JP6208852B2 - フラーレン誘導体を含む有機電子素子 - Google Patents

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Description

本明細書は、フラーレン誘導体およびこれを含む有機電子素子に関する。
本明細書は、２０１３年５月７日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−００５１５４０号の出願日の利益を主張し、その内容はすべて本明細書に組み込まれる。
有機電子素子とは、正孔および／または電子を用いた電極と有機物との間における電荷交流を必要とする素子を意味する。有機電子素子は、動作原理によって、下記のように大きく２つに分けられる。第一は、外部の光源から素子に流入した光子によって有機物層でエキシトン（ｅｘｉｔｏｎ）が形成され、このエキシトンが電子と正孔に分離され、これら電子と正孔がそれぞれ異なる電極に伝達されて電流源（電圧源）として使用される形態の電気素子である。第二は、２つ以上の電極に電圧または電流を加えて電極と界面をなす有機物半導体に正孔および／または電子を注入し、注入された電子と正孔によって動作する形態の電子素子である。
有機電子素子の例としては、有機発光素子、有機太陽電池、有機トランジスタなどがあり、これらはいずれも、素子の駆動のために、正孔の注入または輸送物質、電子の注入または輸送物質、または発光物質を必要とする。以下では主に有機太陽電池について具体的に説明するが、前記有機電子素子においては、正孔の注入または輸送物質、電子の注入または輸送物質、または発光物質が類似する原理で作用する。
有機太陽電池の可能性が初めて提示されたのは１９７０年代であるが、効率が低すぎて実用性がなかった。
しかし、１９８６年、イーストマンコダック（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇがフタロシアニン銅（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＣｕＰｃ）とペリレンテトラカルボン酸（Ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ）誘導体を用いた二重層構造により多様な太陽電池としての実用化の可能性を示すと、有機太陽電池に対する関心と研究が急速に増加し、多くの発展をもたらしてきた。
以後、１９９５年には、Ｙｕらによってバルクへテロジャンクション（ＢＨＪ）の概念が導入され、ＰＣＢＭのように溶解度が向上したフラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ）誘導体がｎ型半導体物質として開発されるにつれ、有機太陽電池の効率の面で画期的な発展があった。
しかし、出発物質のフラーレンが高価で、合成が難しく、溶解度が良くないなどの問題が依然として電子受容体物質の開発に大きなネックとなっている。
既存の物質を代替するために、低いバンドギャップ（ｂａｎｄｇａｐ）を有する電子供与体（ｅ−ｄｏｎｏｒ）物質と電荷移動度が良い新たな電子受容体（ｅ−ａｃｃｅｐｔｏｒ）物質の開発が持続的に研究されている。
Ｔｗｏ−ｌａｙｅｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４８，１８３．（１９９６）） Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｖｉａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｄｏｎｏｒ−Ａｃｃｅｐｔｏｒ Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓ（Ｇ．Ｙｕ，Ｊ．Ｇａｏ，Ｊ．Ｃ．Ｈｕｍｍｅｌｅｎ，Ｆ．Ｗｕｄｌ，Ａ．Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２７０，１７８９．（１９９５））
本明細書の目的は、フラーレン誘導体を含む有機電子素子を提供することである。
本明細書の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられる１層以上の有機物層とを含む有機電子素子であって、
前記有機物層のうちの１層以上は、下記化学式１で表されるフラーレン誘導体を含むものである有機電子素子を提供する。
Figure 0006208852
 前記化学式１において、
ｎは、１〜５の整数であり、
ｎが２以上の場合、括弧内の構造は同一または異なり、
Ｃｎは、Ｃ６０〜Ｃ１２０のフラーレンであり、
Ｒ１〜Ｒ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ハロゲン基；ニトロ基；シアノ基；カルボン酸基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のカルボニル基；スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のエステル基；置換もしくは非置換のチオエステル基；置換もしくは非置換のアミド基；置換もしくは非置換のエーテル基；置換もしくは非置換のスルホン基（−ＳＯ２−）；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、隣接する置換基は、互いに結合して、置換もしくは非置換の炭化水素環；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環を形成する。
本明細書の一実施態様に係るフラーレン誘導体を含む有機電子素子は、効率の上昇および／または安全性の上昇を示す。
本明細書の一実施態様に係るフラーレン誘導体は、有機太陽電池を含めた有機電子素子において純粋に使用または不純物を混ぜて使用可能であり、真空蒸着や溶液塗布法などで適用可能である。
本明細書の一実施態様に係るフラーレン誘導体を含む有機電子素子は、光効率に優れ、熱的安定性に優れ、寿命特性が向上する。
本明細書の一実施態様に係る有機太陽電池を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１０の構造において、ｎ＝１の化合物の１Ｈ−ＮＭＲ（ｉｎ Ｃ６Ｄ４Ｃｌ２）である。 本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１０の構造において、ｎ＝１の化合物の液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。 本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−８の構造において、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。 本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−９の構造において、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。 本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１１の構造において、ＮＭＲグラフを示す図である。 本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１１の構造において、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。
１０１：基板
１０２：第１電極
１０３：正孔輸送層
１０４：光活性層
１０５：第２電極
以下、本明細書について詳細に説明する。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体を含む有機電子素子を提供する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のエステル基である。
Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも１つがエステル基の場合、溶解度の上昇および／または保存安定性に優れた効果がある。したがって、有機電子素子の作製において、時間および／または費用上経済的な効果がある。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体は、下記化学式２で表されるフラーレン誘導体を含む有機電子素子を提供する。
Figure 0006208852
 前記化学式２において、
Ｃｎ、ｎおよびＲ２〜Ｒ６の定義は、前記化学式１で定義したのと同様であり、
Ｒ７は、水素；置換もしくは非置換のカルボニル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体は、下記化学式３で表されるフラーレン誘導体を含む有機電子素子を提供する。
Figure 0006208852
 前記化学式３において、
Ｃｎ、ｎ、Ｒ１、Ｒ２およびＲ４〜Ｒ６の定義は、前記化学式１で定義したのと同様であり、
Ｒ７は、水素；置換もしくは非置換のカルボニル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
前記置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合された水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち置換基が置換可能な位置であれば限定はなく、２以上置換される場合、２以上の置換基は互いに同一または異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、ハロゲン基；ニトロ基；シアノ基；カルボン酸基；ヒドロキシ基；カルボニル基；スルホ基；アルキル基；アリル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；アルケニル基；エステル基；エーテル基；スルホン基；アリールアルキル基；ヘテロアリールアルキル基；アリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換されているか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。
本明細書において、ハロゲン基は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素になっていてもよい。
本明細書において、カルボニル基は、
Figure 0006208852
 で表されてもよい。前記Ｒは、水素；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書において、前記スルホン基は、−ＳＯ２Ｒ’で表されてもよい。前記Ｒ’は、炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜６０であることが好ましい。一つの実施態様において、炭素数１〜２４である。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、デシル基、ドデシル基、イコサニル基、およびヘプチル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜６０であることが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３−メチルシクロペンチル、２，３−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、２，３−ジメチルシクロヘキシル、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ノルボルニル基、アダマンチル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖または環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜６０であることが好ましい。一つの実施態様において、炭素数１〜２４である。具体的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、２−エチルヘキシルオキシ、２−メチルヘプチルオキシ、２−プロピルブチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシなどになっていてもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アリールアルキル基は、炭素数は特に限定されないが、本明細書の一実施態様において、アリールアルキル基の炭素数は７〜５０である。具体的には、アリール部分は、炭素数６〜４９であり、アルキル部分は、炭素数１〜４４である。具体例としては、ベンジル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｐ−エチルベンジル基、ｍ−エチルベンジル基、３，５−ジメチルベンジル基、α−メチルベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、１−ナフチルベンジル基、２−ナフチルベンジル基、ｐ−フルオロベンジル基、３，５−ジフルオロベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、ｐ−メトキシベンジル基、ｍ−メトキシベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α−ベンジルオキシベンジル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルイソプロピル基、ピロリルメチル基、ピロリルエチル基、アミノベンジル基、ニトロベンジル基、シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０であることが好ましい。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、チオエステル基の一般式は、
Figure 0006208852
 で表されてもよい。前記Ｚ１は、水素；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書のアミド基の一般式は、
Figure 0006208852
 で表されてもよい。前記Ｚ２およびＺ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書において、アリール基は、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよく、炭素数１〜２５のアルキル基または炭素数１〜２５のアルコキシ基が置換される場合を含む。また、本明細書におけるアリール基は、芳香族環を意味することができる。
前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜２５であることが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになっていてもよいが、これらに限定されるものではない。
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜２４であることが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、テトラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基、アセナフタセニル基、トリフェニレン基、フルオランテン（ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｅ）基などになっていてもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロ環基は、異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０であることが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンズイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書において、アルキルチオキシ基、アルキルアミン基のアルキル基は、上述したアルキル基の例示の通りである。
本明細書において、アリールチオキシ基、アリールアミン基のアリール基は、上述したアリール基の例示の通りである。
本明細書において、エステル基の一般式は、
Figure 0006208852
 で表されてもよい。前記Ｒ７は、水素；炭素数１〜６０のアルコキシ基；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数２〜６０のヘテロアリールアルキル基；炭素数１〜４０の置換もしくは非置換のエステル基；炭素数１〜４０の置換もしくは非置換のカルボニル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１〜Ｒ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ニトロ基；シアノ基；カルボン酸基；置換もしくは非置換のカルボニル基；スルホ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のエステル基；置換もしくは非置換のスルホン基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基であるか、隣接する置換基は、互いに結合して、置換もしくは非置換の炭化水素環；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環を形成する。
一つの実施態様において、Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも１つは、ニトロ基；シアノ基；カルボン酸基；置換もしくは非置換のカルボニル基；スルホ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のエステル基；置換もしくは非置換のスルホン基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基であるか、隣接する置換基は、互いに結合して、置換もしくは非置換の炭化水素環；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環を形成する。
本明細書の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも１つは、カルボン酸基；またはハロゲン基、カルボン酸基、アルコキシ基、シアノ基、エステル基、ヒドロキシ基、カルボニル基、アルケニル基、ポリエチレングリコール、アリール基、クラウンエーテル基、およびＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択される置換基で置換もしくは非置換のアルキル基で置換もしくは非置換のエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも１つは、
Figure 0006208852
 であり、Ｒ７は、水素；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロアリールアルキル基；炭素数１〜４０の置換もしくは非置換のカルボニル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は、水素；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数２〜６０のヘテロアリールアルキル基；または炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は、ハロゲン基、カルボン酸基、アルコキシ基、シアノ基、エステル基、ヒドロキシ基、カルボニル基、アルケニル基、ポリエチレングリコール、アリール基、クラウンエーテル基、およびＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択される置換基で置換もしくは非置換のアルキル基である。前記アルキル基に置換されるアルコキシ基、カルボニル基、アルケニル基、ポリエチレングリコール、アリール基、クラウンエーテル基、およびＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含むヘテロ環基は、追加の置換基で置換されていてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は、アルキル基、シアノ基、カルボニル基、およびアルデヒド基からなる群より選択される置換基で置換もしくは非置換のアリール基である。前記アリール基に置換されるアルキル基、カルボニル基は、追加の置換基で置換されていてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は、水素である。
本明細書において、
Figure 0006208852
 は、他の置換基または結合部に結合される部位を意味する。
本明細書において、隣接する基は、Ｒ１またはＲ２とＲ３；Ｒ３とＲ４；Ｒ４とＲ５またはＲ６；Ｒ１またはＲ２とＲ５またはＲ６のように、隣り合う炭素に置換された置換基を意味する。
本明細書において、隣接する基が互いに結合して、炭化水素環またはヘテロ環を形成するとは、隣接する置換基が結合を形成して、５員〜７員の単環または多環の炭化水素環、または異種原子としてＮ、Ｏ、Ｓのうちの１以上を含む５員〜７員の単環または多環のヘテロ環基を形成することを意味する。
本明細書において、炭化水素環は、シクロアルキル基；シクロアルケニル基；芳香族環基；または脂肪族環基をすべて含み、単環または多環であってもよく、これらが１または２以上結合して縮合された環をすべて含む。
本明細書において、形成されたヘテロ環は、前記炭化水素環のうちの少なくとも１つの炭素原子がＮ、ＯまたはＳ原子に置換されたものを意味し、脂肪族環または芳香族環であってもよく、単環または多環であってもよい。
具体的には、本明細書では、シクロプロパンの縮合環、シクロプロペンの縮合環、シクロブタンの縮合環、シクロブテンの縮合環、シクロペンタンの縮合環、シクロペンテンの縮合環、シクロペンタジエンの縮合環、シクロヘキサンの縮合環、シクロヘキセンの縮合環、シクロヘキサジエンの縮合環、ノルボルナンの縮合環、ビシクロ［２，２，２］オクテンの縮合環などがあるが、これらに限定されない。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は、水素；カルボン酸基；シアノ基；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数２〜６０のヘテロアリールアルキル基；炭素数１〜４０の置換もしくは非置換のエステル基；炭素数１〜４０の置換もしくは非置換のカルボニル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、水素である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、メチル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、エチル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ブチル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ヘプチル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ノナデカン基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、１−メチルヘプチル基である。
他の実施態様において、Ｒ７は、１−メチルブチル基である。
もう一つの実施態様において、Ｒ７は、２−エチルヘキシル基である。
他の実施態様において、前記Ｒ７は、置換もしくは非置換のヘテロ環基で置換されたアルキル基である。
一つの実施態様において、前記Ｒ７は、Ｓ原子を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基で置換されたアルキル基である。
もう一つの実施態様において、Ｒ７は、置換もしくは非置換のチオフェン基で置換されたアルキル基である。
一つの実施態様において、Ｒ７は、置換されたチオフェン基で置換されたアルキル基である。
もう一つの実施態様において、Ｒ７は、フェニル−チオフェン基で置換されたエチル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ヘテロ環基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、フラン基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、テトラヒドロフラン基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は、テトラオキサシクロドデカン基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、クラウンエーテル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、クラウンエーテル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アリール基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、フェニル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アルコキシ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、カルボン酸基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、シアノ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、エステル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ヒドロキシ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アルコキシ基で置換されたアルコキシ基で置換されたアルキル
基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、メトキシ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、エトキシ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、カルボニル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ハロゲン基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ペンタフルオロプロピル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ヘプタデカフルオロノニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ペンタフルオロドデカニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、フッ素で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アルケニル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、置換もしくは非置換のシクロアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、シクロヘキシル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、置換もしくは非置換のアリール基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、フェニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アルキル基で置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、シアノ基で置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アルデヒド基で置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、カルボニル基で置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、アルキル基で置換されたカルボニル基で置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、置換もしくは非置換のアリールアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、ベンジル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、置換もしくは非置換のカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ７は、メチル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ニトロ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、メチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ペンチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ヘキシル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、カルボン酸基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、メチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、エチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ヘプチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ブチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ノナデカン基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、１−メチルヘプチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、１−メチルブチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、２−エチルヘキシル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、クラウンエーテル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ１は、クラウンエーテル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、シクロアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、シクロヘキシル基で置換されたエステル基である。
他の実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のヘテロ環基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
一つの実施態様において、前記Ｒ１は、Ｓ原子を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
もう一つの実施態様において、Ｒ１は、置換もしくは非置換のチオフェン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
一つの実施態様において、Ｒ１は、フェニル基で置換されたチオフェン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
もう一つの実施態様において、Ｒ１は、フェニル−チオフェン基で置換されたエチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ヘテロ環基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、フラン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、テトラヒドロフラン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、テトラオキサシクロドデカン基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のアリール基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、フェニル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、カルボン酸基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のアルコキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、メトキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、エトキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、シアノ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、エステル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ヒドロキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ハロゲン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、フルオロ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、トリフルオロエチル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ペンタフルオロプロピル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ヘプタデカフルオロノニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ペンタフルオロドデカニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルケニル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のアリールアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ベンジル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のアリール基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、フェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルキル基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、シアノ基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルデヒド基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、カルボニル基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルキル基で置換されたカルボニル基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のカルボニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、メチル基で置換されたカルボニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルキル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アセチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルキル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、メチル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、ニトロ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、アルコキシ基で置換されたアルコキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ２は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ５は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ニトロ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、メチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ペンチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ヘキシル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、カルボン酸基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、メチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、エチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ヘプチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ブチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ノナデカン基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、クラウンエーテル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ６は、クラウンエーテル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、シクロアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、シクロヘキシル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ヘテロ環基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、フラン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、テトラヒドロフラン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、テトラオキサシクロドデカン基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のアリール基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、フェニル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、カルボン酸基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のアルコキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、メトキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、エトキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、シアノ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、エステル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ヒドロキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ハロゲン基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、フルオロ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、トリフルオロエチル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ペンタフルオロプロピル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ヘプタデカフルオロノニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ペンタフルオロドデカニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルケニル基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のアリールアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ベンジル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のアリール基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、フェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルキル基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、シアノ基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルデヒド基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、カルボニル基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルキル基で置換されたカルボニル基で置換されたフェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のカルボニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、メチル基で置換されたカルボニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルキル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アセチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、置換もしくは非置換のカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルキル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、メチル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、ニトロ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ６は、アルコキシ基で置換されたアルコキシ基で置換されたアルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表される。
Figure 0006208852
本明細書の一実施態様において、前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表される。
Figure 0006208852
本明細書の一実施態様において、前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表される。
Figure 0006208852
Figure 0006208852
Figure 0006208852
本明細書の一実施態様において、前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表される。
Figure 0006208852
Figure 0006208852
Figure 0006208852
Figure 0006208852
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、シアノ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、カルボン酸基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、ニトロ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、スルホ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換のカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アルキル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アリール基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、フェニル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換のスルホン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アリール基で置換されたスルホン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、フェニル基で置換されたスルホン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アセチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アルキル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、メチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、エチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換のエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、メチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、エチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アリール基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、フェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換のアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アセチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換のアリールアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、ベンジル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、ハロゲン基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、トリフルオロアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、アルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、メチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、ヒドロキシ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、ヒドロキシ基で置換されたメチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、カルボン酸基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、エステル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、フェニル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３は、フェニル基で置換されたメチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、シアノ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、カルボン酸基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、ニトロ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、スルホ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、置換もしくは非置換のカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アルキル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アリール基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、フェニル基で置換されたカルボニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、置換もしくは非置換のスルホン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アリール基で置換されたスルホン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、フェニル基で置換されたスルホン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アセチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アルキル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、メチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、エチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、置換もしくは非置換のエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アルキル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、メチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、エチル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アリール基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、フェニル基で置換されたエステル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、置換もしくは非置換のアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アセチル基で置換されたアルコキシ基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、置換もしくは非置換のアリールアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、ベンジル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、ハロゲン基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、トリフルオロアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、アルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、メチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、ヒドロキシ基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、ヒドロキシ基で置換されたメチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、カルボン酸基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、エステル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、フェニル基で置換されたアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４は、フェニル基で置換されたメチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４とＲ５またはＲ６は、置換もしくは非置換のシクロアルキルの縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ４とＲ５またはＲ６は、シクロヘキシルの縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１またはＲ２とＲ５またはＲ６は、互いにサイクリックアルキルの縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３とＲ４は、置換もしくは非置換のサイクリックアルキルの縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３とＲ４は、置換もしくは非置換のサイクリックケトンの縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３とＲ４は、置換もしくは非置換のヘテロサイクリックケトンの縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ３とＲ４は、置換もしくは非置換の芳香族の縮合環を形成する。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表される。
Figure 0006208852
本明細書の一実施態様において、前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表される。
Figure 0006208852
前記化学式において、前記＊はフラーレン誘導体のフラーレン骨格を構成する炭素原子と結合する部位を表し、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｂｕはブチル基、Ｐｈはフェニル基、Ａｃはアセチル基を表す。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体は、下記化学式１−１−１〜１−１−９、１−１−１１〜１−１−１３および１−２−１のうちのいずれか１つで表されるフラーレン誘導体を提供する。
Figure 0006208852
Figure 0006208852
Figure 0006208852
Figure 0006208852
前記化学式１−１−１〜１−１−９、１−１−１１〜１−１−１３および１−２−１において、
ｎおよびＣｎは、上記で定義したのと同様である。
本明細書の一実施態様に係るフラーレン誘導体は、化学式１中の括弧内の構造のほか、他の構造をさらに含むことができる。
本明細書の一実施態様において、前記フラーレン誘導体のフラーレン骨格は、１種のみを用いてもよく、２種以上の任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体は、１，３−ジエン化合物誘導体の反応で製造できる。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体は、フラーレン骨格を有する物質とソルビン酸エステルとの反応で製造できる。具体的には、フラーレン骨格を有する物質とソルビン酸エステルとを混合、加熱して付加反応を起こすことで製造可能である。
具体的には、前記付加反応は、各溶媒または無溶媒で混合し、加熱することにより製造できる。
前記溶媒は、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メチルナフタレンなどの芳香族炭化水素類；ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類；アセトン、２−ブタノンなどのケトン類；メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｔ−ブチルアルコール、メトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール類；酢酸エチルなどのエステル類；アセトニトリルなどのニトリル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類；ｏ−ジクロロベンゼン、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類；ピリジン、キノリンなどのアミン類；水から選択して１または２以上を混合して用いることができる。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、有機発光素子；有機太陽電池；および有機トランジスタからなる群より選択される。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、有機発光素子であってもよい。
本明細書の一実施態様において、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記フラーレン誘導体を含むものである有機電子素子を提供する。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記有機物層は、電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、有機トランジスタであってもよい。
本明細書の一実施態様において、ソースと、ドレインと、ゲートと、１層以上の有機物層とを含む有機トランジスタであって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記フラーレン誘導体を含む有機電子素子を提供する。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、有機太陽電池であってもよい。
有機太陽電池の原理は、光励起によって、ｐ型半導体が電子と正孔とが対をなしたエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、前記エキシトンがｐ−ｎ接合部で電子と正孔に分離される。分離された電子と正孔はｎ型半導体薄膜およびｐ型半導体薄膜にそれぞれ移動し、これらがそれぞれ第１電極と第２電極に収集されることにより、外部で電気エネルギーとして利用することができる。
図１は、本明細書の一実施態様に係る有機太陽電池を示す図である。前記図１では、基板１０１と、第１電極１０２と、正孔輸送層１０３と、光活性層１０４と、第２電極１０５とを含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、光活性層と、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層とを含み、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、光活性層を含み、前記光活性層は、ｎ型有機物層およびｐ型有機物層を含む二層薄膜（ｂｉｌａｙｅｒ）構造であり、前記ｎ型有機物層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、光活性層を含み、前記光活性層は、電子供与体物質および電子受容体物質を含み、前記電子受容体物質は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池は、前記電子供与体物質と前記電子受容体物質とがバルクヘテロジャンクション（ＢＨＪ）を構成する。
バルクヘテロジャンクションとは、光活性層において電子供与体物質と電子受容体物質とが互いに混ざっていることを意味する。
本明細書の一実施態様において、前記電子受容体物質に含まれる有機化合物は、フラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ）、フラーレン誘導体（ＰＣＢＭ（（６，６）−ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ−ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）またはＰＣＢＣＲ（（６，６）−ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ−ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｙｌ ｅｓｔｅｒ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）ＰＢＩ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）、およびＰＴＣＢＩ（３，４，９，１０−ｐｅｒｙｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｂｉｓ−ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）からなる群より選択される１または２以上の化合物である。
本明細書の一実施態様において、前記電子受容体物質は、熱硬化またはＵＶ硬化処理をしない前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様に係るフラーレン誘導体は、熱硬化またはＵＶ硬化処理なしにそのまま用いることができる。
本明細書の一実施態様に係る前記化学式１で表されるフラーレン誘導体を含む電子受容体物質は、熱硬化またはＵＶ硬化処理をしない状態そのままを光活性層に適用することができる。したがって、工程の時間および／または費用上の利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記電子受容体物質は、必要に応じて、熱硬化またはＵＶ硬化処理をした前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記ｎ型有機物層および／または前記電子供与体物質は、光吸収波長範囲や太陽光スペクトルとよく合い、強い光吸収度を有し、電荷の移動度などの電気的物性に優れていることが好ましい。
本明細書の一実施態様において、前記電子供与体物質は、有機化合物を含み、前記有機化合物は、溶液工程が可能な有機化合物である。
本明細書の一実施態様において、前記ｎ型有機物層および／または電子供与体物質は、有機化合物を含み、前記有機化合物は、高分子または単分子を含む。
具体的には、電子供与体物質は、ＰＰＶ（ｐｏｌｙ（ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ））系高分子またはＰ３ＨＴ（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））系高分子を含めて下記のような構造がある。
Figure 0006208852
 ｎは、１〜１，０００の整数であり、
Ｒｍは、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；Ｎ、Ｏ、Ｓ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換の芳香族または脂肪族のヘテロ環基；または置換もしくは非置換のアリール基である。
前記電子供与体物質は、太陽光の可視光線全領域を吸収できるようにバンドギャップの小さい物質が好ましく、高分子化合物が一般的であるが、これらにのみ限定するものではない。
前記電子供与体物質および前記電子受容体物質は、１：１００〜１００：１の比率（ｗ／ｗ）で混合される。前記電子供与体物質および電子受容体物質が混合された後に、特性を最大化させるために、３０〜３００℃で１秒〜２４時間アニーリングすることができる。
本明細書の一実施態様において、前記光活性層の厚さは、１０ｎｍ〜１０，０００ｎｍである。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、光活性層と、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層とを含み、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、前記フラーレン誘導体は、電子伝達物質である。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）を含み、前記金属酸化物層と光活性層との間に有機物層を備え、前記有機物層は、前記フラーレン誘導体を含む。
本明細書の一実施態様において、前記フラーレン誘導体を含む有機物層は、前記金属酸化物層に接する。
本明細書の一実施態様において、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、前記フラーレン誘導体は、電子注入物質である。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）構造である。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、インバーテッド（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造である。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）構造であり、前記有機物層は、光活性層と、前記光活性層と前記第１電極との間に備えられた有機物層とを含み、前記光活性層と第１電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である。
この場合は、前記フラーレン誘導体のうち、ハロゲン基、アルコキシ基、ポリエチレングリコール基、およびクラウンエーテル基からなる群より選択される置換基で置換もしくは非置換のアルキル基で置換されたエステル基が有利である。
具体的には、フッ素（Ｆ）基を含むアルキル基、エトキシアルキル基、ポリエチレングリコキシアルキル基、またはクラウンエーテルアルキル基のような置換体を有するエステル化合物の場合に有利である。前記のような化合物が光活性層を構成する場合、前記フラーレン誘導体の表面エネルギーによってフラーレン誘導体の置換基がアノード側に配列するにつれ、光活性層とアノード電極との間のバッファ層の役割を果たすことができる。すなわち、本明細書の一実施態様により、前記フラーレン誘導体は、電子受容体の役割および／またはバッファ層の役割を同時にまたはそれぞれ独立して果たすことができる。
本明細書の一実施態様において、前記有機電子素子は、インバーテッド（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造であり、前記有機物層は、前記光活性層と前記第１電極との間に備えられた有機物層を含み、前記光活性層と第１電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である。
この場合は、Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも１つがカルボン酸基の場合が有利である。
具体的には、前記Ｒ７が水素であるか、前記フラーレン誘導体の置換基のうちカルボキシル（ＣＯＯＨ）基を含む化合物の場合に有利である。フラーレン誘導体に含まれたカルボン酸基が酸化金属と水素結合を形成し、光活性層中のフラーレン誘導体が電子を受けて電極への電子伝達能力に優れる。したがって、電流値の上昇および／または効率の上昇が可能である。
本明細書の一実施態様において、第１電極は、アノード電極であってもよく、カソード電極であってもよい。また、第２電極は、カソード電極であってもよく、アノード電極であってもよい。
本明細書の一実施態様において、有機太陽電池は、アノード電極、光活性層、およびカソード電極の順に配列されてもよい。
もう一つの実施態様において、カソード電極、光活性層、およびアノード電極の順に配列されてもよいが、これに限定されない。
もう一つの実施態様において、前記有機太陽電池は、アノード電極、正孔輸送層、光活性層、電子輸送層、およびカソード電極の順に配列されてもよく、カソード電極、電子輸送層、光活性層、正孔輸送層、およびアノード電極の順に配列されてもよいが、これに限定されない。
もう一つの実施態様において、前記有機太陽電池は、アノード電極、バッファ層、光活性層、カソード電極の順に配列されてもよい。
本明細書の有機太陽電池は、前記化学式１で表されるフラーレン誘導体を有機太陽電池の有機物層のうちの１層以上に含むことを除いては、当技術分野で知られている材料と方法で製造できる。
本明細書の一実施態様において、基板を用意するステップと、前記基板の上部に第１電極を形成するステップと、前記第１電極の上部に光活性層を含む１層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層の上部に第２電極を形成するステップとを含み、前記１層以上の有機物層は、前記フラーレン誘導体を含む有機太陽電池の製造方法を提供する。
前記フラーレン誘導体は、前記正孔輸送層；光活性層；および／または電子輸送層に含まれてもよい。
例えば、本発明に係る有機太陽電池は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用して、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物、またはこれらの合金を蒸着させてアノードを形成し、その上に有機物層を真空蒸着あるいは溶液塗布法で有機物層を形成した後、その上にカソードとして使用可能な物質を蒸着させることにより製造できる。
前記各層の有機物層は、多様な単分子あるいは高分子素材を用いて、蒸着法ではない溶媒工程（ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）、例えば、ロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）、スピンコーティング、ディップコーティング、キャスティング、ロールコート（ｒｏｌｌ ｃｏｕｒｔ）、フローコーティング（ｆｌｏｗ ｃｏａｔｉｎｇ）、ドクターブレード、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、グラビア印刷、オフセット印刷、スプレーコーティング、または熱転写法などの方法により製造することができる。
前記各層の有機物層、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンめっきなどの乾式成膜法などの方法により製造することができる。
本明細書の一実施態様において、アノード蒸着ステップと、光活性層積層ステップと、光活性層整列ステップと、光活性層熱処理ステップと、カソード蒸着ステップとを含むことができる。
前記光活性層積層ステップは、陽極の上側に、電子供与体物質、電子受容体物質を混合した溶液を噴射して蒸着する複合薄膜構造、すなわちバルクヘテロジャンクションで配置することができる。
前記電子受容体物質は、有機溶媒に複合高分子物質を溶かした混合液を用いることができ、前記フラーレン誘導体を含むことができる。
本明細書の一実施態様において、前記フラーレン誘導体にＰ３ＨＴを有機溶媒に溶かして用いる。
本明細書において、前記基板は、透明性、表面平滑性、取扱容易性および防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板になっていてもよいが、これに限定されず、有機太陽電池に通常使用される基板であれば制限はない。具体的には、ガラス、またはＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などがあるが、これらに限定されるものではない。
前記アノード電極は、透明で導電性に優れた物質になっていてもよいが、これに限定されない。バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳＮＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記アノード電極の形成方法は特に限定されないが、例えば、スパッタリング、Ｅ−ビーム、熱蒸着、スピンコーティング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、ドクターブレード、またはグラビア印刷法を用いて基板の一面に塗布されたり、フィルム形態にコーティングされることにより形成されてもよい。
前記アノード電極を基板上に形成する場合、これは、洗浄、水分除去および親水性改質過程を経ることができる。
例えば、パターニングされたＩＴＯ基板を、洗浄剤、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次に洗浄した後、水分除去のために、加熱板にて１００〜１５０℃で１〜３０分間、好ましくは１２０℃で１０分間乾燥し、基板が完全に洗浄されると、基板表面を親水性に改質する。
前記のような表面改質により、接合表面電位を光活性層の表面電位に適した水準に維持することができる。また、改質時、アノード電極上に高分子薄膜の形成が容易になり、薄膜の品質が向上することもできる。
アノード電極のための前処理技術としては、ａ）平行平板型放電を利用した表面酸化法、ｂ）真空状態でＵＶ紫外線を用いて生成されたオゾンにより表面を酸化する方法、およびｃ）プラズマによって生成された酸素ラジカルを用いて酸化する方法などがある。
アノード電極または基板の状態に応じて、前記方法のうちの１つを選択することができる。ただし、どの方法を利用しても、共通にアノード電極または基板表面の酸素離脱を防止し、水分および有機物の残留を最大限に抑制することが好ましい。この時、前処理の実質的な効果を極大化することができる。
具体例として、ＵＶを用いて生成されたオゾンにより表面を酸化する方法を利用することができる。この時、超音波洗浄後、パターニングされたＩＴＯ基板を加熱板（ｈｏｔ ｐｌａｔｅ）にてベーキング（ｂａｋｉｎｇ）してよく乾燥させた後、チャンバに投入し、ＵＶランプを作用させて酸素ガスがＵＶ光と反応して発生するオゾンによりパターニングされたＩＴＯ基板を洗浄することができる。
しかし、本明細書におけるパターニングされたＩＴＯ基板の表面改質方法は特に限定する必要はなく、基板を酸化させる方法であればいずれの方法でも構わない。
前記カソード電極は、仕事関数が小さい金属になっていてもよいが、これに限定されない。具体的には、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属、またはこれらの合金；ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｆｅ、Ａｌ：Ｌｉ、Ａｌ：ＢａＦ２、Ａｌ：ＢａＦ２：Ｂａのような多層構造の物質になっていてもよいが、これらに限定されるものではない。
前記カソード電極は、５ｘ１０−７ｔｏｒｒ以下の真空度を示す熱蒸着器の内部で蒸着されて形成されてもよいが、この方法にのみ限定されるものではない。
前記正孔輸送層および／または電子輸送層物質は、光活性層で分離された電子と正孔を電極に効率的に伝達させる役割を担い、物質を特に制限しない。
前記正孔輸送層物質は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｃｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）ｄｏｐｅｄ ｗｉｔｈ ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ））、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）；バナジウム酸化物（Ｖ２Ｏ５）；ニッケル酸化物（ＮｉＯ）；およびタングステン酸化物（ＷＯｘ）などになっていてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
前記電子輸送層物質は、電子抽出金属酸化物（ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅｓ）になっていてもよいし、具体的には、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；Ｌｉｑを含む金属錯体；ＬｉＦ；Ｃａ；チタン酸化物（ＴｉＯｘ）；亜鉛酸化物（ＺｎＯ）；およびセシウムカーボネート（Ｃｓ２ＣＯ３）などになっていてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
光活性層は、電子供与体および／または電子受容体のような光活性物質を有機溶媒に溶解させた後、溶液をスピンコーティング、ディップコーティング、スクリーンプリンティング、スプレーコーティング、ドクターブレード、ブラシペインティングなどの方法で形成することができるが、これらの方法にのみ限定されるものではない。
前記フラーレン誘導体の製造方法およびこれを用いた有機太陽電池の製造は、以下の製造例および実施例で具体的に説明する。しかし、下記の実施例は本明細書を例示するためのものであり、本明細書の範囲がこれらにより限定されるものではない。
［製造例１−１−１］フラーレン誘導体１−１−１の合成
［化学式１−１−１］
Figure 0006208852
Ｃ６０（５．０ｇ、６．９ｍｍｏｌ）、ソルビン酸エチル（ｅｔｈｙｌ ｓｏｒｂａｔｅ）（２０．０ｇ、１４３ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰のソルビン酸エチルを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、得られた固体をメタノールで洗浄、乾燥し、前記化学式１−１−１で表されるフラーレン誘導体４．０ｇを黒褐色固体として得た。このように製造された生成物は様々なｎが２以上の混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−２］フラーレン誘導体１−１−２の合成
［化学式１−１−２］
Figure 0006208852
製造例１−１−１において、ソルビン酸エチルの代わりに（２−メトキシエトキシ）エチルヘキサ−２，４−ジエノエート（（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈｙｌ ｈｅｘａ−２，４−ｄｉｅｎｏａｔｅ））に変更した以外は、製造例１−１−１と同様の方法によって、前記化学式１−１−２で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物はｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−３］フラーレン誘導体１−１−３の合成
［化学式１−１−３］
Figure 0006208852
製造例１−１−１において、ソルビン酸エチルの代わりにテトラオキサシクロドデカン−２−イル−ヘキサ−２，４−ジエノエート（ｔｅｔｒａｏｘａｃｙｃｌｏｄｏｄｅｃａｎ−２−ｙｌ ｈｅｘａ−２，４−ｄｉｅｎｏａｔｅ）に変更した以外は、製造例１−１−１と同様の方法によって、前記化学式１−１−３で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物はｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−４］フラーレン誘導体１−１−４の合成
［化学式１−１−４］
Figure 0006208852
製造例１−１−１において、ソルビン酸エチルの代わりにフェニル−ヘキサ−２，４−ジエノエート（ｐｈｅｎｙｌ−ｈｅｘａ−２，４−ｄｉｅｎｏａｔｅ）を用いたことを除いて、製造例１−１−１と同様の方法によって、前記化学式１−１−４で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物はｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−５］フラーレン誘導体１−１−５の合成
［化学式１−１−５］
Figure 0006208852
製造例１−１−１において、ソルビン酸エチルの代わりにヘプタデカフルオロ−１−ノナニル−ヘキサ−２，４−ジエノエート（ｈｅｐｔａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏ−ｎｏｎａｎｙｌ−ｈｅｘａ−２，４−ｄｉｅｎｏａｔｅ）を用いたことを除いて、製造例１−１−１と同様の方法によって、前記化学式１−１−５で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物はｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−６］フラーレン誘導体１−１−５の合成
［化学式１−１−６］
Figure 0006208852
製造例１−１−１において、ソルビン酸エチルの代わりにメチルノナ−２，４−ペンタジエノエート（ｍｅｔｈｙｌ ｎｏｎａ−２，４−ｐｅｎｔａｄｉｅｎｏａｔｅ）を用いたことを除いて、製造例１−１−１と同様の方法によって、前記化学式１−１−６で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物はｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−７］フラーレン誘導体１−１−５の合成
［化学式１−１−７］
Figure 0006208852
製造例１−１−１において、ソルビン酸エチルの代わりにデカ−２，４−ジエネニトリル（ｄｅｃａ−２，４−ｄｉｅｎｅｎｉｔｒｉｌｅ）を用いたことを除いて、製造例１−１−１と同様の方法によって、前記化学式１−１−７で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物はｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
［製造例１−１−８］フラーレン誘導体１−１−８の合成
［化学式１−１−８］
Figure 0006208852
Ｃ６０（７．０ｇ、９．７ｍｍｏｌ）、３−フェニルプロピル（２Ｅ，４Ｅ）−ヘキサ−２，４−ジエノエート（３−ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐｙｌ（２Ｅ，４Ｅ）−ｈｅｘａ−２，４−ｄｉｅｎｏａｔｅ）（２．２４ｇ、９．７２ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰の１，２−ジクロロベンゼンを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、トルエンで展開してカラム精製した後、トルエンとｎ−ヘキサンで再結晶して、前記化学式１−１−８の化合物を製造した。前記ｎは１である。
図４は、本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−８の構造において、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。
［製造例１−１−９］フラーレン誘導体１−１−９の合成
［化学式１−１−９］
Figure 0006208852
Ｃ６０（５．０ｇ、６．９４ｍｍｏｌ）、２−オクチルソルベート（２−ｏｃｔｙｌ ｓｏｒｂａｔｅ）（１．４６ｇ、６．５１ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰の１，２−ジクロロベンゼンを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、トルエンで展開してカラム精製した後、トルエンとｎ−ヘキサンで再結晶して、前記化学式１−１−９の化合物を製造した。前記ｎは１である。
図５は、本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−９の構造において、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。
［製造例１−１−１０］フラーレン誘導体１−１−１０の合成
［化学式１−１−１０］
Figure 0006208852
Ｃ６０（５．０ｇ、６．９ｍｍｏｌ）、ソルビン酸エチル（ｅｔｈｙｌ ｓｏｒｂａｔｅ）（０．９６ｇ、６．９ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰の１，２−ジクロロベンゼンを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、トルエンで展開してカラム精製した後、トルエンとｎ−ヘキサンで再結晶して、前記化学式１−１−８の化合物を製造した。前記ｎは１である。
図２は、本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１０の構造において、ｎ＝１の化合物の１Ｈ−ＮＭＲ（ｉｎ Ｃ６Ｄ４Ｃｌ２）である。
図３は、本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１０の構造において、ｎ＝１の化合物の液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。
［製造例１−１−１１］フラーレン誘導体１−１−１１の合成
［化学式１−１−１１］
Figure 0006208852
Ｃ６０（３．５ｇ、４．８６ｍｍｏｌ）、２−ペンチルソルベート（２−ｐｅｎｔｙｌ ｓｏｒｂａｔｅ）（０．８２ｇ、４．４９ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰の１，２−ジクロロベンゼンを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、トルエンで展開してカラム精製した後、トルエンとｎ−ヘキサンで再結晶して、前記化学式１−１−１１の化合物を製造した。前記ｎは１である。
図６は、本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１１の構造において、ＮＭＲグラフを示す図である。
図７は、本明細書の一実施態様に係る化学式１−１−１１の構造において、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を示す図である。
［製造例１−１−１２］フラーレン誘導体１−１−１２の合成
［化学式１−１−１２］
Figure 0006208852
Ｃ６０（５．０ｇ、６．９４ｍｍｏｌ）、２−エチルヘキシルソルベート（２−ｅｔｈｙｌ ｈｅｘｙｌ ｓｏｒｂａｔｅ）（１．４６ｇ、６．５１ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰の１，２−ジクロロベンゼンを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、トルエンで展開してカラム精製した後、トルエンとｎ−ヘキサンで再結晶して、前記化学式１−１−１２の化合物を製造した。前記ｎは１である。
［製造例１−１−１３］フラーレン誘導体１−１−１３の合成
［化学式１−１−１３］
Figure 0006208852
Ｃ６０（５．０ｇ、６．９４ｍｍｏｌ）、２−（５−フェニルチオフェン−２−イル）エチル（２Ｅ，４Ｅ）−ヘキサ−２，４−ジエノエート（２−（５−ｐｈｅｎｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎ−２−ｙｌ）ｅｔｈｙｌ（２Ｅ，４Ｅ）−ｈｅｘａ−２，４−ｄｉｅｎｏａｔｅ）（１．９４ｇ、６．５１ｍｍｏｌ）に１，２−ジクロロベンゼン８０ｍｌを加え、窒素雰囲気下、１１０℃で４０時間加熱撹拌した。過剰の１，２−ジクロロベンゼンを減圧留去した後、テトラヒドロフランを用いて可溶分を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、トルエンで展開してカラム精製した後、トルエンとｎ−ヘキサンで再結晶して、前記化学式１−１−１３の化合物を製造した。前記ｎは１である。
［製造例１−２−１（参考）］フラーレン誘導体１−２−１の合成
［化学式１−２−１］
Figure 0006208852
原料フラーレンの使用モル比率を半分にした以外は、文献「Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，ｖｏｌ．５２，４９８３（１９９６）」に記載の方法に準じて、前記化学式１−２−１で表されるフラーレン誘導体を黒褐色固体として得た。このように製造された生成物は前記ｎが２以上の様々な混合物形態であり、それをこれ以上精製せずにセルを作製した。
有機太陽電池の製造および特性の測定
前記製造例１−１−１〜１−１−１３、製造例１−２−１で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表１にその結果を示した。
＜実施例１−１＞有機太陽電池の製造
前記製造例１−１−１で製造した化合物とＰ３ＨＴを１：０．７としてクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造した。この時、濃度は２．０ｗｔ％に調節し、有機太陽電池はＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ／光活性層／Ａｌの構造とした。ＩＴＯがコーティングされたガラス基板は蒸留水、アセトン、２−プロパノールを用いて超音波洗浄し、ＩＴＯ表面を１０分間オゾン処理した後、４５ｎｍの厚さにＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ｂａｙｔｒｏｍ Ｐ）をスピンコーティングして、１２０℃で１０分間熱処理した。光活性層のコーティングのためには、化合物−Ｐ３ＨＴ複合溶液を０．４５μｍのＰＰシリンジフィルタ（ｓｙｒｉｎｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）で濾過後、スピンコーティングして、３ｘ１０−８ｔｏｒｒの真空下、熱蒸発器（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）を用いて２００ｎｍの厚さにＡｌを蒸着して有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−２＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−２で製造した化学式１−１−２を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−３＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−３で製造した化学式１−１−３を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−４＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−４で製造した化学式１−１−４を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−５＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−５で製造した化学式１−１−５を用いたことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−６＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−６で製造した化学式１−１−６を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−７＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−７で製造した化学式１−１−７を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：２として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−８＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−５で製造した化学式１−１−５を用い、Ｐ３ＨＴ、ＰＣＢＭ、前記化学式１−１−５の化合物の比率を１：０．７：０．０５として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−９（参考）＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−２−１で製造した化学
式１−２−１を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したこ
とを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−１０＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−８で製造した化学式１−１−８を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−１１＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−９で製造した化学式１−１−９を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−１２＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−１０で製造した化学式１−１−１０を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−１３＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−１１で製造した化学式１−１−１１を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−１４＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−１２で製造した化学式１−１−１２を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜実施例１−１５＞有機太陽電池の製造
実施例１−１において、化学式１−１−１の代わりに製造例１−１−１３で製造した化学式１−１−１３を用い、Ｐ３ＨＴと前記フラーレン誘導体の比率を１：１として製造したことを除いては、実施例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
＜比較例１−１＞有機太陽電池の製造
Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭを１：０．７として１，２−ジクロロベンゼン（１，２−ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＤＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造した。この時、濃度は１．０〜２．０ｗｔ％に調節し、有機太陽電池はＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ／光活性層／ＬｉＦ／Ａｌの構造とした。ＩＴＯがコーティングされたガラス基板は蒸留水、アセトン、２−プロパノールを用いて超音波洗浄し、ＩＴＯ表面を１０分間オゾン処理した後、４５ｎｍの厚さにＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ｂａｙｔｒｏｍ Ｐ）をスピンコーティングして、１２０℃で１０分間熱処理した。光活性層のコーティングのためには、化合物−ＰＣＢＭ複合溶液を０．４５μｍのＰＰシリンジフィルタ（ｓｙｒｉｎｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）で濾過後、スピンコーティングして、１２０℃で５分間熱処理し、３ｘ１０−８ｔｏｒｒの真空下、熱蒸発器（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）を用いてＬｉＦを７Å蒸着した後、２００ｎｍの厚さにＡｌを蒸着して有機太陽電池を製造した。
Figure 0006208852
本明細書は、電子供与体物質としてＰ３ＨＴのみを用いたが、これに限らず、溶液工程が可能な化合物であれば高分子または単分子化合物に限定しない。
本明細書の一実施態様に係る実施例は、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）構造の素子に限って実施例を提供したが、インバーテッド（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造の素子においても可能である。
以上、本発明の実施例を記述したが、本発明の属する分野における知識を有する者にとって、このような具体的な記述は発明の範疇を知らせるために提供されるものであるので、発明の範囲が制限されるのではない点は自明である。したがって、本発明の実質的な範囲は、添付した請求項とそれらの等価物によって定義される。

Claims (23)

  1. 第１電極と、前記第１電極に対向して備えられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられる１層以上の有機物層とを含む有機電子素子であって、
    前記有機物層のうちの１層以上は、下記化学式１で表されるフラーレン誘導体を含むものである有機電子素子：
    Figure 0006208852
     前記化学式１において、
    ｎは、１〜５の整数であり、
    ｎが２以上の場合、括弧内の構造は同一または異なり、
    Ｃｎは、Ｃ６０〜Ｃ１２０のフラーレンであり、
    Ｒ３およびＲ４は、水素であり、
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、およびＲ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のエステル基である。
  2. 前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも１つは、
    Figure 0006208852
     であり、
    Ｒ７は、水素；炭素数１〜６０の置換もしくは非置換のアルキル基；炭素数３〜６０の置換もしくは非置換のシクロアルキル基；炭素数７〜５０の置換もしくは非置換のアリールアルキル基；炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロアリールアルキル基；炭素数１〜４０の置換もしくは非置換のカルボニル基；炭素数６〜６０の置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む炭素数２〜６０の置換もしくは非置換のヘテロ環基である請求項１に記載の有機電子素子。
  3. 前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも１つは、
    Figure 0006208852
     であり、
    Ｒ７は、水素；またはハロゲン基、アルコキシ基、ポリエチレングリコール、アリール基、クラウンエーテル基、およびＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択される置換基で置換もしくは非置換のアルキル基；またはアルキル基、シアノ基、カルボニル基、およびアルデヒド基からなる群より選択される置換基で置換もしくは非置換のアリール基である請求項１に記載の有機電子素子。
  4. 前記化学式１で表されるフラーレン誘導体は、下記化学式２で表されるフラーレン誘導体を含むものである請求項１に記載の有機電子素子：
    Figure 0006208852
     前記化学式２において、
    Ｃｎ、ｎおよびＲ２〜Ｒ６の定義は、前記化学式１で定義したのと同様であり、
    Ｒ７は、水素；置換もしくは非置換のカルボニル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
  5. 前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表されるものである請求項１に記載の有機電子素子：
    Figure 0006208852
     。
  6. 前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表されるものである請求項１に記載の有機電子素子：
    Figure 0006208852
    Figure 0006208852
    Figure 0006208852
     。
  7. 前記化学式１中の括弧内の構造は、下記化学式のうちのいずれか１つで表されるものである請求項１に記載の有機電子素子：
    Figure 0006208852
    Figure 0006208852
    Figure 0006208852
    Figure 0006208852
     。
  8. 前記有機電子素子は、有機発光素子；有機太陽電池；および有機トランジスタからなる群より選択されるものである請求項１に記載の有機電子素子。
  9. 前記有機電子素子は、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられる１層以上の有機物層とを含む有機太陽電池であって、前記有機物層のうちの１層以上が前記フラーレン誘導体を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機電子素子。
  10. 前記有機物層は、光活性層を含み、
    前記光活性層は、ｎ型有機物層およびｐ型有機物層を含む二層薄膜（ｂｉｌａｙｅｒ）構造であり、
    前記ｎ型有機物層は、前記フラーレン誘導体を含むものである請求項９に記載の有機電子素子。
  11. 前記有機物層は、光活性層を含み、
    前記光活性層は、電子供与体物質および電子受容体物質を含み、 前記電子受容体物質は、前記フラーレン誘導体を含むものである請求項９に記載の有機電子素子。
  12. 前記有機電子素子は、前記電子供与体物質と前記電子受容体物質とがバルクヘテロジャンクション（ＢＨＪ）を構成するものである請求項１１に記載の有機電子素子。
  13. 前記電子供与体物質は、有機化合物を含み、
    前記有機化合物は、高分子または単分子を含むものである請求項１１に記載の有機電子素子。
  14. 前記電子受容体物質は、熱硬化またはＵＶ硬化処理をしない前記フラーレン誘導体を含むものである請求項１１に記載の有機電子素子。
  15. 前記電子受容体物質は、熱硬化またはＵＶ硬化処理をした前記フラーレン誘導体を含むものである請求項１１に記載の有機電子素子。
  16. 前記有機物層は、光活性層と、前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層とを含み、
    前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含むものである請求項１０に記載の有機電子素子。
  17. 前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、
    前記フラーレン誘導体は、電子伝達物質である請求項１６に記載の有機電子素子。
  18. 前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）を含む有機物層を含み、
    前記金属酸化物を含む有機物層と光活性層との間に別の有機物層をさらに含み、
    前記別の有機物層は、前記フラーレン誘導体を含むものである請求項１６に記載の有機電子素子。
  19. 前記光活性層と前記第１電極または前記第２電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、
    前記フラーレン誘導体は、電子注入物質である請求項１６に記載の有機電子素子。
  20. 前記有機電子素子は、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）構造である請求項９に記載の有機電子素子。
  21. 前記有機電子素子は、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）構造であり、
    前記有機物層は、光活性層と、前記光活性層と前記第１電極との間に備えられた有機物層とを含み、
    前記光活性層と第１電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、
    前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である請求項９に記載の有機電子素子。
  22. 前記有機電子素子は、インバーテッド（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造である請求項９に記載の有機電子素子。
  23. 前記有機電子素子は、インバーテッド（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造であり、
    前記有機物層は、光活性層と、前記光活性層と前記第１電極との間に備えられた有機物層とを含み、
    前記光活性層と第１電極との間に備えられた有機物層は、前記フラーレン誘導体を含み、
    前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である請求項９に記載の有機電子素子。
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