JP2008135500A

JP2008135500A - 電子輸送性膜

Info

Publication number: JP2008135500A
Application number: JP2006319693A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kamiya; 保則上谷; Shinya Tanaka; 慎哉田中; Atsushi Fujiwara; 藤原　　淳
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP4872628B2

Abstract

【課題】電子輸送性又は電子注入性に優れた電子輸送性膜を提供する。
【解決手段】下記式（１）：

（式中、Ａｒ¹、Ａｒ²及びＡｒ³は、それぞれ独立に、下記式：

で示されるいずれかの二価の基を表す。Ｑ¹及びＱ²の一方は、アルカリ金属原子又は水素原子である。)で表される化合物を含有する電子輸送性膜。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子輸送性又は電子注入性に優れた電子輸送性膜に関する。

近年、エレクトロニクス分野において、有機材料を用いた半導体デバイス（有機半導体デバイス）の研究開発が活発に行われている。この有機半導体デバイスとしては、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機薄膜太陽電池等が挙げられる。
この有機半導体デバイスに用いる材料には、電子輸送性、電子注入性が高いことが要求され、その結果、有機エレクトロルミネッセンス素子では低駆動電圧、有機薄膜太陽電池では高変換効率等の特性が得られる。
これに対して、有機半導体デバイスを構成する電子注入層として、アルカリ金属原子を含むジピバロイルメタン誘導体等からなる電子注入層が提案されている（特許文献１）。

特開２０００−２４３５６９号公報

しかし、アルカリ金属原子を含むジピバロイルメタン誘導体等からなる電子注入層では、十分な電子注入性又は電子輸送性を得ることができないという問題がある。

そこで、本発明は、電子輸送性又は電子注入性に優れた電子輸送性膜を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、特定の構造を持つ化合物を含有する電子輸送性膜が電子輸送性又は電子注入性に優れることを見いだし、本発明をなすに至った。

本発明は第一に、下記式（１）：

で示されるいずれかの二価の基を表す。ここで、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基を表し、ａは１〜１０の整数、ｂ及びｃはそれぞれ独立に１〜８の整数、ｄ、ｅ、ｆ及びｇはそれぞれ独立に１〜６の整数、ｈは１〜４の整数を表す。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｑ¹及びＱ²は、それぞれ独立に、末端にオキシラン環を有する１価の基、アルカリ金属原子、水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、オキセタン基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。但し、Ｑ¹及びＱ²の少なくとも一方は、アルカリ金属原子又は水素原子である。)
で表される化合物を含有する電子輸送性膜を提供する。
本発明は第二に、前記電子輸送性膜からなる電子輸送層及び電子注入層を提供する。
本発明は第三に、前記電子輸送性膜を有する有機半導体デバイス、前記電子輸送性膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子、及び前記電子輸送性膜を有する有機薄膜太陽電池を提供する。

本発明の電子輸送性膜は、電子輸送性又は電子注入性に優れるものである。従って、この電子輸送性膜は、有機半導体デバイス、有機エレクトルミネッセンス素子、有機薄膜太陽電池等の製造に有用である。この電子輸送性膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子は低駆動電圧化が達成でき、この電子輸送性膜を有する有機薄膜太陽電池では高変換効率が達成できる。

以下、本発明を詳細に説明する。

＜電子輸送性膜＞
本発明の電子輸送性膜は、前記式（１）で表される化合物を含有するものである。

前記式（１）中、Ａｒ¹、Ａｒ²及びＡｒ³で表される二価の基は、好ましくは下記式：

（式中、Ｒ、ａ、ｃ及びｈは、上記と同じ意味を表す。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるいずれかであり、より好ましくは下記式：

（式中、Ｒ、ｃ及びｈは、上記と同じ意味を表す。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるいずれかである。

前記式（１）中、Ｑ¹及びＱ²の少なくとも一方は、アルカリ金属原子又は水素原子であるが、Ｑ¹及びＱ²がそれぞれ独立に、アルカリ金属原子又は水素原子であることが好ましい。また、Ｑ¹及びＱ²の少なくとも一方が、アルカリ金属原子であることも好ましい。

Ｑ¹及びＱ²で表される炭素数１〜１８のアルキル基は、直鎖状であっても分枝鎖状であってもよい。その具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−オクタデシル基等が挙げられる。

Ｑ¹及びＱ²で表される末端にオキシラン環を有する１価の基としては、下記式：

で表されるものが挙げられる。

Ｑ¹及びＱ²で表されるアルカリ金属原子としては、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子、ルビジウム原子、セシウム原子、フランシウム原子が挙げられる。

Ｒで表される炭素数１〜１８のアルキル基は、前記Ｑ¹及びＱ²で表される炭素数１〜１８のアルキル基の項で説明し例示したものと同じであるが、メチル基が好ましい。

前記式（１）で表される化合物は、下記式（２）：

（式中、Ｑ¹、Ｑ²、Ａｒ²、Ｒ及びｈは、上記と同じ意味を表す。複数存在するｈは、同一であっても異なっていてもよい。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるものであることが好ましい。

前記式（２）で表される化合物の具体例としては、下記式：

で表されるものが挙げられる。

本発明の電子輸送性膜に含有される前記式（１）又は（２）で表される化合物は、一種単独であっても二種以上であってもよい。

−電子輸送性膜の製造方法−
本発明の電子輸送性膜は、特に限定されず、公知の方法により作製することができる。具体的には、真空蒸着法（抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法等）、スパッタリング法、ＬＢ法、分子積層法、塗布法（キャスティング法、スピンコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等）等が挙げられ、製造プロセスを簡略化できる点、生産性が優れている点で、塗布法が好ましい。前記塗布法では、前記式（１）又は（２）で表される化合物を溶媒に溶解して塗布液を調製し、該塗布液を所望の層又は電極上に塗布し乾燥させることで電子輸送性膜を形成することができる。

前記溶媒は、前記式（１）又は（２）で表される化合物を均一に溶解乃至分散し安定なものを公知の溶媒から適宜選択して使用できる。このような溶媒としては、アルコール類（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）、有機塩素類（クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、脂肪族炭化水素類（ノルマルヘキサン、シクロヘキサン等）、アミド類（ジメチルホルムアミド等）、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド等）等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。

前記式（１）又は（２）で表される化合物を前記溶媒に溶解する場合には、該溶媒の量は、該化合物の合計100重量部に対して、通常、1000〜100000重量部程度である。

なお、本発明の電子輸送性膜には、前記式（１）又は（２）で表される化合物に加えて、電子輸送性、電子注入性を損なわない範囲で、その他の成分を含有させてもよい。

前記塗布法により、本発明の電子輸送性膜を有機半導体デバイス等の積層構造における層又は電極上に作製する場合、先に塗布した層又は電極が後から塗布する層又は膜に含まれる溶媒に溶解してしまい、積層構造を作製し難い場合がある。

前記式（１）又は（２）で表される化合物において、Ｑ¹及びＱ²のいずれか一方、又は両方が水素の場合には、該化合物は親水性が高い。そのため、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、水に溶解させることで、親油性の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層、高分子を用いた有機薄膜太陽電池の活性層の上に、下層を溶解することなく容易に積層して塗布することが可能となる。

Ｑ¹及びＱ²のいずれか一方、又は両方がアルカリ金属原子である場合には、前記式（１）又は（２）で表される化合物をアルコール、水等の溶媒に溶解した後に塗布することにより、親油性の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層、有機薄膜太陽電池の活性層の上に、下層を溶解せずに容易に塗布し積層させることができる。陰極界面側に塗布した場合には、アルカリ金属原子の小さな仕事関数の作用で電子が注入されやすい電子注入層（詳細は後述する）を作製することができる。

Ｑ¹及びＱ²のいずれか一方、又は両方が、エポキシ基、オキセタン基、アクリロイル基又はメタクリロイル基である場合には、前記式（１）又は（２）で表される化合物が架橋性を有するものとなるので、光又は熱を照射することにより、熱安定性に優れた膜を作製することができる。なお、本発明の電子輸送性膜には、このように前記式（１）で表される化合物を用いてなるものも含む。

＜有機半導体デバイス＞
本発明の電子輸送性膜は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機薄膜太陽電池等の有機半導体デバイス等に用いることができる。これらの用途では、本発明の電子輸送性膜は、例えば、活性層、電子輸送層、電子注入層等（特には、電子輸送層及び／又は電子注入層）として用いることができる。例えば、発光層、活性層よりも陰極側に存在する場合は、電子輸送層となる。また、電子輸送層のうち、電極と接する層を電子注入層という。前記有機半導体デバイスの具体例としては、前記電子輸送性膜を電子輸送層及び／又は電子注入層として有する有機半導体デバイス、前記電子輸送性膜を電子輸送層及び／又は電子注入層として有する有機エレクトロルミネッセンス素子、並びに前記電子輸送性膜を電子輸送層及び／又は電子注入層として有する有機薄膜太陽電池等が挙げられる。

有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記電子輸送性膜からなる層を有するものであり、具体的には、例えば、陽極及び陰極からなる電極と、該電極間に設けられ前記電子輸送性膜からなる電子輸送層及び／又は前記電子輸送性膜からなる電子注入層とを有するものである。その他にも、例えば、以下の層構造のものが挙げられる。
ａ）陽極／正孔注入層（正孔輸送層）／発光層／陰極
ｂ）陽極／発光層／電子注入層（電子輸送層）／陰極
ｃ）陽極／正孔注入層（正孔輸送層）／発光層／電子注入層（電子輸送層）／陰極

有機薄膜太陽電池は、２つの異なる電極間に、電子供与性及び電子受容性の機能を有する有機薄膜層（活性層）、本発明の電子輸送性膜からなる電子輸送層、本発明の電子輸送性膜からなる電子注入層等を配置してなるものである。

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。

−分子量の測定方法−
実施例において、数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）及びピークトップ分子量（Ｍｐ）については、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算のものを求めた。具体的には、ＧＰＣ（東ソー製、商品名：HLC-8220GPC）により、TSKgel SuperHM-H（東ソー製）３本を直列に繋げたカラムを用いて、テトラヒドロフランを展開溶媒として0.5mL/分の流速で流し、40℃で測定した。検出器には、示差屈折率検出器を用いた。

＜合成例１＞（高分子化合物１の合成）
500mlの４口フラスコにトリスカプリリルメチルアンモニウムクロリド（Triscaprylylmethylammoniumchloride、商品名：Aliquat336）1.72g、下記式：

で表される化合物Ａ 6.2171g、下記式：

で表される化合物Ｂ 0.5085g、下記式：

で表される化合物Ｃ 6.2225g、及び下記式：

で表される化合物Ｄ 0.5487gを取り、窒素置換した。トルエン100mlを加え、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II） 7.6mg、炭酸ナトリウム水溶液24mlを加え、環流下で３時間攪拌した後、フェニルホウ酸0.40gを加え、終夜攪拌した。ナトリウムＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバメート水溶液を加え、さらに環流下で３時間攪拌した。得られた反応液を分液し、有機相を酢酸水溶液及び水で洗浄した後、メタノール中に滴下したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿を、ろ過し、減圧乾燥した後、トルエンに溶解させ、シリカゲル−アルミナカラムを通し、トルエンで洗浄した。得られたトルエン溶液をメタノール中に滴下したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿を、ろ過し、減圧乾燥した後、トルエンに溶解させ、メタノールに滴下ところ、沈殿が生じた。得られた沈殿を、ろ過し、減圧乾燥して、7.72gの高分子化合物１を得た。高分子化合物１のポリスチレン換算の数平均分子量Ｍｎは１．２×１０⁵であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量Ｍｗは２．９×１０⁵であった。

＜合成例２＞（高分子化合物２の合成）
５Ｌセパラブルフラスコにトリスカプリリルメチルアンモニウムクロリド（Triscaprylylmethylammoniumchloride、商品名：Aliquat336）40.18g、下記式：

で表される化合物Ｅ 234.06g、下記式：

で表される化合物Ｆ 172.06g、及び下記式：

で表される化合物Ｇ 28.5528gを取り、窒素置換した。アルゴンバブリングしたトルエン2620gを加え、攪拌しながら更に30分間バブリングした。酢酸パラジウム 99.1mg、トリス（ｏ−トリル）ホスフィン 937.0mgを加え、158gのトルエンで洗い流し、95℃に加熱した。17.5重量％炭酸ナトリウム水溶液855gを滴下後、バス温110℃に昇温し、9.5時間攪拌した後、フェニルホウ酸5.39gをトルエン96mlに溶解して加え、14時間攪拌した。200mlのトルエンを加え、反応液を分液し、有機相を３重量％酢酸水溶液850mlで２回、更に850mlの水とナトリウムＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバメート19.89gを加え、４時間攪拌した。分液後、シリカゲル−アルミナカラムを通し、トルエンで洗浄した。得られたトルエン溶液をメタノール50Lに滴下したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿を、メタノールで洗浄した。減圧乾燥後、11Lのトルエンに溶解させ、得られたトルエン溶液をメタノール50Lに滴下したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿を、ろ過し、減圧乾燥して、278.39gの高分子化合物２を得た。高分子化合物２のポリスチレン換算の数平均分子量Ｍｎは７．７×１０⁴であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量Ｍｗは３．８×１０⁵であった。

＜合成例３＞（化合物３の合成）
特開2002-308809号公報に記載の方法に従って、下記式：

で表される１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）−１−シクロヘキセン（化合物３）を合成した。

＜合成例４＞（化合物４の合成）
特開2005-29507号公報に記載の方法に従って、下記式：

で表される１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン（化合物４）を合成した。

＜合成例５＞（化合物５の合成）
50mLの三口フラスコに１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン 1.0g（3.62mmol）、及びエタノール50mLを加え、室温で30分攪拌した。そこへ水素化ナトリウム（純分60%品）0.29g（7.25mmol）を加え、さらに30分攪拌した。エバポレータで反応液を濃縮乾固させ、ヘキサン100ｍＬ加えてスラリー化した後、ろ過し、得られたケーキをさらにヘキサン50mLで洗浄後、減圧乾燥（５００Ｐａ、４時間）することで、下記式：

で表されるビスナトリウム塩（化合物５）1.10gを得た。

＜合成例６＞（化合物６の合成）
50mLの三口フラスコに１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン 0.50g（1.81mmol）、及びエタノール40mLを加え、室温で30分攪拌した。そこへtert-ブトキシカリウム0.41g（3.63mmol）を加え、さらに30分攪拌した。エバポレータで反応液を濃縮し、ヘキサン50ｍＬ加えてスラリー化した後、ろ過し、得られたケーキをさらにヘキサン50mLで洗浄後、減圧乾燥（５００Ｐａ、４時間）することで、下記式：

で表されるビスカリウム塩（化合物６）0.63gを得た。

＜合成例７＞（化合物７の合成）
50mLの三口フラスコに１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン 0.55g（1.99mmol）、及び脱水テトラヒドロフラン40mLを加え、室温で30分攪拌した。そこへｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液（1.59M）2.50mL（3.98mmol）を５分かけて滴下し、さらに30分攪拌した。エタノールを10mＬ加えた後、エバポレータで反応液を濃縮し、ヘキサン50ｍＬ加えてスラリー化した後、ろ過し、得られたケーキをさらにヘキサン50mLで洗浄後、減圧乾燥（５００Ｐａ、４時間）することで、下記式：

で表されるビスリチウム塩（化合物７）0.57gを得た。

＜合成例８＞（化合物８の合成）
50mLの三口フラスコに１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン 0.50g（1.81mmol）、及びエタノール40mLを加え、室温で30分攪拌した。そこへ炭酸セシウム0.59g（1.81mmol）を加え、さらに30分攪拌した。エバポレータで反応液を濃縮し、ヘキサン50mLを加えてスラリー化した後、ろ過し、得られたケーキをさらにヘキサン50mLで洗浄後、減圧乾燥（５００Ｐａ、４時間）することで、下記式：

で表されるビスセシウム塩（化合物８）0.93gを得た。

＜合成例９＞（化合物９の合成）
50mLの三口フラスコに4-[4-(4-ヒドロキシフェニル)-1-シクロヘキセン-1-イル]-2-メチルフェノール 0.50g（1.78mmol）、及びエタノール40mLを加え、室温で30分攪拌した。そこへtert-ブトキシカリウム0.40g（3.56mmol）を加え、さらに30分攪拌した。エバポレータで反応液を濃縮し、ヘキサン50mLを加えてスラリー化した後、ろ過し、得られたケーキをさらにヘキサン50mLで洗浄後、減圧乾燥（５００Ｐａ、４時間）することで、下記式：

で表されるビスカリウム塩（化合物９）0.62gを得た。

＜実施例１〜７、比較例１〜２＞（有機エレクトロルミネッセンス素子の作製、評価）
スパッタ法により150nmの厚みでインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）膜を付けたガラス基板に、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸の溶液（スタルク社製、商品名：Baytron AI4083）を用いてスピンコートにより成膜し、大気中、ホットプレート上で、200℃で、10分間乾燥して正孔注入層（膜厚：60nm）を作製した。次に、高分子化合物２のトルエン溶液（0.2μｍのテフロン（登録商標）フィルターで濾過）をスピンコートにより塗布し、グローブボックス中の窒素雰囲気下で、200℃で、15分間ベークして正孔輸送層（膜厚：20nm）を作製した。さらに、高分子化合物１のトルエン溶液（0.2μｍのテフロン（登録商標）フィルターで濾過）をスピンコートにより発光層を塗布した。なお、得られる膜厚が70nmとなるように調整した。その後、表１に記載の条件（化合物の有無、化合物の種類、調製する溶液中の化合物の濃度、溶媒の種類と組成）に従って溶液を調製し、得られた溶液を1000rpmの回転数でスピンコートすることで電子輸送層を作製した。なお、比較例１、２では電子輸送層を作製しなかった。

こうして得られた積層体を減圧下、90℃で１時間乾燥した後、表１に記載の条件（陰極の種類）で陰極を蒸着した。Ｂａ／Ａｌ（バリウム／アルミニウム）陰極の場合は、Ｂａを４ｎｍ蒸着した後、Ａｌを100ｎｍ蒸着した。Ａｌ陰極の場合はＡｌのみを100ｎｍ蒸着した。こうして目的とする素子を作製した。なお、蒸着のときの真空度は、すべて１〜９×１０^-3Ｐａであった。素子の形状は、２ｍｍ×２ｍｍの正四角形であった。得られた素子に段階的に電圧を印加することにより、電流密度と発光輝度を測定した。発光効率は、発光輝度を電流密度で割ることにより算出した。表１に、９Ｖのバイアス電圧の時の電流密度及び最大発光効率を示す。

＊「iPrOH」は、イソプロピルアルコールを意味する。

−評価−
表１から分かるように、同一の陰極で比較した場合、化合物３〜９の溶液を塗布して電子輸送層を形成した場合、電子輸送層の無いものに比べて、作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の９Ｖバイアス電圧時の電流密度が向上し、高い最大発光効率を示した。即ち、本発明の電子輸送性膜は、電子輸送性又は電子注入性に優れることが認められた。

＜実施例８、比較例３＞（有機薄膜太陽電池の作製、評価）
スパッタ法により150nmの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板に、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸の溶液（スタルク社製、商品名：Baytron AI4083）を用いてスピンコートにより成膜し、大気中、ホットプレート上で、200℃で、10分間乾燥して正孔注入層を作製した。得られた膜厚は60nmであった。次に、レジオレギュラーポリ−３−ヘキシルチオフェン（市販品、Aldrich社製）とＰＣＢＭ（phenyl C61-butylic acid methyl ester、フロンティアカーボン社製、nanom spectra E100）の１：１（重量割合）のｏ−ジクロロベンゼン溶液（1.0μｍのテフロン（登録商標）フィルターで濾過）をスピンコートにより塗布し、有機薄膜太陽電池の活性層（膜厚：100nm）を得た。
次いで、実施例８では、化合物４の１重量％イソプロパノール溶液を活性層に塗布し、電子輸送層を作製した。一方、比較例３では、電子輸送層を作製しなかった。
これを150℃/10分の条件で、窒素雰囲気下でベークした。その後、真空蒸着機によりＡｌを100nm蒸着した。蒸着のときの真空度は、すべて１〜９×１０^-3Ｐａであった。また、得られた有機薄膜太陽電池の形状は、２ｍｍ×２ｍｍの正四角形であった。得られた有機薄膜太陽電池の特性（変換効率、開放端電圧、短絡電流）をソーラシミュレーター(商品名：AM1.5Gフィルター、100mW/cm²)で測定した。測定結果を表２に示す。

−評価−
表２から分かるように、化合物４を用いて形成した電子輸送層を有する有機薄膜太陽電池（実施例８）は、該電子輸送層を有しない有機薄膜太陽電池（比較例４）に比べて高い変換効率、開放端電圧、短絡電流を示した。即ち、本発明の電子輸送性膜は、電子輸送性又は電子注入性に優れることが認められた。

Claims

下記式（１）：

（式中、Ａｒ¹、Ａｒ²及びＡｒ³は、それぞれ独立に、下記式：

で示されるいずれかの二価の基を表す。ここで、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基を表し、ａは１〜１０の整数、ｂ及びｃはそれぞれ独立に１〜８の整数、ｄ、ｅ、ｆ及びｇはそれぞれ独立に１〜６の整数、ｈは１〜４の整数を表す。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｑ¹及びＱ²は、それぞれ独立に、末端にオキシラン環を有する１価の基、アルカリ金属原子、水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、オキセタン基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。但し、Ｑ¹及びＱ²の少なくとも一方は、アルカリ金属原子又は水素原子である。)
で表される化合物を含有する電子輸送性膜。
前記式（１）で表される化合物が、下記式（２）：

（式中、Ｑ¹、Ｑ²、Ａｒ²、Ｒ及びｈは、上記と同じ意味を表す。複数存在するｈは、同一であっても異なっていてもよい。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるものである請求項１に記載の電子輸送性膜。
前記Ａｒ²が、下記式：

（式中、Ｒ、ａ、ｃ及びｈは、上記と同じ意味を表す。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるいずれかの二価の基を表す請求項１又は２に記載の電子輸送性膜。
前記Ａｒ²が、下記式：

（式中、Ｒ、ｃ及びｈは、上記と同じ意味を表す。Ｒが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるいずれかの二価の基を表す請求項３に記載の電子輸送性膜。
前記Ｑ¹及びＱ²が、それぞれ独立に、アルカリ金属原子又は水素原子である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子輸送性膜。
前記Ｑ¹及びＱ²の少なくとも一方が、アルカリ金属原子である請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子輸送性膜。
前記Ｒがメチル基である請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子輸送性膜。
有機半導体デバイス用である請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子輸送性膜。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子輸送性膜からなる電子輸送層。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子輸送性膜からなる電子注入層。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子輸送性膜を有する有機半導体。
前記電子輸送性膜が電子輸送層及び／又は電子注入層である請求項１１に記載の有機半導体デバイス。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子輸送性膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記電子輸送性膜が電子輸送層及び／又は電子注入層である請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子輸送性膜を有する有機薄膜太陽電池。
前記電子輸送性膜が電子輸送層及び／又は電子注入層である請求項１５に記載の有機薄膜太陽電池。