JP2012054325A - 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】大気雰囲気下であっても酸化されにくく、機能的にも劣化しにくい電荷注入層を備えた有機薄膜トランジスタを提供する。
【解決手段】ゲート電極２０Ａと、第１のソース／ドレイン電極６０Ａと、第２のソース／ドレイン電極６０Ｂと、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層４０と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層の間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層５０とを備える有機薄膜トランジスタ１０において、前記電荷注入層は、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する、有機薄膜トランジスタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機薄膜トランジスタ及びその製造方法、有機薄膜トランジスタを備える有機薄膜トランジスタ基板、並びに有機薄膜トランジスタ基板を備える表示装置に関する。
薄膜トランジスタは有機薄膜トランジスタと無機半導体トランジスタに大別することができる。有機薄膜トランジスタは活性層に有機半導体層が設けられており、無機薄膜トランジスタは活性層に無機半導体層が設けられている。これら２種類の薄膜トランジスタはその作製方法が異なる。
無機薄膜トランジスタは一般に真空雰囲気下において活性層を形成するため、活性層の形成には真空雰囲気が必要となる。
他方、有機薄膜トランジスタは、真空雰囲気を必要としない塗布法によって活性層を形成することが可能であり、活性層の形成には真空雰囲気を必ずしも必要としない。たとえば有機薄膜トランジスタは、活性層の材料を任意好適な溶媒に溶解又は分散させた塗工液を塗布成膜することによって、簡便に活性層を形成することができる。このように塗布法を採用することにより、真空雰囲気を必要とせず、また広範囲に複数のトランジスタを一括して形成することが可能となり、製造コストを下げることができる。
このような製造工程上の利点を有する有機薄膜トランジスタに関して現在、その電気的特性を向上させるための様々な研究がおこなわれている。たとえば長鎖アルキル基を有するＣ６０フラーレン誘導体を塗布成膜したｎ型有機半導体層を備える有機電界効果型トランジスタが知られている（特許文献１参照。）。またソース電極及びドレイン電極と、活性層との間に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）からなるバッファー層を設けることにより、電気的特性を向上させた有機薄膜トランジスタが知られている（非特許文献１参照。）。
特開２００６−０６０１６９号公報
Microelectronics Journal Volume 38, Issues 4-5, April-May 2007, Pages 632-636
上記バッファー層に用いられるフッ化リチウムなどは大気雰囲気下で水分や酸素と容易に反応して速やかに酸化する。そしてバッファー層が酸化すると、有機薄膜トランジスタの電気的な特性が低下する。
このような大気中でのバッファー層の酸化を防ぐために、従来の技術ではバッファー層の形成中および形成後において、当該バッファー層を大気に曝すことなく、有機薄膜トランジスタを作製している。たとえば高い真空度の雰囲気下において、蒸着法によってフッ化リチウムなどからなるバッファー層を形成し、さらに、この高い真空度の雰囲気を維持したまま、バッファー層上にソース／ドレイン電極を形成し、必要に応じて封止を施すことによって、バッファー層が大気に曝されることを防いでいる。このように従来の技術では高い真空度の雰囲気を必要とするため、塗布法による成膜工程では不要な真空ポンプや真空チャンバなどを備えた大規模な設備が必要となってしまうばかりか、真空チャンバへの搬入工程、真空チャンバからの搬出工程、加圧工程、減圧工程などが必要になるため、製造工程が煩雑になり、製造コストが高くなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、常圧程度の雰囲気下であっても酸化されにくく、機能的に劣化しにくい材料を使用した電荷注入層を備えることにより電気的特性に優れた有機薄膜トランジスタを提供し、さらには常圧程度の雰囲気下でも実施することができる電荷注入層の形成工程を含む、有機薄膜トランジスタの簡便な製造方法を提供することにある。
本発明者らはイオン性ポリマー及びこれを用いる電子デバイスについて鋭意研究を進めたところ、電気的特性に優れているばかりでなく、常圧程度の雰囲気下で作製しても酸化されにくく、機能的に劣化しにくいイオン性ポリマーを用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明によれば、下記のものが提供される。
〔１〕 ゲート電極と、第１のソース／ドレイン電極と、第２のソース／ドレイン電極と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層の間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とを備える有機薄膜トランジスタにおいて、前記電荷注入層は、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する、有機薄膜トランジスタ。
〔２〕 導電型電荷注入層の導電型がｎ型であり、有機半導体層の導電型がｎ型である、〔１〕に記載の有機薄膜トランジスタ。
〔３〕 前記有機半導体層と前記ゲート電極との間において、前記ゲート電極と接して配置されるゲート絶縁層を有し、前記ゲート電極は、ｎ型半導体基板からなる、〔２〕に記載の有機薄膜トランジスタ。
〔４〕 〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタを備える、有機薄膜トランジスタ基板。
〔５〕 〔４〕に記載の有機薄膜トランジスタ基板を駆動基板として備える、表示装置。
〔６〕 ゲート電極と、第１のソース／ドレイン電極と、第２のソース／ドレイン電極と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層との間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とをそれぞれ形成する、有機薄膜トランジスタの製造方法において、
電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する電荷注入層を形成する工程を備える、有機薄膜トランジスタの製造方法。
〔７〕 前記電荷注入層を形成する工程では、常圧の雰囲気下で、イオン性ポリマーを含有する塗工液を塗布成膜することにより前記電荷注入層を形成する、〔６〕に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
〔８〕 前記第１および第２のソース／ドレイン電極を、常圧の雰囲気下で塗工液を塗布成膜することにより形成する、〔６〕または〔７〕に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
〔９〕 前記有機半導体層を、常圧の雰囲気下で塗工液を塗布成膜することにより形成する、〔６〕〜〔８〕のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
本発明の有機薄膜トランジスタは優れた電荷注入特性を備えており、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下でも良好な電荷注入特性を維持できるイオン性ポリマーを電荷注入層の材料として用いる。よって本発明の有機薄膜トランジスタは、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下でも性能が低下しにくい。
また本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法によれば、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下でも酸化されにくいイオン性ポリマーを電荷注入層の材料として用いる。よって電荷注入層の形成工程を、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下で塗布法により実施することができるため、有機薄膜トランジスタの製造をより簡便に実施することができ、製造コストを格段に低減することができる。
図１は、第１の実施形態の有機薄膜トランジスタの構成の一例を概略的に示す断面図である。 図２は、第２の実施形態の有機薄膜トランジスタの構成の一例を概略的に示す断面図である。 図３は、イオン性ポリマーの電気的特性を説明するグラフである。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお各図は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさおよび配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。なお以下の説明に用いる各図において、同様の構成要素については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する場合がある。本発明の有機ＥＬ素子は、必ずしも図示例の配置で、製造または使用などがなされるわけではない。なお以下の説明において特に基板の厚み方向の一方を上または上方といい、厚み方向の他方を下または下方という場合がある。
＜有機薄膜トランジスタの構成＞
有機薄膜トランジスタは、ゲート電極と、第１のソース／ドレイン電極と、第２のソース／ドレイン電極と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層との間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とを備える。この有機薄膜トランジスタは、ゲート電極に印加する電圧を調整することによって、第１のソース／ドレイン電極と第２のソース／ドレイン電極との間を流れる電流を制御する機能を有している。
本発明の有機薄膜トランジスタの電荷注入層は、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する。
電荷注入層の導電型と有機半導体層の導電型とは、同じである方が好ましい。すなわち電荷注入層がｎ型であれば、有機半導体層はｎ型であることが好ましく、また電荷注入層がｐ型であれば、有機半導体層はｐ型であることが好ましい。
本明細書において用語「ソース／ドレイン電極」は、ソース電極またはドレイン電極として用いられる１つの電極を意味し、有機薄膜トランジスタの使用に際して、第１および第２のソース／ドレイン電極のうちの一方はソース電極として用いられ、他方はドレイン電極として用いられる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、電荷注入層を構成するイオン性ポリマーに特徴を有している。このためまずイオン性ポリマーについて説明する。
（イオン性ポリマー）
本発明において用い得るイオン性ポリマーとしては、例えば、下記式（１）で表される基及び下記式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基を含む構造単位を有する重合体が挙げられる。イオン性ポリマーの一形態としては、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基を含む構造単位を、全構造単位中、１５〜１００モル％有する重合体が挙げられる。
−（Ｑ1）n1−Ｙ1(Ｍ1)a1(Ｚ1)b1 （１）
（式（１）中、Ｑ1は２価の有機基を表し、Ｙ1は、−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -又は−ＰＯ3 2-を表し、Ｍ1は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表し、Ｚ1はＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲaＳＯ3 -、ＲaＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＳＯ4 2-、ＨＳＯ4 -、ＰＯ4 3-、ＨＰＯ4 2-、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -を表し、ｎ１は０以上の整数を表し、ａ１は１以上の整数を表し、ｂ１は０以上の整数を表し、ただし、ａ１及びｂ１は、式（１）で表される基の電荷が０となるように選択され、Ｒaは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数１〜３０のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数６〜５０のアリール基を表し、Ｑ1、Ｍ１及びＺ１のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
−（Ｑ2）n2−Ｙ2(Ｍ2)a2(Ｚ2)b2 （２）
（式（２）中、
Ｑ2は２価の有機基を表し、
Ｙ2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニルカチオン又はスルホニルカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、Ｍ2はＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲbＳＯ3 -、ＲbＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＳＯ4 2-、ＨＳＯ4 -、ＰＯ4 3-、ＨＰＯ4 2-、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -を表し、Ｚ2は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表し、ｎ２は０以上の整数を表し、ａ２は１以上の整数を表し、ｂ２は０以上の整数を表し、ただし、ａ２及びｂ２は、式（２）で表される基の電荷が０となるように選択され、Ｒbは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数１〜３０のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数６〜５０のアリール基を表し、Ｑ2、Ｍ2及びＺ2のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
本発明で用いられるイオン性ポリマーの一形態としては、さらに下記式（３）で表される基を有する重合体が挙げられる。イオン性ポリマーが式（３）で表される基を有する場合、式（３）で表される基は、イオン性ポリマーの構造単位中に含まれていてもよく、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる一種以上の基を含む構造単位と同一の構造単位内に含まれていてもよいし、異なる他の構造単位内に含まれていてもよい。さらに、イオン性ポリマーの一形態としては、式（１）で表される基、式（２）で表される基、及び式（３）で表される基のうち少なくとも１種を含む構造単位を、全構造単位中、１５〜１００モル％有する重合体が挙げられる。
−（Ｑ３）n3−Ｙ3 （３）
（式（３）中、
Ｑ３は２価の有機基を表し、Ｙ3は−ＣＮ又は式（４）〜（１２）のいずれかで表される基を表し、ｎ３は０以上の整数を表す。
−Ｏ−（Ｒ’Ｏ）a3−Ｒ’’ （４）
Figure 2012054325
−Ｓ−（Ｒ’Ｓ）a4−Ｒ’’ （６）
−Ｃ（＝Ｏ）−（Ｒ’−Ｃ（＝Ｏ））a4−Ｒ’’ （７）
−Ｃ（＝Ｓ）−（Ｒ’−Ｃ（＝Ｓ））a4−Ｒ’’ （８）
−Ｎ｛（Ｒ’）a4Ｒ’’｝2 （９）
−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（Ｒ’−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ）a4−Ｒ’’ （１０）
−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（Ｒ’Ｏ）a4−Ｒ’’ （１１）
−ＮＨＣ（＝Ｏ）−（Ｒ’ＮＨＣ（＝Ｏ））a4−Ｒ’’ （１２）
（式（４）〜（１２）中、Ｒ’は置換基を有し又は有さない２価の炭化水素基を表し、Ｒ’’は水素原子、置換基を有し若しくは有さない１価の炭化水素基、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ3Ｈ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＲc 2、−ＣＮ又は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲc 2を表し、Ｒ’’’は置換基を有し若しくは有さない３価の炭化水素基を表し、ａ３は１以上の整数を表し、ａ４は０以上の整数を表し、Ｒcは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数１〜３０のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数６〜５０のアリール基を表し、Ｒ’、Ｒ’’及びＲ’’’のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。））
イオン性ポリマーは、式（１３）で表される構造単位、式（１５）で表される構造単位、式（１７）で表される構造単位及び式（２０）で表される構造単位からなる群から選ばれる１種以上の構造単位を、全構造単位中、１５〜１００モル％含むことが好ましい。
Figure 2012054325
（式（１３）中、Ｒ１は式（１４）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ1はＲ1以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ４）価の芳香族基を表し、ｎ４は１以上の整数を表し、Ｒ1は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。
Figure 2012054325
（式（１４）中、Ｒ2は（１＋ｍ１＋ｍ２）価の有機基を表し、Ｑ1、Ｑ3、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｑ1、Ｑ3、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）)
Figure 2012054325
（式（１５）中、Ｒ3は式（１６）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ2はＲ3以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ５）価の芳香族基を表し、ｎ５は１以上の整数を表し、Ｒ3は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。
Figure 2012054325
（式（１６）中、Ｒ4は（１＋ｍ３＋ｍ４）価の有機基を表し、Ｑ2、Ｑ3、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ３及びｍ４はそれぞれ独立に１以上の整数を表す。Ｑ2、Ｑ3、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）)
Figure 2012054325
（式（１７）中、Ｒ5は式（１８）で表される基を含む１価の基であり、Ｒ6は式（１９）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ3はＲ5及びＲ6以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族基を表し、ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｒ5及びＲ6のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。
−Ｒ7−｛（Ｑ1）n１−Ｙ1(Ｍ1)a1(Ｚ1)b1｝m５ （１８）
（式（１８）中、Ｒ7は直接結合又は（１＋ｍ５）価の有機基を表し、Ｑ1、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、ｎ１、ａ１及びｂ１は前述と同じ意味を表し、ｍ５は１以上の整数を表し、Ｑ1、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、ｎ１、ａ１及びｂ１のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
−Ｒ8−｛（Ｑ３）n3−Ｙ3｝m6 （１９）
（式（１９）中、Ｒ8は単結合又は（１＋ｍ６）価の有機基を表し、Ｙ3及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ６は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ8が単結合のときｍ６は１を表し、Ｑ３、Ｙ3及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。））
Figure 2012054325
（式（２０）中、Ｒ9は式（２１）で表される基を含む１価の基であり、Ｒ10は式（２２）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ4はＲ9及びＲ10以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族基を表し、ｎ８及びｎ９はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｒ9及びＲ10のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。
−Ｒ11−｛（Ｑ2）n2−Ｙ2(Ｍ2)a2(Ｚ2)b2｝m7 （２１）
（式（２１）中、Ｒ11は単結合又は（１＋ｍ７）価の有機基を表し、Ｑ2、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、ｎ２、ａ２及びｂ２は前述と同じ意味を表し、ｍ７は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ11が単結合のときｍ７は１を表し、Ｑ2、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、ｎ２、ａ２及びｂ２のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
−Ｒ12−｛（Ｑ３）n3−Ｙ3｝m8 （２２）
（式（２２）中、Ｒ12は単結合又は（１＋ｍ８）価の有機基を表し、Ｙ3及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ８は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ12が単結合のときｍ８は１を表し、Ｑ３、Ｙ3及びｎ３、のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。））
前記イオン性ポリマー中の構造単位は、式（１）で表される基を２種類以上含んでいてもよく、式（２）で表される基を２種類以上含んでいてもよく、式（３）で表される基を２種類以上含んでいてもよい。
−式（１）で表される基−
式（１）中、Ｑ1で表される２価の有機基としては、メチレン基、エチレン基、１，２−プロピレン基、１，３−プロピレン基、１，２−ブチレン基、１，３−ブチレン基、１，４−ブチレン基、１，５−ペンチレン基、１，６−ヘキシレン基、１，９−ノニレン基、１，１２−ドデシレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０の２価の飽和炭化水素基；エテニレン基、プロペニレン基、３−ブテニレン基、２−ブテニレン基、２−ペンテニレン基、２−ヘキセニレン基、２−ノネニレン基、２−ドデセニレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数２〜５０のアルケニレン基、及び、エチニレン基を含む、置換基を有し又は有さない炭素原子数２〜５０の２価の不飽和炭化水素基；シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数３〜５０の２価の環状飽和炭化水素基；１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，５−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ビフェニル−４，４'−ジイル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜５０のアリーレン基；メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基、ペンチレンオキシ基、ヘキシレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルキレンオキシ基；炭素原子を含む置換基を有するイミノ基；炭素原子を含む置換基を有するシリレン基が挙げられ、イオン性ポリマーの原料となるモノマー（以下、「原料モノマー」と言う。）の合成の容易さの観点からは、２価の飽和炭化水素基、アリーレン基、アルキレンオキシ基が好ましい。
前記置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、１価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基及びニトロ基等が挙げられ、前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。これらのうち、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基及びニトロ基以外の置換基は炭素原子を含む。
以下、置換基について説明する。なお、「Ｃｍ〜Ｃｎ」（ｍ、ｎはｍ＜ｎを満たす正の整数である）という用語は、この用語とともに記載された有機基の炭素原子数がｍ〜ｎであることを表す。例えば、Ｃｍ〜Ｃｎアルキル基であれば、アルキル基の炭素原子数がｍ〜ｎであることを表し、Ｃｍ〜Ｃｎアルキルアリール基であれば、アルキル基の炭素原子数がｍ〜ｎであることを表し、アリール−Ｃｍ〜Ｃｎアルキル基であれば、アルキル基の炭素原子数がｍ〜ｎであることを表す。
アルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよく、シクロアルキル基でもよい。アルキル基の炭素原子数は通常１〜２０であり、１〜１０が好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基等が挙げられる。前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。該当するフッ素原子置換アルキル基としては、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等が挙げられる。なお、Ｃ1〜Ｃ１２アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基が挙げられる。
アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状でもよく、シクロアルキルオキシ基であってもよく、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の炭素原子数は通常１〜２０であり、１〜１０が好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−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、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリルオキシ基等が挙げられる。前記アルコキシ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。該当するフッ素原子置換アルコキシ基としては、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オキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基等が挙げられる。また、該アルコキシ基には、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基も含まれる。なお、Ｃ1〜Ｃ１２アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−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、ラウリルオキシ基が挙げられる。
アルキルチオ基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、シクロアルキルチオ基であってもよく、置換基を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素原子数は通常１〜２０であり、１〜１０が好ましい。アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｓ−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、ノニルチオ基、デシルチオ基、ラウリルチオ基等が挙げられる。前記アルキルチオ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。該当するフッ素原子置換アルキルチオ基としては、トリフルオロメチルチオ基等が挙げられる。
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子１個を除いた残りの原子団であり、ベンゼン環を持つ基、縮合環を持つ基、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が単結合又は２価の有機基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合した基も含まれる。アリール基は、炭素原子数が通常６〜６０であり、７〜４８であることが好ましい。アリール基としては、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ１２アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ１２アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基等が挙げられる。前記アリール基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。該当するフッ素原子置換アリール基としては、ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。アリール基の中では、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基が好ましい。
前記アリール基のうち、Ｃ1〜Ｃ１２アルコキシフェニル基としては、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｓ−ブトキシフェニル基、ｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基等が挙げられる。
前記アリール基のうち、Ｃ1〜Ｃ１２アルキルフェニル基としては、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が挙げられる。
アリールオキシ基は、炭素原子数が通常６〜６０であり、７〜４８であることが好ましい。アリールオキシ基としては、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等が挙げられる。アリールオキシ基の中では、Ｃ1〜Ｃ１２アルコキシフェノキシ基及びＣ1〜Ｃ１２アルキルフェノキシ基が好ましい。
前記アリールオキシ基のうち、Ｃ1〜Ｃ１２アルコキシフェノキシ基としては、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、イソプロピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、ｓ−ブトキシフェノキシ基、ｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ラウリルオキシフェノキシ基等が挙げられる。
前記アリールオキシ基のうち、Ｃ1〜Ｃ１２アルキルフェノキシ基としては、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、１，３，５−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、ｓ−ブチルフェノキシ基、ｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が挙げられる。
アリールチオ基は、例えば、前述のアリール基に硫黄元素が結合した基である。アリールチオ基は、前記アリール基の芳香環上に置換基を有していてもよい。アリールチオ基は、炭素原子数が通常６〜６０であり、６〜３０であることが好ましい。アリールチオ基としては、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等が挙げられる。
アリールアルキル基は、例えば、前述のアリール基に前述のアルキル基が結合した基である。アリールアルキル基は、置換基を有していてもよい。アリールアルキル基は、炭素原子数が通常７〜６０であり、７〜３０であることが好ましい。アリールアルキル基としては、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アルキル基等が挙げられる。
アリールアルコキシ基は、例えば、前述のアリール基に前述のアルコキシ基が結合した基である。アリールアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールアルコキシ基は、炭素原子数が通常７〜６０であり、７〜３０であることが好ましい。アリールアルコキシ基としては、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アルコキシ基等が挙げられる。
アリールアルキルチオ基は、例えば、前述のアリール基に前述のアルキルチオ基が結合した基である。アリールアルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。アリールアルキルチオ基は、炭素原子数が通常７〜６０であり、７〜３０であることが好ましい。アリールアルキルチオ基としては、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アルキルチオ基等が挙げられる。
アリールアルケニル基は、例えば、前述のアリール基にアルケニル基が結合した基である。アリールアルケニル基は、炭素原子数が通常８〜６０であり、８〜３０であることが好ましい。アリールアルケニル基としては、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ2〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基が好ましい。なお、Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基が挙げられる。
アリールアルキニル基は、例えば、前述のアリール基にアルキニル基が結合した基である。アリールアルキニル基は、炭素原子数が通常８〜６０であり、８〜３０であることが好ましい。アリールアルキニル基としては、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基が好ましい。なお、Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、１−オクチニル基が挙げられる。
置換アミノ基としては、アミノ基の中の少なくとも１個の水素原子が、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基からなる群から選択される１又は２個の基によって置換されたアミノ基が好ましい。該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基は置換基を有していてもよい。置換アミノ基の炭素原子数は、該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基が有していてもよい置換基の炭素原子数を含めないで通常１〜６０であり、２〜４８が好ましい。置換アミノ基としては、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、ｓ−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、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、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、（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アルキルアミノ基等が挙げられる。
置換シリル基としては、シリル基の中の少なくとも１個の水素原子が、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基からなる群から選択される１〜３個の基によって置換されたシリル基が挙げられる。該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基は置換基を有していてもよい。置換シリル基の炭素原子数は、該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基が有していてもよい置換基の炭素原子数を含めないで通常１〜６０であり、３〜４８が好ましい。なお、置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、イソプロピルジエチルシリル基、ｔ−ブチ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等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アシル基は、炭素原子数が通常２〜２０であり、２〜１８であることが好ましい。アシル基としては、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等が挙げられる。
アシルオキシ基は、炭素原子数が通常２〜２０であり、２〜１８であることが好ましい。アシルオキシ基としては、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等が挙げられる。
イミン残基は、式：Ｈ−Ｎ＝Ｃ＜及び式：−Ｎ＝ＣＨ−の少なくとも一方で表される構造を有するイミン化合物から、この構造中の水素原子１個を除いた残基を意味する。このようなイミン化合物としては、例えば、アルジミン、ケチミン及びアルジミン中の窒素原子に結合した水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基等で置換された化合物が挙げられる。イミン残基の炭素原子数は、通常２〜２０であり、２〜１８が好ましい。イミン残基としては、例えば、一般式：−ＣＲβ＝Ｎ−Ｒγ又は一般式：−Ｎ＝Ｃ（Ｒγ）２（式中、Ｒβは水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表し、Ｒγは独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表し、ただし、Ｒγが２個存在する場合、２個のＲγは相互に結合し一体となって２価の基、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素原子数２〜１８のアルキレン基として環を形成してもよい。）で表される基が挙げられる。イミン残基としては、以下の基が挙げられる。
Figure 2012054325
（式中、Ｍｅはメチル基を示し、以下、同様である。）
アミド基は、炭素原子数が通常１〜２０であり、２〜１８であることが好ましい。アミド基としては、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等が挙げられる。
酸イミド基は、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であり、炭素原子数が通常４〜２０であり、４〜１８であることが好ましい。酸イミド基としては、以下の基が挙げられる。
Figure 2012054325
１価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいう。ここで、複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含む有機化合物をいう。１価の複素環基は置換基を有していてもよい。１価の複素環基は、炭素原子数が通常３〜６０であり、３〜２０が好ましい。なお、１価の複素環基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まないものとする。このような１価の複素環基としては、例えば、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、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基が挙げられ、中でも、チエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピリジル基及びＣ1〜Ｃ12アルキルピリジル基が好ましい。なお、１価の複素環基としては、１価の芳香族複素環基が好ましい。
置換カルボキシル基とは、カルボキシル基中の水素原子が、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基で置換された基、すなわち、式：−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ＊は（式中、Ｒ＊はアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基）で表される基である。置換オキシカルボニル基は、炭素原子数が通常２〜６０であり、２〜４８であることが好ましい。前記アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基は、置換基を有していてもよい。なお、上記炭素原子数には、前記アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基が有していてもよい置換基の炭素原子数は含まないものとする。置換カルボキシル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓ−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、ヘキシロキシカルボニル基、シクロヘキシロキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシロキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
式（１）中、Ｙ1は、−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -、−ＰＯ3 -、又は−Ｂ（Ｒａ）３ −等の１価の基を表し、Ｙ1としては、イオン性ポリマーの酸性度の観点からは−ＣＯ2 -、−ＳＯ2 -、−ＰＯ3 -が好ましく、−ＣＯ2 -がより好ましく、イオン性ポリマーの安定性の観点からは、−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -又は−ＰＯ3 -が好ましい。
式（１）中、Ｍ1は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表す。金属カチオンとしては、１価、２価又は３価のイオンが好ましく、Li、Na、K、Cs、Be、Mg、Ca、Ba、Ag、Al、Bi、Cu、Fe、Ga、Mn、Pb、Sn、Ti、V、W、Y、Yb、Zn、Zr等のイオンが挙げられ、Li+、Na+、K+、Cs+、Ag+、Mg2+、Ca2+が好ましい。また、アンモニウムイオンが有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基等の炭素原子数１〜１０のアルキル基が挙げられる。
式（１）中、Ｚ1はＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲaＳＯ3 -、ＲaＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＳＯ4 2-、ＨＳＯ4 -、ＰＯ4 3-、ＨＰＯ4 2-、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -を表す。
式（１）中、ｎ１は０以上の整数を表し、原料モノマーの合成の観点から、好ましくは０から８の整数であり、より好ましくは０から２の整数である。
式（１）中、ａ１は１以上の整数を表し、ｂ１は０以上の整数を表す。
ａ１及びｂ１は、式（１）で表される基の電荷が０となるように選択される。例えば、Ｙ１が−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -、−ＰＯ3 -、又は−Ｂ（Ｒａ）３ −であり、Ｍ１が１価の金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンであり、Ｚ１がＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲaＳＯ3 -、ＲaＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＨＳＯ4 -、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -である場合は、ａ１＝ｂ１＋１を満たすように選択される。Ｙ1が−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -、−ＰＯ3 -、又は−Ｂ（Ｒａ）３ -であり、Ｍ1が２価の金属カチオンであり、Ｚ1がＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲaＳＯ3 -、ＲaＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＨＳＯ4 -、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -である場合は、ｂ１＝２×ａ１−１を満たすように選択される。Ｙ1が−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -、−ＰＯ3 -、又は−Ｂ（Ｒａ）３ −であり、Ｍ1が３価の金属カチオンであり、Ｚ1がＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲaＳＯ3 -、ＲaＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＨＳＯ4 -、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -である場合は、ｂ１＝３×ａ１−１を満たすように選択される。Ｙ1が−ＣＯ2 -、−ＳＯ3 -、−ＳＯ2 -、−ＰＯ3 -、又は−Ｂ（Ｒａ）３ −であり、Ｍ1が１価の金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンであり、Ｚ1がＳＯ4 ２−又はＨＰＯ4 ２−である場合には、ａ１＝２×ｂ１＋１を満たすように選択される。ａ１とｂ１との関係を表す上記のいずれの数式においても、a１は好ましくは１から５の整数であり、より好ましくは１又は２である。
Ｒaは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数１〜３０のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数６〜５０のアリール基を表すが、これらの基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒaとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基等の炭素原子数１〜２０のアルキル基、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基等の炭素原子数６〜３０のアリール基等が挙げられる。
前記式（１）で表される基としては、例えば、以下の基が挙げられる。
Figure 2012054325
−式（２）で表される基−
式（２）中、Ｑ2で表される２価の有機基としては、前述のＱ１で表される２価の有機基について例示したものと同様の基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、２価の飽和炭化水素基、アリーレン基、アルキレンオキシ基が好ましい。
前記Ｑ2で表される２価の有機基の例として挙げた基は置換基を有していてもよく、当該置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（２）中、Ｙ2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニルカチオン、スルホニルカチオン、又はヨードニウムカチオンを表す。
カルボカチオンとしては、例えば、
−Ｃ＋Ｒ２
（式中、Ｒは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。）で表される基が挙げられる。
アンモニウムカチオンとしては、例えば、
−Ｎ＋Ｒ３
（式中、Ｒは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。）で表される基が挙げられる。
ホスホニルカチオンとしては、例えば、
−Ｐ＋Ｒ３
（式中、Ｒは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。）で表される基が挙げられる。
スルホニルカチオンとしては、例えば、
−Ｓ＋Ｒ２
（式中、Ｒは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。）で表される基が挙げられる。
ヨードニウムカチオンとしては、例えば、
−Ｉ＋Ｒ２
（式中、Ｒは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。）で表される基が挙げられる。
式（２）中、Ｙ2は、原料モノマーの合成の容易さ並びに原料モノマー及びイオン性ポリマーの空気、湿気又は熱に対する安定性の観点からは、カルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニルカチオン、スルホニルカチオンが好ましく、アンモニウムカチオンがより好ましい。
式（２）中、Ｚ2は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表す。金属カチオンとしては、１価、２価又は３価のイオンが好ましく、Li、Na、K、Cs、Be、Mg、Ca、Ba、Ag、Al、Bi、Cu、Fe、Ga、Mn、Pb、Sn、Ti、V、W、Y、Yb、Zn、Zr等のイオンが挙げられる。また、アンモニウムカチオンが有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基等の炭素原子数１〜１０のアルキル基が挙げられる。
式（２）中、Ｍ2はＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲbＳＯ3 -、ＲbＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＳＯ4 2-、ＨＳＯ4 -、ＰＯ4 3-、ＨＰＯ4 2-、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -を表す。
式（２）中、ｎ２は０以上の整数を表し、好ましくは０から６の整数であり、より好ましくは０から２の整数である。
式（２）中、ａ２は１以上の整数を表し、ｂ２は、０以上の整数を表す。
ａ２及びｂ２は、式（２）で表される基の電荷が０となるように選択される。例えば、Ｍ2がＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、ＲbＳＯ3 -、ＲbＣＯＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2 -、ＣｌＯ3 -、ＣｌＯ4 -、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3 -、ＨＳＯ4 -、Ｈ2ＰＯ4 -、ＢＦ4 -又はＰＦ6 -である場合、Ｚ2が１価の金属イオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムイオンであれば、ａ２＝ｂ２＋１を満たすように選択され、Ｚ2が２価の金属イオンであれば、ａ２＝２×ｂ２＋１を満たすように選択され、Ｚ2が３価の金属イオンであれば、ａ２＝３×ｂ２＋１を満たすように選択される。Ｍ2がＳＯ4 ２-、ＨＰＯ4 2-である場合、Ｚ2が１価の金属イオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムイオンであれば、ｂ２＝２×ａ２−１を満たすように選択され、Ｚ2が３価の金属イオンであれば、２×ａ２＝３×ｂ２＋１の関係を満たすように選択される。ａ２とｂ２との関係を表す上記のいずれの数式においても、a２は好ましくは１から３の整数であり、より好ましくは１又は２である。
Ｒbは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数１〜３０のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数６〜５０のアリール基を表すが、これらの基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒbとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基等の炭素原子数１〜２０のアルキル基、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基等の炭素原子数６〜３０のアリール基等が挙げられる。
前記式（２）で表される基としては、例えば、以下の基が挙げられる。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
−式（３）で表される基−
式（３）中、Ｑ３で表される２価の有機基としては、前述のＱ１で表される２価の有機基について例示したものと同様の基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、２価の飽和炭化水素基、アリーレン基、アルキレンオキシ基が好ましい。
前記Ｑ３で表される２価の有機基の例として挙げた基は置換基を有していてもよく、当該置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
前記Ｑ３で表される２価の有機基としては、−（ＣＨ２）−で表される基であることが好ましい。
ｎ３は０以上の整数を表し、好ましくは０から２０の整数であり、より好ましくは０から８の整数である。
式（３）中、Ｙ3は−ＣＮ又は式（４）〜（１２）のいずれかで表される基を表す。
式（４）〜（１２）中、Ｒ’で表される２価の炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、１，２−プロピレン基、１，３−プロピレン基、１，２−ブチレン基、１，３−ブチレン基、１，４−ブチレン基、１，５−ペンチレン基、１，６−ヘキシレン基、１，９−ノニレン基、１，１２−ドデシレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０の２価の飽和炭化水素基；エテニレン基、プロペニレン基、３−ブテニレン基、２−ブテニレン基、２−ペンテニレン基、２−ヘキセニレン基、２−ノネニレン基、２−ドデセニレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数２〜５０のアルケニレン基、及び、エチニレン基を含む、置換基を有し又は有さない炭素原子数２〜５０の２価の不飽和炭化水素基；シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数３〜５０の２価の環状飽和炭化水素基；１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，５−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ビフェニル−４，４’−ジイル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜５０のアリーレン基；メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基、ペンチレンオキシ基、ヘキシレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルキレンオキシ基等が挙げられる。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（４）〜（１２）中、Ｒ’’で表される１価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基等が挙げられる。イオン性ポリマーの溶解性の観点からは、メチル基、エチル基、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基が好ましい。前記置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（５）中、Ｒ’’’で表される３価の炭化水素基としては、メタントリイル基、エタントリイル基、１，２，３−プロパントリイル基、１，２，４−ブタントリイル基、１，２，５−ペンタントリイル基、１，３，５−ペンタントリイル基、１，２，６−ヘキサントリイル基、１，３，６−ヘキサントリイル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキルトリイル基；１，２，３−ベンゼントリイル基、１，２，４−ベンゼントリイル基、１，３，５−ベンゼントリイル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基等が挙げられる。イオン性ポリマーの溶解性の観点からは、メタントリイル基、エタントリイル基、１，２，４−ベンゼントリイル基、１，３，５−ベンゼントリイル基が好ましい。前記置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（４）〜（１２）中、Ｒcとしては、イオン性ポリマーの溶解性の観点からは、メチル基、エチル基、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基が好ましい。
式（４）及び式（５）中、ａ３は１以上の整数を表し、３〜１０の整数が好ましい。式（６）〜（１２）中、ａ４は０以上の整数を表す。式（６）においては、ａ４は、０〜３０の整数が好ましく、３〜２０の整数がより好ましい。式（７）〜（１０）においては、ａ４は、０〜１０の整数が好ましく、０〜５の整数がより好ましい。式（１１）においては、ａ４は、０〜２０の整数が好ましく、３〜２０の整数がより好ましい。式（１２）においては、ａ４は、０〜２０の整数が好ましく、０〜１０の整数がより好ましい。
Ｙ3としては、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、−ＣＮ、式（４）で表される基、式（６）で表される基、式（１０）で表される基、式（１１）で表される基が好ましく、式（４）で表される基、式（６）で表される基、式（１１）で表される基がより好ましく、以下の基が特に好ましい。
Figure 2012054325
−イオン性ポリマー中の構造単位−
本発明に用いられるイオン性ポリマーは、前記式（１３）で表される構造単位、前記式（１５）で表される構造単位、前記式（１７）で表される構造単位、前記式（２０）で表される構造単位を有することが好ましく、前記構造単位を全構造単位中、１５〜１００モル％有するイオン性ポリマーであることがより好ましい。
・式（１３）で表される構造単位
式（１３）中、Ｒ1は式（１４）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ1はＲ1以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ４）価の芳香族基を表し、ｎ４は１以上の整数を表す。
式（１４）で表される基は、Ａｒ１に直接結合していてもよく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ノニレン基、ドデシレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルキレン基；オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシペンチレン基、オキシヘキシレン基、オキシノニレン基、オキシドデシレン基、シクロプロピレンオキシ基、シクロブチレンオキシ基、シクロペンチレンオキシ基、シクロへキシレンオキシ基、シクロノニレンオキシ基、シクロドデシレンオキシ基、ノルボニレンオキシ基、アダマンチレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のオキシアルキレン基；置換基を有し又は有さないイミノ基；置換基を有し又は有さないシリレン基；置換基を有し又は有さないエテニレン基；エチニレン基；置換基を有し又は有さないメタントリイル基；酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を介してＡｒ１に結合していてもよい。
前記Ａｒ１はＲ1以外の置換基を有していてもよい。当該置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
前記Ａｒ1が有するＲ1以外の置換基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、カルボキシル基又は置換カルボキシル基であることが好ましい。
式（１３）中、ｎ４は１以上の整数を表し、好ましくは１から４の整数であり、より好ましくは１から３の整数である。
式（１３）中のＡｒ1で表される（２＋ｎ４）価の芳香族基としては、（２＋ｎ４）価の芳香族炭化水素基、（２＋ｎ４）価の芳香族複素環基が挙げられ、炭素原子のみ、又は、炭素原子と、水素原子、窒素原子及び酸素原子からなる群から選ばれる１つ以上の原子とからなる（２＋ｎ４）価の芳香族基が好ましい。該（２＋ｎ４）価の芳香族基としては、ベンゼン環、ピリジン環、１，２−ジアジン環、１，３−ジアジン環、１，４−ジアジン環、１，３，５−トリアジン環、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、アザジアゾール環等の単環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた（２＋ｎ４）価の基；該単環式芳香環からなる群から選ばれる２つ以上の環が縮合した縮合多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた（２＋ｎ４）価の基；該単環式芳香環及び該縮合多環式芳香環からなる群より選ばれる２つ以上の芳香環を、単結合、エテニレン基又はエチニレン基で連結してなる芳香環集合から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた（２＋ｎ４）価の基；該縮合多環式芳香環又は該芳香環集合の隣り合う２つの芳香環をメチレン基、エチレン基、カルボニル基等の２価の基で橋かけした架橋を有する有橋多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた（２＋ｎ４）価の基等が挙げられる。
単環式芳香環としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
縮合多環式芳香環としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
芳香環集合としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
有橋多環式芳香環としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
前記（２＋ｎ４）価の芳香族基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、式１〜１４、２６〜２９、３７〜３９又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた基が好ましく、式１〜６、８、１３、２６、２７、３７又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた基がより好ましく、式１、３７又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ４）個除いた基がさらに好ましい。
式（１４）中、Ｒ2で表される（１＋ｍ１＋ｍ２）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ１＋ｍ２）個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
・式（１５）で表される構造単位
式（１５）中、Ｒ3は式（１６）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ2はＲ3以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ５）価の芳香族基を表し、ｎ５は１以上の整数を表す。
式（１６）で表される基は、Ａｒ2に直接結合していてもよく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ノニレン基、ドデシレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルキレン基；オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシペンチレン基、オキシヘキシレン基、オキシノ
ニレン基、オキシドデシレン基、シクロプロピレンオキシ基、シクロブチレンオキシ基、
シクロペンチレンオキシ基、シクロへキシレンオキシ基、シクロノニレンオキシ基、シクロドデシレンオキシ基、ノルボニレンオキシ基、アダマンチレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のオキシアルキレン基；置換基を有し又は有さないイミノ基；置換基を有し又は有さないシリレン基；置換基を有し又は有さないエテニレン基；エチニレン基；置換基を有し又は有さないメタントリイル基；酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を介してＡｒ2に結合していてもよい。
前記Ａｒ2はＲ3以外の置換基を有していてもよい。当該置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
前記Ａｒ2が有するＲ3以外の置換基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、カルボキシル基又は置換カルボキシル基であることが好ましい。
式（１５）中、ｎ５は１以上の整数を表し、好ましくは１から４の整数であり、より好ましくは１から３の整数である。
式（１５）中のＡｒ2で表される（２＋ｎ５）価の芳香族基としては、（２＋ｎ５）価の芳香族炭化水素基、（２＋ｎ５）価の芳香族複素環基が挙げられ、炭素原子のみ、又は、炭素原子と、水素原子、窒素原子及び酸素原子からなる群から選ばれる１つ以上の原子とからなる（２＋ｎ５）価の芳香族基が好ましい。該（２＋ｎ５）価の芳香族基としては、ベンゼン環、ピリジン環、１，２−ジアジン環、１，３−ジアジン環、１，４−ジアジン環、１，３，５−トリアジン環、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、アザジアゾール環等の単環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた（２＋ｎ５）価の基；該単環式芳香環からなる群から選ばれる２つ以上の環が縮合した縮合多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた（２＋ｎ５）価の基；該単環式芳香環及び該縮合多環式芳香環からなる群より選ばれる２つ以上の芳香環を、単結合、エテニレン基又はエチニレン基で連結してなる芳香環集合から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた（２＋ｎ５）価の基；該縮合多環式芳香環又は該芳香環集合の隣り合う２つの芳香環をメチレン基、エチレン基、カルボニル基等の２価の基で橋かけした架橋を有する有橋多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた（２＋ｎ５）価の基等が挙げられる。
単環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式１〜１２で表される環が挙げられる。
縮合多環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式１３〜２７で表される環が挙げられる。
芳香環集合としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式２８〜３６で表される環が挙げられる。
有橋多環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式３７〜４４で表される環が挙げられる。
前記（２＋ｎ５）価の芳香族基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、式１〜１４、２６〜２９、３７〜３９又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた基が好ましく、式１〜６、８、１３、２６、２７、３７又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた基がより好ましく、式１、３７又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ５）個除いた基がさらに好ましい。
式（１６）中、ｍ３及びｍ４はそれぞれ独立に１以上の整数を表す。
式（１６）中、Ｒ4で表される（１＋ｍ３＋ｍ４）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ３＋ｍ４）個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
・式（１７）で表される構造単位
式（１７）中、Ｒ5は式（１８）で表される基を含む１価の基であり、Ｒ6は式（１９）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ3はＲ5及びＲ6以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族基を表し、ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に１以上の整数を表す。
式（１８）で表される基及び式（１９）で表される基は、Ａｒ3に直接結合していてもよく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ノニレン基、ドデシレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルキレン基；オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシペンチレン基、オキシヘキシレン基、オキシノニレン基、オキシドデシレン基、シクロプロピレンオキシ基、シクロブチレンオキシ基、シクロペンチレンオキシ基、シクロへキシレンオキシ基、シクロノニレンオキシ基、シクロドデシレンオキシ基、ノルボニレンオキシ基、アダマンチレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のオキシアルキレン基；置換基を有し又は有さないイミノ基；置換基を有し又は有さないシリレン基；置換基を有し又は有さないエテニレン基；エチニレン基；置換基を有し又は有さないメタントリイル基；酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を介してＡｒ3に結合していてもよい。
前記Ａｒ3はＲ5及びＲ6以外の置換基を有していてもよい。当該置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
前記Ａｒ3が有するＲ5及びＲ6以外の置換基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、カルボキシル基又は置換カルボキシル基であることが好ましい。
式（１７）中、ｎ６は１以上の整数を表し、好ましくは１から４の整数であり、より好ましくは１から３の整数である。
式（１７）中、ｎ７は１以上の整数を表し、好ましくは１から４の整数であり、より好ましくは１から３の整数である。
式（１７）中のＡｒ3で表される（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族基としては、（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族炭化水素基、（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族複素環基が挙げられ、炭素原子のみ、又は、炭素原子と、水素原子、窒素原子及び酸素原子からなる群から選ばれる１つ以上の原子とからなる（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族基が好ましい。該（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族基としては、ベンゼン環、ピリジン環、１，２−ジアジン環、１，３−ジアジン環、１，４−ジアジン環、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環等の単環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた（２＋ｎ６＋ｎ７）価の基；該単環式芳香環からなる群から選ばれる二つ以上の環が縮合した縮合多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた（２＋ｎ６＋ｎ７）価の基；該単環式芳香環及び該縮合多環式芳香環からなる群より選ばれる二つ以上の芳香環を、単結合、エテニレン基又はエチニレン基で連結してなる芳香環集合から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた（２＋ｎ６＋ｎ７）価の基；該縮合多環式芳香環又は該芳香環集合の隣り合う２つの芳香環をメチレン基、エチレン基、カルボニル基等の２価の基で橋かけした架橋を有する有橋多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた（２＋ｎ６＋ｎ７）価の基等が挙げられる。
単環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式１〜５、式７〜１０で表される環が挙げられる。
縮合多環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式１３〜２７で表される環が挙げられる。
芳香環集合としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式２８〜３６で表される環が挙げられる。
有橋多環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式３７〜４４で表される環が挙げられる。
前記（２＋ｎ６＋ｎ７）価の芳香族基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、式１〜５、７〜１０、１３、１４、２６〜２９、３７〜３９又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた基が好ましく、式１、３７又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた基がより好ましく、式１、３８又は４２で表される環から水素原子を（２＋ｎ６＋ｎ７）個除いた基がさらに好ましい。
式（１８）中、Ｒ７は単結合又は（１＋ｍ５）価の有機基を表し、（１＋ｍ５）価の有機基であることが好ましい。
式（１８）中、Ｒ7で表される（１＋ｍ５）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基からｍ５個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基からｍ５個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基からｍ５個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からｍ５個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基からｍ５個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基からｍ５個の水素原子を除いた基、アリール基からｍ５個の水素原子を除いた基、アルコキシ基からｍ５個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（１８）中、ｍ５は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ7が単結合のときｍ５は１を表す。
式（１９）中、Ｒ８は単結合又は（１＋ｍ６）価の有機基を表し、（１＋ｍ６）価の有機基であることが好ましい。
式（１９）中、Ｒ8で表される（１＋ｍ６）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基からｍ６個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基からｍ６個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基からｍ６個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からｍ６個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基からｍ６個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基からｍ６個の水素原子を除いた基、アリール基からｍ６個の水素原子を除いた基、アルコキシ基からｍ６個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（１９）中、ｍ６は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ8が単結合のときｍ６は１を表す。
・式（２０）で表される構造単位
式（２０）中、Ｒ9は式（２１）で表される基を含む１価の基であり、Ｒ10は式（２２）で表される基を含む１価の基であり、Ａｒ4はＲ9及びＲ10以外の置換基を有し又は有さない（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族基を表し、ｎ８及びｎ９はそれぞれ独立に１以上の整数を表す。
式（２１）で表される基及び式（２２）で表される基は、Ａｒ4に直接結合していてもよく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ノニレン基、ドデシレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルキレン基；オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシペンチレン基、オキシヘキシレン基、オキシノニレン基、オキシドデシレン基、シクロプロピレンオキシ基、シクロブチレンオキシ基、シクロペンチレンオキシ基、シクロへキシレンオキシ基、シクロノニレンオキシ基、シクロドデシレンオキシ基、ノルボニレンオキシ基、アダマンチレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のオキシアルキレン基；置換基を有し又は有さないイミノ基；置換基を有し又は有さないシリレン基；置換基を有し又は有さないエテニレン基；エチニレン基；置換基を有し又は有さないメタントリイル基；酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を介してＡｒ4に結合していてもよい。
前記Ａｒ4はＲ9及びＲ10以外の置換基を有していてもよい。当該置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
前記Ａｒ4が有するＲ9及びＲ10以外の置換基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、カルボキシル基又は置換カルボキシル基であることが好ましい。
式（２０）中、ｎ８は１以上の整数を表し、好ましくは１から４の整数であり、より好ましくは１から３の整数である。
式（２０）中、ｎ９は１以上の整数を表し、好ましくは１から４の整数であり、より好ましくは１から３の整数である。
式（２０）中のＡｒ4で表される（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族基としては、（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族炭化水素基、（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族複素環基が挙げられ、炭素原子のみ、又は、炭素原子と、水素原子、窒素原子及び酸素原子からなる群から選ばれる１つ以上の原子とからなる（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族基が好ましい。該（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族基としては、ベンゼン環、ピリジン環、１，２−ジアジン環、１，３−ジアジン環、１，４−ジアジン環、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環等の単環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた（２＋ｎ８＋ｎ９）価の基；該単環式芳香環からなる群から選ばれる二つ以上の環が縮合した縮合多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた（２＋ｎ８＋ｎ９）価の基；該単環式芳香環及び該縮合多環式芳香環からなる群より選ばれる二つ以上の芳香環を、単結合、エテニレン基又はエチニレン基で連結してなる芳香環集合から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた（２＋ｎ８＋ｎ９）価の基；該縮合多環式芳香環又は該芳香環集合の隣り合う２つの芳香環をメチレン基、エチレン基、カルボニル基等の２価の基で橋かけした架橋を有する有橋多環式芳香環から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた（２＋ｎ８＋ｎ９）価の基等が挙げられる。
単環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式１〜５、式７〜１０で表される環が挙げられる。
縮合多環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式１３〜２７で表される環が挙げられる。
芳香環集合としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式２８〜３６で表される環が挙げられる。
有橋多環式芳香環としては、例えば、式（１３）で表される構造単位に関する説明中で例示した式３７〜４４で表される環が挙げられる。
前記（２＋ｎ８＋ｎ９）価の芳香族基としては、原料モノマーの合成の容易さの観点から、式１〜５、７〜１０、１３、１４、２６〜２９、３７〜３９又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた基が好ましく、式１〜６、８、１４、２７、２８、３８又は４２で表される環から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた基がより好ましく、式１、３７又は４１で表される環から水素原子を（２＋ｎ８＋ｎ９）個除いた基がさらに好ましい。
式（２１）中、Ｒ１１は単結合又は（１＋ｍ７）価の有機基を表し、（１＋ｍ７）価の有機基であることが好ましい。
式（２１）中、Ｒ11で表される（１＋ｍ７）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基からｍ７個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基からｍ７個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基からｍ７個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からｍ７個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基からｍ７個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基からｍ７個の水素原子を除いた基、アリール基からｍ７個の水素原子を除いた基、アルコキシ基からｍ７個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（２１）中、ｍ７は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ11が単結合のときｍ７は１を表す。
式（２２）中、Ｒ１２は単結合又は（１＋ｍ８）価の有機基を表し、（１＋ｍ８）価の有機基であることが好ましい。
式（２２）中、Ｒ12で表される（１＋ｍ８）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基からｍ８個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基からｍ８個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基からｍ８個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からｍ８個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基からｍ８個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基からｍ８個の水素原子を除いた基、アリール基からｍ８個の水素原子を除いた基、アルコキシ基からｍ８個の水素原子を除いた基が好ましい。
前記置換基としては、前述のＱ１に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。前記置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（２２）中、ｍ８は１以上の整数を表し、ただし、Ｒ12が単結合のときｍ８は１を表す。
式（１３）で表される構造単位の例
式（１３）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの電子輸送性の観点からは、式(２３)で表される構造単位、式（２４）で表される構造単位が好ましく、式（２４）で表される構造単位がより好ましい。
Figure 2012054325
（式（２３）中、Ｒ1３は（１＋ｍ９＋ｍ１０）価の有機基を表し、Ｒ１４は１価の有機基を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ９及びｍ１０はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２３）中、Ｒ１３で表される（１＋ｍ９＋ｍ１０）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ９＋ｍ１０）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２３）中、Ｒ1４で表される１価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から１個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から１個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から１個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から１個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から１個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から１個の水素原子を除いた基、アリール基から１個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から１個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２３）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
（式（２４）中、Ｒ1３は（１＋ｍ１１＋ｍ１２）価の有機基を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ１１及びｍ１２はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｒ1３、ｍ１１、ｍ１２、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２４）中、Ｒ１３で表される（１＋ｍ１１＋ｍ１２）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ１１＋ｍ１２）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２４）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
式（１３）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの耐久性の観点からは、式(２５)で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（２５）中、Ｒ1５は（１＋ｍ１３＋ｍ１４）価の有機基を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ１３、ｍ１４及びｍ１５はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｒ１５、ｍ１３、ｍ１４、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２５）中、Ｒ１５で表される（１＋ｍ１３＋ｍ１４）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ１３＋ｍ１４）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２５）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
式（１５）で表される構造単位の例
式（１５）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの電子輸送性の観点からは、式(２６)で表される構造単位、式（２７）で表される構造単位が好ましく、式（２７）で表される構造単位がより好ましい。
Figure 2012054325
（式（２６）中、Ｒ１６は（１＋ｍ１６＋ｍ１７）価の有機基を表し、Ｒ１７は１価の有機基を表し、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ１６及び、ｍ１７はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２６）中、Ｒ１６で表される（１＋ｍ１６＋ｍ１７）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２６）中、Ｒ１７で表される１価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から１個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から１個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から１個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から１個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から１個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から１個の水素原子を除いた基、アリール基から１個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から１個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２６）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
（式（２７）中、Ｒ１６は（１＋ｍ１６＋ｍ１７）価の有機基を表し、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ１６及び、ｍ１７はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｒ１６、ｍ１６、ｍ１７、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２７）中、Ｒ1６で表される（１＋ｍ１６＋ｍ１７）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ１６＋ｍ１７）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２７）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
式（１５）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの耐久性の観点からは、式(２８)で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（２８）中、Ｒ1８は（１＋ｍ１８＋ｍ１９）価の有機基を表し、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ１８、ｍ１９及びｍ２０はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、Ｒ１８、ｍ１８、ｍ１９、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２８）中、Ｒ１８で表される（１＋ｍ１８＋ｍ１９）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ１８＋ｍ１９）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２８）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
式（１７）で表される構造単位の例
式（１７）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの電子輸送性の観点からは、式(２９)で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（２９）中、Ｒ１９は単結合又は（１＋ｍ２１）価の有機基を表し、Ｒ２０は単結合又は（１＋ｍ２２）価の有機基を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ２１及びｍ２２はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、ただし、Ｒ１９が単結合のときｍ２１は１を表し、Ｒ２０が単結合のときｍ２２は１を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（２９）中、Ｒ１９で表される（１＋ｍ２１）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２１）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２９）中、Ｒ２０で表される（１＋ｍ２２）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２２）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（２９）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
式（１７）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの耐久性の観点からは、式(３０)で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（３０）中、Ｒ２１は単結合又は（１＋ｍ２３）価の有機基を表し、Ｒ２２は単結合又は（１＋ｍ２４）価の有機基を表し、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ２３及びｍ２４はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、ただし、Ｒ２１が単結合のときｍ２３は１を表し、Ｒ２２が単結合のときｍ２４は１を表し、ｍ２５及びｍ２６はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、ｍ２３、ｍ２４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｑ1、Ｑ３、Ｙ１、Ｍ1、Ｚ1、Ｙ３、ｎ１、ａ１、ｂ１及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（３０）中、Ｒ２１で表される（１＋ｍ２３）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２３）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（３０）中、Ｒ２２で表される（１＋ｍ２４）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２４）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（３０）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
式（２０）で表される構造単位の例
式（２０）で表される構造単位としては、得られる電子輸送性の観点からは、式(３１)で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（３１）中、Ｒ２３は単結合又は（１＋ｍ２７）価の有機基を表し、Ｒ２４は単結合又は（１＋ｍ２８）価の有機基を表し、Ｑ２、Ｑ３、Ｙ２、Ｍ２、Ｚ２、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ２７及びｍ２８はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、ただし、Ｒ２３が単結合のときｍ２７は１を表し、Ｒ２４が単結合のときｍ２８は１を表し、Ｑ２、Ｑ３、Ｙ２、Ｍ２、Ｚ２、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（３１）中、Ｒ２３で表される（１＋ｍ２７）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２７）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（３１）中、Ｒ２４で表される（１＋ｍ２８）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２８）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（３１）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
式（２０）で表される構造単位としては、得られるイオン性ポリマーの耐久性の観点からは、式(３２)で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（３２）中、Ｒ２５は単結合又は（１＋ｍ２９）価の有機基を表し、Ｒ２６は単結合又は（１＋ｍ３０）価の有機基を表し、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３は前述と同じ意味を表し、ｍ２９及びｍ３０はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、ただし、Ｒ２５が単結合のときｍ２９は１を表し、Ｒ２６が単結合のときｍ３０は１を表し、ｍ３１及びｍ３２はそれぞれ独立に１以上の整数を表し、ｍ２９、ｍ３０、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｑ2、Ｑ３、Ｙ2、Ｍ2、Ｚ2、Ｙ３、ｎ２、ａ２、ｂ２及びｎ３のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。）
式（３２）中、Ｒ２５で表される（１＋ｍ２９）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ２９）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（３２）中、Ｒ２６で表される（１＋ｍ３０）価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ノニル基、デシル基、ラウリル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜２０のアルキル基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数６〜３０のアリール基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロノニルオキシ基、シクロドデシルオキシ基、ノルボニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、これらの基の中の少なくとも１個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数１〜５０のアルコキシ基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基；炭素原子を含む置換基を有するシリル基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基、アリール基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基、アルコキシ基から（ｍ３０）個の水素原子を除いた基が好ましい。
式（３２）で表される構造単位としては、以下の構造単位が挙げられる。
Figure 2012054325
・その他の構造単位
本発明に用いられるイオン性ポリマーは、さらに式（３３）で表される1種以上の構造単位を有していてもよい。
Figure 2012054325
（式（３３）中、Ａｒ5は置換基を有し若しくは有さない２価の芳香族基又は置換基を有し若しくは有さない２価の芳香族アミン残基を表し、Ｘ’は置換基を有し若しくは有さないイミノ基、置換基を有し若しくは有さないシリレン基、置換基を有し若しくは有さないエテニレン基又はエチニレン基を表し、ｍ３３及びｍ３４はそれぞれ独立に０又は１を表し、ｍ３３及びｍ３４の少なくとも１つは１である。）
式（３３）中のＡｒ5で表される２価の芳香族基としては、２価の芳香族炭化水素基、２価の芳香族複素環基が挙げられる。該２価の芳香族基としては、ベンゼン環、ピリジン環、１，２−ジアジン環、１，３−ジアジン環、１，４−ジアジン環、１，３，５−トリアジン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、アザジアゾール環等の単環式芳香環から水素原子を２個除いた２価の基；該単環式芳香環からなる群から選ばれる二つ以上が縮合した縮合多環式芳香環から水素原子を２個除いた２価の基；該単環式芳香環及び該縮合多環式芳香環からなる群より選ばれる２つ以上の芳香環を、単結合、エテニレン基又はエチニレン基で連結してなる芳香環集合から水素原子を２個除いた２価の基；該縮合多環式芳香環又は該芳香環集合の隣り合う２つの芳香環をメチレン基、エチレン基、カルボニル基、イミノ基等の２価の基で橋かけした架橋を有する有橋多環式芳香環から水素原子を２個除いた２価の基等が挙げられる。
前記縮合多環式芳香環において、縮合する単環式芳香環の数は、イオン性ポリマーの溶解性の観点からは、２〜４が好ましく、２〜３がより好ましく、２がさらに好ましい。前記芳香環集合において、連結される芳香環の数は、溶解性の観点からは、２〜４が好ましく、２〜３がより好ましく、２がさらに好ましい。前記有橋多環式芳香環において、橋かけされる芳香環の数は、イオン性ポリマーの溶解性の観点からは、２〜４が好ましく、２〜３がより好ましく、２がさらに好ましい。
前記単環式芳香環としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
前記縮合多環式芳香環としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
前記芳香環集合としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
前記有橋多環式芳香環としては、例えば、以下の環が挙げられる。
Figure 2012054325
前記イオン性ポリマーの電子受容性及び正孔受容性のいずれか一方又は両方の観点からは、Ａｒ5で表される２価の芳香族基は式４５〜６０、６１〜７１、７７〜８０、９１、９２、９３又は９６で表される環から水素原子を２個除いた２価の基が好ましく、式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２又は９６で表される環から水素原子を２個除いた２価の基がより好ましい。
上記の２価の芳香族基は、置換基を有していてもよい。当該置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。
式（３３）中のＡｒ5で表される２価の芳香族アミン残基としては、式(３４)で表される基が挙げられる。
Figure 2012054325
（式（３４）中、Ａｒ6、Ａｒ7、Ａｒ8及びＡｒ9は、それぞれ独立に、置換基を有し若しくは有さないアリーレン基又は置換基を有し若しくは有さない２価の複素環基を表し、Ａｒ10、Ａｒ11及びＡｒ12は、それぞれ独立に、置換基を有し若しくは有さないアリール基又は置換基を有し若しくは有さない１価の複素環基を表し、ｎ１０及びｍ３５は、それぞれ独立に、０又は１を表す。）
前記アリーレン基、アリール基、２価の複素環基、１価の複素環基が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、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、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、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、シアノ基、ニトロ基、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及びカルボキシル基等が挙げられる。該置換基は、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル基、アクリレート基、アクリルアミド基、メタクリル基、メタクリレート基、メタクリルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、小員環（シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタン基、ジケテン基、エピスルフィド基等）を有する基、ラクトン基、ラクタム基、又はシロキサン誘導体の構造を含有する基等の架橋基であってもよい。
ｎ１０が０の場合、Ａｒ6中の炭素原子とＡｒ8中の炭素原子とが直接結合してもよく、−Ｏ−、−Ｓ−等の２価の基を介して結合していてもよい。
Ａｒ10、Ａｒ11、Ａｒ12で表されるアリール基、１価の複素環基としては、前記で置換基として説明し例示したアリール基、１価の複素環基と同様である。
Ａｒ6、Ａｒ7、Ａｒ8、Ａｒ9で表されるアリーレン基としては、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子２個を除いた残りの原子団が挙げられ、ベンゼン環を持つ基、縮合環を持つ基、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が単結合又は２価の有機基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合した基などが挙げられる。アリーレン基は、炭素原子数が通常６〜６０であり、７〜４８であることが好ましい。アリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、Ｃ1〜Ｃ17アルコキシフェニレン基、Ｃ1〜Ｃ17アルキルフェニレン基、１−ナフチレン基、２−ナフチレン基、１−アントラセニレン基、２−アントラセニレン基、９−アントラセニレン基が挙げられる。前記アリール基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。該当するフッ素原子置換アリール基としては、テトラフルオロフェニレン基等が挙げられる。アリール基の中では、フェニレン基、ビフェニレン基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニレン基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニレン基が好ましい。
Ａｒ6、Ａｒ7、Ａｒ8、Ａｒ9で表される２価の複素環基としては、複素環式化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団が挙げられる。ここで、複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含む有機化合物をいう。２価の複素環基は置換基を有していてもよい。２価の複素環基は、炭素原子数が通常４〜６０であり、４〜２０が好ましい。なお、２価の複素環基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まないものとする。このような２価の複素環基としては、例えば、チオフェンジイル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオフェンジイル基、ピロールジイル基、フランジイル基、ピリジンジイル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピリミジンジイル基、ピラジンジイル基、トリアジンジイル基、ピロリジンジイル基、ピペリジンジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基が挙げられ、中でも、チオフェンジイル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオフェンジイル基、ピリジンジイル基及びＣ1〜Ｃ12アルキルピリジンジイル基がより好ましい。
構造単位として２価の芳香族アミン残基を含むイオン性ポリマーは、さらに他の構造単位を有していてもよい。他の構造単位としては、フェニレン基、フルオレンジイル基等のアリーレン基等が挙げられる。なお、これらのイオン性ポリマーの中では、架橋基を含んでいるものが好ましい。
また、式（３４）で表される２価の芳香族アミン残基としては、下記式１０１〜１１０で表される芳香族アミンから水素原子を２個除いた基が例示される。
Figure 2012054325
式１０１〜１１０で表される芳香族アミンは２価の芳香族アミン残基を生成しうる範囲で置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられ、置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
式（３３）中、Ｘ’は置換基を有し若しくは有さないイミノ基、置換基を有し若しくは有さないシリレン基、置換基を有し若しくは有さないエテニレン基又はエチニレン基を表す。イミノ基、シリル基若しくはエテニレン基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−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、ラウリル基等の炭素原子数１〜２０のアルキル基；フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基等の炭素原子数６〜３０のアリール基等が挙げられ、置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
前記イオン性ポリマーの空気、湿気又は熱に対する安定性の観点からは、Ｘ’はイミノ基、エテニレン基、エチニレン基が好ましい。
前記イオン性ポリマーの電子受容性、正孔受容性の観点からは、ｍ３３が１であり、ｍ３４が０であることが好ましい。
式（３３）で表される構造単位としては、前記イオン性ポリマーの電子受容性の観点からは、式（３５）で表される構造単位が好ましい。
Figure 2012054325
（式（３５）中、Ａｒ13は、置換基を有し若しくは有さないピリジンジイル基、置換基を有し若しくは有さないピラジンジイル基、置換基を有し若しくは有さないピリミジンジイル基、置換基を有し若しくは有さないピリダジンジイル基又は置換基を有し若しくは有さないトリアジンジイル基を表す。）
ピリジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
ピラジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
ピリミジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
ピリダジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
トリアジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のＱ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
・構造単位の割合
本発明に用いられるイオン性ポリマーに含まれる式（１３）で表される構造単位、式（１５）で表される構造単位、式（１７）で表される構造単位、及び式（２０）で表される構造単位の合計の割合は、有機ＥＬ素子の発光効率の観点からは、末端の構造単位を除く該イオン性ポリマーに含まれる全構造単位中、３０〜１００モル％であることがより好ましい。
・末端の構造単位
なお、本発明に用いられるイオン性ポリマーの末端の構造単位（末端基）としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−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、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｓ−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、ノニルチオ基、デシルチオ基、ラウリルチオ基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｓ−ブトキシフェニル基、ｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基、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、ｓ−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、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、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、（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、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、イソプロピルジエチルシリル基、ｔ−ブチ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、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、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。前記末端の構造単位が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
−イオン性ポリマーの特性−
本発明で用いられるイオン性ポリマーは、好ましくは共役化合物である。本発明で用いられるイオン性ポリマーが共役化合物であるとは、該イオン性ポリマーが主鎖中に、多重結合（例えば、二重結合、三重結合）又は窒素原子、酸素原子等が有する非共有電子対が１つの単結合を挟んで連なっている領域を含むことを意味する。該イオン性ポリマーは、共役化合物である場合、共役化合物の電子輸送性の観点から、
｛（多重結合又は窒素原子、酸素原子等が有する非共有電子対が１つの単結合を挟んで連なっている領域に含まれる主鎖上の原子の数）／（主鎖上の全原子の数）｝×１００％で計算される比が５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
また、本発明で用いられるイオン性ポリマーは、好ましくは高分子化合物であり、より好ましくは共役高分子化合物である。ここで、高分子化合物とは、ポリスチレン換算の数平均分子量が１×１０3以上である化合物をいう。また、本発明で用いられるイオン性ポリマーが共役高分子化合物であるとは、該イオン性ポリマーが共役化合物かつ高分子化合物であることを意味する。
本発明に用いられるイオン性ポリマーの塗布による成膜性の観点から、該イオン性ポリマーのポリスチレン換算の数平均分子量が１×１０3〜１×１０8であることが好ましく、２×１０3〜１×１０7であることがより好ましく、３×１０3〜１×１０7であることがより好ましく、５×１０3〜１×１０7であることがさらに好ましい。また、イオン性ポリマーの純度の観点から、ポリスチレン換算の重量平均分子量が１×１０3〜５×１０7であることが好ましく、１×１０3〜１×１０7であることがより好ましく、１×１０3〜５×１０6であることがさらに好ましい。また、イオン性ポリマーの溶解性の観点から、ポリスチレン換算の数平均分子量は１×１０3〜５×１０５であることが好ましく、１×１０3〜５×１０４であることがより好ましく、１×１０3〜３×１０３であることがさらに好ましい。本発明に用いられるイオン性ポリマーのポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、求めることができる。
本発明に用いられるイオン性ポリマーの純度の観点から、末端構造単位を除く該イオン性ポリマー中に含まれる全構造単位の数（即ち、重合度）は１以上２０以下であることが好ましく、１以上１０以下であることがより好ましく、１以上５以下であることがさらに好ましい。
本発明に用いられるイオン性ポリマーの電子受容性、正孔受容性の観点からは、該イオン性ポリマーの最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）の軌道エネルギーが、−５．０ｅＶ以上−２．０ｅＶ以下であることが好ましく、−４．５ｅＶ以上−２．０ｅＶ以下がより好ましい。また、同様の観点から、該イオン性ポリマーの最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）の軌道エネルギーが、−６．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下であることが好ましく、−５．５ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下がより好ましい。ただし、ＨＯＭＯの軌道エネルギーはＬＵＭＯの軌道エネルギーよりも低い。なお、イオン性ポリマーの最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）の軌道エネルギーは、イオン性ポリマーのイオン化ポテンシャルを測定し、得られたイオン化ポテンシャルを該軌道エネルギーとすることにより求める。一方、イオン性ポリマーの最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）の軌道エネルギーは、ＨＯＭＯとＬＵＭＯとのエネルギー差を求め、その値と前記で測定したイオン化ポテンシャルとの和を該軌道エネルギーとすることにより求める。イオン化ポテンシャルの測定には光電子分光装置を用いる。また、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのエネルギー差は紫外・可視・近赤外分光光度計を用いてイオン性ポリマーの吸収スペクトルを測定し、その吸収末端より求める。
なお、本発明に用いられる重合体は、電界発光素子で用いられた場合、実質的に非発光性であることが好ましい。ここで、ある重合体が実質的に非発光性であるとは、以下のとおりの意味である。まず、ある重合体を含む層を有する電界発光素子Ａを作製する。一方、重合体を含む層を有さない電界発光素子２を作製する。電界発光素子Ａは重合体を含む層を有するが、電界発光素子２は重合体を含む層を有さない点でのみ、電界発光素子Ａと電界発光素子２とは異なる。次に、電界発光素子Ａ及び電界発光素子２に１０Ｖの順方向電圧を印加して発光スペクトルを測定する。電界発光素子２について得られた発光スペクトルにおいて最大ピークを与える波長λを求める。波長λにおける発光強度を１として、電界発光素子２について得られた発光スペクトルを規格化し、波長について積分して規格化発光量Ｓ0を計算する。一方、波長λにおける発光強度を１として、電界発光素子Ａについて得られた発光スペクトルも規格化し、波長について積分して規格化発光量Ｓを計算する。（Ｓ−Ｓ0）／Ｓ0×１００％で計算される値が３０％以下である場合、即ち、重合体を含む層を有さない電界発光素子２の規格化発光量に比べ、重合体を含む層を有する電界発光素子Ａの規格化発光量の増加分が３０％以下である場合に、用いた重合体は実質的に非発光性であるものとし、（Ｓ−Ｓ0）／Ｓ0×１００で計算される値が１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。
前記式（１）で表される基及び前記式（３）で表される基を含むイオン性ポリマーとしては、式（２３）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２３）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる1種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（２４）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２４）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる1種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（２５）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２５）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる1種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（２９）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２９）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる1種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（３０）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（３０）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる1種以上の基からなるイオン性ポリマーが挙げられる。
前記式（１）で表される基及び前記式（３）で表される基を含むイオン性ポリマーとしては、以下の高分子化合物が挙げられる。これらのうち、２種の構造単位がスラッシュ「／」で区切られている式で表される高分子化合物では、左側の構造単位の割合がｐモル％、右側の構造単位の割合が（１００−ｐ）モル％であり、これらの構造単位はランダムに配列している。なお、以下の式中、ｎは重合度を表す。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
（式中、ｐは１５〜１００の数を表す。）
前記式（２）で表される基及び前記式（３）で表される基を含むイオン性ポリマーとしては、式（２６）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２６）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる１種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（２７）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２７）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる１種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（２８）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（２８）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる１種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（３１）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（３１）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる１種以上の基からなるイオン性ポリマー、式（３２）で表される基のみからなるイオン性ポリマー、式（３２）で表される基および式４５〜５０、５９、６０、７７、８０、９１、９２、９６、１０１〜１１０で表される基から水素原子を２個除いた基からなる群から選ばれる１種以上の基からなるイオン性ポリマーが挙げられる。
前記式（２）で表される基及び前記式（３）で表される基を含むイオン性ポリマーとしては、以下の高分子化合物が挙げられる。これらのうち、２種の構造単位がスラッシュ「／」で区切られている式で表される高分子化合物では、左側の構造単位の割合がｐモル％、右側の構造単位の割合が（１００−ｐ）モル％であり、これらの構造単位はランダムに配列している。なお、以下の式中、ｎは重合度を表す。
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
Figure 2012054325
（式中、ｐは１５〜１００の数を表す。）
−イオン性ポリマーの製造方法−
次に、本発明に用いられるイオン性ポリマーを製造する方法について説明する。本発明に用いられるイオン性ポリマーを製造するための好適な方法としては、例えば、下記一般式（３６）で表される化合物を原料の１つとして選択して用い、中でも、該一般式（３６）中の−Ａa−が式（１３）で表される構造単位である化合物、該−Ａa−が式（１５）で表される構造単位である化合物、該−Ａa−が式（１７）で表される構造単位である化合物及び該−Ａa−が式（２０）で表される構造単位である化合物の少なくとも１種を必須の原料として含有させて、これを縮合重合させる方法を挙げることができる。
Ｙ4−Ａa−Ｙ5 （３６）
（式（３６）中、Ａaは式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む繰り返し単位を表し、Ｙ４及びＹ５は、それぞれ独立に、縮合重合に関与する基を示す。）
また、本発明に用いられるイオン性ポリマー中に上記式（３６）中の−Ａa−で表される構造単位とともに、前記−Ａa−以外の他の構造単位を含有させる場合には、前記−Ａa−以外の他の構造単位となる、２個の縮合重合に関与する置換基を有する化合物を用い、これを前記式（３６）で表される化合物とともに共存させて縮合重合させればよい。
このような他の構造単位を含有させるために用いられる２個の縮合重合可能な置換基を有する化合物としては、式（３７）で表される化合物が例示される。このようにして、前記Ｙ4−Ａa−Ｙ5で表される化合物に加えて、式（３７）で表される化合物を縮合重合させることで、−Ａb−で表される構造単位を更に有する本発明に用いられるイオン性ポリマーを製造することができる。
Ｙ6−Ａb−Ｙ7 （３７）
（式（３７）中、Ａbは前記一般式（３３）で表される構造単位又は一般式（３５）で表される構造単位であり、Ｙ6及びＹ7は、それぞれ独立に、縮合重合に関与する基を示す。）
このような縮合重合に関与する基（Ｙ4、Ｙ5、Ｙ6及びＹ7）としては、水素原子、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、ホウ酸エステル残基、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、−Ｂ（ＯＨ）2、ホルミル基、シアノ基、ビニル基等が挙げられる。
このような縮合重合に関与する基として選択され得るハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
また、前記縮合重合に関与する基として選択され得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が例示される。
前記縮合重合に関与する基として選択され得る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が例示される。
また、前記縮合重合に関与する基として選択され得るホウ酸エステル残基としては、下記式で表される基が例示される。
Figure 2012054325
さらに、前記縮合重合に関与する基として選択され得るスルホニウムメチル基としては、下記式：
−ＣＨ2Ｓ+Ｍｅ2Ｅ-、又は、−ＣＨ2Ｓ+Ｐｈ2Ｅ-
（式中、Ｅはハロゲン原子を示す。Ｐｈはフェニル基を示し、以下、同じである。）で表される基が例示される。
また、前記縮合重合に関与する基として選択され得るホスホニウムメチル基としては、
下記式：
−ＣＨ2Ｐ+Ｐｈ3Ｅ-
（式中、Ｅはハロゲン原子を示す。）で表される基が例示される。
また、前記縮合重合に関与する基として選択され得るホスホネートメチル基としては、
下記式：
−ＣＨ2ＰＯ（ＯＲd）2
（式中、Ｒdはアルキル基、アリール基、又はアリールアルキル基を示す。）で表される基が例示される。
さらに、前記縮合重合に関与する基として選択され得る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。
さらに、縮合重合に関与する基として好適な基は、重合反応の種類によって異なるが、例えば、Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応等の０価ニッケル錯体を用いる場合には、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が挙げられる。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応等のニッケル触媒又はパラジウム触媒を用いる場合には、アルキルスルホネート基、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、−Ｂ（ＯＨ）2等が挙げられ、酸化剤又は電気化学的に酸化重合する場合には、水素原子が挙げられる。
本発明に用いられるイオン性ポリマーを製造する際には、例えば、縮合重合に関与する基を複数有する前記一般式（３６）又は（３７）で表される化合物（モノマー）を、必要に応じて有機溶媒に溶解し、アルカリや適当な触媒を用いて、有機溶媒の融点以上沸点以下の温度で反応させる重合方法を採用してもよい。このような重合方法としては、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 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）、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（Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．），第１２巻，２２９頁（１９８７年）に記載の公知の方法を採用することができる。
また、本発明に用いられるイオン性ポリマーを製造する際には、縮合重合に関与する基に応じて、既知の縮合重合反応を採用してもよい。このような重合方法としては、該当するモノマーを、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）錯体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、適当な脱離基を有する中間体高分子の分解による方法等が挙げられる。このような重合反応の中でも、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、及びニッケルゼロ価錯体により重合する方法が、得られるイオン性ポリマーの構造制御がし易いので好ましい。
本発明に用いられるイオン性ポリマーの好ましい製造方法の１つの態様は、縮合重合に関与する基として、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及びアリールアルキルスルホネート基からなる群から選択される基を有する原料モノマーを用いて、ニッケルゼロ価錯体の存在下で縮合重合して、イオン性ポリマーを製造する方法である。このような方法に使用する原料モノマーとしては、例えば、ジハロゲン化化合物、ビス（アルキルスルホネート）化合物、ビス（アリールスルホネート）化合物、ビス（アリールアルキルスルホネート）化合物、ハロゲン−アルキルスルホネート化合物、ハロゲン−アリールスルホネート化合物、ハロゲン−アリールアルキルスルホネート化合物、アルキルスルホネート−アリールスルホネート化合物、アルキルスルホネート−アリールアルキルスルホネート化合物及びアリールスルホネート−アリールアルキルスルホネート化合物が挙げられる。
前記イオン性ポリマーの好ましい製造方法の他の態様は、縮合重合に関与する基として、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、−Ｂ（ＯＨ）2、及びホウ酸エステル残基からなる群から選ばれる基を有し、全原料モノマーが有する、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及びアリールアルキルスルホネート基のモル数の合計（Ｊ）と、−Ｂ（ＯＨ）2及びホウ酸エステル残基のモル数の合計（Ｋ）の比が実質的に１（通常Ｋ／Ｊは０．７〜１．２の範囲）である原料モノマーを用いて、ニッケル触媒又はパラジウム触媒の存在下で縮合重合して、イオン性ポリマーを製造する方法である。
前記有機溶媒としては、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十分に脱酸素処理を施した有機溶媒を用いることが好ましい。イオン性ポリマーを製造する際には、このような有機溶媒を用いて不活性雰囲気下で反応を進行させることが好ましい。また、前記有機溶媒においては、前記脱酸素処理と同様に脱水処理を行うことが好ましい。但し、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応等の水との２相系での反応の場合にはその限りではない。
このような有機溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の不飽和炭化水素、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等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等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−ブチルアルコール等のアルコール類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類、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、ジオキサン等のエーテル類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、ピリジン等のアミン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルモルホリンオキシド等のアミド類が例示される。これらの有機溶媒は１種を単独で、又は２種以上を混合して用いてもよい。また、このような有機溶媒の中でも、反応性の観点からはエーテル類がより好ましく、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルが更に好ましく、反応速度の観点からはトルエン、キシレンが好ましい。
前記イオン性ポリマーを製造する際においては、原料モノマーを反応させるために、アルカリや適当な触媒を添加することが好ましい。このようなアルカリ又は触媒は、採用する重合方法等に応じて選択すればよい。このようなアルカリ又は触媒としては、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。また、前記アルカリ又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等の不活性雰囲気下で攪拌しながらゆっくりとアルカリ又は触媒の溶液を添加するか、アルカリ又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。
本発明に用いられるイオン性ポリマーにおいては、末端基に重合活性基がそのまま残っていると得られる発光素子の発光特性や寿命特性が低下する可能性があるため、末端基が安定な基で保護されていてもよい。このように安定な基で末端基が保護されている場合、本発明に用いられるイオン性ポリマーが共役化合物であるときには、該イオン性ポリマーの主鎖の共役構造と連続した共役結合を有していることが好ましく、その構造としては、例えば、炭素−炭素結合を介してアリール基又は複素環基と結合している構造が挙げられる。このような末端基を保護する安定な基としては、特開平９−４５４７８号公報において化１０の構造式で示される１価の芳香族化合物基等の置換基が挙げられる。
式（１）で表される構造単位を含むイオン性ポリマーを製造する他の好ましい方法としては、第１工程でカチオンを有さないイオン性ポリマーを重合し、第２工程で該イオン性ポリマーからカチオンを含有するイオン性ポリマーを製造する方法が挙げられる。第１工程のカチオンを有さないイオン性ポリマーを重合する方法としては、前述の縮合重合反応が挙げられる。第２工程の反応としては、金属水酸化物、アルキルアンモニウムヒドロキシド等による加水分解反応等が挙げられる。
式（２）で表される基を含むイオン性ポリマーを製造する他の好ましい方法としては、第１工程でイオンを有さないイオン性ポリマーを重合し、第２工程で該イオン性ポリマーからイオンを含有するイオン性ポリマーを製造する方法が挙げられる。第１工程のイオンを有さないイオン性ポリマーを重合する方法としては、前述の縮合重合反応が挙げられる。第２工程の反応としては、ハロゲン化アルキルを用いたアミンの４級アンモニウム塩化反応、ＳｂＦ5によるハロゲン引き抜き反応等が挙げられる。
本発明に用いられるイオン性ポリマーは電荷発生に優れるため、高輝度で発光する素子が得られる。
イオン性ポリマーを含む層を形成する方法としては、例えば、イオン性ポリマーを含有する溶液を用いて成膜する方法が挙げられる。
このような溶液からの成膜に用いる溶媒としては、水を除くアルコール類、エーテル類、エステル類、二トリル化合物類、ニトロ化合物類、ハロゲン化アルキル類、ハロゲン化アリール類、チオール類、スルフィド類、スルホキシド類、チオケトン類、アミド類、カルボン酸類等の溶媒のうち、溶解度パラメーターが９．３以上の溶媒が好ましい。該溶媒の例（各括弧内の値は、各溶媒の溶解度パラメーターの値を表す）としては、メタノール（１２．９）、エタノール（１１．２）、２−プロパノール（１１．５）、１−ブタノール（９．９）、ｔ−ブチルアルコール（１０．５）、アセトニトリル（１１．８）、１，２−エタンジオール（１４．７）、N,N-ジメチルホルムアミド（１１．５）、ジメチルスルホキシド（１２．８）、酢酸（１２．４）、ニトロベンゼン（１１．１）、ニトロメタン（１１．０）、１，２−ジクロロエタン（９．７）、ジクロロメタン（９．６）、クロロベンゼン（９．６）、ブロモベンゼン（９．９）、ジオキサン（９．８）、炭酸プロピレン（１３．３）、ピリジン（１０．４）、二硫化炭素（１０．０）、及びこれらの溶媒の混合溶媒が挙げられる。ここで、２種の溶媒（溶媒１、溶媒２とする）を混合してなる混合溶媒について説明すると、該混合溶媒の溶解度パラメーター(δm)は、δm=δ1×φ1+δ2×φ2により求めることとする（δ1は溶媒１の溶解度パラメーター、φ1は溶媒１の体積分率、δ2は溶媒２の溶解度パラメーター、φ2は溶媒２の体積分率である。）。
＜第１の実施形態＞
（有機薄膜トランジスタ）
図１を参照して第１の実施形態の有機薄膜トランジスタの構成例について説明する。図１は第１の実施形態の有機薄膜トランジスタの構成例を概略的に示す断面図である。第１の実施形態の有機薄膜トランジスタ１０は、ボトムゲート型の有機薄膜トランジスタの構成例である。
図１に示されるように、第１の実施形態の有機薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極２０上に、ゲート絶縁層３０および有機半導体層４０がこの順で積層され、さらにこの有機半導体層４０上に、第１の電荷注入層５０Ａおよび第１のソース／ドレイン電極６０Ａがこの順で積層されるとともに、有機半導体層４０上に、第２の電荷注入層５０Ｂおよび第２のソース／ドレイン電極６０Ｂがこの順で積層されて構成される。そして有機半導体層４０上において、第１の電荷注入層５０Ａおよび第１のソース／ドレイン電極６０Ａからなる積層体と、第２の電荷注入層５０Ｂおよび第２のソース／ドレイン電極６０Ｂからなる積層体とは離間して配置されている。
他の実施形態として、第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂが積層される電荷注入層は、有機半導体層４０上において連なっていてもよい。なお電気的特性の観点からは電荷注入層は本実施形態のように離間して配置されることが好ましい。以下では第１の電荷注入層５０Ａと第２の電荷注入層５０Ｂとを特に区別せずに示す場合、これらを単に電荷注入層５０と記載することがある。
ゲート電極２０には導電体または半導体を用いることができる。ゲート電極２０は所定の導電性が必要とされるため、真性半導体を用いることもできるが、導電性の観点からは不純物をドープしたｎ型半導体またはｐ型半導体を用いることが好ましく、ｎ型半導体を用いることさらに好ましい。たとえばシリコン基板に任意好適なｐ型のイオン又はｎ型のイオンをドープするなどして所望の導電型とした基板をゲート電極２０として用いることができる。ゲート電極２０の厚み方向Ｚの厚さは０．０５μｍ〜１００μｍ程度である。
ゲート絶縁層３０は、酸化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁性の材料を用いて形成することができる。たとえばゲート電極２０として用いられるシリコン基板の表面部を酸化することによって、シリコン基板の表面部にゲート絶縁層３０を形成することができる。これによってゲート電極２０上にゲート絶縁層３０を形成することができる。ゲート絶縁層３０の厚み方向Ｚの厚さは５０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。
有機半導体層４０がｐ型有機半導体層である場合、その材料としてはアントラセン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾペンタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ナフトペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ナノアセン等のポリアセン化合物；フェナントレン、ピセン、フルミネン、ピレン、アンタンスレン、ペロピレン、コロネン、ベンゾコロネン、ジベンゾコロネン、ヘキサブンゾコロネン、ベンゾジコロネン、ビニルコロネン等のコロネン化合物；ペリレン、テリレン、ジペリレン、クオテリレン等のペリレン化合物；トリナフチン、ヘプタフェン、オバレン、ルビセン、ビオラントロン、イソビオラントロン、クリセン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、ビフェニル、トリフェニレン、ターフェニル、クォターフェニル、サーコビフェニル、ケクレン、フタロシアニンの共重合体とこれからなる高分子有機半導体化合物が挙げらる。
有機半導体層４０がｎ型有機半導体層である場合、その材料としてはパーフルオロペンタセン、パーフルオロ銅フタロシアニン、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、ＰＴＣＤＡ（３，４，９，１０−ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ＮＴＣＤＡ（Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ＰＴＣＤＩ−Ｃ８（Ｎ，Ｎ′−ｄｉｏｃｔｙｌ−３，４，９，１０−ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）、Ｃ６０、Ｃ６０ＭＣ１２（Ｃ６０−ｆｕｓｅｄ ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−ｍｅｔａ−Ｃ１２ ｐｈｅｎｙｌ）、Ｃ７０フラーレン、ＰＣＢＭ（フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）、シアノＰＰＶ（ポリシアノテレフタリデン）、Ｆ４ＴＣＮＱ（ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）、Ｐｏｌｙ[(２，５−ｄｉｄｅｃｙｌｏｘｙ−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）（２，４，６−ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｐｈｅｎｙｌｂｏｒａｎｅ）］, ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ、Ｐｏｌｙ［（１，４−ｄｉｖｉｎｙｌｅｎｅｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）（２，４，６−ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｐｈｅｎｙｌｂｏｒａｎｅ）］、ポリ(ベンゾビスイミダゾベンゾフェナントロリン)、トリフルオロメチルフェニル置換ビチアゾールＮＴＣＤＡ（ナフタレンテトラカルボン酸二無水物）、ＴＣＮＮＱＤ（11，11，12，12−テトラシアノナフト−2，6−キノジメタン）などが例示される。有機半導体層４０の厚さは、１ｎｍ〜１００μｍ程度である。
電荷注入層５０は、導電型がｎ型である場合には電子注入層として機能し、導電型がｐ型である場合には正孔注入層として機能する。
電荷注入層５０は、既に説明したイオン性ポリマーを含み、実質的に当該イオン性ポリマーから構成されることが好ましい。電子注入層として機能する電荷注入層５０を形成する場合には、電子注入特性を有するｎ型のイオン性ポリマーを材料として用いればよい。また正孔注入層として機能する電荷注入層５０を形成する場合には、正孔注入特性を有するｐ型のイオン性ポリマーを材料として用いればよい。
前述したように本実施形態における電荷注入層５０は、有機半導体層４０上において、第１の電荷注入層５０Ａと第２の電荷注入層５０Ｂとに離間して配置される。
電荷注入層５０の厚み方向Ｚの厚さは０．５ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。また第１の電荷注入層５０Ａと第２の電荷注入層５０Ｂとの間隔Ｌ１（チャネル長に相当）は０．１μｍ〜１０００μｍ程度である。また第１の電荷注入層５０Ａと第２の電荷注入層５０Ｂとが離間する方向Ｘ（図１では左右方向）における、第１の電荷注入層５０Ａおよび第２の電荷注入層５０Ｂの幅Ｌ２は０．１μｍ〜１０００μｍ程度である。また第１の電荷注入層５０Ａと第２の電荷注入層５０Ｂが離間する方向Ｘ（図１では左右方向）および電荷注入層５０の厚み方向Ｚ（図１では上下方向）に、垂直な方向Ｙ（図１では紙面に垂直な方向）の電荷注入層５０の幅（チャネル幅に相当）は０．１μｍ〜１０００μｍ程度である。
第１のソース／ドレイン電極６０Ａは第１の電荷注入層５０Ａに接して設けられ、第２のソース／ドレイン電極６０Ｂは第２の電荷注入層５０Ｂに接して設けられる。本実施形態ではゲート電極２０の厚み方向Ｚの一方から見て（以下、平面視においてということがある。）、第１の電荷注入層５０Ａと第１のソース／ドレイン電極６０Ａとは、その周縁形状が略一致するように設けられる。また平面視において、第２の電荷注入層５０Ｂと第２のソース／ドレイン電極６０Ｂとは、その周縁形状が略一致するように設けられる。
第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂの厚み方向Ｚの厚さはそれぞれ０．０５μｍ〜１０００μｍ程度である。
第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂの材料としては、任意好適な導電性材料を用いることができるが、塗工液を用いる塗布法により形成される場合には、導電性を有する金属微粒子を用いるのが好適である。金属微粒子としては、金、銀、アルミニウムなどが好適に用いられる。なお金、銀、アルミニウムの金属微粒子の他に、カーボンペースト、カーボンペーストと金属微粒子との混合物などが好適に用いられる。
電荷注入層５０、有機半導体層４０およびゲート電極２０の導電型は、適宜最適な組み合わせから選択され、全て同じであっても、互いに異なっていてもよいが、有機半導体層４０およびゲート電極２０の導電型は同じであることが好ましい。なおゲート電極２０は導電性が高ければよいためその導電型は特に限定されないが、ｎ型のシリコン半導体基板は一般に導電性が高いため、ゲート電極２０にはｎ型のシリコン半導体基板を用いることが好ましい。たとえば電荷注入層５０、有機半導体層４０およびゲート電極２０は、導電型が全てｎ型であることが好ましい。また電荷注入層５０が第１の電荷注入層５０Ａと第２の電荷注入層５０Ｂとに離間している場合、第１および第２の電荷注入層５０Ａ、５０Ｂの導電型を互いに異ならせてもよい。
（有機薄膜トランジスタの製造方法）
以下では図１を参照して説明した構成を有する有機薄膜トランジスタの製造方法を説明する。
有機薄膜トランジスタの製造方法は、ゲート電極と、第１のソース／ドレイン電極と、第２のソース／ドレイン電極と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層との間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とをそれぞれ形成する、有機薄膜トランジスタの製造方法において、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する電荷注入層を形成する工程を備える。すなわち有機薄膜トランジスタの製造方法は、ゲート電極を形成する工程と、第１のソース／ドレイン電極を形成する工程と、第２のソース／ドレイン電極を形成する工程と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極、並びに前記ゲート電極の間に設けられる有機半導体層を形成する工程と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極、並びに前記有機半導体層の間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層を形成する工程とを備える。なお各工程の順序は、有機薄膜トランジスタの構成に応じて適宜設定される。本実施形態では、ゲート電極を形成する工程、有機半導体層を形成する工程、電荷注入層を形成する工程、第１および第２のソース／ドレイン電極を形成する工程の順に行われる。
まずゲート電極２０を形成する。この工程では、ゲート電極として機能する基板を市場から入手してきてもよく、また例えばシリコン基板を準備してイオン打ち込み工程及びイオン拡散工程を実施するなどして、基板の全領域又は一部の領域を任意の導電型とすることによりゲート電極を形成してもよい。
次に、準備した基板の表面部にゲート絶縁層３０を形成する。この工程は、ＣＶＤ法（化学気相成長法）などにより、既に説明したような絶縁性材料を用いて成膜工程を実施することができる。
また基板２０としてシリコン基板を用いる場合には、準備したシリコン基板の表面部を熱酸化工程により酸化し、シリコン基板の表面部に熱酸化膜を形成することによって、当該熱酸化膜からなるゲート絶縁層３０をゲート電極２０上に形成してもよい。このようにシリコン基板をゲート電極として用いることにより、このシリコン基板を熱酸化するという簡易な工程で、簡便にゲート絶縁層３０を形成することができる。
次に、ゲート絶縁層３０上に有機半導体層４０を形成する。この工程は任意好適な方法により実施することができるが、材料を任意好適な溶媒に溶解又は分散させた塗工液を用いる塗布法により実施することができる。塗工液の調製に際しては、メンブランフィルタを用いる濾過などの工程を必要に応じて実施してもよい。
得られた塗工液をゲート絶縁層３０上に塗布し、材料に対応した任意好適な加熱処理を行うことにより有機半導体層４０が形成される。
本発明の有機薄膜トランジスタ１０の製造方法において、有機薄膜トランジスタ１０を構成する層が、塗工液を用いる塗布法で形成される場合には、塗布工程は常圧程度の雰囲気、または大気雰囲気下で実施される。
ここで「大気雰囲気」とは、水分、酸素の含有を許容する雰囲気を意味する。「大気雰囲気」は、具体的には、常温、常圧である未調整の雰囲気を含み、さらに水分、酸素の含有を許容しつつ、温度、圧力、成分などについて調整された雰囲気が含まれる。この「調整された雰囲気」は、「塗布」を含む本発明の製造方法が実施できることを条件として窒素、水素、酸素、二酸化炭素などの組成成分を調整する処理、これらの組成割合を調整する処理がなされており、浮遊微粒子、浮遊微生物にかかる清浄度が調整されていてもよく、さらには「塗布」を含む本発明の製造方法が実施できることを条件として温度、湿度、圧力などの環境条件が調整されていてもよい雰囲気を含む。また本明細書において常圧とは通常１０１３ｈＰａ±１００ｈＰａの圧力である。常圧程度の雰囲気には、常圧である限りにおいて、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気も含まれる。
塗布法としては、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、およびインクジェットプリント法などが挙げられる。
塗布法により層を形成するにあたり、所定のパターン形状に有機半導体層を形成する必要がある場合には、塗布工程で所定のパターン形状に塗工液を塗り分けることにより所定のパターン形状に有機半導体層を形成してもよく、また全面塗布による層形成後に、フォトリソグラフィ工程及び引き続いて行われるエッチング工程などの任意好適なパターニング工程を実施することにより所定のパターン形状に有機半導体層を形成してもよい。
次に有機半導体層４０上に、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する第１および第２の電荷注入層５０Ａ，５０Ｂを形成する。第１の電荷注入層５０Ａは本実施形態では後に形成される第１のソース／ドレイン電極６０Ａと同様のパターンとなるように形成される。第２の電荷注入層５０Ｂは本実施形態では後に形成される第２のソース／ドレイン電極６０Ｂと同様のパターンとなるように形成される。この工程は、有機半導体層４０の形成工程と同じように、材料を任意好適な溶媒に溶解させた塗工液を用いる塗布法により実施することができる。なお電荷注入層５０がｎ型の電子注入層である場合には材料として導電型がｎ型であるイオン性ポリマーを選択し、電荷注入層５０がｐ型の正孔注入層である場合には材料として導電型がｐ型であるイオン性ポリマーを選択して塗工液を調製する。この塗工液を有機半導体層４０の表面に塗布し、材料に対応した任意好適な加熱処理を行うことにより電荷注入層５０を形成する。
次に、第１の電荷注入層５０Ａと同じパターン形状の第１のソース／ドレイン電極６０Ａを、第１の電荷注入層５０Ａ上に形成するとともに、第２の電荷注入層５０Ｂと同じパターン形状の第２のソース／ドレイン電極６０Ｂを、第２の電荷注入層５０Ｂ上に形成する。
この工程は、金、銀、アルミニウムなどの導電性を有する金属微粒子と任意好適な溶媒とにより調製された塗工液を用いて導電性の層を形成するのが好適である。導電性材料として金属微粒子を用いる場合には、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ジメチルケトンなどの極性溶媒が好適に使用できる。
塗布法による第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂの形成は、調製された塗工液を塗布することにより行われる。塗工液の塗布は、スピンコート法、インクジェット法などによって行うのが好適である。そして形成された塗膜を材料に対応した任意好適な条件で加熱処理することにより、第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂを形成することができる。
このように本発明の有機薄膜トランジスタ１０の製造方法によれば、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下でも酸化されにくいイオン性ポリマーを電荷注入層の材料として用いるため、電荷注入層５０を形成する工程と、第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂを形成する工程とを、それぞれ常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下で塗工液を塗布する工程を含む工程として実施することができる。さらには有機半導体層４０を形成する工程についても、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下で塗工液を塗布する工程を含む工程とすることができる。
＜第２の実施形態＞
（有機薄膜トランジスタ）
図２を参照して、第２の実施形態の有機薄膜トランジスタの構成例について説明する。なお第１の実施形態で説明した層と同一の層については、同一番号を付してその説明を省略する場合がある。
図２は、第２の実施形態の有機薄膜トランジスタの構成例を概略的に示す断面図である。第２の実施形態の有機薄膜トランジスタ１０は、トップゲート型の有機薄膜トランジスタの構成例である。
図２に示されるように、第２の実施形態の有機薄膜トランジスタ１０は、基板７０上に設けられる。基板７０は、例えばガラス基板などのリジッド基板であっても、プラスチック基板などのフレキシブル基板であってもよく、さらにはフィルムであってもよい。フレキシブル基板、フィルムを用いることで、全体としてフレキシブルな有機薄膜トランジスタとすることもできる。
基板７０の厚み方向Ｚの一方の表面上には、第１のソース／ドレイン電極６０Ａと第２のソース／ドレイン電極６０Ｂが設けられる。これら第１のソース／ドレイン電極６０Ａと第２のソース／ドレイン電極６０Ｂは、互いに離間して配置される。
第１のソース／ドレイン電極６０Ａの表面上には、この第１のソース／ドレイン電極６０Ａと同じ形状にパターニングされた第１の電荷注入層５０Ａが設けられる。第２のソース／ドレイン電極６０Ｂの表面上には、この第２のソース／ドレイン電極６０Ｂと同じ形状にパターニングされた第２の電荷注入層５０Ｂが設けられる。
電荷注入層５０は既に説明したイオン性ポリマーからなる。電子注入層として機能する電荷注入層５０を形成する場合には、電子注入特性を有するｎ型のイオン性ポリマーを材料として用いればよい。また正孔注入層として機能する電荷注入層５０を形成する場合には、正孔注入特性を有するｐ型のイオン性ポリマーを材料として用いればよい。
電荷注入層５０は、導電型がｎ型である場合には電子注入層として機能し、導電型がｐ型である場合には正孔注入層として機能する。
基板７０上には、第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂ、並びにこれらの電極上に形成された電荷注入層５０を覆うように、有機半導体層４０が設けられる。この有機半導体層４０は活性層に相当する。
有機半導体層４０上にはゲート絶縁層３０およびゲート電極２０Ａがこの順で積層される。
第２の実施形態の有機薄膜トランジスタを構成する各層および電極の寸法は、たとえば前述した第１の実施形態の有機薄膜トランジスタと同じである。このように有機薄膜トランジスタの構成をトップゲート型とすれば、シリコン基板が不要となる。よってフレキシブルな基板を用いることができるため、全体としてフレキシブルな有機薄膜トランジスタとすることができる。また安価な基板とできるため製造コストを低減することができる。
（有機薄膜トランジスタの製造方法）
図２に示す構成の第２の実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお第１の実施形態で説明した製造工程と同様である場合にはその詳細な説明を省略する場合がある。
第２の実施形態の有機薄膜トランジスタ１０の製造方法は、ゲート電極と、第１のソース／ドレイン電極と、第２のソース／ドレイン電極と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層との間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とをそれぞれ形成する、有機薄膜トランジスタの製造方法において、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する電荷注入層を形成する工程を備える。すなわち有機薄膜トランジスタの製造方法は、ゲート電極を形成する工程と、第１のソース／ドレイン電極を形成する工程と、第２のソース／ドレイン電極を形成する工程と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極、並びに前記ゲート電極の間に設けられる有機半導体層を形成する工程と、前記第１および第２のソース／ドレイン電極、並びに前記有機半導体層の間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層を形成する工程とを備える。なお各工程の順序は、有機薄膜トランジスタの構成に応じて適宜設定される。本実施形態では、第１および第２のソース／ドレイン電極を形成する工程、電荷注入層を形成する工程、有機半導体層を形成する工程、ゲート電極を形成する工程の順に行われる。
まず基板７０を準備して、基板７０に第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂを形成する。この工程は、金、銀、アルミニウムなどの導電性を有する金属微粒子と任意好適な溶媒とにより調製された塗工液を用いて導電性の層又は導電性の電極パターンを形成する工程とするのが好適である。導電性材料として金属微粒子を用いる場合には、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ジメチルケトンなどの極性溶媒が好適に使用できる。塗工液の塗布は、スピンコート法、インクジェット法などによって行うのが好適である。
次に第１のソース／ドレイン電極６０Ａの表面上に第１の電荷注入層５０Ａを形成するとともに、第２のソース／ドレイン電極６０Ｂの表面上に第２の電荷注入層５０Ｂを形成する。これら第１および第２の電荷注入層５０Ａ，５０Ｂは電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する。この工程は、既に説明したように塗工液を用いる塗布法により実施することができる。なお電子注入層として機能する電荷注入層５０を形成する場合にはその材料として導電型がｎ型であるイオン性ポリマーを選択し、正孔注入層として機能する電荷注入層５０を形成する場合にはその材料として導電型がｐ型であるイオン性ポリマーを選択して塗工液を調製する。
調製された塗工液を、形成された第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂの表面上に塗布し、材料に対応した任意好適な加熱処理を行うことにより電荷注入層５０が形成される。
次いで電荷注入層５０から露出する第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ，６０Ｂ、並びに電荷注入層５０を覆って、基板７０上に有機半導体層４０を形成する。この工程は、塗工液を用いる塗布法により形成された塗布膜を、材料に応じた任意好適な加熱処理することにより実施することができる。
次に有機半導体層４０上にゲート絶縁層３０を形成し、さらにゲート絶縁層３０上にゲート電極２０Ａを形成する。このゲート絶縁層３０の形成工程は、ＣＶＤ法（化学気相成長法）などにより、既に説明したような絶縁性材料を用いて成膜工程を実施することができる。またゲート電極２０Ａの形成工程は、第１および第２のソース／ドレイン電極６０Ａ、６０Ｂの形成工程と同様に金、銀、アルミニウムなどの導電性を有する金属微粒子と任意好適な溶媒とにより調製された塗工液を用いて導電性の層を形成する工程とすることができる。塗布法によるゲート電極２０Ａの形成は、塗工液を、ゲート絶縁層３０に塗布することにより行われる。形成された塗膜を加熱処理することによりゲート電極２０Ａを形成することができる。
本発明の有機薄膜トランジスタ１０の製造方法によれば、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下でも酸化されにくいイオン性ポリマーを電荷注入層の材料として用いるため、電荷注入層５０を形成する工程、ゲート電極２０Ａを形成する工程並びに第１のソース／ドレイン電極６０Ａおよび第２のソース／ドレイン電極６０Ｂを形成する工程のおのおのを、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下で塗工液を塗布する工程を含む工程として実施することができる。さらには有機半導体層４０を形成する工程も、大気雰囲気下で塗工液を塗布する工程を含む工程とすることができる。
第１の実施形態及び第２の実施形態にかかる有機薄膜トランジスタ１０は、各層の導電型を適宜選択することにより、ｎ型有機薄膜トランジスタとしてもｐ型有機薄膜トランジスタとしても構成することができる。
また本発明の有機薄膜トランジスタ１０は、ｎ型有機薄膜トランジスタとｐ型有機薄膜トランジスタとを組み合わせることにより、相補型の有機薄膜トランジスタを構成することもできる。
第１の実施の形態の構成例において相補型有機薄膜トランジスタを構成する場合には、有機半導体層および電荷注入層を構成する材料の導電型を選択して、ｎ型有機薄膜トランジスタとｐ型有機薄膜トランジスタとを選択的に単一の基板２０に作り込むことにより相補型有機薄膜トランジスタを構成することができる。
第２の実施の形態の構成例において相補型有機薄膜トランジスタを構成する場合には、有機半導体層および電荷注入層を構成する材料の導電型を選択して、ｎ型有機薄膜トランジスタとｐ型有機薄膜トランジスタとを単一の基板７０に作り込むことにより相補型有機薄膜トランジスタを構成することができる。
相補型有機薄膜トランジスタを構成すれば、種々の論理回路を構成することができる。相補型有機薄膜トランジスタにより構成された論理回路は、例えばＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグなどの電子タグに好適に用いることができる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、たとえば基材上に複数の有機薄膜トランジスタを作り込み、これら複数の有機薄膜トランジスタなどを組み合わせて所定の電気的機能を担うことが可能な回路を構成した有機薄膜トランジスタ基板とすることができる。
有機薄膜トランジスタ基板として構成すれば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの表示装置用の駆動基板として好適に用いることができる。
以下、実験例等に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実験例等に限定されるものではない。
重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー株式会社製：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量として求めた。また、測定する試料は、約０．５重量％の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ＧＰＣに５０μＬ注入した。更に、ＧＰＣの移動相としてはテトラヒドロフランを用い、０．５ｍＬ／分の流速で流した。重合体の構造分析はVarian社製３００ＭＨｚＮＭＲスペクトロメータ−を用いた、１Ｈ−ＮＭＲ解析によって行った。また、測定は、２０ｍｇ／ｍＬの濃度になるように試料を可溶な重溶媒（溶媒分子中の水素原子が重水素原子で置換された溶媒）に溶解させて行った。重合体の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）の軌道エネルギーは、重合体のイオン化ポテンシャルを測定し、得られたイオン化ポテンシャルを該軌道エネルギーとすることにより求めた。一方、重合体の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）の軌道エネルギーは、ＨＯＭＯとＬＵＭＯとのエネルギー差を求め、その値と前記で測定したイオン化ポテンシャルとの和を該軌道エネルギーとすることにより求めた。イオン化ポテンシャルの測定には光電子分光装置（理研計器株式会社製：ＡＣ−２）を用いた。また、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのエネルギー差は紫外・可視・近赤外分光光度計（Varian社製：Ｃａｒｙ５Ｅ）を用いて重合体の吸収スペクトルを測定し、その吸収末端より求めた。
［参考例１］
２，７−ジブロモ−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン(化合物Ａ)の合成
２，７−ジブロモ−９−フルオレノン（５２．５ｇ）、サリチル酸エチル（１５４．８ｇ）、及びメルカプト酢酸（１．４ｇ）を３００ｍＬフラスコに入れ、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した（以下、「フラスコ内の雰囲気を窒素置換した」を単に「窒素置換した」と記載することがある）。そこに、メタンスルホン酸（６３０ｍＬ）を添加し、混合物を７５℃で終夜撹拌した。混合物を放冷し、氷水に添加して１時間撹拌した。生じた固体をろ別し、加熱したアセトニトリルで洗浄した。洗浄済みの該固体をアセトンに溶解させ、得られたアセトン溶液から固体を再結晶させ、ろ別した。得られた固体（６２．７ｇ）、２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]−ｐ−トルエンスルホネート（８６．３ｇ）、炭酸カリウム（６２．６ｇ）、及び１８−クラウン−６（７．２ｇ）をＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（６７０ｍL）に溶解させ、溶液をフラスコへ移して１０５℃で終夜撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷し、フラスコ内へ氷水を加え、１時間撹拌した。反応液にクロロホルム（３００ｍＬ）を加えて分液抽出を行い、溶液を濃縮することで、２，７−ジブロモ−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン(化合物Ａ)（５１．２ｇ）を得た。
Figure 2012054325
［参考例２］
２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル-１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン（化合物Ｂ）の合成
窒素雰囲気下、化合物Ａ（１５ｇ）、ビス（ピナコラート）ジボロン（８．９ｇ）、[１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン]ジクロロパラジウム（II）ジクロロメタン錯体（０．８ｇ）、１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（０．
５ｇ）、酢酸カリウム（９．４ｇ）、ジオキサン（４００ｍL）を混合し、１１０℃に加熱し、１０時間加熱還流させた。放冷後、反応液をろ過し、ろ液を減圧濃縮した。反応混合物をメタノールで３回洗浄した。沈殿物をトルエンに溶解させ、溶液に活性炭を加えて攪拌した。その後、ろ過を行い、ろ液を減圧濃縮することで、２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル-１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン（化合物Ｂ）（１１．７ｇ）を得た。
Figure 2012054325
［参考例３］
ポリ[９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン]（重合体Ａ）の合成
不活性雰囲気下、化合物Ａ（０．５５ｇ）、化合物Ｂ（０．６１ｇ）、トリフェニルホスフィンパラジウム（０．０１ｇ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（アルドリッチ製、商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標））（０．２０ｇ）、及びトルエン（１０ｍＬ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応液に２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（６ｍＬ）を滴下し、８時間還流させた。反応液に４−ｔ−ブチルフェニルボロン酸（０．０１ｇ）を加え、６時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ、濃度：０．０５ｇ／ｍＬ）を加え、２時間撹拌した。混合溶液をメタノール３００ｍＬ中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して２時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解させた。得られた溶液をメタノール１２０ｍｌ、３重量％酢酸水溶液５０ｍLの混合溶媒中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール２００ｍｌに滴下して３０分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール（２００ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られたポリ[９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−ビス[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン]（重合体Ａ）の収量は５２０ｍｇであった。
重合体Ａのポリスチレン換算の数平均分子量は５．２×１０4であった。重合体Ａは、式（Ａ）で表される構造単位からなる。
Figure 2012054325
［実験例１］
重合体Ａセシウム塩の合成
重合体Ａ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（２０ｍL）、及びエタノール（２０ｍL）を添加し、混合物を５５℃に昇温した。そこに、水酸化セシウム（２００ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、５５℃で６時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１５０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ａ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ａのセシウム塩を共役高分子化合物１と呼ぶ。共役高分子化合物１は式（Ｂ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、１００モル％である。）。共役高分子化合物１のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．５ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．７ｅＶであった。
Figure 2012054325
［実験例２］
重合体Ａカリウム塩の合成
重合体Ａ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（２０ｍL）、及びメタノール（１０ｍL）を混合し、混合溶液に、水酸化カリウム（４００ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で１時間撹拌した。反応溶液にメタノール５０ｍＬを加え、さらに６５℃で４時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１３１ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ａ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ａのカリウム塩を共役高分子化合物２と呼ぶ。共役高分子化合物２は式（Ｃ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、１００モル％である。）。共役高分子化合物２のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．５ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．７ｅＶであった。
Figure 2012054325
［実験例３］
重合体Ａナトリウム塩の合成
重合体Ａ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（２０ｍL）、及びメタノール（１０ｍL）を混合し、混合溶液に、水酸化ナトリウム（２６０ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で１時間撹拌した。反応溶液にメタノール３０ｍＬを加え、さらに６５℃で４時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１２３ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ａ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ａのナトリウム塩を共役高分子化合物３と呼ぶ。共役高分子化合物３は式（Ｄ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、１００モル％である。）。共役高分子化合物３のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．６ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．８ｅＶであった。
Figure 2012054325
［実験例４］
重合体Ａアンモニウム塩の合成
重合体Ａ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（２０ｍL）、及びメタノール（１５ｍL）を混合し、混合溶液にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（５０ｍｇ）を水（１ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で６時間撹拌した。反応溶液にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（５０ｍｇ）を水（１ｍL）に溶解させた水溶液を加え、さらに６５℃で４時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１５０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ａ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが９０％消失していることを確認した。得られた重合体Ａのアンモニウム塩を共役高分子化合物４と呼ぶ。共役高分子化合物４は式（Ｅ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、９０モル％である。）。共役高分子化合物４のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．６ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．８ｅＶであった。
Figure 2012054325
［参考例４］
２，７−ビス[７−（４−メチルフェニル）−９，９−ジオクチルフルオレン−２−イル]−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン（重合体Ｂ）の合成
不活性雰囲気下、化合物Ａ（０．５２ｇ）、２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（１．２９ｇ）、トリフェニルホスフィンパラジウム（０．００８７ｇ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（アルドリッチ製、商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標））（０．２０ｇ）、トルエン（１０ｍＬ）、及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ）を混合し、８０℃に加熱した。反応液を３．５時間反応させた。その後、そこに、パラブロモトルエン（０．６８ｇ）を加えて、更に２．５時間反応させた。反応後、反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル５０ｍＬ／蒸留水５０ｍＬを加えて水層を除去した。再び蒸留水５０ｍＬを加えて水層を除去した後、乾燥剤として硫酸マグネシウムを加えて、不溶物をろ過して、有機溶媒を除去した。その後、得られた残渣を再びＴＨＦ１０ｍＬに溶かして、飽和ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム水２ｍＬを添加して、３０分間撹拌した後、有機溶媒を除去した。アルミナカラム（展開溶媒 ヘキサン：酢酸エチル＝１：１、ｖ/ｖ）を通して精製を行い、析出した沈殿をろ過して１２時間減圧乾燥させたところ、２，７−ビス[７−（４−メチルフェニル）−９，９−ジオクチルフルオレン−２−イル]−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン（重合体Ｂ）が５２４ｍｇ得られた。
重合体Ｂのポリスチレン換算の数平均分子量は、２．０×１０３であった。なお、重合体Ｂは、式（Ｆ）で表される。
Figure 2012054325
［実験例５］
重合体Ｂセシウム塩の合成
重合体Ｂ（２６２ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、アルゴン置換した。そこに、テトラヒドロフラン（１０ｍL）、及びメタノール（１５ｍL）を添加し、混合物を５５℃に昇温した。そこに、水酸化セシウム（３４１ｍｇ）を水（１ｍL）に溶かした水溶液を添加し、５５℃で５時間撹拌した。得られた混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（２５０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、エチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｂセシウム塩を共役高分子化合物５と呼ぶ。共役高分子化合物５は、式（Ｇ）で表される（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、小数第二位で四捨五入して、３３．３モル％である。）。共役高分子化合物５のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．６ｅＶであり、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．６ｅＶであった。
Figure 2012054325
［参考例５］
重合体Ｃの合成
不活性雰囲気下、化合物Ａ（０．４０ｇ）、化合物Ｂ（０．４９ｇ）、N,N’-ビス（４−ブロモフェニル）−N,N’−ビス（４−ｔ−ブチル-２，６−ジメチルフェニル）１，４−フェニレンジアミン（３５ｍｇ）、トリフェニルホスフィンパラジウム（８ｍｇ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（アルドリッチ製、商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標））（０．２０ｇ）、及びトルエン（１０ｍＬ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応液に２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（６ｍＬ）を滴下し、８時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸（０．０１ｇ）を加え、６時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ、濃度：０．０５ｇ／ｍＬ）を加え、２時間撹拌した。混合溶液をメタノール３００ｍＬ中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して２時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。得られた溶液をメタノール１２０ｍＬ、３重量％酢酸水溶液５０ｍLの混合溶媒中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール２００ｍＬに滴下して３０分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール（２００ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Ｃの収量は５２６ｍｇであった。
重合体Ｃのポリスチレン換算の数平均分子量は３．６×１０4であった。重合体Ｃは、式（Ｈ）で表される構造単位からなる。
なお、N,N’-ビス（４−ブロモフェニル）−N,N’−ビス（４−ｔ−ブチル-２，６−ジメチルフェニル）１，４−フェニレンジアミンは、例えば特開２００８−７４０１７号公報に記載されている方法で合成することができる。
Figure 2012054325
［実験例６］
重合体Ｃセシウム塩の合成
重合体Ｃ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（２０ｍL）、及びメタノール（２０ｍL）を添加し混合した。混合溶液に、水酸化セシウム（２００ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で１時間撹拌した。反応溶液にメタノール３０ｍＬを加え、さらに６５℃で４時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１５０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ｃ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた 重合体Ｃのセシウム塩を共役高分子化合物６と呼ぶ。共役高分子化合物６は式（Ｉ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、９５モル％である。）。共役高分子化合物６のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．３ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．６ｅＶであった。
Figure 2012054325
［参考例６］
重合体Ｄの合成
不活性雰囲気下、化合物Ａ（０．５５ｇ）、化合物Ｂ（０．６７ｇ）、N,N’-ビス（４−ブロモフェニル）−N,N’−ビス（４−ｔ−ブチル-２，６−ジメチルフェニル）１，４−フェニレンジアミン（０．０３８ｇ）、３，７−ジブロモ−Ｎ−（４−ｎ−ブチルフェニル）フェノキサジン０．００９ｇ、トリフェニルホスフィンパラジウム（０．０１ｇ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（アルドリッチ製、商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標））（０．２０ｇ）、及びトルエン（１０ｍＬ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応液に２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（６ｍＬ）を滴下し、２時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸（０．００４ｇ）を加え、６時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ、濃度：０．０５ｇ／ｍＬ）を加え、２時間撹拌した。混合溶液をメタノール３００ｍＬ中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して２時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解させた。得られた溶液をメタノール１２０ｍＬ、３重量％酢酸水溶液５０ｍLの混合溶媒中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール２００ｍＬに滴下して３０分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール（２００ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Ｄの収量は５９０ｍｇであった。
重合体Ｄのポリスチレン換算の数平均分子量は２．７×１０4であった。重合体Ｄは、式（Ｊ）で表される構造単位からなる。
なお、３，７−ジブロモ−Ｎ−（４−ｎ−ブチルフェニル）フェノキサジンは、特開２００４−１３７４５６に記載の方法で合成した。
Figure 2012054325
［実験例７］
重合体Ｄセシウム塩の合成
重合体Ｄ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（１５ｍL）、及びメタノール（１０ｍL）を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム（３６０ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で３時間撹拌した。反応溶液にメタノール１０ｍＬを加え、さらに６５℃で４時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（２１０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ｄ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｄのセシウム塩を共役高分子化合物７と呼ぶ。共役高分子化合物７は式（Ｋ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、９０モル％である。）。共役高分子化合物７のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．３ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．４ｅＶであった。
Figure 2012054325
［参考例７］
重合体Ｅの合成
不活性雰囲気下、化合物Ａ（０．３７ｇ）、化合物Ｂ（０．８２ｇ）、１，３−ジブロモベンゼン（０．０９ｇ）、トリフェニルホスフィンパラジウム（０．０１ｇ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（アルドリッチ製、商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標））（０．２０ｇ）、及びトルエン（１０ｍＬ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応液に２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（６ｍＬ）を滴下し、７時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸（０．００２ｇ）を加え、１０時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ、濃度：０．０５ｇ／ｍＬ）を加え、１時間撹拌した。混合溶液をメタノール３００ｍＬ中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して２時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。得られた溶液をメタノール１２０ｍＬ、３重量％酢酸水溶液５０ｍLの混合溶媒中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール２００ｍＬに滴下して３０分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール（２００ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Ｅの収量は２９３ｍｇであった。
重合体Ｅのポリスチレン換算の数平均分子量は１．８×１０4であった。重合体Ｅは、式（Ｌ）で表される構造単位からなる。
Figure 2012054325
［実験例８］
重合体Ｅセシウム塩の合成
重合体Ｅ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（１０ｍL）、及びメタノール（５ｍL）を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム（２００ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で２時間撹拌した。反応溶液にメタノール１０ｍＬを加え、さらに６５℃で５時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１７０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ｅ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｅのセシウム塩を共役高分子化合物８と呼ぶ。共役高分子化合物８は式（Ｍ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、７５モル％である。）。共役高分子化合物８のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．６ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．６ｅＶであった。
Figure 2012054325
［参考例８］
重合体Ｆの合成
不活性雰囲気下、化合物Ｂ（１．０１ｇ）、１，４−ジブロモ−２，３，５，６−テトラフルオロベンゼン（０．３０ｇ）、トリフェニルホスフィンパラジウム（０．０２ｇ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（アルドリッチ製、商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標））（０．２０ｇ）、及びトルエン（１０ｍＬ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応液に２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（６ｍＬ）を滴下し、４時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸（０．００２ｇ）を加え、４時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ、濃度：０．０５ｇ／ｍＬ）を加え、１時間撹拌した。混合溶液をメタノール３００ｍＬ中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して２時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。得られた溶液をメタノール１２０ｍＬ、３重量％酢酸水溶液５０ｍLの混合溶媒中に滴下して１時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン２０ｍＬに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール２００ｍＬに滴下して３０分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフラン／酢酸エチル（１／１（体積比））の混合溶媒に溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール（２００ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Ｅの収量は３４３ｍｇであった。
重合体Ｆのポリスチレン換算の数平均分子量は６．０×１０4であった。重合体Ｆは、式（Ｎ）で表される構造単位からなる。
Figure 2012054325
［実験例９］
重合体Ｆセシウム塩の合成
重合体Ｆ（１５０ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（１０ｍL）、及びメタノール（５ｍL）を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム（２６０ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で２時間撹拌した。反応溶液にメタノール１０ｍＬを加え、さらに６５℃で５時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１３０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ｅ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｆのセシウム塩を共役高分子化合物９と呼ぶ。共役高分子化合物９は式（Ｏ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、７５モル％である。）。共役高分子化合物９のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．９ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．８ｅＶであった。
Figure 2012054325
[参考例９]
不活性雰囲気下、２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]−ｐ−トルエンスルホネート（１１．０ｇ）、トリエチレングリコール（３０．０ｇ）、水酸化カリウム（３．３ｇ）を混合し、１００℃で１８時間過熱攪拌した。放冷後、反応溶液を水（１００ｍＬ）に加え、クロロホルムで分液抽出を行い、溶液を濃縮した。濃縮した溶液を、クーゲルロワー蒸留（１０ｍｍＴｏｒｒ、１８０℃）することで、２−（２−（２−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）エタノール（６．１ｇ）を得た。
[参考例１０]
不活性雰囲気下、２−（２−（２−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）エタノール（８．０ｇ）、水酸化ナトリウム（１．４ｇ）、蒸留水（２ｍＬ）、テトラヒドロフラン（２ｍＬ）を混合し、氷冷した。混合溶液に、ｐ−トシルクロリド（５．５ｇ）のテトラヒドロフラン（６．４ｍＬ）溶液を３０分かけて滴下し、滴下後反応溶液を室温に上げて１５時間攪拌した。反応溶液に蒸留水（５０ｍＬ）を加え、６Ｍ硫酸で反応溶液を中和した後、クロロホルムで分液抽出を行った。溶液を濃縮することで、２−（２−(２−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）ｐ−トルエンスルホネート（１１．８ｇ）を得た。
［参考例１１］
２，７−ジブロモ−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−（２−（２−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）エトキシ]フェニル]−フルオレン(化合物Ｃ)の合成
２，７−ジブロモ−９−フルオレノン（１２７．２ｇ）、サリチル酸エチル（３７５．２ｇ）、及びメルカプト酢酸（３．５ｇ）を３００ｍＬフラスコに入れ、窒素置換した。そこに、メタンスルホン酸（１４２０ｍＬ）を添加し、混合物を７５℃で終夜撹拌した。混合物を放冷し、氷水に添加して１時間撹拌した。生じた固体をろ別し、加熱したアセトニトリルで洗浄した。洗浄済みの該固体をアセトンに溶解させ、得られたアセトン溶液から固体を再結晶させ、ろ別し固体（１６７．８ｇ）を得た。得られた固体（５ｇ）、２−（２−(２−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）ｐ−トルエンスルホネート（１０．４ｇ）、炭酸カリウム（５．３ｇ）、及び１８−クラウン−６（０．６ｇ）をＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（１００ｍL）に溶解させ、溶液をフラスコへ移して１０５℃で４時間撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷し、氷水へ加え、１時間撹拌した。反応液にクロロホルム（３００ｍＬ）を加えて分液抽出を行い、溶液を濃縮した。濃縮物を酢酸エチルに溶解させ、アルミナのカラムに通液し、溶液を濃縮することで、２，７−ジブロモ−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−（２−（２−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）−エトキシ）エトキシ]フェニル]−フルオレン(化合物Ｃ)（４．５ｇ）を得た。
Figure 2012054325
[参考例１２]
重合体Ｇの合成
不活性雰囲気下、化合物Ｃ（１．０ｇ）、４−ｔ−ブチルフェニルブロミド（０．９ｍｇ）、２，２’−ビピリジン（０．３ｇ）、脱水テトラヒドロフラン（５０ｍL）を２００ｍLフラスコに入れ混合した。混合物を５５℃に昇温した後、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０．６ｇ）を添加し、５５℃で５時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶液をメタノール（２００ｍL）、１Ｎ希塩酸（２００ｍL）の混合液に滴下した。生じた沈殿物をろ過により収集した後、テトラヒドロフランに再溶解させた。メタノール（２００ｍL）、１５％アンモニア水（１００ｍL）の混合液に滴下し、生じた沈殿物をろ過により収集した。沈殿物をテトラヒドロフランに再溶解させ、メタノール（２００ｍL）、水（１００ｍL）の混合液に滴下し、生じた沈殿物をろ過により収集した。収集した沈殿物を減圧乾燥することで重合体Ｇ（３６０ｍｇ）を得た。
重合体Ｇのポリスチレン換算の数平均分子量は６．０×１０4であった。重合体Ｇは、式（Ｐ）で表される構造単位からなる。
Figure 2012054325
［実験例１０］
重合体Ｇセシウム塩の合成
重合体Ｇ（１５０ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（１５ｍL）、及びメタノール（５ｍL）を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム（１７０ｍｇ）を水（２ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で６時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（９５）ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ｇ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｇのセシウム塩を共役高分子化合物１０と呼ぶ。共役高分子化合物１０は式（Ｑ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、１００モル％である。）。共役高分子化合物１０のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．７ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．９ｅＶであった。
Figure 2012054325
[参考例１３]
１，３−ジブロモ−５−エトキシカルボニル−６−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]ベンゼンの合成
不活性雰囲気下、３，５−ジブロモサリチル酸（２０ｇ）、エタノール（１７ｍＬ）、濃硫酸（１．５ｍＬ）、トルエン（７ｍＬ）を混合し、１３０℃で２０時間過熱攪拌した。放冷後、反応溶液を氷水（１００ｍＬ）に加え、クロロホルムで分液抽出を行い、溶液を濃縮した。得られた固体を、イソプロパノールに溶解し、溶液を蒸留水に滴下した。得られた析出物をろ別することにより、固体（１８ｇ）を得た。不活性雰囲気下、得られた固体（１ｇ）、２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]−ｐ−トルエンスルホネート（１．５ｇ）、炭酸カリウム（０．７ｇ）、ＤＭＦ（１５ｍＬ）を混合し、１００℃で４時間過熱攪拌した。放冷後、クロロホルムを加えて分液抽出し、溶液を濃縮した。濃縮物をクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラムに通液することにより精製した。溶液を濃縮することにより、１，３−ジブロモ−５−エトキシカルボニル−６−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]ベンゼン（１．０ｇ）を得た。
［参考例１４］
重合体Ｈの合成
不活性雰囲気下、化合物Ａ（０．２ｇ）、化合物Ｂ（０．５ｇ）、１，３−ジブロモ−５−エトキシカルボニル−６−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]ベンゼン（０．１ｇ）、トリフェニルホスフィンパラジウム（３０ｍｇ）、テトラブチルアンモニウムブロミド（４ｍｇ）、及びトルエン（１９ｍＬ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応液に２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（５ｍＬ）を滴下し、５時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸（６ｍｇ）を加え、１４時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ、濃度：０．０５ｇ／ｍＬ）を加え、２時間撹拌した。水層を除去して有機層を蒸留水で洗浄し、濃縮して得られた固体をクロロホルムに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムからの溶出液を濃縮して乾燥させた。得られた重合体Ｈの収量は０．４４ｇであった。
重合体Ｈのポリスチレン換算の数平均分子量は３．６×１０4であった。重合体Ｈは、式（Ｒ）で表される構造単位からなる。
Figure 2012054325
［実験例１１］
重合体Ｈセシウム塩の合成
重合体Ｈ（２００ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン（１４ｍL）、及びメタノール（７ｍL）を添加し混合した。混合溶液に、水酸化セシウム（９０ｍｇ）を水（１ｍL）に溶解させた水溶液を添加し、６５℃で１時間撹拌した。反応溶液にメタノール５ｍＬを加え、さらに６５℃で４時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１９０ｍｇ）を得た。ＮＭＲスペクトルにより、重合体Ｈ内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｈのセシウム塩を共役高分子化合物１１と呼ぶ。共役高分子化合物１１は式（Ｓ）で表される構造単位からなる（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、１００モル％である。）。共役高分子化合物１１のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．６ｅＶ、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．８ｅＶであった。
Figure 2012054325
［参考例１５］
２，７−ジブロモ−９，９−ビス［３，４−ビス［２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]−５−メトキシカルボニルフェニル]フルオレン(化合物Ｄ)の合成
２，７−ジブロモ−９−フルオレノン（３４．１ｇ）、２，３-ジヒドロキシ安息香酸メチル（１０１．３ｇ）、及びメルカプト酢酸（１．４ｇ）を５００ｍＬフラスコに入れ、窒素置換した。そこに、メタンスルホン酸（３５０ｍＬ）を添加し、混合物を９０℃で１９時間撹拌した。混合物を放冷し、氷水に添加して１時間撹拌した。生じた固体をろ別し、加熱したアセトニトリルで洗浄した。洗浄済みの該固体をアセトンに溶解させ、得られたアセトン溶液から固体を再結晶させ、ろ別した。得られた固体（１６．３ｇ）、２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]−ｐ−トルエンスルホネート（６０．３ｇ）、炭酸カリウム（４８．６ｇ）、及び１８−クラウン−６（２．４ｇ）をＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（５００ｍL）に溶解させ、溶液をフラスコへ移して１１０℃で１５時間撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷し、氷水へ加え、１時間撹拌した。反応液に酢酸エチル（３００ｍＬ）を加えて分液抽出を行い、溶液を濃縮し、クロロホルム／メタノール（５０／１（体積比））の混合溶媒に溶解させ、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムに通液した溶液を濃縮することで、2,7−ジブロモ−9,9−ビス［3,4−ビス［2−［2−（2−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]−5−メトキシカルボニルフェニル]フルオレン(化合物Ｄ)（２０．５ｇ）を得た。
［参考例１６］
２，７−ビス[７−（４−メチルフェニル）−９，９−ジオクチルフルオレン−２−イル]−９，９−ビス[５−メトキシカルボニル−３，４−ビス[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン（重合体Ｉ）の合成
不活性雰囲気下、化合物Ｄ（０．７０ｇ）、２−(４，４，５，５−テトラメチル−１，２，３−ジオキサボラン−２−イル)−９，９−ジオクチルフルオレン (０．６２ｇ) 、トリフェニルホスフィンパラジウム（０．０１９ｇ）、ジオキサン（４０ｍＬ）、水（６ｍＬ）及び炭酸カリウム水溶液（１．３８ｇ）を混合し、８０℃に加熱した。反応液を１時間反応させた。反応後、飽和ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム水５ｍＬを添加して、３０分間撹拌した後、有機溶媒を除去した。得られた固体をアルミナカラム（展開溶媒 ヘキサン：酢酸エチル＝１：１（体積比））を通して精製を行い、溶液を濃縮することで、２，７−ビス[７−（４−メチルフェニル）−９，９−ジオクチルフルオレン−２−イル]−９，９−ビス[３−エトキシカルボニル−４−[２−[２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ]エトキシ]フェニル]−フルオレン（重合体Ｉ）を６６０ｍｇ得た。
重合体Ｉのポリスチレン換算の数平均分子量は、２．０×１０３であった。重合体Ｉは、式（Ｔ）で表される。なお、２−(４，４，５，５−テトラメチル−１，２，３−ジオキサボラン−２−イル)−９，９−ジオクチルフルオレンは、例えば特開２００８−７４０１７号公報に記載されている方法で合成することができる。
Figure 2012054325
［実験例１２］
重合体Ｉセシウム塩の合成
重合体Ｉ（２３６ｍｇ）を１００ｍLフラスコに入れ、アルゴン置換した。そこに、テトラヒドロフラン（２０ｍL）、及びメタノール（１０ｍL）を添加し、混合物を６５℃に昇温した。そこに、水酸化セシウム（２４０ｍｇ）を水（２ｍL）に溶かした水溶液を添加し、６５℃で７時間撹拌した。得られた混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体（１９０ｍｇ）を得た。NMRスペクトルにより、エチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Ｉセシウム塩を共役高分子化合物１２と呼ぶ。共役高分子化合物１２は、式（Ｕ）で表される（「全構造単位中の、式（１）で表される基及び式（２）で表される基からなる群から選ばれる１種以上の基と式（３）で表される１種以上の基とを含む構造単位の割合」及び「全構造単位中の、式（１３）、（１５）、（１７）、（２０）で表される構造単位の割合」は、小数第二位で四捨五入して、３３．３モル％である。）。共役高分子化合物１２のＨＯＭＯの軌道エネルギーは−５．６ｅＶであり、ＬＵＭＯの軌道エネルギーは−２．８ｅＶであった。
Figure 2012054325
［評価用素子の作製及び評価結果］
イオン性ポリマーの電子注入特性を評価する為に、電子のみを流すダイオ−ド構造の評価用素子を作製し、その電流−電圧特性を評価した。
評価用素子は次のように作製した。まずガラス基板に厚み３０ｎｍのアルミニウム層（下部電極）を形成し、このアルミニウム層上に下記式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなる厚み８０ｎｍの重合体層を形成し、この重合体層上に５ｎｍの電子注入層を形成し、さらにこの電子注入層上に厚みが１００ｎｍのアルミニウム層（上部電極）を形成することにより評価用素子を作製した。
Figure 2012054325
評価用素子は、電子注入層の材料およびその形成方法を異ならせて、次の３種類を作製した。（ａ）実施例１で合成されたイオン性ポリマーを大気中で塗布法によって形成した評価用素子１。（ｂ）フッ化ナトリウムを蒸着法によって形成した評価用素子２。（ｃ）バリウムを蒸着法によって形成した評価用素子３。各評価用素子の下部電極に正の電圧を印加し、上部電極に負の電圧を印加して、印加電圧が徐々に大きくなるように変化させ、評価用素子に流れる電子電流を測定した。
結果を図３に示す。図３はイオン性ポリマーの電気的特性を説明するためのグラフである。縦軸は電子電流（Ａ：アンペア）を表し、横軸は印加電圧（Ｖ：ボルト）を表している。図３のグラフ中、（ａ）は評価用素子１の評価結果を表し、（ｂ）は評価用素子２の評価結果を表し、（ｃ）評価用素子３の評価結果を表す。
図３から明らかな通り、本発明のイオン性ポリマーを電子注入層に用いた評価用素子１は、フッ化ナトリウムまたはバリウムを電子注入層に用いた評価用素子２、３と比較すると、印加電圧の５Ｖ以上の全域において優れた電子注入特性を示すことがわかった。印加電圧が１０Ｖのときに流れる電子電流についてみると、イオン性ポリマーを電子注入層に用いた評価用素子１に流れる電子電流は、フッ化ナトリウムまたはバリウムを電子注入層に用いた評価用素子２、３に流れる電子電流と比較して格段に大きくなっており、印加電圧が比較的低い領域においても極めて優れた電子注入特性を有することがわかった。
１０ 有機薄膜トランジスタ
２０ 基板
２０Ａ ゲート電極
３０ ゲート絶縁層
４０ 有機半導体層
５０ 電荷注入層
５０Ａ 第１の電荷注入層
５０Ｂ 第２の電荷注入層
６０Ａ 第１のソース／ドレイン電極
６０Ｂ 第２のソース／ドレイン電極
７０ 基板

Claims (9)

  1. ゲート電極と、
    第１のソース／ドレイン電極と、
    第２のソース／ドレイン電極と、
    前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、
    前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層の間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とを備える有機薄膜トランジスタにおいて、
    前記電荷注入層は、電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する、有機薄膜トランジスタ。
  2. 導電型電荷注入層の導電型がｎ型であり、
    有機半導体層の導電型がｎ型である、請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
  3. 前記有機半導体層と前記ゲート電極との間において、前記ゲート電極と接して配置されるゲート絶縁層を有し、
    前記ゲート電極は、ｎ型半導体基板からなる、請求項２に記載の有機薄膜トランジスタ。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタを備える、有機薄膜トランジスタ基板。
  5. 請求項４に記載の有機薄膜トランジスタ基板を駆動基板として備える、表示装置。
  6. ゲート電極と、
    第１のソース／ドレイン電極と、
    第２のソース／ドレイン電極と、
    前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記ゲート電極との間に設けられる有機半導体層と、
    前記第１および第２のソース／ドレイン電極と前記有機半導体層との間において、前記第１および第２のソース／ドレイン電極に接して配置される電荷注入層とをそれぞれ形成する、有機薄膜トランジスタの製造方法において、
    電荷注入特性を有するイオン性ポリマーを含有する電荷注入層を形成する工程を備える、有機薄膜トランジスタの製造方法。
  7. 前記電荷注入層を形成する工程では、常圧の雰囲気下で、イオン性ポリマーを含有する塗工液を塗布成膜することにより前記電荷注入層を形成する、請求項６に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
  8. 前記第１および第２のソース／ドレイン電極を、常圧の雰囲気下で塗工液を塗布成膜することにより形成する、請求項６または７に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
  9. 前記有機半導体層を、常圧の雰囲気下で塗工液を塗布成膜することにより形成する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
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