JP2012007165A - Polymer thin film device - Google Patents

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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel polymer compound useful as a material for a thin film for a polymer thin film device such as an organic thin film transistor and an organic solar battery.SOLUTION: The polymer compound contains a repeating unit represented by formula (1) and a repeating unit represented by formula (2), and has a number-average molecular weight in terms of polystyrene of 10to 10. In the formulas, Arand Areach independently denote a trivalent aromatic hydrocarbon or a trivalent heterocyclic group; Xand Xeach independently denote O, S, C(=O), S(=O), SOor the like, and Xand Xare not identical; Y denotes O or S; Rdenotes halogen, alkyl, alkyloxy or the like; and m denotes 0 or 1; n denotes an integer of 1 to 6; o denotes an integer of 1 to 6; and p denotes an integer of 0 to 2.

Description

本発明は、高分子化合物、該高分子化合物を含む高分子薄膜および該高分子薄膜を用いた高分子薄膜素子に関する。   The present invention relates to a polymer compound, a polymer thin film containing the polymer compound, and a polymer thin film element using the polymer thin film.

電子輸送性またはホール輸送性を有する有機材料を含む薄膜は、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池などの薄膜素子への応用が期待され、種々検討されている。
このような薄膜に用いる材料として、電子輸送性またはホール輸送性の分子構造を主鎖に持つ高分子化合物である、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体等が知られている(非特許文献1〜4)。
Thin films containing an organic material having an electron transport property or a hole transport property are expected to be applied to thin film elements such as organic thin film transistors and organic solar cells, and various studies have been made.
As a material used for such a thin film, a polyphenylene vinylene derivative, a polyfluorene derivative, a polyphenylene derivative, a polythiophene derivative, a polythienylene vinylene derivative, or the like, which is a high molecular compound having an electron transporting or hole transporting molecular structure in the main chain Is known (Non-Patent Documents 1 to 4).

Appl. Phys. Lett. Vol.49 (1986) p.1210Appl. Phys. Lett. Vol. 49 (1986) p. 1210 Appl. Phys. Lett. Vol.63 (1993) p.1372Appl. Phys. Lett. Vol. 63 (1993) p. 1372 Appl. Phys. Lett. Vol.77 (2000) p.406Appl. Phys. Lett. Vol. 77 (2000) p. 406 ”Semiconducting Polymers”, Eds. G. Hadziioannou and P.F. van Hutten (2000) Wiley−VCH.“Semiconductor Polymers”, Eds. G. Hadziioannou and P.M. F. van Hutten (2000) Wiley-VCH.

本発明の目的は、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池などの高分子薄膜素子用の薄膜の材料として有用な新規な高分子化合物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel polymer compound useful as a material for a thin film for a polymer thin film element such as an organic thin film transistor or an organic solar battery.

即ち本発明は、下記式(1)で示される繰り返し単位と式(2)で示される繰り返し単位とを含み、ポリスチレン換算の数平均分子量が103〜108である高分子化合物を提供するものである。

Figure 2012007165

〔式中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表し、X1およびX2は、それぞれ独立に、O,S,C(=O),S(=O),SO2,C(R1)(R2),Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)を表し、R1〜R8はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。C(R1)(R2)におけるR1とR2、Si(R3)(R4)におけるR3とR4は互いに結合して環を形成してもよい。mは0または1を表し、nは、1から6までの整数を表す。ただし、m=0の場合、X1はC(R1)(R2)を表さず、m=1の場合、X1とX2は、同一ではない。また、X1とAr2は、Ar1の環を構成する炭素原子のうち隣り合う炭素原子(環の隣接位ということがある)にそれぞれ結合し、m=1の場合、X2とAr1はAr2の環を構成する炭素原子のうち隣り合う炭素原子にそれぞれ結合し、m=0の場合、X1とAr1はAr2の環を構成する炭素原子のうち隣り合う炭素原子にそれぞれ結合している。〕
Ar1、Ar2、X1およびX2がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。

Figure 2012007165

〔式中、oは、1から10までの整数を表し、pは0から2までの整数を表し、
YはO,S,C(R10)(R11),Si(R12)(R13)またはN(R14)を表し、R10、R11、R12、R13およびR14はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。R10とR11、R12とR13は互いに結合して環を形成してもよい。R9は、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。R9が複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよく、また、R9同士で互いに結合して環を形成していてもよい。〕 That is, the present invention provides a polymer compound comprising a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the formula (2) and having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 3 to 10 8. It is.

Figure 2012007165

[Wherein, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a trivalent aromatic hydrocarbon group or a trivalent heterocyclic group, and X 1 and X 2 each independently represent O, S, C ( = O), S (= O), SO 2 , C (R 1 ) (R 2 ), Si (R 3 ) (R 4 ), N (R 5 ), B (R 6 ), P (R 7 ) Or P (═O) (R 8 ), wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, aryl Alkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group Group, monovalent heterocyclic group, hetero An aryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group, heteroaryloxycarbonyl group or cyano group is represented. R 1 and R 2 in C (R 1 ) (R 2 ) and R 3 and R 4 in Si (R 3 ) (R 4 ) may be bonded to each other to form a ring. m represents 0 or 1, and n represents an integer of 1 to 6. However, when m = 0, X 1 does not represent C (R 1 ) (R 2 ), and when m = 1, X 1 and X 2 are not the same. X 1 and Ar 2 are bonded to adjacent carbon atoms (sometimes referred to as adjacent positions of the ring) among the carbon atoms constituting the ring of Ar 1 , and when m = 1, X 2 and Ar 1 Are bonded to adjacent carbon atoms constituting the ring of Ar 2 , and when m = 0, X 1 and Ar 1 are each bonded to adjacent carbon atoms of the ring constituting Ar 2. Are connected. ]
When a plurality of Ar 1 , Ar 2 , X 1 and X 2 are present, they may be the same or different.

Figure 2012007165

[Wherein, o represents an integer from 1 to 10, p represents an integer from 0 to 2,
Y represents O, S, C (R 10 ) (R 11 ), Si (R 12 ) (R 13 ) or N (R 14 ), and R 10 , R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are respectively Independently, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group , Acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, aryl Alkenyl, arylalkynyl, carboxyl, alkyloxycarbonyl, aryloxycarbonyl, arylalkenyl Oxycarbonyl group, a heteroaryloxy group or a cyano group. R 10 and R 11 , R 12 and R 13 may combine with each other to form a ring. R 9 is a halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid Imido group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group Represents an arylalkynyl group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group or a cyano group. If R 9 is more, they may be the same or different, and may form a ring together with R 9 together. ]

さらに本発明は、上記式(1)で示される繰り返し単位、上記式(2)で示される繰り返し単位および下記式(3)で示される繰り返し単位とを含み、ポリスチレン換算の数平均分子量が103〜108である高分子化合物を提供するものである。

Figure 2012007165

〔式中、Ar3は2価の芳香族炭化水素基、2価の複素環基または−CR15=CR16−を表す。R15およびR16はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。qは、1から6までの整数を表す。〕 The present invention further includes a repeating unit represented by the above formula (1), a repeating unit represented by the above formula (2), and a repeating unit represented by the following formula (3), and has a number average molecular weight in terms of polystyrene of 10 3. The high molecular compound which is -10 < 8 > is provided.

Figure 2012007165

[In the formula, Ar 3 represents a divalent aromatic hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group or —CR 15 ═CR 16 —. R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl Group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group Represents a heteroarylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group or a cyano group. q represents an integer of 1 to 6. ]

本発明の高分子化合物は高分子薄膜素子用の薄膜の材料として有用である。   The polymer compound of the present invention is useful as a thin film material for a polymer thin film element.

本発明に係る順スタガ型有機薄膜トランジスタの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a forward staggered organic thin film transistor according to the present invention. 本発明に係る順スタガ斜め型有機薄膜トランジスタの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a forward staggered organic thin film transistor according to the present invention. 本発明に係る逆スタガ型有機薄膜トランジスタの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of an inverted staggered organic thin film transistor according to the present invention. 本発明に係る逆スタガ型斜め有機薄膜トランジスタの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of an inverted staggered oblique organic thin film transistor according to the present invention. 本発明に係る太陽電池の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to the present invention. 本発明に係る積層型光センサの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer photosensor according to the present invention. 本発明に係る積層型光センサの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer photosensor according to the present invention. 本発明に係る単層型光センサの概略断面図。1 is a schematic sectional view of a single-layer photosensor according to the present invention. 本発明に係る単層型電子写真感光体の概略断面図。1 is a schematic sectional view of a single layer type electrophotographic photosensitive member according to the present invention. 本発明に係る積層型電子写真感光体の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer electrophotographic photoreceptor according to the present invention. 本発明に係る積層型電子写真感光体の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer electrophotographic photoreceptor according to the present invention. 本発明に係る空間光変調素子の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a spatial light modulation element according to the present invention.

本発明の高分子化合物は、上記式(1)で示される繰り返し単位と上記式(2)で示される繰り返し単位とを含む。さらに、本発明の高分子化合物は、上記式(1)で示される繰り返し単位、上記式(2)で示される繰り返し単位と上記式(3)で示される繰り返し単位とを含む。 The polymer compound of the present invention includes a repeating unit represented by the above formula (1) and a repeating unit represented by the above formula (2). Furthermore, the polymer compound of the present invention includes a repeating unit represented by the above formula (1), a repeating unit represented by the above formula (2), and a repeating unit represented by the above formula (3).

上記式(1)中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表す。 In the above formula (1), Ar 1 and Ar 2 each independently represent a trivalent aromatic hydrocarbon group or a trivalent heterocyclic group.

ここで3価の芳香族炭化水素基とは、ベンゼン環または縮合環から水素原子3個を除いた残りの原子団をいい、通常炭素数6〜60、好ましくは6〜20であり、下記の基が例示される。これらの中でもベンゼン環から水素原子3個を除いた残りの原子団が最も好ましい。なお、芳香族炭化水素基上に置換基を有していてもよい。3価の芳香族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。   Here, the trivalent aromatic hydrocarbon group means a remaining atomic group obtained by removing three hydrogen atoms from a benzene ring or condensed ring, and usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms. Examples are groups. Among these, the remaining atomic group obtained by removing three hydrogen atoms from the benzene ring is most preferable. In addition, you may have a substituent on the aromatic hydrocarbon group. The carbon number of the trivalent aromatic hydrocarbon group does not include the carbon number of the substituent.

Figure 2012007165
Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

また、3価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子3個を除いた残りの原子団をいい、炭素数は、通常4〜60、好ましくは4〜20である。なお複素環基上に置換基を有していてもよく、複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。   Moreover, a trivalent heterocyclic group means the remaining atomic groups remove | excluding three hydrogen atoms from the heterocyclic compound, and carbon number is 4-60 normally, Preferably it is 4-20. Note that the heterocyclic group may have a substituent, and the carbon number of the heterocyclic group does not include the carbon number of the substituent.

ここに複素環化合物とは、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、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ケイ素などのヘテロ原子を環内に含むものをいう。3価の複素環基の中では3価の芳香族複素環基が好ましい。   Here, the heterocyclic compound is an organic compound having a cyclic structure, and the elements constituting the ring include not only carbon atoms but also heteroatoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus, boron, and silicon in the ring. Say things. Of the trivalent heterocyclic groups, trivalent aromatic heterocyclic groups are preferred.

3価の複素環基としては、例えば以下のものが例示される。   Examples of the trivalent heterocyclic group include the following.

Figure 2012007165
Figure 2012007165


Figure 2012007165

Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165


Figure 2012007165

Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

Figure 2012007165
Figure 2012007165

上記式中、R’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、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、アリールアルキルアミノ基、アシルオキシ基、アミド基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。
R“は水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、置換シリル基、アシル基、または1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基を表す。
In the above formula, each R ′ is independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylamino group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylamino group, arylalkyl group, arylalkoxy group. Represents an arylalkylthio group, an arylalkylamino group, an acyloxy group, an amide group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group.
R "represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, a substituted silyl group, an acyl group, or a monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, or heteroarylthio group.

3価の芳香族炭化水素基、または3価の複素環基上に有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基が例示される。置換基が複数ある場合は、置換基同士で環を形成していても良い。   Examples of the substituent that may be present on the trivalent aromatic hydrocarbon group or the trivalent heterocyclic group include a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group. Group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group Substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group, hetero Aryloxycarbonyl group or Roh groups. When there are a plurality of substituents, the substituents may form a ring.

上記式(1)中、X1およびX2は、それぞれ独立に、O,S,C(=O),S(=O),SO2,C(R1)(R2),Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)を表す。ただし、X1とX2は同一ではない。 In the above formula (1), X 1 and X 2 are each independently O, S, C (═O), S (═O), SO 2 , C (R 1 ) (R 2 ), Si (R 3 ) represents (R 4 ), N (R 5 ), B (R 6 ), P (R 7 ) or P (═O) (R 8 ). However, X 1 and X 2 are not the same.

式(1)中、R1〜R8はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。 In formula (1), R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group , Arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic ring Represents a group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group, heteroaryloxycarbonyl group or cyano group.

C(R1)(R2)におけるR1とR2、Si(R3)(R4)におけるR3とR4は互いに結合して環を形成してもよい。この場合、環構造部分としては具体的には下記が例示される。



Figure 2012007165
R 1 and R 2 in C (R 1 ) (R 2 ) and R 3 and R 4 in Si (R 3 ) (R 4 ) may be bonded to each other to form a ring. In this case, specific examples of the ring structure moiety are as follows.



Figure 2012007165

また、m=0の場合、X1はC(R1)(R2)を表さない。
上記式(1)中、nは、1から6までの整数を表し、1から3までの整数がより好ましく、1から2までの整数がさらに好ましい。
上記式(1)中、mは0または1を表し、有機薄膜トランジスタ用材料等としては、m=1が好ましく、n=1およびm=1が特に好ましい。
When m = 0, X 1 does not represent C (R 1 ) (R 2 ).
In the above formula (1), n represents an integer of 1 to 6, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably an integer of 1 to 2.
In the above formula (1), m represents 0 or 1, and the organic thin film transistor material and the like are preferably m = 1, and particularly preferably n = 1 and m = 1.

中でも、式(1)のX2が、C(R1)(R2),Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(O)(R8)であることが好ましく、C(R1)(R2)であることがより好ましい。
(式中、R1〜R8はそれぞれ独立に、前記と同じ意味を表す。)


Among them, X 2 in the formula (1) is C (R 1 ) (R 2 ), Si (R 3 ) (R 4 ), N (R 5 ), B (R 6 ), P (R 7 ) or P (O) (R 8 ) is preferred, and C (R 1 ) (R 2 ) is more preferred.
(Wherein R 1 to R 8 each independently represent the same meaning as described above.)


また、式(1)のX1が、O,S,C(=O),S(O),SO2,Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)であることが好ましく、O,S,C(=O),S(O)またはSO2であることがより好ましく、OまたはSであることが特に好ましい。 X 1 in the formula (1) is O, S, C (═O), S (O), SO 2 , Si (R 3 ) (R 4 ), N (R 5 ), B (R 6 ). , P (R 7 ) or P (═O) (R 8 ), more preferably O, S, C (═O), S (O) or SO 2 , It is particularly preferred.

m=1の場合、−X1−X2-としては、下記(4)、(5)、(6)で示される基があげられる。 When m = 1, examples of —X 1 —X 2 — include groups represented by the following (4), (5), and (6).


Figure 2012007165

(4)

Figure 2012007165

(4)


Figure 2012007165

(5)
Figure 2012007165

(5)


Figure 2012007165

(6)

Figure 2012007165

(6)

中でも、化合物の安定性の観点から(5)、(6)式の基が好ましく、より好ましくは(6)式の基である。 Of these, groups of the formulas (5) and (6) are preferable from the viewpoint of the stability of the compound, and a group of the formula (6) is more preferable.

本発明の高分子化合物は、上記式(1)の繰り返し単位に加えて、式(2)の繰り返し単位を含む。

Figure 2012007165
The polymer compound of the present invention includes a repeating unit of the formula (2) in addition to the repeating unit of the above formula (1).

Figure 2012007165

式(2)中、oは、1から10までの整数を表し、1から6までの整数がより好ましく、さらに好ましくは1から5までの整数である。 In the formula (2), o represents an integer of 1 to 10, more preferably an integer of 1 to 6, and still more preferably an integer of 1 to 5.

上記式(2)中、pは、0から2までの整数を表す。
oが2以下の場合、p=0または1が好ましく、p=0がさらに好ましい。oが3以上の場合、溶解性の観点から複数の5員環のひとつ以上はp=1または2であることが好ましい。
In the above formula (2), p represents an integer from 0 to 2.
When o is 2 or less, p = 0 or 1 is preferable, and p = 0 is more preferable. When o is 3 or more, it is preferable that one or more of the plurality of 5-membered rings is p = 1 or 2 from the viewpoint of solubility.

上記式(2)中、YはO,S,C(R10)(R11),Si(R12)(R13),N(R14)を表し、O,Sが好ましく、より好ましくはSである。
また、R10〜R14はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。
In the above formula (2), Y represents O, S, C (R 10 ) (R 11 ), Si (R 12 ) (R 13 ), N (R 14 ), and O and S are preferable, more preferably S.
R 10 to R 14 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group , Acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryl An oxy group, a heteroarylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group, or a cyano group is represented.

上記式(2)中、R9は、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表し、好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基であり、より好ましくは、アルキル基、アルキルオキシ基であり、R9が複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよく、また、R9同士で互いに結合して環を形成していてもよい。 In the above formula (2), R 9 is a halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, Acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, hetero An arylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group or a cyano group, preferably a halogen atom or an alkyl group , Archi Oxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an arylalkyl group, arylalkyloxy group, an arylalkylthio group, more preferably an alkyl group, an alkyloxy group, if R 9 is more These may be the same or different, and R 9 may be bonded to each other to form a ring.

9同士で互いに結合して環を形成している場合、環構造部分としては具体的には下記が例示される。



Figure 2012007165

When R 9 is bonded to each other to form a ring, specific examples of the ring structure portion include the following.



Figure 2012007165

本発明の高分子化合物は、上記式(1)の繰り返し単位および上記式(2)の繰り返し単位に加えて、式(3)の繰り返し単位を含んでいてもよい。

Figure 2012007165
The polymer compound of the present invention may contain a repeating unit of the formula (3) in addition to the repeating unit of the above formula (1) and the repeating unit of the above formula (2).

Figure 2012007165

式(3)中、Ar3は2価の芳香族炭化水素基、2価の複素環基または−CR15=CR16−を表し、好ましくは2価の複素環基、−CR15=CR16−であり、より好ましくは−CR15=CR16−である。 In the formula (3), Ar 3 represents a divalent aromatic hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group or —CR 15 ═CR 16 —, preferably a divalent heterocyclic group, —CR 15 ═CR 16 -, more preferably -CR 15 = CR 16 - it is.

ここで2価の芳香族炭化水素基とは、ベンゼン環または縮合環から水素原子2個を除いた残りの原子団をいい、通常炭素数6〜60、好ましくは6〜20であり、上記に例示した3価の芳香族炭化水素基において水素原子3個を除いところのいずれかに水素原子を1個加えた基が例示される。これらの中でもベンゼン環から水素原子2個を除いた残りの原子団が最も好ましい。なお、芳香族炭化水素基上に置換基を有していてもよい。2価の芳香族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。 Here, the divalent aromatic hydrocarbon group means a remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring or condensed ring, and usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms. Examples are groups in which one hydrogen atom is added to any of the three trivalent aromatic hydrocarbon groups except for three hydrogen atoms. Among these, the remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from the benzene ring is most preferable. In addition, you may have a substituent on the aromatic hydrocarbon group. The carbon number of the divalent aromatic hydrocarbon group does not include the carbon number of the substituent.

また、2価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子2個を除いた残りの原子団をいい、炭素数は、通常4〜60、好ましくは4〜20である。2価の複素環基としては、上記に例示した3価の複素環基において水素原子3個を除いところのいずれかに水素原子を1個加えた基が例示される。なお複素環基上に置換基を有していてもよく、複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。   Moreover, a bivalent heterocyclic group means the remaining atomic groups remove | excluding two hydrogen atoms from the heterocyclic compound, and carbon number is 4-60 normally, Preferably it is 4-20. Examples of the divalent heterocyclic group include groups in which one hydrogen atom is added to any of the trivalent heterocyclic groups exemplified above except for three hydrogen atoms. Note that the heterocyclic group may have a substituent, and the carbon number of the heterocyclic group does not include the carbon number of the substituent.

上記式(3)中、R15およびR16はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。 In the above formula (3), R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy Group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent complex Represents a cyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group, heteroaryloxycarbonyl group or cyano group. .

式(3)中、qは、1から6までの整数を表し、1から3までの整数がより好ましく、さらに好ましくは1から2までの整数である。
In Formula (3), q represents an integer of 1 to 6, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably an integer of 1 to 2.

本発明の高分子化合物の中では、電子輸送性またはホール輸送性を高めるという観点から式(1)と式(2)が結合した構造(7)を有するものが好ましい。

Figure 2012007165
Among the polymer compounds of the present invention, those having a structure (7) in which the formula (1) and the formula (2) are combined are preferable from the viewpoint of enhancing the electron transport property or the hole transport property.

Figure 2012007165

本発明の高分子化合物の中で、上記式(1)の繰り返し単位および上記式(2)の繰り返し単位に加えて上記式(3)の繰り返し単位を含んでいる場合、式(2)の繰り返し単位を複数含んでいてもよい。式(2)の繰り返し単位を複数含んでいる場合、それらは同一でも異なっていてもよい。電子輸送性またはホール輸送性を高めるという観点から式(1)と式(2)および式(3)が結合した構造(8)を有するものが好ましい。

Figure 2012007165

ここで、Y'、R9'、o'、p'は上記Y、R9、o、pと同じ意味を表し、Y、R9、o、pと同一でも異なっていてもよい。 When the polymer compound of the present invention contains a repeating unit of the above formula (3) in addition to the repeating unit of the above formula (1) and the repeating unit of the above formula (2), the repeating of the formula (2) A plurality of units may be included. When a plurality of repeating units of the formula (2) are included, they may be the same or different. From the viewpoint of enhancing electron transportability or hole transportability, those having a structure (8) in which the formula (1), the formula (2) and the formula (3) are combined are preferable.
Figure 2012007165

Here, Y ', R 9', o ', p' are the Y, R 9, o, represents the same meaning as p, Y, R 9, o , may be the same or different and p.

上記式(7)で示される構造の例としては、例えば、n=1;o=2、3または5;Y=Sとすると、以下の式(9)〜(14)で示される構造、およびこれらの構造中の芳香族炭化水素または複素環基上にさらに置換基を有する構造が例示される。また、上記式(8)で示される構造の例としては、例えば、n=1;o=1;o'=1;q=1;Y=S;Y'=Sとすると、以下の式(15)〜(17)で示される構造、およびこれらの構造中の芳香族炭化水素基または複素環基上にさらに置換基を有する構造が例示される。   Examples of the structure represented by the above formula (7) include, for example, the structures represented by the following formulas (9) to (14), where n = 1; o = 2, 3 or 5; Examples of the structure further include a substituent on the aromatic hydrocarbon or heterocyclic group in these structures. Further, as an example of the structure represented by the above formula (8), for example, if n = 1; o = 1; o ′ = 1; q = 1; Y = S; Y ′ = S, the following formula ( Examples are the structures represented by 15) to (17) and the structure further having a substituent on the aromatic hydrocarbon group or heterocyclic group in these structures.


Figure 2012007165
(9)


Figure 2012007165
(9)

Figure 2012007165

(10)
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Figure 2012007165

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Figure 2012007165

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(14)
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Figure 2012007165

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Figure 2012007165

(16)


Figure 2012007165
(17)

Figure 2012007165
(17)

(式中、R1〜R9、R15およびR16は、前記と同じ意味を表す。R1'〜R4'は上記R1〜R4と同じ意味を表す。) (Wherein, R 1 ~R 9, R 15 and R 16 are the same meanings as .R 1 '~R 4' are as defined above R 1 ~R 4.)

これらのうち、式(9)、式(14)、式(15)、式(17)で示される基、およびこれらの芳香族炭化水素基または複素環上にさらに置換基を有する基が好ましく、式(9)、式(15)で示される基、およびこれらの芳香族炭化水素基または複素環上にさらに置換基を有する基がさらに好ましい。置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基が例示され、置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。   Of these, groups represented by formula (9), formula (14), formula (15), and formula (17), and groups further having substituents on these aromatic hydrocarbon groups or heterocyclic rings are preferred, A group represented by the formula (9) or the formula (15) and a group further having a substituent on the aromatic hydrocarbon group or the heterocyclic ring are more preferable. Examples of the substituent include a halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, Acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl Group, arylalkynyl, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group, heteroaryloxycarbonyl group or cyano group, and the substituents may be bonded to each other to form a ring. Good.

上記式(1)、式(2)または式(3)において、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、よう素が例示される。   In the above formula (1), formula (2) or formula (3), examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

アルキル基は、直鎖、分岐または環状のいずれでもよく、置換基を有していてもよく、炭素数が通常1〜20程度であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、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、ラウリル基、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などが例示される。   The alkyl group may be linear, branched or cyclic, and may have a substituent, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. I-propyl group, butyl group, i-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyl Examples include octyl group, lauryl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluorobutyl group, perfluorohexyl group, perfluorooctyl group and the like.

アルキルオキシ基は、直鎖、分岐または環状のいずれでもよく、置換基を有していてもよく、炭素数が通常1〜20程度であり、その具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i−プロピルオキシ基、ブトキシ基、 i−ブトキシ基、t−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、ラウリルオキシ基、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などが例示される。   The alkyloxy group may be linear, branched or cyclic, and may have a substituent, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a propyl group. Oxy group, i-propyloxy group, butoxy group, i-butoxy group, t-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group Decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, lauryloxy group, trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, perfluorobutoxy group, perfluorohexyl group, perfluorooctyl group, methoxymethyloxy group, 2-methoxy Examples include an ethyloxy group.

アルキルチオ基は、直鎖、分岐または環状のいずれでもよく、置換基を有していてもよく、炭素数が通常1〜20程度であり、その具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、 i−プロピルチオ基、ブチルチオ基、 i−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基などが例示される。   The alkylthio group may be linear, branched or cyclic, and may have a substituent, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include a methylthio group, an ethylthio group, and a propylthio group. I-propylthio group, butylthio group, i-butylthio group, t-butylthio group, pentylthio group, hexylthio group, cyclohexylthio group, heptylthio group, octylthio group, 2-ethylhexylthio group, nonylthio group, decylthio group, 3,7 -A dimethyloctylthio group, a laurylthio group, a trifluoromethylthio group, etc. are illustrated.

アリール基は、置換基を有していてもよく、炭素数が通常3〜60程度であり、その具体例としては、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基(C1〜C12は、炭素数1〜12であることを示す。以下も同様である。)、C1〜C12アルキルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、ペンタフルオロフェニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基などが例示される。 The aryl group may have a substituent and usually has about 3 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include a phenyl group, a C 1 to C 12 alkoxyphenyl group (C 1 to C 12 are C 1 -C 12 alkylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, pentafluorophenyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidyl. Group, pyrazyl group, triazyl group and the like are exemplified.

アリールオキシ基は、芳香環上に置換基を有していてもよく、炭素数が通常3〜60程度であり、その具体例としては、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、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、ピリジルオキシ基、ピリダジニルオキシ基、ピリミジルオキシ基、ピラジルオキシ基、トリアジルオキシ基などが例示される。 The aryloxy group may have a substituent on the aromatic ring and usually has about 3 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include a phenoxy group, a C 1 to C 12 alkoxyphenoxy group, and a C 1. -C 12 alkylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, pentafluorophenyloxy group, pyridyloxy group, pyridazinyloxy group, pyrimidyloxy group, pyrazyloxy group, triazyl group is exemplified The

アリールチオ基は、芳香環上に置換基を有していてもよく、炭素数が通常3〜60程度であり、その具体例としては、フェニルチオ基、C1〜C12アルコキシフェニルチオ基、C1〜C12アルキルフェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、ピリジルチオ基、ピリダジニルチオ基、ピリミジルチオ基、ピラジルチオ基、トリアジルチオ基などが例示される。 Arylthio group may have a substituent on the aromatic ring, and the carbon number is usually about 3 to 60, and specific examples thereof include a phenylthio group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl-thio group, C 1 -C 12 alkyl phenylthio group, 1-naphthylthio group, 2-naphthylthio group, pentafluorophenylthio group, pyridylthio group, pyridazinylthio group, pyrimidylthio group, pyrazylthio group, etc. Toriajiruchio groups.

アリールアルキル基は、置換基を有していてもよく、炭素数が通常7〜60程度であり、その具体例としては、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキル基などが例示される。 The arylalkyl group may have a substituent and usually has about 7 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include a phenyl-C 1 -C 12 alkyl group, a C 1 -C 12 alkoxyphenyl- C 1 -C 12 alkyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl group, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkyl group, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkyl group exemplified Is done.

アリールアルキルオキシ基は、置換基を有していてもよく、炭素数が通常7〜60程度であり、その具体例としては、フェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基などが例示される。 The arylalkyloxy group may have a substituent and usually has about 7 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include a phenyl-C 1 -C 12 alkoxy group and a C 1 -C 12 alkoxyphenyl. -C 1 -C 12 alkoxy group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkoxy groups, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkoxy groups, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkoxy group Illustrated.

アリールアルキルチオ基は、置換基を有していてもよく、炭素数が通常7〜60程度であり、その具体例としては、フェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基などが例示される。 The arylalkylthio group may have a substituent and usually has about 7 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include a phenyl-C 1 -C 12 alkylthio group, a C 1 -C 12 alkoxyphenyl- C 1 -C 12 alkylthio group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkylthio group, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkylthio group, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkylthio group are exemplified Is done.

アシル基は、炭素数が通常2〜20程度であり、その具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基などが例示される。 The acyl group usually has about 2 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pivaloyl group, benzoyl group, trifluoroacetyl group, and pentafluorobenzoyl group. Illustrated.

アシルオキシ基は、炭素数が通常2〜20程度であり、その具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基などが例示される。   The acyloxy group usually has about 2 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, an isobutyryloxy group, a pivaloyloxy group, a benzoyloxy group, a trifluoroacetyloxy group, Examples thereof include a pentafluorobenzoyloxy group.

アミド基は、炭素数が通常2〜20程度、好ましくは炭素数2〜18であり、その具体例としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基、などが例示される。   The amide group usually has about 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 18 carbon atoms. Specific examples thereof include formamide group, acetamide group, propioamide group, butyroamide group, benzamide group, trifluoroacetamide group, penta Examples include a fluorobenzamide group, a diformamide group, a diacetamide group, a dipropioamide group, a dibutyroamide group, a dibenzamide group, a ditrifluoroacetamide group, a dipentafluorobenzamide group, and the like.

酸イミド基としては、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子を除いて得られる残基があげられ、通常炭素数2〜60程度、好ましくは2〜48である。具体的には以下に示す基が例示される。

Figure 2012007165
The acid imide group includes a residue obtained by removing a hydrogen atom bonded to the nitrogen atom from an acid imide, and usually has about 2 to 60 carbon atoms, preferably 2 to 48 carbon atoms. Specific examples include the following groups.
Figure 2012007165

イミン残基としては、イミン化合物(分子内に、−N=C-を持つ有機化合物のことをいう。その例として、アルジミン、ケチミン及びこれらのN上の水素原子が、アルキル基等で置換された化合物があげられる)から水素原子1個を除いた残基があげられ、通常炭素数2〜20程度であり、好ましくは炭素数2〜18である。具体的には、以下の構造式で示される基などが例示される。

Figure 2012007165
As the imine residue, an imine compound (refers to an organic compound having —N═C— in the molecule. For example, aldimine, ketimine, and hydrogen atoms on these N are substituted with alkyl groups or the like. And a residue obtained by removing one hydrogen atom from the compound, usually having about 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 18 carbon atoms. Specific examples include groups represented by the following structural formulas.

Figure 2012007165

置換アミノ基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基があげられ、該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基は置換基を有していてもよい。置換アミノ基は炭素数が通常1〜40程度であり、その具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ピロリジル基、ピペリジル基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジルアミノ基、トリアジルアミノ基、フェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基などが例示される。 Examples of the substituted amino group include an amino group substituted with one or two groups selected from an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, and a monovalent heterocyclic group. The alkyl group, aryl group, arylalkyl The group or the monovalent heterocyclic group may have a substituent. The substituted amino group usually has about 1 to 40 carbon atoms, and specific examples thereof include methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propylamino group, dipropylamino group, isopropylamino group, diisopropyl. Amino group, butylamino group, isobutylamino group, t-butylamino group, pentylamino group, hexylamino group, cyclohexylamino group, heptylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, nonylamino group, decylamino group, 3 , 7-dimethyloctylamino group, laurylamino group, cyclopentylamino group, dicyclopentylamino group, cyclohexylamino group, dicyclohexylamino group, pyrrolidyl group, piperidyl group, ditrifluoromethylamino group, phenylamino group, dipheny Amino group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl amino group, di (C 1 -C 12 alkoxyphenyl) amino group, di (C 1 -C 12 alkylphenyl) amino groups, 1-naphthylamino group, 2-naphthylamino group , pentafluorophenyl group, pyridylamino group, pyridazinylamino group, pyrimidylamino group, Pirajiruamino group, triazyl amino group, phenyl -C 1 -C 12 alkylamino group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 ~ C 12 alkylamino group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkylamino group, di (C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkyl) amino group, di (C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl) amino groups, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkylamino group, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkylamino Etc. groups.

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または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基があげられ、炭素数は通常1〜60程度であり、好ましくは炭素数3〜48である。なお該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基は置換基を有していてもよい。
具体的には、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−i−プロピルシリル基、ジメチル−i−プロピリシリル基、ジエチル−i−プロピルシリル基、t−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、ラウリルジメチルシリル基、フェニル−C1〜C12アルキルシリル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルシリル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルシリル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルシリル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルシリル基、フェニル−C1〜C12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、t−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基などが例示される。
Examples of the substituted silyl group include a silyl group substituted with 1, 2 or 3 groups selected from an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group or a monovalent heterocyclic group, and usually has 1 to 60 carbon atoms. About 3 to 48 carbon atoms. The alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have a substituent.
Specifically, trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tripropylsilyl group, tri-i-propylsilyl group, dimethyl-i-propylsilyl group, diethyl-i-propylsilyl group, t-butylsilyldimethylsilyl group, pentyldimethyl Silyl group, hexyldimethylsilyl group, heptyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, 2-ethylhexyl-dimethylsilyl group, nonyldimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, 3,7-dimethyloctyl-dimethylsilyl group, lauryldimethylsilyl group, a phenyl -C 1 -C 12 alkylsilyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkylsilyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkylsilyl group, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkylsilyl group, 2-naphthyl C 1 -C 12 alkylsilyl group, a phenyl -C 1 -C 12 alkyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, tri -p- Kishirirushiriru group, tribenzylsilyl group, diphenylmethylsilyl group, t- butyl diphenyl silyl group, Examples thereof include a dimethylphenylsilyl group.

置換シリルオキシ基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基(H3SiO−)があげられる。なお該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基は置換基を有していてもよい。
置換シリルオキシ基は、炭素数が通常1〜60程度、好ましくは炭素数3〜30であり、その具体例としては、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリ−n−プロピルシリルオキシ基、トリ−i−プロピルシリルオキシ基、t−ブチルシリルジメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、ジフェニルメチルシリルオキシ基、t−ブチルジフェニルシリルオキシ基、ジメチルフェニルシリルオキシ基などが例示される。
Examples of the substituted silyloxy group include a silyloxy group (H 3 SiO—) substituted with 1, 2 or 3 groups selected from an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group and a monovalent heterocyclic group. The alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have a substituent.
The substituted silyloxy group usually has about 1 to 60 carbon atoms, preferably 3 to 30 carbon atoms. Specific examples thereof include trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, tri-n-propylsilyloxy group, tri- i-propylsilyloxy group, t-butylsilyldimethylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylylsilyloxy group, tribenzylsilyloxy group, diphenylmethylsilyloxy group, t-butyldiphenylsilyloxy group Group, dimethylphenylsilyloxy group and the like are exemplified.

置換シリルチオ基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基(H3SiS−)があげられる。なお該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基は置換基を有していてもよい。
置換シリルチオ基は、炭素数が通常1〜60程度、好ましくは炭素数3〜30であり、その具体例としては、トリメチルシリルチオ基、トリエチルシリルチオ基、トリ−n−プロピルシリルチオ基、トリ−i−プロピルシリルチオ基、t−ブチルシリルジメチルシリルチオ基、トリフェニルシリルチオ基、トリ−p−キシリルシリルチオ基、トリベンジルシリルチオ基、ジフェニルメチルシリルチオ基、t−ブチルジフェニルシリルチオ基、ジメチルフェニルシリルチオ基などが例示される。
Examples of the substituted silylthio group include a silylthio group (H 3 SiS—) substituted with 1, 2 or 3 groups selected from an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group and a monovalent heterocyclic group. The alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have a substituent.
The substituted silylthio group usually has about 1 to 60 carbon atoms, preferably 3 to 30 carbon atoms. Specific examples thereof include trimethylsilylthio group, triethylsilylthio group, tri-n-propylsilylthio group, tri- i-propylsilylthio group, t-butylsilyldimethylsilylthio group, triphenylsilylthio group, tri-p-xylylsilylthio group, tribenzylsilylthio group, diphenylmethylsilylthio group, t-butyldiphenylsilylthio group Group, dimethylphenylsilylthio group and the like are exemplified.

置換シリルアミノ基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基で置換されたシリルアミノ基(H3SiNH−または(H3Si)2N−)が挙げらる。なお、該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、1価の複素環基は置換基を有していてもよい。
置換シリルアミノ基は、炭素数が通常1〜120程度、好ましくは炭素数3〜60であり、その具体例としては、トリメチルシリルアミノ基、トリエチルシリルアミノ基、トリ−n−プロピルシリルアミノ基、トリ−i−プロピルシリルアミノ基、t−ブチルシリルジメチルシリルアミノ基、トリフェニルシリルアミノ基、トリ−p−キシリルシリルアミノ基、トリベンジルシリルアミノ基、ジフェニルメチルシリルアミノ基、t−ブチルジフェニルシリルアミノ基、ジメチルフェニルシリルアミノ基、ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(トリエチルシリル)アミノ基、ジ(トリ−n−プロピルシリル)アミノ基、ジ(トリ−i−プロピルシリル)アミノ基、ジ(t−ブチルシリルジメチルシリル)アミノ基、ジ(トリフェニルシリル)アミノ基、ジ(トリ−p−キシリルシリル)アミノ基、ジ(トリベンジルシリル)アミノ基、ジ(ジフェニルメチルシリル)アミノ基、ジ(t−ブチルジフェニルシリル)アミノ基、ジ(ジメチルフェニルシリル)アミノ基などが例示される。
The substituted silylamino group includes a silylamino group (H 3 SiNH— or (H 3 Si) 2 N substituted with 1 to 6 groups selected from an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, and a monovalent heterocyclic group. -). The alkyl group, aryl group, arylalkyl group, and monovalent heterocyclic group may have a substituent.
The substituted silylamino group usually has about 1 to 120 carbon atoms, preferably 3 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include trimethylsilylamino group, triethylsilylamino group, tri-n-propylsilylamino group, tri- i-propylsilylamino group, t-butylsilyldimethylsilylamino group, triphenylsilylamino group, tri-p-xylylsilylamino group, tribenzylsilylamino group, diphenylmethylsilylamino group, t-butyldiphenylsilylamino Group, dimethylphenylsilylamino group, di (trimethylsilyl) amino group, di (triethylsilyl) amino group, di (tri-n-propylsilyl) amino group, di (tri-i-propylsilyl) amino group, di (t -Butylsilyldimethylsilyl) amino group, di (triphenylsilyl) Mino group, di (tri-p-xylylsilyl) amino group, di (tribenzylsilyl) amino group, di (diphenylmethylsilyl) amino group, di (t-butyldiphenylsilyl) amino group, di (dimethylphenylsilyl) amino Examples include groups.

1価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子1個を除いた残りの原子団をいい、炭素数が通常4〜60程度であり、その具体例としては、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、チアゾール基、チアジアゾール基などが例示される。 The monovalent heterocyclic group means a remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from a heterocyclic compound, and usually has about 4 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include a thienyl group, C 1- C 12 alkyl thienyl group, a pyrrolyl group, a furyl group, a pyridyl group, C 1 -C 12 alkyl pyridyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, a triazolyl group, an oxazolyl group, a thiazole group, a thiadiazole group and the like.

ヘテロアリールオキシ基(Q1-O−で示される基、Q1は1価の複素環基を表す。)、ヘテロアリールチオ基(Q2−S−で示される基、Q2は1価の複素環基を表す。)、ヘテロアリールオキシカルボニル基(Q3-O(C=O)−で示される基、Q3は1価の複素環基を表す。)における1価の複素環基としては、上記の1価の複素環基に例示の基が例示される。 Heteroaryloxy group (Q 1 -O- a group represented, Q 1 represents a monovalent heterocyclic group.), Heteroarylthio groups (Q 2 -S- in group represented, Q 2 is a monovalent As a monovalent heterocyclic group in a heteroaryloxycarbonyl group (a group represented by Q 3 —O (C═O) —, Q 3 represents a monovalent heterocyclic group). Are exemplified by the above-described monovalent heterocyclic groups.

例えば、ヘテロアリールオキシ基は、炭素数が通常4〜60程度であり、その具体例としては、チエニルオキシ基、C1〜C12アルキルチエニルオキシ基、ピロリルオキシ基、フリルオキシ基、ピリジルオキシ基、C1〜C12アルキルピリジルオキシ基、イミダゾリルオキシ基、ピラゾリルオキシ基、トリアゾリルオキシ基、オキサゾリルオキシ基、チアゾールオキシ基、チアジアゾールオキシ基などが例示される。 For example, the heteroaryl group has a carbon number of usually about 4 to 60, and specific examples thereof include thienyloxy group, C 1 -C 12 alkyl thienyl group, pyrrolyloxy group, furyloxy group, pyridyloxy group, Examples thereof include C 1 to C 12 alkylpyridyloxy groups, imidazolyloxy groups, pyrazolyloxy groups, triazolyloxy groups, oxazolyloxy groups, thiazoleoxy groups, thiadiazoleoxy groups, and the like.

ヘテロアリールチオ基は、炭素数が通常4〜60程度であり、その具体例としては、チエニルメルカプト基、C1〜C12アルキルチエニルメルカプト基、ピロリルメルカプト基、フリルメルカプト基、ピリジルメルカプト基、C1〜C12アルキルピリジルメルカプト基、イミダゾリルメルカプト基、ピラゾリルメルカプト基、トリアゾリルメルカプト基、オキサゾリルメルカプト基、チアゾールメルカプト基、チアジアゾールメルカプト基などが例示される。 The heteroarylthio group usually has about 4 to 60 carbon atoms. Specific examples thereof include thienyl mercapto group, C 1 to C 12 alkyl thienyl mercapto group, pyrrolyl mercapto group, furyl mercapto group, pyridyl mercapto group, C 1 -C 12 alkyl pyridyl mercapto group, imidazolylmethyl mercapto group, a pyrazolyl mercapto group, benzotriazolyl mercapto group, benzoxazolyl mercapto group, thiazole mercapto groups, such as thiadiazole mercapto groups.

アリールアルケニル基は、炭素数が通常8〜50程度であり、アリールアルケニルにおけるアリール基、アルケニル基としては、上記記載のアリール基、アルケニル基とそれぞれ同様である。その具体例としては、1−アリールビニル基、2−アリールビニル基、1−アリール−1−プロピレニル基、2−アリール−1−プロピレニル基、2−アリール−2−プロピレニル基、3−アリール−2−プロピレニル基などが挙げられる。また、4−アリール1,3−ブタジエニル基などのアリールアルカジエニル基も含まれる。   The arylalkenyl group usually has about 8 to 50 carbon atoms, and the aryl group and alkenyl group in arylalkenyl are the same as the above-described aryl group and alkenyl group, respectively. Specific examples thereof include 1-arylvinyl group, 2-arylvinyl group, 1-aryl-1-propylenyl group, 2-aryl-1-propylenyl group, 2-aryl-2-propylenyl group, and 3-aryl-2. -A propylenyl group etc. are mentioned. Also included are aryl alkadienyl groups such as 4-aryl 1,3-butadienyl groups.

アリールアルキニル基は、炭素数が通常8〜50程度であり、アリールアルキニル基におけるアリール基としては、上記のアリール基があげられる。
アリールアルキニル基のなかでは、アリールエチニル基が好ましい。
The arylalkynyl group usually has about 8 to 50 carbon atoms, and examples of the aryl group in the arylalkynyl group include the above aryl groups.
Of the arylalkynyl groups, arylethynyl groups are preferred.

アルキルオキシカルボニル基は、炭素数が通常2〜20程度であり、その具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、i−プロピルオキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、 i−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ラウリ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などが例示される。   The alkyloxycarbonyl group usually has about 2 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propyloxycarbonyl group, i-propyloxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, i-butoxy Carbonyl group, t-butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, cyclohexyloxycarbonyl group, heptyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, nonyloxycarbonyl group, decyloxycarbonyl group 3,7-dimethyloctyloxycarbonyl group, lauryloxycarbonyl group, trifluoromethoxycarbonyl group, pentafluoroethoxycarbonyl group, perfluorobutoxycarbo Group, perfluorohexyloxy carbonyl group, such as perfluorooctyl oxycarbonyl groups.

アリールオキシカルボニル基は、炭素数が通常7〜60程度であり、その具体例としては、フェノキシカルボニル基、C1〜C12アルコキシフェノキシカルボニル基、C1〜C12アルキルフェノキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基、2−ナフチルオキシカルボニル基、ペンタフルオロフェニルオキシカルボニル基などが例示される。 Aryloxycarbonyl group has a carbon number of usually about 7 to 60, and specific examples thereof include phenoxycarbonyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenoxy group, C 1 -C 12 alkylphenoxy group, 1-naphthyl Examples include an oxycarbonyl group, 2-naphthyloxycarbonyl group, pentafluorophenyloxycarbonyl group and the like.

アリールアルキルオキシカルボニル基は、炭素数が通常8〜60程度であり、その具体例としては、フェニル−C1〜C12アルコキシカルボニル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシカルボニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシカルボニル基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシカルボニル基、2−ナフチル−C1〜C12アルコキシカルボニル基などが例示される。 Arylalkyloxycarbonyl group has usually about 8 to 60 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl -C 1 -C 12 alkoxycarbonyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkoxycarbonyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkoxycarbonyl group, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkoxycarbonyl group, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkoxycarbonyl groups.

ヘテロアリールオキシカルボニル基(Q4-O(C=O)−で示される基、Q4は1価の複素環基を表す。)は、炭素数が通常2〜60程度であり、具体的には、チエニルオキシカルボニル基、C1〜C12アルキルチエニルオキシカルボニル基、ピロリルオキシカルボニル基、フリルオキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基、C1〜C12アルキルピリジルオキシカルボニル基、イミダゾリルオキシカルボニル基、ピラゾリルオキシカルボニル基、トリアゾリルオキシカルボニル基、オキサゾリルオキシカルボニル基、チアゾールオキシカルボニル基、チアジアゾールオキシカルボニル基などが例示される。 The heteroaryloxycarbonyl group (group represented by Q 4 —O (C═O) —, Q 4 represents a monovalent heterocyclic group) usually has about 2 to 60 carbon atoms, specifically is thienyl oxycarbonyl group, C 1 -C 12 alkyl thienyl alkyloxycarbonyl group, pyrrolyl oxycarbonyl group, furyloxy group, pyridyloxy carbonyl group, C 1 -C 12 alkyl pyridyloxycarbonyl group, imidazolyloxy group, Examples include pyrazolyloxycarbonyl group, triazolyloxycarbonyl group, oxazolyloxycarbonyl group, thiazoleoxycarbonyl group, thiadiazoleoxycarbonyl group and the like.

本発明の高分子化合物は上記式(1)、式(2)または式(3)をそれぞれ2種以上含んでいてもよい。
本発明の高分子化合物は、電子輸送特性またはホール輸送特性を損なわない範囲で、式(1)、式(2)および式(3)以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。また、式(1)、式(2)で示される繰り返し単位の合計、または式(1)、式(2)および式(3)で示される繰り返し単位の合計が全繰り返し単位の10モル%以上であることが好ましく、より好ましくは50モル%以上であり、さらに好ましくは80モル%以上である。
The polymer compound of the present invention may contain two or more of the above formulas (1), (2) or (3).
The polymer compound of the present invention may contain a repeating unit other than the formula (1), the formula (2) and the formula (3) as long as the electron transport property or the hole transport property is not impaired. Further, the sum of the repeating units represented by formula (1) and formula (2), or the sum of the repeating units represented by formula (1), formula (2) and formula (3) is 10 mol% or more of all repeating units. It is preferable that it is, More preferably, it is 50 mol% or more, More preferably, it is 80 mol% or more.

本発明の高分子化合物が、式(1)、式(2)を含む場合、式(1)、式(2)のモル比率は3:1から1:3の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは2:1から1:2の範囲にあるものであり、さらに好ましくは略1:1である。   When the polymer compound of the present invention includes the formula (1) and the formula (2), the molar ratio of the formula (1) and the formula (2) is preferably in the range of 3: 1 to 1: 3. Preferably it is in the range of 2: 1 to 1: 2, more preferably about 1: 1.

本発明の高分子化合物が、式(1)、式(2)および式(3)を含む場合、式(2)と式(3)の合計と式(1)のモル比率は3:1から1:3の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは2:1から1:2の範囲にあるものであり、さらに好ましくは略1:1である。   When the polymer compound of the present invention includes formula (1), formula (2) and formula (3), the molar ratio of the sum of formula (2) and formula (3) and formula (1) is from 3: 1. Those in the range of 1: 3 are preferred, more preferably those in the range of 2: 1 to 1: 2, and even more preferably about 1: 1.

また、本発明の高分子化合物は、交互、ランダム、ブロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子化合物、例えばブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。また、主鎖に枝分かれがあり、末端部が3つ以上ある場合やデンドリマーも含まれる。
好ましくは、交互、ブロックまたはグラフト共重合体であり、より好ましくは、交互共重合体である。
ブロックまたはグラフト共重合体のなかでは、ブロックまたはグラフト部分に式(7)の構造または式(8)の構造を含むものが好ましい。
The polymer compound of the present invention may be an alternating, random, block or graft copolymer, or a polymer compound having an intermediate structure thereof, such as a random copolymer having a block property. There may be. Moreover, the case where there are branches in the main chain and there are three or more terminal portions and dendrimers are also included.
Preferred are alternating, block or graft copolymers, more preferred are alternating copolymers.
Among the block or graft copolymers, those containing the structure of the formula (7) or the structure of the formula (8) in the block or graft portion are preferable.

本発明の高分子化合物の中で、構造(7)を有する高分子化合物および構造(8)を有する高分子化合物としては、例えば下式(7-1)の交互共重合体構造を有する高分子化合物、下式(8−1)の共重合体構造を有する高分子化合物があげられる。   Among the polymer compounds of the present invention, examples of the polymer compound having the structure (7) and the polymer compound having the structure (8) include a polymer having an alternating copolymer structure represented by the following formula (7-1): And a polymer compound having a copolymer structure of the following formula (8-1).


Figure 2012007165


Figure 2012007165


Figure 2012007165
ここに、tは構造(7)または構造(8)の繰り返しの数を表し、tは、繰り返し単位の構造により異なるが通常は 2-100,000程度であり、好ましくは5-10,000程度である。
Figure 2012007165
Here, t represents the number of repetitions of the structure (7) or structure (8), and t varies depending on the structure of the repeating unit, but is usually about 2-100,000, preferably about 5-10,000.

また、本発明の高分子化合物においては、繰り返し単位が、非共役の単位で連結されていてもよいし、繰り返し単位にそれらの非共役部分が含まれていてもよい。結合構造としては、以下に示すもの、および以下に示すもののうち2つ以上を組み合わせたものなどが例示される。ここで、Rはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表し、Arは炭素数6〜60個の炭化水素基を示す。

Figure 2012007165
In the polymer compound of the present invention, the repeating unit may be linked with a non-conjugated unit, or the repeating unit may contain those non-conjugated parts. Examples of the binding structure include those shown below and combinations of two or more of the following. Here, each R is independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group. , Acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, A heteroarylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group, or a cyano group, and Ar represents 6 to 60 carbon atoms Carbonization It shows the original.

Figure 2012007165

また、本発明の高分子化合物の末端基は、重合活性基がそのまま残っていると、素子にしたときの特性や耐久性が低下する可能性があるので、安定な基で保護されていてもよい。主鎖の共役構造と連続した共役結合を有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または複素環基と結合している構造が例示される。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例示される。   In addition, if the polymerization active group remains as it is, the terminal group of the polymer compound of the present invention may be deteriorated in characteristics and durability when used as an element, so it may be protected with a stable group. Good. Those having a conjugated bond continuous with the conjugated structure of the main chain are preferable, and examples thereof include a structure in which an aryl group or a heterocyclic group is bonded via a carbon-carbon bond. Specific examples include substituents described in Chemical formula 10 of JP-A-9-45478.

また、本発明の高分子化合物は主鎖の末端に下記式(18)、(19)または(20)で示される基を有していてもよい。   The polymer compound of the present invention may have a group represented by the following formula (18), (19) or (20) at the end of the main chain.


Figure 2012007165

式中、Ar1、Ar2、X1、X2およびmは、上記と同じ意味を表す。Z1は水素原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、置換アミノ基、置換シリル基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基またはアリールアルキニル基を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 and m represent the same meaning as described above. Z 1 is a hydrogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, substituted amino group, substituted silyl group, monovalent Represents a heterocyclic group, a heteroaryloxy group, a heteroarylthio group, an arylalkenyl group or an arylalkynyl group;


Figure 2012007165

式中、Ar1、Ar2、X1、X2、Z1およびmは上記と同じ意味を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 , Z 1 and m represent the same meaning as described above.


Figure 2012007165

式中、Y、R1、Z1およびpは上記と同じ意味を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Y, R 1 , Z 1 and p represent the same meaning as described above.

本発明の高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は通常103〜108程度であり、好ましくは104〜106である。 The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound of the present invention is usually about 10 3 to 10 8 , preferably 10 4 to 10 6 .

本発明の高分子化合物に対する溶媒としては、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、n−ブチルベンゼンなど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など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など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などのエーテル類系溶媒などが例示される。高分子化合物の構造や分子量にもよるが、通常はこれらの溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。   Solvents for the polymer compound of the present invention include unsaturated hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, n-butylbenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, chlorobutane, bromobutane, and chloropentane. Halogenated saturated hydrocarbon solvents such as bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane and bromocyclohexane, halogenated unsaturated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene, ethers such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran Examples thereof are similar solvents. Although depending on the structure and molecular weight of the polymer compound, it can usually be dissolved in these solvents in an amount of 0.1% by weight or more.

本発明の高分子化合物の中では、液晶性を有する高分子化合物であることが好ましい。
液晶性を有する高分子化合物とは、高分子化合物または高分子化合物を含む分子が液晶相を示すことである。液晶相は、偏光顕微鏡および示差走査熱量測定、X線回折測定などにより確認することができる。
Among the polymer compounds of the present invention, a polymer compound having liquid crystallinity is preferable.
The polymer compound having liquid crystallinity means that a polymer compound or a molecule containing the polymer compound exhibits a liquid crystal phase. The liquid crystal phase can be confirmed by a polarizing microscope, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction measurement and the like.

液晶性を有する高分子化合物は、例えば、有機薄膜トランジスタの材料として用いた時には、電子移動度またはホール移動度を上げるために有用である。また、液晶性を有する高分子化合物は、配向させることにより、光学的や電気的に異方性を有することが知られている。(Synthetic Metals 119(2001)537)   A polymer compound having liquid crystallinity is useful for increasing electron mobility or hole mobility when used as a material for an organic thin film transistor, for example. In addition, it is known that a polymer compound having liquid crystallinity has optical or electrical anisotropy by being oriented. (Synthetic Metals 119 (2001) 537)

次に、本発明の高分子化合物の製造方法について説明する。
本発明の高分子化合物は、例えば、下記式(21)で示される化合物、(22)で示される化合物および(23)で示される化合物を原料として縮合重合することにより製造することができる。
Next, a method for producing the polymer compound of the present invention will be described.
The polymer compound of the present invention can be produced, for example, by condensation polymerization using a compound represented by the following formula (21), a compound represented by (22) and a compound represented by (23) as raw materials.


Figure 2012007165

式中、Ar1、Ar2、X1、X2およびmは上記と同じ意味を表す。Y1およびY2はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 and m represent the same meaning as described above. Y 1 and Y 2 are each independently a halogen atom, alkyl sulfonate group, aryl sulfonate group, aryl alkyl sulfonate group, borate ester group, sulfonium methyl group, phosphonium methyl group, phosphonate methyl group, monohalogenated methyl group, boric acid Represents a group, a formyl group, or a vinyl group.


Figure 2012007165

式中、Y、R1、Y1、Y2およびpは上記と同じ意味を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Y, R 1 , Y 1 , Y 2 and p represent the same meaning as described above.


Figure 2012007165

式中、Ar3、Y1、Y2およびqは上記と同じ意味を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Ar 3 , Y 1 , Y 2 and q represent the same meaning as described above.

上記(21)、(22)および(23)で示される化合物の合成上および縮合重合反応のしやすさの観点から、Y1およびY2はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基またはホウ酸基であることが好ましい。 From the viewpoint of the synthesis of the compounds represented by the above (21), (22) and (23) and the ease of the condensation polymerization reaction, Y 1 and Y 2 are each independently a halogen atom, an alkyl sulfonate group or an aryl sulfonate group. , Arylalkyl sulfonate group, borate group or boric acid group is preferable.

本発明の高分子化合物は、(21)、(22)および(23)に加えて、下記式(24)、(25)、(26)または(27) で示される化合物を用いて縮合重合することによってその末端構造を好ましく制御できる。   The polymer compound of the present invention undergoes condensation polymerization using a compound represented by the following formula (24), (25), (26) or (27) in addition to (21), (22) and (23). Therefore, the terminal structure can be preferably controlled.


Figure 2012007165

式中、Ar1、Ar2、X1、X2、Y2およびmは上記と同じ意味を表す。Z1は水素原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、置換アミノ基、置換シリル基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基またはアリールアルキニル基を表す。
Figure 2012007165

In the formula, Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 , Y 2 and m have the same meaning as described above. Z 1 is a hydrogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, substituted amino group, substituted silyl group, monovalent Represents a heterocyclic group, a heteroaryloxy group, a heteroarylthio group, an arylalkenyl group or an arylalkynyl group;



Figure 2012007165

式中、Ar1、Ar2、X1、X2、Y1、Z1およびmは上記と同じ意味を表す。

Figure 2012007165

In the formula, Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 , Y 1 , Z 1 and m represent the same meaning as described above.


Figure 2012007165
式中、Ar1、Ar2、X1、X2、Y2、Z1およびmは上記と同じ意味を表す。
Figure 2012007165
In the formula, Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 , Y 2 , Z 1 and m represent the same meaning as described above.


Figure 2012007165
式中、Ar3、Y2、Z1およびqは上記と同じ意味を表す。

Figure 2012007165
In the formula, Ar 3 , Y 2 , Z 1 and q represent the same meaning as described above.

上記式(24)から(27)で示される化合物のうち、上記化合物の合成上および縮合重合反応のしやすさの観点から、Y1〜Y2がそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基またはホウ酸基であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子である。 Of the compounds represented by the above formulas (24) to (27), Y 1 to Y 2 are each independently a halogen atom, an alkyl sulfonate group, an aryl from the viewpoint of the synthesis of the above compound and the ease of condensation polymerization reaction. A sulfonate group, an arylalkyl sulfonate group, a boric acid ester group or a boric acid group is preferable, and a halogen atom is more preferable.

式(21)から(27)におけるアルキルスルホネート基としては、メタンスルホネート基、エ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などが例示され、アリールスルホネート基としては、ベンゼンスルホネート基、p−トルエンスルホネート基などが例示され、アリールアルキルスルホネート基としては、ベンジルスルホネート基などが例示される。   Examples of the alkyl sulfonate group in formulas (21) to (27) include a methane sulfonate group, an ethane sulfonate group, and a trifluoromethane sulfonate group. Examples of the aryl sulfonate group include a benzene sulfonate group and a p-toluene sulfonate group. Examples of the arylalkyl sulfonate group include a benzyl sulfonate group.

ホウ酸エステル基としては、下記式で示される基が例示される。

Figure 2012007165
Examples of the borate group include groups represented by the following formula.

Figure 2012007165

スルホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
−CH2+Me2-、−CH2+Ph2- (Xはハロゲン原子を示す。)
Examples of the sulfonium methyl group include groups represented by the following formula.
—CH 2 S + Me 2 X , —CH 2 S + Ph 2 X (X represents a halogen atom)

ホスホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
−CH2+Ph3- (Xはハロゲン原子を示す。)
Examples of the phosphonium methyl group include groups represented by the following formula.
-CH 2 P + Ph 3 X - (X represents a halogen atom.)

ホスホネートメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
−CH2PO(OR’)2
(R’はアルキル基、アリール基またはアリールアルキル基を示す。)
Examples of the phosphonate methyl group include groups represented by the following formula.
-CH 2 PO (OR ') 2
(R ′ represents an alkyl group, an aryl group or an arylalkyl group.)

モノハロゲン化メチル基としては、フッ化メチル基、塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基が例示される。 Examples of the monohalogenated methyl group include a methyl fluoride group, a methyl chloride group, a methyl bromide group, and a methyl iodide group.

また、本発明の高分子化合物の製造に用いる反応方法としては、例えば
Suzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法、FeCl3等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法、あるいは適当な脱離基を有する中間体高分子化合物の分解による方法などが例示される。
The reaction method used for producing the polymer compound of the present invention includes, for example, a polymerization method by Suzuki coupling reaction, a polymerization method by Grignard reaction, a polymerization method by Ni (0) catalyst, and an oxidizing agent such as FeCl 3. Examples thereof include a method of polymerizing by oxidization, a method of electrochemically oxidative polymerization, a method of decomposing an intermediate polymer compound having an appropriate leaving group, and the like.

これらのうち、 Wittig反応による重合、Heck反応による重合、Horner−Wadsworth−Emmons法による重合、Knoevenagel反応による重合、およびSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法が、構造制御がしやすいので好ましい。さらにSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法が原料の入手しやすさと重合反応操作の簡便さから好ましい。   Among these, polymerization by Wittig reaction, polymerization by Heck reaction, polymerization by Horner-Wadsworth-Emmons method, polymerization by Knoevenagel reaction, polymerization method by Suzuki coupling reaction, polymerization method by Grignard reaction, Ni (0) catalyst The method of polymerizing is preferable because the structure can be easily controlled. Further, a method of polymerizing by Suzuki coupling reaction, a method of polymerizing by Grignard reaction, and a method of polymerizing by Ni (0) catalyst are preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and easy polymerization reaction operation.

単量体を、必要に応じ、有機溶媒に溶解し、例えばアルカリや適当な触媒を用い、有機溶媒の融点以上沸点以下で、反応させることができる。例えば、“オルガニック リアクションズ(Organic Reactions)”,第14巻,270−490頁,ジョンワイリー アンド サンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1965年、“オルガニック リアクションズ(Organic Reactions)”,第27巻,345−390頁,ジョンワイリー アンド サンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1982年、“オルガニック シンセシス(Organic Syntheses)”,コレクティブ第6巻(Collective Volume VI),407−411頁,ジョンワイリー アンド サンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1988年、ケミカル レビュー(Chem.Rev.),第95巻,2457頁(1995年)、ジャーナル オブ オルガノメタリック ケミストリー(J.Organomet.Chem.),第576巻,147頁(1999年)、ジャーナル オブ プラクティカル ケミストリー(J.Prakt.Chem.),第336巻,247頁(1994年)、マクロモレキュラー ケミストリー マクロモレキュラー シンポジウム(Makromol.Chem.,Macromol.Symp.),第12巻,229頁(1987年)などに記載の公知の方法を用いることができる。   If necessary, the monomer can be dissolved in an organic solvent and reacted, for example, with an alkali or a suitable catalyst at a temperature not lower than the melting point of the organic solvent and not higher than the boiling point. For example, “Organic Reactions”, Vol. 14, pp. 270-490, John Wiley & Sons, Inc., 1965, “Organic Reactions”, Vol. 27, 345-390, John Wiley & Sons, Inc., 1982, "Organic Synthesis", Collective Volume VI, 407-411, John Wiley and Sons (407-411). John Wiley & Sons, Inc.), 1988, Chem. Rev., 95, 24. 7 (1995), Journal of Organometallic Chemistry (J. Organomet. Chem.), 576, 147 (1999), Journal of Practical Chemistry (J. Prakt. Chem.), 336, 247 (1994), Macromolecular Chemistry Macromolecular Symposium (Macromol. Chem., Macromol. Symp.), Vol. 12, p. 229 (1987), etc. can be used.

有機溶媒としては、用いる化合物や反応によっても異なるが、一般に副反応を抑制するために、用いる溶媒は十分に脱酸素処理を施し、不活性雰囲気化で反応を進行させることが好ましい。また、同様に脱水処理を行うことが好ましい。(但し、Suzukiカップリング反応のような水との2相系での反応の場合にはその限りではない。)   The organic solvent varies depending on the compound and reaction to be used, but it is generally preferable that the solvent to be used is sufficiently deoxygenated and the reaction proceeds in an inert atmosphere in order to suppress side reactions. Similarly, it is preferable to perform a dehydration treatment. (However, this is not the case in the case of a two-phase reaction with water such as the Suzuki coupling reaction.)

反応させるために適宜アルカリや適当な触媒を添加する。これらは用いる反応に応じて選択すればよい。該アルカリまたは触媒は、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリまたは触媒を混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素などの不活性雰囲気下で攪拌しながらゆっくりとアルカリまたは触媒の溶液を添加するか、逆にアルカリまたは触媒の溶液に反応液をゆっくりと添加する方法が例示される。   In order to make it react, an alkali and a suitable catalyst are added suitably. These may be selected according to the reaction used. The alkali or catalyst is preferably one that is sufficiently dissolved in the solvent used in the reaction. As a method of mixing the alkali or catalyst, slowly add the alkali or catalyst solution while stirring the reaction solution under an inert atmosphere such as argon or nitrogen, or conversely, slowly add the reaction solution to the alkali or catalyst solution. And the method of adding.

本発明の高分子化合物を高分子薄膜素子用の材料として用いる場合、その純度が素子特性に影響を与えるため、重合前の単量体を蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製したのちに重合することが好ましく、また合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。   When the polymer compound of the present invention is used as a material for a polymer thin film device, the purity affects the device characteristics. Therefore, after the monomer before polymerization is purified by a method such as distillation, sublimation purification, or recrystallization. It is preferable to carry out the polymerization, and it is preferable to carry out a purification treatment such as reprecipitation purification and fractionation by chromatography after the synthesis.

本発明の高分子化合物の製造方法において、それぞれの単量体は、一括混合して反応させてもよいし、必要に応じ、分割して混合してもよい。   In the method for producing a polymer compound of the present invention, the respective monomers may be mixed and reacted at once, or may be divided and mixed as necessary.

より具体的に、反応条件について述べると、Wittig反応、Horner反応、Knoevengel反応などの場合は、単量体の官能基に対して当量以上、好ましくは1〜3当量のアルカリを用いて反応させる。アルカリとしては、特に限定されないが、例えば、カリウム−t−ブトキシド、ナトリウム−t−ブトキシド、ナトリウムエチラート、リチウムメチラートなどの金属アルコラートや、水素化ナトリウムなどのハイドライド試薬、ナトリウムアミド等のアミド類等を用いることができる。溶媒としては、 N、N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン等が用いられる。反応の温度は、通常は室温から150℃程度で反応を進行させることができる。反応時間は、例えば、5分間〜40時間であるが、十分に重合が進行する時間であればよく、また反応が終了した後に長時間放置する必要はないので、好ましくは10分間〜24時間である。反応の際の濃度は、希薄すぎると反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなるので、約0.01wt%〜溶解する最大濃度の範囲で適宜選択すればよく、通常は、0.1wt%〜20wt%の範囲である。Heck反応の場合は、パラジウム触媒を用い、トリエチルアミンなどの塩基の存在下で、単量体を反応させる。N、N−ジメチルホルムアミドやN−メチルピロリドンなどの比較的沸点の高い溶媒を用い、反応温度は、80〜160℃程度、反応時間は、1時間から100時間程度である。   More specifically, the reaction conditions will be described. In the case of Wittig reaction, Horner reaction, Knoevengel reaction, etc., the reaction is carried out using an equivalent or more, preferably 1 to 3 equivalents of alkali with respect to the functional group of the monomer. Examples of the alkali include, but are not limited to, metal alcoholates such as potassium tert-butoxide, sodium tert-butoxide, sodium ethylate and lithium methylate, hydride reagents such as sodium hydride, and amides such as sodium amide. Etc. can be used. As the solvent, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dioxane, toluene and the like are used. The reaction can be allowed to proceed at a reaction temperature of usually from room temperature to about 150 ° C. The reaction time is, for example, 5 minutes to 40 hours, but may be any time that allows sufficient polymerization to proceed, and it is not necessary to leave the reaction for a long time after the reaction is completed. is there. If the reaction concentration is too dilute, the reaction efficiency is poor. If the concentration is too high, it becomes difficult to control the reaction. Therefore, the concentration may be appropriately selected within the range of about 0.01 wt% to the maximum concentration to be dissolved. The range is from 1 wt% to 20 wt%. In the case of the Heck reaction, a monomer is reacted using a palladium catalyst in the presence of a base such as triethylamine. A relatively high boiling point solvent such as N, N-dimethylformamide or N-methylpyrrolidone is used, the reaction temperature is about 80 to 160 ° C., and the reaction time is about 1 to 100 hours.

Suzukiカップリング反応の場合は、触媒として、例えばパラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、パラジウムアセテート類などを用い、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バリウム等の無機塩基、トリエチルアミン等の有機塩基、フッ化セシウムなどの無機塩を単量体に対して当量以上、好ましくは1〜10当量加えて反応させる。無機塩を水溶液として、2相系で反応させてもよい。溶媒としては、 N、N−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランなどが例示される。溶媒にもよるが50〜160℃程度の温度が好適に用いられる。溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。反応時間は1時間から200時間程度である。   In the case of the Suzuki coupling reaction, for example, palladium [tetrakis (triphenylphosphine)] or palladium acetate is used as a catalyst, an inorganic base such as potassium carbonate, sodium carbonate, or barium hydroxide; an organic base such as triethylamine; An inorganic salt such as cesium iodide is added in an amount of not less than an equivalent amount, preferably 1 to 10 equivalents, relative to the monomer. An inorganic salt may be used as an aqueous solution and reacted in a two-phase system. Examples of the solvent include N, N-dimethylformamide, toluene, dimethoxyethane, tetrahydrofuran and the like. Although depending on the solvent, a temperature of about 50 to 160 ° C. is preferably used. The temperature may be raised to near the boiling point of the solvent and refluxed. The reaction time is about 1 hour to 200 hours.

Grignard反応の場合は、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶媒中でハロゲン化物と金属Mgとを反応させてGrignard試薬溶液とし、これと別に用意した単量体溶液とを混合し、ニッケルまたはパラジウム触媒を過剰反応に注意しながら添加した後に昇温して環流させながら反応させる方法が例示される。Grignard試薬は単量体に対して当量以上、好ましくは1〜1.5当量、より好ましくは1〜1.2当量用いる。これら以外の方法で重合する場合も、公知の方法に従って反応させることができる。   In the case of the Grignard reaction, a halide and metal Mg are reacted in an ether solvent such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dimethoxyethane or the like to form a Grignard reagent solution, and a monomer solution prepared separately is mixed with nickel. Alternatively, a method is exemplified in which a palladium catalyst is added while paying attention to excess reaction, and then the reaction is carried out while heating at reflux. The Grignard reagent is used in an equivalent amount or more, preferably 1 to 1.5 equivalents, more preferably 1 to 1.2 equivalents, relative to the monomer. Also in the case of polymerizing by a method other than these, the reaction can be carried out according to a known method.

反応の方法は特に限定されないが、溶媒の存在下に実施することができる。反応温度は-80℃〜溶媒の沸点が好ましい。   Although the method of reaction is not specifically limited, It can implement in presence of a solvent. The reaction temperature is preferably -80 ° C to the boiling point of the solvent.

反応に用いられる溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの不飽和炭化水素、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、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などのハロゲン化飽和炭化水素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化不飽和炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブチルアルコールなどのアルコール類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテル類、塩酸、臭素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸などの無機酸などが例示され、単一溶媒、またはこれらの混合溶媒を用いてもよい。   Solvents used in the reaction include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, chlorobutane, bromobutane, chloro Halogenated saturated hydrocarbons such as pentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane and bromocyclohexane, halogenated unsaturated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, Alcohols such as t-butyl alcohol, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, dimethyl ether, diethyl ether, methyl-t-butyl Ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, ethers such as dioxane, hydrochloric, hydrobromic, hydrofluoric, sulfuric, are such inorganic acids are exemplified such as nitric acid, may be used a single solvent or a mixed solvent.

反応後は、例えば水でクエンチした後に有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理で得ることができる。生成物の単離後および精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法によりおこなうことができる。   After the reaction, for example, it can be obtained by usual post-treatment such as quenching with water, extraction with an organic solvent, and evaporation of the solvent. The product can be isolated and purified by a method such as chromatographic fractionation or recrystallization.

次に本発明の高分子薄膜について説明する。
本発明の高分子薄膜は、上記本発明の高分子化合物を含むことを特徴とする。
Next, the polymer thin film of the present invention will be described.
The polymer thin film of the present invention includes the above-described polymer compound of the present invention.

本発明の高分子薄膜の膜厚としては、通常1nm〜100μm程度であり、好ましくは2nm〜1000nmであり、さらに好ましくは5nm〜500nmであり、特に好ましいのは20nm〜200nmである。   The film thickness of the polymer thin film of the present invention is usually about 1 nm to 100 μm, preferably 2 nm to 1000 nm, more preferably 5 nm to 500 nm, and particularly preferably 20 nm to 200 nm.

本発明の高分子薄膜は、上記高分子化合物の1種類を単独で含むものであってもよく、また上記高分子化合物2種類以上を含むものであってもよい。また、高分子薄膜の電子輸送性またはホール輸送性を高めるため、上記高分子化合物以外に電子輸送性またはホール輸送性を有した低分子化合物または高分子化合物を混合して用いることもできる。該ホール輸送性材料としては、公知のものが使用でき、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、オリゴチオフェンもしくはその誘導体、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリフェニレンビニレンもしくはその誘導体、またはポリチエニレンビニレンもしくはその誘導体などが例示され、電子輸送性材料としては公知のものが使用でき、例えばオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体などが例示される。   The polymer thin film of the present invention may contain one of the above polymer compounds alone, or may contain two or more of the above polymer compounds. In addition, in order to improve the electron transport property or hole transport property of the polymer thin film, a low molecular compound or a polymer compound having electron transport property or hole transport property may be mixed and used in addition to the above polymer compound. As the hole transporting material, known materials can be used, such as pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, oligothiophene or derivatives thereof, polyvinylcarbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, side chains. Or a polysiloxane derivative having an aromatic amine in the main chain, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, polyphenylene vinylene or derivative thereof, or polythienylene vinylene or derivative thereof, etc. Known materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, Or an derivative thereof, anthraquinone or a derivative thereof, tetracyanoanthraquinodimethane or a derivative thereof, a fluorenone derivative, diphenyldicyanoethylene or a derivative thereof, a diphenoquinone derivative, or a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof, a polyquinoline or a derivative thereof, Examples thereof include polyquinoxaline or a derivative thereof, polyfluorene or a derivative thereof.

また、本発明の高分子薄膜は、高分子薄膜中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、アゾ化合物およびその誘導体、ジアゾ化合物およびその誘導体、無金属フタロシアニン化合物およびその誘導体、金属フタロシアニン化合物およびその誘導体、ペリレン化合物およびその誘導体、多環キノン系化合物およびその誘導体、スクアリリウム化合物およびその誘導体、アズレニウム化合物およびその誘導体、チアピリリウム化合物およびその誘導体、C60などのフラーレン類およびその誘導体が例示される。   Further, the polymer thin film of the present invention may contain a charge generating material in order to generate a charge by light absorbed in the polymer thin film. Known charge generating materials can be used, such as azo compounds and derivatives thereof, diazo compounds and derivatives thereof, metal-free phthalocyanine compounds and derivatives thereof, metal phthalocyanine compounds and derivatives thereof, perylene compounds and derivatives thereof, and polycyclic quinone compounds. And derivatives thereof, squarylium compounds and derivatives thereof, azurenium compounds and derivatives thereof, thiapyrylium compounds and derivatives thereof, and fullerenes such as C60 and derivatives thereof.

さらに、本発明の高分子薄膜は、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。例えば、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吸収剤などが例示される。   Furthermore, the polymer thin film of the present invention may contain materials necessary for developing various functions. Examples thereof include a sensitizer for sensitizing the function of generating charges by absorbed light, a stabilizer for increasing stability, a UV absorber for absorbing UV light, and the like.

また、本発明の高分子薄膜は、機械的特性を高めるため、上記高分子化合物以外の高分子化合物材料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、電子輸送性また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。該高分子バインダーとして、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体、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、ポリシロキサンなどが例示される。
In addition, the polymer thin film of the present invention may contain a polymer compound material other than the polymer compound as a polymer binder in order to enhance mechanical properties. As the polymer binder, those not extremely disturbing electron transport property or hole transport property are preferable, and those which do not strongly absorb visible light are preferably used. As the polymer binder, poly (N-vinylcarbazole), polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, poly (p-phenylenevinylene) or a derivative thereof, poly (2,5-thienylenevinylene) or a derivative thereof, polycarbonate , Polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polysiloxane and the like.

本発明の高分子薄膜の製造方法に制限はないが、例えば、前記高分子化合物、必要に応じて混合する電子輸送性材料またはホール輸送性材料、高分子バインダーを含む溶液からの成膜による方法が例示される。   Although there is no restriction | limiting in the manufacturing method of the polymer thin film of this invention, For example, the method by the film-forming from the solution containing the said polymer compound, the electron transport material or hole transport material mixed as needed, and a polymer binder Is exemplified.

溶液からの成膜に用いる溶媒としては、該高分子化合物および混合する電子輸送性材料またはホール輸送性材料、高分子バインダーを溶解させるものであれば特に制限はない。
本発明の高分子薄膜を溶液から成膜する場合に用いる溶媒としては、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、n−ブチルベンゼンなど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など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など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などのエーテル類系溶媒などが例示される。
高分子化合物の構造や分子量にもよるが、通常はこれらの溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。
溶液からの成膜方法としては、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、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法などの塗布法を用いることができ、スピンコート法、フレキソ印刷法、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。
The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the polymer compound, the electron transport material or hole transport material to be mixed, and the polymer binder.
Solvents used when the polymer thin film of the present invention is formed from a solution include unsaturated hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, n-butylbenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, Halogenated saturated hydrocarbon solvents such as dichloroethane, chlorobutane, bromobutane, chloropentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane and bromocyclohexane, and halogenated unsaturated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene And ether solvents such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran and the like.
Although depending on the structure and molecular weight of the polymer compound, it can usually be dissolved in these solvents in an amount of 0.1% by weight or more.
As a film forming method from a solution, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method, A coating method such as a flexographic printing method, an offset printing method, an inkjet printing method, or a dispenser printing method can be used, and a spin coating method, a flexographic printing method, an inkjet printing method, or a dispenser printing method is preferable.

本発明の高分子薄膜を製造する工程には、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高分子薄膜は、主鎖分子または側鎖分子が一方向に並ぶので、電子移動度またはホール移動度が向上する。
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もの、例えば「液晶の基礎と応用」(松本正一、角田市良共著、工業調査会 1991年)第5章、「強誘電性液晶の構造と物性」(福田敦夫、竹添秀男共著、コロナ社、1990年)第7章、「液晶」第3巻第1号(1999年)3〜16頁等に記載の方法を用いることができる。中でもラビング法、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。
The step of producing the polymer thin film of the present invention may include a step of orienting the polymer compound.
In the polymer thin film in which the polymer compound is oriented by this process, the main chain molecules or the side chain molecules are arranged in one direction, so that the electron mobility or the hole mobility is improved.
As a method for aligning polymer compounds, those known as alignment methods for liquid crystals, for example, “Fundamentals and Applications of Liquid Crystals” (Shinichi Matsumoto, Ryoko Kakuda, Industrial Research Society 1991), Chapter 5, “ “Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystals” (co-written by Ikuo Fukuda and Hideo Takezoe, Corona, 1990) Chapter 7, “Liquid Crystal” Vol. 3, No. 1 (1999), pages 3-16, etc. Can be used. Among them, the rubbing method, the photo-alignment method, the sharing method (shear stress application method) and the pulling coating method are simple, useful and easy to use as the alignment method, and the rubbing method and the sharing method are preferable.

ラビング法とは、基板表面を布などで軽く擦る方法である。基板としてはガラスや高分子フィルム等を用いることができる。基板を擦る布としては、ガーゼやポリエステル、コットン、ナイロン、レーヨンなどの布を用いることができる。また基板上に別途配向膜を形成すると、より配向性能が高くなる。ここで配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、PVA、ポリエステル、ナイロンなどが挙げられ、市販の液晶用配向膜も用いることができる。配向膜はスピンコート法やフレキソ印刷などで形成することができる。ラビングに用いる布は、用いる配向膜にあわせて適宜選択することができる。   The rubbing method is a method of lightly rubbing the substrate surface with a cloth or the like. As the substrate, glass, polymer film or the like can be used. As a cloth for rubbing the substrate, a cloth such as gauze, polyester, cotton, nylon, or rayon can be used. Further, when an alignment film is separately formed on the substrate, the alignment performance is further improved. Here, examples of the alignment film include polyimide, polyamide, PVA, polyester, nylon and the like, and a commercially available alignment film for liquid crystal can also be used. The alignment film can be formed by spin coating or flexographic printing. The cloth used for rubbing can be appropriately selected according to the alignment film used.

光配向法とは、基板上に配向膜を形成し、偏光UV光照射あるいはUV光を斜入射照射する方法で配向機能を持たせる方法である。配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルシンナメートなどが挙げられ、市販の液晶用配向膜も用いることができる。
ラビング法または光配向法では、上記記載の処理を施した基板間に配向させた高分子化合物材料を挟むことにより、配向させることができる。このとき、基板を材料が液晶相または等方相の温度にすることが必要である。温度設定を行うのは、高分子化合物材料を基板に挟む前でも、挟んだあとでもよい。また、該高分子化合物材料を配向処理を施した基板上に塗布するだけでもよい。高分子化合物の塗布は、高分子化合物を基板上にのせてTg以上あるいは液晶相または等方相を示す温度に設定し、ロッドなどで一方向にコーティングするか、有機溶媒に溶解した溶液を調製し、スピンコートやフレキソ印刷などで塗布する方法で行うことができる。
The photo-alignment method is a method of providing an alignment function by forming an alignment film on a substrate and irradiating polarized UV light or obliquely irradiating UV light. Examples of the alignment film include polyimide, polyamide, and polyvinyl cinnamate, and a commercially available alignment film for liquid crystal can also be used.
In the rubbing method or the photo-alignment method, the alignment can be performed by sandwiching the aligned polymer compound material between the substrates subjected to the above-described treatment. At this time, it is necessary that the temperature of the substrate is a liquid crystal phase or isotropic phase. The temperature may be set before or after the polymer compound material is sandwiched between the substrates. Alternatively, the polymer compound material may be simply applied on a substrate that has been subjected to an alignment treatment. To apply the polymer compound, place the polymer compound on the substrate and set the temperature to Tg or higher, or set to a temperature that shows a liquid crystal phase or isotropic phase, and coat it in one direction with a rod or prepare a solution dissolved in an organic solvent. And it can carry out by the method of apply | coating by spin coating or flexographic printing.

シェアリング法とは、基板上にのせた高分子化合物材料の上に別の基板をのせ、液晶相または等方相になる温度下で上基板を一方向にずらす方法である。このとき基板は、上記ラビング法や光配向法で記載したような配向処理を施した基板を用いると、より配向度が高いものが得られる。基板としては、ガラスや高分子フィルム等を用いることができ、応力でずらすものは基板ではなく金属製のロッド等でもよい。 The sharing method is a method in which another substrate is placed on the polymer compound material placed on the substrate, and the upper substrate is shifted in one direction at a temperature at which it becomes a liquid crystal phase or an isotropic phase. At this time, a substrate having a higher degree of orientation can be obtained by using a substrate that has been subjected to an orientation treatment as described in the rubbing method or the photo-alignment method. As the substrate, glass, a polymer film, or the like can be used. What is displaced by stress may be a metal rod or the like instead of the substrate.

引き上げ塗布法とは、基板を高分子化合物溶液に浸し、引き上げる手法である。高分子化合物溶液に用いる有機溶剤や、基板引き上げ速度は特に限定はされないが、高分子化合物の配向度にあわせて選択、調整することができる。 The pull-up coating method is a method in which a substrate is dipped in a polymer compound solution and pulled up. The organic solvent used in the polymer compound solution and the substrate pulling rate are not particularly limited, but can be selected and adjusted according to the degree of orientation of the polymer compound.

高分子化合物を配向させる工程はラビング法、シェアリング法などのように、高分子化合物を薄膜にする工程の後に行う場合、引き上げ塗布法などのように高分子化合物を薄膜にする工程と同時に行う場合がある。また、高分子化合物を薄膜にする工程の前に配向膜を作成する工程が含まれていてもよい。 The step of orienting the polymer compound is performed after the step of forming the polymer compound into a thin film, such as a rubbing method or a sharing method. There is a case. Moreover, the process of creating alignment film may be included before the process of making a high molecular compound into a thin film.

本発明の高分子薄膜は、電子輸送性またはホール輸送性を有することから、電極から注入された電子またはホール、または光吸収により発生した電荷を輸送制御することにより、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池、光センサ、電子写真感光体、空間変調素子、フォトリフラクティブ素子など種々の高分子薄膜素子に用いることができる。該高分子薄膜をこれらの高分子薄膜素子に用いる場合は、配向処理により配向させて用いることがより電子輸送性またはホール輸送性が向上し好ましい。   Since the polymer thin film of the present invention has an electron transport property or a hole transport property, by controlling the transport of electrons or holes injected from the electrode or charges generated by light absorption, an organic thin film transistor, an organic solar cell, It can be used for various polymer thin film elements such as an optical sensor, an electrophotographic photosensitive member, a spatial modulation element, and a photorefractive element. When the polymer thin film is used in these polymer thin film elements, it is preferable to use the polymer thin film by aligning it by an orientation treatment because the electron transport property or hole transport property is improved.

本発明の高分子薄膜の有機薄膜トランジスタへの応用について説明する。
本発明の有機薄膜トランジスタの構造としては、通常は、ソース電極およびドレイン電極が高分子化合物からなる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ればよく、例えば、図1〜4の構造が例示される。
The application of the polymer thin film of the present invention to an organic thin film transistor will be described.
As the structure of the organic thin film transistor of the present invention, the source electrode and the drain electrode are usually provided in contact with an active layer made of a polymer compound, and a gate electrode is provided with an insulating layer in contact with the active layer interposed therebetween. The structure of FIGS. 1-4 is illustrated, for example.

有機薄膜トランジスタは、通常は支持基板上に形成される。支持基板の材質としては有機薄膜トランジスタとしての特性を阻害しなければ特に制限されないが、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。   The organic thin film transistor is usually formed on a support substrate. The material of the support substrate is not particularly limited as long as the characteristics as an organic thin film transistor are not impaired, but a glass substrate, a flexible film substrate, or a plastic substrate can also be used.

有機薄膜トランジスタは、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。   The organic thin film transistor can be manufactured by a known method, for example, a method described in JP-A-5-110069.

活性層を形成する際に、有機溶媒可溶性の高分子化合物を用いることが製造上非常に有利であり好ましいことから、上記で説明した本発明の高分子薄膜の製造方法を用いて、活性層となる高分子薄膜を形成することができる。   When forming the active layer, it is very advantageous and preferable to use an organic solvent-soluble polymer compound, and therefore, using the method for producing a polymer thin film of the present invention described above, A polymer thin film can be formed.

活性層に接した絶縁層としては、電気の絶縁性が高い材料で有れば特に制限はなく、公知のものを用いることができる。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などあげられる。低電圧化の観点から、誘電率の高い材料の方が好ましい。   The insulating layer in contact with the active layer is not particularly limited as long as it is a material having high electrical insulation, and a known one can be used. For example, SiOx, SiNx, Ta2O5, polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinylphenol and the like can be mentioned. From the viewpoint of lowering the voltage, a material having a high dielectric constant is preferable.

絶縁層の上に活性層を形成する場合は、絶縁層と活性層の界面特性を改善するため、シランカップリング剤などの表面処理剤で絶縁層表面を処理して表面改質した後に活性層を形成することも可能で有る。表面処理剤としては、長鎖アルキルクロロシラン類、長鎖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などがあげられる。表面処理剤で処理する前に、絶縁層表面をオゾンUV、O2プラズマで処理をしておくことも可能である。   When an active layer is formed on an insulating layer, the surface of the insulating layer is treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent to improve the interface characteristics between the insulating layer and the active layer. It is also possible to form. Examples of the surface treatment agent include long-chain alkylchlorosilanes, long-chain alkylalkoxysilanes, fluorinated alkylchlorosilanes, and fluorinated alkylalkoxysilanes. Prior to the treatment with the surface treatment agent, the surface of the insulating layer may be treated with ozone UV or O 2 plasma.

有機薄膜トランジスタを作成後、封止してなる封止有機薄膜トランジスタが好ましい。
これにより、有機薄膜トランジスタが、大気から遮断され、有機薄膜トランジスタの特性の低下を抑えることができる。
封止する方法としては、UV硬化樹脂、熱硬化樹脂や無機のSiONx膜などでカバーする方法、ガラス板やフィルムをUV硬化樹脂、熱硬化樹脂などで張り合わせる方法などがあげられる。大気との遮断を効果的に行うため有機薄膜トランジスタを作成後封止するまでの工程を大気に曝すことなく(例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中など)行うことが好ましい。
A sealed organic thin film transistor formed by sealing after forming an organic thin film transistor is preferable.
Thereby, an organic thin-film transistor is interrupted | blocked from air | atmosphere and the fall of the characteristic of an organic thin-film transistor can be suppressed.
Examples of the sealing method include a method of covering with a UV curable resin, a thermosetting resin or an inorganic SiONx film, and a method of bonding a glass plate or film with a UV curable resin or a thermosetting resin. In order to effectively cut off from the atmosphere, it is preferable to perform the steps from the preparation of the organic thin film transistor to the sealing without exposure to the atmosphere (for example, in a dry nitrogen atmosphere or in a vacuum).

図5は、本発明の高分子薄膜の太陽電池への応用を代表例として説明する図である。一方が透明または半透明の一対の電極間に高分子薄膜を配置した構造で用いられる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属などの金属またはそれらの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。高い開放電圧を得るためには、それぞれの電極として、仕事関数の差が大きくなるように選ばれることが好ましい。高分子薄膜中には光感度を高めるためにキャリア発生剤、増感剤などを添加して用いることができる。基材としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板などを用いることができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating the application of the polymer thin film of the present invention to a solar cell as a representative example. One is used in a structure in which a polymer thin film is disposed between a pair of transparent or translucent electrodes. As an electrode material, a metal such as aluminum, gold, silver, copper, alkali metal, alkaline earth metal, or a translucent film or transparent conductive film thereof can be used. In order to obtain a high open circuit voltage, each electrode is preferably selected so that the difference in work function is large. In the polymer thin film, a carrier generating agent, a sensitizer and the like can be added and used in order to increase photosensitivity. As the substrate, a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

図6〜8は、本発明の高分子薄膜の光センサへの応用を代表例として説明する図である。一方が透明または半透明の一対の電極間に高分子薄膜を配置した構造で用いられる。光を吸収して電荷を発生する電荷発生層を挿入して用いることもできる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属などの金属またはそれらの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。高分子薄膜中には光感度を高めるためにキャリア発生剤、増感剤などを添加して用いることができる。基材としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板などを用いることができる。   6-8 is a figure explaining the application to the optical sensor of the polymer thin film of this invention as a representative example. One is used in a structure in which a polymer thin film is disposed between a pair of transparent or translucent electrodes. A charge generation layer that absorbs light and generates charges can also be used. As an electrode material, a metal such as aluminum, gold, silver, copper, alkali metal, alkaline earth metal, or a translucent film or transparent conductive film thereof can be used. In the polymer thin film, a carrier generating agent, a sensitizer and the like can be added and used in order to increase photosensitivity. As the substrate, a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

図9〜11は、本発明の高分子薄膜の電子写真感光体への応用を代表例として説明する図である。電極の上に高分子薄膜を配置した構造で用いられる。光を吸収して電荷を発生する電荷発生層を挿入して用いることもできる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅などの金属を用いることができる。高分子薄膜中には光感度を高めるためにキャリア発生剤、増感剤などを添加して用いることができる。基材としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板などを用いることができ、アルミニウムなどの金属を用い基材と電極をかねることもできる。   9 to 11 are diagrams for explaining the application of the polymer thin film of the present invention to an electrophotographic photoreceptor as a representative example. Used in a structure in which a polymer thin film is disposed on an electrode. A charge generation layer that absorbs light and generates charges can also be used. As the electrode material, metals such as aluminum, gold, silver, and copper can be used. In the polymer thin film, a carrier generating agent, a sensitizer and the like can be added and used in order to increase photosensitivity. As the base material, a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, or the like can be used, and a base material and an electrode can be used by using a metal such as aluminum.

図12は、本発明の高分子薄膜の空間光変調素子への応用を代表例として説明する図である。一対の透明または半透明電極の間に高分子薄膜、誘電体層ミラー、液晶層を配置した構造で用いられる。誘電体層ミラーは、誘電体の多層膜からなることが好ましく、低反射率な波長域と高反射率な波長域を有し、その境界が急峻に立ち上がるよう設計する。液晶層には各種液晶材料を用いることができるが、強誘電性液晶を用いることが好ましい。
電極材料としては導電性が高い、アルミニウム、金、銀、銅などの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。基材としては、ガラス基板、プラスチック基板などの透明または半透明の材料を用いることができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating the application of the polymer thin film of the present invention to a spatial light modulator as a representative example. It is used in a structure in which a polymer thin film, a dielectric layer mirror, and a liquid crystal layer are disposed between a pair of transparent or translucent electrodes. The dielectric layer mirror is preferably composed of a dielectric multilayer film, and is designed to have a low-reflectance wavelength region and a high-reflectivity wavelength region, and the boundary thereof rises sharply. Various liquid crystal materials can be used for the liquid crystal layer, but ferroelectric liquid crystal is preferably used.
As the electrode material, a semi-transparent film such as aluminum, gold, silver, copper, or a transparent conductive film having high conductivity can be used. As the substrate, a transparent or translucent material such as a glass substrate or a plastic substrate can be used.

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。
ここで、数平均分子量については、クロロホルムを溶媒として、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数平均分子量を求めた。
Examples will be shown below for illustrating the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.
Here, for the number average molecular weight, the number average molecular weight in terms of polystyrene was determined by gel permeation chromatography (GPC) using chloroform as a solvent.

参考合成例1
窒素置換した500ml 3口フラスコに2,7-ジブロモ-9-フルオレノン 6.65gを取り、トリフルオロ酢酸:クロロホルム=1:1の混合溶媒140mlに溶解した。この溶液に過ホウ酸ナトリウム1水和物を加え、20時間攪拌した。反応液をセライト濾過し、トルエンで洗浄した。ろ液を水、亜硫酸水素ナトリウム、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒留去後、6.11gの粗生成物を得た。
この粗生成物をトルエンから再結晶し、さらに、クロロホルムから再結晶し、1.19gの化合物1を得た。

Figure 2012007165

・C8H17MgBrの調製
100ml 3口フラスコにマグネシウム 1.33gを取り、フレームドライ、アルゴン置換した。これにTHF10ml、1-ブロモオクタン2.3mlを加え、加熱し、反応を開始させた。2.5時間還流した後に室温まで放冷した。
・Grignard反応
窒素置換した300ml3口フラスコに化合物1 1.00gをとり、10mlのTHFに懸濁させた。0℃に冷却し、上記で調製したC8H17MgBr溶液を加えた。冷浴をはずし、還流下、5時間攪拌した。反応液を放冷後、水10ml、塩酸を加えた。塩酸を加える前は懸濁液であったが、添加後は2相の溶液となった。分液後、有機相を水、飽和食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去したところ、1.65gの粗生成物を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製(ヘキサン:酢酸エチル=20:1)し、1.30gの化合物2を得た。

Figure 2012007165

窒素置換した25ml 2口フラスコに化合物2 0.20gを取り、4mlのトルエンに溶解した。
この溶液にp-トルエンスルホン酸・1水和物0.02g(0.06mmol)を加え、100℃で11時間攪拌した。反応液を放冷後、水、4N NaOH水溶液、水、飽和食塩水の順に洗浄し、溶媒を留去したところ、0.14gの化合物3を得た。

Figure 2012007165


窒素雰囲気下、反応容器に上記化合物3 1.0g(1.77mmol)、ビス(ピナコレート)ジボロン 0.945g(3.72mmol)、〔1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン〕パラジウムジクロリド 0.078g(0.11mmol)、1,1'-ビス(ジフェニルフォスフィノ)フェロセン 0.059g(0.11mmol)および1,4-ジオキサン 15mlを入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした。その後、酢酸カリウム 1.043g(10.6mmol)を加え、窒素雰囲気下95℃で13.5時間反応させた。反応終了後、反応液をろ過して不溶物を除いた。アルミナショートカラムで精製し、溶媒を除去後。トルエンに溶解させ、活性炭を加えて攪拌、ろ過した。ろ液を再度アルミナショートカラムで精製し、活性炭を加えて攪拌、ろ過した。トルエンを完全に除去した後、ヘキサン2.5mlを加えて再結晶することにより、下記に示す化合物3−a 0.28gを得た。

Figure 2012007165
Reference synthesis example 1
6.65 g of 2,7-dibromo-9-fluorenone was placed in a nitrogen-substituted 500 ml three-necked flask and dissolved in 140 ml of a mixed solvent of trifluoroacetic acid: chloroform = 1: 1. To this solution was added sodium perborate monohydrate and stirred for 20 hours. The reaction solution was filtered through celite and washed with toluene. The filtrate was washed with water, sodium bisulfite and saturated brine, and then dried over sodium sulfate. After distilling off the solvent, 6.11 g of crude product was obtained.
The crude product was recrystallized from toluene and further recrystallized from chloroform to obtain 1.19 g of Compound 1.
Figure 2012007165

・ Preparation of C 8 H 17 MgBr
In a 100 ml three-necked flask, 1.33 g of magnesium was taken, flame dried, and purged with argon. To this, 10 ml of THF and 2.3 ml of 1-bromooctane were added and heated to start the reaction. After refluxing for 2.5 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature.
Grignard reaction 1.00 g of Compound 1 was placed in a nitrogen-substituted 300 ml three-necked flask and suspended in 10 ml of THF. After cooling to 0 ° C., the C8H17MgBr solution prepared above was added. The cold bath was removed and the mixture was stirred for 5 hours under reflux. The reaction solution was allowed to cool, and 10 ml of water and hydrochloric acid were added. It was a suspension before the addition of hydrochloric acid, but it became a two-phase solution after the addition. After separation, the organic phase was washed with water and saturated brine. Drying with sodium sulfate and evaporation of the solvent gave 1.65 g of crude product. Purification by silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate = 20: 1) gave 1.30 g of compound 2.

Figure 2012007165

In a 25 ml two-necked flask purged with nitrogen, 0.20 g of Compound 2 was taken and dissolved in 4 ml of toluene.
To this solution, 0.02 g (0.06 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate was added and stirred at 100 ° C. for 11 hours. The reaction solution was allowed to cool, then washed with water, 4N NaOH aqueous solution, water and saturated brine in this order, and the solvent was distilled off to obtain 0.14 g of Compound 3.

Figure 2012007165


Under a nitrogen atmosphere, 1.0 g (1.77 mmol) of the above compound 3, 0.945 g (3.72 mmol) of bis (pinacolato) diboron, 0.078 g (0.11 mmol) of [1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene] palladium dichloride in a reaction vessel. ), 0.059 g (0.11 mmol) of 1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene and 15 ml of 1,4-dioxane were added, and argon gas was bubbled for 30 minutes. Thereafter, 1.043 g (10.6 mmol) of potassium acetate was added and reacted at 95 ° C. for 13.5 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered to remove insoluble matters. After purification with an alumina short column and removing the solvent. It was dissolved in toluene, activated carbon was added, and the mixture was stirred and filtered. The filtrate was purified again with an alumina short column, added with activated carbon, stirred and filtered. After complete removal of toluene, recrystallization was carried out by adding 2.5 ml of hexane to obtain 0.28 g of compound 3-a shown below.

Figure 2012007165

参考合成例2
特開2004-043544に記載の方法で下記に示す化合物4を得た。

Figure 2012007165


上記化合物4を用い、参考合成例1と同様の方法により下記に示す化合物4−aを得た。

Figure 2012007165
Reference synthesis example 2
Compound 4 shown below was obtained by the method described in JP-A-2004-043544.

Figure 2012007165


Compound 4-a shown below was obtained in the same manner as in Reference Synthesis Example 1 using Compound 4 above.

Figure 2012007165

実施例1
<高分子化合物Aの合成>
上記化合物3−a 0.62gと5,5’−ジブロモ−2,2’−ビチオフェン0.29gとAliquat 336(ACROS ORGANICS製) 0.36gとを反応容器に仕込んだ。以後、反応まで窒素雰囲気下で操作した。先の反応容器に、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したトルエン9.3gを加えた。次に、この混合溶液に、炭酸カリウム 0.39gをあらかじめアルゴンガスでバブリングして脱気したイオン交換水9.6gに溶かした溶液を加えた。続いて、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0) 2.1mgを加えた。反応はすべて窒素雰囲気下で行った。還流条件で16.3時間反応した後、ブロモベンゼン18.4mgを加え、2時間還流条件で反応した。さらに、2−フェニル−1,3,2−ジオキサボリナン 19.0mgを加え、2時間還流条件で反応した。反応後、この2相溶液を冷却し、水層を除去した。有機溶媒層は、非常に粘調であったため、クロロホルムを加え、希釈した。この混合溶液を、メタノール中にそそぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿物を、ろ過することにより回収した。この沈殿物を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解した。この溶液を、シリカおよびアルミナを充填したカラムを通すことにより精製した。次に、この溶液を、メタノール中にそそぎ込み、再沈して、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥して、0.53gの高分子化合物Aを得た。
この高分子化合物Aのポリスチレン換算数平均分子量は、1.2x106であった。

Figure 2012007165
Example 1
<Synthesis of Polymer Compound A>
0.62 g of the above compound 3-a, 0.29 g of 5,5′-dibromo-2,2′-bithiophene and 0.36 g of Aliquat 336 (manufactured by ACROS ORGANICS) were charged into a reaction vessel. Thereafter, the reaction was performed in a nitrogen atmosphere until the reaction. To the previous reaction vessel, 9.3 g of toluene deaerated by bubbling with argon gas in advance was added. Next, a solution prepared by dissolving 0.39 g of potassium carbonate in 9.6 g of ion-exchanged water previously deaerated by bubbling with an argon gas was added to the mixed solution. Subsequently, 2.1 mg of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was added. All reactions were performed under a nitrogen atmosphere. After reacting under reflux conditions for 16.3 hours, 18.4 mg of bromobenzene was added and reacted under reflux conditions for 2 hours. Furthermore, 19.0 mg of 2-phenyl-1,3,2-dioxaborinane was added and reacted under reflux conditions for 2 hours. After the reaction, the two-phase solution was cooled and the aqueous layer was removed. Since the organic solvent layer was very viscous, chloroform was added and diluted. The mixed solution was poured into methanol and stirred for about 1 hour. Next, the produced precipitate was recovered by filtration. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in chloroform. This solution was purified by passing through a column packed with silica and alumina. Next, this solution was poured into methanol and reprecipitated, and the produced precipitate was recovered. This precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.53 g of polymer compound A.
The number average molecular weight in terms of polystyrene of this polymer compound A was 1.2 × 10 6 .

Figure 2012007165

実施例2

<高分子化合物Bの合成>
上記化合物4−a 0.73gと5,5’−ジブロモ−2,2’−ビチオフェン0.32gとAliquat 336 0.40gとを反応容器に仕込んだ。以後、反応まで窒素雰囲気下で操作した。先の反応容器に、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したトルエン10.4gを加えた。次に、この混合溶液に、炭酸カリウム 0.44gをあらかじめアルゴンガスでバブリングして脱気したイオン交換水10.7gに溶かした溶液を加えた。続いて、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0) 2.3mgを加えた。反応はすべて窒素雰囲気下で行った。還流条件で15時間反応した後、ブロモベンゼン20.4mgを加え、2時間還流条件で反応した。さらに、2−フェニル−1,3,2−ジオキサボリナン 21.1mgを加え、2時間還流条件で反応した。反応後、この2相溶液を冷却し、有機溶媒層をメタノール中にそそぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿物を、ろ過することにより回収した。この沈殿物を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解した。この溶液を、シリカおよびアルミナを充填したカラムを通すことにより精製した。次に、この溶液を、メタノール中にそそぎ込み、再沈して、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥して、0.56gの高分子化合物Bを得た。
この高分子化合物Bのポリスチレン換算数平均分子量は、3.9x105であった。

Figure 2012007165

Example 2

<Synthesis of polymer compound B>
0.73 g of the above compound 4-a, 0.32 g of 5,5′-dibromo-2,2′-bithiophene and 0.40 g of Aliquat 336 were charged into a reaction vessel. Thereafter, the reaction was performed in a nitrogen atmosphere until the reaction. To the previous reaction vessel, 10.4 g of toluene deaerated by bubbling with argon gas in advance was added. Next, a solution prepared by dissolving 0.44 g of potassium carbonate in 10.7 g of ion-exchanged water previously deaerated by bubbling with an argon gas was added to the mixed solution. Subsequently, 2.3 mg of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was added. All reactions were performed under a nitrogen atmosphere. After reacting under reflux conditions for 15 hours, 20.4 mg of bromobenzene was added and reacted under reflux conditions for 2 hours. Furthermore, 21.1 mg of 2-phenyl-1,3,2-dioxaborinane was added and reacted under reflux conditions for 2 hours. After the reaction, the two-phase solution was cooled and the organic solvent layer was poured into methanol and stirred for about 1 hour. Next, the produced precipitate was recovered by filtration. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in chloroform. This solution was purified by passing through a column packed with silica and alumina. Next, this solution was poured into methanol and reprecipitated, and the produced precipitate was recovered. This precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.56 g of polymer compound B.
The number average molecular weight in terms of polystyrene of this polymer compound B was 3.9 × 10 5 .

Figure 2012007165

実施例3
<高分子薄膜素子の作成および有機薄膜トランジスタ特性の評価>
ゲート電極となる高濃度にドープされたn−型シリコン基板の表面を熱酸化により、絶縁層となるシリコン酸化膜を200nm形成したものを購入し、アルカリ洗剤、超純水、アセトンで超音波洗浄した後、オゾンUV照射により表面を洗浄した。該基板を窒素雰囲気中、オクタデシルトリクロロシランの5mMオクタン溶液に12時間浸漬してシリコン基板の表面をシラン処理し、その後、オクタン、クロロホルムの順番で基板をリンスした。高分子化合物Aを0.018g秤量し、クロロホルムを加えて5.3gとし、3μmのメンブランフィルターで濾過した後、この塗布液を用いて、上記表面処理した基板上にスピンコート法により膜厚70nmの高分子化合物Aを含む高分子薄膜を形成した。該高分子薄膜の上に、真空蒸着法によりAu電極を蒸着し、チャネル幅2mm、チャネル長20μmのソース電極およびドレイン電極を形成し、高分子薄膜素子1を作成した。
作成した高分子薄膜素子1に、窒素雰囲気中でゲート電圧VGを0〜−80V、ソース−ドレイン間電圧VSDを0〜−80Vに変化させて、有機薄膜トランジスタ特性を測定したところ良好なIsd−Vg特性が得られ、Vg=−80V、VSd=−80Vにおいて、ドレイン電流−1.4μAが得られた。またIsd−Vg特性から得られた電界効果移動度は1×10-3cm2/Vsであり、電流のオン・オフ比は1×106であった。
Example 3
<Preparation of polymer thin film element and evaluation of organic thin film transistor characteristics>
Purchase a high-concentrated n-type silicon substrate surface that will be the gate electrode, with a 200-nm thick silicon oxide film that will be the insulating layer by thermal oxidation, and ultrasonically wash with alkaline detergent, ultrapure water, and acetone. After that, the surface was cleaned by ozone UV irradiation. The substrate was immersed in a 5 mM octane solution of octadecyltrichlorosilane in a nitrogen atmosphere for 12 hours to silane-treat the surface of the silicon substrate, and then the substrate was rinsed in the order of octane and chloroform. 0.018 g of the polymer compound A was weighed, and chloroform was added to make 5.3 g. After filtering through a 3 μm membrane filter, this coating solution was used to coat the surface-treated substrate with a film thickness of 70 nm by spin coating. A polymer thin film containing the polymer compound A was formed. An Au electrode was vapor-deposited on the polymer thin film by a vacuum deposition method to form a source electrode and a drain electrode having a channel width of 2 mm and a channel length of 20 μm.
When the gate electrode V G was changed to 0 to −80 V and the source-drain voltage V SD was changed to 0 to −80 V in the nitrogen atmosphere, the organic thin film transistor characteristics were measured. A −Vg characteristic was obtained, and a drain current of −1.4 μA was obtained at V g = −80 V and V Sd = −80 V. The field-effect mobility obtained from the Isd-Vg characteristic was 1 × 10 −3 cm 2 / Vs, and the current on / off ratio was 1 × 10 6 .

参考合成例3
<高分子化合物Cの合成>
上記化合物3 0.96gと2,2‘−ビピリジル0.55gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラン(THF)(脱水溶媒)80gを加えた。次に、この混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0){Ni(COD)2}を1.05g加え、室温で10分間攪拌した後、60℃で1.5時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気中で行った。反応後、この溶液を冷却した後、メタノール100ml/イオン交換水200ml混合溶液中にそそぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿物を、ろ過することにより回収した。この沈殿物を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解した。この溶液を濾過し、不溶物を除去した後、この溶液を、アルミナを充填したカラムを通すことにより精製した。次に、この溶液を、メタノール中にそそぎ込み、再沈して、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥して、0.5gの高分子化合物Cを得た。
この高分子化合物Cのポリスチレン換算数平均分子量は、7.3x105であった。

Figure 2012007165

Reference synthesis example 3
<Synthesis of polymer compound C>
After charging 0.96 g of the compound 3 and 0.55 g of 2,2′-bipyridyl in a reaction vessel, the inside of the reaction system was replaced with nitrogen gas. To this was added 80 g of tetrahydrofuran (THF) (dehydrated solvent) deaerated previously by bubbling with an argon gas. Next, 1.05 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) {Ni (COD) 2} is added to this mixed solution, and the mixture is stirred at room temperature for 10 minutes, and then at 60 ° C. for 1.5 hours. Reacted. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere. After the reaction, this solution was cooled, poured into a mixed solution of methanol 100 ml / ion exchanged water 200 ml, and stirred for about 1 hour. Next, the produced precipitate was recovered by filtration. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in chloroform. The solution was filtered to remove insoluble matters, and then the solution was purified by passing through a column filled with alumina. Next, this solution was poured into methanol and reprecipitated, and the produced precipitate was recovered. This precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.5 g of polymer compound C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene of this polymer compound C was 7.3 × 10 5 .

Figure 2012007165

比較例1
<高分子薄膜素子の作成および有機薄膜トランジスタ特性の評価>
高分子化合物Aの替わりに高分子化合物Cを用いた以外は実施例3と同様の方法により上記表面処理した基板上にスピンコート法により膜厚50nmの高分子化合物Cを含む高分子薄膜を形成した。該高分子薄膜の上に、真空蒸着法によりAu電極を蒸着し、チャネル幅2mm、チャネル長20μmのソース電極およびドレイン電極を形成し、高分子薄膜素子2を作成した。
作成した高分子薄膜素子2に、窒素雰囲気中でゲート電圧VGを0〜−80V、ソース−ドレイン間電圧VSDを0〜−80Vに変化させて、有機薄膜トランジスタ特性を測定した。Vg=−80V、VSd=−60Vにおいて、ドレイン電流−0.8nAと低いレベルであった。
Comparative Example 1
<Preparation of polymer thin film element and evaluation of organic thin film transistor characteristics>
A polymer thin film containing polymer compound C having a thickness of 50 nm is formed on the surface-treated substrate by the same method as in Example 3 except that polymer compound C is used instead of polymer compound A by spin coating. did. An Au electrode was deposited on the polymer thin film by a vacuum deposition method to form a source electrode and a drain electrode having a channel width of 2 mm and a channel length of 20 μm, and a polymer thin film element 2 was produced.
The organic thin film transistor characteristics were measured on the prepared polymer thin film element 2 by changing the gate voltage V G to 0 to −80 V and the source-drain voltage V SD to 0 to −80 V in a nitrogen atmosphere. When V g = −80 V and V Sd = −60 V, the drain current was as low as −0.8 nA.

実施例4
<高分子薄膜素子の作成および太陽電池特性の評価>
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(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(Bayer製、Baytron P AI 4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した後、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。その後、高分子化合物Aの0.2wt%クロロホルム溶液を用いて室温で、スピンコートにより50nmの厚みで高分子薄膜を成膜した。さらに、これを減圧下60℃で1時間乾燥した後、電極として、フッ化リチウムを約0.4nm相当、次いでカルシウムを5nm、さらにアルミニウムを180nm蒸着して、高分子化合物Aを用いた高分子薄膜素子3を作製した。蒸着のときの真空度は、すべて1×10-4Pa以下であった。得られた高分子薄膜素子3にキセノンランプを照射しながら、電圧−電流特性を測定したところ、短絡電流43μA/cm2、開放電圧1.75Vの太陽電池特性を得た。
Example 4
<Preparation of polymer thin film element and evaluation of solar cell characteristics>
A suspension of poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, Baytron P AI 4083) is applied to a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm by sputtering using a 0.2 μm membrane filter. After filtration, a thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Thereafter, a polymer thin film having a thickness of 50 nm was formed by spin coating using a 0.2 wt% chloroform solution of polymer compound A at room temperature. Further, this was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then, as an electrode, lithium fluoride was equivalent to about 0.4 nm, then calcium was deposited at 5 nm, and aluminum was further deposited at 180 nm to form a polymer using polymer compound A A thin film element 3 was produced. The degree of vacuum during vapor deposition was 1 × 10 −4 Pa or less. When the voltage-current characteristics were measured while irradiating the obtained polymer thin film element 3 with a xenon lamp, solar cell characteristics with a short-circuit current of 43 μA / cm 2 and an open-circuit voltage of 1.75 V were obtained.

実施例5
<高分子薄膜素子の作成および太陽電池特性の評価>
高分子化合物Aの替わりに高分子化合物Bを用いて、実施例5と同様にして高分子薄膜素子4を作製した。得られた高分子薄膜素子4にキセノンランプを照射しながら、電圧−電流特性を測定したところ、短絡電流38μA/cm2、開放電圧1.15Vを得た。
Example 5
<Preparation of polymer thin film element and evaluation of solar cell characteristics>
Using the polymer compound B instead of the polymer compound A, a polymer thin film element 4 was produced in the same manner as in Example 5. When the voltage-current characteristics were measured while irradiating the obtained polymer thin film element 4 with a xenon lamp, a short-circuit current of 38 μA / cm 2 and an open-circuit voltage of 1.15 V were obtained.

実施例6
<高分子化合物Dの合成>
上記化合物3−a 1.13gと1,2−ジ(5−ジブロモ−2−チエニル)エテン0.60g(例えば、M.Fuji et al.,Synthetic Metals,55−57,2136−2139(1993)に合成方法が記載されている)とAliquat 336 0.69gとを反応容器に仕込んだ。以後、反応まで窒素雰囲気下で操作した。先の反応容器に、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したトルエン19.4gを加えた。次に、この混合溶液に、炭酸カリウム 0.74gをあらかじめアルゴンガスでバブリングして脱気したイオン交換水20.0gに溶かした溶液を加えた。続いて、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0) 3.9mgを加えた。反応はすべて窒素雰囲気下で行った。還流条件で15時間反応した後、ブロモベンゼン34.7mgを加え、2時間還流条件で反応した。さらに、2−フェニル−1,3,2−ジオキサボリナン 35.8mgを加え、2時間還流条件で反応した。反応後、この2相溶液を冷却し、有機溶媒層をメタノール中にそそぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿物を、ろ過することにより回収した。
この沈殿を減圧乾燥して、1.00gの高分子化合物Dを得た。この高分子化合物Dのポリスチレン換算数平均分子量は、1×106以上である。

Figure 2012007165

Example 6
<Synthesis of polymer compound D>
1.13 g of the above compound 3-a and 0.60 g of 1,2-di (5-dibromo-2-thienyl) ethene (for example, M. Fuji et al., Synthetic Metals, 55-57, 2136-2139 (1993) ) And Aliquat 336 (0.69 g) were charged into a reaction vessel. Thereafter, the reaction was performed in a nitrogen atmosphere until the reaction. To the previous reaction vessel, 19.4 g of toluene deaerated previously by bubbling with argon gas was added. Next, a solution prepared by dissolving 0.74 g of potassium carbonate in 20.0 g of ion-exchanged water previously deaerated by bubbling with an argon gas was added to the mixed solution. Subsequently, 3.9 mg of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was added. All reactions were performed under a nitrogen atmosphere. After reacting under reflux conditions for 15 hours, 34.7 mg of bromobenzene was added and reacted under reflux conditions for 2 hours. Further, 35.8 mg of 2-phenyl-1,3,2-dioxaborinane was added and reacted under reflux conditions for 2 hours. After the reaction, the two-phase solution was cooled and the organic solvent layer was poured into methanol and stirred for about 1 hour. Next, the produced precipitate was recovered by filtration.
This precipitate was dried under reduced pressure to obtain 1.00 g of polymer compound D. This polymer compound D has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 1 × 10 6 or more.

Figure 2012007165

実施例7
<高分子薄膜素子の作成および有機薄膜トランジスタ特性の評価>
高分子化合物Dを0.008g秤量し、ジクロロベンゼンを加えて2gとし塗布液を調整した。ゲート電極となる高濃度にドープされたn−型シリコン基板の表面を熱酸化により、絶縁層となるシリコン酸化膜を200nm形成したものを購入し、アルカリ洗剤、超純水、アセトンで超音波洗浄した後、オゾンUV照射により表面を洗浄した。該基板の上に、真空蒸着法によりAu電極を蒸着し、チャネル幅2mm、チャネル長20μmのソース電極およびドレイン電極を形成した。該電極付き基板をスピンコーター上にセットし、Aldrich製Hexamethyldisilazane(HMDS)を滴下した後、2000rpmでスピンし、基板表面をHMDSで処理した。前記の高分子化合物Dの塗布液を用い、ディスペンサー印刷法(武蔵エンジニアリング製Shot Mini)により、内径100μmの針先を用いてソース電極−ドレイン電極間を覆うように高分子化合物Dを塗布し、膜厚700nmの薄膜を形成した。その後、窒素雰囲気中で、120℃で30分間ベークし、高分子薄膜素子5を作成した。
作成した高分子薄膜素子5に、真空中でゲート電圧VGを0〜−60V、ソース−ドレイン間電圧VSDを0〜−60Vに変化させて、有機薄膜トランジスタ特性を測定したところ良好なIsd−Vg特性が得られ、Vg=−60V、VSd=−60Vにおいて、ドレイン電流−0.6μAが得られた。またIsd−Vg特性から得られた電界効果移動度は5×10-4cm2/Vsであり、電流のオン・オフ比は1×103であった。
Example 7
<Preparation of polymer thin film element and evaluation of organic thin film transistor characteristics>
0.008 g of the polymer compound D was weighed, and dichlorobenzene was added to make 2 g to prepare a coating solution. Purchase a high-concentrated n-type silicon substrate surface that will be the gate electrode, with a 200-nm thick silicon oxide film that will be the insulating layer by thermal oxidation, and ultrasonically wash with alkaline detergent, ultrapure water, and acetone. After that, the surface was cleaned by ozone UV irradiation. An Au electrode was deposited on the substrate by a vacuum deposition method to form a source electrode and a drain electrode having a channel width of 2 mm and a channel length of 20 μm. The substrate with electrodes was set on a spin coater, and Hexamethyldisilazane (HMDS) manufactured by Aldrich was dropped, followed by spinning at 2000 rpm, and the substrate surface was treated with HMDS. Using the coating solution of the polymer compound D, the polymer compound D is applied so as to cover between the source electrode and the drain electrode by a dispenser printing method (Shot Mini manufactured by Musashi Engineering) using a needle tip with an inner diameter of 100 μm, A thin film having a thickness of 700 nm was formed. Then, it baked for 30 minutes at 120 degreeC in nitrogen atmosphere, and the polymer thin film element 5 was created.
When the organic thin film transistor characteristics were measured by changing the gate voltage V G to 0 to −60 V and the source-drain voltage V SD to 0 to −60 V in the vacuum on the prepared polymer thin film element 5, a good Isd− Vg characteristics were obtained, and a drain current of −0.6 μA was obtained at V g = −60 V and V Sd = −60 V. The field-effect mobility obtained from the Isd-Vg characteristic was 5 × 10 −4 cm 2 / Vs, and the current on / off ratio was 1 × 10 3 .

1、基材
2、高分子薄膜
3、絶縁膜
4、ゲート電極
5、ソース電極
6、ドレイン電極
7、電極
8、電荷発生層
9、液晶層
10、誘電体ミラー層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, Base material 2, Polymer thin film 3, Insulating film 4, Gate electrode 5, Source electrode 6, Drain electrode 7, Electrode 8, Charge generation layer 9, Liquid crystal layer 10, Dielectric mirror layer

Claims (14)

下記式(1)で示される繰り返し単位と式(2)で示される繰り返し単位とを含み、ポリスチレン換算の数平均分子量が103〜108であることを特徴とする高分子化合物を含む高分子薄膜を備える高分子薄膜素子。

Figure 2012007165

〔式中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表し、X1およびX2は、それぞれ独立に、O,S,C(=O),S(=O),SO2,C(R1)(R2),Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)を表し、R1〜R8はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。C(R1)(R2)におけるR1とR2、Si(R3)(R4)におけるR3とR4は互いに結合して環を形成してもよい。mは0または1を表し、nは、1から6までの整数を表す。ただし、m=0の場合、X1はC(R1)(R2)を表さず、m=1の場合、X1とX2は、同一ではない。また、X1とAr2は、Ar1の環を構成する炭素原子のうち隣り合う炭素原子にそれぞれ結合し、m=1の場合、X2とAr1はAr2の環を構成する炭素原子のうち隣り合う炭素原子にそれぞれ結合し、m=0の場合、X1とAr1はAr2の環を構成する炭素原子のうち隣り合う炭素原子にそれぞれ結合している。〕

Figure 2012007165

〔式中、oは、1から10までの整数を表し、pは0から2までの整数を表し、
YはO,S,C(R10)(R11),Si(R12)(R13)またはN(R14)を表し、Yが複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、R10、R11、R12、R13およびR14はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表すが、R10とR11、R12とR13は互いに結合して環を形成してもよく、R9はハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。R9が複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよく、また、R9同士で互いに結合して環を形成していてもよい。〕
A polymer comprising a polymer compound comprising a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the formula (2), and having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 3 to 10 8 A polymer thin film element comprising a thin film.

Figure 2012007165

[Wherein, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a trivalent aromatic hydrocarbon group or a trivalent heterocyclic group, and X 1 and X 2 each independently represent O, S, C ( = O), S (= O), SO 2 , C (R 1 ) (R 2 ), Si (R 3 ) (R 4 ), N (R 5 ), B (R 6 ), P (R 7 ) Or P (═O) (R 8 ), wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, aryl Alkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group Group, monovalent heterocyclic group, hetero An aryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group, heteroaryloxycarbonyl group or cyano group is represented. R 1 and R 2 in C (R 1 ) (R 2 ) and R 3 and R 4 in Si (R 3 ) (R 4 ) may be bonded to each other to form a ring. m represents 0 or 1, and n represents an integer of 1 to 6. However, when m = 0, X 1 does not represent C (R 1 ) (R 2 ), and when m = 1, X 1 and X 2 are not the same. X 1 and Ar 2 are each bonded to adjacent carbon atoms constituting the ring of Ar 1 , and when m = 1, X 2 and Ar 1 are carbon atoms constituting the ring of Ar 2. Are bonded to adjacent carbon atoms, and when m = 0, X 1 and Ar 1 are bonded to adjacent carbon atoms among the carbon atoms constituting the ring of Ar 2 . ]

Figure 2012007165

[Wherein, o represents an integer from 1 to 10, p represents an integer from 0 to 2,
Y represents O, S, C (R 10 ) (R 11 ), Si (R 12 ) (R 13 ) or N (R 14 ), and when a plurality of Y are present, they may be the same or different. R 10 , R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, Arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted Silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkyl Le oxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, arylalkyloxy group, represents a heteroaryloxy group or a cyano group, also R 10 and R 11, R 12 and R 13 are bonded to each other to form a ring Well, R 9 is a halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, Acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl Group, arylalkynyl group, carboxyl group, alkynyl Represents a ruoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group or a cyano group; If R 9 is more, they may be the same or different, and may form a ring together with R 9 together. ]
前記高分子化合物が、上記式(1)で示される繰り返し単位、上記式(2)で示される繰り返し単位および下記式(3)で示される繰り返し単位とを含み、ポリスチレン換算の数平均分子量が103〜108であることを特徴とする請求項1記載の高分子薄膜素子。

Figure 2012007165

〔式中、Ar3は2価の芳香族炭化水素基、2価の複素環基または−CR15=CR16−を表す。R15およびR16はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。qは、1から6までの整数を表す。〕
The polymer compound includes a repeating unit represented by the above formula (1), a repeating unit represented by the above formula (2), and a repeating unit represented by the following formula (3), and the number average molecular weight in terms of polystyrene is 10 The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer thin film element is 3 to 10 8 .

Figure 2012007165

[In the formula, Ar 3 represents a divalent aromatic hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group or —CR 15 ═CR 16 —. R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl Group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group Represents a heteroarylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group or a cyano group. q represents an integer of 1 to 6. ]
式(1)のX1が、O,S,C(O),S(O)またはSO2であることを特徴とする請求項1または2に記載の高分子薄膜素子。 3. The polymer thin film element according to claim 1, wherein X 1 in the formula (1) is O, S, C (O), S (O), or SO 2 . 式(1)のX2が、C(R1)(R2),Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(O)(R8)であることを特徴とする請求項1〜3に記載の高分子薄膜素子。
(式中、R1〜R8はそれぞれ独立に、前記と同じ意味を表す。)
X 2 in formula (1) is C (R 1 ) (R 2 ), Si (R 3 ) (R 4 ), N (R 5 ), B (R 6 ), P (R 7 ) or P (O The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer thin film element is (R 8 ).
(Wherein R 1 to R 8 each independently represent the same meaning as described above.)
式(1)のAr1およびAr2が、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の高分子薄膜素子。 The polymer thin film element according to claim 1, wherein Ar 1 and Ar 2 in the formula (1) are each independently a trivalent aromatic hydrocarbon group. 式(2)におけるYが、Sであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の高分子薄膜素子。 Y in Formula (2) is S, The polymer thin film element in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 式(3)におけるAr3が、−CR15=CR16−であることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の高分子薄膜素子。(式中、R15およびR16は、前記と同じ意味を表す。) Ar < 3 > in Formula (3) is -CR < 15 > = CR < 16 >-, The polymer thin film element in any one of Claims 2-6 characterized by the above-mentioned. (In the formula, R 15 and R 16 represent the same meaning as described above.) 式(1)および(2)で示される繰り返し単位の合計が全繰り返し単位の10モル%以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to any one of claims 1 to 7, wherein the total of the repeating units represented by the formulas (1) and (2) is 10 mol% or more of all repeating units. 前記高分子化合物が、液晶性を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer compound has liquid crystallinity. 前記高分子薄膜素子が有機薄膜トランジスタである請求項1〜9のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer thin film element is an organic thin film transistor. 前記高分子薄膜素子が有機太陽電池である請求項1〜9のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to any one of claims 1 to 9, wherein the polymer thin film element is an organic solar cell. 前記高分子薄膜素子が光センサである請求項1〜9のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer thin film element is an optical sensor. 前記高分子薄膜素子が電子写真感光体である請求項1〜9のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer thin film element is an electrophotographic photosensitive member. 前記高分子薄膜素子が空間光変調素子である請求項1〜9のいずれかに記載の高分子薄膜素子。   The polymer thin film element according to claim 1, wherein the polymer thin film element is a spatial light modulation element.
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