CN101809058A - 高分子化合物及其制造方法以及含有该高分子化合物的组合物 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供当用于有机晶体管时能得到高电荷迁移率的高分子化合物。优选实施方式的高分子化合物具有下述通式(1)所示的重复单元。[式中，R¹表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，1为2～8的整数。另外，多个R¹可以分别相同或不同。]

Description

高分子化合物及其制造方法以及含有该高分子化合物的组合物

技术领域

本发明涉及高分子化合物及其制造方法、含有该高分子化合物的组合物、墨液组合物和薄膜、以及使用了该薄膜的有机晶体管。

背景技术

作为载流子输送层起作用的半导体层由有机物构成的有机晶体管(有机薄膜晶体管)能以低成本来制造，因此适用于例如电子纸、柔性显示器等用途，近年来备受关注。作为构成上述半导体层(有机半导体层)的有机物，采用有机半导体材料。

作为该有机半导体材料，由于能使制造工序容易，因此正在探讨能通过使其在溶剂中溶解后涂布来形成有机半导体层的高分子化合物。

例如，提出了由芴和二噻吩(bithiophene)的交替共聚物构成的高分子化合物(参照非专利文献1)。

非专利文献1 APPLIED PHYSICS LETTERS，Vol.77，No.3，2000，P.406～408.

发明内容

有机晶体管的特性主要取决于有机半导体层中的电荷(电子或空穴)的迁移率，该电荷的迁移率越高，意味着有机晶体管的特性越好。近年来，有机晶体管的用途也越来越多样化，希望得到比现在更高的电荷迁移率。但是，在使用上述现有的高分子化合物的情况下，难以充分得到近年所需的高迁移率。

本发明是鉴于上述现状而完成的发明，其目的在于提供能得到高电荷迁移率的高分子化合物。本发明的目的还在于提供该高分子化合物的制造方法、含有该高分子化合物的组合物、墨液组合物和薄膜、使用该薄膜的有机晶体管、以及具备该有机晶体管的面状光源和显示装置。

为了达到上述目的，本发明的高分子化合物的特征在于具有下述通式(1)所示的重复单元。

[式中，R¹表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，l为2～8的整数。另外，多个R¹可以分别相同或不同。]

具有上述结构的高分子化合物含有上述式(1)所示的芘结构作为重复单元，所述结构是平面性极高的共轭结构。因此，根据本发明的高分子化合物应用于有机晶体管中时，与具有上述由芴形成的结构的现有高分子化合物相比，能得到高电荷迁移率。

在本发明的高分子化合物中，上述式(1)所示的重复单元优选为选自下述通式(2a)和(2b)所示的重复单元中的重复单元。具有这些重复单元，容易得到更好的电荷迁移率。

[式中，R²¹～R³⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子。其中，R²¹～R²⁸中的至少2个为氢原子以外的基团，R²⁹～R³⁶中的至少2个为氢原子以外的基团。]

另外，本发明的高分子化合物更优选还具有下述通式(3)所示的重复单元。具有这种重复单元，能进一步提高电荷迁移率。

[式中，X表示亚芳基、2价杂环基、具有金属络合物结构的2价基团、2价芳香族胺基、-CR⁴⁵＝CR⁴⁶-所示的基团(其中，R⁴⁵和R⁴⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、氟原子、1价杂环基或氰基)或-C≡C-所示的基团，它们可以分别具有取代基。n表示1～5的整数。另外，当X多个存在时，多个X可以分别相同或不同。]

更具体而言，在本发明的高分子化合物中，若上述式(2a)中的R²²和R²⁶是氢原子以外的同种基团和/或上述式(2b)中的R³²和R³⁵是氢原子以外的同种基团，则能更有效地获得本发明的效果。

另外，更优选上述式(2a)中的R²¹、R²³、R²⁴、R²⁵、R²⁷和R²⁸为氢原子和/或上述式(2b)中的R²⁹、R³⁰、R³¹、R³³、R³⁴和R³⁶为氢原子。

作为上述式(3)所示的重复单元，优选X为2价的杂环基。另外，在上述式(3)中，更优选n为2。通过具有满足这些条件的式(3)所示的重复单元，容易得到特好的电荷迁移率。

更具体而言，作为特别优选的上述式(3)所示的重复单元，可以列举下述通式(4)所示的结构。这里，在下述式(4)所示的结构中，2个噻吩环能以将它们结合的单键为轴而进行旋转。因此，作为下述式(4)所示的结构，还包含如下结构：各噻吩环以相对于上述轴在相对侧分别具有硫原子的方式配置。

[式中，R⁴¹～R⁴⁴分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳基烷氧基、取代甲硅烷基、羧基、1价杂环基、氰基或氟原子。]

另外，本发明的高分子化合物的制造方法的特征在于，其是用于得到上述本发明的高分子化合物的优选方法，是具有使下述通式(5)所示的化合物聚合的聚合工序的制造具有下述式(1)所示的重复单元的高分子化合物的方法。

[式中，R¹表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，l为2～8的整数。另外，多个R¹可以分别相同或不同。Y⁵¹和Y⁵²分别独立地为能聚合的取代基。]

根据这种制造方法，能很好地得到含有上述式(1)所示的重复单元的本发明的高分子化合物。

另外，在本发明的高分子化合物的制造方法中，更优选上述式(5)所示的化合物为选自下述通式(6a)和(6b)所示的化合物中的至少一种化合物。这样的话，即可制造含有上述式(2a)和/或(2b)所示的重复单元、能得到特好的电荷迁移率的高分子化合物。

[式中，R²¹～R³⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子。其中，R²¹～R²⁸中的至少2个为氢原子以外的基团，R²⁹～R³⁶中的至少2个氢原子以外的基团。Y⁶¹～Y⁶⁴分别独立地为能聚合的取代基。]

另外，在本发明的高分子化合物的制造方法中，更优选在聚合工序中还使下述通式(7)所示的化合物聚合。由此，能得到还含有上述式(3)所示的重复结构的本发明的高分子化合物。

[式中，X表示亚芳基、2价杂环基、具有金属络合物结构的2价基团、或-C≡C-所示的基团，它们可以分别具有取代基。n表示1～5的整数。另外，当X多个存在时，多个X可以分别相同或不同。Y⁷¹和Y⁷²分别独立地为能聚合的取代基。]

本发明还提供含有上述本发明的高分子化合物的组合物、特别是含有本发明的高分子化合物和溶剂的墨液组合物。这种组合物(墨液组合物)通过涂布后、根据需要使其干燥等，能形成含有本发明的高分子化合物的有机层，能容易地形成有机晶体管的有机半导体层等。

上述本发明的墨液组合物若在25℃下的粘度为1～20mPa·s，则能通过上述涂布良好地形成均匀的膜，更有效地形成层。

本发明还提供含有上述本发明的高分子化合物的薄膜。这种薄膜由于含有本发明的高分子化合物，因而能发挥高电荷迁移率。例如，通过适用于有机半导体层，能形成具有高特性的有机晶体管。即，本发明能提供具备上述本发明的薄膜从而具有高迁移率的有机晶体管。

另外，本发明还提供具备本发明的有机晶体管的面状光源和显示装置。它们由于具备本发明的高特性有机晶体管，因此即使作为面状光源或显示装置也能发挥优异的特性。

本发明能提供当作为有机晶体管的有机半导体层使用时能发挥高迁移率的高分子化合物及其制造方法。另外，本发明还能提供含有所述高分子化合物并有助于上述有机半导体层等的形成的组合物、特别是墨液组合物。此外，本发明还能提供含有上述本发明的高分子化合物的薄膜以及具备所述薄膜并能发挥优异的迁移率的有机晶体管。而且，这些有机晶体管能作为液晶显示器、电子纸、段式显示元件、点阵式平板显示器等的显示元件的驱动电路，或照明用曲面状或平面状的面状光源的开关电路使用。

此外，本发明的高分子化合物在各种有机溶剂中的溶解性也很好，在制作上述有机半导体层、薄膜和有机晶体管时，能大面积均一地并低成本地制作。在制作组合物时，也能容易地制作均一性高的墨液组合物。

附图说明

图1是第1实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图2是第2实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图3是第3实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图4是第4实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图5是第5实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图6是第6实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图7是第7实施方式的有机薄膜晶体管的示意剖面图。

图8是优选实施方式的太阳电池的示意剖面图。

图9是第1实施方式的光传感器的示意剖面图。

图10是第2实施方式的光传感器的示意剖面图。

图11是第3实施方式的光传感器的示意剖面图。

图12是实施例中制作的有机薄膜元件的示意剖面图。

图13是实施例中制作的有机薄膜元件的示意剖面图。

(符号说明)

1…基板、2…活性层、2a…活性层、3…绝缘层、4…栅电极、5…源电极、6…漏电极、7a…第1电极、7b…第2电极、8…电荷产生层、10…栅电极、20…栅绝缘膜、30…源电极、40…漏电极、50…活性层、100，110，120，130，140，150，160…有机薄膜晶体管、200…太阳电池、300，310，320…光传感器

具体实施方式

以下，对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，“重复单元”是指高分子化合物中存在的1个以上的结构单元。“n价杂环基”(n为1或2)是指从杂环化合物(尤其是具有芳香性的杂环化合物)除去n个氢原子后得到的基团。这里，“杂环化合物”是指具有环结构的有机化合物中作为构成环的元素除碳原子以外还含有氧原子、硫原子、氮原子、磷原子、硼原子等杂原子的化合物。

[高分子化合物]

首先，对本发明的高分子化合物的优选实施方式进行说明。

本发明的高分子化合物含有上述式(1)所示的重复单元。在上述式(1)中，未结合有取代基的2个键表示与其他的重复单元结合。

在上述式(1)中的R¹所示的基团中，烷基可以是直链、支链或环状中的任一种，碳原子数优选为1～24(以下表述为“C₁～C₂₄”)左右，进一步优选为C₆～C₂₂，更优选为C₈～C₁₈。作为烷基的具体例子，可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、环己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、3，7-二甲基辛基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基等。其中，从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性之间的平衡良好的观点出发，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、3，7-二甲基辛基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基。

烷氧基可以是直链、支链或环状中的任一种，优选碳原子数为C₁～C₂₄左右，进一步优选为C₆～C₂₂。作为烷氧基的具体例子，可以列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3，7-二甲基辛氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己氧基、全氟辛氧基、甲氧基甲基氧基、2-甲氧基乙基氧基、2-乙氧基乙基氧基等。其中，从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性之间的平衡良好的观点出发，优选己氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、癸氧基、3，7-二甲基辛氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基。

烷硫基可以是直链、支链或环状中的任一种，碳原子数优选为C₁～C₂₄左右，进一步优选为C₆～C₂₂。作为烷硫基的具体例子，可以列举甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、异丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、己硫基、环己硫基、庚硫基、辛硫基、2-乙基己硫基、壬硫基、癸硫基、3，7-二甲基辛硫基、十一烷硫基、十二烷硫基、十四烷硫基、十六烷硫基、十八烷硫基、三氟甲硫基等。其中，从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性之间的平衡良好的观点出发，优选己硫基、辛硫基、2-乙基己硫基、癸硫基、3，7-二甲基辛硫基、十一烷硫基、十二烷硫基、十四烷硫基、十六烷硫基、十八烷硫基。

芳基是从芳烃去除了一个氢原子的原子团，包括具有缩合环的芳基、独立的苯环或缩合环2个以上直接或间隔亚乙烯基等基团连接而成的芳基。芳基的碳原子数优选为C₆～C₆₀左右，进一步优选为C₆～C₄₈，更优选为C₆～C₂₀，更进一步优选为C₆～C₁₀。需要说明的是，该碳原子数不包含取代基的碳原子数。

作为芳基的具体例子，可以列举苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-并四苯基、2-并四苯基、5-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-苝基、3-苝基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、1-联苯基、2-联苯基、2-菲基、9-菲基、6-

基、1-蔻基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、4-(蒽-9-基)苯基、[1，1’]联萘-4-基、10-苯基蒽-9-基、[9，9’]联蒽-10-基等。它们还可以被烷基、烷氧基、烷基氧基羰基、酰基、N，N-二烷基氨基、N，N-二芳基氨基、氰基、硝基、氯原子、氟原子等取代。

芳氧基优选碳原子数为C₆～C₆₀左右，更优选为C₇～C₄₈。作为芳氧基的具体例子，可以列举苯氧基、C₁～C₁₈烷氧基苯氧基(烷氧基部分的碳原子数为1～18。下同)、C₁～C₁₈烷基苯氧基(烷基部分的碳原子数为1～18。下同)、1-萘氧基、2-萘氧基、五氟苯氧基等。从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性之间的平衡良好的观点出发，优选C₁～C₁₈烷氧基苯氧基或C₁～C₁₈烷基苯氧基。

作为C₁～C₁₈烷氧基苯氧基，具体可以例示甲氧基苯氧基、乙氧基苯氧基、丙氧基苯氧基、异丙氧基苯氧基、丁氧基苯氧基、异丁氧基苯氧基、叔丁氧基苯氧基、戊氧基苯氧基、己氧基苯氧基、环己氧基苯氧基、庚氧基苯氧基、辛氧基苯氧基、2-乙基己氧基苯氧基、壬氧基苯氧基、癸氧基苯氧基、3，7-二甲基辛氧基苯氧基、十一烷氧基苯氧基、十二烷氧基苯氧基、十四烷氧基苯氧基、十六烷氧基苯氧基、十八烷氧基苯氧基等。另一方面，作为C₁～C₁₈烷基苯氧基，具体可以例示甲基苯氧基、乙基苯氧基、二甲基苯氧基、丙基苯氧基、1，3，5-三甲基苯氧基、甲基乙基苯氧基、异丙基苯氧基、丁基苯氧基、异丁基苯氧基、叔丁基苯氧基、戊基苯氧基、异戊基苯氧基、己基苯氧基、庚基苯氧基、辛基苯氧基、壬基苯氧基、癸基苯氧基、十一烷基苯氧基、十二烷基苯氧基、十四烷基苯氧基、十六烷基苯氧基、十八烷基苯氧基等。

芳硫基优选碳原子数为C₃～C₆₀左右。作为芳硫基的具体例子，可以列举苯硫基、C₁～C₁₈烷氧基苯硫基、C₁～C₁₈烷基苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基、五氟苯硫基等。其中，从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性的平衡良好的观点出发，优选C₁～C₁₈烷氧基苯硫基、C₁～C₁₈烷基苯硫基。

芳烷基优选碳原子数为C₇～C₆₀左右，更优选为C₇～C₄₈。作为芳烷基的具体例子，可以列举苯基-C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷基、1-萘基-C₁～C₁₈烷基、2-萘基-C₁～C₁₈烷基等。从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性的平衡良好的观点出发，优选C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷基。

芳基烷氧基优选碳原子数为C₇～C₆₀左右，更优选为C₇～C₄₈。作为芳基烷氧基的具体例子，可以列举苯基甲氧基、苯基乙氧基、苯基丁氧基、苯基戊氧基、苯基己氧基、苯基庚氧基、苯基辛氧基等苯基-C₁～C₁₈烷氧基、C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷氧基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷氧基、₁-萘基-C₁～C₁₈烷氧基、₂-萘基-C₁～C₁₈烷氧基等。从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性的平衡等良好的观点出发，优选C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷氧基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷氧基。

芳基烷硫基优选碳原子数为C₇～C₆₀左右，更优选为C₇～C₄₈。作为芳基烷硫基的具体例子，可以列举苯基-C₁～C₁₈烷硫基、C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷硫基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷硫基、1-萘基-C₁～C₁₈烷硫基、2-萘基-C₁～C₁₈烷硫基等。从高分子化合物在有机溶剂中的溶解性和耐热性的平衡良好的观点出发，优选C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷硫基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷硫基。

作为取代甲硅烷基，可以列举被选自烷基、芳基、芳烷基以及1价杂环基中的1个、2个或3个基团取代了的甲硅烷基。取代甲硅烷基的碳原子数优选为C₁～C₆₀左右，更优选为C₃～C₄₈。另外，作为甲硅烷基的取代基的烷基、芳基、芳烷基或1价杂环基还可以具有取代基。作为取代甲硅烷基的具体例子，可以例示三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、二甲基异丙基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、戊基二甲基甲硅烷基、己基二甲基甲硅烷基、庚基二甲基甲硅烷基、辛基二甲基甲硅烷基、2-乙基己基二甲基甲硅烷基、壬基二甲基甲硅烷基、癸基二甲基甲硅烷基、3，7-二甲基辛基二甲基甲硅烷基、十一烷基二甲基甲硅烷基、十二烷基二甲基甲硅烷基、十四烷基二甲基甲硅烷基、十六烷基二甲基甲硅烷基、十八烷基二甲基甲硅烷基、苯基-C₁～C₁₈烷基甲硅烷基、C₁～C₁₈烷氧基苯基-C₁～C₁₈烷基甲硅烷基、C₁～C₁₈烷基苯基-C₁～C₁₈烷基甲硅烷基、1-萘基-C₁～C₁₈烷基甲硅烷基、2-萘基-C₁～C₁₈烷基甲硅烷基、苯基-C₁～C₁₈烷基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三(对二甲苯基)甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基等。

作为取代羧基，可以列举被烷基、芳基、芳烷基或1价杂环基取代了的羧基。取代羧基的碳原子数优选为C₂～C₆₀左右，更优选为C₂～C₄₈。作为取代羧基的具体例子，可以列举甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、异丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、环己氧基羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、2-乙基己氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、3，7-二甲基辛氧基羰基、十一烷氧基羰基、十二烷氧基羰基、十四烷氧基羰基、十六烷氧基羰基、十八烷氧基羰基、三氟甲氧基羰基、五氟乙氧基羰基、全氟丁氧基羰基、全氟己氧基羰基、全氟辛氧基羰基、苯氧基羰基、萘氧基羰基、吡啶氧基羰基等。另外，作为取代基的烷基、芳基、芳烷基或1价杂环基还可以具有取代基，上述取代羧基的优选碳原子数不包括这些取代基的碳原子数。

1价杂环基优选碳原子数为C₄～C₆₀左右，更优选为C₄～C₂₀。另外，1价杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数。作为1价杂环基，具体可以例示噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、三嗪基等。其中，优选噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、三嗪基，最好是噻吩基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基。1价杂环基还可以具有烷基、烷氧基等取代基。

在本实施方式的高分子化合物中，上述式(1)所示的重复单元优选为上述式(2a)或(2b)所示的重复单元。作为上述式(1)所示的重复单元，可以具有上述两者。另外，在上述式(2a)和(2b)中，未结合有取代基的2个键表示与其他的重复单元结合。作为上述式(2a)和(2b)中的R²¹～R³⁶所示的基团，可以列举与作为上述式(1)中R¹所示的基团说明的基团相同的基团作为优选的例子。

作为上述式(2a)所示的重复单元，更具体而言，可以列举下述化学式所示的重复单元。另外，在下述式所示的化合物中，末端没有Me等所示的取代基的2个键是供与其他的重复单元结合的结合键。

作为上述式(2b)所示的重复单元，更具体而言，可以列举下述化学式所示的重复单元。另外，在下述式中，末端没有Me等所示的取代基的2个键是与其他的重复单元结合的结合键。

从使高分子化合物的主链的构装(packing)良好而得到更好的迁移率的观点出发，上述式(2a)或(2b)所示的重复单元优选以相对于该重复单元中的任一轴为线对称或相对于重心为点对称的方式具有多个取代基。

基于此观点，在上述式(2a)中，R²²和R²⁶优选为氢原子以外的同种基团，在上述式(2b)中，R³²和R³⁵优选为氢原子以外的同种基团。这里，“同种基团”是指可归类于例如烷基或烷氧基之类的同一种类的基团。上述同种基团更优选为在链长或分枝的位置取代基也相同的同一结构的基团(同一基团)。

此外，从使高分子化合物的主链的构装更好的同时进一步提高高分子化合物的平面性而得到更好的迁移率的观点出发，在上述式(2a)中，R²¹、R²³、R²⁴、R²⁵、R²⁷和R²⁸优选为氢原子，在上述式(2b)中，R²⁹、R³⁰、R³¹、R³³、R³⁴和R³⁶优选为氢原子。

基于这些观点，作为上述式(2a)所示的重复单元，优选下述通式(8a)所示的重复单元，作为上述式(2b)所示的重复单元，优选下述通式(8b)所示的重复单元。下述式中的R²²、R²⁶、R³²和R³⁵分别与上述同义。下述式中，未带取代基的2个单键是与其他的重复单元结合的键。

特别是从提高高分子化合物的主链的构装性和平面性且使高分子化合物在溶剂中的溶解性良好的观点出发，在上述式(8a)和(8b)中，R²²和R²⁶或R³²和R³⁵优选为具有同一链长和分枝的烷基、烷氧基或烷硫基。另外，从通过使平面状的重复单元致密重合而得到更好的迁移率的观点出发，优选直链烷基、烷氧基、烷硫基。

此外，从通过保持高分子化合物的主链的间隔一定而规则地配置来得到更好的迁移率的观点出发，R²²和R²⁶或R³²和R³⁵特别优选具有同一链长的直链烷基。从得到优异的溶解性的观点出发，更优选这些直链烷基的碳原子数为C₈～C₁₈。

另外，上述式(2a)中的R²²和R²⁶或上述式(2b)中R³²和R³⁵分别可以是不同的基团，此时，为了得到良好的构装性和平面性，R²²和R²⁶或R³²和R³⁵优选分别规则性地配置。作为这种结构，上述式(2a)的情况下，如下述通式(9a)所例示，上述式(2b)的情况下，如下述通式(9b)所例示。式中的R²¹～R³⁶分别同上，R²²和R²⁶或R³²和R³⁵分别为不同的基团。

优选的实施方式的高分子化合物最好除了具有上述式(1)所示的重复单元、优选的上述式(2a)和/或(2b)所示的重复单元之外，还具有上述式(3)所示的重复单元。

在上述式(3)所示的重复单元中，X所示的基团为亚芳基、2价杂环基、具有金属络合物结构的2价基团、2价芳香族胺基、-CR⁴⁵＝CR⁴⁶-所示的基团(其中，R⁴⁵和R⁴⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、氟原子、1价杂环基或氰基)或-C≡C-所示的基团。其中，首先亚芳基是指由从芳烃中去除了2个氢原子后残留的原子团构成的基团，包含具有独立的苯环或缩合环的亚芳基。亚芳基优选碳原子数为C₆～C₆₀左右，进一步优选为C₆～C₄₈，更优选为C₆～C₃₀，更进一步优选为C₆～C₁₈。

作为亚芳基的具体例子，可以列举1，4-亚苯基、1，3-亚苯基、1，2-亚苯基等未取代或取代亚苯基；1，4-萘二基、1，5-萘二基、2，6-萘二基等未取代或取代萘二基；1，4-蒽二基、1，5-蒽二基、2，6-蒽二基、9，10-蒽二基等未取代或取代蒽二基；2，7-菲二基等未取代或取代菲二基；1，7-并四苯二基、2，8-并四苯二基、5，12-并四苯二基等未取代或取代并四苯二基；2，7-芴二基、3，6-芴二基等未取代或取代芴二基；1，6-芘二基、1，8-芘二基、2，7-芘二基、4，9-芘二基等未取代或取代芘二基；3，9-苝二基、3，10-苝二基等未取代或取代苝二基等。其中，优选未取代或取代亚苯基、未取代或取代芴二基。

2价杂环基优选碳原子数为C₄～C₆₀左右，进一步优选为C₄～C₄₈，更优选为C₄～C₃₀，更进一步优选为C₄～C₂₂，尤其优选为C₄～C₁₂，特别优选为C₄。该碳原子数不包含取代基的碳原子数。作为2价杂环基的具体例子，可以列举2，5-噻吩二基等未取代或取代噻吩二基；2，5-呋喃二基等未取代或取代呋喃二基；2，5-硒吩二基等未取代或取代硒吩二基；2，5-吡咯二基等未取代或取代吡咯二基；2，5-吡啶二基、2，6-吡啶二基等未取代或取代吡啶二基；2，5-噻吩并[3，2-b]噻吩二基、2，5-噻吩并[2，3-b]噻吩二基等未取代或取代噻吩并噻吩二基(thienothiophenediyl)；2，6-喹啉二基等未取代或取代喹啉二基；1，4-异喹啉二基、1，5-异喹啉二基等未取代或取代异喹啉二基；5，8-喹喔啉二基等未取代或取代喹喔啉二基；4，7-苯并[1，2，5]噻二唑二基等未取代或取代苯并[1，2，5]噻二唑二基；4，7-苯并噻唑二基等未取代或取代苯并噻唑二基；2，7-咔唑二基、3，6-咔唑二基等未取代或取代咔唑二基；3，7-吩噁嗪二基等未取代或取代吩噁嗪二基；3，7-吩噻嗪二基等未取代或取代吩噻嗪二基；2，7-二苯并硅杂环戊二烯二基(2，7-dibenzosilodiyl)等未取代或取代二苯并硅杂环戊二烯二基；2，6-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩二基、2，6-苯并[1，2-b：5，4-b’]二噻吩二基、2，6-苯并[2，1-b：3，4-b’]二噻吩二基、2，6-苯并[1，2-b：3，4-b’]二噻吩二基等未取代或取代苯并二噻吩二基等。其中，优选2，5-噻吩二基等未取代或取代噻吩二基；2，5-呋喃二基等未取代或取代呋喃二基；2，5-吡咯二基等未取代或取代吡咯二基；2，5-噻吩并[3，2-b]噻吩二基、2，5-噻吩并[2，3-b]噻吩二基等未取代或取代噻吩二噻吩二基；2，6-喹啉二基等未取代或取代喹啉二基；1，4-异喹啉二基；2，6-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩二基、2，6-苯并[1，2-b：5，4-b’]二噻吩二基、2，6-苯并[2，1-b：3，4-b’]二噻吩二基、2，6-苯并[1，2-b：3，4-b’]二噻吩二基等未取代或取代苯并二噻吩二基。更优选2，5-噻吩二基等未取代或取代噻吩二基；2，5-噻吩并[3，2-b]噻吩二基、2，5-噻吩并[2，3-b]噻吩二基等未取代或取代噻吩并噻吩二基，特别优选未取代的2，5-噻吩二基、2，5-噻吩并[3，2-b]噻吩二基。

当2价杂环基具有取代基时，作为取代基，优选列举选自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、1价杂环基、取代羧基、硝基、氰基和氟原子中的基团。其中，进一步优选烷基、烷氧基、芳基、芳氧基或1价杂环基，更优选烷基、烷氧基、烷硫基，特别优选烷基。

此外，X所示的基团中，具有金属络合物结构的2价基团是指由从具有有机配体和中心金属的金属络合物中的有机配体去除2个氢原子后残留的原子团形成的基团。作为该金属络合物，例如可以列举作为低分子的荧光材料、磷光材料而公知的金属络合物、三重态发光络合物等。

金属络合物的有机配体的碳原子数优选为C₄～C₆₀左右。作为这种有机配体的具体例子，可以列举8-羟基喹啉及其衍生物、苯并8-羟基喹啉及其衍生物、2-苯基吡啶及其衍生物、2-苯基苯并噻唑及其衍生物、2-苯基苯并噁唑及其衍生物、卟啉及其衍生物等。作为金属络合物的中心金属，例如可以列举铝、锌、铍、铱、铂、金、铕、铽等。

作为具有金属络合物结构的2价基团，具体可以例示下述通式(10a)～(10d)以及(11a)～(11c)所示的基团。

在上述式(10a)～(10d)以及(11a)～(11c)中，R所示的基团分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基，多个R分别可以相同也可以不同。另外，上述式(10a)～(10d)以及(11a)～(11c)所示的2价基团所具有的碳原子可以在维持上述结构的范围内被氮原子、氧原子或硫原子取代，而且它们所具有的氢原子也可以被氟原子取代。

此外，2价芳香族胺基是在结构中具有芳香族胺结构的2价基团，可以例示下述通式(23a)～(23g)所示的基团。另外，作为下述式中的R，可以列举与上述式(10a)～(10d)、(11a)～(11c)相同的基团，一个基团中存在的多个R可以相同也可以不同。

此外，在-CR⁴⁵＝CR⁴⁶-所示的基团中，R⁴⁵和R⁴⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、氟原子、1价杂环基或氰基。其中，优选氢原子、烷基、芳基、氟原子、氰基，更优选氢原子、芳基、氰基，特别优选氢原子、氰基。

上述式(3)所示的重复单元中的n为1～5的整数，优选为1～4的整数，进一步优选为1～3的整数，更优选为1或2，特别优选为2。n越是在上述优选的数值范围内，包含高分子化合物的有机半导体层等的电荷注入性越好。

上述式(3)是具有上述结构的重复单元，当所述重复单元具有多个X时，这些多个X分别可以是相同的结构，也可以是不同的结构。但是，从得到稳定的特性的观点出发，多个X更优选具有相同的结构。

此外，上述式(3)所示的重复单元特别优选为上述式(4)所示的重复单元。若高分子化合物含有上述式(4)所示的重复单元，则不仅包含高分子化合物的有机半导体层等的迁移率良好，而且电荷注入性也非常好，其结果是能形成具有更好特性的有机晶体管等。

上述式(4)中，R⁴¹～R⁴⁴分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳基烷氧基、取代甲硅烷基、羧基、1价杂环基、氰基或氟原子。从得到良好的溶解性的观点出发，作为R⁴¹～R⁴⁴，优选烷基、烷氧基、烷硫基、羧基，其中，从减小与相邻的重复单元之间的空间位阻的观点出发，优选烷基、烷氧基。此外，从提高主链的构装性和平面性的观点出发，特别优选烷基。

特别是在式(4)所示的结构中，从提高噻吩环之间的平面性、提高主链的构装性和电荷迁移率的观点出发，R⁴²和R⁴³优选为氢原子。此时，作为式(4)所示的重复单元，优选下述通式(24)所示的结构。另外，下述式(24)中的R⁴¹和R⁴⁴同上。

以上，对优选实施方式的高分子化合物所具有的重复单元进行了说明，在本实施方式的高分子化合物中，在构成该高分子化合物的总重复单元中优选总计具有50～100摩尔％上述式(1)所示的重复单元，进一步优选具有50～90摩尔％，更优选具有50～80摩尔％，更进一步优选具有约50摩尔％。通过按此比例含有上述式(1)所示的重复单元，包含高分子化合物的有机半导体层等的电荷注入性和高分子化合物的溶解性变好。另外，当含有上述式(2a)和(2b)所示的重复单元作为上述式(1)所示的重复单元时，它们的总计为上述比例。此比例可以根据所需的特性来适当设定。例如，上述式(1)所示的重复单元为100摩尔％的高分子化合物由于荧光特性和电场发光特性优异，因此适合作为利用了这些特性的发光材料。

另外，当高分子化合物含有上述式(2a)和(2b)所示的重复单元作为上述式(1)所示的重复单元时，它们总计的摩尔数中，较少一方的重复单元的比例优选为10摩尔％以下，进一步优选为5摩尔％以下，更优选为1摩尔％以下，更进一步优选为0.05摩尔％以下。这样的话，高分子化合物的主链的取向性变得很好，能得到更好的迁移率和电荷注入性。

此外，如上述优选的比例那样，当高分子化合物中上述式(1)所示的重复单元的比例不是100摩尔％时，上述式(1)所示的重复单元以外的重复单元特别优选为上述式(3)所示的重复单元。这样的话，容易得到极好的电荷注入性。即，特别优选高分子化合物为按1∶1(摩尔比)具有上述式(1)所示的重复单元和上述式(3)所示的重复单元的共聚物。

当本实施方式的高分子化合物具有多种重复单元时，其聚合方式没有特殊限制，可以是任何共聚物。例如，可以是嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物中的任一种。但是，从得到良好的高分子化合物的电荷注入性、电荷迁移率、主链的构装性、溶剂中的溶解性等特性的观点出发，优选具有由上述式(1)所示的重复单元(优选上述式(2a)和/或(2b)的重复单元)与上述式(3)所示的重复单元交替结合而成的结构。优选这种结构的比例为90％以上，进一步优选为99％以上，更优选为99.5％以上，更进一步优选为99.9％以上。

更具体而言，作为本实施方式的高分子化合物，从进一步提高电荷注入性、电荷迁移率、主链的构装性、溶剂中的溶解性等特性的观点出发，优选具有由上述式(8a)和/或(8b)所示的重复单元和上述式(3)所示的重复单元交替结合而成的结构。其中，在这种结构中，若仅具有上述式(8a)和(8b)所示的重复单元中的任一方，特别是仅具有上述式(8)的重复单元，则具有能得到极好的上述特性的倾向。

另外，本实施方式的高分子化合物的由凝胶渗透色谱法(以下称为“GPC”)求得的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)优选为1×10³～1×10⁸左右，进一步优选为1×10⁴～1×10⁶。另外，聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)优选为1×10³～1×10⁸左右，从成膜性的观点以及提高形成元件时的特性的观点出发，进一步优选为1×10⁴～5×10⁶左右，更优选为1×10⁴～5×10⁵左右，特别优选为1.5×10⁴～5×10⁵。

另外，本实施方式的高分子化合物若具有在该高分子化合物的制造时具有的聚合活性基作为其末端基，则含有高分子化合物的有机晶体管等的有机半导体层的迁移率等特性和寿命可能会下降，因此优选末端基为稳定的基团。作为这种末端基，优选与主链共轭结合的基团，例如可以列举通过碳-碳键与芳基或杂环基结合的结构。具体而言，可以例示在特开平9-45478号公报的化10中记载的取代基等作为末端基。此外，从提高电荷注入性、电荷迁移率的观点出发，高分子化合物优选为共轭类高分子。

[高分子化合物的制造方法]

接着，对具有上述结构的高分子化合物的制造方法的优选实施方式进行说明。

高分子化合物可以通过使上述式(5)所示的化合物(原料化合物)聚合的聚合工序来制造，由此能很好地得到具有上述式(1)所示重复单元的高分子化合物。更具体而言，当制造具有上述式(2a)和/或(2b)所示的重复单元的高分子化合物时，作为上述式(5)所示的原料化合物，采用上述式(6a)和/或(6b)所示的原料化合物。另外，上述式(5)、(6a)和(6b)中的R¹和R²¹～R³⁶与上述式(1)、(2a)或(2b)中的这些基团同义，作为优选的基团，可以列举与上述相同的基团。另外，上述式(5)中的l也与上述同义。

在本实施方式的高分子化合物的制造方法中，还可以进一步使上述式(7)所示的原料化合物聚合。这样即可得到除上述式(1)所示的重复单元(优选上述式(2a)和/或(2b)所示的重复单元)外还具有上述通式(3)所示的重复单元的高分子化合物。另外，上述式(7)中的X与上述式(3)中的X同义，作为优选的结构，也可以列举与上述相同的结构。上述式(7)中的n也与上述同义。

采用这些上述式(5)、(6a)、(6b)以及(7)所示的原料化合物，能很好地得到上述优选实施方式的高分子化合物，因此这些化合物是具有上述构成的高分子化合物的合成中使用的非常有用的原料化合物

这里，上述式(5)、(6a)、(6b)以及(7)所示的原料化合物中的Y⁵¹、Y⁵²、Y⁶¹～Y⁶⁴、Y⁷¹和Y⁷²分别是能聚合的取代基(以下称为“聚合性取代基”)，它们根据在高分子化合物的制造中聚合的原料化合物的组合来设定。即，在仅使上述式(5)(优选上述式(6a)和/或(6b))所示的原料化合物聚合的情况下，采用该化合物之间能发生聚合反应的聚合性取代基的组合，在进一步使上述式(7)所示的原料化合物聚合的情况下，采用这些化合物之间能相互发生聚合反应的聚合性官能团的组合。通过适当设定聚合性官能团的组合，能按需调节得到的高分子化合物的聚合方式(嵌段共聚、交替共聚等)。

这里，作为Y⁵¹、Y⁵²、Y⁶¹～Y⁶⁴、Y⁷¹和Y⁷²所示的聚合性官能团，具体可以列举卤原子、下述通式(12a)所示的磺酸酯基、甲氧基、硼酸酯残基、硼酸残基(即-B(OH)₂所示的基团)、下述通式(12b)所示的基团、下述通式(12c)所示的基团、下述通式(12d)所示的基团等。它们优选根据发生的聚合反应来适当决定。由这些聚合性官能团产生的聚合反应是缩聚反应。

——MgX^A    (12b)

——ZnX^A    (12c)    ——Sn(R¹²²)₃    (12d)

[式中，R¹²¹和R¹²²分别独立地表示可具有取代基的烷基或可具有取代基的芳基，X^A表示卤原子。]

这里，关于作为上述聚合性官能团或X^A表示的基团的卤原子，可以列举氯原子、溴原子、碘原子。

作为上述式(2a)所示的磺酸酯基，例如可以列举甲磺酸酯基、三氟甲磺酸酯基、苯基磺酸酯基、4-甲基苯基磺酸酯基等。另外，作为硼酸酯残基，例如可以列举下述化学式所示的基团。

此外，作为上述式(12d)所示的基团，例如可以列举三甲基锡烷基、三乙基锡烷基、三丁基锡烷基等。另外，关于作为Y⁵¹、Y⁵²、Y⁶¹～Y⁶⁴、Y⁷¹和Y⁷²所示的聚合性官能团的烷基和芳基、作为上述式(12a)、(12d)中的R¹²¹、R¹²²的烷基或芳基，可以例示作为上述式(1)中的R¹所例示的烷基或芳基相同的基团，优选例子也相同。

其中，作为Y⁵¹、Y⁵²、Y⁶¹～Y⁶⁴、Y⁷¹和Y⁷²所示的聚合性官能团，从原料化合物的合成容易性和操作容易性等观点出发，优选卤原子、硼酸酯残基、硼酸残基。

在本实施方式的高分子化合物的制造中，优选将上述式(5)(优选上述式(6a)和/或(6b))所示的原料化合物与上述式(7)所示的原料化合物适当组合，根据需要在合适的催化剂或碱的存在下使其缩聚。另外，在所述反应之际，这些原料化合物可以采用事先合成并分离得到的化合物，也可以直接使用在反应体系中制备的化合物。

作为上述反应使用的催化剂，例如可以列举[四(三苯基膦)]钯、[三(二亚苄基丙酮)]二钯、乙酸钯等钯络合物、[四(三苯基膦)]镍、[1，3-二(二苯基膦)丙烷]二氯镍、[二(1，4-环辛二烯)]镍等镍络合物等过渡金属络合物、或包含这些过渡金属络合物和三苯基膦、三(邻甲苯基)膦、三(邻甲氧基苯基)膦、三(叔丁基)膦、三环己基膦、二苯基膦丙烷、三叔丁基鏻四氟硼酸盐、联吡啶等配体的催化剂等。催化剂可以使用事先合成的催化剂，也可以直接使用在反应体系中制备的催化剂。另外，作为催化剂，可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

在使用催化剂的情况下，其用量没有特殊限制，例如相对于上述式(5)和(7)所示的化合物的总摩尔数，作为过渡金属化合物的量，优选使用0.00001～3摩尔当量，进一步优选使用0.00005～0.5摩尔当量，更优选使用0.0001～0.2摩尔当量。

另一方面，作为上述碱，例如可以列举碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氟化钾、氟化铯、磷酸三钾等无机盐、或四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氢氧化铵等有机碱。在使用这些碱的情况下，其用量没有特殊限制，例如相对于上述式(5)和(7)所示的化合物的总摩尔数，优选为0.5～20摩尔当量，进一步优选为1～10摩尔当量。

上述缩聚反应可以在溶剂的存在下进行，在没有特别需要的情况下也可以在没有溶剂的条件下进行，但为了使反应效率等良好，更优选在溶剂的存在下进行。优选的溶剂因原料化合物的种类和发生的聚合反应的种类而各异，例如可以列举甲苯、二甲苯、三甲苯、四氢呋喃、1，4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等有机溶剂。从抑制副反应的观点出发，作为溶剂，优选采用实施了脱氧处理的溶剂。溶剂可以单独使用1种，也可以2种以上并用。在使用溶剂的情况下，其用量宜为使上述式(5)和(7)所示的化合物的总浓度优选为0.1～90质量％、进一步优选为1～50质量％、更优选为2～30质量％的量。

缩聚的优选反应温度没有特殊限制，优选为-100℃～200℃，进一步优选为-80℃～150℃，更优选为0℃～120℃。此外，反应时间虽然也取决于反应温度等条件，但优选为1小时以上，更优选为2～500小时。

缩聚反应还可以在脱水条件下进行。例如，当上述聚合性官能团为上述式(12b)所示的基团时，优选在脱水条件下进行。

作为上述缩聚反应，具体可以列举利用Suzuki反应进行聚合的方法(Chem.Rev.，第95卷，2457页(1995年))、利用Grignard反应进行聚合的方法(共立出版，高分子功能材料系列第2卷，高分子的合成和反应(2)，432～433页)、利用山本聚合法进行聚合的方法(Prog.Polym.Sci.，第17卷，1153～1205页，1992年)等。

缩聚反应特别优选通过如下方法来进行：以任一方的原料化合物的聚合性官能团为卤原子、另一方的原料化合物的聚合性官能团为硼酸残基或硼酸酯残基的组合使用上述式(5)(优选上述式(6a)和/或(6b))所示的原料化合物和上述式(7)所示的原料化合物的组合，使这些原料化合物间发生Suzuki聚合。这样即可很好地得到交替地具有上述式(1)(优选上述式(2)和/或(2b))所示的重复单元和上述式(3)所示的重复单元的高分子化合物。

作为上述式(5)所示的原料化合物，特别优选下述通式(13a)和/或(13b)所示的化合物。通过使用这些化合物，能得到具有上述式(8a)和/或(8b)所示的重复单元结构作为上述式(1)所示的重复单元的高分子化合物。另外，式中的R²²、R²⁶、R³²、R³⁵、Y⁶¹～Y⁶⁴均与上述同义。

在上述缩聚后，可以进行公知的后处理。作为后处理，例如可以列举如下方法：在甲醇等低级醇中加入缩聚得到的反应溶液，将析出的沉淀过滤、干燥。通过这种后处理，能很好地得到高分子化合物，在高分子化合物的纯度低的情况下，还可以采用重结晶、用索氏提取器进行连续提取、柱色谱法等通常的方法进一步进行精制。

[组合物]

接着，对含有上述高分子化合物的本发明的组合物的优选实施方式进行说明。

本实施方式的组合物含有上述优选实施方式的高分子化合物和空穴输送材料、电子输送材料、发光材料等能赋予特定功能的添加材料。这种组合物可适用于例如电荷输送材料和发光材料。在本实施方式的组合物中，高分子化合物和添加材料的含有比例可以根据所需的功能来适当决定。例如，在使用发光材料的情况下，将组合物整体的质量作为100质量份时，高分子化合物的量优选为20～99质量份，更优选为40～95质量份。

关于本实施方式的组合物，组合物整体的聚苯乙烯换算的数均分子量优选为10³～10⁸左右，更优选为10⁴～10⁶。另外，聚苯乙烯换算的重均分子量优选为10³～10⁸左右，从提高成膜性和得到的元件的发光效率的观点出发，更优选为1×10⁴～5×10⁶。另外，平均分子量是指通过用GPC对组合物进行分析而求得的值。

[墨液组合物]

上述实施方式的高分子化合物还可以通过与溶剂组合来制成墨液组合物。即，优选的实施方式的墨液组合物含有高分子化合物和溶剂。这种墨液组合物还可以含有通过添加上述添加材料而被赋予了特定功能的组合物。所述实施方式的墨液组合物可用于印刷法等，能很好地形成所需的薄膜等。

在本实施方式的墨液组合物中，关于高分子化合物的比例，相对于墨液组合物100质量份，优选为1～99.9质量份，进一步优选为60～99.5质量份，更优选为80～99.0质量份。另外，墨液组合物的粘度可以根据印刷法的种类而适当改变，在喷墨印刷法等该溶液要经过喷出装置的方法的情况下，为了防止喷出时的堵塞或飞行歪曲，优选在25℃下为1～20mPa·s的范围。

本实施方式的墨液组合物除了含有高分子化合物、溶剂以及用于赋予规定功能的添加材料外，还可以根据所需的特性含有稳定剂、增粘剂(用于提高粘度的高分子量的化合物或不良溶剂)、用于降低粘度的低分子量化合物、表面活性剂(用于降低表面张力的化合物)、抗氧剂等。

这里，作为增粘剂使用的高分子量的化合物优选在与高分子化合物相同的溶剂中具有可溶性、且不影响发光和电荷输送等特性的化合物。例如，可以列举高分子量的聚苯乙烯、高分子量的聚甲基丙烯酸甲酯等。这些高分子量的化合物优选聚苯乙烯换算的重均分子量为50万以上，更优选为100万以上。

另外，相对于墨液组合物中的固体成分，添加少量不良溶剂作为增粘剂，能提高墨液组合物的粘度。当添加不良溶剂作为增粘剂时，只要在不析出溶液中的固体成分的范围内选择溶剂的种类和添加量即可。例如，考虑到保存时的稳定性，不良溶剂的量优选相对于墨液组合物整体的质量100质量份为50质量份以下，更优选为30质量份以下。

此外，若添加抗氧剂，则能提高墨液组合物的保存稳定性。作为抗氧剂，优选在与高分子化合物相同的溶剂中具有可溶性、且不影响发光和电荷输送等特性的化合物。例如，可以列举酚类抗氧剂、磷酸类抗氧剂等。

作为墨液组合物中含有的溶剂，没有特殊限制，优选能将溶液中的固体成分溶解或均一分散的溶剂。作为这样的溶剂，可以例示氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等氯类溶剂、四氢呋喃、二噁烷、苯甲醚等醚类溶剂、甲苯、二甲苯等芳烃类溶剂、环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等脂肪烃类溶剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、二苯甲酮、苯乙酮等酮类溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯、苯甲酸甲酯、乙酸苯酯等酯类溶剂、乙二醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙氧基单乙醚、甘油、1，2-己二醇等多元醇及其衍生物、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇等醇类溶剂、二甲亚砜等亚砜类溶剂、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺等酰胺类溶剂。这些溶剂可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

其中，作为溶剂，从高分子化合物等的溶解性以及成膜时的均一性、粘度特性等观点出发，优选芳烃类溶剂、醚类溶剂、脂肪烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂，具体而言更优选甲苯、二甲苯、乙基苯、二乙基苯、三甲基苯、正丙基苯、异丙基苯、正丁基苯、异丁基苯、叔丁基苯、正己基苯、环己基苯、1-甲基萘、萘满、苯甲醚、乙氧基苯、环己烷、联环己烷、环己烯基环己烷酮、正丁基环己烷、正己基环己烷、十氢萘、苯甲酸甲酯、环己酮、2-丙基环己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、2-癸酮、二环己基酮、苯乙酮、二苯甲酮。

从得到良好的成膜性和元件特性等的观点出发，溶剂优选组合使用2种以上，进一步优选组合使用2～3种，特别优选组合使用2种。

当组合2种溶剂时，其中的1种溶剂可以在25℃下为固体状态。从得到良好的成膜性的观点出发，1种溶剂优选沸点为180℃以上，更优选为200℃以上。另外，从得到合适的粘度的观点出发，优选2种溶剂在60℃下均能溶解1重量％以上的芳香族聚合物，2种溶剂中至少1种溶剂优选在25℃下能溶解1重量％以上的芳香族聚合物。

当在墨液组合物中含有2种以上的溶剂时，从得到良好的粘度和成膜性的观点出发，沸点最高的溶剂优选为墨液组合物中含有的总溶剂的重量的40～90重量％，进一步优选为50～90重量％，更优选为65～85重量％。

例如，当墨液组合物含有2种溶剂时，作为其组合，从粘度和成膜性的观点出发，可以列举苯甲醚与联环己烷的组合、苯甲醚与环己基苯的组合、二甲苯与联环己烷的组合、二甲苯与环己基苯的组合、三甲苯与苯甲酸甲酯的组合等。

另外，墨液组合物中含有的高分子化合物的种类不限于1种，可以含有2种以上上述优选的高分子化合物。此时，组合的高分子化合物优选在不降低得到的膜等产生的特性的范围内选择。

本实施方式的墨液组合物还可以按质量标准在1～1000ppm的范围含有水、金属及其盐。作为金属的具体例子，可以列举锂、钠、钙、钾、铁、铜、镍、铝、锌、铬、锰、钴、铂、铱等。另外，在墨液组合物中还可以按质量标准在1～1000ppm的范围内含有硅、磷、氟、氯、溴等。

[薄膜]

接着，对含有上述高分子化合物的本发明的薄膜的优选实施方式进行说明。

本实施方式的薄膜含有上述高分子化合物，包含仅由高分子化合物构成的薄膜和由上述实施方式那样的组合物构成的薄膜这两者。这种本实施方式的薄膜可作为有机半导体薄膜、发光性薄膜、导电性薄膜等使用。

首先，有机半导体薄膜是具有电子输送性或空穴输送性的薄膜。作为有机半导体薄膜，例如电子迁移率或空穴迁移率的任一较大一方优选为10^-5cm²/Vs以上，进一步优选为10^-3cm²/Vs以上，更优选为10^-1cm²/Vs以上。例如，在形成了SiO₂等绝缘膜和栅电极的Si基板上形成有机半导体薄膜，用Au等形成源电极和漏电极，即可制成有机晶体管。

本实施方式的有机半导体薄膜可以单独含有本发明的高分子化合物，也可以组合含有2种以上本发明的高分子化合物。另外，为了提高有机半导体薄膜的电子输送性或空穴输送性，除本发明的高分子化合物以外，还可以进一步混合使用具有电子输送性或空穴输送性的低分子化合物或高分子化合物。

作为空穴输送性材料，可以使用公知的材料，可以例示吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、茋衍生物、三芳基二胺衍生物、低聚噻吩及其衍生物、聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚芳撑乙烯及其衍生物、聚噻吩乙炔及其衍生物等。

作为电子输送性材料，可以使用公知的材料，可以例示噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、联苯醌衍生物、或8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喔啉及其衍生物、聚芴及其衍生物、C₆₀等富勒烯(fullerene)类及其衍生物等。

有机半导体薄膜为了利用在薄膜中吸收的光产生电荷，可以含有电荷发生材料。作为电荷发生材料，可以使用公知的材料，可以列举偶氮化合物及其衍生物、二偶氮化合物及其衍生物、无金属酞菁化合物及其衍生物、金属酞菁化合物及其衍生物、苝化合物及其衍生物、多环醌类化合物及其衍生物、方酸(squarylium)化合物及其衍生物、薁(azulenium)化合物及其衍生物、噻喃鎓化合物及其衍生物、C₆₀等富勒烯类及其衍生物。

此外，有机半导体薄膜还可以含有发挥各种功能所需的材料。例如，可以列举增加利用吸收的光产生电荷的功能的增感剂、用于增加稳定性的稳定化剂、用于吸收UV光的UV吸收剂等。

有机半导体薄膜为了提高机械特性，还可以含有上述以外的高分子化合物作为高分子粘合剂。作为高分子粘合剂，优选不极其损害电子输送性或空穴输送性的物质，还优选对可见光的吸收不强的物质。

作为高分子粘合剂，可以例示聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚(对苯撑乙烯)及其衍生物、聚(2，5-噻吩乙炔)及其衍生物、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等。

这种有机半导体薄膜的膜厚优选为1nm～100μm左右，进一步优选为2nm～1000nm，更优选为3nm～500nm，更进一步优选为5nm～200nm。

有机半导体薄膜的制造方法没有特殊限制，可以例示如下方法：使用含有本发明的高分子化合物或根据需要混合的电子输送性材料或空穴输送性材料、高分子粘合剂等的溶液(例如上述实施方式的墨液组合物)进行成膜的方法。另外，当高分子化合物为低聚物时，可以利用真空蒸镀法形成薄膜。

作为有机半导体薄膜的形成中所使用的溶液用溶剂，只要是能溶解高分子化合物以及与其混合的电子输送性材料或空穴输送性材料或高分子粘合剂的溶剂即可，没有特殊限制。例如，可以列举甲苯、二甲苯、三甲苯、四氢萘、十氢萘、联环己烷、正丁基苯、仲丁基苯、叔丁基苯等不饱和烃类溶剂、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯环己烷、溴环己烷等卤代饱和烃类溶剂、氯苯、二氯苯、三氯苯等卤代不饱和烃类溶剂、四氢呋喃、四氢吡喃等醚类溶剂等。关于高分子化合物，虽然也取决于其结构或分子量，通常在这些溶剂中溶解0.1质量％以上。

作为使用溶液进行成膜的方法，可以使用旋转涂布法、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸渍涂布法、喷雾涂布法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、分配印刷法等涂布方法。其中，优选旋转涂布法、苯胺印刷法、喷墨印刷法、分配印刷法。

另外，在制造有机半导体薄膜时，还可以进行使高分子化合物取向的工序。通过该工序，得到以取向状态含有高分子化合物的有机半导体薄膜，这种有机半导体薄膜由于主链分子或侧链分子沿一个方向排列，因此电子迁移率或空穴迁移率高。

作为使有机半导体薄膜中的高分子化合物取向的方法，可以使用作为液晶的取向方法而公知的方法。其中，摩擦法(rubbing)、光取向法、剪切法(外加剪切应力法)和提拉涂布法作为取向方法既简便又有用，容易利用，更优选摩擦法、剪切法。

上述实施方式的有机半导体薄膜由于具有电子输送性或空穴输送性，因而能输送控制从电极注入的电子或空穴、或通过光吸收产生的电荷。因此，根据这种特性，能用于有机电致发光元件、有机晶体管、有机太阳电池、光传感器等各种有机薄膜元件。特别是将有机半导体薄膜用于这些有机薄膜元件时，使用通过取向处理进行了取向的有机半导体薄膜更有利于电子输送性或电荷输送性的提高，因而优选。

如上所述，作为含有本发明的高分子化合物的薄膜，除有机半导体薄膜外，还可以列举发光性薄膜和导电性薄膜。它们也可以仅由本发明的高分子化合物构成，亦可以通过与赋予规定的功能性的添加材料组合而构成。

例如，作为发光性薄膜，从得到良好的元件的辉度和发光电压等的观点出发，发光的量子收率优选为30％以上，进一步优选为50％以上，更优选为60％以上，特别优选为70％以上。

作为导电性薄膜，表面电阻优选为1KΩ/以下，进一步优选为100Ω/□以下，更优选为10Ω/□以下。在导电性薄膜中可以掺入路易斯酸、离子性化合物等，由此也能进一步提高导电率。

这些薄膜也可以使用在溶剂中溶解或分散高分子化合物和添加材料而得到的溶液(墨液组合物等)来形成。例如可以使用旋转涂布法、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸渍涂布法、喷雾涂布法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、毛细管涂布法、喷嘴涂布法等来制作。其中，优选丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法，特别优选喷墨印刷法。

如上所述那样使用溶液制作薄膜时，由于溶液中含有的本发明的高分子化合物的玻璃化温度高，因此能在100℃以上的温度下烘烤，即使在130℃的温度下烘烤也能减小元件特性的下降。另外，根据高分子化合物的种类，还可以在160℃以上的温度下烘烤。

[有机晶体管]

接着，对具备由本发明的高分子化合物形成的薄膜的有机晶体管(有机薄膜晶体管)的优选实施方式进行说明。

以下说明的实施方式的有机薄膜晶体管具备由上述本发明的有机半导体薄膜形成的有机半导体层作为活性层。具体而言，有机薄膜晶体管具备源电极和漏电极、成为它们之间的电流路径的有机半导体层(活性层)、控制流过该电流路径的电流量的栅电极，可以例示电场效应型、静电诱导型等。

有机薄膜晶体管中，电场效应型有机薄膜晶体管优选具备源电极和漏电极、成为它们间的电流路径的有机半导体层(活性层)、控制通过电流路径的电流量的栅电极、以及配置在活性层与栅电极之间的绝缘层。特别优选源电极和漏电极与有机半导体层(活性层)相接而设置，而且夹隔与有机半导体层相接的绝缘层设有栅电极。

另外，静电诱导型有机薄膜晶体管优选具有源电极和漏电极、成为它们间的电流路径的有机半导体层以及控制通过电流路径的电流量的栅电极，该栅电极设置在有机半导体层中。特别优选源电极、漏电极以及设在有机半导体层中的栅电极与有机半导体层相接设置。作为此时的栅电极的结构，只要是如下结构即可：形成从源电极流向漏电极的电流路径，并且能通过施加于栅电极的电压来控制流过电流路径的电流量，例如可以例示梳形电极。

图1是第1实施方式的有机薄膜晶体管(电场效应型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图1所示的有机薄膜晶体管100具备基板1和在基板1上以规定的间距形成的源电极5和漏电极6、以覆盖源电极5和漏电极6的方式形成于基板1上的活性层2、形成于活性层2上的绝缘层3、以覆盖源电极5和漏电极6之间的绝缘层3的区域的方式形成于绝缘层3上的栅电极4。

图2是第2实施方式的有机薄膜晶体管(电场效应型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图2所示的有机薄膜晶体管110具备基板1和形成于基板1上的源电极5、以覆盖源电极5的方式形成于基板1上的活性层2、与源电极间隔规定的距离形成于活性层2上的漏电极6、形成于活性层2和漏电极6上的绝缘层3、以覆盖源电极5和漏电极6之间的绝缘层3的区域的方式形成于绝缘层3上的栅电极4。

图3是第3实施方式的有机薄膜晶体管(电场效应型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图3所示的有机薄膜晶体管120具备基板1和形成于基板1上的栅电极4、以覆盖栅电极4的方式形成于基板1上的绝缘层3、以局部覆盖下部形成了栅电极4的绝缘层3的区域的方式按规定的间距形成于绝缘层3上的源电极5和漏电极6、以覆盖源电极5和漏电极6之间的绝缘层3的区域的方式形成于绝缘层3上的活性层2。

图4是第4实施方式的有机薄膜晶体管(电场效应型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图4所示的有机薄膜晶体管130具备基板1和形成于基板1上的栅电极4、以覆盖栅电极4的方式形成于基板1上的绝缘层3、以局部覆盖下部形成了栅电极4的绝缘层3的区域的方式形成于绝缘层3上的源电极5、以局部覆盖源电极5的区域的方式形成于绝缘层3上的活性层2、以局部覆盖下部形成了栅电极4的绝缘层3的区域的方式与源电极5间隔规定间距地形成于绝缘层3上的漏电极6。

图5是第5实施方式的有机薄膜晶体管(静电诱导型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图5所示的有机薄膜晶体管140具备基板1和形成于基板1上的源电极5、形成于源电极5上的活性层2、在活性层2上以规定的间距多个形成的栅电极4、以覆盖栅电极4整体的方式形成于活性层2上的活性层2a(构成活性层2a的材料可以与活性层2相同，也可以不同)、形成于活性层2a上的漏电极6。

图6是第6实施方式的有机薄膜晶体管(电场效应型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图6所示的有机薄膜晶体管150具备基板1和形成于基板1上的活性层2、以规定的间距形成于活性层2上的源电极5和漏电极6、以覆盖源电极5和漏电极6之间的活性层2的区域的方式形成于活性层2上的绝缘层3、以分别局部覆盖下部形成了源电极5的绝缘层3的区域和下部形成了漏电极6的绝缘层3的区域的方式形成于绝缘层3上的栅电极4。

图7是第7实施方式的有机薄膜晶体管(电场效应型有机薄膜晶体管)的示意剖面图。图7所示的有机薄膜晶体管160具备基板1和形成于基板1上的栅电极4、以覆盖栅电极4的方式形成于基板1上的绝缘层3、以覆盖下部形成了栅电极4的绝缘层3的区域的方式形成的活性层2、以局部覆盖下部形成了栅电极4的活性层2的区域的方式形成于绝缘层3上的源电极5、以局部覆盖下部形成了栅电极4的活性层2的区域的方式与源电极5按规定的间距形成于绝缘层3上的漏电极6。

在第1～第7实施方式的有机薄膜晶体管中，活性层2和/或活性层2a由含有本发明的高分子化合物的有机半导体薄膜构成，成为源电极5和漏电极6之间的电流通路(通道)。另外，栅电极4通过施加电压来控制通过活性层2和/或活性层2a的电流通路(通道)的电流量。以下，进一步说明这些实施方式的有机薄膜晶体管的构成和制造方法。

上述有机薄膜晶体管中，电场效应型有机薄膜晶体管可以采用公知的方法、例如特开平5-110069号公报中记载的方法来制造。另外，静电诱导型有机薄膜晶体管可以采用公知的方法例如特开2004-006476号公报中记载的方法来制造。

基板1只要不损害作为有机薄膜晶体管的特性即可，可以使用玻璃基板、柔性膜基板、塑料基板等。另外，在如第3、第4、第7实施方式那样具有栅电极4与基板1相接的结构的电场效应型有机薄膜晶体管中，通过使用硅等的导电性基板，还能赋予基板以栅电极的作用。

关于活性层2，若使用溶液(墨液组合物)采用印刷法等来形成，则有利于制造，因而优选。因此，关于活性层2的形成，优选应用上述说明的有机半导体薄膜的制造方法，在形成活性层2的底层上形成有机半导体薄膜。

作为与活性层2相接的绝缘层3，只要是电绝缘性高的材料即可，可以采用公知的绝缘层。例如，可以列举由SiOx、SiNx、Ta₂O₅、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酚、有机玻璃等形成的绝缘层。从降低电压的观点出发，优选使用介电常数高的材料。

当在绝缘层3上形成活性层2时，从改善绝缘层3和活性层2的表面特性的观点出发，还可以用硅烷偶联剂等表面处理剂处理绝缘层3表面而进行了表面改性后形成活性层2。作为这种表面处理剂，可以列举长链烷基氯硅烷类、长链烷基烷氧基硅烷类、氟化烷基氯硅烷类、氟化烷基烷氧基硅烷类、六甲基二硅氮烷等甲硅烷基胺化合物等。在用表面处理剂处理之前，可以先用臭氧UV、O₂等离子体处理绝缘层3表面。

在制作具有上述构成的有机薄膜晶体管后，为了保护元件，优选在有机薄膜晶体管上形成保护膜。由此，有机薄膜晶体管与大气隔离，从而能抑制有机薄膜晶体管的特性下降。另外，通过形成保护膜，例如还能减少在有机薄膜晶体管上形成驱动显示器时的影响。

作为形成保护膜的方法，可以列举如下方法等：用UV固化树脂、热固化性树脂或无机SiONx膜等覆盖有机薄膜晶体管。从有效地与大气隔离的观点出发，优选将制作有机薄膜晶体管后、形成保护膜为止的工序在不暴露于大气的环境中(例如干燥的氮氛围气、真空中等)进行。

[其他有机薄膜元件]

含有本发明的高分子化合物的有机半导体薄膜除上述有机晶体管外，还可以用作各种有机薄膜元件中的有机半导体层。

例如，首先可以列举在太阳电池中应用。

图8为优选实施方式的太阳电池的示意剖面图。图8所示的太阳电池200具有基板1和形成于基板1上的第1电极7a、形成于第1电极7a上的由本发明的有机半导体薄膜构成的活性层2、形成于活性层2上的第2电极7b。

在本实施方式的太阳电池中，第1电极7a和第2电极7b中的一方采用透明或半透明的电极。作为电极材料，可以使用铝、金、银、铜、碱金属、碱土金属等金属或它们的半透明导电膜、透明导电膜。为了得到高开放电压，作为各电极，优选按功函数之差变大的方式来选择。在活性层2(有机半导体薄膜)中，为了提高光敏度，可以添加载体生成剂、增感剂等。作为基材1，可以使用硅基板、玻璃基板、塑料基板等。

接着，说明有机半导体薄膜在光传感器上的应用。

图9是第1实施方式的光传感器的示意剖面图。图9所示的光传感器300具有基板1和形成于基板1上的第1电极7a、形成于第1电极7a上的由本发明的有机半导体薄膜构成的活性层2、形成于活性层2上的电荷产生层8、形成于电荷产生层8上的第2电极7b。

图10是第2实施方式的光传感器的示意剖面图。图10所示的光传感器310具有基板1和形成于基板1上的第1电极7a、形成于第1电极7a上的电荷产生层8、形成于电荷产生层8上的由本发明的有机半导体薄膜构成的活性层2、形成于活性层2上的第2电极7b。

图11是第3实施方式的光传感器的示意剖面图。图11所示的光传感器320具有基板1和形成于基板1上的第1电极7a、形成于第1电极7a上的由本发明的有机半导体薄膜构成的活性层2、形成于活性层2上的第2电极7b。

在第1～第3实施方式的光传感器中，第1电极7a和第2电极7b中的一方采用透明或半透明的电极。电荷产生层8是能吸收光而产生电荷的层。作为电极材料，可以使用铝、金、银、铜、碱金属、碱土金属等金属或它们的半透明膜、透明导电膜。在活性层2(有机半导体薄膜)中，为了提高光敏度，可以添加使用载体生成剂、增感剂等。另外，作为基材1，可以使用硅基板、玻璃基板、塑料基板等。

[具备有机晶体管的电子仪器]

上述本发明的有机晶体管可用于各种电子仪器的驱动电路等中。作为使用了本发明的有机晶体管的电子仪器，可以列举例如电脑、电视机、移动终端、手机、汽车导航仪、数码相机的取景器等的显示装置中使用的显示元件、液晶显示装置的背光源用或照明用的面状光源。另外，若是柔性有机晶体管，则还可用于曲面状的面状光源和显示元件。

[实施例]

以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。

[数均分子量和重均分子量的测定]

在以下的实施例中，高分子化合物等的分子量通过如下方法来测定：基于使用了岛津制作所制GPC(商品名：LC-10Avp)或GPC喇博特(ラボラトリ一)制GPC(商品名：PL-GPC2000)的测定，求聚苯乙烯换算的数均分子量。首先，当采用LC-10Avp来测定时，使高分子化合物溶于四氢呋喃中形成约0.5重量％的浓度，向GPC中注入50μL。此时，作为GPC的流动相，采用四氢呋喃，以0.6mL/分钟的流速流动。关于色谱柱，将2根TSKgel Super HM-H(东曹制)和1根TSKgel SuperH2000(东曹制)串联连接。检测器采用差示折射率检测器(岛津制作所制、商品名：RID-10A)。

另一方面，当采用PL-GPC2000来测定时，使高分子化合物溶于邻二氯苯形成约1重量％的浓度。作为GPC的流动相，使用邻二氯苯，在测定温度140℃下以1mL/分钟的流速流动。关于色谱柱，将3根PLGEL 10μmMIXED-B(PL喇博特制)串联连接。

[原料化合物的合成]

(合成例1：1，6-二(十二烷基)芘的合成)

在1000ml的三口烧瓶中装入1，6-二溴芘8.5g(23.6mmol)和脱水THF520ml，将其冷却至-78℃，然后用气密注射器(gas-tight syringe)滴加37.36ml正丁基锂(1.6M的己烷溶液)。在-78℃下搅拌2小时后，进一步滴加14.71g溴十二烷。滴加结束后，返回至室温，使其反应约5小时。将得到的反应液缓慢注入水中而终止反应，用己烷提取有机层后，将有机层水洗3次。将得到的有机层浓缩，使用以己烷为展开剂的硅胶柱精制2次，得到下述化学式(14)所示的1，6-二(十二烷基)芘2.75g。用质谱仪分析得到的化合物，结果如下。

MS(APCI(+))：(M+H)⁺：539

(合成例2：1，6-二溴-3，8-二(十二烷基)芘的合成)

在经氩置换的300ml三口烧瓶中装入合成例1中得到的1，6-二(十二烷基)芘2.7g(5.01mmol)和氯仿200ml，在室温下搅拌使其溶解。向该溶液中于室温下约花1小时滴加在氯仿20ml中溶解了溴1.602g(10.02mmol)得到的溶液。搅拌8小时后，向得到的溶液中加入饱和硫代硫酸钠水溶液100ml终止反应，直接在室温下搅拌，析出固体。将析出的固体(不溶物)过滤、回收。将其用氯仿进行重结晶后，使用氯仿-THF混合溶剂将析出的结晶进行热过滤，重结晶，得到白色结晶即下述化学式(15)所示的1，6-二溴-3，8-二(十二烷基)芘2.35g。用¹H-NMR分析得到的化合物，结果如下。

¹H-NMR(300MHz/CDCl₃)：δ8.45(2H，d)、8.26(2H，d)、8.14(2H，s)、3.29(4H，t)、1.81(4H，m)、1.31～1.26(36H，m)、0.88(6H，t)

(合成例3：1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环硼戊烷-2-基)-3，8-二(十二烷基)芘的合成)

在经氩置换的100ml四口烧瓶中，在氮氛围气下，分别加入合成例2中得到的1，6-二溴-3，8-二(十二烷基)芘1.87g(2.68mmol)、双戊酰二硼(diboron bispinacolate)1.50g(5.91mmol)、Pd(dppf)₂Cl₂ 0.13g(0.16mmol)、1，1-二苯基膦二茂铁(dppf)0.09g(0.16mmol)、乙酸钾3.48g(35.4mmol)、1，4-二噁烷23ml，加热至110℃，搅拌。9小时后，将反应液进行硅藻土过滤，除去溶剂。将残留的固体溶于甲苯中，加入活性炭，在80℃下搅拌30分钟。用硅藻土将该混合液进行热过滤，除去溶剂后，再溶解于己烷，再次进行活性炭处理。然后，通过将滤液进行重结晶，得到白色结晶即下述化学式(16)所示的1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环硼戊烷-2-基)-3，8-二(十二烷基)芘0.38g。通过质谱仪分析得到的化合物，结果如下。

MS(APCI(+))：(M+H)⁺：791

[高分子化合物的合成]

(实施例1)

在经氮置换的50ml三口烧瓶中，分别加入合成例3中得到的1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环硼戊烷-2-基)-3，8-二(十二烷基)芘0.34g(0.43mmol)、5，5’-二溴-2，2’-二噻吩0.14g(0.43mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂ 0.215mg、三辛酰基甲基氯化铵(商品名：Aliquat336、Aldrich制)0.05g以及甲苯5.4ml，一边加热至105℃，一边滴加碳酸钠水溶液(2M/L)0.79ml。滴加结束后，加热回流5小时，加入苯基硼酸11mg，再加热回流3小时。接着，加入N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物0.25g和水，于90℃下搅拌5小时。

然后，除去水层后，用热水将有机层洗涤3次，用3重量％乙酸洗涤3次，再用热水洗涤3次。除去溶剂后，再溶解于邻二氯苯中，通过硅胶-氧化铝柱后，加入到300ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的重量为0.2g。另外，聚苯乙烯换算的数均分子量为1.3×10⁴，重均分子量为2.9×10⁴。

(比较例1)

在经氩置换的1000ml可拆式烧瓶中分别加入2，7-双(1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-9，9-二辛基芴18.5g(35.0mol)、5，5’-二溴-2，2’-二噻吩11.72g(36.2mmol)、Pd(OAc)₂ 7.5mg、P(o-tol)₃ 49.9mg、三辛酰基甲基氯化铵(商品名：Aliquat336、Aldrich制)4.0g以及三甲苯300ml，吹氩气15分钟。然后，将该容器置于事先加热至55℃的油浴中，边搅拌边滴加碳酸钠水溶液(2M/L)60ml。滴加结束后，加热至95℃，加热回流8小时后，加入苯基硼酸2g和THF40ml，再加热回流8小时。

在该混合液中加入三甲苯700ml稀释后，加入7.5重量％N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物水溶液200ml，在85℃下搅拌3小时。除去水层后，用300ml的热水洗涤3次，用3重量％乙酸洗涤3次，再用热水洗涤3次。将得到的溶液通过硅胶-氧化铝柱后，加入到3000ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的重量为6.65g。另外，聚苯乙烯换算的数均分子量为4.1×10⁴，重均分子量为6.9×10⁴。

(比较例2)

在经氮置换的200ml三口烧瓶中分别加入2，7-双(1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-9，9-二辛基芴2.33g(4.4mmol)、1，6-二溴芘0.62g(1.7mmol)、5，5’-二溴-2，2’-二噻吩0.84g(2.6mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂6.0mg、三辛酰基甲基氯化铵(商品名：Aliquat336、Aldrich制)0.7g以及甲苯33ml，边加热至105℃，边滴加碳酸钠水溶液(2M/L)10ml。滴加结束后，加热回流1小时，加入苯基硼酸60mg，再加热回流3小时。接着，加入N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物1.0g和水16ml，在90℃下搅拌3小时。

从得到的混合液除去水层后，用热水将有机层洗涤3次，用3重量％乙酸洗涤3次，再用热水洗涤3次。将该溶液加入到甲醇860ml中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。除去溶剂后，再溶解于甲苯中，通过硅胶-氧化铝柱后，加入到860ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的重量为1.45g。另外，聚苯乙烯换算的数均分子量为9.3×10⁴，重均分子量为3.4×10⁵。

[晶体管特性的测定]

以下，分别制作图12所示的有机薄膜元件来测定使用实施例1以及比较例1～2中得到的各高分子化合物的晶体管的特性。

(实施例2)

首先，将成为栅电极的高浓度掺杂得到的n-型硅基板10的表面热氧化，形成200nm的硅氧化膜20。接着，通过光刻工序，在热氧化膜上制作通道长度为20μm、通道宽度为2mm的源电极30、漏电极40(从热氧化膜侧开始依次为铬、金)。将如此得到的基板充分洗涤后，使用六亚甲基二硅氮烷(HMDS)，采用旋转涂布法将基板的表面进行硅烷处理。然后，将实施例1的高分子化合物溶于邻二氯苯，制备0.5重量％溶液，用膜滤器过滤后，采用旋转涂布法将其涂布到上述进行了表面处理的基板上。由此，形成约60nm含有实施例1的高分子化合物的有机半导体薄膜(活性层50)。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下得到漏电流34μA。由该特性算出场效应迁移率为2.6×10^-2cm²/Vs，电流的开关比为1×10⁵。

(比较例3)

除了在活性层50的形成中使用在甲苯中溶解比较例1的高分子化合物而得到的0.5重量％溶液外，均与实施例2同样操作，制作有机薄膜元件。

对得到的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下漏电流值为0.55μA，低于实施例2。另外，场效应迁移率为1.1×10^-3cm²/Vs，电流的开关比为1×10³，均低于实施例2。

(比较例4)

除了在活性层50的形成中使用在邻二氯苯中溶解比较例2的高分子化合物而得到的0.5重量％溶液外，均与实施例2同样操作，制作有机薄膜元件。

对得到的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，虽然晶体管良好工作，但关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下漏电流为1.6μA，低于实施例2。另外，由该特性算出场效应迁移率为8.8×10^-4cm²/Vs，电流的开关比为1×10⁴，均低于实施例2。

[原料化合物的合成]

(合成例4：1，6-二(十八烷基)芘的合成)

在1000ml的三口烧瓶中装入1，6-二溴芘8.5g(23.6mmol)和脱水THF520ml，将其冷却至-78℃，然后用气密注射器滴加37.36ml正丁基锂(1.6M的己烷溶液)。在-78℃下搅拌2小时后，滴加19.68g(59.0mmol)溴十八烷。滴加结束后，返回至室温，使其反应约8小时。将得到的反应液缓慢注入水中而终止反应，用甲苯提取有机层，将有机层水洗2次。将得到的有机层浓缩，用己烷进行重结晶，得到下述式(17)所示的1，6-二(十八烷基)芘1.90g。用质谱仪分析得到的化合物，结果如下。

MS(APCI(+))：(M+H)⁺：707

(合成例5：1，6-二溴-3，8-二(十八烷基)芘的合成)

在经氩置换的200ml三口烧瓶中装入合成例4中得到的1，6-二(十八烷基)芘1.9g(2.69mmol)和氯仿55ml，在室温下搅拌使其溶解。向其中于室温下滴加在氯仿20ml中溶解溴0.859g(5.37mmol)得到的溶液。搅拌8小时后，再滴加溴0.215(1.34mmol)氯仿溶液，使其反应3小时。在得到的溶液中加入饱和硫代硫酸钠水溶液100ml终止反应，直接在室温下搅拌，析出固体。将析出的固体(不溶物)过滤、回收。将其用氯仿-THF混合溶剂进行热过滤、重结晶，得到白色结晶即下述式(18)所示的1，6-二溴-3，8-二(十八烷基)芘1.75g。

(合成例6：1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-3，8-二(十八烷基)芘的合成)

在经氩置换的100ml四口烧瓶中，在氮氛围气下，分别加入合成例5中得到的1，6-二溴-3，8-二(十八烷基)芘1.75g(2.02mmol)、双戊酰二硼1.13g(4.45mmol)、Pd(dppf)₂Cl₂ 0.10g(0.12mmol)、1，1-二苯基膦二茂铁(dppf)0.07g(0.12mmol)、乙酸钾2.62g(26.7mmol)、1，4-二噁烷17ml，加热至125℃，搅拌。9小时后，将反应液进行硅藻土过滤，除去溶剂。将残留的固体溶于己烷和甲苯的混合溶剂中，加入活性炭，在90℃下搅拌约3小时。用硅藻土将该混合液进行热过滤，除去溶剂后，用己烷进行重结晶，得到白色结晶即下述式(19)所示的1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-3，8-二(十八烷基)芘1.02g。通过质谱仪分析得到的化合物，结果如下。

MS(APCI(+))：(M+H)⁺：959

[高分子化合物的合成]

(实施例3)

在经氮置换的50ml三口烧瓶中，分别加入合成例6中得到的1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-3，8-二(十八烷基)芘0.34g(0.35mmol)、5，5’-二溴-2，2’-二噻吩0.11g(0.35mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂ 0.173mg、三辛酰基甲基氯化铵(商品名：Aliquat336、Aldrich制)0.04g以及甲苯5.4ml，一边加热至105℃，一边滴加碳酸钠水溶液(2M/L)0.64ml。滴加结束后，加热回流8小时，加入苯基硼酸11mg，再加热回流3小时。接着，加入N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物0.25g和水，于90℃下搅拌5小时。

然后，除去水层后，用热水将有机层洗涤3次，用3重量％乙酸洗涤3次，再用热水洗涤3次。将有机层通过硅胶-氧化铝柱后，加入到300ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的重量为0.26g。另外，聚苯乙烯换算的数均分子量为1.3×10⁴，重均分子量为2.8×10⁴。

[晶体管特性的测定]

以下，分别制作图12或13所示的有机薄膜元件来测定使用实施例3以及比较例1中得到的各高分子化合物的晶体管的特性。

(实施例4)

使用实施例3中得到的高分子化合物，与实施例2同样地制作具有图12所示结构的有机薄膜元件。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下漏电流值为3.5μA。场效应迁移率为4.2×10^-3cm²/Vs，电流的开关比为6×10⁴。如上所述，实施例3的高分子化合物显示出良好的特性。

(实施例5)

首先，将成为栅电极的高浓度掺杂得到的n-型硅基板(栅电极10)的表面热氧化，形成200nm的硅氧化膜(栅绝缘膜20)。用丙酮将该基板超声波洗涤10分钟后，照射30分钟臭氧UV。然后，在充满氮的手套箱中，使用六亚甲基二硅氮烷(HMDS)，浸渍15小时，对基板表面进行硅烷处理。然后，将实施例3中得到的高分子化合物溶于甲苯，制备0.5重量％溶液，用膜滤器过滤后，采用旋转涂布法将其涂布到上述进行了表面处理的基板上，形成涂布膜。接着，将该基板在充满氮的手套箱中于100℃下热处理30分钟，由上述涂布膜形成含有实施例3中得到的高分子化合物的有机半导体薄膜(活性层50)。然后，通过使用金属掩模的真空蒸镀法，在有机半导体薄膜上制作通道长度为20μm、通道宽度为2mm的源电极30、漏电极40(从有机半导体薄膜侧开始依次按富勒烯、金的顺序层叠而成)，得到具有图13所示结构的有机薄膜元件。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下得到漏电流15μA。由该特性算出场效应迁移率为0.011cm²/Vs，电流的开关比为2×10⁴。

(比较例5)

除了在活性层50的形成中使用在氯仿中溶解比较例1的高分子化合物而得到的0.5重量％溶液外，均与实施例5同样操作，制作具有图13所示结构的有机薄膜元件。

对得到的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，虽然晶体管良好工作，但关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下得到漏电流13μA，低于实施例5。另外，由该特性算出场效应迁移率为8.2×10^-3cm²/Vs，电流的开关比为1×10⁴，均低于实施例5。

[高分子化合物的合成]

(实施例6)

在经氮置换的100ml三口烧瓶中，加入合成例2中得到的1，6-二溴-3，8-二(十二烷基)芘0.52g(0.74mmol)、2，5-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)噻吩并[3，2-b]噻吩0.29g(0.74mmol)、三(二亚苄基)二钯(0)13.6mg(0.02mmol)、三(叔丁基)鏻四氟硼酸盐17.2mg(0.06mmol)以及事先进行了30分钟吹氮的脱水THF15ml，一边在60℃下搅拌，一边滴加2mol/L碳酸钾水溶液1.12ml。滴加结束后，加热回流3小时，加入苯基硼酸10.5mg和脱水THF4ml，再搅拌17小时。接着，加入N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物0.25g和水，于75℃下搅拌4小时。

然后，除去溶剂，加入1，2-二氯苯，在140℃下搅拌后，除去水层。用热水将有机层洗涤1次，用3重量％乙酸洗涤2次，再用热水洗涤2次。将有机层通过硅胶-氧化铝柱后，加入到300ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的数均分子量为4.2×10³，重均分子量为5.9×10³。

[晶体管特性的测定]

(实施例7)

将成为栅电极的高浓度掺杂得到的n-型硅基板(栅电极10)的表面热氧化，形成200nm的硅氧化膜(栅绝缘膜20)。用丙酮将该基板超声波洗涤10分钟后，照射30分钟臭氧UV。然后，在充满氮的手套箱中，使用十八烷基三氯硅烷(ODTS)的辛烷稀释液，浸渍15小时，对基板表面进行硅烷处理。然后，将实施例6中得到的高分子化合物溶于邻二氯苯，制备0.5重量％溶液，用膜滤器过滤后，采用旋转涂布法将其涂布到上述进行了表面处理的基板上，形成涂布膜。接着，将该基板在充满氮的手套箱中于140℃下热处理30分钟，由上述涂布膜形成含有实施例6中得到的高分子化合物的有机半导体薄膜(活性层50)。然后，通过使用金属掩模的真空蒸镀法，在有机半导体薄膜上制作通道长度为20μm、通道宽度为2mm的源电极30、漏电极40(从有机半导体薄膜侧开始依次按富勒烯、金的顺序层叠而成)，得到具有图13所示结构的有机薄膜元件。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下得到漏电流23μA。另外，由该特性算出场效应迁移率为0.033cm²/Vs，电流的开关比为1×10⁶。

[原料化合物的合成]

(合成例7：1，6-二(十四烷基)芘的合成)

在经氩置换的2000ml三口烧瓶中装入9-硼双环[3，3，1]壬烷(0.5mol/L四氢呋喃溶液)805ml(402mmol)和1-十四碳烯79.1g(402mmol)，在85℃下加热回流约3小时后，冷却至室温，搅拌一夜。在该溶液中加入1，6-二溴芘14.5g(40.3mmol)、[1，1’-双(二苯基膦)二茂铁]二氯钯1.973g(2.42mmol)、事先吹了氩气30分钟的2mol/L氢氧化钠水溶液120ml和脱水THF150ml，加热回流5.5小时。停止搅拌，除去水层，冷却至室温。将由此析出的结晶过滤回收，用异丙醇洗涤，然后用硅藻土进行热过滤。然后，除去溶剂，用THF进行重结晶，得到白色固体即下述化学式(20)所示的1，6-二(十四烷基)芘14.8g。用质谱仪分析得到的化合物，结果如下。

MS(APCI(+))：M⁺：595

(合成例8：1，6-二溴-3，8-二(十四烷基)芘的合成)

在经氩置换了的1000ml三口烧瓶中装入合成例7中得到的1，6-二(十四烷基)芘1.46g(24.5mmol)和氯仿350ml，在室温下搅拌约15分钟。向该溶液中滴加在氯仿50ml中溶解溴2.8ml(54.0mmol)得到的溶液。接着，在室温下搅拌约8小时后，加入饱和硫代硫酸钠水溶液终止反应。用氯仿提取有机层，水洗2次后，除去溶剂。然后，加入THF进行热过滤，冷却至室温。将由此析出的结晶回收，真空干燥，得到目标物质白色结晶即下述化学式(21)所示的1，6-二溴-3，8-二(十四烷基)芘15.9g。用质谱仪分析得到的化合物，结果如下。

MS(APCI(+))：M⁺：753

[高分子化合物的合成]

(实施例8)

在经氮置换了的100ml三口烧瓶中，加入合成例8中得到的1，6-二溴-3，8-二(十四烷基)芘0.52g(0.68mmol)、2，5-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)噻吩并[3，2-b]噻吩0.27g(0.68mmol)、三(二亚苄基)二钯(0)12.5mg(0.01mmol)、三(叔丁基)鏻四氟硼酸盐15.9mg(0.06mmol)以及事先进行了30分钟吹氮的脱水THF15ml，一边在60℃下搅拌，一边滴加2mol/L碳酸钾水溶液1.10ml。滴加结束后，加热回流5小时，加入苯基硼酸10.5mg和脱水THF4ml，搅拌一夜。接着，加入N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物0.31g和水，于75℃下搅拌3小时。

然后，除去溶剂，加入1，2-二氯苯，在140℃下搅拌后，除去水层。用热水将有机层洗涤1次，用3重量％乙酸洗涤2次，再用热水洗涤2次。将有机层通过硅胶-氧化铝柱后，加入到300ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的数均分子量为4.8×10³，重均分子量为6.2×10³。

[晶体管特性的测定]

(实施例9)

使用在实施例8中得到的高分子化合物，与实施例7同样地制作具有图13所示结构的有机薄膜元件。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下漏电流值为5.4μA。另外，场效应迁移率为6.6×10^-3cm²/Vs，电流的开关比为1×10⁵。

[晶体管特性的测定]

(比较例6)

除了在活性层50的形成中使用在氯仿中溶解比较例1的高分子化合物而得到的0.5重量％的溶液外，均与实施例7同样地制作具有图13所示结构的有机薄膜元件。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，虽然晶体管良好工作，但关于传递特性，在Vg＝-60V、Vsd＝-60V下得到漏电流5.0μA，低于实施例6、7。另外，由该特性算出场效应迁移率为4.8×10^-3cm²/Vs，电流的开关比为1×10⁴，均低于实施例6、7。

[原料化合物的合成]

(合成例9：1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)芘的合成)

在氮氛围气下，在200ml的三口烧瓶中加入1，6-二溴芘2.0g(5.56mmol)、双戊酰二硼3.09g(12.2mmol)、二氯双(二苯基膦二茂铁)钯0.27g(0.33mmol)、乙酸钾7.20g(73.3mmol)、1，1-二苯基膦二茂铁0.19g(0.33mmol)、以及脱水二噁烷47ml，加热回流约10小时。用硅藻土将反应液过滤后，用热甲苯洗涤不溶物。将滤液浓缩，再加入己烷，加热洗涤，热过滤。在滤液中加入活性炭进行脱色处理后，进行硅藻土过滤。将得到的无色透明滤液浓缩后，减压干燥，得到白色固体即下述化学式(22)所示的1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)芘0.29g。用¹H-NMR分析得到的化合物，结果如下。

¹H-NMR(300MHz/CDCl₃)δ9.08(2H，d)、8.56(2H，d)、8.48(2H，s)、8.21(4H，m)、1.49(24H，m)

[高分子化合物的合成]

(比较例7)

在经氮置换了的50ml三口烧瓶中，加入合成例9中得到的1，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)芘0.20g(0.43mmol)、5，5’-二溴-4，4’-二(十二烷基)噻吩0.28g(0.43mmol)、二氯双(三苯基膦)钯0.22mg(3.06μmol)、三辛酰基甲基氯化铵(商品名：Aliquat336、Aldrich制)49.4mg(0.12mmol)以及甲苯15ml，一边在55℃下搅拌，一边滴加2mol/L碳酸钠水溶液0.79ml。滴加结束后，升温至105℃，加热回流4.5小时，加入苯基硼酸30.0mg和脱水THF 2ml，在95℃下搅拌3小时。接着，加入N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物0.25g和水，搅拌6小时。

接着，从得到的混合液除去水层后，用热水将有机层洗涤1次，用2重量％乙酸洗涤1次，再用热水洗涤1次。将有机层加入到甲醇中，将析出的固体回收，减压干燥。将该固体再溶解于邻二氯苯中，通过硅胶-氧化铝柱后，加入到300ml的甲醇中。将析出的沉淀过滤回收，减压干燥。得到的高分子化合物的数均分子量为1.2×10³，重均分子量为1.4×10³。

[晶体管特性的测定]

(比较例8)

使用在比较例7中得到的高分子化合物，与实施例7同样地制作具有图13所示结构的有机薄膜元件。

对制得的有机薄膜元件，在栅电压Vg为0～-60V、源·漏间电压Vsd为0～-60V之间变化的条件下测定晶体管特性。其结果是，关于传递特性，几乎未观测到漏电流，无法算出场效应迁移率和电流的开关比。

Claims (16)

1.一种具有下述通式(1)所示的重复单元的高分子化合物，

式中，R¹表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，1为2～8的整数，另外，多个R¹可分别相同或不同。

2.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中，所述式(1)所示的重复单元是选自下述通式(2a)和(2b)所示的重复单元中的重复单元，

式中，R²¹～R³⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，其中，R²¹～R²⁸中的至少2个为氢原子以外的基团，R²⁹～R³⁶中的至少2个为氢原子以外的基团。

3.根据权利要求1或2所述的高分子化合物，所述高分子化合物还具有下述通式(3)所示的重复单元，

式中，X表示亚芳基、2价杂环基、具有金属络合物结构的2价基团、2价芳香族胺基、-CR⁴⁵＝CR⁴⁶-所示的基团或-C≡C-所示的基团，它们可以分别具有取代基，n表示1～5的整数，另外，当存在多个X时，多个X可分别相同或不同，-CR⁴⁵＝CR⁴⁶-中，R⁴⁵和R⁴⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、氟原子、1价杂环基或氰基。

4.根据权利要求2或3所述的高分子化合物，其中，所述式(2a)中的R²²和R²⁶为氢原子以外的同种基团和/或所述式(2b)中的R³²和R³⁵为氢原子以外的同种基团。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的高分子化合物，其中，所述式(2a)中的R²¹、R²³、R²⁴、R²⁵、R²⁷和R²⁸为氢原子和/或所述式(2b)中的R²⁹、R³⁰、R³¹、R³³、R³⁴和R³⁶为氢原子。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的高分子化合物，其中，在所述式(3)中，X为2价杂环基。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的高分子化合物，其中，在所述式(3)中，n为2。

8.根据权利要求3～7中任一项所述的高分子化合物，其中，所述式(3)所示的重复单元为下述通式(4)所示的结构，

式中，R⁴¹～R⁴⁴分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳基烷氧基、取代甲硅烷基、羧基、1价杂环基、氰基或氟原子。

9.具有下述式(1)所示的重复单元的高分子化合物的制造方法，包括使下述通式(5)所示的化合物聚合的聚合工序，

式中，R¹表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，1为2～8的整数，另外，多个R¹可以分别相同或不同，Y⁵¹和Y⁵²分别独立地为能聚合的取代基。

10.根据权利要求9所述的高分子化合物的制造方法，其中，所述式(5)所示的化合物为选自下述通式(6a)和(6b)所示的化合物中的化合物，

式中，R²¹～R³⁶分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、取代甲硅烷基、取代羧基、1价杂环基、氰基或氟原子，其中，R²¹～R²⁸中的至少2个为氢原子以外的基团，R²⁹～R³⁶中的至少2个为氢原子以外的基团，Y⁶¹和Y⁶⁴分别独立地为能聚合的取代基。

11.根据权利要求9或10所述的高分子化合物的制造方法，其中，在所述聚合工序中，进一步使下述通式(7)所示的化合物聚合，

式中，X表示亚芳基、2价杂环基、具有金属络合物结构的2价基团或-C≡C-所示的基团，它们可以分别具有取代基，n表示1～5的整数，另外，当存在多个X时，多个X可以分别相同或不同，Y⁷¹和Y⁷²分别独立地为能聚合的取代基。

12.一种组合物，其含有权利要求1～8中任一项所述的高分子化合物。

13.一种墨液组合物，其含有权利要求1～8中任一项所述的高分子化合物和溶剂。

14.根据权利要求13所述的墨液组合物，所述墨液组合物在25℃下的粘度为1～20mPa·s。

15.一种薄膜，其含有权利要求1～8中任一项所述的高分子化合物。

16.一种有机晶体管，其具有由权利要求15所述的薄膜构成的有机半导体层。

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