以下、本発明の好適な実施形態について説 明する。なお、以下の説明において、「繰り 返し単位」とは、高分子化合物中に1個以上� �在する構造単位をいうこととする。また、� �n価の複素環基」(nは1又は2である)とは、複� �環式化合物(特に、芳香族性をもつ複素環式� ��合物)からn個の水素原子を除いてなる基を� �味する。ここで、「複素環式化合物」とは� �環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構� �する元素として炭素原子以外に酸素原子、� �黄原子、窒素原子、燐原子、硼素原子等の� �テロ原子を含むものをいう。

[高分子化合物]
 まず、本発明の高分子化合物の好適な実施� ��態について説明する。

本発明の高分子化合物は、上記式(1)で表さ れる繰り返し単位を含む。上記式(1)において は、置換基が結合していない2つの結合が、� �の繰り返し単位との結合であることを示し� �いる。

上記式(1)におけるR ¹ で表される基において、アルキル基は、直鎖 、分岐又は環状のいずれであってもよく、炭 素数が好ましくは1~24(以下、「C ₁ ~C ₂₄ 」のように表記する)程度であり、より好ま� �くはC ₆ ~C ₂₂ であり、更に好ましくはC ₈ ~C ₁₈ である。アルキル基の具体例としては、メチ ル基、エチル基、プロピル基、i-プロピル基� ��ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブ� �ル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシ� �基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オク� �ル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシ ル基、3,7-ジメチルオクチル基、ウンデシル� �、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデ� �ル基、オクタデシル基、トリフルオロメチ� �基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオ� �ブチル基、パーフルオロヘキシル基、パー� �ルオロオクチル基等が挙げられる。なかで� �、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と耐� �性とのバランスを良好にする観点から、メ� �ル基、エチル基、プロピル基、i-プロピル基 、ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、ペン� �ル基、イソアミル基、ヘキシル基、オクチ� �基、2-エチルヘキシル基、デシル基、3,7-ジ� �チルオクチル基、ウンデシル基、ドデシル� �、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オク� �デシル基が好ましい。

アルコキシ基は、直鎖、分岐又は環状のいず れであってもよく、好ましくは炭素数がC ₁ ~C ₂₄ 程度であり、より好ましくはC ₆ ~C ₂₂ である。アルコキシ基の具体例としては、メ トキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、 i-プロピルオキシ基、ブトキシ基、i-ブトキ� �基、t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキ シルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘ プチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチ� ��ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシ� ��オキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、 ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テ トラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基 、オクタデシルオキシ基、トリフルオロメト キシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフ ルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシル基 、パーフルオロオクチル基、メトキシメチル オキシ基、2-メトキシエチルオキシ基、2-エ� �キシエチルオキシ基等が挙げられる。なか� �も、高分子化合物の有機溶媒への溶解性と� �熱性とのバランスを良好にする観点からは� �ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エ チルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、3,7 -ジメチルオクチルオキシ基、ウンデシルオ� �シ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオ� �シ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシ� �オキシ基が好ましい。

アルキルチオ基は、直鎖、分岐又は環状のい ずれであってもよく、炭素数が好ましくはC ₁ ~C ₂₄ 程度であり、より好ましくはC ₆ ~C ₂₂ である。アルキルチオ基の具体例としては、 メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ 基、i-プロピルチオ基、ブチルチオ基、i-ブ� �ルチオ基、t-ブチルチオ基、ペンチルチオ基 、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、 ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2-エチル� ��キシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ� ��、3,7-ジメチルオクチルチオ基、ウンデシル チオ基、ドデシルチオ基、テトラデシルチオ 基、ヘキサデシルチオ基、オクタデシルチオ 基、トリフルオロメチルチオ基等が挙げられ る。なかでも、高分子化合物の有機溶媒への 溶解性と耐熱性とのバランスを良好にする観 点からは、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基 、2-エチルヘキシルチオ基、デシルチオ基、3 ,7-ジメチルオクチルチオ基、ウンデシルチオ 基、ドデシルチオ基、テトラデシルチオ基、 ヘキサデシルチオ基、オクタデシルチオ基が 好ましい。

アリール基は、芳香族炭化水素から、水素原 子1個を除いた原子団であり、縮合環を有す� �ものや、独立したベンゼン環又は縮合環2個� ��上が直接又はビニレン等の基を介して結合� ��たものも含む。アリール基は、炭素数が好� ��しくはC ₆ ~C ₆₀ 程度であり、より好ましくはC ₆ ~C ₄₈ であり、更に好ましくはC ₆ ~C ₂₀ であり、一層好ましくはC ₆ ~C ₁₀ である。なお、この炭素数には置換基の炭素 数は含まないこととする。

アリール基の具体例としては、フェニル基 、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセ ニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセ� �ル基、1-テトラセニル基、2-テトラセニル基� ��5-テトラセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニ� ��基、4-ピレニル基、2-ペリレニル基、3-ペリ� ��ニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル 基、4-フルオレニル基、1-ビフェニレニル基� �2-ビフェニレニル基、2-フェナンスレニル基� ��9-フェナンスレニル基、6-クリセニル基、1-� ��ロネニル基、2-フェニルフェニル基、3-フェ ニルフェニル基、4-フェニルフェニル基、4-(� ��ントラン-9-イル)フェニル基、[1,1´]ビナフ� �レン-4-イル基、10-フェニルアントラセン-9-� �ル基、[9,9´]ビアントラセン-10-イル基等が挙 げられる。これらは、さらにアルキル基、ア ルコキシ基、アルキルオキシカルボニル基、 アシル基、N,N-ジアルキルアミノ基、N,N-ジア� ��ールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、塩素� ��子、フッ素原子等で置換されていてもよい� ��

アリールオキシ基は、炭素数が好ましくはC ₆ ~C ₆₀ 程度、より好ましくはC ₇ ~C ₄₈ である。アリールオキシ基の具体例としては 、フェノキシ基、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェノキシ基(アルコキシ部分の� �素数1~18である。以下、同様。)、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェノキシ基(アルキル部分の炭素� �が1~18である。以下、同様。)、1-ナフチルオ� ��シ基、2-ナフチルオキシ基、ペンタフルオ� �フェニルオキシ基等が挙げられる。高分子� �合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバ� �ンスを良好にする観点からは、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェノキシ基又はC ₁ ~C ₁₈ アルキルフェノキシ基が好ましい。

C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェノキシ基としては、具体的に は、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノ キシ基、プロピルオキシフェノキシ基、i-プ� ��ピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノ� ��シ基、i-ブトキシフェノキシ基、t-ブトキシ フェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基 、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキ シルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフ ェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、 2-エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニ� ��オキシフェノキシ基、デシルオキシフェノ� ��シ基、3,7-ジメチルオクチルオキシフェノキ シ基、ウンデシルオキシフェノキシ基、ドデ シルオキシフェノキシ基、テトラデシルオキ シフェノキシ基、ヘキサデシルオキシフェノ キシ基、オクタデシルオキシフェノキシ基等 が例示される。一方、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェノキシ基として具体的には、メ チルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジ メチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基 、1,3,5-トリメチルフェノキシ基、メチルエチ ルフェノキシ基、i-プロピルフェノキシ基、� ��チルフェノキシ基、i-ブチルフェノキシ基� �t-ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ 基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェ ノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチル フェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシル フェノキシ基、ウンデシルフェノキシ基、ド デシルフェノキシ基、テトラデシルフェノキ シ基、ヘキサデシルフェノキシ基、オクタデ シルフェノキシ基等が例示される。

アリールチオ基は、炭素数が好ましくはC ₃ ~C ₆₀ 程度である。アリールチオ基の具体例として は、フェニルチオ基、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニルチオ基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニルチオ基、1-ナフチルチオ基� ��2-ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニ� �チオ基等が挙げられる。なかでも、高分子� �合物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバ� �ンスを良好にする観点からは、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニルチオ基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニルチオ基が好ましい。

アリールアルキル基は、炭素数が好ましくは C ₇ ~C ₆₀ 程度であり、より好ましくはC ₇ ~C ₄₈ である。アリールアルキル基の具体例として は、フェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基、1-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基、2-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基等が挙げられる。高分子化合物の 有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバランスを 良好にする観点からは、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキル基が好適である。

アリールアルコキシ基は、炭素数が好ましく はC ₇ ~C ₆₀ 程度であり、より好ましくはC ₇ ~C ₄₈ である。アリールアルコキシ基の具体例とし ては、フェニルメトキシ基、フェニルエトキ シ基、フェニルブトキシ基、フェニルペンチ ロキシ基、フェニルヘキシロキシ基、フェニ ルヘプチロキシ基、フェニルオクチロキシ基 等のフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基、1-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基、2-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基等が挙げられる。高分子化合物 の有機溶媒への溶解性や耐熱性のバランス等 を良好にする観点からは、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルコキシ基が挙げられる。

アリールアルキルチオ基は、炭素数が好まし くはC ₇ ~C ₆₀ 程度、より好ましくはC ₇ ~C ₄₈ である。アリールアルキルチオ基の具体例と しては、フェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基、1-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基、2-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基等が挙げられる。高分子化合 物の有機溶媒への溶解性と耐熱性とのバラン スを良好にする観点からは、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルチオ基が好ましい。

置換シリル基としては、アルキル基、アリー ル基、アリールアルキル基及び1価の複素環� �から選ばれる1、2又は3個の基で置換された� �リル基が挙げられる。置換シリル基の炭素� �は、好ましくはC ₁ ~C ₆₀ 程度であり、より好ましくはC ₃ ~C ₄₈ である。なお、シリル基の置換基であるアル キル基、アリール基、アリールアルキル基又 は1価の複素環基は、置換基を更に有してい� �もよい。置換シリル基の具体例としては、� �リメチルシリル基、トリエチルシリル基、� �リプロピルシリル基、トリ-i-プロピルシリ� �基、ジメチル-i-プロピリシリル基、ジエチ� �-i-プロピルシリル基、t-ブチルシリルジメチ ルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘ キシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチル シリル基、オクチルジメチルシリル基、2-エ� ��ルヘキシル-ジメチルシリル基、ノニルジメ チルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7 -ジメチルオクチルジメチルシリル基、ウン� �シルジメチルシリル基、ドデシルジメチル� �リル基、テトラデシルジメチルシリル基、� �キサデシルジメチルシリル基、オクタデシ� �ジメチルシリル基、フェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルシリル基、C ₁ ~C ₁₈ アルコキシフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルシリル基、C ₁ ~C ₁₈ アルキルフェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルシリル基、1-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルシリル基、2-ナフチル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルシリル基、フェニル-C ₁ ~C ₁₈ アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシ リル基、トリ-p-キシリルシリル基、トリベン ジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、 t-ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェ� ��ルシリル基等が例示される。

置換カルボキシル基としては、アルキル基、 アリール基、アリールアルキル基又は1価の� �素環基で置換されたカルボキシル基が挙げ� �れる。置換カルボキシル基の炭素数は、好� �しくはC ₂ ~C ₆₀ 程度であり、より好ましくはC ₂ ~C ₄₈ である。置換カルボキシル基の具体例として は、メトキシカルボニル基、エトキシカルボ ニル基、プロポキシカルボニル基、i-プロポ� ��シカルボニル基、ブトキシカルボニル基、i -ブトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニ ル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシ ロキシカルボニル基、シクロヘキシロキシカ ルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、 オクチルオキシカルボニル基、2-エチルヘキ� ��ロキシカルボニル基、ノニルオキシカルボ� ��ル基、デシロキシカルボニル基、3,7-ジメチ ルオクチルオキシカルボニル基、ウンデシル オキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボ ニル基、テトラデシルオキシカルボニル基、 ヘキサデシルオキシカルボニル基、オクタデ シルオキシカルボニル基、トリフルオロメト キシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシ カルボニル基、パーフルオロブトキシカルボ ニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボ ニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボ ニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキ シカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル 基等が挙げられる。なお、置換基であるアル キル基、アリール基、アリールアルキル基又 は1価の複素環基は、置換基を更に有してい� �もよいが、上述した置換カルボキシル基の� �適な炭素数には、これらの置換基の炭素数� �含まないこととする。

1価の複素環基は、炭素数が好ましくはC ₄ ~C ₆₀ 程度、より好ましくはC ₄ ~C ₂₀ である。なお、1価の複素環基の炭素数には� �置換基の炭素数は含まないこととする。1価� ��複素環基としては、具体的には、チエニル� ��、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、ピ� ��リジル基、キノリル基、イソキノリル基、� ��リミジル基、トリアジニル基等が例示され� ��。なかでも、チエニル基、ピリジル基、キ� ��リル基、イソキノリル基、ピリミジル基、� ��リアジニル基が好ましく、チエニル基、ピ� ��ジル基、ピリミジル基、トリアジニル基が� ��ましい。1価の複素環基は、さらにアルキル 基、アルコキシ基等の置換基を有していても よい。

本実施形態の高分子化合物において、上記式 (1)で表される繰り返し単位は、上記式(2a)又� �(2b)で表される繰り返し単位であると好まし� ��。上記式(1)で表される繰り返し単位として� ��、これらの両方を有していてもよい。なお� ��上記式(2a)及び(2b)においては、置換基が結� �していない2つの結合が、他の繰り返し単位� ��の結合であることを示している。上記式(2a) 及び(2b)中のR ²¹ ~R ³⁶ で表される基としては、上記式(1)で表される R ¹ で表される基として説明したものと同様の基 が好適な例として挙げられる。

上記式(2a)で表される繰り返し単位としては� �より具体的には、下記化学式で表されるも� �が挙げられる。なお、下記式で表される化� �物においては、末端にMe等で表される置換基 が付されていない2つの結合が、他の繰り返� �単位との結合に供される結合手であること� �意味している。

また、上記式(2b)で表される繰り返し単位と� �ては、より具体的には、下記化学式で表さ� �るものが挙げられる。なお、下記式におい� �も、末端にMe等で表される置換基が付されて いない2つの結合が、他の繰り返し単位と結� �される結合手であることを意味している。

高分子化合物の主鎖のパッキングを良好に して更に優れた移動度を得る観点から、上記 式(2a)又は(2b)で表される繰り返し単位は、複� ��の置換基を、当該繰り返し単位中の任意の� ��つの軸に対して線対称となるか、重心に対� ��て点対称となるように有していることが好� ��しい。

このような観点からは、上記式(2a)において� �、R ²² とR ²⁶ とが水素原子以外の同種の基であると好まし く、上記式(2b)においては、R ³² とR ³⁵ とが水素原子以外の同種の基であると好まし い。ここで、「同種の基」とは、例えば、ア ルキル基同士やアルコキシ基同士といった同 じ種類に分類される基であることを意味する 。これらの同種の基は、鎖長や分岐の位置、 置換基も同じである同一構造の基(同一の基)� ��あるとより好ましい。

さらに、高分子化合物の主鎖のパッキングを より良好にするとともに、高分子化合物の平 面性を更に向上させて一層優れた移動度を得 る観点からは、上記式(2a)においては、R ²¹ 、R ²³ 、R ²⁴ 、R ²⁵ 、R ²⁷ 及びR ²⁸ が水素原子であると好ましく、上記式(2b)に� �いては、R ²⁹ 、R ³⁰ 、R ³¹ 、R ³³ 、R ³⁴ 及びR ³⁶ が水素原子であると好ましい。

これらの観点からは、上記式(2a)で表される� �り返し単位としては下記一般式(8a)で表され� ��ものが、上記式(2b)で表される繰り返し単位 としては、下記一般式(8b)で表されるものが� �れぞれ好適である。下記式中のR ²² 、R ²⁶ 、R ³² 及びR ³⁵ は、それぞれ上記と同義である。また、下記 式中、置換基が付されていない2つの単結合� �、他の繰り返し単位と結合される結合であ� �ことを意味している。

特に、高分子化合物の主鎖のパッキング性や 平面性の向上に加え、高分子化合物の溶媒へ の溶解性を良好にする観点からは、上記式(8a )及び(8b)において、R ²² とR ²⁶ 、又は、R ³² とR ³⁵ が、同一の鎖長や分岐を有するアルキル基、 アルコキシ基又はアルキルチオ基であると好 ましい。また、平面状の繰り返し単位を密に 重ね合わせることで、更に優れた移動度を得 る観点からは、直鎖アルキル基、アルコキシ 基、アルキルチオ基が好ましい。

さらに、高分子化合物の主鎖の間隔を一定に 保つことで規則的に配置するようにし、これ により更に優れた移動度を得る観点からは、 R ²² とR ²⁶ 、又は、R ³² とR ³⁵ は、同一の鎖長を有する直鎖アルキル基であ ると特に好ましい。そして、優れた溶解性を 得る観点からは、これらの直鎖アルキル基の 炭素数がC ₈ ~C ₁₈ であると一層好ましい。

なお、上記式(2a)におけるR ²² とR ²⁶ 、又は、上記式(2b)におけるR ³² とR ³⁵ は、それぞれ異なった基であってもよいが、 その場合は、良好なパッキング性や平面性を 得るために、R ²² とR ²⁶ 、又は、R ³² とR ³⁵ がそれぞれ規則性をもって配置されているこ とが望ましい。このような構造としては、上 記式(2a)の場合は下記一般式(9a)が、上記式(2b) の場合は下記一般式(9b)が例示できる。式中� �、R ²¹ ~R ³⁶ はそれぞれ上記と同義であり、R ²² とR ²⁶ 、又は、R ³² とR ³⁵ はそれぞれ異なる基である。

好適な実施形態の高分子化合物は、上記式 (1)で表される繰り返し単位、好ましくは上記 式(2a)及び/又は(2b)で表される繰り返し単位に 加えて、上記式(3)で表される繰り返し単位を 更に有するものであると好ましい。

上記式(3)で表される繰り返し単位において、 Xで表される基は、アリーレン基、2価の複素� ��基、金属錯体構造を有する2価の基、2価の� �香族アミン基、-CR ⁴⁵ =CR ⁴⁶ -で表される基(但し、R ⁴⁵ 及びR ⁴⁶ は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基 、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール 基、アリールオキシ基、アリールチオ基、ア リールアルキル基、アリールアルコキシ基、 アリールアルキルチオ基、アリールアルケニ ル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置 換アミノ基、シリル基、置換シリル基、フッ 素原子、1価の複素環基又はシアノ基を表す)� ��又は、-C≡C-で表される基である。このうち 、まず、アリーレン基は、芳香族炭化水素か ら水素原子2個を除いた残りの原子団からな� �基を意味し、独立したベンゼン環や縮合環� �有するものを含む。アリーレン基は、炭素� �が好ましくはC ₆ ~C ₆₀ 程度であり、より好ましくはC ₆ ~C ₄₈ であり、更に好ましくはC ₆ ~C ₃₀ であり、一層好ましくはC ₆ ~C ₁₈ である。

アリーレン基の具体例としては、1,4-フェ� �レン基、1,3-フェニレン基、1,2-フェニレン基 等の非置換若しくは置換フェニレン基;1,4-ナ� ��タレンジイル基、1,5-ナフタレンジイル基、 2,6-ナフタレンジイル基等の非置換若しくは� �換ナフタレンジイル基;1,4-アントラセンジイ ル基、1,5-アントラセンジイル基、2,6-アント� ��センジイル基、9,10-アントラセンジイル基� �の非置換若しくは置換アントラセンジイル� �;2,7-フェナントレンジイル基等の非置換若し くは置換フェナントレンジイル基;1,7-ナフタ� ��ンジイル基、2,8-ナフタセンジイル基、5,12-� ��フタセンジイル基等の非置換若しくは置換� ��フタセンジイル基;2,7-フルオレンジイル基� �3,6-フルオレンジイル基等の非置換若しくは� ��換フルオレンジイル基;1,6-ピレンジイル基� �1,8-ピレンジイル基、2,7-ピレンジイル基、4,9 -ピレンジイル基等の非置換若しくは一置換� �レンジイル基;3,9-ペリレンジイル基、3,10-ペ� ��レンジイル基等の非置換若しくは置換ペリ� ��ンジイル基等が挙げられる。なかでも、好� ��しくは、非置換若しくは置換フェニレン基� ��非置換若しくは置換フルオレンジイル基で� ��る。

また、2価の複素環基は、炭素数が好ましく� �C ₄ ~C ₆₀ 程度、より好ましくはC ₄ ~C ₄₈ であり、更に好ましくはC ₄ ~C ₃₀ であり、一層好ましくはC ₄ ~C ₂₂ であり、とりわけ好ましくはC ₄ ~C ₁₂ であり、特に好ましくはC ₄ である。この炭素数は、置換基の炭素数は含 まないこととする。2価の複素環基の具体例� �しては、2,5-チオフェンジイル基等の非置換� ��しくは置換チオフェンジイル基;2,5-フラン� �イル基等の非置換若しくは置換フランジイ� �基;2,5-セレノフェンジイル基等の非置換若し くは置換セレノフェンジイル基;2,5-ピロール� ��イル基等の非置換若しくは置換ピロールジ� ��ル基;2,5-ピリジンジイル基、2,6-ピリジンジ� ��ル基等の非置換若しくは置換ピリジンジイ� ��基;2,5-チエノ[3,2-b]チオフェンジイル基、2,5- チエノ[2,3-b]チオフェンジイル基等の非置換� �しくは置換チエノチオフェンジイル基;2,6-キ ノリンジイル基等の非置換若しくは置換キノ リンジイル基;1,4-イソキノリンジイル基、1,5- イソキノリンジイル基等の非置換若しくは置 換イソキノリンジイル基;5,8-キノキサリンジ� ��ル基等の非置換若しくは置換キノキサリン� ��イル基;4,7-ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイ� ��基等の非置換若しくは置換ベンゾ[1,2,5]チア ジアゾールジイル基;4,7-ベンゾチアゾールジ� ��ル基等の非置換若しくは置換ベンゾチアゾ� ��ルジイル基;2,7-カルバゾールジイル基、3,6-� ��ルバゾールジイル基等の非置換若しくは置� ��カルバゾールジイル基;3,7-フェノキサジン� �イル基等の非置換若しくは置換フェノキサ� �ンジイル基;3,7-フェノチアジンジイル基等の 非置換若しくは置換フェノチアジンジイル基 ;2,7-ジベンゾシロールジイル基等の非置換若� ��くは置換ジベンゾシロールジイル基;2,6-ベ� �ゾ[1,2-b:4,5-b’]ジチオフェンジイル基、2,6-ベ ンゾ[1,2-b:5,4-b’]ジチオフェンジイル基、2,6-� ��ンゾ[2,1-b:3,4-b’]ジチオフェンジイル基、2,6 -ベンゾ[1,2-b:3,4-b’]ジチオフェンジイル基等� ��非置換若しくは置換ベンゾジチオフェンジ� ��ル基等が挙げられる。なかでも、好ましく� ��、2,5-チオフェンジイル基等の非置換若しく は置換チオフェンジイル基;2,5-フランジイル� ��等の非置換若しくは置換フランジイル基;2,5 -ピロールジイル基等の非置換若しくは置換� �ロールジイル基;2,5-チエノ[3,2-b]チオフェン� �イル基、2,5-チエノ[2,3-b]チオフェンジイル基 等の非置換若しくは置換チエノチオフェンジ イル基;2,6-キノリンジイル基等の非置換若し� ��は置換キノリンジイル基;1,4-イソキノリン� �イル基;2,6-ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジチオフェン� �イル基、2,6-ベンゾ[1,2-b:5,4-b’]ジチオフェン ジイル基、2,6-ベンゾ[2,1-b:3,4-b’]ジチオフェ� ��ジイル基、2,6-ベンゾ[1,2-b:3,4-b’]ジチオフ� �ンジイル基等の非置換若しくは置換ベンゾ� �チオフェンジイル基である。さらに好まし� �は、2,5-チオフェンジイル基等の非置換若し� ��は置換チオフェンジイル基;2,5-チエノ[3,2-b]� ��オフェンジイル基、2,5-チエノ[2,3-b]チオフ� �ンジイル基等の非置換若しくは置換チエノ� �オフェンジイル基であり、特に好ましくは� �非置換の2,5-チオフェンジイル基、2,5-チエノ [3,2-b]チオフェンジイル基である。

2価の複素環基が置換基を有する場合、置� �基としては、好ましくは、アルキル基、ア� �コキシ基、アルキルチオ基、アリール基、� �リールオキシ基、アリールチオ基、アリー� �アルキル基、アリールアルコキシ基、アリ� �ルアルキルチオ基、置換シリル基、1価の複� ��環基、置換カルボキシル基、ニトロ基、シ� ��ノ基及びフッ素原子から選ばれるものが挙� ��られる。なかでも、より好ましくは、アル� ��ル基、アルコキシ基、アリール基、アリー� ��オキシ基又は1価の複素環基であり、さらに 好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アル キルチオ基であり、特に好ましくはアルキル 基である。

さらに、Xで表される基のうち、金属錯体� �造を有する2価の基とは、有機配位子と中心� ��属とを有する金属錯体における有機配位子� ��ら水素原子を2個除いてなる残りの原子団か らなる基を意味する。この金属錯体としては 、例えば、低分子の蛍光材料、燐光材料とし て公知の金属錯体、三重項発光錯体等が挙げ られる。

金属錯体における有機配位子の炭素数は、好 ましくはC ₄ ~C ₆₀ 程度である。このような有機配位子の具体例 としては、8-キノリノール及びその誘導体、� ��ンゾキノリノール及びその誘導体、2-フェ� �ル-ピリジン及びその誘導体、2-フェニル-ベ� ��ゾチアゾール及びその誘導体、2-フェニル-� ��ンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィ� ��ン及びその誘導体等が挙げられる。また、� ��属錯体の中心金属としては、例えば、アル� ��ニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、� ��金、金、ユーロピウム、テルビウム等が挙� ��られる。

金属錯体構造を有する2価の基としては、具� �的には、下記一般式(10a)~(10d)及び(11a)~(11c)で� ��されるものが例示される。

上記式(10a)~(10d)及び(11a)~(11c)において、Rで� ��される基は、それぞれ独立に、水素原子、� ��ルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基� ��アリール基、アリールオキシ基、アリール� ��オ基、アリールアルキル基、アリールアル� ��キシ基、アリールアルキルチオ基、アリー� ��アルケニル基、アリールアルキニル基、ア� ��ノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリ� ��基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキ� ��基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1 価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボ キシル基又はシアノ基を表し、複数のRはそ� �ぞれ同一でも異なっていてもよい。なお、� �述した式(10a)~(10d)及び(11a)~(11c)で表される2価 の基が有している炭素原子は、上記の構造を 維持し得る範囲で窒素原子、酸素原子又は硫 黄原子と置き換えられていてもよく、またこ れらが有している水素原子はフッ素原子に置 換されていてもよい。

さらにまた、2価の芳香族アミン基は、構造� �に芳香族アミン構造を有する2価の基であり� ��下記一般式(23a)~(23g)で表される基を例示す� �ことができる。なお、下記式中のRとしては� ��上記一般式(10a)~(10d)、(11a)~(11c)の場合と同様 の基が挙げられ、一つの基中に存在する複数 のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよ� �。

さらに、-CR ⁴⁵ =CR ⁴⁶ -で表される基において、R ⁴⁵ 及びR ⁴⁶ は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基 、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール 基、アリールオキシ基、アリールチオ基、ア リールアルキル基、アリールアルコキシ基、 アリールアルキルチオ基、アリールアルケニ ル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置 換アミノ基、シリル基、置換シリル基、フッ 素原子、1価の複素環基又はシアノ基である� �なかでも、水素原子、アルキル基、アリー� �基、フッ素原子、シアノ基が好ましく、水� �原子、アリール基、シアノ基がさらに好ま� �く、水素原子、シアノ基が特に好ましい。

上記式(3)で表される繰り返し単位における nは、1~5の整数であり、1~4の整数であると好� �しく、1~3の整数であるとより好ましく、1又� ��2であると更に好ましく、2であると特に好� �しい。nがこれらの好適な数値範囲であるほ� ��、高分子化合物からなる有機半導体層等の� ��荷注入性が良好となる傾向にある。

上記式(3)は、上述したような構造を有する 繰り返し単位であるが、かかる繰り返し単位 が複数のXを有している場合は、これらの複� �のXは、それぞれ同一の構造であってもよく� ��異なる構造であってもよい。ただし、安定� ��た特性を得る観点からは、複数のXは同一の 構造を有するものであることがより好ましい 。

さらに、上記式(3)で表される繰り返し単位 は、上記式(4)で表される繰り返し単位である と特に好ましい。高分子化合物が上記式(4)で 表される繰り返し単位を含むことで、高分子 化合物からなる有機半導体層等の移動度のみ ならず電荷注入性も極めて良好となり、その 結果、更に優れた特性を有する有機トランジ スタ等を形成することが可能となる。

上記式(4)中、R ⁴¹ ~R ⁴⁴ は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基 、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール 基、アリールオキシ基、アリールアルキル基 、アリールアルコキシ基、置換シリル基、カ ルボキシル基、1価の複素環基、シアノ基又� �フッ素原子である。良好な溶解性を得る観� �からは、R ⁴¹ ~R ⁴⁴ としては、アルキル基、アルコキシ基、アル キルチオ基、カルボキシル基が好ましく、な かでも隣接する繰り返し単位との立体障害を 小さくする観点から、アルキル基、アルコキ シ基が好ましい。さらに、主鎖のパッキング 性や平面性を向上させる観点から、アルキル 基が特に好ましい。

特に、式(4)で表される構造においては、チオ フェン環同士の平面性を向上させて、主鎖の パッキング性及び電荷移動度を高める観点か らは、R ⁴² 及びR ⁴³ は水素原子であることが好ましい。この場合 、式(4)で表される繰り返し単位としては、下 記一般式(24)で表される構造が好適である。� �お、下記式(24)中のR ⁴¹ 及びR ⁴⁴ は、上記と同様である。

以上、好適な実施形態の高分子化合物が有 している繰り返し単位について説明したが、 本実施形態の高分子化合物においては、上記 式(1)で表される繰り返し単位を、当該高分子 化合物を構成している全繰り返し単位の合計 中、50~100モル%有していることが好ましく、50 ~90モル%有していることがより好ましく、50~80 モル%有していることが更に好ましく、約50モ ル%有していることが一層好ましい。このよ� �な割合で上記式(1)で表される繰り返し単位� �含むことで、高分子化合物からなる有機半� �体層等の電荷注入性や、高分子化合物の溶� �性が良好となる傾向にある。なお、上記式(1 )で表される繰り返し単位として、上記式(2a)� ��び(2b)で表される繰り返し単位の両方を含む 場合は、これらの合計が上述した割合となる 。この割合は、所望とする特性に応じて適宜 設定することができる。例えば、上記式(1)で 表される繰り返し単位が100モル%である高分� �化合物は、蛍光特性や電界発光特性に優れ� �ため、これらの特性を利用した発光材料と� �て好適である。

また、高分子化合物が、上記式(1)で表され る繰り返し単位として、上記式(2a)及び(2b)で� ��される繰り返し単位の両方を含む場合は、� ��れらの合計のモル数のうち、少ない方の繰� ��返し単位の割合が、好ましくは10モル%以下� ��より好ましくは5モル%以下、更に好ましく� �1モル%以下、一層好ましくは0.05モル%以下で� ��ることが好ましい。こうすることで、高分� ��化合物の主鎖の配向性が極めて良好となり� ��より優れた移動度や電荷注入性が得られる� ��うになる。

さらに、上述した好適な割合のように、高 分子化合物における上記式(1)で表される繰り 返し単位の割合が100モル%ではない場合は、� �記式(1)で表される繰り返し単位以外の繰り� �し単位は、上記式(3)で表される繰り返し単� �であると特に好ましい。こうすれば、極め� �優れた電荷注入性が得られ易くなる。すな� �ち、特に好適な場合は、高分子化合物は、� �記式(1)で表される繰り返し単位と、上記式(3 )で表される繰り返し単位を1:1(モル比)で有す る共重合体となる。

本実施形態の高分子化合物が複数種類の繰 り返し単位を有する場合、その重合様式は特 に限定されず、いかなる共重合体であっても よい。例えば、ブロック共重合体、ランダム 共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体 のいずれであってもよい。ただし、高分子化 合物による電荷注入性、電荷移動度、主鎖の パッキング、溶媒への溶解性等の特性を良好 に得る観点からは、上記式(1)で表される繰り 返し単位(好ましくは上記式(2a)及び/又は(2b)� �繰り返し単位)と、上記式(3)で表される繰り� ��し単位とが交互に結合した構造を有してい� ��ことが好ましい。特に、このような構造の� ��合が90%以上であるものが好ましく、99%以上� ��あるものがより好ましく、99.5%以上である� �のが更に好ましく、99.9%以上であるものが一 層好ましい。

より具体的には、本実施形態の高分子化合 物としては、電荷注入性、電荷移動度、主鎖 のパッキング、溶媒への溶解性等の特性を更 に向上させる観点からは、上記式(8a)及び/又� ��(8b)で表される繰り返し単位と、上記式(3)で 表される繰り返し単位とが交互に結合した構 造を有するものが好ましい。なかでも、この ような構造において、上記式(8a)及び(8b)で表� ��れる繰り返し単位ののうちのいずれか一方� ��みを有しており、特に、上記式(8a)の繰り返 し単位のみを有していると、上述した特性が 極めて良好に得られるようになる傾向にある 。

また、本実施形態の高分子化合物は、ゲルパ ーミエーションクロマトグラフィー(以下、� �GPC」という)によるポリスチレン換算の数平� ��分子量(Mn)が、好ましくは1×10 ³ ~1×10 ⁸ 程度であり、より好ましくは1×10 ⁴ ~1×10 ⁶ である。また、ポリスチレン換算の重量平均 分子量(Mw)は、好ましくは1×10 ³ ~1×10 ⁸ 程度であり、成膜性の観点及び素子を形成し た場合の特性向上の観点から、より好ましく は1×10 ⁴ ~5×10 ⁶ であり、更に好ましくは1×10 ⁴ ~5×10 ⁵ であり、特に好ましくは1.5×10 ⁴ ~5×10 ⁵ である。

なお、本実施形態の高分子化合物は、その 末端基として、当該高分子化合物の製造時に 有していたような重合活性基を有していると 、高分子化合物を有機トランジスタ等の有機 半導体層の移動度等の特性や寿命が低下する 可能性があるので、末端基は安定な基である ことが好ましい。このような末端基としては 、主鎖と共役結合しているものが好ましく、 例えば、炭素-炭素結合を介してアリール基� �は複素環基と結合している構造が挙げられ� �。具体的には、特開平9-45478号公報の化10に� �載された置換基等が末端基として例示でき� �。さらに、電化注入性、電荷移動度を高め� �観点からは、高分子化合物は、共役系高分� �であることが好ましい。

[高分子化合物の製造方法]
 次に、上述した構造を有する高分子化合物� ��製造方法の好適な実施形態について説明す� ��。

高分子化合物は、上記式(5)で表される化合物 (原料化合物)を重合させる重合工程によって� ��造することができ、これにより、上記式(1)� ��表される繰り返し単位を有する高分子化合� ��が良好に得られる。より具体的には、上記� ��(2a)及び/又は(2b)で表される繰り返し単位を� ��する高分子化合物を製造する場合には、上� ��式(5)で表される原料化合物として、上記式( 6a)及び/又は(6b)で表される原料化合物を用い� ��。なお、上記式(5)、(6a)及び(6b)中のR ¹ 及びR ²¹ ~R ³⁶ は、上記式(1)、(2a)又は(2b)におけるこれらの� ��と同義であり、好適な基としても上記と同� ��のものが挙げられる。また、上記式(5)中のl も上記と同義である。

また、本実施形態の高分子化合物の製造方 法においては、上記式(7)で表される原料化合 物を更に重合させてもよい。こうすれば、上 記式(1)で表される繰り返し単位(好ましくは� �記式(2a)及び/又は(2b)で表される繰り返し単� �)に加えて、上記一般式(3)で表される繰り返� ��単位を更に有する高分子化合物を得ること� ��できる。なお、上記式(7)中のXは、上記式(3) におけるXと同義であり、好適な構造として� �上記と同様のものが挙げられる。また、上� �式(7)中のnも上記と同義である。

これらの上記式(5)、(6a)、(6b)及び(7)で表さ� ��る原料化合物によれば、上述した好適な実� ��形態の高分子化合物を良好に得られること� ��ら、これらの化合物は、上述した構成を有� ��る高分子化合物の合成に用いる原料化合物� ��して極めて有用なものである。

ここで、上記式(5)、(6a)、(6b)及び(7)で表され� ��原料化合物における、Y ⁵¹ 、Y ⁵² 、Y ⁶¹ ~Y ⁶⁴ 、Y ⁷¹ 及びY ⁷² は、それぞれ重合可能な置換基(以下、「重� �性置換基」という)であり、これらは、高分� ��化合物の製造において重合させる原料化合� ��の組み合わせに応じて設定される。すなわ� ��、上記式(5)(好ましくは上記式(6a)及び/又は( 6b))で表される原料化合物のみを重合させる� �合には、当該化合物同士が重合反応を生じ� �るような重合性置換基の組み合わせとし、� �記式(7)で表される原料化合物を更に重合さ� �る場合には、これらの化合物同士が互いに� �合反応を生じ得るような重合性官能基の組� �合わせとする。重合性官能基の組み合わせ� �適宜設定することで、得られる高分子化合� �の重合様式(ブロック共重合、交互共重合等) を所望に調整することもできる。

ここで、Y ⁵¹ 、Y ⁵² 、Y ⁶¹ ~Y ⁶⁴ 、Y ⁷¹ 及びY ⁷² で表される重合性官能基としては、具体的に は、ハロゲン原子、下記一般式(12a)で表され� ��スルホネート基、メトキシ基、ホウ酸エス� ��ル残基、ホウ酸残基(すなわち、-B(OH) ₂ で表される基)、下記一般式(12b)で表される基 、下記一般式(12c)で表される基、下記一般式( 12d)で表される基等が挙げられる。これらは� �生じさせる重合反応に応じて適宜決定する� �とが好ましい。これらの重合性官能基によ� �て生じる重合反応は、縮合重合反応である� �
[式中、R ¹²¹ 及びR ¹²² は、それぞれ独立に、置換基を有していても よいアルキル基又は置換基を有していてもよ いアリール基を表し、X ^A は、ハロゲン原子を表す。]

ここで、上述した重合性官能基又はX ^A で表される基としてのハロゲン原子としては 、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げら れる。

上記式(12a)で表されるスルホネート基として� ��、例えば、メタンスルホネート基、トリフ� ��オロメタンスルホネート基、フェニルスル� ��ネート基、4-メチルフェニルスルホネート� �等が挙げられる。また、ホウ酸エステル残� �としては、例えば、下記の化学式で表され� �基が挙げられる。

さらに、上記式(12d)で表される基としては、� ��えば、トリメチルスタナニル基、トリエチ� ��スタナニル基、トリブチルスタナニル基等� ��挙げられる。なお、Y ⁵¹ 、Y ⁵² 、Y ⁶¹ ~Y ⁶⁴ 、Y ⁷¹ 及びY ⁷² で表される重合性官能基としてのアルキル基 及びアリール基、上記式(12a)、(12d)におけるR ¹²¹ 、R ¹²² としてのアルキル基又はアリール基としては 、上記式(1)におけるR ¹ として例示したアルキル基又はアリール基と 同様のものが例示でき、好適な例も同様であ る。

なかでも、Y ⁵¹ 、Y ⁵² 、Y ⁶¹ ~Y ⁶⁴ 、Y ⁷¹ 及びY ⁷² で表される重合性官能基としては、原料であ る化合物の合成の容易さや取り扱い易さ等の 観点から、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残 基、ホウ酸残基が好適である。

本実施形態の高分子化合物の製造において は、上記式(5)(好ましくは上記式(6a)及び/又は (6b))で表される原料化合物と上記式(7)で表さ� ��る原料化合物を適切に組み合わせ、必要に� ��じて適切な触媒や塩基の存在下で縮合重合� ��せることが好ましい。なお、かかる反応に� ��しては、これらの原料化合物は、予め合成� ��て単離したものを用いてもよく、反応系中� ��調製したものをそのまま用いてもよい。

上記反応に用いる触媒としては、例えば、 パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフ� ��ン)]、[トリス(ジベンジリデンアセトン)]ジ� ��ラジウム、パラジウムアセテート等のパラ� ��ウム錯体、ニッケル[テトラキス(トリフェ� �ルホスフィン)]、[1,3-ビス(ジフェニルホスフ ィノ)プロパン]ジクロロニッケル、[ビス(1,4-� ��クロオクタジエン)]ニッケル等のニッケル� �体等の遷移金属錯体や、これらの遷移金属� �体と、トリフェニルホスフィン、トリ(o-ト� �ル)ホスフィン)、トリ(o-メトキシフェニル)� �スフィン、トリ(t-ブチル)ホスフィン)、トリ シクロヘキシルホスフィン、ジフェニルホス フィノプロパン、トリ-t-ブチルホスホニウム テトラフルオロボレート、ビピリジル等の配 位子とからなる触媒等が挙げられる。触媒は 、予め合成したものを用いてもよいし、反応 系中で調製したものをそのまま用いてもよい 。また、触媒としては、1種を単独で用いて� �よく、2種以上を併用してもよい。

触媒を用いる場合、その使用量は特に限定 されないが、例えば、上記式(5)及び(7)で表さ れる化合物のモル数の合計に対し、遷移金属 化合物の量として、0.00001~3モル当量用いるこ とが好ましく、0.00005~0.5モル当量用いること� ��より好ましく、0.0001~0.2モル当量用いること がさらに好ましい。

一方、上述した塩基としては、例えば、炭 酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム 、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸 三カリウム等の無機塩基や、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 酸化テトラブチルアンモニウム等の有機塩基 が挙げられる。これらの塩基を用いる場合、 その使用量は特に限定されないが、上記式(5) 及び(7)で表される化合物のモル数の合計に対 し、0.5~20モル当量であると好ましく、1~10モ� �当量であるとより好ましい。

上述した縮合重合反応は、溶媒の存在下で 行ってもよく、特に必要ない場合は溶媒の非 存在下で行ってもよいが、反応効率等を良好 にするためには、溶媒の存在下で行なうこと がより好ましい。好適な溶媒は、原料化合物 の種類や、生じさせる重合反応の種類に応じ て異なるが、例えば、トルエン、キシレン、 メシチレン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオ� �サン、ジメトキシエタン、N,N-ジメチルアセ� ��アミド、N,N-ジメチルホルムアミド等の有機 溶媒が挙げられる。副反応を抑制する観点か らは、溶媒としては、脱酸素処理を施された ものを用いることが望ましい。溶媒は、1種� �単独で用いてもよく、2種以上を併用しても� ��い。溶媒を用いる場合、その使用量は、上� ��式(5)や(7)で表される原料化合物の合計の濃� ��が、好ましくは0.1~90質量%、より好ましくは 1~50質量%、更に好ましくは2~30質量%となる量� �好適である。

また、縮合重合における好適な反応温度は 、特に限定されないが、好ましくは-100℃~200� ��であり、より好ましくは-80℃~150℃であり、 さらに好ましくは0℃~120℃である。さらに、� ��応時間は、反応温度等の条件にもよるが、1 時間以上であると好ましく、2~500時間である� ��より好ましい。

さらに、縮合重合反応は、脱水条件下で行 うこともできる。例えば、上述した重合性官 能基が、上記式(12b)で表される基である場合� ��、脱水条件下で行うことが望ましい。

これらの縮合重合反応としては、具体的に は、Suzuki反応により重合する方法(ケミカル  レビュー(Chem.Rev.),第95巻,2457頁(1995年))、Grignar d反応により重合する方法(共立出版、高分子� ��能材料シリーズ第2巻、高分子の合成と反応 (2)、432~433頁)、山本重合法により重合する方� ��(プログレッシブ ポリマー サイエンス(Prog .Polym.Sci.),第17巻,1153~1205頁,1992年)等が挙げら� �る。

特に、縮合重合反応は、上記式(5)(好まし� �は上記式(6a)及び/又は(6b))で表される原料化� ��物と、上記式(7)で表される原料化合物とを� ��いずれか一方の原料化合物の重合性官能基� ��ハロゲン原子であり、他方の原料化合物の� ��合性官能基がホウ酸残基又はホウ酸エステ� ��残基である組み合わせで用い、これらの原� ��化合物間でSuzuki重合を生じさせることによ� ��行うことが特に好ましい。こうすれば、上� ��式(1)(好ましくは上記式(2a)及び/又は(2b))で� �される繰り返し単位と、上記式(3)で表され� �繰り返し単位を交互に有する高分子化合物� �良好に得られるようになる。

そして、特に好ましくは、上記式(5)で表され る原料化合物としては、下記一般式(13a)及び/ 又は(13b)で表される化合物が好適である。こ� ��らを用いることで、上記式(1)で表される繰� ��返し単位として、上記式(8a)及び/又は(8b)で� ��される繰り返し構造を有する高分子化合物� ��得られるようになる。なお、式中のR ²² 、R ²⁶ 、R ³² 、R ³⁵ 、Y ⁶¹ ~Y ⁶⁴ は、いずれも上記と同義である。

なお、上述した縮合重合後には、公知の後 処理を行うことができる。後処理としては、 例えば、メタノール等の低級アルコールに縮 合重合で得られた反応溶液を加えて析出した 沈殿を、濾過、乾燥する方法が挙げられる。 このような後処理によって、高分子化合物が 良好に得られるが、高分子化合物の純度が低 い場合には、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 の通常の方法にて精製を更に行ってもよい。

[組成物]
 次に、上述したような高分子化合物を含む� ��発明の組成物の好適な実施形態について説� ��する。

本実施形態の組成物は、上述した好適な実 施形態の高分子化合物と、正孔輸送材料、電 子輸送材料、発光材料といった特定の機能を 付与し得る添加材料を含む。このような組成 物は、例えば、電荷輸送材料や発光材料とし て適用することができる。本実施形態の組成 物において、高分子化合物と添加材料との含 有比率は、所望の機能に応じて適宜決定する ことができる。例えば、発光材料を用いる場 合は、組成物全体の質量を100質量部としたと き、高分子化合物の量が20~99質量部であると� ��ましく、40~95質量部であるとより好ましい� �

本実施形態の組成物は、組成物全体のポリス チレン換算の数平均分子量が、10 ³ ~10 ⁸ 程度であると好ましく、10 ⁴ ~10 ⁶ であるとより好ましい。また、ポリスチレン 換算の重量平均分子量は、10 ³ ~10 ⁸ 程度であると好ましく、成膜性や得られる素 子の発光効率を向上させる観点からは、1×10 ⁴ ~5×10 ⁶ であるとより好ましい。なお、平均分子量と は、組成物をGPCで分析することにより求めた 値をいうこととする。

[インク組成物]
 上述した実施形態の高分子化合物は、溶媒� ��組み合わせることでインク組成物とするこ� ��もできる。すなわち、好適な実施形態のイ� ��ク組成物は、高分子化合物と溶媒とを含む� ��のである。このようなインク組成物は、上� ��した添加材料の添加により特定の機能が付� ��された組成物を含んでいてもよい。かかる� ��施形態のインク組成物は、印刷法等に有用� ��あり、所望の薄膜等の形成を良好に行なう� ��とができるものである。

本実施形態のインク組成物において、高分 子化合物の割合は、インク組成物100質量部に 対して、1~99.9質量部であると好ましく、60~99. 5質量部であるとより好ましく、80~99.0質量部� ��あると更に好ましい。また、インク組成物� ��粘度は、印刷法の種類に応じて適宜変更可� ��であるが、インクジェットプリント法等の� ��溶液が吐出装置を経由するものの場合には� ��吐出時の目詰まりや飛行曲がりを防止する� ��め、25℃において、1~20mPa・sの範囲であるこ とが好ましい。

本実施形態のインク組成物は、高分子化合 物、溶媒や所定の機能を付与するための添加 材料のほか、所望の特性に応じて、安定剤、 増粘剤(粘度を高めるための高分子量の化合� �や貧溶媒)、粘度を下げるための低分子量の� ��合物、界面活性剤(表面張力を下げるための もの)、酸化防止剤等を含んでいてもよい。

ここで、増粘剤として用いられる高分子量 の化合物は、高分子化合物と同じ溶媒に可溶 性であり、しかも発光や電荷輸送等の特性を 阻害しないものであることが好ましい。例え ば、高分子量のポリスチレン、高分子量のポ リメチルメタクリレート等が挙げられる。こ れらの高分子量の化合物は、ポリスチレン換 算の重量平均分子量が50万以上であることが� ��ましく、100万以上であることがより好まし� ��。

また、インク組成物中の固形分に対し、増 粘剤として貧溶媒を少量添加することによっ て、インク組成物の粘度を高めることが可能 となる。増粘剤として貧溶媒を添加する場合 は、溶液中の固形分が析出しない範囲で、溶 媒の種類と添加量を選択すればよい。例えば 、保存時の安定性も考慮すると、貧溶媒の量 は、インク組成物全体の質量100質量部に対し て、50質量部以下であることが好ましく、30� �量部以下であることが更に好ましい。

さらに、酸化防止剤を添加すれば、インク 組成物の保存安定性を向上させることができ る。酸化防止剤としては、高分子化合物と同 じ溶媒に可溶であり、しかも発光や電荷輸送 等の特性を阻害しないものが好ましい。例え ば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防 止剤等が挙げられる。

インク組成物に含まれる溶媒としては、特 に制限されないが、溶液中の固形成分を溶解 又は均一に分散できるものが好ましい。この ような溶媒としては、クロロホルム、塩化メ チレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロ� �エタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼ ン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジ オキサン、アニソール等のエーテル系溶媒、 トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶 媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン 、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-へプタン、n-オ� ��タン、n-ノナン、n-デカン等の脂肪族炭化水 素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、 シクロヘキサノン、ベンゾフェノン、アセト フェノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢 酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安 息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系 溶媒、エチレングリコール、エチレングリコ ールモノブチルエーテル、エチレングリコー ルモノエチルエーテル、エチレングリコール モノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プ ロピレングリコール、ジエトキシメタン、ト リエチレングリコールモノエチルエーテル、 グリセリン、1,2-ヘキサンジオール等の多価� �ルコール及びその誘導体、メタノール、エ� �ノール、プロパノール、イソプロパノール� �シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒� �ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系� �媒、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホ� �ムアミド等のアミド系溶媒が例示される。� �れらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2 種以上を併用してもよい。

なかでも、溶媒としては、高分子化合物等 の溶解性や、成膜した際の均一性、粘度特性 等の観点から、芳香族炭化水素系溶媒、エー テル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エステ ル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、具体的 には、トルエン、キシレン、エチルベンゼン 、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、 n-プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン� ��n-ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、s- ブチルベンゼン、n-ヘキシルベンゼン、シク� ��ヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレン、� �トラリン、アニソール、エトキシベンゼン� �シクロヘキサン、ビシクロヘキシル、シク� �ヘキセニルシクロヘキサノン、n-ヘプチルシ クロヘキサン、n-ヘキシルシクロヘキサン、� ��カリン、安息香酸メチル、シクロヘキサノ� ��、2-プロピルシクロヘキサノン、2-ヘプタノ ン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、2-オクタノ ン、2-ノナノン、2-デカノン、ジシクロヘキ� �ルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノ� �がより好ましい。

溶媒は、良好な成膜性や素子特性等を得る 観点から、2種類以上を組み合わせて用いる� �とが好ましく、2~3種類を組み合わせて用い� �ことがより好ましく、2種類を組み合わせて� ��いることが特に好ましい。

2種類の溶媒を組み合わせる場合は、その� �ちの1種類の溶媒は25℃において固体状態の� �のであってもよい。良好な成膜性を得る観� �からは、1種類の溶媒は沸点が180℃以上であ� ��ことが好ましく、200℃以上であることがよ� ��好ましい。また、好適な粘度を得る観点か� ��、2種類の溶媒のいずれも、60℃において1重 量%以上の芳香族重合体を溶解し得ることが� �ましく、2種類の溶媒のうちの少なくも1種類 の溶媒は、25℃において1重量%以上の芳香族� �合体が溶解し得ることが好ましい。

また、インク組成物中に2種類以上の溶媒� �含まれる場合は、良好な粘度及び成膜性を� �る観点から、沸点が最も高い溶媒が、イン� �組成物に含まれる全溶媒の重量の40~90重量%� �まれることが好ましく、50~90重量%含まれる� �とがより好ましく、65~85重量%含まれること� �さらに好ましい。

例えば、インク組成物が2種類の溶媒を含� �場合、その組み合わせとしては、粘度及び� �膜性の観点から、アニソール及びビシクロ� �キシルの組み合わせ、アニソール及びシク� �ヘキシルベンゼンの組み合わせ、キシレン� �びビシクロヘキシルの組み合わせ、キシレ� �及びシクロヘキシルベンゼンの組み合わせ� �メシチレン及びメチルベンゾエートの組み� �わせ等が挙げられる。

なお、インク組成物に含まれる高分子化合 物の種類は1種類に限定されず、上述した好� �な高分子化合物を2種類以上含んでいてもよ� ��。この場合、組み合わせる高分子化合物は� ��得られる薄膜等による特性を低下させない� ��囲で選択することが望ましい。

本実施形態のインク組成物は、その他、水 、金属やその塩を質量基準で1~1000ppmの範囲で 含んでいてもよい。金属の具体例としては、 リチウム、ナトリウム、カルシウム、カリウ ム、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛 、クロム、マンガン、コバルト、白金、イリ ジウム等が挙げられる。また、インク組成物 には、ケイ素、リン、フッ素、塩素、臭素等 が質量基準で1~1000ppmの範囲で含まれていても よい。

[薄膜]
 次に、上述したような高分子化合物を含む� ��発明の薄膜の好適な実施形態について説明� ��る。

本実施形態の薄膜は、上述した高分子化合 物を含むものであり、高分子化合物のみから 構成される薄膜と、上述した実施形態のよう な組成物から構成される薄膜との両方を含む 。このような本実施形態の薄膜は、有機半導 体薄膜、発光性薄膜、導電性薄膜等として適 用可能である。

まず、有機半導体薄膜は、電子輸送性又はホ ール輸送性を有する薄膜である。有機半導体 薄膜としては、例えば、電子移動度又は正孔 移動度のいずれか大きい方が、10 ^-5 cm ² /Vs以上であることが好ましく、10 ^-3 cm ² /Vs以上であることがより好ましく、10 ^-1 cm ² /Vs以上であることがさらに好ましい。例えば 、SiO ₂ 等の絶縁膜とゲート電極とを形成したSi基板� ��に有機半導体薄膜を形成し、Au等でソース� �極とドレイン電極を形成することにより、� �機トランジスタとすることができる。

本実施形態の有機半導体薄膜は、本発明の 高分子化合物を単独で含むものであってもよ く、2種類以上を組み合わせて含むものであ� �てもよい。また、有機半導体薄膜の電子輸� �性又はホール輸送性を高めるため、本発明� �高分子化合物以外に、電子輸送性又はホー� �輸送性を有する低分子化合物や高分子化合� �を更に混合して用いることもできる。

ホール輸送性材料としては、公知のものが 使用でき、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、トリアリール 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、側鎖若し くは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキ サン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、 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、ポリアリーレンビニレン 及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及 びその誘導体等が例示される。

また、電子輸送性材料としては公知のものが 使用でき、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 ラシアノアンス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、又は8-ヒドロキシキノリン及びその� ��導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘� ��体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポ� ��フルオレン及びその誘導体、C ₆₀ 等のフラーレン類及びその誘導体等が例示さ れる。

また、有機半導体薄膜は、薄膜中で吸収した 光により電荷を発生させるために、電荷発生 材料を含んでいてもよい。電荷発生材料とし ては公知のものが使用でき、アゾ化合物及び その誘導体、ジアゾ化合物及びその誘導体、 無金属フタロシアニン化合物及びその誘導体 、金属フタロシアニン化合物及びその誘導体 、ペリレン化合物及びその誘導体、多環キノ ン系化合物及びその誘導体、スクアリリウム 化合物及びその誘導体、アズレニウム化合物 及びその誘導体、チアピリリウム化合物及び その誘導体、C ₆₀ 等のフラーレン類及びその誘導体が例示され る。

さらに、有機半導体薄膜は、種々の機能を 発現させるために必要な材料を含んでいても よい。例えば、吸収した光により電荷を発生 させる機能を増感するためのため増感剤、安 定性を増すための安定化剤、UV光を吸収する� ��めのUV吸収剤等が挙げられる。

有機半導体薄膜は、さらに、機械的特性を 高めるため、上記以外の高分子化合物を高分 子バインダーとして含んでいてもよい。高分 子バインダーとしては、電子輸送性又はホー ル輸送性を極度に阻害しないものが好ましく 、また可視光に対する吸収が強くないものが 好ましく用いられる。

高分子バインダーとしては、ポリ(N-ビニル カルバゾール)、ポリアニリン及びその誘導� �、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ(p-� �ェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5 -チエニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ� ��ーボネート、ポリアクリレート、ポリメチ� ��アクリレート、ポリメチルメタクリレート� ��ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロ� ��サン等が例示される。

このような有機半導体薄膜の膜厚は、1nm~10 0μm程度であると好ましく、2nm~1000nmであると� ��り好ましく、3nm~500nmであると更に好ましく� ��5nm~200nmであると一層好ましい。

有機半導体薄膜の製造方法は特に制限され ないが、本発明の高分子化合物や、必要に応 じて混合する電子輸送性材料又はホール輸送 性材料、高分子バインダー等を含む溶液(例� �ば、上述した実施形態のインク組成物)を用� ��て成膜を行う方法が例示される。また、高� ��子化合物がオリゴマーである場合には、真� ��蒸着法による薄膜形成も適用することがで� ��る。

有機半導体薄膜の形成に用いる溶液用の溶 媒としては、高分子化合物や、これと混合す る電子輸送性材料又はホール輸送性材料、或 いは高分子バインダーを溶解させ得るもので あれば特に制限はない。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、n-ブチルベンゼン、s ec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン等の� ��飽和炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロ� ��ルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、� ��ロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタ� ��、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロ� ��ヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモ� ��クロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素� ��溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン� ��トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和� ��化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テト� ��ヒドロピラン等のエーテル類系溶媒等が挙� ��られる。高分子化合物は、その構造や分子� ��にもよるが、通常、これらの溶媒に0.1質量% 以上溶解させることができる。

溶液を用いて成膜を行う方法としては、ス ピンコート法、キャスティング法、マイクロ グラビアコート法、グラビアコート法、バー コート法、ロールコート法、ワイアーバーコ ート法、ディップコート法、スプレーコート 法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オ フセット印刷法、インクジェット印刷法、デ ィスペンサー印刷法等の塗布法が適用できる 。なかでも、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。

なお、有機半導体薄膜を製造する際には、 高分子化合物を配向させる工程を行ってもよ い。この工程により、高分子化合物が配向し た状態で含まれる有機半導体薄膜が得られ、 このような有機半導体薄膜は、主鎖分子又は 側鎖分子が一方向に並ぶので、電子移動度又 はホール移動度が高いものとなる。

有機半導体薄膜における高分子化合物を配 向させる方法としては、液晶の配向手法とし て知られている方法を用いることができる。 なかでもラビング法、光配向法、シェアリン グ法(ずり応力印加法)や引き上げ塗布法が、� ��向手法として簡便かつ有用で利用しやすく� ��ラビング法、シェアリング法がより好まし� ��。

上述した実施形態の有機半導体薄膜は、電 子輸送性又はホール輸送性を有することから 、電極から注入された電子若しくはホール、 又は光吸収により発生した電荷を輸送制御す ることができる。したがって、このような特 性により、有機エレクトロルミネッセンス素 子、有機トランジスタ、有機太陽電池、光セ ンサ等種々の有機薄膜素子に用いることがで きる。特に、有機半導体薄膜をこれらの有機 薄膜素子に用いる場合は、配向処理によって 配向させたものを用いることが、より電子輸 送性又はホール輸送性の向上に寄与するため 、好ましい。

また、上述の如く、本発明の高分子化合物 を含む薄膜としては、有機半導体薄膜以外に 、発光性薄膜や導電性薄膜が挙げられる。こ れらも、本発明の高分子化合物のみから構成 されてもよく、所定の機能性を付与する添加 材料と組み合わせによって構成されてもよい 。

例えば、発光性薄膜としては、良好な素子 の輝度や発光電圧等を得る観点から、発光の 量子収率が30%以上であるものが好ましく、50% 以上であるものがより好ましく、60%以上であ るものがさらに好ましく、70%以上であるもの が特に好ましい。

また、導電性薄膜としては、表面抵抗が1K� �/□以下であるものが好ましく、100ω/□以下� ��あるものがより好ましく、10ω/□以下であ� �ものがさらに好ましい。導電性薄膜には、� �イス酸、イオン性化合物等をドープするこ� �ができ、これにより、電気伝導度を更に高� �ることもできる。

これらの薄膜も、高分子化合物や添加材料 を溶媒に溶解又は分散させた溶液(インク組� �物等)を用いて形成することができる。例え� ��、スピンコート法、キャスティング法、マ� ��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� ��ーコート法、ディップコート法、スプレー� ��ート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷� ��、オフセット印刷法、インクジェットプリ� ��ト法、キャピラリ-コート法、ノズルコート 法等により作製することができる。なかでも 、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフ セット印刷法、インクジェットプリント法が 好ましく、インクジェットプリント法が特に 好ましい。

このように溶液を用いて薄膜を作製する場 合は、溶液に含まれる本発明の高分子化合物 のガラス転移温度が高いことから、100℃以上 の温度でベークすることが可能であり、130℃ の温度でベークしたとしても素子特性の低下 を小さくできる。また、高分子化合物の種類 によっては、160℃以上の温度でベークするこ ともできる。

[有機トランジスタ]
 次に、本発明の高分子化合物からなる薄膜� ��備える有機トランジスタ(有機薄膜トランジ スタ)の好適な実施形態について説明する。

以下に説明する実施形態の有機薄膜トラン ジスタは、上述した本発明の有機半導体薄膜 からなる有機半導体層を活性層として備える ものである。具体的には、有機薄膜トランジ スタは、ソース電極及びドレイン電極、これ らの間の電流経路となる有機半導体層(活性� �)、この電流経路を通る電流量を制御するゲ� ��ト電極を備えており、電界効果型、静電誘� ��型等が例示できる。

有機薄膜トランジスタのうち、電解効果型 有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びド レイン電極、これらの間の電流経路となる有 機半導体層(活性層)、電流経路を通る電流量� ��制御するゲート電極、並びに、活性層とゲ� ��ト電極との間に配置される絶縁層を備える� ��とが好ましい。特に、ソース電極及びドレ� ��ン電極が、有機半導体層(活性層)に接して� �けられており、さらに有機半導体層に接し� �絶縁層を挟んでゲート電極が設けられてい� �ことが好ましい。

また、静電誘導型有機薄膜トランジスタは 、ソース電極及びドレイン電極、これらの間 の電流経路となる有機半導体層、並びに電流 経路を通る電流量を制御するゲート電極を有 し、このゲート電極が有機半導体層中に設け られていることが好ましい。特に、ソース電 極、ドレイン電極及び有機半導体層中に設け られたゲート電極が、有機半導体層に接して 設けられていることが好ましい。この場合の ゲート電極の構造としては、ソース電極から ドレイン電極へ流れる電流経路が形成され、 かつゲート電極に印加した電圧で電流経路を 流れる電流量が制御できる構造であればよく 、例えば、くし形電極が例示される。

図1は、第1実施形態に係る有機薄膜トラン� ��スタ(電界効果型有機薄膜トランジスタ)の� �式断面図である。図1に示す有機薄膜トラン� ��スタ100は、基板1と、基板1上に所定の間隔� �もって形成されたソース電極5及びドレイン� ��極6と、ソース電極5及びドレイン電極6を覆� ��ようにして基板1上に形成された活性層2と� �活性層2上に形成された絶縁層3と、ソース電 極5とドレイン電極6との間の絶縁層3の領域を 覆うように絶縁層3上に形成されたゲート電� �4とを備えるものである。

図2は第2実施形態に係る有機薄膜トランジ� ��タ(電界効果型有機薄膜トランジスタ)の模� �断面図である。図2に示す有機薄膜トランジ� ��タ110は、基板1と、基板1上に形成されたソ� �ス電極5と、ソース電極5を覆うようにして基 板1上に形成された活性層2と、ソース電極5と 所定の間隔をもって活性層2上に形成された� �レイン電極6と、活性層2及びドレイン電極6� �に形成された絶縁層3と、ソース電極5とドレ イン電極6との間の絶縁層3の領域を覆うよう� ��絶縁層3上に形成されたゲート電極4とを備� �るものである。

図3は第3実施形態に係る有機薄膜トランジ� ��タ(電界効果型有機薄膜トランジスタ)の模� �断面図である。図3に示す有機薄膜トランジ� ��タ120は、基板1と、基板1上に形成されたゲ� �ト電極4と、ゲート電極4を覆うようにして基 板1上に形成された絶縁層3と、ゲート電極4が 下部に形成されている絶縁層3の領域を一部� �うように、絶縁層3上に所定の間隔をもって� ��成されたソース電極5及びドレイン電極6と� �ソース電極5とドレイン電極6との間の絶縁層 3の領域を覆うように絶縁層3上に形成された� ��性層2とを備えるものである。

図4は第4実施形態に係る有機薄膜トランジ� ��タ(電界効果型有機薄膜トランジスタ)の模� �断面図である。図4に示す有機薄膜トランジ� ��タ130は、基板1と、基板1上に形成されたゲ� �ト電極4と、ゲート電極4を覆うようにして基 板1上に形成された絶縁層3と、ゲート電極4が 下部に形成されている絶縁層3の領域を一部� �うように絶縁層3上に形成されたソース電極5 と、ソース電極5の領域を一部覆うようにし� �絶縁層3上に形成された活性層2と、ゲート電 極4が下部に形成されている絶縁層3の領域を� ��部覆うように、ソース電極5と所定の間隔を 持って絶縁層3上に形成されたドレイン電極6� ��を備えるものである。

図5は第5実施形態に係る有機薄膜トランジ� ��タ(静電誘導型有機薄膜トランジスタ)の模� �断面図である。図5に示す有機薄膜トランジ� ��タ140は、基板1と、基板1上に形成されたソ� �ス電極5と、ソース電極5上に形成された活性 層2と、活性層2上に所定の間隔をもって複数� ��成されたゲート電極4と、ゲート電極4の全� �を覆うようにして活性層2上に形成された活� ��層2a(活性層2aを構成する材料は、活性層2と� ��一でも異なっていてもよい)と、活性層2a上� ��形成されたドレイン電極6とを備えるもので ある。

図6は第6実施形態に係る有機薄膜トランジ� ��タ(電界効果型有機薄膜トランジスタ)の模� �断面図である。図6に示す有機薄膜トランジ� ��タ150は、基板1と、基板1上に形成された活� �層2と、活性層2上に所定の間隔を持って形成 されたソース電極5及びドレイン電極6と、ソ� ��ス電極5とドレイン電極6との間の活性層2の� ��域を覆うようにして活性層2上に形成された 絶縁層3と、ソース電極5が下部に形成されて� ��る絶縁層3の領域とドレイン電極6が下部に� �成されている絶縁層3の領域とをそれぞれ一� ��覆うように、絶縁層3上に形成されたゲート 電極4とを備えるものである。

図7は第7実施形態に係る有機薄膜トランジ� ��タ(電界効果型有機薄膜トランジスタ)の模� �断面図である。図7に示す有機薄膜トランジ� ��タ160は、基板1と、基板1上に形成されたゲ� �ト電極4と、ゲート電極4を覆うようにして基 板1上に形成された絶縁層3と、ゲート電極4が 下部に形成されている絶縁層3の領域を覆う� �うに形成された活性層2と、ゲート電極4が下 部に形成されている活性層2の領域を一部覆� �ように絶縁層3上に形成されたソース電極5と 、ゲート電極4が下部に形成されている活性� �2の領域を一部覆うように、ソース電極5と所 定の間隔をもって絶縁層3上に形成されたド� �イン電極6とを備えるものである。

第1~第7実施形態に係る有機薄膜トランジス タにおいては、活性層2及び/又は活性層2aは� �本発明の高分子化合物を含む有機半導体薄� �から構成されており、ソース電極5とドレイ� ��電極6の間の電流通路(チャネル)となる。ま� ��、ゲート電極4は、電圧を印加することによ り活性層2及び/又は活性層2aにおける電流通� �(チャネル)を通る電流量を制御する。以下、 これらの実施形態の有機薄膜トランジスタの 構成や製造方法について更に説明する。

上述した有機薄膜トランジスタのうち、電 界効果型有機薄膜トランジスタは、公知の方 法、例えば、特開平5-110069号公報記載の方法� ��より製造することができる。また、静電誘� ��型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、� ��えば、特開2004-006476号公報記載の方法によ� �製造することができる。

基板1は、有機薄膜トランジスタとしての� �性を阻害しなければよく、ガラス基板、フ� �キシブルなフィルム基板、プラスチック基� �等を適用することができる。また、第3、4、 7実施形態のようなゲート電極4が基板1と接す る構造を有する電界効果型有機薄膜トランジ スタにおいては、シリコンなどの導電性基板 を用いることにより、基板にゲート電極の役 割を持たせることもできる。

活性層2は、溶液(インク組成物)を用いて印 刷法等を行うことにより形成することが製造 上有利であり好ましい。したがって、活性層 2の形成は、上記で説明した有機半導体薄膜� �製造方法を応用し、活性層2を形成させる下� ��層の上に有機半導体薄膜を形成することで� ��うことが好ましい。

活性層2に接する絶縁層3としては、電気の絶� ��性が高い材料であればよく、公知のものを� ��いることができる。例えばSiOx、SiNx、Ta ₂ O ₅ 、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリ ビニルフェノール、有機ガラス等からなるも のが挙げられる。低電圧化の観点からは、誘 電率の高い材料を用いることが好ましい。

絶縁層3の上に活性層2を形成する場合は、絶� ��層3と活性層2の界面特性を改善する観点か� �、絶縁層3表面をシランカップリング剤等の� ��面処理剤で処理して表面改質した後に活性� ��2を形成することも可能である。この表面処 理剤としては、長鎖アルキルクロロシラン類 、長鎖アルキルアルコキシシラン類、フッ素 化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキ ルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラ ザン等のシリルアミン化合物等が挙げられる 。表面処理剤で処理する前には、絶縁層3表� �をオゾンUV、O ₂ プラズマで処理しておいてもよい。

上記構成を有する有機薄膜トランジスタを 作製した後には、素子を保護するために、有 機薄膜トランジスタ上に保護膜を形成するこ とが好ましい。これにより、有機薄膜トラン ジスタが大気から遮断されることになり、こ れにより有機薄膜トランジスタの特性の低下 を抑えることができる。また、保護膜の形成 によって、例えば有機薄膜トランジスタの上 に駆動する表示デバイスを形成するときの影 響を低減することもできる。

保護膜を形成する方法としては、有機薄膜 トランジスタを、UV硬化樹脂、熱硬化性樹脂� ��無機のSiONx膜等でカバーする方法等が挙げ� �れる。大気との遮断を効果的に行う観点か� �は、有機薄膜トランジスタの作製後、保護� �を形成するまでの工程を大気に曝すことな� �(例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中等) 行うことが好ましい。

[その他の有機薄膜素子]
 本発明の高分子化合物を含む有機半導体薄� ��は、上述した有機トランジスタ以外にも、� ��種の有機薄膜素子における有機半導体層と� ��て適用することができる。

例えば、まず、太陽電池への応用が挙げら れる。

図8は、好適な実施形態に係る太陽電池の� �式断面図である。図8に示す太陽電池200は、� ��板1と、基板1上に形成された第1の電極7aと� �第1の電極7a上に形成された本発明の有機半� �体薄膜からなる活性層2と、活性層2上に形成 された第2の電極7bとを備えるものである。

本実施形態に係る太陽電池においては、第 1の電極7a及び第2の電極7bの一方に透明又は半 透明の電極を用いる。電極材料としては、ア ルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、ア ルカリ土類金属等の金属又はそれらの半透明 導電膜、透明導電膜を用いることができる。 高い開放電圧を得るためには、それぞれの電 極として、仕事関数の差が大きくなるように 選ばれることが好ましい。活性層2(有機半導� ��薄膜)中には光感度を高めるためにキャリア 発生剤、増感剤等を添加して用いることがで きる。基材1としては、シリコン基板、ガラ� �基板、プラスチック基板等を用いることが� �きる。

次に、有機半導体薄膜の光センサへの応用 を説明する。

図9は、第1実施形態に係る光センサの模式� ��面図である。図9に示す光センサ300は、基板 1と、基板1上に形成された第1の電極7aと、第1 の電極7a上に形成された本発明の有機半導体� ��膜からなる活性層2と、活性層2上に形成さ� �た電荷発生層8と、電荷発生層8上に形成され た第2の電極7bとを備えるものである。

図10は、第2実施形態に係る光センサの模式 断面図である。図10に示す光センサ310は、基� ��1と、基板1上に形成された第1の電極7aと、� �1の電極7a上に形成された電荷発生層8と、電� ��発生層8上に形成された本発明の有機半導体 薄膜からなる活性層2と、活性層2上に形成さ� ��た第2の電極7bとを備えるものである。

図11は、第3実施形態に係る光センサの模式 断面図である。図11に示す光センサ320は、基� ��1と、基板1上に形成された第1の電極7aと、� �1の電極7a上に形成された本発明の有機半導� �薄膜からなる活性層2と、活性層2上に形成さ れた第2の電極7bとを備えるものである。

第1~第3実施形態に係る光センサにおいては 、第1の電極7a及び第2の電極7bの一方に透明又 は半透明の電極を用いる。電荷発生層8は光� �吸収して電荷を発生する層である。電極材� �としては、アルミニウム、金、銀、銅、ア� �カリ金属、アルカリ土類金属等の金属又は� �れらの半透明膜、透明導電膜を用いること� �できる。活性層2(有機半導体薄膜)中には、� �感度を高めるためにキャリア発生剤、増感� �等を添加して用いてもよい。また、基材1と� ��ては、シリコン基板、ガラス基板、プラス� ��ック基板等を用いることができる。

[有機トランジスタを備える電子機器]
 上述した本発明の有機トランジスタは、各� ��の電子機器における駆動回路等に適用可能� ��ある。本発明の有機トランジスタが適用さ� ��る電子機器としては、例えば、コンピュー� ��、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビ� ��ーション、ビデオカメラのビューファイン� ��ー等の表示装置に用いられる表示素子や、� ��晶表示装置のバックライト用や照明用の面� ��光源が挙げられる。また、フレキシブルな� ��機トランジスタであれば、曲面状の面状光� ��や表示素子にも適用できる。