WO2020218190A1 - 高分子化合物 - Google Patents

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WO2020218190A1
WO2020218190A1 PCT/JP2020/016873 JP2020016873W WO2020218190A1 WO 2020218190 A1 WO2020218190 A1 WO 2020218190A1 JP 2020016873 W JP2020016873 W JP 2020016873W WO 2020218190 A1 WO2020218190 A1 WO 2020218190A1
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WO
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group
hydrocarbon group
carbon atoms
represented
structural unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/016873
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇 倉田
良樹 今西
紅里 山上
光 田中
一剛 萩谷
Original Assignee
東洋紡株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a polymer compound, an organic semiconductor material containing the polymer compound, an organic electronic device containing the organic semiconductor material, and a solar cell module containing the organic electronic device.
  • Organic semiconductor materials are one of the most important materials in the field of organic electronics, and can be classified into electron-donating p-type organic semiconductor materials and electron-accepting n-type organic semiconductor materials.
  • Various semiconductor devices can be manufactured by appropriately combining such p-type organic semiconductor materials and n-type organic semiconductor materials.
  • Semiconductor devices include, for example, organic electroluminescence that emits light by the action of excitons (exciton) formed by the recombination of electrons and holes, organic thin-film solar cells that convert light into electric power, and organic that controls current and voltage. It is used in organic electronic devices such as thin films.
  • An example of an organic semiconductor material used in an organic electronic device is disclosed in, for example, Patent Document 1.
  • the organic semiconductor material described in Patent Document 1 contains a polymer compound having a structural unit having a specific benzobisthiazole skeleton.
  • Organic thin-film solar cells are useful for environmental conservation because they do not emit carbon dioxide into the atmosphere, and because they have a simple structure and are easy to manufacture, demand is increasing.
  • Organic thin-film solar cells are desired to have high efficiency of converting sunlight energy into electric power (photoelectric conversion efficiency ⁇ ).
  • the short-circuit current density (Jsc) is greatly affected by the manufacturing process when manufacturing organic electronic devices, such as the molecular density of organic semiconductor materials, and the open circuit voltage (Voc) and curve.
  • the factor (FF) is greatly affected by the phase separation state of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor and the molecular structure of the organic semiconductor material. Therefore, if the molecular structure of the polymer compound constituting the organic semiconductor material is optimized, the product [Voc ⁇ FF] of the open circuit voltage (Voc) and the curve factor (FF) can be increased, and the photoelectric conversion efficiency ⁇ can be increased. It is thought that it will be possible.
  • T 1 and T 2 may be independently substituted with an alkoxy group, a thioalkoxy group, a hydrocarbon group or an organosilyl group, respectively. It is a thiophene ring, a thiazole ring which may be substituted with a hydrocarbon group or an organosilyl group, or a hydrocarbon group, an organosilyl group, an alkoxy group, a thioalkoxy group, a trifluoromethyl group, or a halogen atom.
  • B 1 and B 2 each independently represent a thiophene ring which may be substituted with a hydrocarbon group, a thiazole ring which may be substituted with a hydrocarbon group, or an ethynylene group. ..
  • R a represents R a1 or * -R a2 -OR a1 .
  • R a1 represents a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • R a2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms
  • * represents a bond.
  • R b independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R c represents R c1 or * -R c2 -OR c1 .
  • R c1 represents a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • R c2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms
  • * represents a bond.
  • [2] The polymer compound according to [1], wherein the structural unit A and the structural unit B are randomly arranged.
  • [3] The polymer compound according to [1] or [2], wherein the structural unit A and the structural unit B have a molar ratio of 1: 2 to 1: 5.
  • n1 represents an integer of 1 to 3
  • n2 represents an integer of 1 or 2
  • n3 represents an integer of 1 to 5
  • a plurality of R 15s may be the same or different
  • a plurality of R 16s may be the same or different
  • Multiple R 17s may be the same or different.
  • Each of R 18 independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, and a plurality of R 18s may be the same or different.
  • R 19 and R 20 each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms. * Represents a bond.
  • the polymer compound of the present invention has a structural unit A represented by the above formula (A) and a structural unit B represented by the above formula (B).
  • the photoelectric conversion efficiency ⁇ of the organic electronic device can be increased.
  • the present inventors have been diligently studying to solve the above problems.
  • the molecular structure of the polymer compound is changed to the above formula (
  • the structure has a structural unit A represented by A) and a structural unit B represented by the above formula (B), and an organic electronic device may be produced using an organic semiconductor material containing this polymer compound.
  • the heading and the present invention have been completed.
  • the polymer compound of the present invention is characterized in that it has a structural unit A represented by the following formula (A) and a structural unit B represented by the following formula (B).
  • T 1 and T 2 may be independently substituted with an alkoxy group, a thioalkoxy group, a hydrocarbon group or an organosilyl group, respectively. It is a thiophene ring, a thiazole ring which may be substituted with a hydrocarbon group or an organosilyl group, or a hydrocarbon group, an organosilyl group, an alkoxy group, a thioalkoxy group, a trifluoromethyl group, or a halogen atom. Represents a optionally substituted phenyl group.
  • B 1 and B 2 each independently represent a thiophene ring which may be substituted with a hydrocarbon group, a thiazole ring which may be substituted with a hydrocarbon group, or an ethynylene group. ..
  • R a represents R a1 or * -R a2 -OR a1 .
  • R a1 represents a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • R a2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms
  • * represents a bond.
  • R b independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R c represents R c1 or * -R c2 -OR c1 .
  • R c1 represents a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • R c2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms
  • * represents a bond.
  • the molecular structure of the above polymer compound is optimized, among the factors that determine the photoelectric conversion efficiency ⁇ of an organic electronic device, the open circuit voltage (Voc) and the curve factor (FF), which are affected by the organic semiconductor material, The product [Voc ⁇ FF] can be increased. As a result, the photoelectric conversion efficiency ⁇ of the organic electronic device can be increased, and the output of the organic electronic device can be stabilized.
  • the structural unit A represented by the above formula (A) is represented by the structural unit represented by the following formula (1) (hereinafter, may be referred to as a benzobisthiazole structural unit) and the following formula (2).
  • the structural units are arranged alternately.
  • T 1 and T 2 are independently an alkoxy group, a thioalkoxy group, a thiophene ring, or a thiazole ring, respectively. Or represents a phenyl group.
  • the thiophene ring may be substituted with a hydrocarbon group or an organosilyl group
  • the thiazole ring may be substituted with a hydrocarbon group or an organosilyl group
  • the phenyl group may be a hydrocarbon group, an organosilyl group, It may be substituted with an alkoxy group, a thioalkoxy group, a trifluoromethyl group, or a halogen atom.
  • the halogen atom any of fluorine, chlorine, bromine and iodine can be used.
  • the organosilyl group means a monovalent group in which one or more hydrocarbon groups are substituted for Si atoms, and the number of hydrocarbon groups substituted for Si atoms is preferably two or more, preferably three. More preferred.
  • the T 1 and T 2 may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of easy production.
  • the groups T 1 and T 2 are preferably groups represented by any of the following formulas (t1) to (t5) independently. That is, the alkoxy group represented by T 1 and T 2 is preferably a group represented by the following formula (t 1), and the thioalkoxy group represented by T 1 and T 2 is represented by the following formula (t 2).
  • the group represented by the above T 1 and T 2 is preferably the group represented by the following formula (t 3) as the thiophene ring represented by the above T 1 and T 2 , and the thiazole ring represented by the above T 1 and T 2 is preferably the following formula.
  • the group represented by (t4) is preferable, and the phenyl group represented by T 1 and T 2 is preferably the group represented by the following formula (t 5).
  • T 1 and T 2 are groups represented by any of the following formulas (t1) to (t5), short wavelength light can be absorbed and high flatness is obtained, which is efficient. Since ⁇ - ⁇ stacking is formed in, the photoelectric conversion efficiency ⁇ can be further increased.
  • R 13, R 14 each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms.
  • R 15 and R 16 each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms or a group represented by * -Si (R 18 ) 3 .
  • Each of R 17 independently contains a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, * -Si (R 18 ) 3 , * -OR 19 , * -SR 20 , * -CF 3 , or a halogen atom. Represent.
  • n1 represents an integer of 1 to 3
  • n2 represents an integer of 1 or 2
  • n3 represents an integer of 1 to 5
  • a plurality of R 15s may be the same or different
  • a plurality of R 16s may be the same or different
  • Multiple R 17s may be the same or different.
  • Each of R 18 independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, and a plurality of R 18s may be the same or different.
  • R 19 and R 20 each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms. * Represents a bond.
  • a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 13 to R 17 a hydrocarbon group having a branch is preferable, and a branched chain saturated hydrocarbon is more preferable. It is a hydrogen group.
  • the hydrocarbon groups represented by R 13 to R 17 have branches, the solubility in an organic solvent can be increased, and the polymer compound of the present invention can obtain appropriate crystallinity.
  • the number of carbon atoms of the hydrocarbon group represented by R 13 to R 17 is preferably 6 to 30, more preferably 8 to 25, still more preferably 8 to 20, and particularly preferably 8 to 16.
  • hydrocarbon group represented by R 13 to R 17 include an alkyl group having 6 carbon atoms such as an n-hexyl group; an alkyl group having 7 carbon atoms such as an n-heptyl group; and n-octyl.
  • Alkyl group Alkyl group; n-tridecyl group, 1-n-pentyloctyl group, 2-n-pentyloctyl group, 1-n-butylnonyl group, 2-n-butylnonyl group, 1-methyldodecyl group, 2-methyldodecyl group
  • Such as an alkyl group having 13 carbon atoms n-tetradecyl group, 1-n-heptyl heptyl group, 1-n-hexyl octyl group, 2-n-hexyl octyl group, 1-n-pentyl nonyl group, 2-n- 14-carbon alkyl group such as pentyl-nonyl group; 15-carbon alkyl group such as n-pentadecyl group, 1-n-heptyloctyl group, 1-n-hexylnonyl group, 2-n-hexylnonyl group; n -
  • the polymer compound of the present invention has improved solubility in an organic solvent and has appropriate crystallinity.
  • the hydrocarbon group represented by R 13 to R 17 is particularly preferably a branched chain alkyl group having 8 to 16 carbon atoms.
  • R 18 in the * -Si (R 18) 3 of the groups represented by R 15 ⁇ R 17 are each independently of 1 to 20 carbon atoms aliphatic hydrocarbon It represents a group or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, and the plurality of R 18s may be the same or different.
  • R 15 to R 17 are groups represented by * -Si (R 18 ) 3
  • the polymer compound of the present invention has improved solubility in an organic solvent.
  • the halogen atom represented by R 17 is preferably fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group represented by R 18 is preferably 1 to 18, and more preferably 1 to 8.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R 18 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group and a tert-.
  • Pentyl group isopentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, 2-octylbutyl
  • Examples thereof include a group, an n-tridecyl group, an n-tetradecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, a 2-hexadecyl group, an n-heptadecyl group and an octadecyl group.
  • the number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon group represented by R 18 is preferably 6 to 8, more preferably 6 or 7, and particularly preferably 6.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group represented by R 18 include a phenyl group and the like.
  • R 18 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably an isopropyl group.
  • the plurality of R 18s may be the same or different, but are preferably the same.
  • the groups of * -Si (R 18 ) 3 represented by R 15 to R 17 are specifically trimethylsilyl groups, ethyldimethylsilyl groups, and isopropyldimethylsilyl groups.
  • Alkylsilyl groups such as groups, triisopropylsilyl groups, tert-butyldimethylsilyl groups, triethylsilyl groups, triisobutylsilyl groups, tripropylsilyl groups, tributylsilyl groups, dimethylphenylsilyl groups, methyldiphenylsilyl groups; triphenylsilyl groups.
  • Examples thereof include an arylsilyl group such as a tert-butylchlorodiphenylsilyl group; and the like. Of these, an alkylsilyl group is preferable, and a trimethylsilyl group or a triisopropylsilyl group is particularly preferable.
  • R 19 or R 20 in the group * -O-R 19 or * -S-R 20 represented by R 17 are each independently a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • the hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms the group exemplified as the hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 13 to R 17 can be preferably used.
  • the plurality of R 15s may be the same or different, but are preferably the same.
  • n1 is preferably 1 or 2, more preferably 1.
  • the plurality of R 16s may be the same or different, but are preferably the same.
  • n2 is preferably 1.
  • the plurality of R 17s may be the same or different, but are preferably the same.
  • n3 is preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1.
  • an electron donating group or an electron attracting group can be used as T 1 and T 2 .
  • Examples of the electron donating group include a group represented by any of the following formulas (t1) to (t3).
  • * represents a bond that binds to the thiazole ring of the benzobisthiazole structural unit.
  • R 13 to R 15 represent the same groups as described above.
  • n1 is synonymous with the above.
  • the group represented by the above formula (t1) or the above formula (t3) is more preferable, and the above formula (t1) is more preferable from the viewpoint of excellent flatness of the structural unit represented by the above formula (1) as a whole.
  • the group represented by t3) is more preferable, and the group represented by the following formulas (t3-1) to (t3-16) is particularly preferable.
  • * represents a bond.
  • Examples of the electronic attracting group include a group represented by the following formula (t4) or the following formula (t5).
  • * represents a bond that binds to the thiazole ring of the benzobisthiazole structural unit.
  • R 16 and R 17 represent the same groups as described above. n2 and n3 are synonymous with the above.
  • B 1 and B 2 independently represent a thiophene ring, a thiazole ring, or an ethynylene group.
  • the thiophene ring may be substituted with a hydrocarbon group, and the thiazole ring may be substituted with a hydrocarbon group.
  • the above B 1 and B 2 may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of easy production.
  • B 1 and B 2 are preferably groups represented by any of the following formulas (b1) to (b3) independently. That is, the thiophene ring represented by B 1 and B 2 is preferably a group represented by the following formula (b 1), and the thiazole ring represented by B 1 and B 2 is represented by the following formula (b 2).
  • the group represented by the following formula (b3) is preferable as the ethynylene group represented by B 1 and B 2 .
  • the benzobisthiazole structural unit represented by the above formula (1) as a whole is excellent in flatness and can be obtained.
  • the polymer compound as a whole has excellent flatness.
  • B 1 and B 2 are groups represented by the following formulas (b1) and (b2)
  • an interaction between S atoms and N atoms occurs in the benzobisthiazole structural unit, and the flatness is further improved. improves.
  • the photoelectric conversion efficiency ⁇ can be further increased.
  • R 21 and R 22 each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms.
  • n4 represents an integer of 0 to 2
  • n5 represents 0 or 1
  • * Represents a bond
  • * on the left represents a bond that binds to the benzene ring of the benzobisthiazole structural unit.
  • R 21 and R 22 are hydrocarbon groups having 6 to 30 carbon atoms because the photoelectric conversion efficiency ⁇ may be further increased.
  • the hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 21 and R 22 is a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 13 to R 17.
  • the group exemplified as the hydrogen group can be preferably used.
  • the plurality of R 21s may be the same or different, but are preferably the same.
  • n4 is preferably 0 or 1, more preferably 0. When n4 is 0, it is preferable because the donor-acceptor type semiconductor polymer can be easily formed.
  • n5 is preferably 0.
  • the donor-acceptor type semiconductor polymer can be easily formed, which is preferable.
  • benzobisthiazole structural unit represented by the above formula (1) include structural units represented by the following formulas (1-1) to (1-48).
  • R a represents R a1 or * -R a2 -OR a1 .
  • R a1 represents a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • R a2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by Ra 1 include a linear hydrocarbon group or a hydrocarbon group having a branch, and a hydrocarbon group having a branch is preferable, and a branched chain is more preferable. It is a state saturated hydrocarbon group.
  • hydrocarbon group represented by R a1 has a branch, it is possible to increase the solubility in an organic solvent, the polymer compound of the present invention can be obtained an appropriate crystallinity.
  • hydrocarbon group represented by R a1 examples include the groups exemplified as the hydrocarbon groups represented by R 13 to R 17 .
  • the preferred groups are the same.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms represented by Ra 2 include a linear hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group, and a linear hydrocarbon group is preferable. Since the hydrocarbon group represented by R a2 is linear, it is considered that the molecular arrangement becomes regular and the performance is improved.
  • the hydrocarbon groups represented by R a2 is preferably 1 to 5, more preferably 3-5, still more preferably 4 or 5.
  • an aliphatic hydrocarbon group is preferable, and for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and a tert-.
  • examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a tert-pentyl group and an isopentyl group.
  • the above R b independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
  • an aliphatic hydrocarbon group is preferable, and for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and a tert-.
  • examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a tert-pentyl group and an isopentyl group.
  • the structural unit B represented by the above formula (B) is one in which the structural unit represented by the following formula (1) and the structural unit represented by the following formula (3) are alternately arranged.
  • R c represents R c1 or * -R c2 -OR c1 .
  • R c1 represents a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms
  • R c2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
  • hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by R c1 a hydrocarbon group having a branch is preferable, and a branched-chain saturated hydrocarbon group is more preferable.
  • the hydrocarbon group represented by R c1 has a branch, the solubility in an organic solvent can be increased, and the polymer compound of the present invention can obtain appropriate crystallinity.
  • the number of carbon atoms of the hydrocarbon group represented by R c1 is preferably 6 to 30, more preferably 8 to 25, still more preferably 8 to 20, and particularly preferably 8 to 16.
  • hydrocarbon group represented by R c1 examples include the groups exemplified as the hydrocarbon groups represented by R 13 to R 17 .
  • the preferred groups are the same.
  • hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms represented by R c2 a linear hydrocarbon group is preferable. Since the hydrocarbon group represented by R c2 is linear, it is considered that the molecular arrangement becomes regular and the performance is improved.
  • the number of carbon atoms of the hydrocarbon group represented by R c2 is preferably 1 to 5, more preferably 3 to 5, and even more preferably 3.
  • an aliphatic hydrocarbon group is preferable, and for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a tert-butyl group and an isobutyl.
  • examples thereof include a group, a pentyl group, a tert-pentyl group, an isopentyl group and the like.
  • the structural unit A and the structural unit B may be arranged alternately, may be arranged randomly, and are preferably arranged randomly.
  • composition ratio of the structural unit A and the structural unit B is preferably in the range of 100: 1 to 1: 100, and more preferably in the range of 10: 1 to 1:10 in terms of molar ratio.
  • composition ratios of the structural unit A and the structural unit B are the molar amount of the compound having the structural unit represented by the structural unit (2) constituting the structural unit A represented by the formula (A) and the above formula. It can be calculated based on the molar amount of the compound having the structural unit represented by the above formula (3) constituting the structural unit B represented by (B).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound of the present invention is generally 2000 or more and 500,000 or less, and more preferably 3000 or more and 200,000 or less.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer compound of the present invention is generally 2000 or more and 500,000 or less, and more preferably 3000 or more and 200,000 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer compound of the present invention can be calculated based on a calibration curve prepared by using gel permeation chromatography and polystyrene as a standard sample.
  • the polymer compound of the present invention is preferably a donor-acceptor type semiconductor polymer compound.
  • the donor-acceptor type semiconductor polymer compound means a polymer compound in which donor units and acceptor units are alternately arranged.
  • a donor unit means an electron donating structural unit, and an acceptor unit means an electron acceptor structural unit.
  • the present invention also includes an organic semiconductor material containing the above polymer compound.
  • the organic semiconductor material containing the polymer compound is used as a p-type organic semiconductor material, charge separation can be easily caused between the p-type organic semiconductor and the n-type organic semiconductor, and the photoelectric conversion efficiency of the organic electronic device can be achieved. ⁇ can be increased.
  • the present invention also includes an organic electronic device containing the above organic semiconductor material.
  • the organic electronic device include an organic thin-film solar cell, and other examples include an organic EL device, an organic laser, an organic photodetector, an organic transistor, and an organic sensor.
  • the organic thin-film solar cell can be used for any purpose, and examples of fields to which the organic thin-film solar cell can be applied include solar cells for building materials, solar cells for automobiles, solar cells for interiors, and solar cells for railways. , Solar cells for ships, solar cells for airplanes, solar cells for spacecraft, solar cells for home appliances, solar cells for mobile phones, solar cells for toys, and the like.
  • the present invention also includes a solar cell module including an organic electronic device which is an organic thin film solar cell. That is, in the present invention, the organic thin-film solar cell may be installed on a base material and used as a solar cell module.
  • a solar cell panel can be manufactured as a solar cell module by providing an organic thin film solar cell on the surface of the plate material.
  • the polymer compound of the present invention can be produced by alternately or randomly arranging the structural unit A represented by the above formula (A) and the structural unit B represented by the above formula (B).
  • the structural unit represented by the above formula (1) and the structural unit represented by the above formula (2) are alternately arranged, and the above formula (1) ) And the structural unit represented by the above formula (2) can be alternately arranged by a coupling reaction.
  • the structural unit represented by the above formula (1) and the structural unit represented by the above formula (3) are alternately arranged, and the above formula The structural unit represented by (1) and the structural unit represented by the above formula (3) can be alternately arranged by a coupling reaction.
  • the compound having the structural unit represented by the above formula (1) can be produced, for example, by the method described in WO2015 / 122321.
  • the compound having the structural unit represented by the above formula (2) is, for example, "Dithiono [3,2-c: 2', 3'-e] oxepine-4,6-dione (D4972)" manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. ) ”, Etc., as a raw material, Journal of the American Chemical Society, published in 2012, Vol. It can be prepared by the method described on pages 134, 18427-18439.
  • the coupling reaction is carried out in the presence of a metal catalyst, a compound having a structural unit represented by the above formula (1), a halide of a compound having a structural unit represented by the above formula (2), and the above formula (3). It can be carried out by reacting a halide of a compound having a structural unit represented by).
  • the mixing ratio of the compound having the structural unit represented by the above formula (1) and the halide of the compound having the structural unit represented by the above formula (2) is 1: 0.01 to 1 in molar ratio.
  • the range of: 1.5 is preferable, and the range of 1: 0.1 to 1: 0.9 is more preferable.
  • the mixing ratio of the compound having the structural unit represented by the above formula (1) and the halide of the compound having the structural unit represented by the above formula (3) is 1: 0.01 to 1 in molar ratio.
  • the range of: 1.5 is preferable, and the range of 1: 0.1 to 1: 0.9 is more preferable.
  • the transition metal catalyst is preferable as the metal catalyst, and examples of the transition metal catalyst include a palladium-based catalyst, a nickel-based catalyst, an iron-based catalyst, a copper-based catalyst, a rhodium-based catalyst, and a ruthenium-based catalyst. Of these, a palladium-based catalyst is preferable.
  • the palladium-based catalyst palladium may be zero-valent or divalent.
  • Examples of the palladium-based catalyst include palladium (II) chloride, palladium (II) bromide, palladium (II) iodide, palladium (II) oxide, palladium (II) sulfide, palladium (II) telluride, and hydroxide.
  • One of these catalysts may be used alone, or two or more of them may be used.
  • tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) -chloroform adduct are particularly preferable.
  • the molar ratio of the compound having the structural unit represented by the above formula (1) to the metal catalyst is Generally, it is about 1: 0.0001 to 1: 0.5 and is not particularly limited, but is preferably 1: 0.001 to 1: 0.3 from the viewpoint of yield and reaction efficiency, and 1: 0.005 to 1: 0.005. 1: 0.2 is more preferable, and 1: 0.01 to 1: 0.1 is even more preferable.
  • a ligand may be coordinated with the metal catalyst.
  • the ligand include trimethylphosphine, triethylphosphine, tri (n-butyl) phosphine, tri (isopropyl) phosphine, tri (tert-butyl) phosphine, tri-tert-butylphosphonium tetrafluoroborate, and bis ( tert-butyl) methylphosphine, tricyclohexylphosphine, diphenyl (methyl) phosphine, triphenylphosphine, tris (o-tolyl) phosphine, tris (m-tolyl) phosphine, tris (p-tolyl) phosphine, tris (2-frill ) Phosphine, Tris (2-methoxyphenyl) phosphine, Tris (3-methoxyphenyl) phosphine, Tri
  • One type of the ligand may be used alone, or two or more types may be used. Of these, triphenylphosphine, tris (o-tolyl) phosphine, tris (2-furyl) phosphine, and tris (2-methoxyphenyl) phosphine are preferable.
  • the molar ratio of the metal catalyst to the ligand is generally 1: 0.5 or more. It is about 1:10 and is not particularly limited, but is preferably 1: 1 to 1: 8 from the viewpoint of yield and reaction efficiency, more preferably 1: 1 to 1: 7, and even more preferably 1: 1 to 1: 5. ..
  • a compound having a structural unit represented by the above formula (1), a halide of a compound having a structural unit represented by the above formula (2), and a structure represented by the above formula (3) is not particularly limited as long as it does not affect the reaction, and a conventionally known solvent can be used.
  • the measurement method used in the examples is as follows.
  • NMR spectrum measurement For the compound, NMR spectrum measurement was performed using an NMR spectrum measuring device (“400MR” manufactured by Agilent (formerly Varian)).
  • GPC Gel Permeation Chromatography
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • EH-BTI-DB is made from "Ditineo [3,2-c: 2', 3'-e] oxepin-4,6-dione (D4972)" manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., and is published in Journal of the American Chemical Society, published in 2012, Vol. Prepared according to the method described on pages 134, 18427-18439.
  • the reaction solution was added to methanol (30 mL), the precipitated solid was collected by filtration, and the obtained solid was washed with Soxhlet (methanol, acetone, hexane). Then, Soxhlet extraction was performed using chloroform to obtain 85 mg of P-THDT-DBTH-DMO-IMTH / EH-BTI (8/2) as a black solid (yield 86%).
  • the number average molecular weight (Mn) was 18900 and the weight average molecular weight (Mw) was 40600.
  • the total concentration of the p-type semiconductor compound and the n-type semiconductor compound was set to 2.4% by mass.
  • the obtained solution was stirred and mixed on a hot stirrer at a temperature of 100 ° C. for 2 hours or more.
  • the mixed solution 1 of the p-type semiconductor compound and the n-type semiconductor compound was prepared by filtering the mixed solution with stirring through a 0.45 ⁇ m filter.
  • the O-BTI-DB is made from "Ditineo [3,2-c: 2', 3'-e] oxepin-4,6-dione (D4972)" manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., and is published in Journal of the American Chemical Society, published in 2012, Vol. Prepared according to the method described on pages 134, 18427-18439.
  • the total concentration of the p-type semiconductor compound and the n-type semiconductor compound was set to 2.4% by mass.
  • the obtained solution was stirred and mixed on a hot stirrer at a temperature of 100 ° C. for 2 hours or more.
  • the mixed solution 2 of the p-type semiconductor compound and the n-type semiconductor compound was prepared by filtering the mixed solution with stirring through a 0.45 ⁇ m filter.
  • a glass substrate manufactured by Geomatec in which an indium tin oxide (ITO) transparent conductive film (cathode) to be an electrode was patterned, was ultrasonically cleaned with acetone, then ultrasonically cleaned with ethanol, and then dried with a nitrogen blow. After UV-ozone treatment was performed on the dried glass substrate, an electron transport layer was formed.
  • the electron transport layer was formed by applying a 0.5 M zinc acetate / 0.5 M aminoethanol / 2-methoxyethanol solution to a glass substrate with a spin coater (3000 rpm, 40 seconds) and then annealing at 175 ° C. for 30 minutes. ..
  • the glass substrate on which the electron transport layer is formed is carried into the glove box, and the mixed solution 1 or the mixed solution 2 of the p-type semiconductor compound and the n-type semiconductor compound is spin-coated in an inert gas atmosphere and annealed on a hot plate. Treatment or vacuum drying was carried out to form an active layer.
  • molybdenum oxide which is a hole transport layer, was deposited with a thin-film deposition machine. Then, silver, which is an electrode (anode), was vapor-deposited to prepare an inverted configuration device.
  • the photoelectric conversion element was evaluated using a solar simulator according to the following procedure.
  • a 0.05027 mm square metal mask is attached to the photoelectric conversion element, a solar simulator (OTENTO-SUNIII, AM1.5G filter, radiation intensity 100 mW / cm 2 , manufactured by a spectroscope) is used as an irradiation light source, and a source meter (manufactured by Keithley Co., Ltd., The current-voltage characteristic between the ITO electrode and the silver electrode was measured by the 2400 type). From this measurement result, the short-circuit current density Jsc (mA / cm 2 ), the open circuit voltage Voc (V), the curve factor FF, the value of Voc ⁇ FF, and the photoelectric conversion efficiency ⁇ (%) were calculated.
  • the short-circuit current density Jsc is the current density when the voltage value is 0V.
  • the open circuit voltage Voc is a voltage value when the current value is 0 mA / cm 2 .
  • the inverted configuration device produced using the mixed solution 1 had a Jsc (short circuit current density) of 12.3 mA / cm 2 , a Voc (open circuit voltage) of 0.85 V, and an FF (curve factor) of 0. It was 72, and the value of Voc ⁇ FF was 0.612.
  • the photoelectric conversion efficiency ⁇ was 7.53%.
  • the inverted configuration device produced by using the mixed solution 2 has Jsc (short circuit current density) of 11.7 mA / cm 2 , Voc (open end voltage) of 0.76 V, and FF (curve factor) of 0. It was 68, and the value of Voc ⁇ FF was 0.517.
  • the photoelectric conversion efficiency ⁇ was 6.05%.
  • the organic semiconductor material containing the polymer compound of the present invention When the organic semiconductor material containing the polymer compound of the present invention is used for an organic electronic device, the product [Voc ⁇ FF] of the open circuit voltage (Voc) and the curve factor (FF) of the organic electronic device can be increased.
  • the conversion efficiency ⁇ can be increased. Therefore, the photoelectric conversion efficiency ⁇ of an organic electronic device such as an organic thin film solar cell can be increased.

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Abstract

有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めることができる高分子化合物を提供する。上記高分子化合物を含む有機半導体材料、該有機半導体材料を含む有機電子デバイス、該有機電子デバイスを含む太陽電池モジュールを提供する。　下記式（Ａ）で表される構造単位Ａと下記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを有する高分子化合物。

Description

高分子化合物
　本発明は、高分子化合物、該高分子化合物を含む有機半導体材料、該有機半導体材料を含む有機電子デバイス、および該有機電子デバイスを含む太陽電池モジュールに関する。
　有機半導体材料は、有機エレクトロニクス分野において最も重要な材料の１つであり、電子供与性のｐ型有機半導体材料や電子受容性のｎ型有機半導体材料に分類できる。こうしたｐ型有機半導体材料やｎ型有機半導体材料を適切に組合せることによって様々な半導体素子を製造できる。半導体素子は、例えば、電子と正孔が再結合して形成する励起子（エキシトン）の作用によって発光する有機エレクトロルミネッセンスや、光を電力に変換する有機薄膜太陽電池、電流や電圧を制御する有機薄膜トランジスタなどの有機電子デバイスに用いられている。有機電子デバイスに用いられる有機半導体材料の一例が、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されている有機半導体材料は、特定のベンゾビスチアゾール骨格を有する構造単位を有する高分子化合物を含んでいる。
　ところで、有機電子デバイスの中でも有機薄膜太陽電池は、大気中への二酸化炭素放出がないため環境保全に有用であり、また簡単な構造で製造も容易であることから、需要が高まっている。有機薄膜太陽電池は、太陽光のエネルギーを電力に変換する効率（光電変換効率η）が高いことが望まれる。光電変換効率ηは、短絡電流密度（Ｊｓｃ）と開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（ＦＦ）の積［η＝Ｊｓｃ×Ｖｏｃ×ＦＦ］で算出される値であり、光電変換効率ηを高めるには、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）、または曲線因子（ＦＦ）のいずれかを向上させる必要がある。
ＷＯ２０１５／１２２３２１号
　光電変換効率ηを決定するパラメータのうち、短絡電流密度（Ｊｓｃ）は、有機半導体材料の分子の密度など有機電子デバイスを作製するときの製造プロセスに大きく影響を受け、開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（ＦＦ）は、ｐ型半導体とｎ型半導体の相分離状態や、有機半導体材料の分子構造に大きく影響を受けることが知られている。そこで有機半導体材料を構成する高分子化合物の分子構造を適正化すれば、開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（ＦＦ）の積［Ｖｏｃ×ＦＦ］を大きくすることができ、光電変換効率ηを高められると考えられる。
　本発明の目的は、有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めることができる高分子化合物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記高分子化合物を含む有機半導体材料、該有機半導体材料を含む有機電子デバイス、該有機電子デバイスを含む太陽電池モジュールを提供することにある。
　本発明は、以下の発明を含む。
　［１］　下記式（Ａ）で表される構造単位Ａと下記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを有することを特徴とする高分子化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　［式（Ａ）、式（Ｂ）中、Ｔ1、Ｔ2は、それぞれ独立に、アルコキシ基であるか、チオアルコキシ基であるか、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよいチオフェン環であるか、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよいチアゾール環であるか、炭化水素基、オルガノシリル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、トリフルオロメチル基、またはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基を表す。
　また、Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ独立に、炭化水素基で置換されていてもよいチオフェン環であるか、炭化水素基で置換されていてもよいチアゾール環であるか、またはエチニレン基を表す。
　式（Ａ）中、Ｒaは、Ｒa1または＊－Ｒa2－Ｏ－Ｒa1を表す。Ｒa1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒa2は、炭素数１～５の炭化水素基を表し、＊は結合手を表す。
　また、Ｒbは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～５の炭化水素基を表す。
　式（Ｂ）中、Ｒcは、Ｒc1または＊－Ｒc2－Ｏ－Ｒc1を表す。Ｒc1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒc2は、炭素数１～５の炭化水素基を表し、＊は結合手を表す。］
　［２］　前記構造単位Ａと前記構造単位Ｂは、ランダムに配置されている［１］に記載の高分子化合物。
　［３］　前記構造単位Ａと前記構造単位Ｂの構成割合は、モル比で、１：２～１：５である［１］または［２］に記載の高分子化合物。
　［４］　Ｔ1、Ｔ2が、それぞれ独立に、下記式（ｔ１）～下記式（ｔ５）のいずれかで表される基である［１］～［３］のいずれかに記載の高分子化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　［式（ｔ１）～式（ｔ５）中、Ｒ13、Ｒ14は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。
　Ｒ15、Ｒ16は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基、または＊－Ｓｉ（Ｒ18）3で表される基を表す。
　Ｒ17は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基、＊－Ｓｉ（Ｒ18）3、＊－Ｏ－Ｒ19、＊－Ｓ－Ｒ20、＊－ＣＦ3、またはハロゲン原子を表す。
　ｎ１は１～３の整数、ｎ２は１または２、ｎ３は１～５の整数をそれぞれ表し、複数のＲ15は同一でも異なっていてもよく、複数のＲ16は同一でも異なっていてもよく、複数のＲ17は同一でも異なっていてもよい。
　Ｒ18は、それぞれ独立に、炭素数１～２０の脂肪族炭化水素基、または炭素数６～１０の芳香族炭化水素基を表し、複数のＲ18は同一でも異なっていてもよい。
　Ｒ19、Ｒ20は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。
　＊は、結合手を表す。］
　［５］　Ｂ1、Ｂ2が、それぞれ独立に、下記式（ｂ１）～式（ｂ３）のいずれかで表される基である［１］～［４］のいずれかに記載の高分子化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　［式（ｂ１）～式（ｂ３）中、Ｒ21、Ｒ22は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。
　ｎ４は０～２の整数、ｎ５は０または１を表し、複数のＲ21は同一でも異なっていてもよい。
　＊は、結合手を表し、左側の＊は、ベンゾビスチアゾール構造単位のベンゼン環に結合する結合手を表す。］
　［６］　ドナー－アクセプター型半導体高分子化合物である［１］～［５］のいずれかに記載の高分子化合物。
　［７］　［１］～［６］のいずれかに記載の高分子化合物を含むことを特徴とする有機半導体材料。
　［８］　［７］に記載の有機半導体材料を含むことを特徴とする有機電子デバイス。
　［９］　有機薄膜太陽電池である［８］に記載の有機電子デバイス。
　［１０］　［９］に記載の有機電子デバイスを含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
　本発明の高分子化合物は、上記式（Ａ）で表される構造単位Ａと上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを有している。この高分子化合物を含む有機半導体材料を用いることによって、有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めることができる。また、本発明によれば、上記高分子化合物を含む有機半導体材料、該有機半導体材料を含む有機電子デバイス、該有機電子デバイスを含む太陽電池モジュールを提供できる。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねてきた。その結果、有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めるために開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（ＦＦ）の積［Ｖｏｃ×ＦＦ］を大きくするには、高分子化合物の分子構造を、上記式（Ａ）で表される構造単位Ａと上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを有する構造とし、この高分子化合物を含む有機半導体材料を用いて有機電子デバイスを作製すればよいことを見出し、本発明を完成した。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　本発明の高分子化合物は、下記式（Ａ）で表される構造単位Ａと下記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを有する点に特徴がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　上記式（Ａ）、式（Ｂ）中、Ｔ1、Ｔ2は、それぞれ独立に、アルコキシ基であるか、チオアルコキシ基であるか、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよいチオフェン環であるか、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよいチアゾール環であるか、炭化水素基、オルガノシリル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、トリフルオロメチル基、またはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基を表す。
　また、Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ独立に、炭化水素基で置換されていてもよいチオフェン環であるか、炭化水素基で置換されていてもよいチアゾール環であるか、またはエチニレン基を表す。
　式（Ａ）中、Ｒaは、Ｒa1または＊－Ｒa2－Ｏ－Ｒa1を表す。Ｒa1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒa2は、炭素数１～５の炭化水素基を表し、＊は結合手を表す。
　また、Ｒbは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～５の炭化水素基を表す。
　式（Ｂ）中、Ｒcは、Ｒc1または＊－Ｒc2－Ｏ－Ｒc1を表す。Ｒc1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒc2は、炭素数１～５の炭化水素基を表し、＊は結合手を表す。
　上記高分子化合物は、分子構造が適正化されているため、有機電子デバイスの光電変換効率ηを決定付けるファクターのうち、有機半導体材料に影響を受ける開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（ＦＦ）の積［Ｖｏｃ×ＦＦ］を大きくすることができる。その結果、有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めることができ、しかも有機電子デバイスの出力を安定させることができる。
　［構造単位Ａ］
　上記式（Ａ）で表される構造単位Ａは、下記式（１）で表される構造単位（以下、ベンゾビスチアゾール構造単位と呼ぶことがある。）と、下記式（２）で表される構造単位とが交互に配置されたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　＜上記式（１）で表される構造単位＞
　上記式（１）で表されるベンゾビスチアゾール構造単位では、Ｔ1、Ｔ2は、それぞれ独立に、アルコキシ基であるか、チオアルコキシ基であるか、チオフェン環であるか、チアゾール環であるか、フェニル基を表す。チオフェン環は、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよく、チアゾール環は、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよく、フェニル基は、炭化水素基、オルガノシリル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、トリフルオロメチル基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい。上記ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のいずれも用いることができる。
　上記オルガノシリル基は、Ｓｉ原子に１個以上の炭化水素基が置換した１価の基を意味するものとし、Ｓｉ原子に置換する炭化水素基の数は、２個以上が好ましく、３個がさらに好ましい。
　上記Ｔ1、Ｔ2は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、製造が容易である観点からは、同一であることが好ましい。
　上記Ｔ1、Ｔ2は、それぞれ独立に、下記式（ｔ１）～式（ｔ５）のいずれかで表される基が好ましい。即ち、上記Ｔ1、Ｔ2で表されるアルコキシ基としては下記式（ｔ１）で表される基が好ましく、上記Ｔ1、Ｔ2で表されるチオアルコキシ基としては下記式（ｔ２）で表される基が好ましく、上記Ｔ1、Ｔ2で表されるチオフェン環としては下記式（ｔ３）で表される基が好ましく、上記Ｔ1、Ｔ2で表されるチアゾール環としては下記式（ｔ４）で表される基が好ましく、上記Ｔ1、Ｔ2で表されるフェニル基としては下記式（ｔ５）で表される基が好ましい。上記Ｔ1、Ｔ2が下記式（ｔ１）～式（ｔ５）のいずれかで表される基であると、短波長の光を吸収することができるとともに、高い平面性を有することから効率的にπ－πスタッキングが形成されるため、光電変換効率ηをより一層高めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　上記式（ｔ１）～式（ｔ５）中、Ｒ13、Ｒ14は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。Ｒ15、Ｒ16は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基、または＊－Ｓｉ（Ｒ18）3で表される基を表す。Ｒ17は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基、＊－Ｓｉ（Ｒ18）3、＊－Ｏ－Ｒ19、＊－Ｓ－Ｒ20、＊－ＣＦ3、またはハロゲン原子を表す。ｎ１は１～３の整数、ｎ２は１または２、ｎ３は１～５の整数をそれぞれ表し、複数のＲ15は同一でも異なっていてもよく、複数のＲ16は同一でも異なっていてもよく、複数のＲ17は同一でも異なっていてもよい。Ｒ18は、それぞれ独立に、炭素数１～２０の脂肪族炭化水素基、または炭素数６～１０の芳香族炭化水素基を表し、複数のＲ18は同一でも異なっていてもよい。Ｒ19、Ｒ20は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。＊は、結合手を表す。
　上記式（ｔ１）～式（ｔ５）において、Ｒ13～Ｒ17で表される炭素数６～３０の炭化水素基としては、分岐を有する炭化水素基が好ましく、より好ましくは分岐鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ13～Ｒ17で表される炭化水素基が分岐を有することにより、有機溶剤への溶解度を上げることができ、本発明の高分子化合物は適度な結晶性を得ることができる。
　上記Ｒ13～Ｒ17で表される炭化水素基の炭素数は、大きいほど有機溶剤への溶解度を向上させることができるが、大きくなり過ぎると後述するカップリング反応における反応性が低下するため、高分子化合物の合成が困難となる。そのためＲ13～Ｒ17で表される炭化水素基の炭素数は６～３０が好ましく、より好ましくは８～２５、更に好ましくは８～２０、特に好ましくは８～１６である。
　上記Ｒ13～Ｒ17で表される炭化水素基としては、具体的には、ｎ－ヘキシル基等の炭素数６のアルキル基；ｎ－ヘプチル基等の炭素数７のアルキル基；ｎ－オクチル基、１－ｎ－ブチルブチル基、１－ｎ－プロピルペンチル基、１－エチルヘキシル基、２－エチルヘキシル基、３－エチルヘキシル基、４－エチルヘキシル基、１－メチルヘプチル基、２－メチルヘプチル基、６－メチルヘプチル基、２，４，４－トリメチルペンチル基、２，５－ジメチルヘキシル基等の炭素数８のアルキル基；ｎ－ノニル基、１－ｎ－プロピルヘキシル基、２－ｎ－プロピルヘキシル基、１－エチルヘプチル基、２－エチルヘプチル基、１－メチルオクチル基、２－メチルオクチル基、６－メチルオクチル基、２，３，３，４－テトラメチルペンチル基、３，５，５－トリメチルヘキシル基等の炭素数９のアルキル基；ｎ－デシル基、１－ｎ－ペンチルペンチル基、１－ｎ－ブチルヘキシル基、２－ｎ－ブチルヘキシル基、１－ｎ－プロピルヘプチル基、１－エチルオクチル基、２－エチルオクチル基、１－メチルノニル基、２－メチルノニル基、３，７－ジメチルオクチル基等の炭素数１０のアルキル基；ｎ－ウンデシル基、１－ｎ－ブチルヘプチル基、２－ｎ－ブチルヘプチル基、１－ｎ－プロピルオクチル基、２－ｎ－プロピルオクチル基、１－エチルノニル基、２－エチルノニル基等の炭素数１１のアルキル基；ｎ－ドデシル基、１－ｎ－ペンチルヘプチル基、２－ｎ－ペンチルヘプチル基、１－ｎ－ブチルオクチル基、２－ｎ－ブチルオクチル基、１－ｎ－プロピルノニル基、２－ｎ－プロピルノニル基等の炭素数１２のアルキル基；ｎ－トリデシル基、１－ｎ－ペンチルオクチル基、２－ｎ－ペンチルオクチル基、１－ｎ－ブチルノニル基、２－ｎ－ブチルノニル基、１－メチルドデシル基、２－メチルドデシル基等の炭素数１３のアルキル基；ｎ－テトラデシル基、１－ｎ－ヘプチルヘプチル基、１－ｎ－ヘキシルオクチル基、２－ｎ－ヘキシルオクチル基、１－ｎ－ペンチルノニル基、２－ｎ－ペンチルノニル基等の炭素数１４のアルキル基；ｎ－ペンタデシル基、１－ｎ－ヘプチルオクチル基、１－ｎ－ヘキシルノニル基、２－ｎ－ヘキシルノニル基等の炭素数１５のアルキル基；ｎ－ヘキサデシル基、２－ｎ－ヘキシルデシル基、１－ｎ－オクチルオクチル基、１－ｎ－ヘプチルノニル基、２－ｎ－ヘプチルノニル基等の炭素数１６のアルキル基；ｎ－ヘプタデシル基、１－ｎ－オクチルノニル基等の炭素数１７のアルキル基；ｎ－オクタデシル基、１－ｎ－ノニルノニル基等の炭素数１８のアルキル基；ｎ－ノナデシル基等の炭素数１９のアルキル基；ｎ－エイコシル基、２－ｎ－オクチルドデシル基等の炭素数２０のアルキル基；ｎ－ヘンエイコシル基等の炭素数２１のアルキル基；ｎ－ドコシル基等の炭素数２２のアルキル基；ｎ－トリコシル基等の炭素数２３のアルキル基；ｎ－テトラコシル基、２－ｎ－デシルテトラデシル基等の炭素数２４のアルキル基；等が挙げられる。中でも、特に好ましくは２－エチルヘキシル基、３，７－ジメチルオクチル基、２－ｎ－ブチルオクチル基、２－ｎ－ヘキシルデシル基、２－ｎ－オクチルドデシル基、２－ｎ－デシルテトラデシル基である。Ｒ13～Ｒ17で表される炭化水素基が上記の基であると、本発明の高分子化合物は、有機溶剤への溶解度が向上し、適度な結晶性を有する。上記Ｒ13～Ｒ17で表される炭化水素基は、特に炭素数８～１６の分岐鎖状アルキル基であることが好ましい。
　上記式（ｔ３）～式（ｔ５）において、Ｒ15～Ｒ17で表される＊－Ｓｉ（Ｒ18）3の基におけるＲ18は、それぞれ独立に、炭素数１～２０の脂肪族炭化水素基、または炭素数６～１０の芳香族炭化水素基を表し、複数のＲ18は同一でも異なっていてもよい。Ｒ15～Ｒ17が＊－Ｓｉ（Ｒ18）3で表される基であると、本発明の高分子化合物は、有機溶剤への溶解度が向上する。
　上記Ｒ17で表されるハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が好ましい。
　上記Ｒ18で表される脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは１～１８であり、より好ましくは１～８である。Ｒ18で表される脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソブチル基、ｎ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、イソペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、２－エチルヘキシル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基、ｎ－ウンデシル基、ｎ－ドデシル基、２－オクチルブチル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、２－ヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。Ｒ18で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは６～８であり、より好ましくは６または７であり、特に好ましくは６である。Ｒ18で表される芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。中でも、Ｒ18としては、炭素数１～２０の脂肪族炭化水素基が好ましく、より好ましくは分岐を有する炭素数１～２０の脂肪族炭化水素基であり、特に好ましくはイソプロピル基である。複数のＲ18は、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
　上記式（ｔ３）～式（ｔ５）において、Ｒ15～Ｒ17で表される＊－Ｓｉ（Ｒ18）3の基としては、具体的には、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ－ブチルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソブチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基等のアルキルシリル基；トリフェニルシリル基、ｔｅｒｔ－ブチルクロロジフェニルシリル基等のアリールシリル基；等が挙げられる。中でも、アルキルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基またはトリイソプロピルシリル基が特に好ましい。
　上記式（ｔ５）において、Ｒ17で表される＊－Ｏ－Ｒ19または＊－Ｓ－Ｒ20の基におけるＲ19またはＲ20は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、炭素数６～３０の炭化水素基としては、上記Ｒ13～Ｒ17で表される炭素数６～３０の炭化水素基として例示した基を好ましく用いることができる。
　上記式（ｔ３）において、複数のＲ15は、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。ｎ１は１または２が好ましく、より好ましくは１である。
　上記式（ｔ４）において、複数のＲ16は、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。ｎ２は１が好ましい。
　上記式（ｔ５）において、複数のＲ17は、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。ｎ３は１～３の整数が好ましく、より好ましくは１または２であり、更に好ましくは１である。
　Ｔ1、Ｔ2としては、電子供与性の基、或いは電子求引性の基を用いることができる。
　電子供与性の基としては、下記式（ｔ１）～式（ｔ３）のいずれかで表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　上記式（ｔ１）～式（ｔ３）中、＊は、ベンゾビスチアゾール構造単位のチアゾール環に結合する結合手を表す。
　上記Ｒ13～Ｒ15は、前記と同様の基を表す。ｎ１は、上記と同義である。
　電子供与性基としては、上記式（１）で表される構造単位全体として平面性に優れる観点から、上記式（ｔ１）または上記式（ｔ３）で表される基がより好ましく、上記式（ｔ３）で表される基がさらに好ましく、下記式（ｔ３－１）～（ｔ３－１６）で表される基が特に好ましい。下記式（ｔ３－１）～（ｔ３－１６）中、＊は結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　電子求引性の基としては、下記式（ｔ４）または下記式（ｔ５）で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　上記式（ｔ４）、式（ｔ５）中、＊は、ベンゾビスチアゾール構造単位のチアゾール環に結合する結合手を表す。
　上記Ｒ16、Ｒ17は、前記と同様の基を表す。ｎ２、ｎ３は、上記と同義である。
　上記式（１）で表されるベンゾビスチアゾール構造単位では、Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ独立に、チオフェン環であるか、チアゾール環であるか、またはエチニレン基を表す。チオフェン環は、炭化水素基で置換されていてもよく、チアゾール環は、炭化水素基で置換されていてもよい。
　上記Ｂ1、Ｂ2は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、製造が容易である観点からは、同一であることが好ましい。
　上記Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ独立に、下記式（ｂ１）～式（ｂ３）のいずれかで表される基が好ましい。即ち、上記Ｂ1、Ｂ2で表されるチオフェン環としては下記式（ｂ１）で表される基が好ましく、上記Ｂ1、Ｂ2で表されるチアゾール環としては下記式（ｂ２）で表される基が好ましく、上記Ｂ1、Ｂ2で表されるエチニレン基としては下記式（ｂ３）で表される基が好ましい。上記Ｂ1、Ｂ2が下記式（ｂ１）、式（ｂ２）で表される基であると、上記式（１）で表されるベンゾビスチアゾール構造単位全体として平面性に優れるとともに、得られる高分子化合物全体としても平面性に優れる。また、上記Ｂ1、Ｂ2が下記式（ｂ１）、式（ｂ２）で表される基であると、ベンゾビスチアゾール構造単位中でＳ原子とＮ原子の相互作用が生じ、平面性がさらに向上する。その結果、光電変換効率ηをより一層高めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　上記式（ｂ１）～式（ｂ３）中、Ｒ21、Ｒ22は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。ｎ４は０～２の整数、ｎ５は０または１を表し、複数のＲ21は同一でも異なっていてもよい。＊は、結合手を表し、左側の＊は、ベンゾビスチアゾール構造単位のベンゼン環に結合する結合手を表す。
　上記式（ｂ１）、式（ｂ２）において、Ｒ21、Ｒ22が炭素数６～３０の炭化水素基であると、光電変換効率ηをより一層高められる可能性があるため好ましい。
　上記式（ｂ１）、式（ｂ２）において、Ｒ21、Ｒ22で表される炭素数６～３０の炭化水素基としては、上記Ｒ13～Ｒ17で表される炭素数６～３０の炭化水素基として例示した基を好ましく用いることができる。
　上記式（ｂ１）において、複数のＲ21は、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。ｎ４は０または１が好ましく、より好ましくは０である。ｎ４が０であると、ドナー－アクセプター型半導体ポリマーの形成が容易であるため好ましい。
　上記式（ｂ２）において、ｎ５は０が好ましい。ｎ５が０であると、ドナー－アクセプター型半導体ポリマーの形成が容易であるため好ましい。
　上記式（１）で表されるベンゾビスチアゾール構造単位としては、具体的には、下記式（１－１）～式（１－４８）で表される構造単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　＜上記式（２）で表される構造単位＞
　上記式（２）で表されるビチオフェン構造単位では、Ｒaは、Ｒa1または＊－Ｒa2－Ｏ－Ｒa1を表す。
　Ｒa1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒa2は、炭素数１～５の炭化水素基を表す。
　上記Ｒa1で表される炭素数６～３０の炭化水素基としては、直鎖状炭化水素基または分岐を有する炭化水素基が挙げられ、分岐を有する炭化水素基が好ましく、より好ましくは分岐鎖状飽和炭化水素基である。Ｒa1で表される炭化水素基が分岐を有することにより、有機溶剤への溶解度を上げることができ、本発明の高分子化合物は適度な結晶性を得ることができる。
　上記Ｒa1で表される炭化水素基の炭素数は、大きいほど有機溶剤への溶解度を向上させることができるが、大きくなり過ぎると後述するカップリング反応における反応性が低下するため、高分子化合物の合成が困難となる。そのため上記Ｒa1で表される炭化水素基の炭素数は６～３０が好ましく、より好ましくは８～２５、更に好ましくは８～２０、特に好ましくは８～１６である。
　上記Ｒa1で表される炭化水素基としては、具体的には、上記Ｒ13～Ｒ17で表される炭化水素基として例示した基が挙げられる。好ましい基も同じである。
　上記Ｒa2で表される炭素数１～５の炭化水素基としては、直鎖状炭化水素基または分岐を有する炭化水素基が挙げられ、直鎖状の炭化水素基が好ましい。Ｒa2で表される炭化水素基が直鎖状であることにより、分子の配列が規則的になり性能が向上する効果が考えられる。
　上記Ｒa2で表される炭化水素基の炭素数は、大きいほど有機溶剤への溶解度を向上させることができるが、大きくなり過ぎると後述するカップリング反応における反応性が低下するため、高分子化合物の合成が困難となる。そのため上記Ｒa2で表される炭化水素基の炭素数は１～５が好ましく、より好ましくは３～５、更に好ましくは４または５である。
　上記Ｒa2で表される炭素数１～５の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソブチル基、ｎ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、イソペンチル基等が挙げられる。
　上記式（２）で表されるビチオフェン構造単位では、上記Ｒbは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～５の炭化水素基を表す。
　上記Ｒbで表される炭素数１～５の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソブチル基、ｎ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、イソペンチル基等が挙げられる。
　［構造単位Ｂ］
　上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂは、下記式（１）で表される構造単位と、下記式（３）で表される構造単位とが交互に配置されたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
　＜上記式（１）で表される構造単位＞
　上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂを構成する上記式（１）で表される構造単位は、上記式（Ａ）で表される構造単位Ａを構成する上記式（１）で表される構造単位と同じである。
　＜上記式（３）で表される構造単位＞
　上記式（３）で表される構造単位では、Ｒcは、Ｒc1または＊－Ｒc2－Ｏ－Ｒc1を表す。
　Ｒc1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒc2は、炭素数１～５の炭化水素基を表す。
　上記Ｒc1で表される炭素数６～３０の炭化水素基としては、分岐を有する炭化水素基が好ましく、より好ましくは分岐鎖状飽和炭化水素基である。Ｒc1で表される炭化水素基が分岐を有することにより、有機溶剤への溶解度を上げることができ、本発明の高分子化合物は適度な結晶性を得ることができる。
　上記Ｒc1で表される炭化水素基の炭素数は、大きいほど有機溶剤への溶解度を向上させることができるが、大きくなり過ぎると後述するカップリング反応における反応性が低下するため、高分子化合物の合成が困難となる。そのため上記Ｒc1で表される炭化水素基の炭素数は６～３０が好ましく、より好ましくは８～２５、更に好ましくは８～２０、特に好ましくは８～１６である。
　上記Ｒc1で表される炭化水素基としては、具体的には、上記Ｒ13～Ｒ17表される炭化水素基として例示した基が挙げられる。好ましい基も同じである。
　上記Ｒc2で表される炭素数１～５の炭化水素基としては、直鎖状の炭化水素基が好ましい。Ｒc2で表される炭化水素基が直鎖状であることにより、分子の配列が規則的になり性能が向上する効果が考えられる。
　上記Ｒc2で表される炭化水素基の炭素数は、大きいほど有機溶剤への溶解度を向上させることができるが、大きくなり過ぎると後述するカップリング反応における反応性が低下するため、高分子化合物の合成が困難となる。そのため上記Ｒc2で表される炭化水素基の炭素数は１～５が好ましく、より好ましくは３～５、更に好ましくは３である。
　上記Ｒc2で表される炭素数１～５の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、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、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、イソペンチル基等が挙げられる。
　上記構造単位Ａと上記構造単位Ｂは、交互に配置されていてもよいし、ランダムに配置されていてもよく、ランダムに配置されていることが好ましい。
　上記構造単位Ａと上記構造単位Ｂの構成割合は、モル比で、１００：１～１：１００の範囲が好ましく、１０：１～１：１０の範囲がより好ましい。
　上記構造単位Ａと上記構造単位Ｂの構成割合は、上記式（Ａ）で表される構造単位Ａを構成する上記式（２）で表される構造単位を有する化合物のモル量と、上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂを構成する上記式（３）で表される構造単位を有する化合物のモル量に基づいて算出できる。
　本発明の高分子化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、一般に、２０００以上、５０００００以下であり、より好ましくは３０００以上、２０００００以下である。本発明の高分子化合物の数平均分子量（Ｍｎ）は、一般に、２０００以上、５０００００以下であり、より好ましくは３０００以上、２０００００以下である。本発明の高分子化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲル浸透クロマトグラフィーを用い、標準試料としてポリスチレンを用いて作成した較正曲線に基づいて算出できる。
　本発明の高分子化合物は、好ましくは、ドナー－アクセプター型半導体高分子化合物である。ドナー－アクセプター型半導体高分子化合物は、ドナー性ユニットとアクセプター性ユニットが交互に配置された高分子化合物を意味する。ドナー性ユニットは、電子供与性の構造単位を意味し、アクセプター性ユニットは、電子受容性の構造単位を意味する。
　本発明には、上記高分子化合物を含む有機半導体材料も含まれる。上記高分子化合物含む有機半導体材料を、特にｐ型有機半導体材料として用いれば、ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体との間で容易に電荷分離を起こすことができ、有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めることができる。
　本発明には、上記有機半導体材料を含む有機電子デバイスも含まれる。有機電子デバイスとしては、例えば、有機薄膜太陽電池が挙げられ、他には、有機ＥＬデバイス、有機レーザー、有機フォトディテクタ、有機トランジスタ、有機センサーなどが挙げられる。上記有機薄膜太陽電池は、任意の用途に用いることができ、上記有機薄膜太陽電池を適用できる分野の例を挙げると、建材用太陽電池、自動車用太陽電池、インテリア用太陽電池、鉄道用太陽電池、船舶用太陽電池、飛行機用太陽電池、宇宙機用太陽電池、家電用太陽電池、携帯電話用太陽電池又は玩具用太陽電池等である。
　本発明には、有機薄膜太陽電池である有機電子デバイスを含む太陽電池モジュールも含まれる。即ち、本発明には、基材上に上記有機薄膜太陽電池を設置して太陽電池モジュールとして用いてもよい。具体例を挙げると、基材として建材用板材を用いる場合、この板材の表面に有機薄膜太陽電池を設けることにより、太陽電池モジュールとして太陽電池パネルを作製できる。
　次に、本発明の高分子化合物を製造できる方法について説明する。
　本発明の高分子化合物は、上記式（Ａ）で表される構造単位Ａと上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを、交互またはランダムに配置することによって製造できる。
　上記式（Ａ）で表される構造単位Ａは、上記式（１）で表される構造単位と上記式（２）で表される構造単位とが交互に配置されており、上記式（１）で表される構造単位と上記式（２）で表される構造単位は、カップリング反応によって交互に配置できる。
　また、上記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂは、上記式（１）で表される構造単位と上記式（３）で表される構造単位とが交互に配置されており、上記式（１）で表される構造単位と上記式（３）で表される構造単位は、カップリング反応によって交互に配置できる。
　上記式（１）で表される構造単位を有する化合物は、例えば、ＷＯ２０１５／１２２３２１号に記載の方法で製造できる。
　上記式（２）で表される構造単位を有する化合物は、例えば、東京化成工業社製の「Ｄｉｔｈｉｅｎｏ［３，２－ｃ：２’，３’－ｅ］ｏｘｅｐｉｎｅ－４，６－ｄｉｏｎｅ（Ｄ４９７２）」などを原料として用い、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１２年出版、Ｖｏｌ．１３４、１８４２７－１８４３９頁に記載の方法で調製できる。
　上記式（３）で表される構造単位を有する化合物は、公知のものを用いることができ、例えば、Ａｒｃｈ　Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ社製の「１，３－ｄｉｂｒｏｍｏ－５－（３，７－ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｃｔｙｌ）－４Ｈ－ｔｈｉｅｎｏ［３，４－ｃ］ｐｙｒｒｏｌｅ－４，６（５Ｈ）－ｄｉｏｎｅ（ａｂｃ６２４９）」、東京化成工業社製の「２，５－Ｄｉｂｒｏｍｏ－Ｎ－（２－ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）－３，４－ｔｈｉｏｐｈｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｉｍｉｄｅ（Ｄ５０２１）」などが入手できる。
　カップリング反応は、金属触媒の存在下で、上記式（１）で表される構造単位を有する化合物、上記式（２）で表される構造単位を有する化合物のハロゲン化物、および上記式（３）で表される構造単位を有する化合物のハロゲン化物を反応させることによって行うことができる。
　上記式（１）で表される構造単位を有する化合物と、上記式（２）で表される構造単位を有する化合物のハロゲン化物との配合割合は、モル比で、１：０．０１～１：１．５の範囲が好ましく、１：０．１～１：０．９の範囲がより好ましい。
　上記式（１）で表される構造単位を有する化合物と、上記式（３）で表される構造単位を有する化合物のハロゲン化物との配合割合は、モル比で、１：０．０１～１：１．５の範囲が好ましく、１：０．１～１：０．９の範囲がより好ましい。
　上記金属触媒としては、遷移金属触媒が好ましく、遷移金属触媒としては、例えば、パラジウム系触媒、ニッケル系触媒、鉄系触媒、銅系触媒、ロジウム系触媒、ルテニウム系触媒などが挙げられる。中でも、パラジウム系触媒が好ましい。パラジウム系触媒のパラジウムは、０価でも２価でもよい。
　上記パラジウム系触媒としては、例えば、塩化パラジウム（ＩＩ）、臭化パラジウム（ＩＩ）、ヨウ化パラジウム（ＩＩ）、酸化パラジウム（ＩＩ）、硫化パラジウム（ＩＩ）、テルル化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、セレン化パラジウム（ＩＩ）、パラジウムシアニド（ＩＩ）、パラジウムアセテート（ＩＩ）、パラジウムトリフルオロアセテート（ＩＩ）、パラジウムアセチルアセトナート（ＩＩ）、ジアセテートビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（アセトニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（ベンゾニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ［１，２－ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ［１，３－ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ［１，４－ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン］パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ［１，１－ビス（ジフェニルホスフィノフェロセン）］パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ［１，１－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロロメタン付加体、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）－クロロホルム付加体、ジクロロ［１，３－ビス（２，６－ジイソプロピルフェニル）イミダゾール－２－イリデン］（３－クロロピリジル）パラジウム（ＩＩ）、ビス（トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン）パラジウム（０）、ジクロロ［２，５－ノルボルナジエン］パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（エチレンジアミン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ（１，５－シクロオクタジエン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（メチルジフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）等が挙げられる。これらの触媒は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を用いてもよい。これらの中でも、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）－クロロホルム付加体が特に好ましい。
　上記カップリング反応の際には、上記式（１）で表される構造単位を有する化合物と金属触媒とのモル比［上記式（１）で表される構造単位を有する化合物：金属触媒］は、一般に、１：０．０００１～１：０．５程度であり特に限定されないが、収率や反応効率の観点から１：０．００１～１：０．３が好ましく、１：０．００５～１：０．２がより好ましく、１：０．０１～１：０．１がさらに好ましい。
　上記カップリング反応の際には、上記金属触媒に配位子を配位させてもよい。上記配位子としては、例えば、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリ（ｎ－ブチル）ホスフィン、トリ（イソプロピル）ホスフィン、トリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、ビス（ｔｅｒｔ－ブチル）メチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジフェニル（メチル）ホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（ｏ－トリル）ホスフィン、トリス（ｍ－トリル）ホスフィン、トリス（ｐ－トリル）ホスフィン、トリス（２－フリル）ホスフィン、トリス（２－メトキシフェニル）ホスフィン、トリス（３－メトキシフェニル）ホスフィン、トリス（４－メトキシフェニル）ホスフィン、２－ジシクロヘキシルホスフィノビフェニル、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’－メチルビフェニル、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピル－１，１’－ビフェニル、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，６’－ジメトキシ－１，１’－ビフェニル、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’－（Ｎ，Ｎ’－ジメチルアミノ）ビフェニル、２－ジフェニルホスフィノ－２’－（Ｎ，Ｎ’－ジメチルアミノ）ビフェニル、２－（ジ－ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィノ－２’－（Ｎ，Ｎ’－ジメチルアミノ）ビフェニル、２－（ジ－ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィノビフェニル、２－（ジ－ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィノ－２’－メチルビフェニル、１，２－ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、１，３－ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，４－ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン、１，２－ビス（ジシクロヘキシルホスフィノ）エタン、１，３－ビス（ジシクロヘキシルホスフィノ）プロパン、１，４－ビス（ジシクロヘキシルホスフィノ）ブタン、１，２－ビスジフェニルホスフィノエチレン、１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン、１，２－エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、２，２’－ビピリジル、１，３－ジフェニルジヒドロイミダゾリリデン、１，３－ジメチルジヒドロイミダゾリリデン、ジエチルジヒドロイミダゾリリデン、１，３－ビス（２，４，６－トリメチルフェニル）ジヒドロイミダゾリリデン、１，３－ビス（２，６－ジイソプロピルフェニル）ジヒドロイミダゾリリデン、１，１０－フェナントロリン、５，６－ジメチル－１，１０－フェナントロリン、バトフェナントロリン等が挙げられる。上記配位子は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を用いてもよい。中でも、トリフェニルホスフィン、トリス（ｏ－トリル）ホスフィン、トリス（２－フリル）ホスフィン、トリス（２－メトキシフェニル）ホスフィンが好ましい。
　上記カップリング反応の際に、上記金属触媒に上記配位子を配位させる場合、金属触媒と配位子とのモル比（金属触媒：配位子）は、一般に、１：０．５～１：１０程度であり特に限定されないが、収率や反応効率の観点から１：１～１：８が好ましく、１：１～１：７がより好ましく、１：１～１：５がさらに好ましい。
　上記カップリング反応において、上記式（１）で表される構造単位を有する化合物、上記式（２）で表される構造単位を有する化合物のハロゲン化物、および上記式（３）で表される構造単位を有する化合物のハロゲン化物を反応させる溶媒としては、反応に影響を及ぼさない限り特に限定されず、従来公知の溶媒を用いることができる。
　本願は、２０１９年４月２６日に出願された日本国特許出願第２０１９－８６５０２号に基づく優先権の利益を主張するものである。上記日本国特許出願第２０１９－８６５０２号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
　以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限を受けるものではなく、前記および後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　実施例で用いた測定方法は、下記の通りである。
　（ＮＭＲスペクトル測定）
　化合物について、ＮＭＲスペクトル測定装置（Ａｇｉｌｅｎｔ製（旧Ｖａｒｉａｎ製）の「４００ＭＲ」を用いて、ＮＭＲスペクトル測定を行った。
　（ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ））
　化合物について、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用い、分子量測定を行った。測定に際しては、化合物を０．５ｇ／Ｌの濃度となるように移動相溶媒（クロロホルム）に溶解し、下記条件で測定を行い、ポリスチレンを標準試料として作成した較正曲線に基づいて換算することによって、化合物の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を算出した。測定におけるＧＰＣ条件は、下記の通りである。
　　移動相：クロロホルム流速は０．６ｍＬ／ｍｉｎ
　　装置　：ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ（東ソー製）
　　カラム：ＴＳＫｇｅｌ（登録商標）、ＳｕｐｅｒＨＭ－Ｈ’２　＋　ＴＳＫｇｅｌ（登録商標）、ＳｕｐｅｒＨ２０００（東ソー製）
　（合成例１）
　２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ）の合成
　３００ｍＬフラスコに２，６－ジヨードベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＢＴＨ－ＤＩ、５．２ｇ、１１．７ｍｍｏｌ）、トリブチル［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］スタンナン（ＨＤＴ－Ｓｎ、２３．２ｇ、３８．６ｍｍｏｌ）、トリス（２－フリル）ホスフィン（４４３ｍｇ、１．８７ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）－クロロホルム付加体（４９０ｍｇ、０．４７ｍｏｌ）、およびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（１１５ｍＬ）を加えて１２０℃で２３時間反応した。反応終了後、室温まで冷却した後に水を加えクロロホルムで２回抽出して、有機層を水洗した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次いで、ろ過・濃縮して得られた粗品をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、クロロホルム／ヘキサン＝１／１）で精製することで、２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ）が５．６２ｇ、薄黄色固体として得られた（収率６０％）。1Ｈ－ＮＭＲ測定により、目的とする化合物が生成したことを確認した。
1Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ 8.39 (s, 2H), 7.53 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.81 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 2.81 (m, 4H), 1.66 (m, 2H), 1.37-1.24 (m, 48H), 0.90 (t, J= 6.4 Hz, 6H), 0.88 (t, J = 6.4 Hz, 6H).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　（合成例２）
　２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ジヨードベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＩ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ）の合成
　１００ｍＬフラスコに、上記合成例１で得られた２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ、４ｇ、４．９７ｍｍｏｌ）と、テトラヒドロフラン（８０ｍＬ）を加えて－４０℃に冷却した後にリチウムジイソプロピルアミド（２Ｍ溶液、５．５ｍＬ、１０．９ｍｍｏｌ）を滴下して３０分攪拌した。次いで、ヨウ素（３．８ｇ、１４．９ｍｏｌ）を加えた後に室温で２時間反応した。反応終了後、１０質量％亜硫酸水素ナトリウムを加えクロロホルムで抽出して、得られた有機層を飽和重曹水、次いで飽和食塩水で洗浄して無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。次いで、ろ過・濃縮して得られた粗品をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、クロロホルム／ヘキサン＝１／１）で精製することで、２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ジヨードベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＩ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ）が２．６６ｇ、黄色固体として得られた（収率５１％）。1Ｈ－ＮＭＲ測定により、目的とする化合物が生成したことを確認した。
1Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ 7.53 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.81 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 2.80 (m, 4H), 1.70 (m, 2H), 1.36-1.24 (m, 48H), 0.89 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 0.86 (t, J= 6.4 Hz, 6H).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
　（合成例３）
　２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ジチオフェン－２－イル－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ）の合成
　５０ｍＬフラスコに、上記合成例２で得られた２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ジヨードベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＩ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ、１．１ｇ、１．０４ｍｍｏｌ）と、トリブチルチオフェン－２－イル－スタンナン（８３０μＬ、２．６０ｍｍｏｌ）、トリス（２－フリル）ホスフィン（４０ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）－クロロホルム付加体（４５ｍｇ、０．０４ｍｍｏｌ）、およびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（２２ｍＬ）を加えて８０℃で１９時間反応した。反応終了後、室温まで冷却した後に水を加えクロロホルムで２回抽出して、有機層を水洗した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次いで、ろ過・濃縮して得られた粗品をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、クロロホルム／ヘキサン＝１／１～クロロホルム）で精製することで、２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ジチオフェン－２－イル－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ）が１．０１ｇ、黄色固体として得られた（収率１００％）。1Ｈ－ＮＭＲ測定により、目的とする化合物が生成したことを確認した。
1Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ 8.00 (dd, J = 4.0, 0.8 Hz, 2H), 7.58 (dd, J = 5.2, 0.8 Hz, 2H), 7.55 (d, J = 4.0 Hz, 2H), 7.27 (dd, J = 5.2, 4.0 Hz, 2H), 6.81 (d, J = 4.0 Hz, 2H), 2.81 (m, 4H), 1.72 (m, 2H), 1.34-1.25 (m, 48H), 0.89 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 0.87 (t, J = 6.4 Hz, 12H).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
　（合成例４）
　２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ビス（５－トリメチルスタンニルチオフェン－２－イル）－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ－ＤＳＭ）の合成
　３０ｍＬフラスコに、上記合成例３で得られた２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ジチオフェン－２－イル－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ、７００ｍｇ、０．７２ｍｍｏｌ）と、テトラヒドロフラン（１４ｍＬ）を加え－５０℃に冷却してリチウムジイソプロピルアミド（２Ｍ溶液、０．７９ｍＬ、１．５８ｍｍｏｌ）を滴下して３０分攪拌した。その後、トリメチルすずクロリド（１Ｍ溶液、１６ｍＬ、１．５８ｍｍｏｌ）を加え室温に昇温して２時間攪拌した。反応終了後、水を加えトルエンで２回抽出して、有機層を水洗した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次いで、ろ過・濃縮して得られた粗品をＧＰＣ－ＨＰＬＣ（ＪＡＩＧＥＬ－１Ｈ、２Ｈ、クロロホルム）で精製することで、２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ビス（５－トリメチルスタンニルチオフェン－２－イル）－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ－ＤＳＭ）が５１８ｍｇ、黄色固体として得られた（収率５５％）。1Ｈ－ＮＭＲ測定により、目的とする化合物が生成したことを確認した。
1Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ 8.16 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 7.56 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 2.82 (m, 4H), 1.71 (m, 2H), 1.35-1.25 (m, 48H), 0.88 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 0.87 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 0.47 (s, 18H).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
　（実施例１）
　Ｐ－ＴＨＤＴ－ＤＢＴＨ－ＤＭＯ－ＩＭＴＨ／ＥＨ－ＢＴＩ（８／２）の合成
　２０ｍＬフラスコに、上記合成例４で得られた２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ビス（５－トリメチルスタンニルチオフェン－２－イル）－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ－ＤＳＭ、１００ｍｇ、０．０７７ｍｍｏｌ）と、Ａｒｃｈ　Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ社製の１，３－ジブロモ－５－（３，７－ジメチルオクチル）－４Ｈチエノ［３，４－ｃ］ピローロ－４，６（５Ｈ）－ジオン（ＤＭＯ－ＩＭＴＨ－ＤＢ、２８ｍｇ、０．０６２ｍｍｏｌ）、２，８－ジブロモ－５－（２－エチルヘキシル）－１，９－ジチア－５－アザシクロペンタ［ｅ］アズレン－４，６－ジオン（ＥＨ－ＢＴＩ－ＤＢ、８ｍｇ、０．０１５ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）－クロロホルム付加体（３ｍｇ、３μｍｏｌ）、トリス（２－メトキシフェニル）ホスフィン（４ｍｇ、１２μｍｏｌ）、およびクロロベンゼン（４ｍＬ）を加え１３０℃で２４時間反応した。なお、上記ＥＨ－ＢＴＩ－ＤＢは、東京化成工業社製の「Ｄｉｔｈｉｅｎｏ［３，２－ｃ：２’，３’－ｅ］ｏｘｅｐｉｎｅ－４，６－ｄｉｏｎｅ（Ｄ４９７２）」を原料とし、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１２年出版、Ｖｏｌ．１３４、１８４２７－１８４３９頁に記載の方法に基づいて調製した。
　反応終了後、メタノール（３０ｍＬ）に反応液を加えて析出した固体をろ取し、得られた固体をソックスレー洗浄（メタノール、アセトン、ヘキサン）した。次いで、クロロホルムを用いてソックスレー抽出し、Ｐ－ＴＨＤＴ－ＤＢＴＨ－ＤＭＯ－ＩＭＴＨ／ＥＨ－ＢＴＩ（８／２）を８５ｍｇ、黒色固体として得た（収率８６％）。得られた黒色固体について、ＧＰＣを用いて分子量測定を行った結果、数平均分子量（Ｍｎ)は１８９００、重量平均分子量（Ｍｗ)は４０６００であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
　（ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物との混合溶液１の作製）
　ｐ型半導体化合物として、上記実施例１で得られたＰ－ＴＨＤＴ－ＤＢＴＨ－ＤＭＯ－ＩＭＴＨ／ＥＨ－ＢＴＩ（８／２）の構造を有する高分子化合物を用い、ｎ型半導体化合物として、ＰＣ６１ＢＭ（フェニルＣ６１酪酸メチルエステル、フロンティアカーボン製、ＮＳ－Ｅ１００Ｈ）を用い、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物の質量比を１：１とし、ジフェニルエーテル（０．０３ｍＬ／ｍＬ）と共にクロロベンゼンに溶解させた。ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物の合計濃度は２．４質量％とした。得られた溶液をホットスターラー上で１００℃の温度にて２時間以上攪拌混合した。攪拌混合後の溶液を０．４５μｍのフィルターで濾過することにより、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物との混合溶液１を作製した。
　（実施例２）
　Ｐ－ＴＨＤＴ－ＤＢＴＨ－ＤＭＯ－ＩＭＴＨ／Ｏ－ＢＴＩ（８／２）の合成
　２０ｍＬフラスコに、上記合成例４で得られた２，６－ビス［５－（２－ヘキシルデシル）チオフェン－２－イル］－４，８－ビス（５－トリメチルスタンニルチオフェン－２－イル）－ベンゾ［１，２－ｄ；４，５－ｄ’］ビスチアゾール（ＤＴＨ－ＤＢＴＨ－ＨＤＴＨ－ＤＳＭ、１００ｍｇ、０．０７７ｍｍｏｌ）と、Ａｒｃｈ　Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ社製の１，３－ジブロモ－５－（３，７－ジメチルオクチル）－４Ｈチエノ［３，４－ｃ］ピローロ－４，６（５Ｈ）－ジオン（ＤＭＯ－ＩＭＴＨ－ＤＢ、２８ｍｇ、０．０６２ｍｍｏｌ）、２，８－ジブロモ－５－オクチル－１，９－ジチア－５－アザシクロペンタ［ｅ］アズレン－４，６－ジオン（Ｏ－ＢＴＩ－ＤＢ、８ｍｇ、０．０１５ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）－クロロホルム付加体（３ｍｇ、３μｍｏｌ）、トリス（２－メトキシフェニル）ホスフィン（４ｍｇ、１２μｍｏｌ）、およびクロロベンゼン（４ｍＬ）を加え１３０℃で２４時間反応した。なお、上記Ｏ－ＢＴＩ－ＤＢは、東京化成工業社製の「Ｄｉｔｈｉｅｎｏ［３，２－ｃ：２’，３’－ｅ］ｏｘｅｐｉｎｅ－４，６－ｄｉｏｎｅ（Ｄ４９７２）」を原料とし、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１２年出版、Ｖｏｌ．１３４、１８４２７－１８４３９頁に記載の方法に基づいて調製した。
　反応終了後、メタノール（３０ｍＬ）に反応液を加えて析出した固体をろ取し、得られた固体をソックスレー洗浄（メタノール、アセトン、ヘキサン）した。次いで、クロロホルムを用いてソックスレー抽出し、Ｐ－ＴＨＤＴ－ＤＢＴＨ－ＤＭＯ－ＩＭＴＨ／Ｏ－ＢＴＩ（８／２）を５２ｍｇ、黒色固体として得た（収率５３％）。得られた黒色固体について、ＧＰＣを用いて分子量測定を行った結果、数平均分子量（Ｍｎ)は１１７００、重量平均分子量（Ｍｗ)は３７０００であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
　（ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物との混合溶液２の作製）
　ｐ型半導体化合物として、上記実施例２で得られたＰ－ＴＨＤＴ－ＤＢＴＨ－ＤＭＯ－ＩＭＴＨ／Ｏ－ＢＴＩ（８／２）の構造を有する高分子化合物を用い、ｎ型半導体化合物として、ＰＣ６１ＢＭ（フェニルＣ６１酪酸メチルエステル、フロンティアカーボン製、ＮＳ－Ｅ１００Ｈ）を用い、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物の質量比を１：１とし、ジフェニルエーテル（０．０３ｍＬ／ｍＬ）と共にクロロベンゼンに溶解させた。ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物の合計濃度は２．４質量％とした。得られた溶液をホットスターラー上で１００℃の温度にて２時間以上攪拌混合した。攪拌混合後の溶液を０．４５μｍのフィルターで濾過することにより、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物との混合溶液２を作製した。
　（光電変換素子の作製）
　電極となる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）透明導電膜（カソード）がパターニングされたジオマテック社製のガラス基板を、アセトンによる超音波洗浄し、次いでエタノールによる超音波洗浄した後、窒素ブローで乾燥させた。乾燥したガラス基板にＵＶ－オゾン処理を実施した後、電子輸送層を形成した。電子輸送層は、ガラス基板に、０．５Ｍ酢酸亜鉛・０．５Ｍアミノエタノール／２－メトキシエタノール溶液をスピンコーターで塗布（３０００ｒｐｍ、４０秒）した後、１７５℃で３０分間アニールして形成した。電子輸送層を形成したガラス基板をグローブボックス内に搬入し、不活性ガス雰囲気下でｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物との混合溶液１または混合溶液２をスピンコートし、ホットプレート上でアニール処理もしくは減圧乾燥を実施し、活性層を形成した。次に、蒸着機にて、ホール輸送層である酸化モリブデンを蒸着した。その後、電極（アノード）である銀を蒸着して逆型構成デバイスを作製した。
　得られた逆型構成デバイスについて、光電変換素子の評価を下記手順でソーラーシミュレーターを用いて行った。
　（光電変換素子の評価方法）
　光電変換素子に０．０５０２７ｍｍ角のメタルマスクを付け、照射光源としてソーラーシミュレーター（ＯＴＥＮＴＯ－ＳＵＮＩＩＩ、ＡＭ１．５Ｇフィルター、放射強度１００ｍＷ／ｃｍ2、分光計器製）を用い、ソースメーター（ケイスレー社製，２４００型）により、ＩＴＯ電極と銀電極との間における電流－電圧特性を測定した。この測定結果から、短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧Ｖｏｃ（Ｖ）、曲線因子ＦＦ、Ｖｏｃ×ＦＦの値、および光電変換効率η（％）を算出した。短絡電流密度Ｊｓｃとは、電圧値が０Ｖのときの電流密度である。開放電圧Ｖｏｃとは、電流値が０ｍＡ／ｃｍ2のときの電圧値である。曲線因子ＦＦとは、内部抵抗を表すファクターであり、最大出力をＰｍａｘとすると次式で表される。
　ＦＦ＝Ｐｍａｘ／（Ｖｏｃ×Ｊｓｃ）
　光電変換効率ηは、次式で表される。
　η＝Ｊｓｃ×Ｖｏｃ×ＦＦ
　その結果、上記混合溶液１を用いて作製した逆型構成デバイスは、Ｊｓｃ（短絡電流密度）が１２．３ｍＡ／ｃｍ2、Ｖｏｃ（開放電圧）が０．８５Ｖ、ＦＦ（曲線因子）が０．７２であり、Ｖｏｃ×ＦＦの値は０．６１２であった。また、光電変換効率ηは７．５３％であった。一方、上記混合溶液２を用いて作製した逆型構成デバイスは、Ｊｓｃ（短絡電流密度）が１１．７ｍＡ／ｃｍ2、Ｖｏｃ（開放端電圧）が０．７６Ｖ、ＦＦ（曲線因子）が０．６８であり、Ｖｏｃ×ＦＦの値は０．５１７であった。また、光電変換効率ηは６．０５％であった。
　本発明の高分子化合物を含む有機半導体材料を有機電子デバイスに用いれば、有機電子デバイスの開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（ＦＦ）の積［Ｖｏｃ×ＦＦ］を大きくすることができるため、光電変換効率ηを高めることができる。従って有機薄膜太陽電池などの有機電子デバイスの光電変換効率ηを高めることができる。

Claims (10)

  1. 　下記式（Ａ）で表される構造単位Ａと下記式（Ｂ）で表される構造単位Ｂとを有することを特徴とする高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　［式（Ａ）、式（Ｂ）中、Ｔ1、Ｔ2は、それぞれ独立に、アルコキシ基であるか、チオアルコキシ基であるか、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよいチオフェン環であるか、炭化水素基またはオルガノシリル基で置換されていてもよいチアゾール環であるか、炭化水素基、オルガノシリル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、トリフルオロメチル基、またはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基を表す。
    　また、Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ独立に、炭化水素基で置換されていてもよいチオフェン環であるか、炭化水素基で置換されていてもよいチアゾール環であるか、またはエチニレン基を表す。
    　式（Ａ）中、Ｒaは、Ｒa1または＊－Ｒa2－Ｏ－Ｒa1を表す。Ｒa1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒa2は、炭素数１～５の炭化水素基を表し、＊は結合手を表す。
    　また、Ｒbは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～５の炭化水素基を表す。
    　式（Ｂ）中、Ｒcは、Ｒc1または＊－Ｒc2－Ｏ－Ｒc1を表す。Ｒc1は、炭素数６～３０の炭化水素基を表し、Ｒc2は、炭素数１～５の炭化水素基を表し、＊は結合手を表す。］
  2. 　前記構造単位Ａと前記構造単位Ｂは、ランダムに配置されている請求項１に記載の高分子化合物。
  3. 　前記構造単位Ａと前記構造単位Ｂの構成割合は、モル比で、１：２～１：５である請求項１または２に記載の高分子化合物。
  4. 　Ｔ1、Ｔ2が、それぞれ独立に、下記式（ｔ１）～下記式（ｔ５）のいずれかで表される基である請求項１～３のいずれかに記載の高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　［式（ｔ１）～式（ｔ５）中、Ｒ13、Ｒ14は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。
    　Ｒ15、Ｒ16は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基、または＊－Ｓｉ（Ｒ18）3で表される基を表す。
    　Ｒ17は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基、＊－Ｓｉ（Ｒ18）3、＊－Ｏ－Ｒ19、＊－Ｓ－Ｒ20、＊－ＣＦ3、またはハロゲン原子を表す。
    　ｎ１は１～３の整数、ｎ２は１または２、ｎ３は１～５の整数をそれぞれ表し、複数のＲ15は同一でも異なっていてもよく、複数のＲ16は同一でも異なっていてもよく、複数のＲ17は同一でも異なっていてもよい。
    　Ｒ18は、それぞれ独立に、炭素数１～２０の脂肪族炭化水素基、または炭素数６～１０の芳香族炭化水素基を表し、複数のＲ18は同一でも異なっていてもよい。
    　Ｒ19、Ｒ20は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。
    　＊は、結合手を表す。］
  5. 　Ｂ1、Ｂ2が、それぞれ独立に、下記式（ｂ１）～式（ｂ３）のいずれかで表される基である請求項１～４のいずれかに記載の高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　［式（ｂ１）～式（ｂ３）中、Ｒ21、Ｒ22は、それぞれ独立に、炭素数６～３０の炭化水素基を表す。
    　ｎ４は０～２の整数、ｎ５は０または１を表し、複数のＲ21は同一でも異なっていてもよい。
    　＊は、結合手を表し、左側の＊は、ベンゾビスチアゾール構造単位のベンゼン環に結合する結合手を表す。］
  6. 　ドナー－アクセプター型半導体高分子化合物である請求項１～５のいずれかに記載の高分子化合物。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の高分子化合物を含むことを特徴とする有機半導体材料。
  8. 　請求項７に記載の有機半導体材料を含むことを特徴とする有機電子デバイス。
  9. 　有機薄膜太陽電池である請求項８に記載の有機電子デバイス。
  10. 　請求項９に記載の有機電子デバイスを含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
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