WO2013005569A1 - 高分子化合物及び有機光電変換素子 - Google Patents

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上谷　保則
吉村　研
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Definitions

  • the present invention relates to a polymer compound, and an organic photoelectric conversion element and an organic thin film transistor using the polymer compound.
  • Organic semiconductor materials are expected to be applied to organic photoelectric conversion elements such as organic solar cells and optical sensors.
  • the functional layer can be manufactured by an inexpensive coating method.
  • organic semiconductor materials that are various polymer compounds for the organic photoelectric conversion element has been studied.
  • an organic semiconductor material for example, 9,9-dioctylfluorene-2,7-diboronic acid ester and 5,5 ′′ ′′-dibromo-3 ′′, 4 ′′ -dihexyl- ⁇ -pentathiophene are polymerized.
  • a polymer compound has been proposed (WO 2005/092947), the polymer compound does not sufficiently absorb light having a long wavelength.
  • the present invention provides a polymer compound having a large absorbance of light having a long wavelength. That is, the present invention first provides a polymer compound comprising a repeating unit represented by the formula (A) and a repeating unit represented by the formula (B).
  • R and Q are the same or different from each other and may be substituted with a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom.
  • An alkoxy group, an alkenyl group optionally substituted with a fluorine atom, an aryl group, a heteroaryl group, or a group represented by Formula (2) is represented.
  • R and Q may be the same or different.
  • m1 represents an integer of 0 to 6
  • m2 represents an integer of 0 to 6.
  • R ′ represents an alkyl group, aryl group or heteroaryl optionally substituted with a fluorine atom. Represents a group.
  • the present invention provides a polymer compound containing a repeating unit represented by the formula (1).
  • the present invention provides an organic photoelectric conversion element having a pair of electrodes and a functional layer provided between the electrodes, wherein the functional layer includes an electron accepting compound and the polymer compound.
  • the present invention provides an organic thin film transistor comprising a source electrode, a drain electrode, an organic semiconductor layer, and a gate electrode, wherein the organic semiconductor layer includes the polymer compound.
  • FIG. 1 is a diagram showing an absorption spectrum of polymer compound 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing an absorption spectrum of the polymer compound 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing an absorption spectrum of the polymer compound 3. As shown in FIG.
  • the polymer compound of the present invention includes a repeating unit represented by the formula (A) and a repeating unit represented by the formula (B).
  • the alkyl group represented by R and Q include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an octyl group.
  • a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.
  • Examples of the alkyl group substituted with a fluorine atom include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, and a perfluorooctyl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, and still more preferably 3 to 12 carbon atoms from the viewpoint of solubility of the polymer compound in a solvent.
  • Examples of the alkoxy group represented by R and Q include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group.
  • a hydrogen atom in the alkoxy group may be substituted with a fluorine atom.
  • Examples of the alkoxy group substituted with a fluorine atom include a trifluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a perfluorobutoxy group, a perfluorohexyloxy group, and a perfluorooctyloxy group.
  • the alkoxy group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, and still more preferably 3 to 12 carbon atoms, from the viewpoint of solubility of the polymer compound in a solvent.
  • the alkenyl group represented by R and Q usually has 2 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include a vinyl group, 1-propylenyl group, 2-propylenyl group, 3-propylenyl group, butenyl group, pentenyl group, Examples include a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, and a cyclohexenyl group.
  • Alkenyl groups also include alkadienyl groups such as 1,3-butadienyl groups.
  • the hydrogen atom in the alkenyl group may be substituted with a fluorine atom.
  • the aryl group represented by R and Q is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon which may have a substituent.
  • the aryl group includes a group containing a benzene ring, a group containing a condensed ring having aromaticity, a group having a structure in which two or more benzene rings or a condensed ring having aromaticity are directly bonded, and two or more benzenes Examples include a group in which a ring or an aromatic condensed ring is bonded via a group such as vinylene.
  • the number of carbon atoms of the aryl group is preferably 6 to 60, and more preferably 6 to 30.
  • Examples of the aryl group include a phenyl group which may have a substituent, a 1-naphthyl group which may have a substituent, and a 2-naphthyl group which may have a substituent.
  • Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon may have include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an alkyl group, and an alkoxy group.
  • Specific examples of the alkyl group and alkoxy group are the same as the specific examples of the alkyl group and alkoxy group represented by R.
  • the heteroaryl group represented by R and Q is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic heterocyclic compound which may have a substituent.
  • heteroaryl group examples include thienyl group, pyrrolyl group, furyl group, pyridyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, and these groups having a substituent.
  • substituent that the aromatic heterocyclic compound may have include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an alkyl group, and an alkoxy group. Specific examples of the alkyl group and alkoxy group are the same as the specific examples of the alkyl group and alkoxy group represented by R.
  • m1 represents an integer of 0 to 6
  • m2 represents an integer of 0 to 6.
  • R ′ represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group which may be substituted with a fluorine atom.
  • the definitions and specific examples of the alkyl group, aryl group and heteroaryl group which may be substituted with a fluorine atom represented by R ′ are the alkyl group and aryl group which may be substituted with a fluorine atom represented by R.
  • the definition and specific examples of the heteroaryl group are the same.
  • Examples of the repeating unit represented by the formula (A) include the following repeating units.
  • Examples of the repeating unit represented by the formula (B) include the following repeating units.
  • the total amount of the repeating unit represented by the formula (A) and the repeating unit represented by the formula (B) contained in the polymer compound of the present invention is that of the organic photoelectric conversion element having a functional layer containing the polymer compound. From the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency, it is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, based on the total amount of repeating units contained in the polymer compound.
  • the ratio of the number of repeating units represented by formula (A) contained in the polymer compound of the present invention to the number of repeating units represented by formula (B) is 1: 9 to 9: 1. 3: 7 to 7: 3 is preferable.
  • Another embodiment of the polymer compound of the present invention is a polymer compound containing a repeating unit represented by the formula (1).
  • Q and R have the same meaning as the above-mentioned.
  • Examples of the repeating unit represented by the formula (1) include the following repeating units.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (1) contained in the polymer compound of the present invention is selected from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency of an organic photoelectric conversion device having a functional layer containing the polymer compound. The amount is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, based on the total amount of repeating units contained in the compound.
  • the weight average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound of the present invention is preferably 10 3 ⁇ 10 8 And more preferably 10 3 ⁇ 10 7 And more preferably 10 3 ⁇ 10 6 It is.
  • the polymer compound of the present invention is preferably a conjugated polymer compound.
  • the conjugated polymer compound means a compound in which atoms constituting the main chain of the polymer compound are substantially conjugated.
  • the polymer compound of the present invention may have a repeating unit other than the repeating unit represented by the formula (A), the repeating unit represented by the formula (B), and the repeating unit represented by the formula (1). Good. Examples of the repeating unit include an arylene group and a heteroarylene group.
  • Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthalenediyl group, an anthracenediyl group, a pyrenediyl group, and a fluorenediyl group.
  • Examples of the heteroarylene group include a flangyl group, a pyrrole diyl group, a pyridinediyl group, and the like.
  • the polymer compound of the present invention may be produced by any method.
  • the monomer is dissolved in an organic solvent, if necessary, , And can be synthesized by polymerization using a known aryl coupling reaction using a catalyst, a ligand and the like.
  • the monomer can be synthesized with reference to, for example, a method disclosed in US2008 / 145571 and JP-A-2006-335933.
  • Examples of the polymerization by the aryl coupling reaction include polymerization by Stille coupling reaction, polymerization by Suzuki coupling reaction, polymerization by Yamamoto coupling reaction, and polymerization by Kumada-Tamao coupling reaction.
  • palladium complexes such as palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], [tris (dibenzylideneacetone)] dipalladium, palladium acetate, bis (triphenylphosphine) palladium dichloride as catalysts.
  • ligands such as triphenylphosphine, tri (2-methylphenyl) phosphine, tri (2-methoxyphenyl) phosphine, diphenylphosphinopropane, tri (cyclohexyl) phosphine, tri (tert-butyl) phosphine
  • a polymerization reaction of a monomer having a group The details of the polymerization by the Stille coupling reaction are described in, for example, Angewante Chemie International Edition, 2005, Vol. 44, p. 4442-4489.
  • Polymerization by Suzuki coupling reaction uses a palladium complex or nickel complex as a catalyst in the presence of an inorganic base or an organic base, and a ligand is added as necessary to have a boronic acid residue or a boric acid ester residue.
  • a monomer having a halogen atom such as a bromine atom, an iodine atom or a chlorine atom, or a monomer having a sulfonate group such as a trifluoromethanesulfonate group or a p-toluenesulfonate group.
  • a monomer having a halogen atom such as a bromine atom, an iodine atom or a chlorine atom
  • a monomer having a sulfonate group such as a trifluoromethanesulfonate group or a p-toluenesulfonate group.
  • the inorganic base include sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, tripotassium phosphate, and potassium fluoride.
  • Examples of the organic base include tetrabutylammonium fluoride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, and tetraethylammonium hydroxide.
  • Examples of the palladium complex include palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], [tris (dibenzylideneacetone)] dipalladium, palladium acetate, and bis (triphenylphosphine) palladium dichloride.
  • Examples of the nickel complex include bis (cyclooctadiene) nickel.
  • Examples of the ligand include triphenylphosphine, tri (2-methylphenyl) phosphine, tri (2-methoxyphenyl) phosphine, diphenylphosphinopropane, tri (cyclohexyl) phosphine, and tri (tert-butyl) phosphine. It is done. Details of the polymerization by the Suzuki coupling reaction are described in, for example, Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry (Part A: Polymer Chemistry), 2001, Vol. 39, p. 1533-1556.
  • Polymerization by Yamamoto coupling reaction uses a catalyst and a reducing agent to react monomers having halogen atoms, monomers having sulfonate groups such as trifluoromethanesulfonate groups, or monomers having halogen atoms and monomers having sulfonate groups.
  • Catalysts are composed of nickel zero-valent complexes such as bis (cyclooctadiene) nickel and ligands such as bipyridyl, [bis (diphenylphosphino) ethane] nickel dichloride, [bis (diphenylphosphino) propane] nickel.
  • a catalyst comprising a nickel complex other than a nickel zero-valent complex such as dichloride and a ligand such as triphenylphosphine, diphenylphosphinopropane, tri (cyclohexyl) phosphine, tri (tert-butyl) phosphine, if necessary.
  • the reducing agent include zinc and magnesium.
  • Polymerization by the Yamamoto coupling reaction may be performed using a dehydrated solvent in the reaction, may be performed in an inert atmosphere, or may be performed by adding a dehydrating agent to the reaction system. Details of the polymerization by Yamamoto coupling are described in, for example, Macromolecules, 1992, Vol. 25, p. 1214-1223.
  • Polymerization by Kumada-Tamao coupling reaction is carried out using a nickel catalyst such as [bis (diphenylphosphino) ethane] nickel dichloride, [bis (diphenylphosphino) propane] nickel dichloride, a compound having a magnesium halide group and a halogen atom.
  • a dehydrated solvent may be used for the reaction, the reaction may be performed in an inert atmosphere, or a dehydrating agent may be added to the reaction system.
  • a solvent is usually used. The solvent may be selected in consideration of the polymerization reaction used, the solubility of the monomer and polymer, and the like.
  • the solvent used in the Stille coupling reaction is preferably an organic solvent such as tetrahydrofuran, toluene, N, N-dimethylformamide, a mixed solvent obtained by mixing two or more of these solvents, or a solvent having two phases of an organic solvent phase and an aqueous phase.
  • the solvent used for the Stille coupling reaction is preferably deoxygenated before the reaction in order to suppress side reactions.
  • Solvents used in the Suzuki coupling reaction are organic solvents such as tetrahydrofuran, toluene, 1,4-dioxane, dimethoxyethane, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, and mixed solvents in which two or more of these solvents are mixed.
  • a solvent and a solvent having two phases of an organic solvent phase and an aqueous phase are preferred.
  • the solvent used for the Suzuki coupling reaction is preferably deoxygenated before the reaction in order to suppress side reactions.
  • the solvent used for the Yamamoto coupling reaction is an organic solvent such as tetrahydrofuran, toluene, 1,4-dioxane, dimethoxyethane, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, or a mixed solvent in which two or more of these solvents are mixed.
  • a solvent is preferred.
  • the solvent used for the Yamamoto coupling reaction is preferably deoxygenated before the reaction in order to suppress side reactions.
  • a method of polymerizing by a Stille coupling reaction a method of polymerizing by a Suzuki coupling reaction, a method of polymerizing by a Yamamoto coupling reaction are preferable, and a Stille coupling reaction More preferred are a method of polymerizing, a method of polymerizing by a Suzuki coupling reaction, and a method of polymerizing by a Yamamoto coupling reaction using a nickel zero-valent complex.
  • the lower limit of the reaction temperature of the aryl coupling reaction is preferably ⁇ 100 ° C., more preferably ⁇ 20 ° C., and particularly preferably 0 ° C. from the viewpoint of reactivity.
  • the upper limit of the reaction temperature is preferably 200 ° C., more preferably 150 ° C., and particularly preferably 120 ° C. from the viewpoint of the stability of the monomer and the polymer compound.
  • the polymer compound of the present invention can be taken out of the reaction solution after completion of the reaction by a known means.
  • the polymer compound of the present invention can be obtained by adding a reaction solution to a lower alcohol such as methanol, filtering the deposited precipitate, and drying the filtrate.
  • a lower alcohol such as methanol
  • the polymer compound of the present invention When the polymer compound of the present invention is used for the production of an organic photoelectric conversion element, if a polymerization active group remains at the terminal of the polymer compound, characteristics such as durability of the organic photoelectric conversion element may be deteriorated. It is preferable to protect the terminal of the polymer compound with a stable group.
  • the stable group for protecting the terminal include an alkyl group, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxy group, an aryl group, an arylamino group, and a monovalent heterocyclic group.
  • the arylamino group include a phenylamino group and a diphenylamino group.
  • the monovalent heterocyclic group examples include thienyl group, pyrrolyl group, furyl group, pyridyl group, quinolyl group, and isoquinolyl group.
  • the polymerization active group remaining at the terminal of the polymer compound may be replaced with a hydrogen atom instead of a stable group.
  • the stable group for protecting the terminal is a group imparting electron donating properties such as an arylamino group.
  • the polymer compound of the present invention is produced using Stille coupling, for example, the polymer compound is produced by polymerizing the compound represented by the formula (3) and the compound represented by the formula (4). be able to.
  • Q represents the same meaning as described above.
  • Two Qs may be the same or different.
  • Z represents a bromine atom, an iodine atom or a chlorine atom. May be the same or different.
  • R represents the same meaning as described above.
  • Two Rs may be the same or different.
  • Z 2 Represents an organotin residue.
  • Z is preferably a bromine atom or a chlorine atom, and more preferably a bromine atom, from the viewpoint of increasing the reactivity during polymerization.
  • the compound represented by the formula (3) is, for example, Macromolecules, 2009, Vol. 42, No. 17, p. 6564 to 6571 (Macromolecules, 42 (17), 6564 (2009)).
  • the following compounds are mentioned, for example.
  • Examples of the organic lithium compound include butyl lithium (n-BuLi), sec-butyl lithium (sec-BuLi), tert-butyl lithium (tert-BuLi), and lithium diisopropylamide.
  • organolithium compounds n-BuLi is preferable.
  • Examples of the trialkyltin halide include trimethyltin chloride, triethyl chloride, and tributyl chloride.
  • the reaction temperature between the organolithium compound and the compound represented by formula (5) is usually ⁇ 100 to 50 ° C., preferably ⁇ 80 to 0 ° C.
  • the reaction time of the organolithium compound and the compound represented by the formula (5) is usually 1 minute to 10 hours, preferably 30 minutes to 5 hours.
  • the amount of the organolithium compound is usually 2 to 5 equivalents, preferably 2 to 3 equivalents, relative to the compound represented by the formula (5).
  • the reaction temperature between the intermediate and the trialkyltin halide is usually ⁇ 100 to 100 ° C., preferably ⁇ 80 ° C. to 50 ° C.
  • the reaction time of the intermediate and the trialkyltin halide is usually 1 minute to 30 hours, preferably 1 to 10 hours.
  • the amount of the trialkyl tin halide is usually 2 to 6 equivalents, preferably 2 to 3 equivalents, relative to the compound represented by the formula (5).
  • normal post-treatment can be performed to obtain the compound represented by the formula (4). For example, after the reaction is stopped by adding water, the product is extracted with an organic solvent and the solvent is distilled off. The product can be isolated and purified by a method such as fractionation by chromatography or recrystallization.
  • the compound represented by the formula (5) can be produced, for example, by acid-treating the compound represented by the formula (6).
  • R represents the same meaning as described above.
  • the acid used to produce the compound represented by the formula (5) from the compound represented by the formula (6) may be a Lewis acid or a Bronsted acid, Hydrochloric acid, bromic acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, benzoic acid, boron fluoride, aluminum chloride, tin chloride (IV), iron chloride (II), titanium tetrachloride, Illustrative are benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and mixtures thereof.
  • the acid treatment reaction of the compound represented by formula (6) is preferably carried out in a solvent.
  • the reaction temperature is preferably from -80 ° C to the boiling point of the solvent.
  • the solvent used include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, chlorobutane, bromobutane and chloro.
  • Halogenated saturated hydrocarbons such as pentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane and bromocyclohexane, halogenated unsaturated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, alcohols such as tert-butyl alcohol, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid, dimethyl ether, diethyl ether, methyl tert Ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, ethers such as dioxane.
  • the reaction can be used alone or in combination.
  • normal post-treatment can be performed to obtain the compound represented by the formula (5).
  • the reaction is stopped by adding water, the product is extracted with an organic solvent and the solvent is distilled off.
  • the product can be isolated and purified by a method such as fractionation by chromatography or recrystallization.
  • the compound represented by the formula (6) can be produced, for example, by reacting the compound represented by the formula (7) with a Grignard reagent or an organolithium compound.
  • methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, ethylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, propylmagnesium chloride, propylmagnesium bromide, butylmagnesium chloride, butylmagnesium bromide, hexylmagnesium bromide, octylmagnesium bromide examples include decylmagnesium bromide, allylmagnesium chloride, allylmagnesium bromide, benzylmagnesium chloride, phenylmagnesium bromide, naphthylmagnesium bromide, and tolylmagnesium bromide.
  • Examples of the organic lithium compound include methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium, phenyl lithium, naphthyl lithium, benzyl lithium, and tolyl lithium.
  • the reaction for producing the compound represented by the formula (6) from the compound represented by the formula (7) and a Grignard reagent or an organolithium compound may be carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. preferable. Moreover, it is preferable to implement this reaction in presence of a solvent.
  • the reaction temperature is preferably from ⁇ 80 ° C. to the boiling point of the solvent.
  • Examples of the solvent used in the reaction include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene, dimethyl ether, diethyl ether, methyl tert-butyl ether, and tetrahydrofuran. , Ethers such as tetrahydropyran and dioxane. These solvents may be used alone or in combination. After the reaction, normal post-treatment can be performed to obtain the compound represented by the formula (6).
  • saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, and cyclohexane
  • unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene
  • dimethyl ether dieth
  • the compound represented by the formula (7) can be produced, for example, by reacting the compound represented by the formula (8) with a peroxide.
  • the peroxide include sodium perborate, m-chloroperbenzoic acid, hydrogen peroxide, and benzoyl peroxide. Preferred are sodium perborate and m-chloroperbenzoic acid, and particularly preferred is sodium perborate.
  • the reaction for producing the compound represented by the formula (7) from the compound represented by the formula (8) and the peroxide is carried out in the presence of a carboxylic acid solvent such as acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid and butyric acid. It is preferable.
  • a carboxylic acid solvent such as acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid and butyric acid. It is preferable.
  • a mixed solvent in which one or more solvents selected from the group consisting of carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, benzene, and toluene are mixed with a carboxylic acid solvent. It is preferable to carry out the reaction.
  • the reaction temperature is preferably 0 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
  • the polymer compound of the present invention has a large ionization potential and can provide a large open-circuit voltage.
  • the organic photoelectric conversion device of the present invention has a pair of electrodes and a functional layer between the electrodes, and the functional layer contains the electron-accepting compound and the polymer compound of the present invention.
  • an electron-accepting compound fullerene and a fullerene derivative are preferable.
  • the organic photoelectric conversion element 1.
  • An organic photoelectric conversion element comprising a pair of electrodes and a functional layer between the electrodes, the functional layer containing an electron-accepting compound and the polymer compound of the present invention, wherein the electron-accepting compound is a fullerene
  • at least one of the pair of electrodes is transparent or translucent.
  • the amount of the electron accepting compound in the functional layer containing the electron accepting compound and the polymer compound is 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound. It is preferably 20 to 500 parts by weight. In addition, 2.
  • the amount of the fullerene derivative in the functional layer containing the fullerene derivative and the polymer compound is preferably 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. More preferably, it is 500 parts by weight. From the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency, the amount of the fullerene derivative in the functional layer is preferably 20 to 400 parts by weight, more preferably 40 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. The amount is preferably 80 to 120 parts by weight. From the viewpoint of increasing the short-circuit current density, the amount of the fullerene derivative in the functional layer is preferably 20 to 250 parts by weight and more preferably 40 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.
  • the organic photoelectric conversion element In order for the organic photoelectric conversion element to have high photoelectric conversion efficiency, an absorption region in which the electron-accepting compound and the polymer compound represented by the formula (1) can efficiently absorb a spectrum of desired incident light is provided. It is important that the heterojunction interface contains many heterojunction interfaces in order to efficiently separate excitons, and that the heterojunction interface has a charge transporting property to quickly transport the charges generated by the heterojunction interface to the electrode. is there. From such a viewpoint, as the organic photoelectric conversion element, the above 1. , 2. From the standpoint of including a large number of heterojunction interfaces, the organic photoelectric conversion element is preferable. The organic photoelectric conversion element is more preferable.
  • an additional layer may be provided between at least one electrode and the functional layer in the element.
  • the additional layer include a charge transport layer that transports holes or electrons, and a buffer layer.
  • the organic photoelectric conversion element of the present invention is usually formed on a substrate.
  • the substrate may be any substrate that does not chemically change when an electrode is formed and an organic layer is formed.
  • the material for the substrate include glass, plastic, polymer film, and silicon.
  • the opposite electrode that is, the electrode far from the substrate
  • a material for the pair of electrodes a metal, a conductive polymer, or the like can be used.
  • the material of one of the pair of electrodes is preferably a material having a low work function.
  • metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and those metals
  • An alloy with metal, graphite, a graphite intercalation compound, or the like is used.
  • the alloy examples include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, and calcium-aluminum alloy.
  • the material of the transparent or translucent electrode include a conductive metal oxide film and a translucent metal thin film. Specifically, a film formed using a conductive material made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide, etc., which is a composite thereof, NESA Gold, platinum, silver, and copper are used, and ITO, indium / zinc / oxide, and tin oxide are preferable.
  • Examples of the method for producing the electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like.
  • organic transparent conductive films such as polyaniline and its derivative (s), polythiophene, and its derivative (s) as an electrode material.
  • a material used for the charge transport layer as the additional layer that is, the hole transport layer or the electron transport layer
  • an electron donating compound and an electron accepting compound described later can be used, respectively.
  • As a material used for the buffer layer as an additional layer halides or oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as lithium fluoride can be used.
  • fine particles of an inorganic semiconductor such as titanium oxide can be used.
  • an organic thin film containing the polymer compound of the present invention and an electron-accepting compound can be used as the functional layer in the organic photoelectric conversion element of the present invention.
  • the organic thin film generally has a thickness of 1 nm to 100 ⁇ m, preferably 2 nm to 1000 nm, more preferably 5 nm to 500 nm, and further preferably 20 nm to 200 nm.
  • the organic thin film may contain the polymer compound alone or in combination of two or more.
  • a low molecular compound and / or a high molecular compound other than the high molecular compound can be mixed and used as the electron donating compound in the organic thin film.
  • Examples of the electron-donating compound that the organic thin film may contain in addition to the polymer compound having the repeating unit represented by the formula (1) include, for example, pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, oligos. Thiophene and derivatives thereof, polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof Derivatives, polythienylene vinylene and its derivatives.
  • Examples of the electron-accepting compound include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and derivatives thereof, benzoquinone and derivatives thereof, naphthoquinone and derivatives thereof, anthraquinones and derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane and derivatives thereof, and fluorenone derivatives.
  • Diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, polyquinoline and derivatives thereof, polyquinoxaline and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, C 60 And phenanthroline derivatives such as carbon nanotubes and 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline.
  • Fullerene and derivatives thereof are particularly preferable.
  • the electron-donating compound and the electron-accepting compound are relatively determined from the energy levels of these compounds.
  • Fullerene and its derivatives include C 60 , C 70 , C 84 And derivatives thereof.
  • a fullerene derivative represents a compound in which at least a part of fullerene is modified.
  • Examples of the fullerene derivative include a compound represented by the formula (I), a compound represented by the formula (II), a compound represented by the formula (III), and a compound represented by the formula (IV).
  • R a Is a group having an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group or an ester structure. Multiple R a May be the same or different.
  • R b Represents an alkyl group or an aryl group. Multiple R b May be the same or different.
  • R a And R b The definitions and specific examples of the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by are the same as the definitions and specific examples of the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by R.
  • R a Examples of the group having an ester structure represented by the formula (V) include a group represented by the formula (V). (In the formula (V), u1 represents an integer of 1 to 6, u2 represents an integer of 0 to 6, R c Represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group.
  • the definitions and specific examples of the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by are the same as the definitions and specific examples of the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by R.
  • C 60 Specific examples of the derivatives include the following.
  • C 70 Specific examples of the derivatives include the following.
  • the organic thin film may be produced by any method.
  • the organic thin film may be produced by a film formation method from a solution containing the polymer compound of the present invention, or an organic thin film may be formed by a vacuum deposition method. Good.
  • Examples of the method for producing an organic thin film by film formation from a solution include a method of producing an organic thin film by applying the solution on one electrode and then evaporating the solvent.
  • the solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the polymer compound of the present invention.
  • the solvent include unsaturated hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, bicyclohexyl, butylbenzene, sec-butylbenzene, and tert-butylbenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, and chlorobutane.
  • Halogenated saturated hydrocarbons such as bromobutane, chloropentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane, bromocyclohexane, halogenated unsaturated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, etc.
  • the polymer compound of the present invention can usually be dissolved in the solvent in an amount of 0.1% by weight or more.
  • spin coating method For film formation from solution, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, flexographic method Coating methods such as a printing method, an offset printing method, an ink jet printing method, a dispenser printing method, a nozzle coating method, a capillary coating method can be used, and a spin coating method, a flexographic printing method, an ink jet printing method, and a dispenser printing method are preferable.
  • the organic photoelectric conversion element By irradiating light such as sunlight from a transparent or translucent electrode, the organic photoelectric conversion element generates a photovoltaic force between the electrodes and can be operated as an organic thin film solar cell.
  • the organic thin film transistor of the present invention includes a source electrode, a drain electrode, an organic semiconductor layer, and a gate electrode, and the organic semiconductor layer is represented by the repeating unit represented by the formula (A) and the formula (B).
  • a polymer compound containing a repeating unit is contained. Since the polymer compound of the present invention has high charge mobility, the organic thin film transistor having the organic semiconductor layer containing the polymer compound of the present invention has high field effect mobility.
  • the polystyrene equivalent weight average molecular weight of the polymer compound was determined by size exclusion chromatography (SEC). Column: TOSOH TSKgel SuperHM-H (2) + TSKgel SuperH2000 (4.6 mm Id ⁇ 15 cm); Detector: RI (SHIMADZU RID-10A); Mobile phase: Tetrahydrofuran (THF) Reference Example 1 (Synthesis of Compound 1) A 1000 mL four-necked flask in which the gas in the flask was replaced with argon was charged with 13.0 g (80.0 mmol) of 3-bromothiophene and 80 mL of diethyl ether to obtain a uniform solution.
  • reaction solution was cooled again to ⁇ 78 ° C., and 62 mL (161 mmol) of 2.6 M n-BuLi in hexane was added dropwise over 15 minutes. After dropping, the reaction solution was stirred at ⁇ 25 ° C. for 2 hours, and further stirred at room temperature (25 ° C.) for 1 hour. Thereafter, the reaction solution was cooled to ⁇ 25 ° C., and a solution in which 60 g of iodine (236 mmol) was dissolved in 1000 mL of diethyl ether was added dropwise over 30 minutes.
  • reaction solution was stirred at room temperature (25 ° C.) for 2 hours, and 50 mL of 1N aqueous sodium thiosulfate solution was added to stop the reaction. Diethyl ether was added to the reaction solution to extract the organic layer containing the reaction product, and then the organic layer containing the reaction product was dried over magnesium sulfate and concentrated to obtain 35 g of a crude product.
  • the crude product was purified by recrystallization using chloroform to obtain 28 g of Compound 1.
  • the solution was kept at ⁇ 78 ° C., and 4.37 mL (11.4 mmol) of 2.6M n-BuLi in hexane was added dropwise to the solution over 10 minutes. After the addition, the reaction solution was stirred at -78 ° C for 30 minutes, and then stirred at room temperature (25 ° C) for 2 hours. Thereafter, the flask was cooled to ⁇ 78 ° C., and 4.07 g (12.5 mmol) of tributyltin chloride was added to the reaction solution. After the addition, the reaction solution was stirred at ⁇ 78 ° C. for 30 minutes, and then stirred at room temperature (25 ° C.) for 3 hours.
  • Example 1 Synthesis of polymer compound 1
  • a 100 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon 300 mg (0.285 mmol) of Compound 7, Synlett.
  • the compound 8 synthesized by the method described in 9, 1450-1452 (1999) was charged with 85 mg (0.274 mmol) and 20 ml of toluene to obtain a uniform solution.
  • the resulting toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes.
  • the precipitated polymer was filtered, and the obtained polymer was put into a cylindrical filter paper, and extracted with methanol, acetone and hexane for 5 hours using a Soxhlet extractor.
  • the polymer remaining in the cylindrical filter paper was dissolved in 20 mL of o-dichlorobenzene, 2 g of sodium diethyldithiocarbamate and 40 mL of water were added, and the mixture was stirred under reflux for 8 hours.
  • polymer compound 1 After removing the aqueous layer, the organic layer was washed twice with 50 ml of water, then twice with 50 mL of a 3 wt% aqueous acetic acid solution, then twice with 50 mL of water, and the resulting solution was poured into methanol. A polymer was precipitated. The polymer was filtered and dried, and the resulting polymer was dissolved again in 20 mL of o-dichlorobenzene and passed through an alumina / silica gel column. The obtained solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and the polymer was filtered and then dried to obtain 72 mg of a purified polymer.
  • this polymer is referred to as polymer compound 1.
  • Example 2 Synthesis of polymer compound 2 In a 100 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 160 mg (0.152 mmol) of compound 7, 50 mg (0.145 mmol) of compound 9 synthesized by the method described in JP-A-2006-248944, and 12 ml of toluene were added. A homogeneous solution was obtained. The resulting toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes.
  • the precipitated polymer was filtered, and the obtained polymer was put into a cylindrical filter paper and extracted with methanol and acetone for 5 hours each using a Soxhlet extractor.
  • the polymer remaining in the cylindrical filter paper was dissolved in 10 mL of o-dichlorobenzene, 0.5 g of sodium diethyldithiocarbamate and 20 mL of water were added, and the mixture was stirred under reflux for 8 hours. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed twice with 50 ml of water, then twice with 50 mL of a 3 wt% aqueous acetic acid solution, then twice with 50 mL of water, and the resulting solution was poured into methanol.
  • the column was washed with 800 ml of hot toluene, and the washed toluene solution was added to the filtrate. After concentrating the obtained solution to 700 ml, the concentrated solution was added to 2 L of methanol to precipitate a polymer. The polymer was filtered and washed sequentially with 500 ml methanol, 500 ml acetone, and 500 ml methanol. The polymer was vacuum-dried at 50 ° C. overnight to obtain 12.21 g of a pentathienyl-fluorene copolymer (polymer compound 3). The weight average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound 3 was 1.1 ⁇ 10 5 .
  • Measurement example 2 Measurement of absorbance of organic thin film
  • the polymer compound 2 was dissolved in o-dichlorobenzene at a concentration of 1% by weight to prepare a coating solution.
  • the obtained coating solution was applied onto a glass substrate by spin coating.
  • the coating operation was performed at 23 ° C.
  • the absorption spectrum of the organic thin film was measured with a spectrophotometer (trade name: V-670, manufactured by JASCO Corporation). The measured spectrum is shown in FIG. Table 1 shows the absorbance at 600 nm, 700 nm, 800 nm, and 900 nm.
  • Comparative Example 1 Measurement of absorbance of organic thin film
  • the polymer compound 3 was dissolved in o-dichlorobenzene at a concentration of 0.5% by weight to prepare a coating solution.
  • the obtained coating solution was applied onto a glass substrate by spin coating.
  • the coating operation was performed at 23 ° C.
  • the absorption spectrum of the organic thin film was measured with a spectrophotometer (trade name: V-670, manufactured by JASCO Corporation). The measured spectrum is shown in FIG. Table 1 shows the absorbance at 600 nm, 700 nm, 800 nm, and 900 nm.
  • Example 3 (Measurement of ionization potential of organic thin film) With the organic thin film prepared in Measurement Example 1, the ionization potential was measured using an atmospheric photoelectron spectrometer (AC-2 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.). The obtained ionization potential was 5.4 eV.
  • Example 4 (Measurement of ionization potential of organic thin film) With the organic thin film prepared in Measurement Example 1, the ionization potential was measured using an atmospheric photoelectron spectrometer (AC-2 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.). The obtained ionization potential was 5.6 eV.
  • Comparative Example 2 Measurement of ionization potential of organic thin film
  • the ionization potential was measured using an atmospheric photoelectron spectrometer (AC-2 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.). The obtained ionization potential was 5.2 eV.
  • the polymer compound of the present invention is extremely useful for an organic photoelectric conversion element because of its high absorbance of light having a long wavelength.

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Abstract

式（Ａ）で表される繰り返し単位と式（Ｂ）で表される繰り返し単位とを含む高分子化合物は、長波長の光の吸光度が高い。 〔式（Ａ）及び式（Ｂ）中、Ｒ及びＱは、同一又は相異なり、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基又は式（２）で表される基を表す。複数個あるＲ及びＱは、同一でも相異なっていてもよい。 （式（２）中、ｍ１は、０〜６の整数を表し、ｍ２は、０〜６の整数を表す。Ｒ'は、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）〕

Description

高分子化合物及び有機光電変換素子
　本発明は、高分子化合物並びにそれを用いた有機光電変換素子及び有機薄膜トランジスタに関する。
　有機半導体材料は、有機太陽電池、光センサー等の有機光電変換素子への適用が期待されている。中でも、有機半導体材料として高分子化合物を用いれば、安価な塗布法で機能層を作製することができる。有機光電変換素子の諸特性を向上させるために、様々な高分子化合物である有機半導体材料を有機光電変換素子に用いることが検討されている。有機半導体材料として、例えば、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジボロン酸エステルと５，５’’’’−ジブロモ−３’’，４’’−ジヘキシル−α−ペンタチオフェンとを重合した高分子化合物が提案されている（ＷＯ２００５／０９２９４７）が、該高分子化合物は、長波長の光の吸収が十分でない。
　本発明は長波長の光の吸光度が大きい高分子化合物を提供する。
　即ち、本発明は第一に、式（Ａ）で表される繰り返し単位と式（Ｂ）で表される繰り返し単位とを含む高分子化合物を提供する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
〔式（Ａ）及び式（Ｂ）中、Ｒ及びＱは、互いに同一又は相異なり、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基又は式（２）で表される基を表す。これらの基に含まれる水素原子は。複数個あるＲ及びＱは、それぞれ同一でも相異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
（式（２）中、ｍ１は、０~６の整数を表し、ｍ２は、０~６の整数を表す。Ｒ’は、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）〕
　本発明は第二に、式（１）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物を提供する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
（式（１）中、Ｒ及びＱは、上述と同じ意味を有する。）〕
　本発明は第三に、一対の電極と、該電極間に設けられた機能層とを有し、該機能層が電子受容性化合物と前記高分子化合物とを含む有機光電変換素子を提供する。
　本発明は第四に、ソース電極と、ドレイン電極と、有機半導体層と、ゲート電極とを備え、前記有機半導体層に前記高分子化合物を含む有機薄膜トランジスタを提供する。
　図１は、高分子化合物１の吸収スペクトルを示す図である。図２は、高分子化合物２の吸収スペクトルを示す図である。図３は、高分子化合物３の吸収スペクトルを示す図である。
　以下、本発明を詳細に説明する。
　本発明の高分子化合物は、上述したように、式（Ａ）で表される繰り返し単位と式（Ｂ）で表される繰り返し単位とを含む。
　Ｒ及びＱで表される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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基及びオクタデシル基が挙げられる。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。フッ素原子で置換されたアルキル基としては、例えば、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及びパーフルオロオクチル基が挙げられる。アルキル基は、高分子化合物の溶媒への溶解性の観点から、炭素数が１~２０であることが好ましく、２~１８であることがより好ましく、３~１２であることがさらに好ましい。
　Ｒ及びＱで表されるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−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、デシルオキシ基及び３，７−ジメチルオクチルオキシ基が挙げられる。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。フッ素原子で置換されたアルコキシ基としては、例えば、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及びパーフルオロオクチルオキシ基が挙げられる。アルコキシ基は、高分子化合物の溶媒への溶解性の観点から、炭素数が１~２０であることが好ましく、２~１８であることがより好ましく、３~１２であることがさらに好ましい。
　Ｒ及びＱで表されるアルケニル基は、炭素数が通常２~２０であり、その具体例としてはビニル基、１−プロピレニル基、２−プロピレニル基、３−プロピレニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、シクロヘキセニル基が挙げられる。また、アルケニル基には１，３−ブタジエニル基などのアルカジエニル基も含まれる。アルケニ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。
　Ｒ及びＱで表されるアリール基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から、水素原子１個を除いた原子団である。アリール基には、ベンゼン環を含む基、芳香族性を有する縮合環を含む基、２個以上のベンゼン環又は芳香族性を有する縮合環が直接結合した構造を有する基、２個以上のベンゼン環又は芳香族性を有する縮合環がビニレン等の基を介して結合した基などが含まれる。アリール基の炭素数は、６~６０であることが好ましく、６~３０であることがより好ましい。アリール基としては、例えば、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよい１−ナフチル基、置換基を有していてもよい２−ナフチル基が挙げられる。芳香族炭化水素が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルキル基、アルコキシ基が挙げられる。該アルキル基及びアルコキシ基の具体例は、Ｒで表されるアルキル基及びアルコキシ基の具体例と同じである。
　Ｒ及びＱで表されるヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい芳香族複素環式化合物から、水素原子１個を除いた原子団である。ヘテロアリール基としては、例えば、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基及び置換基を有するこれらの基が挙げられる。芳香族複素環式化合物が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルキル基、アルコキシ基が挙げられる。該アルキル基及びアルコキシ基の具体例は、Ｒで表されるアルキル基及びアルコキシ基の具体例と同じである。
　式（２）で表される基において、ｍ１は、０~６の整数を表し、ｍ２は、０~６の整数を表す。Ｒ’は、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒ’で表されるフッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基の定義及び具体例は、Ｒで表されるフッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基の定義及び具体例と同じである。
　式（Ａ）で表される繰り返し単位としては、例えば、下記繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
　式（Ｂ）で表される繰り返し単位としては、例えば、下記の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
　本発明の高分子化合物に含まれる式（Ａ）で表される繰り返し単位と式（Ｂ）で表される繰り返し単位の合計量は、該高分子化合物を含む機能層を有する有機光電変換素子の光電変換効率を高める観点からは、該高分子化合物が含有する繰り返し単位の合計量に対して、２０~１００モル％であることが好ましく、３０~１００モル％であることがより好ましい。
　また本発明の高分子化合物に含まれる式（Ａ）で表される繰り返し単位の数と、式（Ｂ）で表される繰り返し単位の数との比は、１：９~９：１であり、３：７~７：３が好ましい。
　本発明の高分子化合物の他の態様は、式（１）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
〔式（１）中、Ｑ及びＲは、前述と同じ意味を有する。〕
　式（１）で表される繰り返し単位としては、例えば、以下の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
　本発明の高分子化合物に含まれる式（１）で表される繰り返し単位の量は、該高分子化合物を含む機能層を有する有機光電変換素子の光電変換効率を高める観点からは、該高分子化合物が含有する繰り返し単位の合計量に対して、２０~１００モル％であることが好ましく、３０~１００モル％であることがより好ましい。
　本発明の高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは１０３~１０８であり、より好ましくは１０３~１０７であり、さらに好ましくは１０３~１０６である。
　本発明の高分子化合物は、共役系高分子化合物であることが好ましい。ここで、共役系高分子化合物とは、高分子化合物の主鎖を構成する原子が実質的に共役している化合物を意味する。
　本発明の高分子化合物は、式（Ａ）で表される繰り返し単位、式（Ｂ）で表される繰り返し単位、式（１）で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を有していてもよい。該繰り返し単位としては、アリーレン基、ヘテロアリーレン基等が挙げられる。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ピレンジイル基、フルオレンジイル基等が挙げられる。ヘテロアリーレン基としては、フランジイル基、ピロールジイル基、ピリジンジイル基等が挙げられる。
　本発明の高分子化合物は、如何なる方法で製造してもよいが、例えば、用いる重合反応に適した官能基を有するモノマーを合成した後に、必要に応じて該モノマーを有機溶媒に溶解し、アルカリ、触媒、配位子等を用いた公知のアリールカップリング反応を用いて重合することにより合成することができる。前記モノマーの合成は、例えば、ＵＳ２００８／１４５５７１、特開２００６−３３５９３３号公報に示された方法を参考にして行うことができる。
　アリールカップリング反応による重合は、例えば、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応による重合、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応による重合、Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応による重合、Ｋｕｍａｄａ−Ｔａｍａｏカップリング反応による重合が挙げられる。
　Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応による重合は、パラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］、［トリス（ジベンジリデンアセトン）］ジパラジウム、パラジウムアセテート、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロライドなどのパラジウム錯体を触媒として用い、必要に応じて、トリフェニルホスフィン、トリ（２−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（２−メトキシフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィノプロパン、トリ（シクロヘキシル）ホスフィン、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン等の配位子を添加し、有機スズ残基を有するモノマーと、臭素原子、ヨウ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を有するモノマー、又は、トリフルオロメタンスルホネート基、ｐ−トルエンスルホネート基等のスルホネート基を有するモノマーとを反応させる重合である。Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応による重合の詳細は、例えば、アンゲヴァンテ　ケミー　インターナショナル　エディション（Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ　Ｃｈｅｍｉｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００５年，第４４巻，ｐ．４４４２−４４８９に記載されている。
　Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応による重合は、無機塩基又は有機塩基の存在下、パラジウム錯体又はニッケル錯体を触媒として用い、必要に応じて配位子を添加し、ボロン酸残基又はホウ酸エステル残基を有するモノマーと、臭素原子、ヨウ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を有するモノマー、又は、トリフルオロメタンスルホネート基、ｐ−トルエンスルホネート基等のスルホネート基を有するモノマーとを反応させる重合である。
　無機塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、リン酸三カリウム、フッ化カリウムが挙げられる。有機塩基としては、例えば、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウムが挙げられる。パラジウム錯体としては、例えば、パラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］、［トリス（ジベンジリデンアセトン）］ジパラジウム、パラジウムアセテート、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロリドが挙げられる。ニッケル錯体としては、例えば、ビス（シクロオクタジエン）ニッケルが挙げられる。配位子としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ（２−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（２−メトキシフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィノプロパン、トリ（シクロヘキシル）ホスフィン、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンが挙げられる。
　Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応による重合の詳細は、例えば、ジャーナル　オブ　ポリマー　サイエンス：パート　エー：ポリマー　ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ　Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ），２００１年，第３９巻，ｐ．１５３３−１５５６に記載されている。
　Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応による重合は、触媒と還元剤とを用い、ハロゲン原子を有するモノマー同士、トリフルオロメタンスルホネート基等のスルホネート基を有するモノマー同士又はハロゲン原子を有するモノマーとスルホネート基を有するモノマーとを反応させる重合である。
　触媒としては、ビス（シクロオクタジエン）ニッケル等のニッケルゼロ価錯体とビピリジル等の配位子からなる触媒、［ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケルジクロリド、［ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］ニッケルジクロリド等のニッケルゼロ価錯体以外のニッケル錯体と、必要に応じ、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィノプロパン、トリ（シクロヘキシル）ホスフィン、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン等の配位子からなる触媒が挙げられる。還元剤としては、例えば、亜鉛、マグネシウムが挙げられる。Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応による重合は、脱水した溶媒を反応に用いてもよく、不活性雰囲気下で反応を行ってもよく、脱水剤を反応系中に添加して行ってもよい。
　Ｙａｍａｍｏｔｏカップリングによる重合の詳細は、例えば、マクロモルキュルズ（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ），１９９２年，第２５巻，ｐ．１２１４−１２２３に記載されている。
　Ｋｕｍａｄａ−Ｔａｍａｏカップリング反応による重合は、［ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケルジクロリド、［ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］ニッケルジクロリド等のニッケル触媒を用い、ハロゲン化マグネシウム基を有する化合物とハロゲン原子を有する化合物とを反応させる重合するである。反応は、脱水した溶媒を反応に用いてもよく、不活性雰囲気下で反応を行ってもよく、脱水剤を反応系中に添加して行ってもよい。
　前記アリールカップリング反応による重合では、通常、溶媒が用いられる。該溶媒は、用いる重合反応、モノマー及びポリマーの溶解性等を考慮して選択すればよい。具体的には、テトラヒドロフラン、トルエン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、これらの溶媒を２種以上混合した混合溶媒等の有機溶媒、有機溶媒相と水相の二相を有する溶媒が挙げられる。Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応に用いる溶媒はテトラヒドロフラン、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、これらの溶媒を２種以上混合した混合溶媒等の有機溶媒、有機溶媒相と水相の二相を有する溶媒が好ましい。Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応に用いる溶媒は、副反応を抑制するために、反応前に脱酸素処理を行うことが好ましい。Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応に用いる溶媒は、テトラヒドロフラン、トルエン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、これらの溶媒を２種以上混合した混合溶媒等の有機溶媒、有機溶媒相と水相の二相を有する溶媒が好ましい。Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応に用いる溶媒は、副反応を抑制するために、反応前に脱酸素処理を行うことが好ましい。Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応に用いる溶媒は、テトラヒドロフラン、トルエン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、これらの溶媒を２種以上混合した混合溶媒等の有機溶媒が好ましい。Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応に用いる溶媒は、副反応を抑制するために、反応前に脱酸素処理を行うことが好ましい。
　前記アリールカップリング反応による重合の中でも、反応性の観点からは、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応により重合する方法、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応により重合する方法、Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング反応により重合する方法が好ましく、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応により重合する方法、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応による重合する方法、ニッケルゼロ価錯体を用いたＹａｍａｍｏｔｏカップリング反応による重合する方法がより好ましい。
　前記アリールカップリング反応の反応温度の下限は、反応性の観点からは、好ましくは−１００℃であり、より好ましくは−２０℃であり、特に好ましくは０℃である。反応温度の上限は、モノマー及び高分子化合物の安定性の観点からは、好ましくは２００℃であり、より好ましくは１５０℃であり、特に好ましくは１２０℃である。
　前記アリールカップリング反応による重合において、反応終了後の反応溶液から本発明の高分子化合物を取り出すのは、公知の手段によることができる。例えば、メタノール等の低級アルコールに反応溶液を加え、析出した沈殿を濾過し、濾過物を乾燥することにより、本発明の高分子化合物を得ることができる。得られた高分子化合物の純度が低い場合は、再結晶、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等により精製することができる。
　本発明の高分子化合物を有機光電変換素子の製造に用いる場合、高分子化合物の末端に重合活性基が残っていると、有機光電変換素子の耐久性等の特性が低下することがあるため、高分子化合物の末端を安定な基で保護することが好ましい。
　末端を保護する安定な基としては、アルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、アリール基、アリールアミノ基、１価の複素環基等が挙げられる。アリールアミノ基としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基等が挙げられる。
１価の複素環基としては、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。また、高分子化合物の末端に残っている重合活性基を、安定な基に代えて、水素原子で置換してもよい。ホール輸送性を高める観点からは、末端を保護する安定な基がアリールアミノ基などの電子供与性を付与する基であることが好ましい。高分子化合物が共役高分子化合物である場合、高分子化合物の主鎖の共役構造と末端を保護する安定な基の共役構造とが連続するような共役結合を有している基も末端を保護する安定な基として好ましく用いることができる。該基としては、例えば、アリール基、芳香族性を有する１価の複素環基が挙げられる。
　Ｓｔｉｌｌｅカップリングを用いて本発明の高分子化合物を製造する場合、例えば、式（３）で表される化合物と式（４）で表される化合物とを重合して該高分子化合物を製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
（式（３）中、Ｑは、前述と同じ意味を表す。２個あるＱは、同一でも相異なっていてもよい。Ｚは、臭素原子、ヨウ素原子又は塩素原子を表す。２個あるＺは、同一でも相異なっていてもよい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
（式（４）中、Ｒは前述と同じ意味を表す。２個あるＲは、同一でも相異なっていてもよい。Ｚ２は有機スズ残基を表す。）
　式（３）において、重合時の反応性を高める観点からは、Ｚが臭素原子、塩素原子であることが好ましく、臭素原子であることがさらに好ましい。式（３）で表される化合物は、例えば、マクロモルキュルズ、２００９年、第４２巻、第１７号、ｐ．６５６４~６５７１（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，４２（１７），６５６４（２００９））に記載の方法を用いて合成することができる。
　式（３）で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
　式（４）において、式（４）で表される化合物の合成のしやすさの観点からは、Ｚ２が−ＳｎＭｅ３、−ＳｎＥｔ３又は−ＳｎＢｕ３であることが好ましい。ここで、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表し、Ｂｕはブチル基を表す。
　式（４）で表される化合物は、例えば、式（５）で表される化合物と有機リチウム化合物とを反応させて中間体を製造した後に、該中間体とトリアルキルスズハライドとを反応させることによって製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
（式（５）中、Ｒは前述と同じ意味を表す。）
　有機リチウム化合物としては、例えば、ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）、ｓｅｃ−ブチルリチウム（ｓｅｃ−ＢｕＬｉ）、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム（ｔｅｒｔ−ＢｕＬｉ）、リチウムジイソプロピルアミドが挙げられる。有機リチウム化合物の中でも、ｎ−ＢｕＬｉが好ましい。トリアルキルスズハライドとしては、例えば、トリメチルスズクロリド、トリエチルクロリド、トリブチルクロリドが挙げられる。
　式（５）で表される化合物と有機リチウム化合物から中間体を製造する反応及び該中間体とトリアルキルスズハライドから式（４）で表される化合物を製造する反応は、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては十分に脱水したテトラヒドロフラン、十分に脱水した１，４−ジオキサン、十分に脱水したジエチルエーテルが好ましく用いられる。
　有機リチウム化合物と式（５）で表される化合物との反応温度は、通常、−１００~５０℃であり、好ましくは−８０~０℃である。有機リチウム化合物と式（５）で表される化合物との反応時間は、通常、１分~１０時間であり、好ましくは３０分~５時間である。有機リチウム化合物の量は、式（５）で表される化合物に対して、通常、２~５当量であり、好ましくは２~３当量である。
　前記中間体とトリアルキルスズハライドとの反応温度は、通常、−１００~１００℃であり、好ましくは−８０℃~５０℃である。前記中間体とトリアルキルスズハライドとの反応時間は、通常、１分~３０時間であり、好ましくは１~１０時間である。トリアルキルスズハライドの量は、式（５）で表される化合物に対して、通常、２~６当量であり、好ましくは２~３当量である。
　反応後は、通常の後処理を行い、式（４）で表される化合物を得ることができる。例えば、水を加えて反応を停止させた後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去する後処理が挙げられる。生成物の単離及び精製は、クロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。
　式（５）で表される化合物は、例えば、式（６）で表される化合物を酸処理することにより製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
（式（６）中、Ｒは前述と同じ意味を表す）
　式（６）で表される化合物から式（５）で表される化合物を製造するのに用いられる酸は、ルイス（Ｌｅｗｉｓ）酸であってもブレンステッド（Ｂｒｏｎｓｔｅｄ）酸であってもよく、塩酸、臭素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、安息香酸、フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、塩化スズ（ＩＶ）、塩化鉄（ＩＩ）、四塩化チタン、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸及びこれらの混合物が例示される。
　式（６）で表される化合物の酸処理反応は、溶媒中で実施することが好ましい。反応温度は、−８０℃以上溶媒の沸点以下の温度が好ましい。
　用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの不飽和炭化水素、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサンなどのハロゲン化飽和炭化水素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化不飽和炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどのアルコール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。該溶媒を単一で用いても、混合して用いてもよい。
　反応後は、通常の後処理を行い、式（５）で表される化合物を得ることができる。例えば、水を加えて反応を停止させた後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去する後処理が挙げられる。生成物の単離及び精製は、クロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。
　式（６）で表される化合物は、例えば、式（７）で表される化合物とグリニャール（Ｇｒｉｇｎａｒｄ）試薬又は有機リチウム化合物とを反応させることにより製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
　上記反応に用いられるＧｒｉｇｎａｒｄ試薬としては、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、プロピルマグネシウムクロリド、プロピルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ヘキシルマグネシウムブロミド、オクチルマグネシウムブロミド、デシルマグネシウムブロミド、アリルマグネシウムクロリド、アリルマグネシウムブロミド、ベンジルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムブロミド、ナフチルマグネシウムブロミド、トリルマグネシウムブロミドなどが挙げられる。
　有機リチウム化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、フェニルリチウム、ナフチルリチウム、ベンジルリチウム、トリルリチウムなどが挙げられる。
　式（７）で表される化合物とグリニャール（Ｇｒｉｇｎａｒｄ）試薬又は有機リチウム化合物から式（６）で表される化合物を製造する反応は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で実施することが好ましい。また、該反応は、溶媒の存在下で実施することが好ましい。該反応の反応温度は、−８０℃以上溶媒の沸点以下の温度が好ましい。
　反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの不飽和炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。該溶媒を単一で用いても、混合して用いてもよい。
　反応後は、通常の後処理を行い、式（６）で表される化合物を得ることができる。例えば、水を加えて反応を停止させた後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去する後処理が挙げられる。生成物の単離及び精製は、クロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。
　式（７）で表される化合物は、例えば、式（８）で表される化合物と過酸化物とを反応させることにより製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
　過酸化物としては、過ホウ酸ナトリウム、ｍ−クロロ過安息香酸、過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられる。好ましくは過ホウ酸ナトリウム、ｍ−クロロ過安息香酸であり、特に好ましくは過ホウ酸ナトリウムである。
　式（８）で表される化合物と過酸化物から式（７）で表される化合物を製造する反応は、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸などのカルボン酸溶媒の存在下で実施することが好ましい。
　式（８）で表される化合物の溶解性を上げるためには、カルボン酸溶媒に、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエンからなる群から選ばれる１種以上の溶媒を混合した混合溶媒で反応を行うことが好ましい。該反応の反応温度は、０℃以上５０℃以下の温度が好ましい。
　反応後は、通常の後処理を行い、式（７）で表される化合物を得ることができる。例えば、水を加えて反応を停止させた後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去する後処理が挙げられる。生成物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。
　式（４）で表される化合物としては、例えば、下記の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
　（式中、Ｂｕはブチル基を表す。）
　本発明の高分子化合物は、６００ｎｍの光等の長波長の光の吸光度が高く、太陽光を効率的に吸収するため、本発明の高分子化合物を用いて製造した有機光電変換素子は短絡電流密度が大きくなる。また、本発明の高分子化合物は、イオン化ポテンシャルが大きく、大きな解放端電圧を得ることができる。
　本発明の有機光電変換素子は、一対の電極と、該電極間に機能層を有し、該機能層が電子受容性化合物と本発明の高分子化合物を含有する。電子受容性化合物としては、フラーレン、フラーレン誘導体が好ましい。有機光電変換素子の具体例としては、
１．一対の電極と、該電極間に機能層を有し、該機能層が電子受容性化合物と、本発明の高分子化合物とを含有する有機光電変換素子；
２．一対の電極と、該電極間に機能層を有し、該機能層が電子受容性化合物と、本発明の高分子化合物とを含有する有機光電変換素子であって、該電子受容性化合物がフラーレン誘導体である有機光電変換素子；
が挙げられる。前記一対の電極は、通常、少なくとも一方が透明又は半透明であり、以下、その場合を一例として説明する。
　前記１．の有機光電変換素子では、電子受容性化合物及び前記高分子化合物を含有する機能層における該電子受容性化合物の量が、前記高分子化合物１００重量部に対して、１０~１０００重量部であることが好ましく、２０~５００重量部であることがより好ましい。また、前記２．の有機光電変換素子では、フラーレン誘導体及び前記高分子化合物を含有する機能層における該フラーレン誘導体の量が、該重合体１００重量部に対して、１０~１０００重量部であることが好ましく、２０~５００重量部であることがより好ましい。光電変換効率を高める観点からは、機能層における該フラーレン誘導体の量が、該重合体１００重量部に対して、２０~４００重量部であることが好ましく、４０~２５０重量部であることがより好ましく、８０~１２０重量部であることがさらに好ましい。短絡電流密度を高める観点からは、機能層における該フラーレン誘導体の量が、該重合体１００重量部に対して、２０~２５０重量部であることが好ましく、４０~１２０重量部であることがより好ましい。
　有機光電変換素子が高い光電変換効率を有するためには、前記電子受容性化合物及び式（１）で表される高分子化合物が所望の入射光のスペクトルを効率よく吸収することができる吸収域を有するものであること、ヘテロ接合界面が励起子を効率よく分離するためにヘテロ接合界面を多く含むこと、ヘテロ接合界面が生成した電荷を速やかに電極へ輸送する電荷輸送性を有することが重要である。
　このような観点から、有機光電変換素子としては、前記１．、前記２．の有機光電変換素子が好ましく、ヘテロ接合界面を多く含むという観点からは、前記２．の有機光電変換素子がより好ましい。また、本発明の有機光電変換素子には、少なくとも一方の電極と該素子中の機能層との間に付加的な層を設けてもよい。付加的な層としては、ホール又は電子を輸送する電荷輸送層、バッファ層等が挙げられる。
　本発明の有機光電変換素子は、通常、基板上に形成される。該基板は、電極を形成し、有機物の層を形成する際に化学的に変化しないものであればよい。基板の材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコンが挙げられる。不透明な基板の場合には、反対の電極（即ち、基板から遠い方の電極）が透明又は半透明であることが好ましい。
　一対の電極の材料には、金属、導電性高分子等を用いることができる。一対の電極のうち一方の電極の材料は仕事関数の小さい材料が好ましい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらの金属のうちの２つ以上の金属の合金、又はそれらの金属のうちの１つ以上の金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１つ以上の金属との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金が挙げられる。
　前記の透明又は半透明の電極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料を用いて作製された膜、ＮＥＳＡ、金、白金、銀、銅が用いられ、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、電極材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
　前記付加的な層としての電荷輸送層、即ち、ホール輸送層又は電子輸送層に用いられる材料として、それぞれ後述の電子供与性化合物、電子受容性化合物を用いることができる。
　付加的な層としてのバッファ層に用いられる材料としては、フッ化リチウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のハロゲン化物又は酸化物等を用いることができる。また、酸化チタン等の無機半導体の微粒子を用いることもできる。
　本発明の有機光電変換素子における前記機能層としては、例えば、本発明の高分子化合物と電子受容性化合物とを含有する有機薄膜を用いることができる。
　前記有機薄膜は、膜厚が、通常、１ｎｍ~１００μｍであり、好ましくは２ｎｍ~１０００ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ~５００ｎｍであり、さらに好ましくは２０ｎｍ~２００ｎｍである。
　前記有機薄膜は、前記高分子化合物を一種単独で含んでいても二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、前記有機薄膜のホール輸送性を高めるため、前記有機薄膜中に電子供与性化合物として、低分子化合物及び／又は前記高分子化合物以外の高分子化合物を混合して用いることもできる。
　式（１）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物以外に有機薄膜が含んでいてもよい電子供与性化合物としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体が挙げられる。
　前記電子受容性化合物としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、Ｃ６０等のフラーレン及びその誘導体、カーボンナノチューブ、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン等のフェナントロリン誘導体が挙げられ、とりわけフラーレン及びその誘導体が好ましい。
　なお、前記電子供与性化合物、前記電子受容性化合物は、これらの化合物のエネルギー準位のエネルギーレベルから相対的に決定される。
　フラーレン及びその誘導体としては、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８４及びその誘導体が挙げられる。フラーレン誘導体とは、フラーレンの少なくとも一部が修飾された化合物を表す。
　フラーレン誘導体としては、例えば、式（Ｉ）で表される化合物、式（ＩＩ）で表される化合物、式（ＩＩＩ）で表される化合物、式（ＩＶ）で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
（式（Ｉ）~（ＩＶ）中、Ｒａは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基又はエステル構造を有する基である。複数個あるＲａは、同一であっても相異なってもよい。Ｒｂはアルキル基又はアリール基を表す。複数個あるＲｂは、同一であっても相異なってもよい。）
　Ｒａ及びＲｂで表されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基の定義、具体例は、Ｒで表されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基の定義、具体例と同じである。
　Ｒａで表されるエステル構造を有する基は、例えば、式（Ｖ）で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
（式（Ｖ）中、ｕ１は、１~６の整数を表す、ｕ２は、０~６の整数を表す、Ｒｃは、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）
　Ｒｃで表されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基の定義、具体例は、Ｒで表されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基の定義、具体例と同じである。
　Ｃ６０の誘導体の具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
　Ｃ７０の誘導体の具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
　前記有機薄膜は、如何なる方法で製造してもよく、例えば、本発明の高分子化合物を含む溶液からの成膜による方法で製造してもよいし、真空蒸着法により有機薄膜を形成してもよい。溶液からの成膜により有機薄膜を製造する方法としては、例えば、一方の電極上に該溶液を塗布し、その後、溶媒を蒸発させて有機薄膜を製造する方法が挙げられる。
　溶液からの成膜に用いる溶媒は、本発明の高分子化合物を溶解させるものであれば特に制限はない。この溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼ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、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン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、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテルが挙げられる。本発明の高分子化合物は、通常、前記溶媒に０．１重量％以上溶解させることができる。
　溶液からの成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法等の塗布法を用いることができ、スピンコート法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法が好ましい。
　有機光電変換素子は、透明又は半透明の電極から太陽光等の光を照射することにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することにより有機薄膜太陽電池モジュールとして用いることもできる。
　また、電極間に電圧を印加した状態で、透明又は半透明の電極から光を照射することにより、光電流が流れ、有機光センサーとして動作させることができる。有機光センサーを複数集積することにより有機イメージセンサーとして用いることもできる。
　本発明の有機薄膜トランジスタは、ソース電極と、ドレイン電極と、有機半導体層と、ゲート電極とを備え、前記有機半導体層に式（Ａ）で表される繰り返し単位と式（Ｂ）で表される繰り返し単位とを含む高分子化合物を含有する。
　本発明の高分子化合物は電荷移動度が高いため、本発明の高分子化合物を含む有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタは、電界効果移動度が高くなる。
　以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量はサイズエクスクルージョンクロマトグラフィー（ＳＥＣ）により求めた。
　カラム：　ＴＯＳＯＨ　ＴＳＫｇｅｌ　ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（２本）＋　ＴＳＫｇｅｌ　ＳｕｐｅｒＨ２０００（４．６ｍｍ　Ｉ．ｄ．×　１５ｃｍ）；検出器：ＲＩ　（ＳＨＩＭＡＤＺＵ　ＲＩＤ−１０Ａ）；移動相：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
参考例１（化合物１の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した１０００ｍＬの４つ口フラスコに、３−ブロモチオフェンを１３．０ｇ（８０．０ｍｍｏｌ）、ジエチルエーテルを８０ｍＬ入れて均一な溶液とした。該溶液を−７８℃に保ったまま、２．６Ｍのブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）のヘキサン溶液を３１ｍＬ（８０．６ｍｍｏｌ）滴下した。−７８℃で２時間反応させた後、８．９６ｇの３−チオフェンアルデヒド（８０．０ｍｍｏｌ）を２０ｍＬのジエチルエーテルに溶解させた溶液を反応液に滴下した。滴下後、反応液を−７８℃で３０分攪拌し、さらに室温（２５℃）で３０分攪拌した。反応液を再度−７８℃に冷却し、２．６Ｍのｎ−ＢｕＬｉのヘキサン溶液６２ｍＬ（１６１ｍｍｏｌ）を１５分かけて滴下した。滴下後、反応液を−２５℃で２時間攪拌し、さらに室温（２５℃）で１時間攪拌した。その後、反応液を−２５℃に冷却し、６０ｇのヨウ素（２３６ｍｍｏｌ）を１０００ｍＬのジエチルエーテルに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。滴下後、反応液を室温（２５℃）で２時間攪拌し、１規定のチオ硫酸ナトリウム水溶液５０ｍＬを加えて反応を停止させた。反応液にジエチルエーテルを加え、反応生成物を含む有機層を抽出した後、硫酸マグネシウムで反応生成物を含む有機層を乾燥し、濃縮して３５ｇの粗生成物を得た。粗生成物を、クロロホルムを用いる再結晶により精製して化合物１を２８ｇ得た。
参考例２（化合物２の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
　３００ｍＬの４つ口フラスコに、参考例１で合成したビスヨードチエニルメタノール（化合物１）を１０ｇ（２２．３ｍｍｏｌ）、塩化メチレンを１５０ｍＬ加えて均一な溶液とした。該溶液にクロロクロム酸ピリジニウムを７．５０ｇ（３４．８ｍｍｏｌ）加え、室温（２５℃）で１０時間攪拌した。反応液を濾過して不溶物を除去後、濾液を濃縮して化合物２を１０．０ｇ（２２．４ｍｍｏｌ）得た。
参考例３（化合物３の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した３００ｍＬフラスコに、参考例２で合成した化合物２を１０．０ｇ（２２．３ｍｍｏｌ）、銅粉末を６．０ｇ（９４．５ｍｍｏｌ）、脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を１２０ｍＬ加えて、１２０℃で４時間攪拌した。反応後、フラスコを室温（２５℃）まで冷却し、反応液をシリカゲルカラムに通して不溶成分を除去した。その後、反応液に水５００ｍＬを加え、さらにクロロホルムを加え、反応生成物を含む有機層を抽出した。クロロホルム溶液である有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮して粗製物を得た。粗製物を展開液がクロロホルムであるシリカゲルカラムで精製し、化合物３を３．２６ｇ得た。
参考例４（化合物４の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
　メカニカルスターラーを備え、フラスコ内の気体をアルゴンで置換した３００ｍＬ４つ口フラスコに、参考例３で合成した化合物３を３．８５ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、クロロホルムを５０ｍＬ、トリフルオロ酢酸を５０ｍＬ入れて均一な溶液とした。該溶液に過ホウ酸ナトリウム１水和物を５．９９ｇ（６０ｍｍｏｌ）加え、室温（２５℃）で４５分間攪拌した。その後、反応液に水２００ｍＬを加え、さらにクロロホルムを加え、反応生成物を含む有機層を抽出した。クロロホルム溶液である有機層をシリカゲルカラムに通し、エバポレーターで濾液の溶媒を留去した。残渣を、メタノールを用いて再結晶することにより化合物４を５３４ｍｇ得た。
１Ｈ　ＮＭＲ　ｉｎ　ＣＤＣｌ３（ｐｐｍ）：７．６４（ｄ、１Ｈ）、７．４３（ｄ、１Ｈ）、７．２７（ｄ、１Ｈ）、７．１０（ｄ、１Ｈ）
参考例５（化合物５の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した１００ｍＬ四つ口フラスコに、化合物４を１．００ｇ（４．８０ｍｍｏｌ）と脱水ＴＨＦを３０ｍｌ入れて均一な溶液とした。フラスコを−２０℃に保ちながら、反応液に１Ｍの３，７−ジメチルオクチルマグネシウムブロミドのエーテル溶液を１２．７ｍＬ加えた。その後、３０分かけて温度を−５℃まで上げ、その温度で反応液を３０分攪拌した。その後、１０分かけて温度を０℃に上げ、反応液を１．５時間攪拌した。その後、反応液に水を加えて反応を停止し、さらに酢酸エチルを加え、反応生成物を含む有機層を抽出した。酢酸エチル溶液である有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、シリカゲルカラムに通した後、溶媒を留去して化合物５を１．５０ｇ得た。
１Ｈ　ＮＭＲ　ｉｎ　ＣＤＣｌ３（ｐｐｍ）：８．４２（ｂ、１Ｈ）、７．２５（ｄ、１Ｈ）、７．２０（ｄ、１Ｈ）、６．９９（ｄ、１Ｈ）、６．７６（ｄ、１Ｈ）、２．７３（ｂ、１Ｈ）、１．９０（ｍ、４Ｈ）、１．５８‐１．０２（ｂ、２０Ｈ）、０．９２（ｓ、６Ｈ）、０．８８（ｓ、１２Ｈ）
参考例６（化合物６の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した２００ｍＬフラスコに、化合物５を１．５０ｇ、トルエンを３０ｍＬ入れて均一な溶液とした。該溶液にｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム１水和物を１００ｍｇ入れて１００℃で１．５時間攪拌を行った。反応液を室温（２５℃）まで冷却後、水５０ｍＬを加え、さらにトルエンを加えて反応生成物を含む有機層を抽出した。トルエン溶液である有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。得られた粗生成物を、展開溶媒がヘキサンであるシリカゲルカラムで精製し、化合物６を１．３３ｇ得た。ここまでの操作を複数回行った。
１Ｈ　ＮＭＲ　ｉｎ　ＣＤＣｌ３（ｐｐｍ）：６．９８（ｄ、１Ｈ）、６．９３（ｄ、１Ｈ）、６．６８（ｄ、１Ｈ）、６．５９（ｄ、１Ｈ）、１．８９（ｍ、４Ｈ）、１．５８‐１．００（ｂ、２０Ｈ）、０．８７（ｓ、６Ｈ）、０．８６（ｓ、１２Ｈ）
参考例７（化合物７の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した２００ｍＬフラスコに、化合物６を２．１６ｇ（４．５５ｍｍｏｌ）、脱水ＴＨＦを１００ｍＬ入れて均一な溶液とした。該溶液を−７８℃に保ち、該溶液に２．６Ｍのｎ−ＢｕＬｉのヘキサン溶液４．３７ｍＬ（１１．４ｍｍｏｌ）を１０分かけて滴下した。滴下後、反応液を−７８℃で３０分攪拌し、次いで、室温（２５℃）で２時間攪拌した。その後、フラスコを−７８℃に冷却し、反応液にトリブチルスズクロリドを４．０７ｇ（１２．５ｍｍｏｌ）加えた。添加後、反応液を−７８℃で３０分攪拌し、次いで、室温（２５℃）で３時間攪拌した。その後、反応液に水２００ｍｌを加えて反応を停止し、酢酸エチルを加えて反応生成物を含む有機層を抽出した。酢酸エチル溶液である有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、エバポレーターで溶媒を留去した。得られたオイル状の物質を展開溶媒がヘキサンであるシリカゲルカラムで精製した。シリカゲルカラムのシリカゲルには、あらかじめ５ｗｔ％のトリエチルアミンを含むヘキサンに５分間浸し、その後、ヘキサンで濯いだシリカゲルを用いた。精製後、化合物７を３．５２ｇ（３．３４ｍｍｏｌ）得た。
実施例１（高分子化合物１の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した１００ｍＬフラスコに、化合物７を３００ｍｇ（０．２８５ｍｍｏｌ）、Ｓｙｎｌｅｔｔ．９，１４５０−１４５２（１９９９）に記載の方法で合成した化合物８を８５ｍｇ（０．２７４ｍｍｏｌ）、トルエン２０ｍｌを入れて均一溶液とした。得られたトルエン溶液を、アルゴンで３０分バブリングした。その後、トルエン溶液に、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを３．７７ｍｇ（０．００４１ｍｍｏｌ）、トリス（２−トルイル）ホスフィン７．５ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で６時間攪拌した。その後、反応液にフェニルブロミドを７９ｍｇ加え、さらに４時間攪拌した。その後、フラスコを２５℃に冷却し、反応液をメタノール２００ｍＬに注いだ。析出したポリマーを濾過し、得られたポリマーを、円筒濾紙に入れ、ソックスレー抽出器を用いて、メタノール、アセトン及びヘキサンでそれぞれ５時間抽出した。円筒濾紙内に残ったポリマーを、ｏ−ジクロロベンゼン２０ｍＬに溶解させ、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム２ｇと水４０ｍＬを加え、８時間還流下で攪拌を行った。水層を除去後、有機層を水５０ｍｌで２回洗浄し、次いで、３ｗｔ％の酢酸水溶液５０ｍＬで２回洗浄し、次いで、水５０ｍＬで２回洗浄し、得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーをろ過後、乾燥し、得られたポリマーをｏ−ジクロロベンゼン２０ｍＬに再度溶解し、アルミナ／シリカゲルカラムを通した。得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させ、ポリマーを濾過後、乾燥し、精製された重合体７２ｍｇを得た。以下、この重合体を高分子化合物１と呼称する。ＧＰＣで測定した高分子化合物１の分子量（ポリスチレン換算）はＭｗ＝１５０００、Ｍｎ＝４９００であった。
実施例２（高分子化合物２の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した１００ｍＬフラスコに、化合物７を１６０ｍｇ（０．１５２ｍｍｏｌ）、特開２００６−２４８９４４に記載の方法で合成した化合物９を５０ｍｇ（０．１４５ｍｍｏｌ）、トルエン１２ｍｌを入れて均一溶液とした。得られたトルエン溶液を、アルゴンで３０分バブリングした。その後、トルエン溶液に、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを１．９９ｍｇ（０．００２２ｍｍｏｌ）、トリス（２−トルイル）ホスフィン４．０ｍｇ（０．０１３ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で８時間攪拌した。その後、反応液にフェニルブロミドを５５ｍｇ加え、さらに４時間攪拌した。その後、フラスコを２５℃に冷却し、反応液をメタノール１００ｍＬに注いだ。析出したポリマーを濾過し、得られたポリマーを、円筒濾紙に入れ、ソックスレー抽出器を用いて、メタノール及びアセトンでそれぞれ５時間抽出した。円筒濾紙内に残ったポリマーを、ｏ−ジクロロベンゼン１０ｍＬに溶解させ、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム０．５ｇと水２０ｍＬを加え、８時間還流下で攪拌を行った。水層を除去後、有機層を水５０ｍｌで２回洗浄し、次いで、３ｗｔ％の酢酸水溶液５０ｍＬで２回洗浄し、次いで、水５０ｍＬで２回洗浄し、得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーを濾過後、乾燥し、得られたポリマーをｏ−ジクロロベンゼン１０ｍＬに再度溶解し、アルミナ／シリカゲルカラムを通した。得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させ、ポリマーを濾過後、乾燥し、精製された重合体８８ｍｇを得た。以下、この重合体を高分子化合物２と呼称する。ＧＰＣで測定した高分子化合物２の分子量（ポリスチレン換算）はＭｗ＝２００００、Ｍｎ＝６３００であった。
参考例８（高分子化合物３の合成）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036
　フラスコ内の気体をアルゴンで置換した２Ｌ四つ口フラスコに、化合物（Ｅ）を７．９２８ｇ（１６．７２ｍｍｏｌ）、化合物（Ｆ）を１３．００ｇ（１７．６０ｍｍｏｌ）、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド（商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、シグマアルドリッチ社製、ＣＨ３Ｎ［（ＣＨ２）７ＣＨ３］３Ｃｌ、ｄｅｎｓｉｔｙ　０．８８４ｇ／ｍｌ、２５℃）を４．９７９ｇ、及びトルエンを４０５ｍｌ入れ、撹拌しながら反応系内を３０分間アルゴンバブリングした。フラスコ内にジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）を０．０２ｇ加え、１０５℃に昇温し、撹拌しながら２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム水溶液４２．２ｍｌを滴下した。滴下終了後５時間反応させ、その後、フェニルボロン酸２．６ｇとトルエン１．８ｍｌとを加え、１０５℃で１６時間撹拌した。その後、反応液にトルエン７００ｍｌ及び７．５ｗｔ％のジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物水溶液２００ｍｌを加え、８５℃で３時間撹拌した。反応液の水層を除去後、有機層を６０℃のイオン交換水３００ｍｌで２回、６０℃の３ｗｔ％酢酸３００ｍｌで１回、さらに６０℃のイオン交換水３００ｍｌで３回洗浄した。有機層をセライト、アルミナ及びシリカを充填したカラムに通し、濾液を得た。その後、熱トルエン８００ｍｌでカラムを洗浄し、洗浄トルエン溶液を濾液に加えた。得られた溶液を７００ｍｌまで濃縮した後、濃縮した溶液を２Ｌのメタノールに加え、重合体を沈殿させた。重合体を濾過し、５００ｍｌのメタノール、５００ｍｌのアセトン、５００ｍｌのメタノールで順次洗浄した。重合体を５０℃で一晩真空乾燥することにより、ペンタチエニル−フルオレンコポリマー（高分子化合物３）１２．２１ｇを得た。高分子化合物３のポリスチレン換算の重量平均分子量は１．１×１０５であった。
測定例１（有機薄膜の吸光度の測定）
　高分子化合物１を１重量％の濃度でｏ−ジクロロベンゼンに溶解させ、塗布溶液を作製した。得られた塗布溶液をガラス基板上に、スピンコートで塗布した。塗布操作は２３℃で行った。その後、大気下１２０℃の条件で５分間ベークし、膜厚約１００ｎｍの有機薄膜を得た。有機薄膜の吸収スペクトルを分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ−６７０）で測定した。測定したスペクトルを図１に示す。６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ及び９００ｎｍにおける吸光度を表１に示す。
測定例２（有機薄膜の吸光度の測定）
　高分子化合物２を１重量％の濃度でｏ−ジクロロベンゼンに溶解させ、塗布溶液を作製した。得られた塗布溶液をガラス基板上に、スピンコートで塗布した。塗布操作は２３℃で行った。その後、大気下１２０℃の条件で５分間ベークし、膜厚約１００ｎｍの有機薄膜を得た。有機薄膜の吸収スペクトルを分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ−６７０）で測定した。測定したスペクトルを図１に示す。６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ及び９００ｎｍにおける吸光度を表１に示す。
比較例１（有機薄膜の吸光度の測定）
　高分子化合物３を０．５重量％の濃度でｏ−ジクロロベンゼンに溶解させ、塗布溶液を作製した。得られた塗布溶液をガラス基板上に、スピンコートで塗布した。塗布操作は２３℃で行った。その後、大気下１２０℃の条件で５分間ベークし、膜厚約１００ｎｍの有機薄膜を得た。有機薄膜の吸収スペクトルを分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ−６７０）で測定した。測定したスペクトルを図１に示す。６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ及び９００ｎｍにおける吸光度を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
 実施例３（有機薄膜のイオン化ポテンシャルの測定）
測定例１で作成した有機薄膜で、大気中光電子分光装置（理研計器製ＡＣ−２）を用いてイオン化ポテンシャルを測定した。得られたイオン化ポテンシャルは、５．４ｅＶであった。
実施例４（有機薄膜のイオン化ポテンシャルの測定）
測定例１で作成した有機薄膜で、大気中光電子分光装置（理研計器製ＡＣ−２）を用いてイオン化ポテンシャルを測定した。得られたイオン化ポテンシャルは、５．６ｅＶであった。
比較例２（有機薄膜のイオン化ポテンシャルの測定）
比較例１で作成した有機薄膜で、大気中光電子分光装置（理研計器製ＡＣ−２）を用いてイオン化ポテンシャルを測定した。得られたイオン化ポテンシャルは、５．２ｅＶであった。
　本発明の高分子化合物は、長波長の光の吸光度が大きいため、有機光電変換素子に極めて有用である。

Claims (8)

  1. 式（Ａ）で表される繰り返し単位と式（Ｂ）で表される繰り返し単位とを含む高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    〔式（Ａ）及び式（Ｂ）中、Ｒ及びＱは、互いに同一又は相異なり、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基又は式（２）で表される基を表す。複数個あるＲ及びＱは、それぞれ同一でも相異なっていてもよい。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    （式（２）中、ｍ１は、０~６の整数を表し、ｍ２は、０~６の整数を表す。Ｒ’は、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）〕
  2. 式（１）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    〔式（１）中、Ｒ及びＱは、互いに同一又は相異なり、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基又は式（２）で表される基を表す。複数個あるＲ及びＱは、それぞれ同一でも相異なっていてもよい。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    （式（２）中、ｍ１は、０~６の整数を表し、ｍ２は、０~６の整数を表す。Ｒ’は、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）〕
  3. 一対の電極と、該電極間に設けられた機能層とを有し、該機能層が電子受容性化合物と請求項１に記載の高分子化合物とを含む有機光電変換素子。
  4. 一対の電極と、該電極間に設けられた機能層とを有し、該機能層が電子受容性化合物と請求項２に記載の高分子化合物とを含む有機光電変換素子。
  5. 前記機能層中に含まれる電子受容性化合物の量が、前記高分子化合物１００重量部に対して、１０~１０００重量部である請求項３に記載の有機光電変換素子。
  6. 前記機能層中に含まれる電子受容性化合物の量が、前記高分子化合物１００重量部に対して、１０~１０００重量部である請求項４に記載の有機光電変換素子。
  7. 電子受容性化合物が、フラーレン誘導体である請求項３~６のいずれかに記載の有機光電変換素子。
  8. ソース電極と、ドレイン電極と、有機半導体層と、ゲート電極とを備え、前記有機半導体層に請求項１又は２に記載の高分子化合物を含む有機薄膜トランジスタ。
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