(57)【要約】【課題】両極性の有機トランジスタを簡便に製造しうる、ｐ型とｎ型の両極性を示す高分子化合物を提供すること。【解決手段】式  【化０】2013057007.tif 000070（１）〔式中、Ｚ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｚ２は、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素原子アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。ＲＡ及びＲＢは、それぞれ独立に、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、ヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。〕で表される構成単位を含む高分子化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式
【化１】
2013057007.tif 000063
（１）
〔式中、Ｚ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｚ２は、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、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ヘテロアリール基を表す。ＲＡ及びＲＢは、それぞれ独立に、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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。〕
で表される構成単位を含む高分子化合物。
【請求項２】
さらに、式（１）で表される構成単位とは異なる式
【化２】
2013057007.tif 000064
（２）
〔式中、Ａｒ１は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（Ｒ４）＝Ｃ（Ｒ５）−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（Ｒ６）＝Ｎ−、２価の芳香族アミン残基、置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。〕
で表される構成単位を含む高分子化合物。
【請求項３】
式
【化３】
2013057007.tif 000065
（３）
〔式中、Ｚ１、Ｚ２、ＲＡ、ＲＢ及びＡｒ１は、前述と同じ意味を表す。２個あるＡｒ１は、同一でも相異なってもよい。〕
で表される繰り返し単位中に、式（１）で表される構成単位と式（２）で表される構成単位とを含む請求項２に記載の高分子化合物。
【請求項４】
式
【化４】
2013057007.tif 000066
（４）
〔式中、ＲＣ及びＲＤは、それぞれ独立に、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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。〕
で表される構成単位と、式
【化５】
2013057007.tif 000067
（５）
〔式中、Ｒ７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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。４個あるＲ７は、それぞれ同一でも相異なってもよい。〕
で表される構成単位、及び、式（４）で表される構成単位とは異なる式
【化６】
2013057007.tif 000068
（６）
〔式中、Ａｒ２は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（Ｒ８）＝Ｃ（Ｒ９）−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（Ｒ１０）＝Ｎ−、２価の芳香族アミン残基、置換基を有していてもよいアリーレン基であって該アリーレン基が含有する芳香環に含まれる炭素原子の数が８以上である置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。〕
で表される構成単位
からなる群から選択される少なくとも一種の構成単位とを含む高分子化合物。
【請求項５】
式
【化７】
2013057007.tif 000069
（７）
［式中、ＲＣ、ＲＤ及びＡｒ２は、前述と同じ意味を表す。］
で表される繰り返し単位中に、式（４）で表される構成単位と式（６）で表される構成単位とを含む請求項４に記載の高分子化合物。
【請求項６】
共役高分子化合物である請求項１〜５のいずれか一項に記載の高分子化合物。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の高分子化合物と、溶媒と、を含有する溶液。
【請求項８】
請求項１〜５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１〜５のいずれか一項に記載の高分子化合物を含む有機半導体材料。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機半導体材料を含む有機層を有する有機半導体素子。
【請求項１１】
ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び活性層を有し、該活性層に請求項９に記載の有機半導体材料を含む有機トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体である高分子化合物、該高分子化合物を含む薄膜及び組成物に関し、特に該薄膜を有機半導体層（活性層）として備える有機トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機トランジスタは、無機材料からなる活性層を備えた従来のトランジスタと比較して、軽量化、製造コストの低下、製造温度の低温化が期待されている。有機トランジスタは、電荷輸送性を有する活性層が有機半導体から形成されている。
【０００３】
トランジスタは、活性層が輸送する電荷がホール（正孔）である場合はｐ型、活性層が輸送する電荷が電子である場合はｎ型、及び、活性層がホールと電子の両方を輸送する場合は両極性である。
【０００４】
トランジスタの活性層が輸送する電荷の種類は、トランジスタを備えるデバイスの種類及び用途に依存して、それぞれホール又は電子に区別される。そのため、ホール伝導性及び電子伝導性の両方を示す両極性の有機トランジスタは幅広い種類のデバイス及び用途に適用できる可能性があり、検討が盛んに行われている。
【０００５】
有機半導体は真性半導体に近く、ホール濃度と電子濃度が等しく、理論的には両極性伝導が期待される。しかしながら、実際には、有機半導体はホールよりも電子を強く捕捉するものが多く、有機電界効果トランジスタは、一般にｐ型導電性を示す傾向がある。
【０００６】
従来、有機電界効果トランジスタについては、電極の種類を仕事関数の小さいものに変更して仕事関数を抑制することによって、又は、絶縁膜表面及び電極表面を化合物で修飾することによって、両極性伝導が実現されてきた。
【０００７】
例えば、非特許文献１には、有機トランジスタの構造及び構成材料を変更することにより、一種類の有機半導体にｐ型特性及びｎ型特性を発現させた有機トランジスタが提案されている。この有機トランジスタは、ｐＳｉ／ＳｉＯ２基板、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極が順次積層された基本構造を有している。
【０００８】
そして、この場合、電極の材料として金を使用することによりｐ型有機トランジスタが形成される。また、ｐＳｉ／ＳｉＯ２基板の表面にバッファ層となるジビニルテトラメチルシロキサン−ビス（ベンゾシクロブテン）誘導体（ＢＣＢ）モノマーの膜を形成し、かつ電極の材料としてカルシウムを使用することによりｎ型有機トランジスタが形成される。
【０００９】
他方、有機半導体は、キャリア輸送性が高いほど、有機トランジスタとして優れた特性を発揮することができ、有機半導体化合物はπ共役化合物である。そのため、従来から、可視光及び近赤外光を吸収及び放出する有機染料のうち、π共役構造を有するものは、有機半導体又はその合成原料として使用されてきた。例えば、ジケトピロロピロール構造及びベンゾジフラノン構造は有機半導体の構造単位として知られている。
【００１０】
非特許文献２には、ジブロモ置換ベンゾジフラノン誘導体とジエチルフルオレンジボロンエステル又はビス（トリメチルスタニル）チオフェンとを重縮合して、ベンゾジフラノン構造を有する有機半導体ポリマーを製造することが記載されている。この有機半導体ポリマーはＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップが小さく、ドナーアクセプタ特性が強い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）、２００５年、第４３４巻、ｐ．１９４−１９９
【非特許文献２】マクロモレキュールズ（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）、２０１１年、第４４巻、ｐ．４５９６−４５９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、非特許文献１に記載されている有機トランジスタは、ゲート絶縁膜上に有機材料からなるバッファ層を設ける工程を要し、かつ、仕事関数が小さい材料をソース及びドレイン電極の形成に使用するため、大気下でソース及びドレイン電極を形成することができず、両極性の有機トランジスタの製造が煩雑であるという課題がある。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、両極性の有機トランジスタを簡便に製造しうる、ｐ型とｎ型の両極性を示す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、該高分子化合物を含む薄膜及び組成物、該薄膜を備える有機トランジスタ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】
【００１４】
即ち、本発明は、式
【００１５】
【化１】
2013057007.tif 000002
（１）
【００１６】
〔式中、Ｚ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｚ２は、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。ＲＡ及びＲＢは、それぞれ独立に、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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。〕
で表される構成単位を含む高分子化合物を提供する。
【００１７】
ある一態様においては、前記高分子化合物は、さらに、式
【００１８】
【化２】
2013057007.tif 000003
（２）
【００１９】
〔式中、Ａｒ１は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（Ｒ４）＝Ｃ（Ｒ５）−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（Ｒ６）＝Ｎ−、２価の芳香族アミン残基、置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。〕
で表される構成単位を含む。
【００２０】
ある一態様においては、前記高分子化合物は、式
【００２１】
【化３】
2013057007.tif 000004
（３）
【００２２】
〔式中、Ｚ１、Ｚ２、ＲＡ、ＲＢ及びＡｒ１は、前述と同じ意味を表す。２個あるＡｒ１は、同一でも相異なってもよい。〕
で表される繰り返し単位中に、式（１）で表される構成単位と式（２）で表される構成単位とを含む。
【００２３】
また、本発明は、式
【００２４】
【化４】
2013057007.tif 000005
（４）
【００２５】
〔式中、ＲＣ及びＲＤは、それぞれ独立に、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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。〕
で表される構成単位と、式
【００２６】
【化５】
2013057007.tif 000006
（５）
【００２７】
〔式中、Ｒ７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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。４個あるＲ７は、それぞれ同一でも相異なってもよい。〕
で表される構成単位、及び、式（４）で表される構成単位とは異なる式
【００２８】
【化６】
2013057007.tif 000007
（６）
【００２９】
〔式中、Ａｒ２は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（Ｒ８）＝Ｃ（Ｒ９）−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（Ｒ１０）＝Ｎ−、２価の芳香族アミン残基、置換基を有していてもよいアリーレン基であって該アリーレン基が含有する芳香環に含まれる炭素原子の数が８以上である置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。〕
で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも一種の構成単位とを含む高分子化合物を提供する。
【００３０】
ある一態様においては、前記高分子化合物は、式
【００３１】
【化７】
2013057007.tif 000008
（７）
【００３２】
［式中、ＲＣ、ＲＤ及びＡｒ２は、前述と同じ意味を表す。］
で表される繰り返し単位中に、式（４）で表される構成単位と式（６）で表される構成単位とを含む。
【００３３】
ある一態様においては、前記高分子化合物は、共役高分子化合物である。
【００３４】
また、本発明は、前記高分子化合物と、溶媒と、を含有する溶液を提供する。
【００３５】
また、本発明は、前記高分子化合物を含む薄膜を提供する。
【００３６】
また、本発明は、前記高分子化合物を含む有機半導体材料を提供する。
【００３７】
また、本発明は、前記有機半導体材料を含む有機層を有する有機半導体素子を提供する。
【００３８】
また、本発明は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び活性層を有し、該活性層に前記有機半導体材料を含む有機トランジスタを提供する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の高分子化合物は、ｐ型とｎ型の両極性を示し、該高分子化合物を用いて両極性の有機トランジスタを簡便に製造することができるため、本発明は極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の有機トランジスタの一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図５】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図６】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図７】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図８】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【図９】本発明の有機トランジスタの他の例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、必要に応じて図面を参照することにより、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４２】
本明細書中、「構成単位」とは、高分子化合物中に１個以上存在する単位構造を意味する。「構成単位」は、「繰返し単位」（即ち、高分子化合物中に２個以上存在する単位構造）として高分子化合物中に含まれることが好ましい。
【００４３】
＜高分子化合物１＞
本発明の高分子化合物の第１の態様（以下、「高分子化合物１」という場合がある。）は、式（１）で表される構成単位（以下、「第１構成単位」という場合がある。）を１個以上含む。第１構成単位は、高分子化合物１中に一種のみ含まれていても二種以上含まれていてもよい。
【００４４】
（第１構成単位）
式（１）中、ＲＡ及びＲＢは、それぞれ独立に、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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
【００４５】
ＲＡ及びＲＢで表されるハロゲン原子としては、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。
【００４６】
ＲＡ及びＲＢで表される置換基を有していてもよいアルキル基は、直鎖状でも、分岐状でもよく、シクロアルキル基であってもよい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルコキシ基、アリール基及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を除いたアルキル基の炭素数は、通常１〜６０であり、１〜２０が好ましい。
【００４７】
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、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、２−オクチルドデシル基等の分岐アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。
【００４８】
置換基を有しているアルキル基としては、例えば、メトキシエチル基、フェニルエチル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基及びパーフルオロヘキシル基が挙げられる。
アルキル基の中でも、直鎖状のアルキル基及び分岐状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。
【００４９】
ＲＡ及びＲＢで表される置換基を有していてもよいアルコキシ基は、直鎖状でも、分岐状でもよく、シクロアルコキシ基であってもよい。アルコキシ基が有していてもよい置換基としては、例えば、アリール基及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を除いたアルコキシ基の炭素数は、該置換基に含まれる炭素数を除き、通常１〜２０である。
【００５０】
アルコキシ基の具体例としては、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、及び、ｎ−ヘキサデシルオキシ基が挙げられる。
【００５１】
アルコキシ基の中でも、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ基等の直鎖状のアルキルオキシ基が好ましい。
【００５２】
ＲＡ及びＲＢで表される置換基を有していてもよいアルキルチオ基は、直鎖状でも、分岐状でもよく、シクロアルキルチオ基であってもよい。アルキルチオ基が有していてもよい置換基としては、例えば、アリール基及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を除いたアルキルチオ基の炭素数は、通常１〜２０である。
【００５３】
アルキルチオ基の具体例としては、ｎ−ブチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ｎ−ドデシルチオ基、ｎ−ヘキサデシルチオ基等が挙げられる。
【００５４】
アルキルチオ基の中でも、ｎ−ブチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基、ｎ−ドデシルチオ基、ｎ−ヘキサデシルチオ基等の直鎖状のアルキルチオ基が好ましい。
【００５５】
ＲＡ及びＲＢで表されるアリール基とは、芳香族炭化水素化合物から芳香環に直接結合する水素原子１個を除いた原子団である。アリール基には、ベンゼン環を含有する基、縮合環を含有する基、及び、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が直接結合した構造を含有する基が含まれる。アリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルコキシ基、アルキルチオ基、ヘテロアリール基及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を除いたアリール基の炭素数は、通常６〜６０であり、６〜２０が好ましい。置換基を有していてもよいアリール基としては、例えば、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、４−フェニルフェニル基、４−ヘキシルフェニル基、３，５−ジメトキシフェニル基及びペンタフルオロフェニル基が挙げられる。
【００５６】
ＲＡ及びＲＢで表されるヘテロアリール基とは、芳香族性を有する複素環式化合物から、芳香環に直接結合する水素原子１個を除いた原子団である。ヘテロアリール基には、単環の芳香族複素環を含有する基、縮合環の芳香族複素環を含有する基、及び、独立した単環の芳香族複素環又は縮合環の芳香族複素環２個以上が直接結合した構造を含有する基が含まれる。ヘテロアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基及びハロゲン原子が挙げられる。ヘテロアリール基が置換基を有する場合、置換基としてはアルキル基が好ましい。置換基を除いたヘテロアリール基の炭素数は、通常２〜６０であり、３〜２０が好ましい。ヘテロアリール基としては、例えば、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、２−オキサゾリル基、２−チアゾリル基、２−イミダゾリル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−チエノチエニル基、５−オクチル−２−チエニル基、及び、５−フェニル−２−フリル基が挙げられる。
【００５７】
ＲＡ及びＲＢは、本発明の高分子化合物１の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、水素原子及びハロゲン原子が好ましく、水素原子、フッ素原子及び塩素原子がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。
【００５８】
式（１）中、Ｚ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｚ２は、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ２）−又は−Ｎ（ＣＯ２Ｒ３）−を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、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ヘテロアリール基を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３で表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
【００５９】
Ｚ１及びＺ２は、高分子化合物１の溶媒への溶解性を高め、該高分子化合物を含む薄膜の作製を容易にする観点からは、−Ｎ（Ｒ１）−、−Ｎ（ＣＯＲ１）−、及び、−Ｎ（ＣＯ２Ｒ１）−が好ましい。高分子化合物１の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、−Ｎ（Ｒ１）−、及び、−Ｎ（ＣＯＲ１）−が好ましい。
【００６０】
また、Ｚ１及びＺ２は、高分子化合物１の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、同一であることが好ましい。
【００６１】
第１構成単位としては、例えば、式（１−１）〜式（１−１３）で表される構成単位が挙げられる。式（１−１）〜式（１−１３）で表される構成単位の中でも、高分子化合物１の溶媒への溶解性を高め、該高分子化合物を含む薄膜の作製を容易にする観点からは、式（１−２）〜式（１−４）、式（１−１１）〜式（１ー１３）で表される構成単位が好ましい。高分子化合物１の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、式（１−２）で表される構成単位、及び、式（１−３）で表される構成単位が好ましい。
【００６２】
【化８】
2013057007.tif 000009
【００６３】
（式中、ＲＡ、ＲＢ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前述と同じ意味を表す。）
【００６４】
（第２構成単位）
高分子化合物１は、第１構成単位とは異なる式（２）で表される構成単位（以下、「第２構成単位」という場合がある。）を含んでいてもよい。第２構成単位は、高分子化合物１中に一種のみ含まれていても二種以上含まれていてもよい。
【００６５】
式（２）中、Ａｒ１は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（Ｒ４）＝Ｃ（Ｒ５）−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（Ｒ６）＝Ｎ−、２価の芳香族アミン残基、置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
【００６６】
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６で表される置換基としては、例えば、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ヘテロアリール基及びシアノ基が挙げられる。該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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
【００６７】
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６としては、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基及びシアノ基が好ましい。
【００６８】
Ａｒ１で表されるアリーレン基とは、芳香族炭化水素化合物から芳香環に直接結合する水素原子２個を除いた原子団である。アリーレン基には、単環の芳香族炭化水素化合物から水素原子２個を除いた基、多環の芳香族炭化水素化合物から水素原子２個を除いた基、２個以上の芳香族炭化水素化合物が直接結合した又はビニレン基を介して結合した化合物から水素原子２個を除いた基が含まれる。アリーレン基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、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ルキルチオ基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基及びハロゲン原子が挙げられる。該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ルキルチオ基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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ルキルチオ基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例と同じである。
【００６９】
アリーレン基が、単環の芳香族炭化水素化合物から水素原子２個を除いた基である場合、該アリーレン基の炭素数は、６〜６０であることが好ましく、６〜４８であることがより好ましく、６〜３０であることがさらに好ましく、６〜１４であることが特に好ましい。該炭素数に置換基の炭素数は含まれない。
【００７０】
アリーレン基が、多環の芳香族炭化水素化合物から水素原子２個を除いた基である場合、該アリーレン基の炭素数は、９〜６０であることが好ましく、１０〜４８であることがより好ましく、１０〜３０であることがさらに好ましく、１０〜１４であることが特に好ましい。該炭素数に置換基の炭素数は含まれない。
【００７１】
アリーレン基が単環の芳香族炭化水素化合物から水素原子２個を除いた基又は多環の芳香族炭化水素化合物から水素原子２個を除いた基である場合、置換基を有していてもよいアリーレン基の例としては、式１〜式３４で表される基が挙げられる。
【００７２】
【化９】
2013057007.tif 000010
【００７３】
【化１０】
2013057007.tif 000011
【００７４】
【化１１】
2013057007.tif 000012
【００７５】
【化１２】
2013057007.tif 000013
【００７６】
【化１３】
2013057007.tif 000014
【００７７】
【化１４】
2013057007.tif 000015
【００７８】
【化１５】
2013057007.tif 000016
【００７９】
式１〜式３４中、Ｒは、水素原子又は置換基を表す。複数個あるＲは。それぞれ同一であっても相異なってもよい。Ｒで表される置換基としては、例えば、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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基、ハロゲン原子及びシアノ基が挙げられる。Ｒで表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例と同じである。
【００８０】
Ｒは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアルコキシ基が好ましい。
【００８１】
アリーレン基が、２個以上の芳香族炭化水素化合物が直接結合した又はビニレン基を介して結合した化合物から水素原子２個を除いた基である場合、該芳香族炭化水素化合物としてはベンゼンが好ましい。アリーレン基が、２個以上のベンゼンが直接結合した又はビニレン基を介して結合した化合物から水素原子２個を除いた基である場合、置換基を有していてもよいアリーレン基の例としては、式３５〜式４９で表される基が挙げられる。
【００８２】
【化１６】
2013057007.tif 000017
【００８３】
【化１７】
2013057007.tif 000018
【００８４】
【化１８】
2013057007.tif 000019
【００８５】
式３５〜式４９中、Ｒは、前述と同じ意味を表す。
【００８６】
Ａｒ１で表されるヘテロアリーレン基とは、芳香族性を有する複素環式化合物から、芳香環に直接結合する水素原子２個を除いた原子団である。ヘテロアリール基には、単環の芳香族複素環を含有する複素環式化合物から水素原子２個を除いた基、縮合環の芳香族複素環を含有する複素環式化合物から水素原子２個を除いた基、少なくとも１個の芳香族複素環を含む２個以上の芳香環が直接結合した又はビニレン基を介して結合した化合物から水素原子２個を除いた基を含む。ヘテロアリーレン基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子が挙げられる。該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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例と同じである。
【００８７】
ヘテロアリーレン基が単環の芳香族複素環から水素原子２個を除いた基又は縮合環の芳香族複素環から水素原子２個を除いた基である場合、該ヘテロアリーレン基の炭素数は、３〜６０であることが好ましく、３〜２０であることがより好ましい。該炭素数に置換基の炭素数は含まれない。
【００８８】
ヘテロアリーレン基が単環の芳香族複素環から水素原子２個を除いた基又は多環の芳香族複素環から水素原子２個を除いた基である場合、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基の例としは、式５０〜式１３４で表される基があげられる。
【００８９】
【化１９】
2013057007.tif 000020
【００９０】
【化２０】
2013057007.tif 000021
【００９１】
【化２１】
2013057007.tif 000022
【００９２】
【化２２】
2013057007.tif 000023
【００９３】
【化２３】
2013057007.tif 000024
【００９４】
【化２４】
2013057007.tif 000025
【００９５】
【化２５】
2013057007.tif 000026
【００９６】
【化２６】
2013057007.tif 000027
【００９７】
【化２７】
2013057007.tif 000028
【００９８】
【化２８】
2013057007.tif 000029
【００９９】
【化２９】
2013057007.tif 000030
【０１００】
【化３０】
2013057007.tif 000031
【０１０１】
【化３１】
2013057007.tif 000032
【０１０２】
【化３２】
2013057007.tif 000033
【０１０３】
式５０〜式１３４中、Ｒは、前述と同じ意味を表す。
【０１０４】
ヘテロアリーレン基が、少なくとも１個の芳香族複素環を含む２個以上の芳香環が直接結合した又はビニレン基を介して結合した化合物から水素原子２個を除いた基である場合、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基の例としては、式１３５〜式１６２で表される基が挙げられる。
【０１０５】
【化３３】
2013057007.tif 000034
【０１０６】
【化３４】
2013057007.tif 000035
【０１０７】
【化３５】
2013057007.tif 000036
【０１０８】
【化３６】
2013057007.tif 000037
【０１０９】
【化３７】
2013057007.tif 000038
【０１１０】
【化３８】
2013057007.tif 000039
【０１１１】
式１３５〜式１６２中、Ｒは、前述と同じ意味を表す。Ｘ２は−ＣＨ＝又は窒素原子を表す。Ｘ２が複数個ある場合、それらは同一でも相異なってもよい。
【０１１２】
Ａｒ１で表される２価の芳香族アミン残基とは、芳香族アミン化合物から水素原子を２個取り除いた基である。
【０１１３】
（第３構成単位）
式（２）中のＡｒ１が２価の芳香族アミン残基である構成単位としては、例えば、式（８）で表される構成単位（以下、「第３構成単位」という場合がある。）が挙げられる。
【０１１４】
【化３９】
2013057007.tif 000040
（８）
【０１１５】
［式中、ｒ及びｒｒは、それぞれ独立に、０又は１を表す。Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５及びＡｒ６は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ａｒ７、Ａｒ８及びＡｒ９は、それぞれ独立に、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ヘテロアリール基を表す。］
【０１１６】
式（８）中、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５及びＡｒ６で表される置換基を有していてもよいアリーレン基及び置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基の定義及び具体例は、前述のＡｒ１で表される置換基を有していてもよいアリーレン基及び置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基の定義及び具体例と同じである。
【０１１７】
Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５及びＡｒ６としては、置換基を有していてもよいフェニレン基が好ましい。
【０１１８】
式（８）中、Ａｒ７、Ａｒ８及びＡｒ９で表される置換基を有していてもよいアリール基及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される置換基を有していてもよいアリール基及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
【０１１９】
Ａｒ７、Ａｒ８及びＡｒ９としては、置換基を有していてもよいフェニル基が好ましく、アルキル基を有していてもよいフェニル基がより好ましい。
【０１２０】
式（８）中、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８又はＡｒ９で表される基中の炭素原子は、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８又はＡｒ９で表される基が結合している窒素原子と結合しているＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ８又はＡｒ９で表される基中の炭素原子と、直接結合し、又は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ(＝Ｏ)−、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｏ−、−Ｎ(ＲＣ)−、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｎ(ＲC)−若しくは−Ｃ(ＲC)2−を介して結合し、５〜７員環を形成していてもよい。ＲＣ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又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表す。Ｒｃで表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
【０１２１】
２価の芳香族アミン残基の例としては、式１６３で表される基及び式１６４で表される基が挙げられる。
【０１２２】
【化４０】
2013057007.tif 000041
【０１２３】
式１６３及び式１６４中、Ｒは前述と同じ意味を表す。
【０１２４】
Ａｒ１としては、置換基を有していてもよいアリーレン基及び置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基が好ましい。
【０１２５】
高分子化合物１は、式（２）で表される構成単位を、１種のみ含んでいても２種以上含んでいてもよい。
【０１２６】
高分子化合物１の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、高分子化合物１は、１個の第１構成単位と２個の第２構成単位からなる式（３）で表される繰り返し単位を含有することが好ましい。
【０１２７】
式（３）中、Ｚ１、Ｚ２、ＲＡ、ＲＢ及びＡｒ１は、前述と同じ意味を表す。
Ａｒ１は、高分子化合物１の主鎖内における電荷の輸送性を高める観点からは、置換基を有していてもよいアリーレン基及び置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基が好ましく、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基がより好ましく、５員環を含有し、該５員環が置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基がさらに好ましい。
高分子化合物１の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、式（３）中の２個のＡｒ１は、同一の構造であることが好ましい。
【０１２８】
式（３）中のＡｒ１は、隣接する構成単位との結合部位を含めてキノノイド構造をとりうることが好ましい。
ここで、隣接する構成単位との結合部位を含めたキノノイド構造とは、例えば、Ａｒ１がフェニレン基である式（Ｅ−１）で表される構成単位の場合、式（Ｅ−１−１）で表される構造をいう。Ａｒ１が式（Ｅ−２）で表される構成単位又は式（Ｅ−３）で表される構成単位の場合、隣接する構成単位の結合部位を含めてキノノイド構造を取ることができない。Ａｒ１は、隣接する構成単位との結合部位を含めてキノノイド構造をとりうる場合、本発明の高分子化合物１が全共役性の高分子化合物となることができ、隣接する構成単位との間の電荷の輸送性が高まり、好ましい。
【０１２９】
【化４１】
2013057007.tif 000042
【０１３０】
上記式中、Ｒは前述と同じ意味を表す。
【０１３１】
式（３）で表される繰り返し単位としては、例えば、式（３−１）〜式（３−９）で表される繰り返し単位が挙げられる。式（３−１）〜式（３−９）で表される繰り返し単位の中でも、第１構成単位と隣接する第２構成単位との間の２面角のねじれが小さくなり、電荷の輸送性を高める観点からは、式（３−２）で表される繰り返し単位、式（３−３）で表される繰り返し単位、式（３−５）で表される繰り返し単位、式（３−６）で表される繰り返し単位、式（３−８）で表される繰り返し単位、及び、式（３−９）で表される繰り返し単位が好ましい。
【０１３２】
【化４２】
2013057007.tif 000043
【０１３３】
式（３−１）〜式（３−９）中、ＲＡ、ＲＢ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲは、前述と同じ意味を表す。
【０１３４】
（他の構成単位）
高分子化合物１は、第１構成単位、第２構成単位以外の構成単位（以下、「他の構成単位」という場合がある。）を含んでいてもよい。高分子化合物１は、他の構成単位を１種含んでいても、２種以上含んでいてもよい。
【０１３５】
他の構成単位としては、例えば、式−ＣＲｅ２−で表される基、式−Ｃ（＝Ｏ）−で表される基、及び、式−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で表される基が挙げられる。Ｒｅ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、置換基を有していてもよいヘテロアリール基又はハロゲン原子を表す。Ｒｅを２個含む場合、それらは同一でも相異なってもよい。
Ｒｅで表される、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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
【０１３６】
高分子化合物１は、電荷の輸送性を高める観点からは、共役高分子化合物であることが好ましい。
【０１３７】
高分子化合物１が第１構成単位と第２構成単位と他の構成単位からなる場合、高分子化合物１のキャリア移動度を高める観点からは、高分子化合物１が有する構成単位の合計に対して、第１構成単位と第２構成単位の合計が、５０モル％以上であることが好ましく、７０モル％以上であることがより好ましい。
【０１３８】
高分子化合物１の具体例としては、第１構成単位と第２構成単位とを含む式（Ａ−１）〜式（Ａ−８１）で表される高分子化合物が挙げられる。第１構成単位と第２構成単位との間の２面角のねじれが小さくなり、高分子化合物１の主鎖内における電荷の輸送性を高める観点からは、式（Ａ−４）〜式（Ａ−１５）、式（Ａ−２１）〜式（Ａ−５１）、及び、式（Ａ−５７）〜式（Ａ−８１）で表される高分子化合物が好ましく、式（Ａ−４）〜式（Ａ−９）、式（Ａ−２２）〜式（Ａ−２８）、式（Ａ−３４）〜式（Ａ−４０）、式（Ａ−５８）〜式（Ａ−６４）、及び、式（Ａ−７０）〜式（Ａ−７６）で表される高分子化合物がより好ましい。
【０１３９】
【化４３】
2013057007.tif 000044
【０１４０】
【化４４】
2013057007.tif 000045
【０１４１】
【化４５】
2013057007.tif 000046
【０１４２】
【化４６】
2013057007.tif 000047
【０１４３】
【化４７】
2013057007.tif 000048
【０１４４】
【化４８】
2013057007.tif 000049
【０１４５】
【化４９】
2013057007.tif 000050
【０１４６】
式（Ａ−１）〜式（Ａ−８１）中、ＲＡ、ＲＢ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲは、前述と同じ意味を表す。ｎは、１以上の整数を表す。
【０１４７】
本発明の高分子化合物の第２の態様（以下、「高分子化合物２」ともいいます。）は、式（４）で表される構成単位（以下、「第４構成単位」という場合がある。）を１個以上含み、さらに、式（５）で表される構成単位（以下、「第５構成単位」という場合がある。）及び式（６）で表される構成単位（以下、「第６構成単位」という場合がある。）からなる群から選択される少なくとも一種の構成単位が含む。
【０１４８】
（第４構成単位）
式（４）中、ＲＣ及びＲＤは、それぞれ独立に、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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。ＲＣ及びＲＤで表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例と同じである。
【０１４９】
（第５構成単位）
式（５）中、Ｒ７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ルコキシ基、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基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。Ｒ７で表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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ルキルチオ基、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ヘテロアリール基及びハロゲン原子の定義及び具体例と同じである。
【０１５０】
（第６構成単位）
式（６）中、Ａｒ２は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（Ｒ８）＝Ｃ（Ｒ９）−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（Ｒ１０）＝Ｎ−、２価の芳香族アミン残基、置換基を有していてもよいアリーレン基であって該アリーレン基が含有する芳香環に含まれる炭素原子の数が８以上である置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を表す。Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
【０１５１】
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０で表される置換基としては、例えば、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ヘテロアリール基及びシアノ基が挙げられる。該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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例は、前述のＲＡ及びＲＢで表される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及び置換基を有していてもよいヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
【０１５２】
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０としては、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基及びシアノ基が好ましい。
【０１５３】
Ａｒ２で表される２価の芳香族アミン残基及び置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基の定義及び具体例は、前述のＡｒ１で表される２価の芳香族アミン残基及び置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基の定義及び具体例と同じである。
【０１５４】
Ａｒ２で表される置換基を有していてもよいアリーレン基であって該アリーレン基が含有する芳香環に含まれる炭素原子の数が８以上である置換基を有していてもよいアリーレン基は、前述のＡｒ１で表される置換基を有していてもよいアリーレン基の中で、該アリーレン基が含有する芳香環に含まれる炭素原子の数が８以上である基を表す。
【０１５５】
Ａｒ２としては、高分子化合物２の主鎖内における電荷の輸送性を高める観点からは、置換基を有していてもよいアリーレン基であって該アリーレン基が含有する芳香環に含まれる炭素原子の数が８以上である置換基を有していてもよいアリーレン基、及び、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基が好ましい。
また、Ａｒ２は、隣接する構成単位との結合部位を含めてキノノイド構造をとりうることが好ましい。
【０１５６】
高分子化合物２の溶媒への溶解性を高め、該高分子化合物を含む薄膜の作製を容易にする観点、及び、電荷の輸送性を高める観点からは、高分子化合物２が第４の構成単位と第５構成単位からなる場合は、第４構成単位中のＲＣとＲＤの少なくとも一方が、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又は置換基を有していてもよいアルキルチオ基であり、かつ、第５構成単位中の全てのＲ７が水素原子であることが好ましい。高分子化合物２が、第４の構成単位と第５構成単位と第６構成単位からなる場合は、第６構成単位中に少なくとも１個の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又は置換基を有していてもよいアルキルチオ基を含み、かつ、第５構成単位中の全てのＲ７が水素原子であることが好ましい。
【０１５７】
高分子化合物２は、高分子化合物２の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、１個の第４構成単位と２個の第５構成単位又は２個の第６構成単位からなる繰り返し単位を含有することが好ましく、１個の第４構成単位と２個の第６構成単位からなる式（７）で表される繰り返し単位を含有することがより好ましい。
【０１５８】
式（７）中、ＲＣ、ＲＤ及びＡｒ２は、前述と同じ意味を表す。
【０１５９】
式（７）中、Ａｒ２としては、高分子化合物２の主鎖内における電荷の輸送性を高める観点からは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基が好ましく、５員環を含有し、該５員環が第１構成単位と結合する置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基がさらに好ましい。
高分子化合物２の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、式（７）中の２個のＡｒ２は、同一の構造であることが好ましい。
また、Ａｒ２は、隣接する構成単位との結合部位を含めてキノノイド構造をとりうることが好ましい。
【０１６０】
１個の第４構成単位と２個の第５構成単位又は２個の第６構成単位からなる繰り返し単位としては、例えば、式（７−１）〜式（７−３）で表される繰り返し単位が挙げられる。式（７−１）〜式（７−３）で表される繰り返し単位の中でも、第４構成単位と隣接する構成単位との間の２面角のねじれを小さくし、電荷の輸送性を高める観点からは、式（７−２）で表される繰り返し単位、及び、式（７−３）で表される繰り返し単位が好ましい。
【０１６１】
【化５０】
2013057007.tif 000051
【０１６２】
式（７−１）〜式（７−３）中、ＲＣ、ＲＤ及びＲは、前述と同じ意味を表す。
【０１６３】
本発明の高分子化合物２の溶媒への溶解性を高め、該高分子化合物を含む薄膜の作製を容易にする観点、及び、電荷の輸送性を高める観点からは、本発明の高分子化合物２が式（７−１）で表される繰り返し単位を含む場合、ＲＣ及びＲＤの少なくとも一方が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又は置換基を有していてもよいアルキルチオ基であり、かつ、全てのＲが水素原子であることが好ましい。本発明の高分子化合物２が式（７−２）で表される繰り返し単位又は式（７−３）で表される繰り返し単位を含む場合、少なくともひとつのＲが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又は置換基を有していてもよいアルキルチオ基であることが好ましい。
【０１６４】
（他の構成単位）
同様に、本発明の高分子化合物２は、第４構成単位、第５構成単位、第６構成単位以外の構成単位（以下、「他の構成単位２」という場合がある。）を含んでいてもよい。他の構成単位２の具体例は、前述の他の構成単位の具体例と同じである。本発明の高分子化合物２は、他の構成単位２を１種含んでいても２種以上含んでいてもよい。
【０１６５】
高分子化合物２は、電荷の輸送性を高める観点からは、共役高分子化合物であることが好ましい。
【０１６６】
高分子化合物２が第４構成単位、第５構成単位又は第６構成単位、及び、他の構成単位２からなる場合、高分子化合物２のキャリア移動度を高める観点からは、高分子化合物２が有する構成単位の合計に対して、第４構成単位と第５構成単位と第６構成単位の合計が、５０モル％以上であることが好ましく、７０モル％以上であることがより好ましい。
【０１６７】
高分子化合物２の具体例としては、第４構成単位と、第５構成単位又は第６構成単位とを含む式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４１）で表される高分子化合物が挙げられる。第４構成単位と第５構成単位又は第６構成単位との２面角のねじれを小さくし、高分子化合物２の主鎖内における電荷の輸送性を高める観点からは、式（Ｂ−２）〜式（Ｂ−１２）、及び、式（Ｂ−１７）〜式（Ｂ−４１）で表される高分子化合物が好ましく、式（Ｂ−２）〜式（Ｂ−３）及び式（Ｂ−１８）〜式（Ｂ−４０）で表される高分子化合物がより好ましい。
【０１６８】
【化５１】
2013057007.tif 000052
【０１６９】
【化５２】
2013057007.tif 000053
【０１７０】
【化５３】
2013057007.tif 000054
【０１７１】
【化５４】
2013057007.tif 000055
【０１７２】
式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４１）中、ＲＣ、ＲＤ及びＲは、前述と同じ意味を表す。ｎは、１以上の整数を表す。Ｒｆは、の定義、具体例は、前述のＲで表される定義、具体例と同じである。
式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４１）で表される高分子化合物において、高分子化合物の溶媒に対する溶解性を高め、該高分子化合物を含む薄膜の作製を容易にし、かつ、電荷の輸送性を高める観点からは、該高分子化合物が、Ｒを含まない場合、少なくともひとつのＲＣ又はＲＤが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又は置換基を有していてもよいアルキルチオ基であり、かつ、全てのＲｆが水素原子であることが好ましい。また、該高分子化合物が、Ｒを含む場合、少なくともひとつのＲが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又は置換基を有していてもよいアルキルチオ基であり、かつ、ＲＡ、ＲＢ、及び、Ｒの全てが水素原子であることが好ましい。
【０１７３】
高分子化合物１及び高分子化合物２は、分子鎖末端に重合反応に活性である基が残っていると、該高分子化合物の電界効果移動度が低下する可能性がある。そのため、分子鎖末端は、アリール基、ヘテロアリール基等の安定な基であることが好ましい。
【０１７４】
高分子化合物１及び高分子化合物２は、いかなる種類の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、グラフト共重合体のいずれであってもよい。
【０１７５】
高分子化合物１及び高分子化合物２のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と言う。）で測定したポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は、通常、１×１０３〜１×１０８である。
薄膜作製時に良好な薄膜を形成する観点からは、ポリスチレン換算の数平均分子量は２×１０３以上が好ましい。
溶媒への溶解性を高め、薄膜作製を容易にする観点からは、ポリスチレン換算の数平均分子量は１×１０６以下であることが好ましい。
【０１７６】
＜高分子化合物の合成＞
高分子化合物１及び高分子化合物２の製造方法としては、特に制限されるものではなく、Ｎｉ触媒を用いた還元的カップリング反応を用いる方法、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応を用いる方法、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法があげられる。化合物の合成の容易さ、交互共重合化合物が得られやすい観点からは、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応及びＳｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法が好ましい。
【０１７７】
Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法としては、例えば、式
Ｑ１−Ｅ１−Ｑ２      （１００）
［式中、Ｅ１は、式（１）又は式（４）で表される構成単位、若しくは、式（７）又は式（８）で表される繰り返し単位を表す。Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、ジヒドロキシボリル基［−Ｂ（ＯＨ）２］又はホウ酸エステル残基を表す。］
で表される１種類以上の化合物と、式
Ｔ１−Ｅ２−Ｔ２      （２００）
［式中、Ｅ２は、式（１）〜式（６）で表される構成単位、若しくは、式（７）又は式（８）で表される繰り返し単位を表す。Ｔ１及びＴ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はスルホン酸残基を表す。］
で表される１種類以上の化合物とを、パラジウム触媒及び塩基の存在下で反応させる工程を有する製造方法が挙げられる。
【０１７８】
ホウ酸エステル残基とは、ホウ酸ジエステルから水酸基を除去した基を意味し、ジアルキルエステル残基、ジアリールエステル残基、ジ（アリールアルキル）エステル残基などが挙げられる。ホウ酸エステル残基としては、下記式：
【０１７９】
【化５５】
2013057007.tif 000056
2013057007.tif 000057
【０１８０】
（式中、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。）
で表される基が例示される。
【０１８１】
式（２００）における、Ｔ１及びＴ２で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。高分子化合物の合成の容易さからは、臭素原子、ヨウ素原子であることが好ましく、臭素原子であることがさらに好ましい。
【０１８２】
式（２００）における、Ｔ１及びＴ２で表されるスルホン酸残基とは、スルホン酸（−ＳＯ３Ｈ）から酸性水素を除いた原子団を意味し、具体例としては、アルキルスルホネート基（例えば、メタンスルホネート基、エタンスルホネート基）、アリールスルホネート基（例えば、ベンゼンスルホネート基、ｐ−トルエンスルホネート基）、アリールアルキルスルホネート基（例えば、ベンジルスルホネート基）及びトリフルオロメタンスルホネート基が挙げられる。
【０１８３】
Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応を用いる方法としては、例えば、式
Ｑ３−Ｅ３−Ｑ４      （３００）
［式中、Ｅ１は、式（１）又は式（４）で表される構成単位、若しくは、式（７）又は式（８）で表される繰り返し単位を表す。Ｑ３及びＱ４は、それぞれ独立に、トリアルキルスタンニルを表す。］
で表される１種類以上の化合物と、式
Ｔ３−Ｅ４−Ｔ４      （４００）
［式中、Ｅ４は、式（１）〜式（６）で表される構成単位、若しくは、式（７）又は式（８）で表される繰り返し単位を表す。Ｔ３及びＴ４は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。］
で表される１種類以上の化合物とを、パラジウム触媒の存在下で反応させる工程を有する製造方法が挙げられる。
【０１８４】
式（４００）における、Ｔ３及びＴ４で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。高分子化合物の合成の容易さからは、臭素原子、ヨウ素原子であることが好ましく、臭素原子であることがさらに好ましい。
【０１８５】
トリアルキルスタンニル基としては、-ＳｎＲ１１３で表される基等が挙げられる。ここでＲ１１はアルキル基を表す。該アルキル基の炭素数は通常１〜３０であり、具体例としては、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル墓、ペンチル基、イソペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、３−メチルペンチル基、２一メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、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、エイコシル基等の鎖状アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。
【０１８６】
＜溶液及び薄膜＞
本発明の高分子化合物を含む薄膜を形成する方法としては、例えば、本発明の高分子化合物と溶媒とを含む溶液（以下、「インク」という場合がある。）を基体上に塗布し、溶媒を蒸発させることより薄膜を形成する方法が挙げられる。
【０１８７】
該溶媒としては、本発明の高分子化合物を溶解しうる化合物であればよく、芳香族炭化水素溶媒、ハロゲン置換芳香族炭化水素溶媒、脂肪族炭化水素溶媒、ハロゲン置換脂肪族炭化水素溶媒、エーテル溶媒が挙げられる。芳香族炭化水素溶媒の例としては、キシレン、メシチレン、アニソール、シクロヘキシルベンゼンが挙げられる。ハロゲン置換芳香族炭化水素溶媒の例としては、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンが挙げられる。脂肪族炭化水素溶媒の例としては、テトラリンが挙げられる。ハロゲン置換脂肪族炭化水素溶媒の例としては、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が挙げられる。エーテル溶媒の例としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランが挙げられる。
【０１８８】
該溶液を用いて薄膜を形成する場合、溶液中の溶媒の沸点が低いと、均一な薄膜を形成するための乾燥工程の制御が困難な場合がある。そのため、溶媒の沸点は１５０℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましい。
【０１８９】
該溶液を塗布する基体は、その上に薄膜を形成する対象である。例えば、有機半導体素子が、基板上にゲート電極を有し、ゲート電極覆うゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上にソース電極とドレイン電極を有する、トランジスタにおいて、本発明の高分子化合物を有する薄膜をトランジスタの活性層とする場合、塗布する対象は、ゲート絶縁層及びゲート絶縁層上のソース電極及びドレイン電極が挙げられる。
【０１９０】
該溶液を基体上に塗布する塗布方法としては、キャスト方法、スピンコート方法、バーコート法、インクジェット方法、凸版を用いる印刷方法、孔版を用いる印刷方法、第１の版に塗布した後に第２の版に転写し、第２の版を用いて印刷する方法などがあげられる。
【０１９１】
＜有機半導体素子＞
本発明の高分子化合物は、電界効果移動度が高いことから、有機半導体材料として、例えば、有機半導体素子の有機層に含ませて用いることができる。有機半導体素子としては、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス素子等が挙げられる。本発明の高分子化合物は、中でも、有機トランジスタの電荷輸送材料として特に有用である。
【０１９２】
＜有機半導体材料＞
有機半導体材料は、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、また２種類以上を含むものであってもよい。また、有機半導体材料は、キャリア輸送性を高めるため、本発明の高分子化合物に加え、キャリア輸送性を有する低分子化合物又は高分子化合物を更に含んでいてもよい。有機半導体材料が、本発明の高分子化合物以外の成分を含む場合は、本発明の高分子化合物を３０重量％以上含むことが好ましく、５０重量％以上含むことがより好ましい。本発明の高分子化合物の含有量が３０重量％未満である場合、薄膜化が困難となったり、良好な電荷移動度が得られ難くなったりする場合がある。
【０１９３】
キャリア輸送性を有する化合物としては、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、オキサジアゾール誘導体、フラーレン類及びその誘導体等の低分子化合物、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、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等の高分子化合物が例示できる。
【０１９４】
有機半導体材料は、その特性を向上させるために、高分子化合物材料を高分子バインダーとして含有していてもよい。高分子バインダーとしては、キャリア輸送性を過度に低下させないものが好ましい。
【０１９５】
高分子バインダーの例としては、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、ポリシロキサンが挙げられる。
【０１９６】
＜有機トランジスタ＞
有機トランジスタとしては、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを備えた構成を有するものが挙げられる。このような構成を有する有機トランジスタとしては、電界効果型有機トランジスタ、静電誘導型有機トランジスタ等が挙げられる。
【０１９７】
電界効果型有機トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極と、活性層とゲート電極との間に配置される絶縁層とを有する有機トランジスタである。特に、ソース電極及びドレイン電極が、活性層に接して設けられており、さらに活性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有機トランジスタが好ましい。
【０１９８】
静電誘導型有機トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを有し、該ゲート電極が活性層中に設けられている有機トランジスタである。特に、ソース電極、ドレイン電極、及び前記ゲート電極が、前記活性層に接して設けられている有機トランジスタが好ましい。
【０１９９】
ゲート電極は、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成でき、かつ、ゲート電極に印加した電圧で該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、くし型電極である。
【０２００】
図１は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の一例を示す模式断面図である。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を覆うようにして基板１上に形成された活性層２と、活性層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との間の領域上の絶縁層３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。
【０２０１】
図２は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。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上に形成された活性層２と、ソース電極５と所定の間隔を持って活性層２上に形成されたドレイン電極６と、活性層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との間の領域上の絶縁層３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。
【０２０２】
図３は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。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の領域の一部を覆うように、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の一部を覆うように絶縁層３上に形成された活性層２とを備えるものである。
【０２０３】
図４は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。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の領域の一部を覆うように絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ソース電極５の一部を覆うようにして絶縁層３上に形成された活性層２と、活性層２の一部を覆うように、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。
【０２０４】
図５は、本発明の有機トランジスタ（静電誘導型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。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上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔を持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活性層２上に形成された活性層２ａ（活性層２ａを構成する材料は、活性層２と同一であっても異なっていてもよい）と、活性層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。
【０２０５】
図６は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。図６に示す有機トランジスタ１５０は、基板１と、基板１上に形成された活性層２と、活性層２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の一部を覆うようにして活性層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５が下部に形成されている絶縁層３の領域とドレイン電極６が下部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。
【０２０６】
図７は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。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が下部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活性層２と、活性層２の一部を覆うように活性層２上に形成されたソース電極５と、活性層２の一部を覆うように、ソース電極５と所定の間隔を持って活性層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。
【０２０７】
図８は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。図８に示す有機トランジスタ１７０は、ゲート電極４と、ゲート電極４上に形成された絶縁層３と、絶縁層３上に形成された活性層２と、活性層２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、を備えるものである。この場合、ゲート電極４は基板１を兼ねる構成となっている。
【０２０８】
図９は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の他の例を示す模式断面図である。図９に示す有機トランジスタ１８０は、ゲート電極４と、ゲート電極４上に形成された絶縁層３と、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の一部を覆うように絶縁層３上に形成された活性層２とを備えるものである。
【０２０９】
上述した本発明の有機トランジスタにおいては、活性層２及び／又は活性層２ａは、本発明の高分子化合物を含有する膜によって構成され、ソース電極５とドレイン電極６との間の電流通路（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電流通路（チャネル）を通る電流量を制御する。
【０２１０】
このような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、特開２００４−００６４７６号に公報記載の方法等の公知の方法により製造することができる。
【０２１１】
基板１の材料は、有機トランジスタの特性を阻害しない材料であればよい。基板としては、ガラス基板、フレキシブルなフィルム基板、プラスチック基板を用いることができる。
【０２１２】
絶縁層３の材料は、電気の絶縁性が高い材料であればよく、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、フォトレジスト等を用いることができるが、低電圧化の観点からは、誘電率の高い材料を用いることが好ましい。
【０２１３】
絶縁層３の上に活性層２を形成する場合は、絶縁層３と活性層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の表面を処理して表面改質した後に活性層２を形成することも可能である。
【０２１４】
有機電界効果トランジスタの場合、電子やホール等の電荷は、一般に絶縁層と活性層の界面付近を通過する。従って、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、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提案されている（例えば、表面化学、２００７年、第２８巻、第５号、ｐ．２４２−２４８）。
【０２１５】
シランカップリング剤の例としては、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しラン類、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、絶縁層表面をオゾンＵＶ処理、Ｏ２プラズマ処理してもよい。
【０２１６】
このような処理によって、絶縁層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、活性層を構成している膜の絶縁層上での配向性が向上し、高い電荷輸送性（移動度）が得られる。
【０２１７】
ゲート電極４には、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種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。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能とともに、基板としての性能も併有する。このような基板としての性能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。
【０２１８】
ソース電極５及びドレイン電極６は、素子の消費電力の低減の観点からは、低抵抗の材料から構成されることが好ましい。また、電極材料の安定性の観点からは、仕事関数の大きな材料が好ましい。ソース電極及びドレイン電極の材料は、仕事関数が３ｅＶ以上の材料が好ましく、４ｅＶ以上の材料がより好ましい。これらの材料の中でも、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデンから構成されることが特に好ましい。これらの材料は１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０２１９】
前記有機トランジスタにおいて、ソース電極５及びドレイン電極６と、活性層２との間には、更に他の化合物から構成された層が介在していてもよい。このような層としては、電子輸送性を有する低分子化合物、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、これらの金属と有機化合物との錯体、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。
【０２２０】
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、その形成工程における有機トランジスタへの影響も該保護膜により低減することができる。
【０２２１】
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膜等で覆う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、有機トランジスタを大気にさらすことなく（例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中等で）保護膜を形成することが好ましい。
【０２２２】
このように構成された有機トランジスタの一種である有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子等として適用できる。そして、上述した実施形態の有機電界効果トランジスタは、活性層として、本発明の高分子化合物を含有し、そのことにより電荷輸送性が向上した活性層とを備えているため、その電界効果移動度が高いものとなる。したがって、十分な応答速度を持つディスプレイの製造等に有用である。
【実施例】
【０２２３】
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が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２２４】
（分子量分析）
高分子化合物の数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ、Ｗａｔｅｒｓ社製、商品名：Ａｌｌｉａｎｃｅ  ＧＰＣ  ２０００）を用いて求めた。カラム温度は１４０度で測定した。測定する高分子化合物は、オルトジクロロベンゼンに加熱して溶解させ、ＧＰＣに注入した。ＧＰＣの移動相にはオルトジクロロベンゼンを用いた。カラムは、ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨＨＲ−Ｈ（Ｓ）ＨＴ（２本連結、東ソー製）を用いた。検出器には示差屈折計検出器を用いた。
【０２２５】
実施例１
＜高分子化合物Ａ＞
（化合物３の合成）
【０２２６】
【化５６】
2013057007.tif 000058
【０２２７】
フラスコに、化合物１を１．５７ｇ、化合物２を５．０６ｇ、クロロベンゼンを５０ｍＬ入れ、窒素雰囲気下、合計で２０時間１５分間、還流しながら撹拌した。攪拌を開始してから４時間３０分経過後、化合物２を１．７ｇ追加し、７時間３０分経過後、化合物２を０．５９ｇ追加し、８時間経過後、化合物２を０．５０ｇ追加し、９時間３０分経過後、化合物２を０．５０ｇ追加した。攪拌後、室温に放冷し、析出物を濾過して回収した。得られた濾物をクロロベンゼンで洗浄し、続いてメタノールで洗浄した後、乾燥させ、薄い紫色がかった白色の粉末として化合物３を得た。化合物３の得量は４．８９ｇであった。
【０２２８】
（化合物６の合成）
【０２２９】
【化５７】
2013057007.tif 000059
【０２３０】
フラスコに、化合物３を４．８０ｇ、濃硫酸を７０ｇ入れ、窒素雰囲気下、合計で１６時間３０分間、室温条件で撹拌した。反応液を氷水に注ぎ、析出物を濾過回収した。得られた濾物を水で洗浄した後、乾燥させ、ベージュ色の粉末を得た。ベージュ色の粉末の得量は３．９４ｇであった。
フラスコに、得られたベージュ色の粉末を１．４７ｇ、ピリジンを１５ｇ入れ、フラスコ内の空気を窒素で置換した。続いて、フラスコに化合物５を２．００ｇ加え、８時間３０分還流しながら攪拌した。反応物を室温で放置し、析出物を濾過回収した。得られた濾物を水で洗浄した後、乾燥させ、濃オレンジ色の結晶として化合物６を得た。化合物６の得量は、０．６８ｇであった。
【０２３１】
（高分子化合物Ａの合成）
【０２３２】
【化５８】
2013057007.tif 000060
【０２３３】
フラスコに、化合物６を１００ｍｇ、化合物７を１５７ｍｇ入れ、フラスコ内の空気を窒素で置換した後、トルエンを５５ｍｌ入れた。続いて、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを３．４ｍｇ、トリスオルトトリルホスフィンを６．８ｍｇ入れ、１０５℃で７時間攪拌した。一旦、室温に放冷後、反応液にブロモベンゼンを２３ｍｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを１．７ｍｇ、トリスオルトトリルホスフィンを３．４ｍｇ入れ、１００℃で５時間攪拌した。その後、反応液をメタノールに注いだ。析出物を濾取し、濾物をソックスレー洗浄器により、アセトンで洗浄した。洗浄後に得られた固体を乾燥させ、高分子化合物Ａを１４７ｍｇ得た。高分子化合物Ａのポリスチレン換算の数平均分子量は１．２×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は２．３×１０４であった。
【０２３４】
実施例２
＜高分子化合物Ｂ＞
（化合物９の合成）
【０２３５】
【化５９】
2013057007.tif 000061
【０２３６】
フラスコに、化合物８を３．１３ｇ、化合物２を２０．１０ｇ、１，２，４−トリクロロベンゼンを１００ｇ入れ、窒素雰囲気下、合計で２９時間３５分間、１８０℃で撹拌した。室温に放冷後、析出物を濾過して回収した。得られた濾物をトルエンで洗浄した後、乾燥させ、濃い紫色の粉末である化合物９を得た。化合物９の得量は２．９２ｇであった。
【０２３７】
（高分子化合物Ｂの合成）
【０２３８】
【化６０】
2013057007.tif 000062
【０２３９】
フラスコに、化合物９を１００ｍｇ、化合物７を２１７ｍｇ入れ、フラスコ内の空気を窒素で置換した後、トルエンを７４ｍｌ入れた。続いて、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを４．７ｍｇ、トリスオルトトリルホスフィンを９．４ｍｇ入れ、１０５℃で７時間攪拌した。一旦、室温に放冷後、反応液にブロモベンゼンを３１ｍｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを２．３ｍｇ、トリスオルトトリルホスフィンを４．７ｍｇ入れ、１００℃で５時間攪拌した。その後、反応液をメタノールに注いだ。析出物を濾取し、濾物をソックスレー洗浄器により、アセトンで洗浄した。洗浄後に得られた固体を乾燥させた。該固体を加熱しながらクロロベンゼンに溶解させ、加熱クロロベンゼンを展開溶媒として用いたシリカゲルカラムで精製を行った。精製後のクロロベンゼン溶液をメタノールに滴下し、析出物を濾過し、高分子化合物Ｂを７８ｍｇ得た。高分子化合物Ｂのポリスチレン換算の数平均分子量は５．５×１０３であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は７．１×１０３であった。
【０２４０】
実施例３
＜有機トランジスタ１の作製及び評価＞
（有機トランジスタ１の作製）
高分子化合物Ａを含む溶液を用いて、図９に示す構造を有する有機トランジスタ１を作製した。
ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板の表面を熱酸化し、シリコン酸化膜（以下、「熱酸化膜」という。）を形成した。熱酸化膜は絶縁層として機能する。次に、フォトリソグラフィ工程により熱酸化膜上にソース電極及びドレイン電極を作製した。該ソース電極及び該ドレイン電極は、熱酸化膜側からクロム（Ｃｒ）層と金（Ａｕ）層とを有し、チャネル長が１００μｍであり、チャネル幅が１ｍｍであった。こうして得られた熱酸化膜、ソース電極及びドレイン電極を形成した基板をアセトンで超音波洗浄を行ない、オゾンＵＶクリーナーでＵＶオゾン処理を行なった。その後、β−フェネチルトリクロロシランで熱酸化膜の表面を修飾した。次に、上記表面処理した熱酸化膜、ソース電極及びドレイン電極上に、高分子化合物Ａを０．５重量％含む１４０℃のオルトジクロロベンゼン溶液を、１０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートし、有機半導体層（活性層）を形成した。その後、有機半導体層を７０℃で３０分、次いで、１２０℃で３０分、次いで、１７０℃で３０分、次いで、２３０℃で３０間加熱し、有機トランジスタ１を製造した。
【０２４１】
（ｐ型トランジスタ特性の評価）
有機トランジスタ１のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、ｐ型トランジスタ特性を測定した。ホールの電界効果移動度は、３．７×１０−４ｃｍ２／Ｖｓであった。
【０２４２】
（ｎ型トランジスタ特性の評価）
有機トランジスタ１のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、ｎ型トランジスタ特性を測定した。電子の電界効果移動度は、２．８×１０−４ｃｍ２／Ｖｓであった。有機トランジスタ１は簡便に作製することができ、ｐ型特性とｎ型特性の両極性を示した。
【０２４３】
実施例４
＜有機トランジスタ２の作製及び評価＞
高分子化合物Ａにかえて高分子化合物Ｂを用いた以外は実施例３と同様に有機トランジスタ２を作製した。
【０２４４】
（ｐ型トランジスタ）
有機トランジスタ２のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、ｐ型トランジスタ特性を測定した。ホールの電界効果移動度は、６．２×１０−４ｃｍ２／Ｖｓであった。
【０２４５】
（ｎ型トランジスタ）
有機トランジスタ２のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、ｎ型トランジスタ特性を測定した。電子の電界効果移動度は、２．７×１０−４ｃｍ２／Ｖｓであった。有機トランジスタ２は簡便に作製することができ、ｐ型特性とｎ型特性の両極性を示した。
【０２４６】
本発明の高分子化合物を用いることで、両極性の有機トランジスタを簡便に製造することができる。
【符号の説明】
【０２４７】
１…基板、
２、２ａ…活性層、
３…絶縁層、
４…ゲート電極、
５…ソース電極、
６…ドレイン電極、
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０…有機トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013057007.tif 000077
【図８】
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【図９】
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