であると好ましい。
【化１９】
0005620255.tif 000020
【００９４】
式（８）中、Ｘ８１は、カルコゲン原子、−Ｎ（Ｒ８３）−又は−ＣＲ８４＝ＣＲ８５−を表す。Ｒ８１及びＲ８２は、それぞれ同一又は異なり、水素原子又は置換基を表す。Ｒ８１及びＲ８２が置換基である場合、炭素数１〜３０の基が好ましい。このような置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等のアルコキシ基、フェニル、ナフチル等のアリール基等が挙げられる。
【００９５】
また、Ｒ８１及びＲ８２は、それぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｒ８１及びＲ８２が連結して環状構造を構成した式（８）で表される繰り返し単位の例としては、以下のものが挙げられる。
【化２０】
0005620255.tif 000021
【００９６】
式中、Ｒ８６及びＲ８７は、それぞれ同一又は異なり、水素原子又は置換基を表す。Ｒ８６及びＲ８７で表される置換基としては、前述のＲ８１及びＲ８２で表される置換基と同様の基が挙げられる。また、Ｘ８１は、好ましくは硫黄原子である。
【００９７】
式（８）で表される繰り返し単位としては、式（８ａ）で表される繰り返し単位が特に好ましい。この場合、かかる繰り返し単位における上記の量子化学計算Ｇａｕｓｓｉａｎにより算出されるＬＵＭＯのエネルギーレベルの値は、−２．３２ｅＶとなる。
【化２１】
0005620255.tif 000022
【００９８】
以下、好適な高分子化合物の例を構造式で示す。式（１３０）〜（１７５）中のｎは、繰り返し単位数（重合度）を示しており、４〜３０００であると好ましく、６〜８５０であるとより好ましい。また、後述する高分子化合物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ９において、ｎ＝４〜３０００（好ましくは６〜８５０）であるものも好適な高分子化合物である。
【００９９】
【化２２】
0005620255.tif 000023
【０１００】
【化２３】
0005620255.tif 000024
【０１０１】
【化２４】
0005620255.tif 000025
【０１０２】
【化２５】
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【０１０３】
【化２６】
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【０１０４】
【化２７】
0005620255.tif 000028
【０１０５】
【化２８】
0005620255.tif 000029
【０１０６】
【化２９】
0005620255.tif 000030
【０１０７】
【化３０】
0005620255.tif 000031
【０１０８】
高分子化合物が共重合体である場合、良好な電荷注入性や溶解性が得られるので、全繰り返し単位の合計モル数に対し、式（１）（好ましくは式（２）〜（４））で表される繰り返し単位の合計モル数は、２０〜８０％であることが好ましく、３０〜７０％であることがより好ましく、４０〜６０％であることがさらに好ましい。
【０１０９】
また、高分子化合物においては、良好な主鎖の配向性が得られるので、式（１）（好ましくは式（２）〜（４））で表される繰り返し単位の合計のモル数に対して、これら以外の繰り返し単位の合計モル数が１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、０．０５％以下であることが特に好ましい。主鎖の配向性が良好であると、高いパッキングが可能となることから、より優れた電荷の移動度が得られる。
【０１１０】
さらに、高分子化合物が共重合体である場合、どのような共重合体であってもよく、例えば、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体等のいずれであってもよい。ただし、良好な電荷注入性、電荷の移動特性、主鎖のパッキング及び溶解性が得られるので、高分子化合物の構造中、式（１）（好ましくは式（２）〜（４））で示される繰り返し単位と、式（５）で示される繰り返し単位とが交互に結合した構造を含むことが好ましい。
【０１１１】
なかでも、上記特性が更に良好に得られるので、高分子化合物は、式（１）で表される繰り返し単位（好ましくは、式（２）〜（４）で表される繰り返し単位のうちのいずれか１種）と、式（５）で表される繰り返し単位とが交互に結合した構造であると好ましく、式（２）及び（３）で表される繰り返し単位のいずれかと、式（５）で表される繰り返し単位とが交互に結合した構造であるとより好ましい。
【０１１２】
そして、このように「交互に結合した構造」による優れた効果を十分に得るためには、この「交互に結合した構造」を構成している繰り返し単位の合計が、高分子化合物の全ての繰り返し単位に対して、モル基準で９０％以上であると好ましく、９９％以上であるとより好ましく、９９．５％以上であるとさらに好ましく、９９．９％以上であると特に好ましい。
【０１１３】
また、高分子化合物は、複数の繰り返し単位を有する化合物であって、そのうちの少なくとも１つが、式（１）（好ましくは式（２）〜（４）のいずれか）で表される繰り返し単位であるものである。この高分子化合物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」という。）によるポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が、１×１０３〜１×１０８であると好ましく、１×１０４〜１×１０６であるとより好ましい。また、この高分子化合物は、ＧＰＣによるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、１×１０３〜１×１０８であると好ましい。特に良好な成膜性が得られ、かつ、素子の作製に用いた場合に高い移動度が得られるので、この重量平均分子量は、１×１０４〜５×１０６であるとより好ましく、１×１０４〜５×１０５であるとさらに好ましく、１×１０４〜５×１０５であると一層好ましい。
【０１１４】
また、高分子化合物の末端基に、後述するような高分子化合物の製造に用いた重合活性基がそのまま残っていると、高分子化合物を有機トランジスタに用いた場合に電荷の移動度や素子寿命が低下する可能性がある。そのため、末端基は安定な基であると好ましい。
このような末端基としては、主鎖と共役結合しているものが好ましく、例えば、炭素−炭素結合を介してアリール基又は複素環基と結合している構造が挙げられる。具体的には、特開平９−４５４７８号公報の化１０に記載の置換基等が末端基として例示できる。
【０１１５】
このような高分子化合物は、そのままでも発光材料、ホール輸送材料又は電子輸送材料等として有用であるが、使用する際には、その他の高分子量の化合物と併用してもよく、例えば、後述するような組成物として用いてもよい。
【０１１６】
［高分子化合物の製造方法］
次に、上述した高分子化合物の製造方法の好適な実施形態について説明する。
【０１１７】
高分子化合物は、例えば、式（２１）で表される化合物のような、式（１）で表される繰り返し単位に対応する原料化合物を縮合重合させることにより製造することができる。式（１）で表される繰り返し単位が、式（２）、（３）又は（４）で表される繰り返し単位である場合は、それらにそれぞれ対応する原料化合物、式（２２）で表される化合物、式（２３）で表される化合物、式（２４）で表される化合物等を用いることができる。また、高分子化合物を共重合体とする場合は、これらの化合物を、組み合わせるべき繰り返し単位に対応する原料化合物と組み合わせて縮合重合させればよい。例えば、式（５）で表される繰り返し単位を導入する場合は、式（２５）で表される原料化合物を併用することが好ましい。
【０１１８】
【化３１】
0005620255.tif 000032
【０１１９】
これらの式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ４１、Ｘ４２、Ｒ２３〜Ｒ２８、Ｒ３３〜Ｒ３８、Ｒ４３〜Ｒ４８及びｎは、上記と同じである。
【０１２０】
また、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ３１、Ｚ３２、Ｚ４１、Ｚ４２、Ｚ５１及びＺ５２は、それぞれ同一又は異なる重合活性基である。かかる重合活性基としては、ハロゲン原子、式（ａ−１）で表されるスルホネート基、メトキシ基、ホウ酸エステル残基、ホウ酸残基（−Ｂ（ＯＨ）２で表される基）、式（ａ−２）で表される基、式（ａ−３）で表される基、及び、式（ａ−４）で表される基が挙げられる。これらの基が分子中に複数存在している場合、同じ符号で示される基同士は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【化３２】
0005620255.tif 000033
【０１２１】
式（ａ−１）〜（ａ−４）中、ＲＴ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、ＸＡは、ハロゲン原子を示す。式（１−４）中に複数あるＲＴは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ＲＴで表されるアルキル基及びアリール基としては、上述した式（２）におけるＲ２３〜Ｒ２８等として例示したのと同様のものが挙げられる。また、ＸＡで表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【０１２２】
重合活性基のうち、ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。式（ａ−１）で表されるスルホネート基としては、例えば、メタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基、フェニルスルホネート基、４−メチルフェニルスルホネート基が挙げられる。
【０１２３】
ホウ酸エステル残基としては、例えば、式（ａ−５）、（ａ−６）、（ａ−７）、（ａ−８）、（ａ−９）又は（ａ−１０）で表される基が挙げられる。
【化３３】
0005620255.tif 000034
【０１２４】
さらに、式（ａ−４）で表される基としては、例えば、トリメチルスタナニル基、トリエチルスタナニル基、トリブチルスタナニル基が挙げられる。
【０１２５】
式（２１）〜（２５）中、重合活性基としては、これらの式で表される原料化合物の合成が簡便であり、かつ、取り扱い易いので、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ホウ酸残基であることが好ましい。また、式（２１）〜（２５）で表される原料化合物としては、あらかじめ合成して単離したものを用いてもよいし、反応系中で調製したものをそのまま用いてもよい。
【０１２６】
原料化合物を縮合重合させる方法としては、原料化合物を、必要に応じて適切な触媒や適切な塩基を用いて反応させる方法が挙げられる。触媒としては、例えば、パラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］、［トリス（ジベンジリデンアセトン）］ジパラジウム、パラジウムアセテート等のパラジウム錯体、ニッケル［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］、［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］ジクロロニッケル、［ビス（１，４−シクロオクダジエン）］ニッケル等のニッケル錯体等の遷移金属錯体が挙げられる。また、必要に応じて、これらの遷移金属錯体に、さらにトリフェニルホスフィン、トリ（ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）、トリシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルホスフィノプロパン、ビピリジル等の配位子を組み合わせて触媒とすることもできる。触媒は、予め合成したものを用いてもよいし、反応系中で調製したものをそのまま用いてもよい。また、触媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１２７】
触媒を用いる場合、原料化合物のモル数の合計に対して、０．００００１〜３モル当量が好ましく、０．００００５〜０．５モル当量がより好ましく、０．０００１〜０．２モル当量がさらに好ましい。
【０１２８】
縮合反応を促進する塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸三カリウム等の無機塩基、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等の有機塩基が挙げられる。塩基を用いる場合、その量は、原料化合物のモル数の合計に対して、０．５〜２０モル当量であると好ましく、１〜１０モル当量であるとより好ましい。
【０１２９】
縮合重合は、溶媒の非存在下で行っても、溶媒の存在下で行ってもよいが、有機溶媒の存在下で行うことが好ましい。
【０１３０】
有機溶媒としては、原料化合物の種類や反応によって異なるが、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドが使用できる。副反応を抑制することができるので、有機溶媒は、脱酸素処理が施されたものを用いることが望ましい。これらの有機溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１３１】
有機溶媒を使用する場合、その使用量は、原料化合物の合計濃度が、０．１〜９０重量％となる量であると好ましく、１〜５０重量％となる量であるとより好ましく、２〜３０重量％となる量であると更に好ましい。
【０１３２】
また、縮合重合の反応温度は、好ましくは−１００℃〜２００℃であり、より好ましくは−８０℃〜１５０℃であり、さらに好ましくは０℃〜１２０℃である。好適な反応時間は、反応温度等の条件によるが、１時間以上であり、より好ましくは２〜５００時間である。さらに、縮合重合は、脱水条件下で行うことが望ましい場合がある。例えば、式（２１）〜（２５）中の重合活性基が式（ａ−２）で表される基である場合には、脱水条件下で行うことが好ましい。
【０１３３】
縮合重合としては、例えば、Ｓｕｚｕｋｉ反応により重合する方法（ケミカル  レビュー（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．），第９５巻，２４５７頁（１９９５年））、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応により重合する方法（共立出版、高分子機能材料シリーズ第２巻、高分子の合成と反応（２）、４３２〜４３３頁）、山本重合法により重合する方法（プログレッシブ  ポリマー  サイエンス（Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．），第１７巻，１１５３〜１２０５頁，１９９２年）が挙げられる。
【０１３４】
縮合重合後、公知の後処理を行うことができる。例えば、メタノール等の低級アルコールに縮合重合で得られた反応溶液を加えて析出させた沈殿を濾過し、乾燥する方法が挙げられる。このような後処理によって本発明の高分子化合物が得られるが、高分子化合物の純度が低い場合には、再結晶、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製すればよい。
【０１３５】
高分子化合物の製造において、式（２１）で表される原料化合物（好ましくは、式（２２）〜（２４）で表される原料化合物のいずれか）と式（２５）で表される原料化合物とを共重合する場合、高分子化合物は、前者の原料化合物からなる繰り返し単位と後者の原料化合物からなる繰り返し単位を交互に有することが好ましいことから、以下のような反応を行うことが好適である。
【０１３６】
すなわち、式（２１）（好ましくは式（２２）〜（２４））中の重合活性基がハロゲン原子である化合物と、式（２５）中の重合活性基がホウ酸残基又はホウ酸エステル残基である化合物との組み合わせ、或いは、式（２１）（好ましくは式（２２）〜（２４））中の重合活性基がホウ酸残基又はホウ酸エステル残基である化合物と、式（２５）中の重合活性基がハロゲン原子である化合物との組み合わせを、Ｓｕｚｕｋｉ重合を用いて重合させる方法が好ましい。
【０１３７】
［組成物］
上述した本発明の高分子化合物は、他の成分を組み合わせて含む組成物として、発光材料や電荷輸送材料として用いることもできる。このような組成物としては、例えば、高分子化合物と、ホール輸送材料、電子輸送材料及び発光材料からなる群より選ばれる少なくとも１種類の材料とを含有するものが挙げられる。好適なホール輸送材料及び電子輸送材料としては、後述する薄膜の説明で例示するものを適用できる。
【０１３８】
高分子化合物と、ホール輸送材料、電子輸送材料及び発光材料からなる群から選ばれる少なくとも１種類の材料との含有比率は、組成物の用途に応じて決めればよいが、発光材料の用途の場合、組成物全体１００重量部に対して、高分子化合物が２０〜９９重量部であると好ましく、４０〜９５重量部であるとより好ましい。
【０１３９】
高分子化合物を含有する組成物の、ＧＰＣによるポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は、１×１０３〜１×１０８であると好ましく、５×１０３〜１×１０６であるとより好ましい。また、ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１×１０３〜１×１０８であると好ましく、良好な成膜性が得られ、かつ、素子の作製に用いた場合に高い効率が得られるので、１×１０４〜５×１０６であるとより好ましい。ここで、高分子化合物を含有する組成物の平均分子量とは、この組成物をＧＰＣで分析して求めた値をいう。
【０１４０】
また、本実施形態の組成物は、後述するように、有機溶媒等の溶媒を含有させた溶液（以下、「インク組成物」という。）とすることもできる。以下、インク組成物の好適な形態について説明する。
【０１４１】
（インク組成物）
本発明の高分子化合物を含有するインク組成物は、高分子化合物と溶媒とを含有するものである。また、インク組成物は、上述したような高分子化合物を含有する組成物と溶媒とを含有するものであってもよい。このインク組成物は、主に溶液の状態であり、印刷法等により薄膜を形成するのに有用である。インク組成物に含まれる高分子化合物及び溶媒以外の成分としては、ホール輸送材料、電子輸送材料、発光材料、安定剤、増粘剤（粘度を高めるための高分子量の化合物や貧溶媒）、粘度を下げるための低分子量の化合物、界面活性剤（表面張力を下げるためのもの）、酸化防止剤等が挙げられる。
【０１４２】
インク組成物は、本発明の高分子化合物の１種類のみを含んでいてもよく、２種類以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、素子の作製に用いたときに特性が損なわれない範囲で、本発明の高分子化合物以外の高分子量の化合物を含んでいてもよい。
【０１４３】
インク組成物における本発明の高分子化合物の割合は、インク組成物の全量１００重量部に対して、１〜９９．９重量部であると好ましく、６０〜９９．５重量部であるとより好ましく、８０〜９９．０重量部であると更に好ましい。このような割合で高分子化合物を含むことで、塗布法を良好に行うことができるとともに、高分子化合物の優れた特性を良好に発揮し得る薄膜等を形成し易くなる。
【０１４４】
インク組成物の粘度は、用いる印刷法の種類によって調整すればよいが、例えば、インクジェットプリント法等のインク組成物が吐出装置を経由する方法に適用する場合、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために、２５℃において１〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。
【０１４５】
インク組成物に用いる溶媒は、インク組成物中の固形成分を溶解又は均一に分散できるものが好ましい。溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１４６】
これらのなかでも、高分子化合物等の溶解性、粘度特性、成膜時の均一性が良好になるので、芳香族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｎ−ヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、１−メチルナフタレン、テトラリン、アニソール、エトキシベンゼン、シクロヘキサン、ビシクロヘキシル、シクロヘキセニルシクロヘキサノン、ｎ−ヘプチルシクロヘキサン、ｎ−ヘキシルシクロヘキサン、デカリン、安息香酸メチル、シクロヘキサノン、２−プロピルシクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−オクタノン、２−ノナノン、２−デカノン、ジシクロヘキシルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノンが好適である。
【０１４７】
溶媒としては、成膜性や素子特性が良好になるので、２種類以上を組み合わせて用いることが好ましく、２〜３種類を組み合わせて用いることがより好ましく、２種類を組み合わせて用いることが特に好ましい。
【０１４８】
２種類の溶媒を組み合わせる場合、そのうちの１種類の溶媒は２５℃において固体状態のものでもよい。良好な成膜性が得られるので、少なくとも１種類の溶媒は、その沸点が１８０℃以上であることが好ましく、２００℃以上であることがより好ましい。また、良好な粘度が得られるので、２種類の溶媒のいずれも、６０℃において１重量％以上の芳香族重合体を溶解するものであることが好ましく、特に、２種類の溶媒のうちの１種類の溶媒は、２５℃において１重量％以上の芳香族重合体を溶解するものであることが好ましい。
【０１４９】
さらに、２種類以上の溶媒を組み合わせる場合は、良好な粘度及び成膜性が得られるので、組み合わせた溶媒のうち、沸点が最も高い溶媒が、全溶媒の重量の４０〜９０重量％であることが好ましく、５０〜９０重量％であることがより好ましく、６５〜８５重量％であることが更に好ましい。
【０１５０】
インク組成物に増粘剤として高分子量の化合物を含有させる場合、この化合物は、本発明の高分子化合物と同じ溶媒に可溶であり、素子を形成した場合の発光や電荷輸送を阻害しないものであることが好ましい。このような増粘剤としては、例えば、高分子量のポリスチレン、高分子量のポリメチルメタクリレート等が挙げられる。これらの高分子量の化合物は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が５０万以上であることが好ましく、１００万以上であることがより好ましい。
【０１５１】
また、増粘剤としては、インク組成物の成分中の固形分に対する貧溶媒を用いることもできる。このような貧溶媒を少量添加することで、粘度を適度に高めることができる。この目的で貧溶媒を添加する場合は、インク組成物中の固形分が析出しない範囲で、溶媒の種類と添加量を選択すればよい。インク組成物の保存時の安定性も考慮すると、貧溶媒の量は、インク組成物全体１００重量部に対して、５０重量部以下であることが好ましく、３０重量部以下であることが更に好ましい。
【０１５２】
酸化防止剤は、インク組成物の保存安定性を向上させるためのものである。酸化防止剤としては、本発明の高分子化合物と同じ溶媒に可溶性であり、素子を形成した場合の発光や電荷輸送を阻害しないものであればよく、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が例示される。
【０１５３】
さらに、インク組成物には、水、金属やその塩が、重量基準で１〜１０００ｐｐｍの範囲で含まれていてもよい。金属の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム、カリウム、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、クロム、マンガン、コバルト、白金、イリジウムが挙げられる。その他、インク組成物には、ケイ素、リン、フッ素、塩素、臭素等が、重量基準で１〜１０００ｐｐｍの範囲で含まれていてもよい。
【０１５４】
［薄膜］
本発明の高分子化合物を含有する薄膜は、例えば、発光性薄膜、導電性薄膜、有機半導体薄膜として適用できる。
【０１５５】
薄膜が発光性薄膜である場合、高い輝度や発光電圧が得られるので、発光の量子収率が３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、６０％以上であることがさらに好ましく、７０％以上であることが特に好ましい。
【０１５６】
薄膜が導電性薄膜である場合、表面抵抗が１ｋΩ／□以下であることが好ましく、１００Ω／□以下であることがより好ましく、１０Ω／□以下であることがさらに好ましい。
導電性薄膜は、ルイス酸、イオン性化合物等がドープされることにより、より高い電気伝導度が得られるようになる。
【０１５７】
薄膜が有機半導体薄膜である場合、電子移動度又はホール移動度のいずれか大きい方が、１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましく、１０−３ｃｍ２／Ｖｓ以上であることがより好ましく、１０−１ｃｍ２／Ｖｓ以上であることがさらに好ましい。このような有機半導体薄膜を用いて、後述するような有機トランジスタを形成できる。
【０１５８】
有機半導体薄膜の場合、その厚さは、１ｎｍ〜１００μｍであると好ましく、２ｎｍ〜１０００ｎｍであるとより好ましく、３ｎｍ〜５００ｎｍであると更に好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであると特に好ましい。
【０１５９】
有機半導体薄膜は、本発明の高分子化合物の１種類を単独で含むものであってもよく、２種類以上を組み合わせて含むものであってもよい。有機半導体薄膜の電子輸送性又はホール輸送性を高めるために、高分子化合物以外の電子輸送性又はホール輸送性を有する低分子化合物又は高分子化合物を混合することもできる。
【０１６０】
ホール輸送材料としては、公知のものが使用でき、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリアリールジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリアリーレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体が例示される。
【０１６１】
また、電子輸送材料としては、公知のものが使用でき、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、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、Ｃ６０等のフラーレン類及びその誘導体が例示される。
【０１６２】
また、本実施形態の薄膜は、用途によって、当該薄膜で吸収した光により電荷を発生させるために電荷発生材料を含んでいてもよい。電荷発生材料としては、公知のものが使用でき、アゾ化合物及びその誘導体、ジアゾ化合物及びその誘導体、無金属フタロシアニン化合物及びその誘導体、金属フタロシアニン化合物及びその誘導体、ペリレン化合物及びその誘導体、多環キノン系化合物及びその誘導体、スクアリリウム化合物及びその誘導体、アズレニウム化合物及びその誘導体、チアピリリウム化合物及びその誘導体、Ｃ６０等のフラーレン類及びその誘導体が例示される。
【０１６３】
さらに、本実施形態の薄膜は、その他、種々の機能を発現させるために必要な材料を含んでいてもよい。このような材料としては、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、安定性を増すための安定化剤、ＵＶ光を吸収するためのＵＶ吸収剤が例示される。
【０１６４】
また、薄膜は、機械的特性が向上するので、本発明の高分子化合物以外の高分子化合物を高分子バインダーとして含んでいてもよい。高分子バインダーとしては、電子輸送性又はホール輸送性を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好ましく用いられる。
【０１６５】
このような高分子バインダーとしては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、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（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンが例示される。
【０１６６】
本実施形態の薄膜の製造方法としては、上記本発明の高分子化合物をそのまま用いるか、上述した組成物（例えば、インク組成物）を用いて成膜する方法が挙げられる。例えば、高分子化合物に、必要に応じて電子輸送材料、ホール輸送材料、高分子バインダー等を加えた溶液を用いた成膜による方法である。また、高分子化合物がオリゴマーの状態である場合等は、真空蒸着法により薄膜を形成することもできる。
【０１６７】
薄膜の形成方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法、ディスペンサー印刷法等が挙げられ、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ディスペンサー印刷法が好ましく、フレキソ印刷法、インクジェット法、ディスペンサー印刷法がより好ましい。
【０１６８】
溶液（例えば、インク組成物）等を用いて成膜する場合、用いる溶媒としては、本発明の高分子化合物のほか、混合する成分（電子輸送材料、ホール輸送材料、高分子バインダー等）を溶解させるものを用いることが好ましい。
【０１６９】
溶媒としては、上述したインク組成物に用いるものを適用でき、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類系溶媒が例示される。本発明の高分子化合物は、その構造や分子量にもよるが、これらの溶媒に０．１重量％以上溶解させることができることが多い。
【０１７０】
溶液を用いて薄膜を作製する場合は、この溶液に含まれる本発明の高分子化合物のガラス転移温度が高い傾向にあるため、成膜の過程において１００℃以上の温度でベークすることが可能であり、１３０℃の温度でベークしても素子の作製に用いたときに特性の低下が起こることが少ないため、薄膜の形成が容易である。さらに、高分子化合物の種類によっては、１６０℃以上の温度でベークすることもできることがある。
【０１７１】
本発明の高分子化合物を含有する有機半導体薄膜を製造する場合、その製造工程には、高分子化合物を配向させる工程が含まれていてもよい。この工程により高分子化合物を配向させた有機半導体薄膜は、主鎖分子又は側鎖分子が一方向に並ぶので、電荷の移動度が更に高いものとなる。
【０１７２】
高分子化合物を配向させる方法としては、液晶の配向手法として知られている方法を用いることができる。なかでもラビング法、光配向法、シェアリング法（ずり応力印加法）や引き上げ塗布法が、配向手法として簡便かつ有用で利用しやすく、ラビング法、シェアリング法が好ましい。
【０１７３】
［有機薄膜素子］
本発明の高分子化合物を含有する薄膜（例えば、有機半導体薄膜）は、電荷の輸送性を有することから、電極から注入された電子若しくはホール、又は光吸収により発生した電荷を輸送制御することができ、有機トランジスタ、太陽電池モジュール、光センサー等種々の有機薄膜素子に用いることができる。なお、本発明の薄膜をこれらの有機薄膜素子に用いる場合は、上述したような配向処理により配向させて用いることが、より高い電子輸送性又はホール輸送性が得られることから好ましい。以下、有機薄膜素子の好適な例について説明する。
【０１７４】
（有機トランジスタ）
まず、本発明の高分子化合物を含有する有機半導体層を備える有機トランジスタの好適な実施形態について説明する。
【０１７５】
有機トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり上記高分子化合物を含有する有機半導体層、電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を備えるものであり、電界効果型、静電誘導型が例示される。
【０１７６】
電界効果型有機トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となる有機半導体層、この電流経路を通る電流量を制御するゲート電極、並びに、有機半導体層とゲート電極との間に配置される絶縁層を備えることが好ましい。特に、ソース電極及びドレイン電極が、有機半導体層に接して設けられており、さらに有機半導体層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられていることが好ましい。
【０１７７】
静電誘導型有機トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となる有機半導体層、並びに電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を有し、このゲート電極が有機半導体層中に設けられていることが好ましい。特に、ソース電極、ドレイン電極及び有機半導体層中に設けられたゲート電極が、有機半導体層に接して設けられていることが好ましい。ここで、ゲート電極の構造としては、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成され、且つゲート電極に印加した電圧で電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、例えば、くし形電極が挙げられる。
【０１７８】
図１は第１実施形態に係る有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の模式断面図である。図１に示す有機トランジスタ１００は、基板１と、基板１上に所定の間隔をもって形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うようにして基板１上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間の絶縁層３の領域を覆うように絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【０１７９】
図２は第２実施形態に係る有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の模式断面図である。図２に示す有機トランジスタ１１０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を覆うようにして基板１上に形成された有機半導体層２と、ソース電極５と所定の間隔を持って有機半導体層２上に形成されたドレイン電極６と、有機半導体層２及びドレイン電極６上に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間の絶縁層３の領域を覆うように絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【０１８０】
図３は第３実施形態に係る有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の模式断面図である。図３に示す有機トランジスタ１２０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように、絶縁層３上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うように絶縁層３上に形成された有機半導体層２と、を備えるものである。
【０１８１】
図４は第４実施形態に係る有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の模式断面図である。図４に示す有機トランジスタ１３０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を一部覆うようにして絶縁層３上に形成された有機半導体層２と、ゲート電極４が下方に形成されている有機半導体層２の領域を一部覆うように、ソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【０１８２】
図５は第５実施形態に係る有機トランジスタ（静電誘導型有機トランジスタ）の模式断面図である。図５に示す有機トランジスタ１４０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２上に所定の間隔をもって複数形成されたゲート電極４と、ゲート電極４の全てを覆うようにして有機半導体層２上に形成された有機半導体層２ａ（有機半導体層２ａを構成する材料は、有機半導体層２と同一でも異なっていてもよい）と、有機半導体層２ａ上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【０１８３】
図６は第６実施形態に係る有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の模式断面図である。図６に示す有機トランジスタ１５０は、基板１と、基板１上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２上に所定の間隔をもって形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うようにして有機半導体層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５が下方に形成されている絶縁層３の領域とドレイン電極６が下方に形成されている絶縁層３の領域とをそれぞれ一部覆うように、絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【０１８４】
図７は第７実施形態に係る有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の模式断面図である。図７に示す有機トランジスタ１６０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下方に形成されている絶縁層３の領域を覆うように形成された有機半導体層２と、ゲート電極４が下方に形成されている有機半導体層２の領域を一部覆うように有機半導体層２上に形成されたソース電極５と、ゲート電極４が下方に形成されている有機半導体層２の領域を一部覆うように、ソース電極５と所定の間隔をもって有機半導体層２上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【０１８５】
上述した第１〜第７実施形態に係る有機トランジスタにおいては、有機半導体層２及び／又は有機半導体層２ａは、ソース電極５とドレイン電極６の間の電流通路（チャネル）となる。また、ゲート電極４は、電圧を印加することにより有機半導体層２及び／又は有機半導体層２ａにおける電流通路（チャネル）を通る電流量を制御する。
【０１８６】
上述した有機トランジスタのうち、電界効果型有機トランジスタは、公知の方法、例えば、特開平５−１１００６９号公報に記載の方法により製造することができる。また、静電誘導型有機トランジスタは、公知の方法、例えば、特開２００４−００６４７６号公報に記載の方法により製造することができる。
【０１８７】
基板１は、有機トランジスタとしての特性を阻害しなければよく、ガラス基板やフレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板も用いることができる。
【０１８８】
有機半導体層２は、上述した本発明の高分子化合物を含む薄膜（例えば、有機半導体薄膜）から構成される。この有機半導体層２は、この高分子化合物のみから構成されていてもよく、高分子化合物以外の材料を含んで構成されていてもよい。また、本発明の高分子化合物を１種のみ含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。
【０１８９】
有機半導体層２は、電子輸送性又はホール輸送性を高めるために、本発明の高分子化合物以外に、電子輸送材料及び／又はホール輸送材料をさらに含有していてもよい。ホール輸送材料及び電子輸送材料としては、上述した薄膜に含有させ得るものを適用できる。また、有機半導体層２は、高い機械的特性を得るために、高分子バインダーを含んでいてもよい。高分子バインダーとしては、上述した薄膜に含有させ得るものを適用できる。
【０１９０】
有機半導体層２の厚さは、好ましくは１ｎｍ〜１００μｍであり、より好ましくは２ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは３ｎｍ〜５００ｎｍであり、特に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０１９１】
有機半導体層２は、上述したような薄膜の形成方法を適用して形成することができる。すなわち、有機トランジスタの製造において、有機半導体層２を形成すべき面（例えば、基板１や絶縁層３）上に、上述した薄膜形成方法により薄膜（有機半導体薄膜）を成膜し、これにより有機半導体層２を形成する。また、有機半導体層２を形成する場合は、薄膜に含まれる高分子化合物を配向させる工程を行うと、電荷の移動度が向上するため好ましい。
【０１９２】
有機半導体層２に接する絶縁層３としては、電気の絶縁性が高い材料であればよく、公知のものを用いることができる。絶縁層３の構成材料としては、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、Ｔａ２Ｏ５、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、有機ガラス、フォトレジストが挙げられる。低電圧化できるので、絶縁層３には誘電率の高い材料を用いることが好ましい。
【０１９３】
絶縁層３の上に有機半導体層２を形成する場合は、絶縁層３と有機半導体層２の界面特性を改善するため、シランカップリング剤等の表面処理剤で絶縁層３表面を処理して表面改質した後に有機半導体層２を形成することも可能である。
【０１９４】
電界効果型有機トランジスタの場合、電荷は、一般に絶縁層３と有機半導体層２の界面付近を通過する。したがって、この界面の状態がトランジスタの移動度に大きな影響を与える。そこで、この界面状態を改良して特性を向上させる方法として、シランカップリング剤による界面の制御が知られている（例えば、表面科学，Ｖｏｌ．２８．Ｎｏ．５，ｐｐ２４２−２４８，２００７）。
【０１９５】
シランカップリング剤としては、アルキルクロロシラン類（オクチルトリクロロシラン（ＯＴＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＤＴＳ）、フェニルエチルトリクロロシラン等）、アルキルアルコキシシラン類、フッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）等のシリルアミン化合物が挙げられる。また、表面処理剤で処理する前には、絶縁層３の表面をオゾンＵＶ、Ｏ２プラズマで処理をしておくことも可能である。
【０１９６】
このような処理によって、絶縁層３として用いられるシリコン酸化膜等の表面エネルギーを制御することができる。また、表面処理により、有機半導体層２を構成している高分子化合物の絶縁層３上での配向性が向上し、これによって高い電荷の移動度が得られる。
【０１９７】
ゲート電極４としては、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、低抵抗ポリシリコン、低抵抗アモルファスシリコン等の金属や、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の材料を用いることができる。これらの材料は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、ゲート電極４としては、高濃度にドープされたシリコン基板を用いることも可能である。高濃度にドープされたシリコン基板は、ゲート電極としての性質とともに、基板としての性質も併せて有する。このような基板としての性質をも有するゲート電極４を用いる場合には、基板１とゲート電極４とが接している有機トランジスタにおいて、基板１を省略してもよい。例えば、上述した第３、４、７実施形態の有機トランジスタにおいて、ゲート電極４が基板１を兼ねる構成とすることができる。
【０１９８】
ソース電極５及びドレイン電極６は、低抵抗の材料から構成され、例えば、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム又はモリブデンから構成される。これらの中でも、電荷注入性が向上するので、金、白金が好ましく、それに加えてプロセス容易性が優れるので、金がさらに好ましい。これらの材料は１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１９９】
以上、本発明の有機トランジスタとして幾つかの例を説明したが、有機トランジスタは上記の実施形態に限定されない。例えば、ソース電極５及びドレイン電極６と、有機半導体層２との間には、上述した本発明の高分子化合物とは異なる化合物からなる層が介在していてもよい。これにより、ソース電極５及びドレイン電極６と、有機半導体層２との間の接触抵抗が低減され、有機トランジスタのキャリア移動度をさらに高めることができる場合がある。
【０２００】
このような層としては、上述したような電子又はホール輸送性を有する低分子化合物；アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属やこれらの金属と有機化合物との錯体等；ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素等のハロゲン；硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物；硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素化合物；過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物；アルキルチオール化合物、芳香族チオール類、フッ素化アルキル芳香族チオール類等の芳香族チオール化合物等からなる層が挙げられる。
【０２０１】
また、上述したような有機トランジスタを作製した後には、素子を保護するため、有機トランジスタ上に保護膜を形成することが好ましい。これにより、有機トランジスタが大気から遮断され、有機トランジスタの特性の低下を抑制することができる。また、有機トランジスタの上に駆動する表示デバイスを形成する場合、保護膜によって、その形成工程における有機トランジスタへの影響も低減することができる。
【０２０２】
保護膜を形成する方法としては、有機トランジスタを、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂や無機のＳｉＯＮｘ膜等でカバーする方法等が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うため、有機トランジスタを作製後、保護膜を形成するまでの工程は、大気に曝すことなく（例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中で）行うことが好ましい。
【０２０３】
（面状光源及び表示装置）
次に、上述した実施形態の有機トランジスタを用いた面状光源及び表示装置について説明する。
【０２０４】
面状光源及び表示装置は、駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタの少なくとも２つの有機トランジスタを備えるものである。本実施形態の面状光源及び表示装置は、このうちの少なくとも１つの有機トランジスタとして、上述した本発明の有機トランジスタを用いたものである。
【０２０５】
図８は、好適な実施形態に係る面状光源の模式断面図である。図８に示す面状光源２００においては、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように、絶縁層３上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うように絶縁層３上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２全体を覆うように有機半導体層２上に形成された保護膜１１とにより、有機トランジスタＴが構成されている。
【０２０６】
また、面状光源２００においては、有機トランジスタＴ上に、層間絶縁膜１２を介して、下部電極（陽極）１３、発光素子１４及び上部電極（陰極）１５が順次積層されており、層間絶縁膜１２に設けられたビアホールを通じて下部電極１３とドレイン電極６とが電気的に接続されている。また、下部電極１３及び発光素子１４の周囲にはバンク部１６が設けられている。さらに、上部電極１５上方には基板１８が配置され、上部電極１５と基板１８との間は封止部材１７により封止されている。
【０２０７】
図８に示した面状光源２００において、有機トランジスタＴは、駆動トランジスタとして機能する。また、図８に示した面状光源２００においては、スイッチングトランジスタは省略されている。
【０２０８】
本実施形態に係る面状光源２００においては、有機トランジスタＴに上述した本発明の有機トランジスタが用いられる。それ以外の構成部材については、公知の面状光源における構成部材を用いることができる。なお、上部電極１５、封止部材１７及び基板１８としては、透明なものが用いられる。
【０２０９】
また、図８に示した面状光源２００は、発光素子１４に白色発光材料を用いることで面状光源として機能するが、発光素子１４に赤色発光材料、青色発光材料及び緑色発光材料を用い、それぞれの発光素子の駆動を制御することで、カラー表示装置とすることができる。
【０２１０】
面状光源及び表示装置において、パターン状の発光を得るためには、面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、発光素子を構成する発光層の非発光とすべき部分を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極若しくは陰極、又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にＯＮ／ＯＦＦできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号等を表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。
【０２１１】
さらに、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる発光材料を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動も可能であるし、ＴＦＴ等と組み合わせてアクティブ駆動することもできる。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダー等の表示装置として用いることができる。
【０２１２】
（光電変換素子）
本発明の高分子化合物は、光電変換素子用の有機半導体層としても有用である。光電変換素子の基本的形態としては、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極と、電子供与性化合物（ｐ型の有機半導体）と電子受容性化合物（ｎ型の有機半導体等）との有機組成物から形成されるバルクへテロ型有機半導体層もしくはｐ／ｎ積層型有機半導体層を有する形態が挙げられる。上述した本発明の高分子化合物は、電子供与性化合物及び電子受容性化合物のうちの少なくとも一方として、これらの有機半導体層中に含まれる。
【０２１３】
このような構成を有する光電変換素子においては、透明又は半透明の電極から入射した光エネルギーが、電子受容性化合物及び／又は電子供与性化合物で吸収され、電子と正孔がクーロン結合してなる励起子を生成する。これにより生成した励起子が移動して、電子受容性化合物と電子供与性化合物が隣接しているヘテロ接合界面に達すると、界面でのそれぞれのＨＯＭＯのエネルギーレベルの値、及び、ＬＵＭＯのエネルギーレベルの値の違いにより電子と正孔が分離し、独立に動くことができる電荷が発生する。そして、発生したそれぞれの電荷が、それぞれの電極へ移動することにより、外部へ電気エネルギー（電流）として取り出すことができる。上述した本発明の高分子化合物を含む有機半導体層を有する光電変換素子は、高分子化合物の移動度が高いことから、優れた光電変換効率が得られるようになる。
【０２１４】
図１０は、好適な実施形態に係る光電変換素子を示す模式断面図である。図１０に示す光電変換素子３００は、基板１と、基板１上に形成された陽極７ａと、陽極７ａ上に形成された有機薄膜からなる有機半導体層２と、有機半導体層２上に形成された陰極７ｂと、を備えるものである。有機半導体層２は、電子供与性化合物と電子受容性化合物とを含み、これらの少なくとも一方が、上述した本発明の高分子化合物である。
【０２１５】
以下、光電変換素子３００を構成する、陽極７ａ、有機半導体層２及びそれを構成する電子供与性化合物及び電子受容性化合物、陰極７ｂ、及び必要に応じて形成される他の構成要素について詳しく説明する。
【０２１６】
＜基板＞
光電変換素子は、通常、基板上に各層が形成された構成を有する。この基板１は、電極を形成でき、有機物の層を形成する際に化学的に変化しないものであればよい。基板１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、シリコン等が挙げられる。不透明な基板１の場合には、反対の電極（即ち、基板から遠い方の電極）が透明又は半透明であることが好ましい。
【０２１７】
＜電極（陽極及び陰極）＞
電極（陽極７ａ及び陰極７ｂ）のうち、少なくとも一方は、透明又は半透明の電極材料により構成される。透明又は半透明の電極材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド（ＩＺＯ）、ＮＥＳＡ等の導電性材料を用いて作製された膜や、金、白金、銀、銅等が用いられる。なかでも、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。
【０２１８】
電極（陽極７ａ及び陰極７ｂ）のいずれか一方が透明又は半透明である場合、他方は透明でなくてもよい。そのような電極の材料としては、金属、導電性高分子等を用いることができる。電極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、及びそれらのうち２つ以上の合金、又は、１種以上の前記金属と、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、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
【０２１９】
これらの電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、電極材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。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。
【０２２０】
＜有機半導体層＞
光電変換素子に含まれる有機半導体層は、電子供与性化合物若しくは電子受容性化合物の少なくとも一方として、上述した本発明の高分子化合物を含む。なお、電子供与性化合物及び電子受容性化合物は、これらの化合物の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されるものである。
【０２２１】
電子供与性化合物としては、本発明の高分子化合物や、それ以外の低分子化合物や高分子化合物を適用できる。本発明の高分子化合物以外の電子供与性化合物としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、チオフェンを部分骨格として持つ高分子化合物、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体が挙げられる。電子供与性化合物としては、特に、上述した本発明の高分子化合物が好適である。
【０２２２】
本発明の高分子化合物以外の電子供与性化合物としては、置換基を有していてもよいポリチオフェン（ポリチオフェン及びその誘導体を含む）、チオフェンの２〜５量体を含む構造又はチオフェンの誘導体の２〜５量体を含む構造を有する高分子化合物、及びチオフェンを部分骨格として持つ高分子化合物が好ましい。なかでも、ポリチオフェン及びその誘導体がより好ましい。ここで、ポリチオフェン誘導体とは、置換基を有するチオフェンジイル基を有する高分子化合物をいうこととする。
【０２２３】
ポリチオフェン及びその誘導体は、ホモポリマーであることが好ましい。この場合、ホモポリマーとは、チオフェンジイル基及び置換基を有するチオフェンジイル基からなる群から選ばれる基のみが複数個結合してなるポリマーを意味する。チオフェンジイル基としては、チオフェン−２，５−ジイル基が好ましく、置換基を有するチオフェンジイル基としては、アルキルチオフェン−２、５−ジイル基が好ましい。
【０２２４】
ホモポリマーであるポリチオフェン及びその誘導体の具体例としては、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）（Ｐ３ＨＴ）、ポリ（３−オクチルチオフェン−２，５−ジイル）、ポリ（３−ドデシルチオフェン−２，５−ジイル）、ポリ（３−オクタデシルチオフェン−２，５−ジイル）が挙げられる。ホモポリマーであるポリチオフェン及びその誘導体の中では、炭素数６〜３０のアルキル基が置換したチオフェンジイル基からなるポリチオフェンホモポリマーが好ましい。
【０２２５】
また、チオフェンを部分骨格として持つ高分子化合物としては、例えば、式（１１）で表される高分子化合物が挙げられる。式（１１）中、ｎは繰り返しの数を表す。
【化３４】
0005620255.tif 000035
【０２２６】
式（１１）中、Ｒ１１１及びＲ１１２は、それぞれ同一又は異なり、水素原子又は置換基を表す。また、複数存在するＲ１１１及びＲ１１２は、それぞれ同一でも異なってもよい。Ｒ１１１及びＲ１１２で表される置換基としては、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましい。
【０２２７】
特に、式（１１）で表される高分子化合物としては、Ｒ１１１がアルキル基であり、Ｒ１１２が水素原子である高分子化合物が好ましい。このような高分子化合物は、式（１１−１）で表される。
【化３５】
0005620255.tif 000036
【０２２８】
一方、電子受容性化合物としては、上述した本発明の高分子化合物のほかに、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、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、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、Ｃ６０等のフラーレン及びその誘導体、バソクプロイン等のフェナントレン誘導体、酸化チタン等の金属酸化物、カーボンナノチューブが挙げられる。
【０２２９】
電子受容性化合物としては、好ましくは、本発明の高分子化合物のほか、ベンゾチアジアゾール構造を含む化合物、繰り返し単位にベンゾチアジアゾール構造を含む高分子化合物、キノキサリン構造を含む化合物、繰り返し単位にキノキサリン構造を含む高分子化合物、酸化チタン、カーボンナノチューブ、フラーレン、フラーレン誘導体が挙げられる。なかでも、より好ましくは、フラーレン、フラーレン誘導体、ベンゾチアジアゾール構造を含む化合物、繰り返し単位にベンゾチアジアゾール構造を含む高分子化合物、キノキサリン構造を含む化合物、繰り返し単位にキノキサリン構造を含む高分子化合物であり、さらに好ましくは、ベンゾチアジアゾール構造を含む化合物、繰り返し単位にベンゾチアジアゾール構造を含む高分子化合物、キノキサリン構造を含む化合物、繰り返し単位にキノキサリン構造を含む高分子化合物であり、特に好ましくは、繰り返し単位にベンゾチアジアゾール構造を含む高分子化合物、繰り返し単位にキノキサリン構造を含む高分子化合物である。
【０２３０】
繰り返し単位にベンゾチアジアゾール構造を含む高分子化合物の例としては、上記の電子供与性化合物として例示した式（１１）で表される高分子化合物が挙げられ、式（１１−１）で表される高分子化合物が好適である。すなわち、電子供与性化合物として適用する化合物との組み合わせによっては、式（１１）で表される高分子化合物を、電子受容性化合物として適用することもできる。
【０２３１】
また、電子受容性化合物として好適なｎ型半導体としては、フラーレン及びフラーレン誘導体が挙げられる。ここで、フラーレン誘導体とは、フラーレンの少なくとも一部が修飾された化合物をいう。フラーレンの例としては、Ｃ６０フラーレン、Ｃ７０フラーレン、Ｃ７６フラーレン、Ｃ７８フラーレン、Ｃ８４フラーレンが挙げられ、フラーレン誘導体としては、それらのフラーレンの誘導体が挙げられる。
【０２３２】
Ｃ６０フラーレンの誘導体の具体例としては、以下の式で表される化合物が挙げられる。
【化３６】
0005620255.tif 000037
【０２３３】
Ｃ７０フラーレンの誘導体の具体例としては、以下の式で表される化合物が挙げられる。
【化３７】
0005620255.tif 000038
【０２３４】
また、その他のフラーレン誘導体の例としては、［６，６］フェニル−Ｃ６１酪酸メチルエステル（Ｃ６０ＰＣＢＭ、［6,6］-Phenyl C61 butyric acid methyl ester）、［６，６］フェニル−Ｃ７１酪酸メチルエステル（Ｃ７０ＰＣＢＭ、［6,6］-Phenyl C71 butyric acid methyl ester）、［６，６］フェニル−Ｃ８５酪酸メチルエステル（Ｃ８４ＰＣＢＭ、[6,6]-Phenyl C85 butyric acid methyl ester）、［６，６］チエニル−Ｃ６１酪酸メチルエステル（［6,6］-Thienyl C61 butyric acid methyl ester）が挙げられる。
【０２３５】
有機半導体層２において、電子受容性化合物の含有割合は、電子供与性化合物１００重量部に対して、１０〜１０００重量部であることが好ましく、２０〜５００重量部であることがより好ましい。また、有機半導体層２の厚さは、１ｎｍ〜１００μｍが好ましく、２ｎｍ〜１０００ｎｍがより好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍがさらに好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍが特に好ましい。
【０２３６】
有機半導体層２に含有される電子供与性化合物と電子受容性化合物との組み合わせとしては、本発明の高分子化合物とフラーレン誘導体との組み合わせや、本発明の高分子化合物同士の組み合わせが好適である。後者の場合、電子供与性化合物及び電子受容性化合物である各高分子化合物は、それぞれ、電子供与性化合物に好適なＨＯＭＯ及び電子受容性化合物に好適なＬＵＭＯが得られる組み合わせとする。
【０２３７】
なお、有機半導体層２は、種々の機能を発現させるために、必要に応じて上記以外の成分を含有させてもよい。上記以外の成分としては、例えば、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が挙げられる。
【０２３８】
有機半導体層２を構成する電子供与性化合物及び電子受容性化合物以外の成分は、電子供与性化合物及び電子受容性化合物の合計量１００重量部に対し、それぞれ５重量部以下、特に、０．０１〜３重量部の割合で配合することが、各成分による効果を確実に得ながら、高い電荷の移動度が得られるので有効である。
【０２３９】
また、有機半導体層２は、機械的特性を高めるため、電子供与性化合物及び電子受容性化合物以外の高分子化合物を高分子バインダーとして含んでいてもよい。高分子バインダーとしては、電子輸送性又はホール輸送性を阻害しないもの、及び、可視光に対する吸収が強くないものが好ましく用いられる。
【０２４０】
高分子バインダーとしては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、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（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が挙げられる。
【０２４１】
上述した構成を有する有機半導体層２は、例えば、バルクへテロ型の場合、電子供与性化合物、電子受容性化合物、及び必要に応じて配合される他の成分とを含む溶液を用いた成膜を行うことによって形成することができる。例えば、この溶液を陽極７ａ又は陰極７ｂ上に塗布することで、有機半導体層２を形成することができる。
【０２４２】
溶液を用いた成膜における溶媒は、上述の電子供与性化合物及び電子受容性化合物を溶解させるものであればよく、複数の溶媒を混合してもよい。溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル系溶媒等が挙げられる。有機半導体層２を構成する材料は、例えば、上記の溶媒に０．１重量％以上溶解させることができる。
【０２４３】
有機半導体層２の成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法等の塗布法を用いることができる。なかでも、スピンコート法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法が好ましい。
【０２４４】
＜その他の層＞
光電変換素子３００は、上述した基板１、電極（陽極７ａ及び７ｂ）及び有機半導体層２のほかに、光電変換効率を向上させるために、有機半導体層２以外の付加的な中間層（バッファ層、電荷輸送層等）を使用してもよい。このような中間層は、例えば、陽極７ａと有機半導体層２との間、或いは、陰極７ｂと有機半導体層２との間に形成することができる。
【０２４５】
中間層に用いられる材料としては、フッ化リチウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のハロゲン化物又は酸化物等が挙げられる。また、中間層には、酸化チタン等の無機半導体の微粒子、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）等を用いてもよい。
【０２４６】
（光電変換素子を用いたデバイス）
上述したような光電変換素子３００は、透明又は半透明の電極（陽極７ａ又は陰極７ｂ）の側から太陽光等の光を照射することにより、これらの電極間に光起電力を発生させ、有機薄膜太陽電池素子として動作させることができる。このような有機薄膜太陽電池素子を複数集積することにより、太陽電池モジュールを構成することもできる。
【０２４７】
また、光電変換素子３００は、電極（陽極７ａ及び陰極７ｂ）間に電圧を印加した状態、あるいは電圧の無印加の状態で、透明又は半透明の電極から光を入射させることにより、光電流が流れることから、有機光センサーとして動作させることもできる。このような有機光センサーを複数集積することにより、有機イメージセンサーとして用いることもできる。
【０２４８】
＜太陽電池モジュール＞
本発明の光電変換素子を用いた有機薄膜太陽電池は、従来の太陽電池モジュールと基本的には同様のモジュール構造をとりうる。すなわち、太陽電池モジュールとしては、金属、セラミック等の支持基板の上にセル（例えば、上記実施形態の光電変換素子）が構成され、その上を充填樹脂や保護ガラス等で覆い、支持基板の反対側から光を取り込む構造を有するものが挙げられる。また、支持基板に強化ガラス等の透明材料を用い、その上にセルを構成することで、透明の支持基板側から光を取り込む構造とすることも可能である。
【０２４９】
太陽電池モジュールとしては、スーパーストレートタイプ、サブストレートタイプ、ポッティングタイプと呼ばれるモジュール構造、アモルファスシリコン太陽電池等で用いられる基板一体型モジュール構造等が知られている。本発明の光電変換素子を適用した有機薄膜太陽電池も、使用目的や使用場所、使用環境等に応じて、これらのモジュール構造を選択できる。
【０２５０】
代表的なスーパーストレートタイプあるいはサブストレートタイプのモジュールは、片側又は両側が透明で反射防止処理を施された支持基板の間に一定間隔にセル（光電変換素子）が配置され、隣り合うセル同士が金属リード又はフレキシブル配線等によって接続され、さらに外縁部に集電電極が配置された構成を有することで、発生した電力を外部に取り出す構造となっている。基板とセルの間には、セルの保護や集電効率向上のため、目的に応じてエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等様々な種類のプラスチック材料をフィルム又は充填樹脂の形で用いてもよい。また、外部からの衝撃が少ない場所等、表面を硬い素材で覆う必要のない状況において使用する場合には、表面保護層を透明プラスチックフィルムで構成するか、又は充填樹脂を硬化させることによって保護機能を付与して、片側の支持基板をなくすことも可能である。
【０２５１】
このような太陽電池モジュールでは、支持基板の周囲は、内部の密封及びモジュールの剛性を確保するため金属製のフレームでサンドイッチ状に固定し、支持基板とフレームの間は封止材料で密封シールしてもよい。また、セルそのものや支持基板、充填材料及び封止材料に可撓性の素材を用いれば、曲面の上に太陽電池を構成することもできる。
【０２５２】
例えば、ポリマーフィルム等のフレキシブル支持体を用いた太陽電池の場合、ロール状の支持体を送り出しながら順次セルを形成し、所望のサイズに切断した後、周縁部をフレキシブルで防湿性のある素材でシールすることにより太陽電池の本体を作製できる。また、Solar Energy Materials and Solar Cells, 48,p383-391記載の「ＳＣＡＦ」とよばれるモジュール構造とすることもできる。フレキシブル支持体を用いた太陽電池は曲面ガラス等に接着固定して使用することもできる。
【実施例】
【０２５３】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０２５４】
［数平均分子量及び重量平均分子量］
以下の実施例において、高分子化合物（重合体）の分子量は、島津製作所製ＧＰＣ（商品名：ＬＣ−１０Ａｖｐ）（以下、「ＬＣ−１０Ａｖｐ」と言う。）又はＧＰＣラボラトリー製ＧＰＣ（商品名：ＰＬ−ＧＰＣ２０００）（以下、「ＰＬ−ＧＰＣ２０００」と言う。）により、ポリスチレン換算の数平均分子量を求めた。
【０２５５】
ＬＣ−１０Ａｖｐにて測定する場合は、重合体を約０．５重量％の濃度となるようにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、ＧＰＣに５０μＬ注入した。ＧＰＣの移動相は、テトラヒドロフランを用い、０．６ｍＬ／分の流速で流した。カラムは、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー製）２本と、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨ２０００（東ソー製）１本とを直列に繋げた。検出器には、示差屈折率検出器（島津製作所製、商品名：ＲＩＤ−１０Ａ）を用いた。
【０２５６】
一方、ＰＬ−ＧＰＣ２０００にて測定する場合は、重合体を約１重量％の濃度となるようにｏ−ジクロロベンゼンに溶解させた。ＧＰＣの移動相はｏ−ジクロロベンゼンを用い、測定温度１４０℃で、１ｍＬ／分の流速で流した。カラムは、ＰＬＧＥＬ  １０μｍ  ＭＩＸＥＤ−Ｂ（ＰＬラボラトリー製）を３本直列で繋げた。
【０２５７】
［中間体化合物の合成］
（合成例１）
窒素雰囲気下、ナフト［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェン（０．５０ｇ，２．０８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（５０ｍｌ）に溶解させ、−７８℃に冷却した後、ｎ−ＢｕＬｉの１．５９Ｍテトラヒドロフラン溶液（４ｍｌ，６．３６ｍｍｏｌ）を滴下した。この溶液を室温まで昇温して３０分間撹拌した後、−７８℃に冷却し、塩化トリメチルスズ（１．６６ｇ，８．３４ｍｍｏｌ）を加えた。この溶液を室温まで昇温して１２時間撹拌した。
【０２５８】
得られた反応溶液に水（５０ｍｌ）を加え、塩化メチレン（３０ｍｌ×３）で抽出し、有機層を飽和食塩水（３０ｍｌ×３）で洗浄した。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した後、溶媒を減圧下で留去した。得られた固体をアセトンで再結晶することで、下記式（３１）で表される化合物（化合物（３１））（０．８８ｇ）を白色結晶として得た。この反応は、下記反応式で示される通りである。
【化３８】
0005620255.tif 000039
【０２５９】
（合成例２）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（５ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、２−ブロモ−３−ドデシルチオフェン（１８８ｍｇ，０．５ｍｍｏｌ）、及び上記化合物（３１）（１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３時間還流しながら撹拌した。なお、「ｄｂａ」とは、ジベンジリデンアセトンを表す（以下同様）。
【０２６０】
得られた反応溶液に水（５０ｍｌ）を加え、塩化メチレン（３０ｍｌ×３）で抽出し、有機層を飽和食塩水（３０ｍｌ×３）で洗浄した。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、溶媒を減圧下で留去した。得られた固体を、ヘキサンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、下記式（３２）で表される化合物（化合物（３２））（１４８ｍｇ）を黄色固体として得た。この反応は、下記反応式で示される通りである。
【化３９】
0005620255.tif 000040
【０２６１】
続いて、得られた化合物（３２）（１４１ｍｇ，０．１９ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（７ｍｌ）に溶解させ、これにＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）（６８ｍｇ，０．３８ｍｍｏｌ）を加えた。この溶液を４０℃で６時間撹拌した後、水とジクロロメタンを加え、有機層を飽和食塩水（１００ｍｌ×３）で洗浄した。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した後、溶媒を減圧下で留去した。得られた固体を、ヘキサンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製することで、下記式（３３）で表される化合物（化合物（３３））（１８６ｍｇ）を黄色固体として得た。この反応は、下記反応式で示される通りである。
【化４０】
0005620255.tif 000041
【０２６２】
（合成例３）
窒素雰囲気下、ナフト［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェン（０．５０ｇ，２．０８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（５０ｍｌ）に溶解させ、−７８℃に冷却した後、ｎ−ＢｕＬｉの１．５９Ｍテトラヒドロフラン溶液（４ｍｌ，６．３６ｍｍｏｌ）を滴下した。この溶液を室温まで昇温して３０分間撹拌した後、−７８℃に冷却し、１，２−ジブロモテトラクロロエタン（６．５１ｇ，２０ｍｍｏｌ）を加えた。この溶液を室温まで昇温して１２時間撹拌した。
【０２６３】
得られた反応溶液に１Ｎ塩酸（５０ｍｌ）を加え、塩化メチレン（３０ｍｌ×３）で抽出し、有機層を飽和食塩水（３０ｍｌ×３）で洗浄した。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した後、溶媒を減圧下で留去した。得られた固体をアセトンで再結晶することで、下記式（３４）で表される化合物（化合物（３４））を褐色結晶（０．５８ｇ）として得た。この反応は、下記反応式で示される通りである。
【化４１】
0005620255.tif 000042
【０２６４】
［実施例１］
（高分子化合物Ｐ１の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（５ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジドデシル−２，２’−ビチオフェン（１３２ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）、及び合成例１で得られた化合物（３１）（１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流しながら撹拌した。
【０２６５】
得られた反応溶液を、メタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）との混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール及びヘキサンで順に加熱洗浄した後、クロロホルムで抽出した。得られたクロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ１で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１）（１０６ｍｇ）を赤色固体として得た。高分子化合物Ｐ１のポリスチレン換算の数平均分子量は７．１×１０３、重量平均分子量は１．３×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４２】
0005620255.tif 000043
【０２６６】
（高分子化合物Ｐ１の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ１を用いて図９に示す有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板３１の表面を熱酸化し、２００ｎｍのシリコン酸化膜３２を形成した。この基板を十分に洗浄した後、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて、基板表面をシラン処理した。
【０２６７】
次に、高分子化合物Ｐ１をオルトジクロロベンゼンに溶解させて３ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により約３０ｎｍの高分子化合物Ｐ１を含む薄膜（有機半導体層３５）を形成した。この薄膜を窒素雰囲気下、１５０℃で３０分加熱した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長５０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍのソース電極３３及びドレイン電極３４を作製して、有機トランジスタを得た。
【０２６８】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０〜−８０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−８０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−８０Ｖにおいてドレイン電流０．０１１ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．２×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０２６９】
［実施例２］
（高分子化合物Ｐ２の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（５ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジヘキサデシル−２，２’−ビチオフェン（１５５ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）、合成例１で得られた化合物（３１）（１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流しながら撹拌した。
【０２７０】
得られた反応溶液を、メタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）との混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサン及びクロロホルムで順に加熱洗浄した後、クロロベンゼンで抽出した。得られたクロロベンゼン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ２で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ２）（８３ｍｇ）を赤色固体として得た。高分子化合物Ｐ２のポリスチレン換算の数平均分子量は２．９×１０４、重量平均分子量は４．６×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４３】
0005620255.tif 000044
【０２７１】
（高分子化合物Ｐ２の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ２を用いて図９に示す有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板３１の表面を熱酸化し、２００ｎｍのシリコン酸化膜３２を形成した。この基板を十分に洗浄した後、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて、基板表面をシラン処理した。
【０２７２】
次に、高分子化合物Ｐ２をオルトジクロロベンゼンに溶解させて３ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により約３０ｎｍの高分子化合物Ｐ２を含む薄膜（有機半導体層３５）を形成した。この薄膜を窒素雰囲気下、１５０℃で３０分加熱した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長５０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍのソース電極３３及びドレイン電極３４を作製して、有機トランジスタを得た。
【０２７３】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０〜−８０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−８０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−８０Ｖにおいてドレイン電流０．５ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は５．４×１０−１ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０２７４】
［実施例３］
（高分子化合物Ｐ３の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（５ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジエチルヘキシル−２，２’−ビチオフェン（１１２ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）、及び合成例１で得られた化合物（３１）（１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流しながら撹拌した。
【０２７５】
得られた反応溶液を、メタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）との混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール及びヘキサンで順に加熱洗浄した後、クロロホルムで抽出した。得られたクロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ３で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ３）（１０６ｍｇ）を赤色固体として得た。高分子化合物Ｐ３のポリスチレン換算の数平均分子量は３．７×１０３、重量平均分子量は５．１×１０３であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４４】
0005620255.tif 000045
【０２７６】
（高分子化合物Ｐ３の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ３を用いて図９に示す有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板３１の表面を熱酸化し、２００ｎｍのシリコン酸化膜３２を形成した。この基板を十分に洗浄した後、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて、基板表面をシラン処理した。
【０２７７】
次に、高分子化合物Ｐ３をクロロホルムに溶解させて１ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、ドロップキャスト法により約３０ｎｍの高分子化合物Ｐ３を含む薄膜（有機半導体層３５）を形成した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長５０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍのソース電極３３及びドレイン電極３４を作製して、有機トランジスタを得た。
【０２７８】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０〜−８０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−８０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−８０Ｖにおいてドレイン電流０．０５μＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は５．０×１０−５ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０２７９】
［実施例４］
（高分子化合物Ｐ４の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（８ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（２ｍｇ，０．００２ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（３ｍｇ，０．００８ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ビス（トリメチルスタニル）−４，４’−ジドデシルヘキシル−２，２’−ビチオフェン（１００ｍｇ，０．１２ｍｍｏｌ）、及び合成例２で得られた化合物（３３）（１０２ｍｇ，０．１１ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流しながら撹拌した。
【０２８０】
得られた反応溶液を、メタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）との混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール及びヘキサンで順に加熱洗浄した後、クロロホルムで抽出した。得られたクロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ４で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ４）（９７ｍｇ）を赤色固体として得た。高分子化合物Ｐ４のポリスチレン換算の数平均分子量は６．７×１０３、重量平均分子量は９．５×１０３であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４５】
0005620255.tif 000046
【０２８１】
（高分子化合物Ｐ４の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ４を用いて図９に示す有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板３１の表面を熱酸化し、２００ｎｍのシリコン酸化膜３２を形成した。この基板を十分に洗浄した後、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて、基板表面をシラン処理した。
【０２８２】
次に、高分子化合物Ｐ４をクロロホルムに溶解させて３ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により約３０ｎｍの高分子化合物Ｐ４を含む薄膜（有機半導体層３５）を形成した。この薄膜を窒素雰囲気下にて、１５０℃で３０分加熱した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長５０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍのソース電極３３及びドレイン電極３４を作製して、有機トランジスタを得た。
【０２８３】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流０．０１ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．２×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０２８４】
［比較例１］
（高分子化合物Ｐ５の合成）
フラスコに、４，４’−ジドデシル−５，５’−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，５−ジオキサボロラン−２−イル）−２，２’−ビチオフェン（３４１ｍｇ，０．４５２ｍｍｏｌ）、２，７−ジブロモ−４，５−ジヘプチルベンゾ［２，１−ｂ：３，４−ｂ’］ジチオフェン（２４６ｍｇ，０．４５２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（８．３ｍｇ，０．００９ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート（１０．５ｍｇ，０．０３６ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（１２ｍＬ）を入れ、フラスコ中の溶液を６０℃に加熱した。
【０２８５】
この溶液に、炭酸カリウム水溶液（２ｍｏｌ／Ｌ、０．７ｍＬ）を加え、３時間還流しながら撹拌した。次いで、フェニルボロン酸（９ｍｇ）及びＴＨＦ（３ｍＬ）を加え、４．５時間還流しながら撹拌した。それから、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物（０．２５ｇ）及び水（６ｍＬ）を加え、１２時間還流しながら撹拌した。
【０２８６】
この反応後の溶液にトルエンを加えた後、温水、酢酸水溶液、温水の順で洗浄した。得られたトルエン溶液を、シリカゲルカラムとアルミナカラムに通液させた。そして、トルエン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ５で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ５）（３０２ｍｇ）を得た。なお、式Ｐ５中、ｎは繰り返し単位数を表す。高分子化合物Ｐ５のポリスチレン換算の数平均分子量は８．５×１０３、重量平均分子量は４．３×１０４であった。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４６】
0005620255.tif 000047
【０２８７】
（高分子化合物Ｐ５の評価）
高分子化合物Ｐ５を用いて図９に示す有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板３１の表面を熱酸化し、２００ｎｍのシリコン酸化膜３２を形成した。この基板をアセトンで１０分間超音波洗浄した後、オゾンＵＶを２０分間照射した。その後、β−フェニチルトリクロロシラン（β−ＰＴＳ）を用いて、スピンコート法により基板表面をシラン処理した。
【０２８８】
次に高分子化合物Ｐ５を溶媒であるトルエンに溶解させて合計の濃度が０．５重量％である溶液を調製し、これをメンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を、上記の表面処理した基板上にスピンコート法により塗布し、約６０ｎｍの高分子化合物Ｐ５の薄膜（有機半導体層３５）を形成した。そして、得られた薄膜上に、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、チャネル長２０μｍ、チャネル幅２ｍｍのソース電極３３及びドレイン電極３４（薄膜側から、順番にＭｏＯ３、金の積層構造を有する電極）を作製して、有機トランジスタを得た。
【０２８９】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを１０〜−５０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−５０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−５０Ｖにおいてドレイン電流０．００２μＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．０×１０−５ｃｍ２／Ｖｓであり、高分子化合物Ｐ１〜Ｐ４を用いて作製した有機トランジスタと比較して低いことが確認された。
【０２９０】
［実施例５］
（高分子化合物Ｐ６の合成）
四つ口フラスコを用いて、合成例３で得られた化合物（３４）（１１９．４ｍｇ、０．３００ｍｍｏｌ）、下記式（３５）で表される化合物（化合物（３５））（１５９．４ｍｇ、０．２７０ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）及びメチルトリアルキルアンモニウムクロリド（商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、アルドリッチ社製）（６０．６ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）を加え、室温（２５℃）で３０分間、アルゴンバブリングを行った。
【０２９１】
こうして得られた溶液を９０℃に昇温した後、酢酸パラジウム（０．６７ｍｇ、１ｍｏｌ％）及びトリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン（３．７０ｍｇ、３．５ｍｏｌ％）を加えた。その後、１００℃で攪拌しながら、炭酸ナトリウム水溶液（１６．７重量％、１．９０ｇ、３．００ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下した。４時間後、フェニルホウ酸（３．６６ｍｇ、０．０３ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．６７ｍｇ、１ｍｏｌ％）及びトリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン（３．７０ｍｇ、３．５ｍｏｌ％）を加え、さらに１時間攪拌した後、反応を停止した。なお、反応はアルゴン雰囲気下で行った。
【０２９２】
その後、反応後の溶液に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（１ｇ）及び純水（１０ｍＬ）を加え、１時間還流しながら攪拌を行った。得られた反応液中の水層を除去した後、有機層を水１０ｍｌで２回、酢酸水溶液（３重量％）１０ｍＬで２回、さらに水１０ｍＬで２回洗浄し、メタノールに注いで高分子化合物を析出させた。
【０２９３】
得られた高分子化合物をろ過し、乾燥した後、この高分子化合物をトルエン（１５ｍＬ）に再溶解させ、アルミナ／シリカゲルカラムを通した。そして、得られた溶液をメタノールに注いで高分子化合物を析出させ、ろ過した後、乾燥して、下記式Ｐ６で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ６）を８７ｍｇ得た。高分子化合物Ｐ６のポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が５．５×１０３、重量平均分子量（Ｍｗ）は１．０×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４７】
0005620255.tif 000048
【０２９４】
（高分子化合物Ｐ６の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ６を用いて図９に示す有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板３１の表面を熱酸化し、２００ｎｍのシリコン酸化膜３２を形成した。この基板をアセトンで１０分間超音波洗浄した後、オゾンＵＶを２０分間照射した。その後、β−フェニチルトリクロロシラン（β−ＰＴＳ）を用いて、スピンコート法により基板表面をシラン処理した。
【０２９５】
次に、高分子化合物Ｐ６を溶媒であるクロロホルムに溶解させて、合計の濃度が０．５重量％である溶液を調製し、これをメンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により塗布して約６０ｎｍの高分子化合物Ｐ６の薄膜（有機半導体層３５）を形成した。そして、得られた薄膜上に、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、チャネル長２０μｍ、チャネル幅２ｍｍのソース電極３３及びドレイン電極３４（薄膜側から、順番にＭｏＯ３、金の積層構造を有する電極）を作製して、有機トランジスタを得た。
【０２９６】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを１０〜−５０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−５０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−５０Ｖにおいてドレイン電流０．５４μＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．５×１０−３ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０２９７】
［比較例２］
（高分子化合物Ｐ７の合成）
四つ口フラスコを用いて、下記式（３６）で表される化合物（化合物（３６））（９７．２ｍｇ、０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（３５）（１５９．４ｍｇ、０．２７０ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）及びメチルトリアルキルアンモニウムクロリド（商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、アルドリッチ社製）（６０．６ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）を加え、室温（２５℃）で３０分間、アルゴンバブリングを行った。
【０２９８】
この溶液を９０℃に昇温した後、酢酸パラジウム（０．６７ｍｇ、１ｍｏｌ％）及びトリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン（３．７０ｍｇ、３．５ｍｏｌ％）を加えた。
その後、１００℃で攪拌しながら、炭酸ナトリウム水溶液（１６．７重量％、１．９０ｇ、３．００ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下した。４時間後、フェニルホウ酸（３．６６ｍｇ、０．０３ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．６７ｍｇ、１ｍｏｌ％）及びトリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン（３．７０ｍｇ、３．５ｍｏｌ％）を加え、さらに１時間攪拌した後、反応を停止した。なお、反応はアルゴン雰囲気下で行った。
【０２９９】
その後、反応後の溶液に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（１ｇ）及び純水（１０ｍＬ）を加え、１時間還流しながら攪拌を行った。得られた反応液中の水層を除去後、有機層を水１０ｍｌで２回、酢酸水溶液（３重量％）１０ｍＬで２回、さらに水１０ｍＬで２回洗浄し、メタノールに注いで高分子化合物を析出させた。
【０３００】
得られた高分子化合物をろ過し、乾燥した後、この高分子化合物をトルエン（１５ｍＬ）に再溶解させ、アルミナ／シリカゲルカラムを通した。そして、得られた溶液をメタノールに注いで高分子化合物を析出させ、ろ過した後、乾燥して、下記式Ｐ７で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ７）を６９ｍｇ得た。高分子化合物Ｐ７のポリスチレン換算の数平均分子量は１．２×１０４、重量平均分子量は２．５×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４８】
0005620255.tif 000049
【０３０１】
（高分子化合物Ｐ７の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ７を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いた以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３０２】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを１０〜−５０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−５０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−５０Ｖにおいてドレイン電流値は０．４２μＡであり、実施例５と比較して低かった。また、この結果から、電界効果移動度は１．３×１０−３ｃｍ２／Ｖｓと算出され、実施例５と比較して低かった。
【０３０３】
[実施例６]
（高分子化合物Ｐ８の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（６ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、下記式（３７）で表される化合物（化合物（３７））(１００ｍｇ,０．１２ｍｍｏｌ)、合成例１で得られた化合物（３１）(１１３ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ)を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール(２００ｍｌ)と塩酸(５ｍｌ)の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサン、クロロホルムで加熱洗浄した後、クロロベンゼンで抽出した。クロロベンゼン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ８で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ８）（３８ｍｇ）を黒褐色の固体として得た。高分子化合物Ｐ８のポリスチレン換算の数平均分子量は１．７×１０４、重量平均分子量は２．１×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化４９】
0005620255.tif 000050
【０３０４】
（高分子化合物Ｐ８の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ８を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いた以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３０５】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流−０．０１１ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．８×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３０６】
（高分子化合物Ｐ８の評価：有機薄膜太陽電池）
スパッタ法により１１５ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板をオゾンＵＶ処理して表面処理を行った。次に、高分子化合物Ｐ８及びフラーレン誘導体であるＣ６０ＰＣＢＭ（フロンティアカーボン社製）を含むオルトジクロロベンゼン溶液（高分子化合物Ｐ８／Ｃ６０ＰＣＢＭの重量比＝１／２）を用い、スピンコートにより塗布して有機半導体層を作製した（厚さ約１００ｎｍ）。その後、真空蒸着機によりフッ化リチウムを厚さ０．８ｎｍで蒸着し、次いでＡｌを厚さ１００ｎｍで蒸着して、有機薄膜太陽電池を作製した。この有機薄膜太陽電池の形状は、直径２ｍｍの円であった。
【０３０７】
得られた有機薄膜太陽電池に対し、ソーラシミュレーター(朝日分光社製、商品名ＨＡＬ３０２：ＡＭ１．５Ｇフィルター、放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２)を用いて一定の光を照射し、発生する電流と電圧を測定して、光電変換効率、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）、フィルファクター（ｆｆ）を求めた。その結果、Ｊｓｃ（短絡電流密度）＝５．３６ｍＡ／ｃｍ２、Ｖｏｃ（開放電圧）＝０．６１Ｖ、ｆｆ（フィルファクター）＝０．３８、光電変換効率（η）＝１．４％が得られた。
【０３０８】
[実施例７]
（高分子化合物Ｐ９の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。このクロロベンゼンに、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（５ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジオクチルデシル−２，２’−ビチオフェン(１６６ｍｇ,０．２ｍｍｏｌ)、合成例１で得られた化合物（３１）(１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ)を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール(２００ｍｌ)と塩酸(５ｍｌ)の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサンで加熱洗浄した後、加熱したクロロホルムで抽出した。クロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ９で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ９）（１４９ｍｇ）を赤色固体として得た。高分子化合物Ｐ９のポリスチレン換算の数平均分子量は１．３５×１０４、重量平均分子量は２．６×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５０】
0005620255.tif 000051
【０３０９】
（高分子化合物Ｐ９の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ９を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いた以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３１０】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流０．１７ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．２×１０−１ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３１１】
（高分子化合物Ｐ９の評価：有機薄膜太陽電池）
高分子化合物Ｐ８／Ｃ６０ＰＣＢＭの重量比＝１／２に代えて、高分子化合物Ｐ９／Ｃ６０ＰＣＢＭ＝１／６（重量比）とした以外は、実施例６と同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、その評価を行ったところ、Ｊｓｃ（短絡電流密度）＝１．８２ｍＡ／ｃｍ２、Ｖｏｃ（開放電圧）＝０．６２Ｖ、ｆｆ（フィルファクター）＝０．５１、光電変換効率（η）＝０．５６％という結果が得られた。
【０３１２】
［比較例３］
（高分子化合物Ｐ１０の合成）
四つ口フラスコに、下記式（３８）で表される化合物（化合物（３８））(６４２．０ｍｇ、１．０００ｍｍｏｌ)、下記式（３９）で表される化合物（化合物（３９））（３３６．４ｍｇ、０．９５０ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（２５ｍＬ）を入れ、室温(２５℃)で３０分間アルゴンバブリングを行った。その後、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（９．１５ｍｇ、０．０１ｍｍｏｌ）、［トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスホニウム］テトラフルオロボレート（１１．６０ｍｇ、０．０４ｍｍｏｌ）を加えた。８０℃で攪拌しながら、２７．６重量％の炭酸カリウム水溶液（１．５０ｇ、３．００ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下した。１５分後、フェニルホウ酸（３６．６ｍｇ、０．３０ｍｍｏｌ）を加え、さらに１時間攪拌した後、反応を停止した。なお、反応はアルゴン雰囲気下で行った。
【０３１３】
その後、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（２ｇ）及び純水（２０ｍＬ）を加え、１時間還流しながら攪拌を行った。反応液中の水層を除去後、有機層を水２０ｍｌで２回、３重量％の酢酸水溶液２０ｍＬで２回、さらに水２０ｍＬで２回洗浄し、メタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーをろ過後、乾燥し、得られたポリマーをトルエンに溶解させた。トルエン溶液をアルミナ／シリカゲルカラムに通し、得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた。このポリマーをろ過した後、乾燥して、下記式Ｐ１０で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１０）を４６０ｍｇ得た。ＧＰＣで測定した高分子化合物Ｐ１０のポリスチレン換算の数平均分子量は１．２×１０４、重量平均分子量は３．２×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５１】
0005620255.tif 000052
【０３１４】
（高分子化合物Ｐ１０の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ１０を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いた以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３１５】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを１０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流値は０．５４μＡであり、実施例６と比較して低かった。また、この結果から、電界効果移動度は２．０×１０−４ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３１６】
（高分子化合物Ｐ１０の評価：有機薄膜太陽電池）
高分子化合物Ｐ８／Ｃ６０ＰＣＢＭの重量比＝１／２に代えて、高分子化合物Ｐ１０／Ｃ６０ＰＣＢＭ＝１／３（重量比）とした以外は、実施例６と同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、その評価を行った。その結果、Ｊｓｃ（短絡電流密度）＝１．６２ｍＡ／ｃｍ２、Ｖｏｃ（開放電圧）＝０．０４Ｖ、ｆｆ（フィルファクター）＝０．２５、光電変換効率（η）＝０．０２％であり、実施例６及び７と比較して低い特性となることが確認された。
【０３１７】
［実施例８］
（高分子化合物Ｐ１１の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を３０分間脱気した。Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（３．７ｍｇ，０．００３６ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（４．４ｍｇ，０．０１４４ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、化合物（４０）（１０２ｍｇ，０．１８ｍｍｏｌ）、合成例１で得られた化合物（３１）（１０２ｍｇ，０．１８ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサンで加熱洗浄した後、クロロホルムで抽出した。クロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ１１で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１１）（１９９ｍｇ）を黒褐色の固体として得た。高分子化合物Ｐ１１のポリスチレン換算の数平均分子量は１．６×１０４、重量平均分子量は２．６×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５２】
0005620255.tif 000053
【０３１８】
（高分子化合物Ｐ１１の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ１１を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３１９】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流−０．０１８ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．９×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３２０】
（高分子化合物Ｐ１１の評価：有機薄膜太陽電池）
高分子化合物Ｐ８／Ｃ６０ＰＣＢＭの重量比＝１／２に代えて、高分子化合物Ｐ１１／Ｃ６０ＰＣＢＭ＝１／０．８（重量比）とした以外は、実施例６と同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、その評価を行った。その結果、Ｊｓｃ（短絡電流密度）＝８．０１ｍＡ／ｃｍ２、Ｖｏｃ（開放電圧）＝０．７５Ｖ、ｆｆ（フィルファクター）＝０．６３、光電変換効率（η）＝３．７４％であった。
【０３２１】
［実施例９］
（高分子化合物Ｐ１２の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を加え３０分間脱気した。Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（５ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、下記式（４１）で表される化合物（化合物（４１））（２２６ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）、合成例１で得られた化合物（３１）（１１３ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサンで加熱洗浄した後、クロロホルムで抽出した。クロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ１２で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１２）（２３０ｍｇ）を黒色の固体として得た。高分子化合物Ｐ１２のポリスチレン換算の数平均分子量は１．９×１０４、重量平均分子量は５．０×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５３】
0005620255.tif 000054
【０３２２】
（高分子化合物Ｐ１２の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ１２を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３２３】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流０．０２２ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は５．０×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３２４】
（高分子化合物Ｐ１２の評価：有機薄膜太陽電池）
高分子化合物Ｐ８／Ｃ６０ＰＣＢＭの重量比＝１／２に代えて、高分子化合物Ｐ１２／Ｃ６０ＰＣＢＭ＝１／１（重量比）とした以外は、実施例６と同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、その評価を行った。その結果、Ｊｓｃ（短絡電流密度）＝４．０８ｍＡ／ｃｍ２、Ｖｏｃ（開放電圧）＝０．７２Ｖ、ｆｆ（フィルファクター）＝０．４８、光電変換効率（η）＝１．３０％であった。
【０３２５】
［実施例１０］
（高分子化合物Ｐ１３の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を加え３０分間脱気した。Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４．１ｍｇ，０．００３８ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（４．８ｍｇ，０．０１５２ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジイコシル−２，２’−ビチオフェン（１７０ｍｇ，０．１９ｍｍｏｌ）、合成例１で得られた化合物（３１）（１０９ｍｇ，０．１９ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサン、クロロホルムで加熱洗浄した後、クロロベンゼンで抽出した。クロロベンゼン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ１３で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１３）（１５０ｍｇ）を黒褐色の固体として得た。高分子化合物Ｐ１３のポリスチレン換算の数平均分子量は３．３×１０４、重量平均分子量は７．３×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５４】
0005620255.tif 000055
【０３２６】
（高分子化合物Ｐ１３の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ１３を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３２７】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０〜−８０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−８０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−８０Ｖ、Ｖｓｄ＝−８０Ｖにおいてドレイン電流０．２４ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は３．２×１０−１ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３２８】
［中間体化合物の合成］
（合成例４）
ナフト［２，１−ｂ：６，５−ｂ’］ジチオフェンを、ナフト［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェンに代えて用いた以外は、合成例１と同様にして、下記式（４２）で表される化合物（化合物（４２））を合成した。
【化５５】
0005620255.tif 000056
【０３２９】
［実施例１１］
（高分子化合物Ｐ１４の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を加え３０分間脱気した。Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４．１ｍｇ，０．００３８ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（４．８ｍｇ，０．０１５２ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジヘキサデシル−２，２’−ビチオフェン（１４９ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）、合成例４で得られた化合物（４２）（１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサン、クロロホルムで加熱洗浄した後、クロロベンゼンで抽出した。クロロベンゼン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ１４で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１４）（９０ｍｇ）を黒褐色の固体として得た。高分子化合物Ｐ１４のポリスチレン換算の数平均分子量は３．０×１０４、重量平均分子量は６．３×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５６】
0005620255.tif 000057
【０３３０】
（高分子化合物Ｐ１４の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ１４を、高分子化合物Ｐ６に代えて用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３３１】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流０．０３ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は９．０×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０３３２】
［実施例１２］
（高分子化合物Ｐ１５の合成）
窒素雰囲気下、クロロベンゼン（２０ｍｌ）を加え３０分間脱気した。Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（４．１ｍｇ，０．００４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）、Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ）３（４．８ｍｇ，０．０１６ｍｍｏｌ，８ｍｏｌ％）、５，５’−ジブロモ−４，４’−ジイコシル−２，２’−ビチオフェン（１７７ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）、合成例４で得られた化合物（４２）（１１４ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）を加え、３日間還流、撹拌した。反応溶液をメタノール（２００ｍｌ）と塩酸（５ｍｌ）の混合溶液に注ぎ、３時間撹拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサン、クロロホルムで加熱洗浄した後、クロロベンゼンで抽出した。クロロベンゼン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、下記式Ｐ１５で表される高分子化合物（高分子化合物Ｐ１５）（１０２ｍｇ）を黒褐色の固体として得た。高分子化合物Ｐ１５のポリスチレン換算の数平均分子量は２．６×１０４、重量平均分子量は１０．５×１０４であった。この反応は、下記反応式で示される通りである。なお、式中、ｎは繰り返し単位数を示す。
【化５７】
0005620255.tif 000058
【０３３３】
（高分子化合物Ｐ１５の評価：有機トランジスタ）
高分子化合物Ｐ６に代えて、高分子化合物Ｐ１５を用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機トランジスタを作製した。
【０３３４】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを２０〜−６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−６０Ｖ、Ｖｓｄ＝−６０Ｖにおいてドレイン電流０．０８ｍＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は１．５×１０−１ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【符号の説明】
【０３３５】
１…基板、２…有機半導体層、２ａ…有機半導体層、３…絶縁層、４…ゲート電極、５…ソース電極、６…ドレイン電極、７ａ…陽極、７ｂ…陰極、１１…保護膜、１２…層間絶縁膜、１３…下部電極（陽極）、１４…発光素子、１５…上部電極（陰極）、１６…バンク部、１７…封止部材、１８…基板、３１…ｎ−型シリコン基板、３２…シリコン酸化膜、３３…ソース電極、３４…ドレイン電極、３５…有機半導体層、１００…第１実施形態に係る有機トランジスタ、１１０…第２実施形態に係る有機トランジスタ、１２０…第３実施形態に係る有機トランジスタ、１３０…第４実施形態に係る有機トランジスタ、１４０…第５実施形態に係る有機トランジスタ、１５０…第６実施形態に係る有機トランジスタ、１６０…第７実施形態に係る有機トランジスタ、２００…実施形態に係る面状光源、３００…光電変換素子。
【図１】
0005620255.tif 000064
【図２】
0005620255.tif 000065
【図３】
0005620255.tif 000066
【図４】
0005620255.tif 000067
【図５】
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【図６】
0005620255.tif 000069
【図７】
0005620255.tif 000070
【図８】
0005620255.tif 000071
【図９】
0005620255.tif 000072
【図１０】
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