ホウ素含有重合体を含む機能性電子素子
【課題】有機ＥＬ素子の発光材料等として有用で新規な駆動安定性の高いホウ素含有重合体を含む機能性電子素子を提供する。
【解決手段】ホウ素原子及び二重結合を有し、ホウ素原子上に少なくとも１つの電子吸引性置換基を有するといったような特定の構造を有するホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子。
【解決手段】ホウ素原子及び二重結合を有し、ホウ素原子上に少なくとも１つの電子吸引性置換基を有するといったような特定の構造を有するホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホウ素含有重合体を含む機能性電子素子に関する。より詳しくは、有機ＥＬ素子等の発光デバイスや有機半導体として好適に用いることができるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホウ素原子を構造中に有する有機ホウ素化合物は、ホウ素原子の分子軌道における電子状態に起因する電子的特性から機能性電子素子素材として注目されているものである。例えば、電子受容性などの特性が必要とされる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の材料やＮ型半導体の材料として期待されている。特に有機ＥＬ素子は、ディスプレイとしての種々の優れた特性を有することから、よりいっそうの高性能化を実現できる材料の開発が盛んに進められている。また、活性層の一部に無機材料を用いたＨＯＩＬＥＤ（ハイブリッド有機−無機発光ダイオード）素子の実用化開発が進められており、それに適した材料の開発が待たれるところでもあった。ＨＯＩＬＥＤ素子は、ハイブリッド化することによって、有機ＥＬ素子に比べて酸素や水に対する耐性が高いという有利性を有する。これにより、素子内部の各層を厳重に密閉する必要性を軽減させて製造時の手間を少なくし、生産コストを低くすることができる他、ディスプレイとしての種々の優れた特性を有するものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子の用途に利用が検討された有機ホウ素化合物としては、これまで数例が知られているが、それらのほとんどは３つのアリール基がホウ素原子上に結合したものに限られていた。有機ホウ素化合物は、その電子的な特性に起因して安定な構造とすることが困難であり、そのために電子素材用途に実際に用いることができるものが限られているというのが現状である。このような有機ホウ素化合物を次世代の機能性電子素子素材として活用するためには、ホウ素原子に起因する優れた特有の性質を発揮させつつ、安定的に取り扱える新規な化合物を種々開発することが望まれるところであった。
【０００４】
従来の有機ホウ素含有化合物としては、ホウ素にビニル基が結合した構造を有する有機ホウ素化合物を有機ＥＬ素子用材料として用いることが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、特定の構造を有する有機ホウ素π電子系化合物を電子輸送材料として用いることが開示され（例えば、特許文献２参照。）、有機ホウ素含有化合物であるジメシチルボリル置換チエニルトリアゾール等について、有機ホウ素π電子系化合物のＬＵＭＯのエネルギー準位が低いことが実際に示されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
更には、有機ＥＬ素子用材料としての利用が検討されている有機ホウ素含有化合物としては、上述した構造のものの他に、分子内に配位結合を有するホウ素化合物が開発されており、例えば、不対電子を持ちホウ素と配位結合可能な元素を含み、特定の構造を有する有機ホウ素含有化合物である有機ＥＬ素子用材料が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。また、分子内においてホウ素原子に窒素原子が配位した構造を有する特定の構造の有機ホウ素含有化合物を含有する有機電界発光素子が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。その他、分子内にホウ素原子を３〜１５個有する特定の構造の有機ホウ素含有化合物である有機ＥＬ素子用材料（例えば、特許文献５参照。）や、特定の構造を有する有機ホウ素含有化合物である有機ＥＬ素子用材料（例えば、特許文献６参照。）が開示されている。しかし通電により劣化する、光励起により劣化するというような、耐久性面での課題が残っている。
【０００６】
ところで、ＨＯＩＬＥＤ素子については、これまで材料化学の分野において様々な誘導体が知られているフルオレン、ポリフルオレン誘導体が検討されている。例えば、発光層としてフルオレン誘導体を用いたＨＯＩＬＥＤ素子や（例えば、非特許文献２参照。）、陽極および陰極と、陽極と陰極とに挟まれた１層または複数層の有機化合物層と、陽極と有機化合物層との間及び陰極と有機化合物層との間に、少なくとも１種類以上の金属酸化物薄膜を有し、その有機化合物層がポリフルオレン誘導体により構成される有機薄膜発光素子が開示されている（例えば、特許文献７参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１５５３２５号公報（第１−２、２１８−２２０頁）
【特許文献２】国際公開第２００６／０７０８１７号公報（第１−２頁）
【特許文献３】国際公開第２００５／０６２６７６号公報（第１−５頁）
【特許文献４】特開２００７−３５７９１号公報（第１−２頁）
【特許文献５】特開２０００−２９０６４５号公報（第１−２頁）
【特許文献６】国際公開第２００５／０６２６７５号公報（第３６−３７頁）
【特許文献７】特開２００７−５３２８６号公報（第１−２、１３−１４頁）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】アツシ・ワカミヤ（Ａｔｓｕｓｈｉ Ｗａｋａｍｉｙａ）、外２名、「アンゲヴァンテ ケミー インターナショナル エディション（Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ）」、２００６年、第４５巻、ｐ．３１７０−３１７３
【非特許文献２】カツユキ・モリイ（Ｋａｔｓｕｙｕｋｉ Ｍｏｒｉｉ）、外６名、「アプライド フィジックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、２００６年、第８９巻、ｐ．１８３５１０−１〜１８３５１０−３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
有機ホウ素化合物は、ホウ素原子がその分子軌道に空軌道を有し、それによって最高被占軌道（ＨＯＭＯ）や最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位が低いという、ホウ素原子の電子状態に由来する特性を有する。特にＬＵＭＯのエネルギー準位が低いことに起因して、上記のように有機ＥＬ素子の材料やＮ型半導体の材料としての用途が期待されている。例えば、高分子有機ＥＬの一般的な構成、すなわち、透明電極から形成される陽極、ホール（正孔）輸送層、発光兼電子輸送層、Ｃａ、Ｂａ等から形成される陰極といった構成において、発光兼電子輸送層にＬＵＭＯのエネルギー準位が低い材料を使用すれば、機能性電子素子としての性能が向上することになる。ＨＯＩＬＥＤ素子については、従来検討されてきたフルオレン、ポリフルオレン誘導体のＬＵＭＯが高く、実際にはＨＯＩＬＥＤ素子には不向きであり安定した発光を得ることは出来ていない。これらに代わる材料として、ＬＵＭＯが低く、更には、コストダウンの為に塗布可能な優れた材料の開発が期待されるところである。
一方で、有機ホウ素化合物における課題は、ホウ素原子が空軌道を有することに伴って、安定な化合物が少ないということである。安定な化合物でありながら、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位を下げることができれば、機能性電子素子素材としての用途に有用である。そのような化合物のバリエーションを増やすことは、有機ＥＬ素子やＨＯＩＬＥＤ素子等の分野で当該重合物を用いる場合において大きな技術的意義がある。
【００１０】
一般的に、有機ホウ素化合物において大気安定な構造とするためには、いわゆる嵩高いバルキーな基をホウ素原子に結合させた構造とすればよいとされてきた。しかし、今後の有機ＥＬ素子やＮ型半導体、ＨＯＩＬＥＤ素子等の開発の中においては、化合物の大気安定性のみでなく素子駆動安定性が要求されることになる。ここで、上述した特許文献２〜６においては、それらに記載の有機ホウ素含有化合物を電子輸送材料や、正孔阻止材料、発光層中のホスト化合物として用いることが開示されているが、素子駆動安定性が充分ではなく、さらに低分子化合物であるがゆえに、塗布プロセスに利用するのは困難であった。更には、光励起による有機ホウ素化合物の劣化も懸念されるところであった。駆動安定性を保った新規有機ホウ素重合体が出来れば、有機ＥＬ素子やＨＯＩＬＥＤ素子等の発光材料として好適に用いることが可能となる。
また、ＨＯＩＬＥＤ素子材料として検討されてきたフルオレン、ポリフルオレンに代わるＬＵＭＯの低い疑似フルオレン化合物群の合成ができれば、ＨＯＩＬＥＤ素子の実用化検討が大いに進む可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子の発光材料等として有用で新規なホウ素含有重合体を含む駆動安定性の高い機能性電子素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、機能性電子素子について種々検討し、有機ＥＬ素子の発光材料等として好適に用いることができるホウ素含有重合体に着目した。そして、ホウ素含有重合体を素子駆動に対して安定な化合物とするためには、ホウ素原子に対して窒素原子が配位した構造を有するようにすればよいということに加えて、ホウ素のルイス酸性をさらに上昇させれば良いことに着目した。そして、ホウ素原子に少なくとも１つの電子吸引性置換基が結合し、ホウ素原子と窒素原子とを有する骨格中に二重結合を有し、その骨格が少なくとも２つの環構造の一部分を形成する特定構造のホウ素含有重合体が、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位を下げることができ、更に素子駆動の安定性の高い有用な化合物であることを見出した。そして、このようなホウ素含有重合体を用いた機能性電子素子は、有機ＥＬ素子の発光材料等として高い性能を発揮するものとなり、特に、ＨＯＩＬＥＤ素子の発光層を構成する発光材料として好適に用いることができることを見出し、上記課題を見事に解決することができることに想到した。
【００１３】
すなわち本発明は、ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子であって、上記ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、上記Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、上記ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とする機能性電子素子である。
以下に本発明を詳述する。
【００１６】
本発明の機能性電子素子は、上記式（１）で表され、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が電子吸引性置換基であり、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含むものである。このホウ素含有重合体は、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位を下げることができ、更に素子駆動の安定性の高い有用な化合物であることから、本発明の機能性電子素子は、有機ＥＬ、有機レーザー、有機太陽電池、有機受光素子、有機トランジスタ等として好適に用いることができる。これらの中でも、有機ＥＬ素子の発光材料等の発光デバイスとして用いることがより好ましい。このような本発明の機能性電子素子が発光デバイスであることは、本発明の好適な実施形態の１つである。また、該発光デバイスが有機エレクトロルミネッセンス素子であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
なお、本発明の機能性電子素子は、このようなホウ素含有重合体を含む限り、その他の成分を含むものであってもよいが、その他の成分を含まないもの、すなわち、機能性電子素子がこのようなホウ素含有重合体からなるものであることが好ましい。
【００１７】
以下においては、上記式（１）中の各部位、すなわち、１．［Ｒ１及びＲ２で表される１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基］、２．［ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の構造］、及び、３．［Ｘ１及びＸ２の構造］について順に述べる。その後に、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体について述べる。
【００１８】
１．［１価の電子吸引性置換基、及び、１価の置換基］
以下においては、まず、上記式（１）のＲ１及びＲ２における１価の電子吸引性置換基、及び、１価の置換基について述べる。なお、ここで１価の置換基とは、１価の電子吸引性置換基には該当しない１価の置換基を意味する。
上記Ｒ１及びＲ２における１価の電子吸引性置換基とは、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のハロアリール基、炭素数１〜５０のハロアルキル基置換のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のハロアルキル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換のカルバモイル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキルカルボニル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールスルホニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキルスルホニル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールスルフィニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキルスルフィニル基、シアノ基、ニトロ基である。
【００１９】
上記Ｒ１及びＲ２における１価の電子吸引性置換基としては、上述したものの中でも好ましくは、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のハロアリール基、シアノ基、炭素数１〜３０のハロアルキル基置換のアリール基、炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分岐状ハロアルキル基、炭素数３〜３０の脂環式ハロアルキル基、ニトロ基、環形成原子数６〜３０のアリールカルボニル基、炭素数１〜２８のアルキルカルボニル基、炭素数１〜２８のジアルキルカルバモイル基、ジアリールカルバモイル基、環形成原子数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、炭素数１〜２８のアルコキシカルボニル基であり、より好ましくは、フッ素原子、臭素原子、シアノ基、フッ素置換された炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、フッ素置換された炭素数３〜１０の脂環式アルキル基、フッ素置換されたアリール基、フッ素置換された炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有するアリール基、環形成原子数６〜１８のアリールカルボニル基、炭素数１〜６のアルキルカルボニル基、炭素数１〜６のジアルキルカルバモイル基、環形成原子数６〜１８のジアリールカルバモイル基、環形成原子数６〜１８のアリールオキシカルボニル基、炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
【００２０】
上記式（１）において、Ｒ１及びＲ２の１価の置換基としては、特に制限されないが、例えば、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、シリル基、ヒドロキシ基、ボリルオキシ基、アミノ基、Ｒ１とＲ２とが結合してなる２，２’−ビフェニル基、置換基を有していてもよいオリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、アルキルチオ基、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、アゾ基、スタニル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等のアルキルスルホネート基；ベンゼンスルホネート基、ｐ−トルエンスルホネート基等のアリールスルホネート基；ベンジルスルホネート基等のアリールアルキルスルホネート基、ボリル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アリールスルホネート基、アルデヒド基、アセトニトリル基等が挙げられる。
【００２１】
上記アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基、インデニル基、インダニル基等が挙げられる。これらの中でも、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基が好ましい。
上記複素環基としては、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、ピペリジニル基、ピペリジノ基、フリル基、チエニル基等が挙げられる。これらの中でも、ピリジル基、チエニル基が好ましい。
なお、上記１価の電子吸引性置換基、１価の置換基は、ハロゲン原子や芳香族等で置換されていてもよく、更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
【００２２】
上記Ｒ１及びＲ２としては、共に上述したような１価の電子吸引性置換基であることが好ましい。上記式（１）においてＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基であることにより、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体は、更に素子駆動安定性の高い化合物となる。すなわち、上記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
更に、上記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基である場合、上述したように、上記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分岐状ハロアルキル基、炭素数３〜３０の脂環式ハロアルキル基、置換若しくは無置換のハロアリール基、又は、炭素数１〜３０のハロアルキル基置換のアリール基のいずれかの１価の電子吸引性置換基である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００２３】
２．［ホウ素含有化合物のホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の構造］
上記式（１）において、点線の円弧と、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部とによって形成される環構造は、環状構造であれば特に制限されないが、式（１）においてＸ１が結合している環としては、例えば、下記式（２−１）〜（２−１０）のベンゼン環、チオフェン環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環等の１つの環から構成される環；
【００２４】
【化２】
【００２５】
下記式（３−１）〜（３−７）のベンゾチオフェン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、キノリン環、イソキノリン環等の複数の環から構成される環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。
【００２６】
【化３】
【００２７】
また、式（１）においてＸ２が結合している環としては、例えば、下記式（４−１）〜（４−９）のピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、チアゾール環、オキサゾール環等の１つの環から構成される環；
【００２８】
【化４】
【００２９】
下記式（５−１）〜（５−５）のインドール環、イソインドール環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環等の複数の環から構成される環が挙げられる。これらの中でも、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環が好ましい。より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環である。
【００３０】
【化５】
【００３１】
３．［Ｘ１及びＸ２の構造］
上記式（１）において、Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表す。該１価の置換基としては特に制限されないが、上記Ｒ１及びＲ２と同様のものが挙げられる。
【００３２】
これらの中でも、Ｘ１及びＸ２としては、水素原子；ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基又は該反応性基で置換された炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基又は該反応性基で置換された炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；アリール基又は該反応性基で置換されたアリール基；オリゴアリール基又は該反応性基で置換されたオリゴアリール基；１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基又は該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基；アルキルチオ基；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；アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基；アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、下記式（６）で表される基等の１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
【００３３】
【化６】
【００３４】
また、本発明においては、上記式（１）におけるＸ１及びＸ２が、上述したものの中でも反応性基を有する置換基であることが好ましく、そのような置換基としては、ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；該反応性基で置換された炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；該反応性基で置換された炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；該反応性基で置換されたアリール基；該反応性基で置換されたオリゴアリール基；該反応性基で置換された１価の複素環基；該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基；アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基；アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。更に好ましくは、臭素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
上記Ｘ１及びＸ２が反応性基を有する置換基である場合には、Ｘ１及びＸ２の有する反応性基を異なるものとし、１種のホウ素含有化合物が単独で重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるようにするか、式（１）で表されるホウ素含有化合物を２種以上含み、これらのホウ素含有化合物が共重合し得るような反応性基の組み合わせを有するものとなるようにするか、又は、式（１）で表されるホウ素含有化合物１種又は２種以上と反応性基を少なくとも１つ有する他の化合物とが共重合し得るような反応性基の組み合わせを有するものとなるようにすることにより、重合体の原料として好適に用いることができる。
【００３５】
本発明におけるホウ素含有化合物が上記式（１）において、Ｘ１及び／又はＸ２が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ１及び／又はＸ２の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
また、Ｘ１として環構造に少なくとも２つの１価の置換基が結合しており、該１価の置換基のうちの１つが置換基を有していてもよいボリル基であり、該１価の置換基のうちの他の１つが置換基を有していてもよいピリジル基であって、該ピリジル基の窒素原子が該ボリル基のホウ素原子に配位している形態もまた本発明の好適な実施形態の１つである。すなわち、本発明においてホウ素含有化合物が、窒素原子がホウ素原子に配位している部分を構造中に２つ以上有していることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００３６】
上記式（１）で表されるホウ素含有化合物は、式（１）におけるＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つが、反応性基を有する置換基である。
上記式（１）で表されるホウ素含有化合物が、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の中に少なくとも１組の重縮合し得る反応性基の組み合わせを有するか、又は、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の中に少なくとも１つ単独で重合し得る反応性基を有するものであると、重合体の原料として好適に用いることができる。このようなホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られる、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体には、後述する式（７）で表される繰り返し単位を有するものと、式（１６）で表される繰り返し単位を有するものとがある。以下においては、式（７）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体、及び、式（１６）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体を総称して本発明におけるホウ素含有重合体という。
【００３７】
４．［ホウ素含有重合体の構造］
上記ホウ素含有重合体は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも２つの基が重縮合するか、又は、少なくとも１つの基が重合して形成される繰り返し単位を有するものである。すなわち、下記式（７）；
【００３８】
【化７】
【００３９】
（式中、点線の円弧、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、式（１）と同様である。Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´は、それぞれ、式（１）のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表す。）で表される繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体である。
上記式（７）は、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち、いずれか１つ以上が、重合体の主鎖の一部として結合を形成することを意味する。上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも２つの基が重縮合してホウ素含有重合体が形成された場合、上記式（７）におけるＸ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも２つが２価の基、又は、直接結合である。上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つの基が単独で重合してホウ素含有重合体が形成された場合、上記式（７）におけるＸ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも１つが３価の基、又は、直接結合である。
上記式（７）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体は、上記式（７）で表される構造の１種からなるものであってもよく、上記式（７）で表される２種以上の構造を含むものであってもよい。上記式（７）で表される２種以上の構造を含むものである場合、当該２種以上の構造は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体等であってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでも良い。
【００４０】
上記式（７）で表される繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体の中でも、上記式（７）中のＲ１´及びＲ２´が、それぞれ式（１）中のＲ１及びＲ２と同様の基であることが好ましい。すなわち、上記式（７）中のＲ１´及びＲ２´が共に、１価の電子吸引性置換基である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００４１】
上記式（７）で表される繰り返し単位の構造の具体例のうち、重縮合によって得られる構造としては、例えば、以下の式（８−１）〜（８−６）のような構造がある。これらの中でも、（８−１）の構造であることが好ましい。すなわち、式（１）で表される構造を有し、式（１）におけるＸ１及びＸ２が、反応性基を有する置換基であるホウ素含有化合物から得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子もまた、本発明の１つである。
【００４２】
【化８−１】
【化８−２】
【００４３】
上記重縮合し得る反応性基の組み合わせとしては、重合し得るものであれば特に制限されないが、例えば、カルボキシル基とヒドロキシ基、カルボキシル基とチオール基、カルボキシル基とアミノ基、カルボン酸エステルとアミノ基、カルボキシル基とエポキシ基、ヒドロキシ基とエポキシ基、チオール基とエポキシ基、アミノ基とエポキシ基、イソシアネート基とヒドロキシ基、イソシアネート基とチオール基、イソシアネート基とアミノ基、ヒドロキシ基とハロゲン原子、チオール基とハロゲン原子、ボリル基とハロゲン原子、スタニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホニウムメチル基、ビニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホネートメチル基、ハロアルキル基とハロアルキル基、スルホニウムメチル基とスルホニウムメチル基、アルデヒド基とアセトニトリル基、アルデヒド基とアルデヒド基、ハロゲン原子とボリル基、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウム、ハロゲン原子とハロゲン原子等が挙げられる。
これらの中でも、ハロゲン原子とボリル基との組み合わせ、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせが好ましい。
【００４４】
上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも２つの基が重縮合してホウ素含有重合体が形成される場合、上記式（７）におけるＸ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも２つが２価の基、又は、直接結合を表すが、該２価の基は、反応性基を有する置換基間の重縮合反応により脱離しない残基を表すこととなる。上記重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるような反応性基を有する置換基が重縮合反応した場合には、残基が重合体中に残る場合と、残らない場合とがあり、前者の場合には、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも１つは、反応性基を有する置換基間の重縮合反応により脱離しない残基を表し、後者の場合には、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも１つは、直接結合を表すこととなる。
また、上記式（７）で表される繰り返し単位が２つ以上続く場合には、２つの繰り返し単位の間に、例えば、−Ｘ１´−Ｘ２´−のように、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうちの２つが連続する結合が形成されることになるが、この場合、当該２つのうちいずれか一方は、直接結合である。
【００４５】
上記重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるような反応性基を有する置換基が重縮合反応して残基が重合体中に残る場合の具体的としては、カルボキシル基を有する置換基とヒドロキシ基を有する置換基との組み合わせが挙げられる。例えば、−ＣＨ２ＣＯＯＨ基と−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ基とが重縮合反応した場合、重合体中に残る残基は−ＣＨ２（ＣＯ）−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−基となる。また、例えば、−ＣＯＯＨ基と−ＯＨ基との反応のように、反応性基を有する置換基が反応性基のみから構成される場合、重合体中に残る残基は−（ＣＯ）−Ｏ−基となる。
また、上記重縮合し得る反応性基の組み合わせが重縮合反応して残基が重合体中に残らない場合の具体例としては、ボリル基とハロゲン原子、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせが挙げられる。
【００４６】
上記式（７）で表される繰り返し単位の構造の具体例のうち、上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つの基が単独で重合して得られる構造として、例えば、Ｘ２が重合して得られる構造は、下記式（９）のような構造である。このように、式（１）中のＸ２が、構造中に単独で重合し得る反応性基を有する置換基である場合、Ｘ２´が３価の基又は直接結合である構造の繰り返し単位となる。同様に、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１又はＲ２のいずれかが、構造中に単独で重合し得る反応性基を有する置換基である場合、それぞれ、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´、Ｒ２´が３価の基又は直接結合である構造の繰り返し単位となる。
【００４７】
【化９】
【００４８】
上記単独で重合し得る反応性基としては、３，５−ジブロモフェニル基、アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。上記式（１）のホウ素含有化合物がこれらの基のいずれかを少なくとも１つ有することで、上記式（１）のホウ素含有化合物は単独で重合することができる。これらの中でも、アルケニル基、エポキシ基、３，５−ジブロモフェニル基が好ましい。
【００４９】
上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の中で、重縮合する基は、上記重縮合し得る反応性基を構造中に有する置換基であればよい。同様に、単独重合する基は、上記単独で重合し得る反応性基を構造中に有する置換基であればよい。このような置換基としては、炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数３〜７の環状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状アルコキシ基、アリール基や複素環基等のいずれかの基の水素原子が上記重縮合し得る反応性基や単独で重合し得る反応性基で置換された基が挙げられる。これらの中でも、スチリル基、３，５−ジブロモフェニル基が好ましい。
【００５０】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む単量体成分から得られるものである限り、単量体成分にその他の単量体が含まれていてもよい。
すなわち、式（１）で表されるホウ素含有化合物と、下記式（１０）；
【００５１】
【化１０】
【００５２】
（式中、Ａは、２価の基を表す。Ｘ３及びＸ４は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、Ｘ３及びＸ４の少なくとも１つの基は、反応性基を有する置換基である。）で表されるその他の単量体とを重合して形成されるホウ素含有重合体もまた、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体に含まれる。
【００５３】
上記式（１０）におけるＡは、２価の基であれば、特に制限されないが、その構造を相当する化合物名として挙げると例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、クリセン、ルブレン、ピレン、ペリレン、インデン、アズレン、アダマンタン、フルオレン、フルオレノン、ジベンゾフラン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、フラン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、チオフェン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、ノルボルネン、ベンゾフラン、インドール、ベンゾチオフェン、ベンズイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、クマリン、シノリン、キノキサリン、アクリジン、フェナントロリン、フェノチアジン、フラボン、トリフェニルアミン、アセチルアセトン、ジベンゾイルメタン、ピコリン酸、シロール、ポルフィリン、イリジウム等の金属配位化合物、又は、それらが置換基を有している誘導体、それら誘導体の構造を含むポリマー若しくはオリゴマー等が挙げられる。
なお、上記置換基としては、上記Ｒ１及びＲ２における置換基と同様のものを用いることができる。
【００５４】
上記Ａとしては、上述したものに加えて、例えば、下記式（１１−１）〜（１１−４）の構造が挙げられる。
【００５５】
【化１１】
【００５６】
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は、同一若しくは異なって、アリーレン基、２価の複素環基又は金属錯体構造を有する２価の基を表す。Ｚ１は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｑ３）−、−（ＳｉＱ４Ｑ５）ｂ−、又は、直接結合を示す。Ｚ２は、−ＣＱ１＝ＣＱ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｑ３）−、−（ＳｉＱ４Ｑ５）ｂ−、又は、直接結合を表す。Ｑ１及びＱ２は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、又は、シアノ基を表す。Ｑ３、Ｑ４及びＱ５は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、又は、アリールアルキル基を示す。ａは０〜１の整数を表す。ｂは１〜１２の整数を表す。）
【００５７】
上記アリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子２個を除いた原子団であり、環を構成する炭素数は通常６〜６０程度であり、好ましくは６〜２０である。該芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環または縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。
上記アリーレン基としては、例えば、下記式（１２−１）で表されるフェニレン基、下記式（１２−２）〜（１２−３）で表されるナフタレンジイル基、下記式（１２−４）〜（１２−７）で表されるアントラセンジイル基、下記式（１２−８）で表されるビフェニル−ジイル基、下記式（１２−９）で表されるフルオレン−ジイル基、下記式（１２−１０）で表されるターフェニル−ジイル基、下記式（１２−１１）〜（１２−１２）で表されるスチルベン−ジイル基，下記式（１２−１３）〜（１２−１４）で表されるジスチルベン−ジイル基、下記式（１２−１５）〜（１２−２０）で表される縮合環化合物基、下記式（１２−２１）〜（１２−２３）で表される基等が挙げられる。これらの中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。
なお、式（１２−１）〜（１２−２３）において、Ｒは、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、１価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。式（１２−１）中においてｘ−ｙで示した線のように、環構造に交差して付された線は、環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。すなわち、式（１２−１）においては、ｘ−ｙで示される線が付された環を構成する炭素原子のいずれかと直接結合することを意味し、その環構造における結合位置は限定されない。式（１２−１０）中においてｚ−で示した線のように、環構造の頂点に付された線は、その位置において環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。また、環構造に交差して付されたＲの付いた線は、Ｒが、その環構造に対して１つ結合していてもよく、複数結合していてもよいことを意味し、その結合位置も限定されない。
また、式（１２−１）〜（１２−１０）及び（１２−１５）〜（１２−２０）において、炭素原子は、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、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００５８】
【化１２−１】
【化１２−２】
【００５９】
上記２価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団をいい、環を構成する炭素数は通常３〜６０程度である。該複素環化合物としては、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素などのヘテロ原子を環内に含むものも含まれる。
【００６０】
上記２価の複素環基としては、例えば、下記式（１３−１）で表されるピリジン−ジイル基、下記式（１３−２）〜（１３−３）で表されるジアザフェニレン基、下記式（１３−４）〜（１３−６）で表されるキノリンジイル基、下記式（１３−７）〜（１３−９）で表されるキノキサリンジイル基、下記式（１３−１０）〜（１３−１２）で表されるアクリジンジイル基、下記式（１３−１３）で表されるビピリジルジイル基、下記式（１３−１４）で表されるフェナントロリンジイル基等のヘテロ原子として、窒素を含む２価の複素環基；
下記式（１３−１５）〜（１３−１７）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基；
下記式（１３−１８）〜（１３−２０）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環複素環基；
下記式（１３−２１）〜（１３−２６）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環縮合複素基；
下記式（１３−２７）〜（１３−２９）で表される、ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し２量体やオリゴマーになっている基；
下記式（１３−３０）〜（１３−３５）で表される、ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基；
下記式（１３−３６）〜（１３−３８）で表される、ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄、などを含む５員環縮合複素環基にフェニル基やフリル基、チエニル基が置換した基；等が挙げられる。
なお、式（１３−１）〜（１３−３８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。Ｙは、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ２、Ｓｅ、又は、Ｔｅを表す。環構造に交差して付された線、環構造の頂点に付された線、環構造に交差して付されたＲの付いた線については、式（１２−１）〜（１２−２３）と同様である。
また、式（１３−１）〜（１３−３８）において、炭素原子は、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、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００６１】
【化１３−１】
【化１３−２】
【００６２】
上記金属錯体構造を有する２価の基とは、有機配位子を有する金属錯体の有機配位子から水素原子を２個除いた残りの２価の基である。該有機配位子の炭素数は、通常４〜６０程度であり、例えば、８−キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリノール及びその誘導体、２−フェニル−ピリジン及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾチアゾール及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体等が挙げられる。
【００６３】
上記金属錯体の中心金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、白金、金、ユーロピウム、テルビウムなどが挙げられ、上記有機配位子を有する金属錯体としては、低分子の蛍光材料、燐光材料として公知の金属錯体、三重項発光錯体などが挙げられる。
【００６４】
上記金属錯体構造を有する２価の基としては、具体的には、例えば下記式（１４−１）〜（１４−７）で表される基が挙げられる。
なお、式（１４−１）〜（１４−７）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。環構造の頂点に付された線については、式（１２−１）〜（１２−２３）と同様、直接結合を意味する。
また、式（１４−１）〜（１４−７）において、炭素原子は、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、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００６５】
【化１４−１】
【化１４−２】
【００６６】
また、Ａの構造としては、下記式（１１−５）のような構造も挙げられる。
【００６７】
【化１５】
【００６８】
（式中、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６及びＡｒ７は、同一又は異なって、アリーレン基又は２価の複素環基を表す。Ａｒ８、Ａｒ９及びＡｒ１０は、同一又は異なって、アリール基又は１価の複素環基を表す。ｏ及びｐは、同一又は異なって、０又は１を表し、０≦ｏ＋ｐ≦１である。）
【００６９】
上記式（１１−５）で表される構造の具体例としては、下記式（１５−１）〜（１５−８）で表される構造が挙げられる。
【００７０】
【化１６−１】
【化１６−２】
【００７１】
なお、式（１５−１）〜（１５−８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。環構造の頂点に付された線については、式（１２−１）〜（１２−２３）と同様、直接結合を意味する。上記式（１５−１）〜（１５−８）において、１つの構造式中に複数のＲを有しているが、それらは同一であってもよいし、異なる基であってもよい。溶媒への溶解性を高めるためには、水素原子以外を１つ以上有していることが好ましく、また置換基を含めた構造の形状の対称性が少ないことが好ましい。更に、上記式（１５−１）〜（１５−８）において、Ｒがアリール基や複素環基をその一部に含む場合は、それらが更に１つ以上の置換基を有していてもよい。また、Ｒがアルキル鎖を含む置換基においては、それらは直鎖、分岐若しくは環状のいずれか又はそれらの組み合わせであってもよく、直鎖でない場合としては、例えば、イソアミル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルシクロヘキシル基等が挙げられる。本発明のホウ素含有共重合体の溶媒への溶解性を高めるためには、１つ以上に環状または分岐のあるアルキル鎖が含まれることが好ましい。
また、複数のＲが連結して環を形成していてもよい。更に、Ｒがアルキル鎖を含む基の場合は、該アルキル鎖は、ヘテロ原子を含む基で中断されていてもよい。該ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
【００７２】
上記Ａの構造としては、上述したものの中でも、式（１１−５）、式（１２−９）、式（１３−１６）、式（１３−２８）であることが好ましい。ただし、上記Ａの構造が式（１２−９）で表される場合には、式（１２−９）中の五員環部分に結合する置換基Ｒが炭素数８のアルキル基である形態を除く形態が好ましく、式（１２−９）中の五員環部分に結合する置換基Ｒが炭素数１〜６のアルキル基である形態が特に好ましい。
【００７３】
上記ホウ素含有重合体は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つの基と式（１０）中のＸ３及びＸ４の少なくとも１つの基とが重合して形成される繰り返し単位を有するものである。すなわち、下記式（１６）；
【００７４】
【化１７】
【００７５】
（式中、点線の円弧、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、式（１）と同様である。Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´は、式（７）と同様である。Ａは、同一若しくは異なって、２価の基を表す。Ｘ３´及びＸ４´は、それぞれ式（１０）のＸ３及びＸ４と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表す。）で表される繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体もまた本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体に含まれる。
上記式（１６）は、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち、いずれか１つ以上、かつ、Ｘ３´及びＸ４´のうち、いずれか１つ以上が、重合体の主鎖の一部として結合を形成することを意味する。
上記式（１６）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体において、上記式（１）由来の繰り返し単位、上記式（１０）由来の繰り返し単位は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体であってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでも良い。
また、上記式（１６）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体は、上記式（１）由来の繰り返し単位、上記式（１０）由来の繰り返し単位をそれぞれ１種含むものであってもよく、２種以上含むものであってもよい。繰り返し単位を２種以上含むものである場合、当該２種以上の構造は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体であってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでも良い。
【００７６】
上記式（１６）で表されるホウ素含有重合体としては、（ｉ）上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のうち、いずれか２つと、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合、（ｉｉ）上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のうち、いずれか１つと、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれか１つの基とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合がある。これらの場合の繰り返し単位の構造の具体例として、例えば、下記式（１７）、（１８）のような構造がある。
【００７７】
【化１８】
【００７８】
上記（ｉ）の構造の場合、上記式（１６）で表される繰り返し単位のうち、上記式（１）由来の構造部分の具体例としては、上記式（８−１）〜（８−６）のような構造がある。これらの中でも、（８−１）の構造であることが好ましい。
【００７９】
上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のいずれかの基と、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれかの基とが重縮合する場合の反応性基の組み合わせとしては、上述したものと同様のものが挙げられる。すなわち、上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のいずれかの基と、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれかの基とが重縮合する場合、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のうち、当該重縮合する基としては、上述した重縮合し得る反応性基を構造中に有する置換基のいずれかであることが好ましい。
また、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれかが、単独で重合し得る反応性基を構造中に有する置換基である場合、当該置換基は、上述した単独で重合し得る反応性基を構造中に有する置換基のいずれかであることが好ましい。
【００８０】
本発明のホウ素含有重合体の両末端に結合している基は、特に制限されず、また、同一であっても良く、異なっていてもよい。上記両末端に結合している基としては、例えば、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアリール基、オリゴアリール基、１価の複素環基、１価のオリゴ複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、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、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アミノ基、アゾ基、カルボキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等が挙げられる。
【００８１】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低いために、有機ＥＬ素子の材料として好適に用いることができるものであるが、そのような用途として用いられるホウ素含有重合体のＬＵＭＯのエネルギー準位としては、例えば、３．０ｅＶ〜５．２ｅＶであることが好ましい。そのような範囲であると、有機ＥＬ素子の材料として用いた場合に、充分に性能を発揮することができる。ＬＵＭＯのエネルギー準位としてより好ましくは、３．２ｅＶ〜５．１ｅＶであり、更に好ましくは、３．４ｅＶ〜５．０ｅＶである。特に好ましくは、３．６ｅＶ〜５．０ｅＶである。
なお、ＬＵＭＯのエネルギー準位は、例えば、後述する本願明細書の実施例及び比較例において行っているようにして求めることが好適である。
【００８２】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、重量平均分子量が１０３〜１０８であることが好ましい。重量平均分子量がこのような範囲であると、良好に薄膜化できる。より好ましくは、１０３〜１０７であり、更に好ましくは１０４〜１０６である。
上記重量平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ装置、展開溶媒；クロロホルム）によって以下の装置、及び、測定条件で測定することができる。
高速ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー社製）
測定条件：
展開溶媒 クロロホルム
カラム ＴＳＫ−ｇｅｌ ＧＭＨＸＬ ×２本
溶離液流量 １ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度 ４０℃
【００８３】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体を製造する場合、式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合する方法が挙げられる。該単量体成分は、式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む限り、その他の単量体を含んでいてもよいが、単量体成分全体１００質量％に対して、式（１）で表されるホウ素含有化合物を０．１〜９９．９質量％含んでいることが好ましい。より好ましくは、１０〜９０質量％である。
また、重合反応の際には、単量体成分の固形分濃度は、０．０１質量％〜溶解する最大濃度の範囲で適宜設定することができるが、希薄すぎると反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなる恐れがあることから、好ましくは、０．１〜２０質量％である。
【００８４】
上記その他の単量体としては、上記式（１０）で表される構造を有するものであることが好ましい。なお、上記単量体成分は、式（１）で表されるホウ素含有化合物、式（１０）で表される化合物とも、１種含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。
【００８５】
上記式（１０）で表される化合物において、Ｘ３及びＸ４は、上述したＸ１及びＸ２における反応性基を有する置換基と同様のものを用いることができる。
【００８６】
上記ホウ素含有重合体が重縮合反応により形成される場合、上記反応性基の組み合わせが、アルデヒド基とホスホニウムメチル基との組み合わせである場合にはＷｉｔｔｉｇ反応により、ビニル基とハロゲン原子との組み合わせである場合にはＨｅｃｋ反応により、アルデヒド基とホスホネートメチル基との組み合わせである場合にはＨｏｒｎｅｒ反応により、ハロアルキル基とハロアルキル基との組み合わせである場合には脱ハロゲン化水素法により、スルホニウムメチル基とスルホニウムメチル基との組み合わせである場合にはスルホニウム塩分解法により重合を行うことができる。また、上記反応性基の組み合わせが、アルデヒド基とアセトニトリル基との組み合わせである場合にはＫｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応により、アルデヒド基とアルデヒド基との組み合わせである場合にはＭｃＭｕｒｒｙ反応により、ハロゲン原子とボリル基との組み合わせである場合にはＳｕｚｕｋｉカップリング反応により、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウムとの組み合わせである場合にはＧｒｉｇｎａｒｄ反応により、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせである場合には０価のニッケル触媒を用いた山本重合反応により重合することができる。その他、重合方法としては、塩化鉄（ＩＩＩ）等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法等が挙げられる。
これらの重合方法のうちでも、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、山本重合反応により重合を行うことが好ましい。
【００８７】
上記重合工程において用いる溶媒としては、当該反応が進行するものである限り特に制限されないが、水；Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド；Ｎ−メチルピロリドン；ジメトキシエタン；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル等のエステル類；ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルフェニルエーテル（アニソール）等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（セロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（セロソルブアセテート）等のグリコールエーテル（セロソルブ）類；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類；ｎ−ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類等の１種又は２種以上を用いることができる。
これらの中でも、トルエン、テトラヒドロフラン、キシレンが好ましい。溶媒は、１種又は２種以上を用いることができる。
中でも、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、トルエンが好適に用いられる。また、上記Ｈｅｃｋ反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の比較的沸点の高い溶媒が好適に用いられる。上記Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが好適に用いられる。上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応の場合には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒が好適に用いられ、該溶媒中でハロゲン化物と金属マグネシウムとを反応させてＧｒｉｇｎａｒｄ試薬溶液とし、該試薬溶液とは別に用意した単量体成分を含む溶液とを混合して後述する触媒を用いて重合反応を行うこととなる。なお、この際には、触媒を過剰反応に注意しながら添加した後、昇温して還流させながら反応させることが好ましい。
また、上記溶媒を用いる際には、副反応を抑制するために、充分に脱酸素処理を行い、不活性雰囲気下で反応が進行するようにすることが好ましい。また、同様の理由から、脱水処理を行うことが好ましい場合もある。ただし、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応のように、水との二相系で反応を行う場合にはその限りではない。
【００８８】
上記重合工程においては、触媒を用いてもよく、特に、上記Ｈｅｃｋ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、上記重縮合し得る反応性基の組み合わせがスタニル基とハロゲン原子のようなＳｔｉｌｌｅ重合反応、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応、山本重合反応により重合を行う場合には、触媒が用いられる。
Ｈｅｃｋ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、Ｓｔｉｌｌｅ重合する際の触媒としては、０価のパラジウム触媒、２価のパラジウム塩触媒等が挙げられ、具体的には、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、ビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、［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）クロライド、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（ＩＩ），ビス（トリ−ｏ−トリルホスフィン）パラジウム、テトラキス（トリ−ｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、ビス（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン）パラジウム、ビス（１，１’−（ジフェニルホスフィノ）フェロセン）パラジウム、テトラキス（トリエチルホスファイト）パラジウム、パラジウム（ＩＩ）アセテート類等を挙げることができる。これらの触媒は１種を用いてもよく、２種以上を用いてもよい。これらの中でも、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム，トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（ＩＩ）が好ましい。
Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応をする際の触媒としては、上記０価のパラジウム触媒、２価のパラジウム塩触媒やニッケル触媒が好適に挙げられる。
また、上記触媒を用いる際には、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフリルホスフィン等の配位子を添加剤として加えてもよい。
なお、触媒を反応液に混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながら、ゆっくりと触媒を含む溶液を添加する方法、触媒を含む溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。
【００８９】
上記触媒を用いる場合、触媒の使用量としては、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物１モルに対して、０．００１〜０．２モルであることが好ましい。触媒の使用量が０．００１モルより少ないと、触媒の機能が充分に発揮されず、０．２モルより多くしても、それ以上の効果の向上は期待できないため、製造コストの点から好ましくない。より好ましくは、０．００５〜０．１５モルであり、更に好ましくは、０．０１〜０．１モルである。
【００９０】
上記重合工程においては、重合開始剤を用いてもよい。重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；過酸化水素；アゾビス−２メチルプロピオンアミジン塩酸塩、アゾイソブチロニトリル等のアゾ化合物；ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のパーオキシド等を用いることができる。
また、促進剤として、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、モール塩、ピロ重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、アスコルビン酸等の還元剤；エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、グリシン等のアミン化合物を併用することもできる。
これらの重合開始剤や促進剤は、それぞれ１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９１】
上記重合開始剤を用いる場合、重合開始剤の使用量としては、単量体成分１００質量％に対して、０．０５質量％以上であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以上であることがより好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
上記促進剤を使用する場合の使用量としては、単量体成分１００質量％に対して、例えば０．０５質量％以上であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以上であることがより好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
【００９２】
重合に際し、安定した分子量の制御には連鎖移動剤の使用が好ましく、モノマーとの相溶性、溶媒への溶解性から、必要に応じて１種又は２種以上の連鎖移動剤を使用することができる。このような連鎖移動剤としては、炭素数３以上の炭化水素基をもつチオール化合物又は２５℃の水に対する溶解度が１０％以下の化合物が好適であり、上述した連鎖移動剤や、ブタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール、ドデカンチオール、チオフェノール、チオグリコール酸オクチル、２−メルカプトプロピオン酸オクチル、３−メルカプトプロピオン酸オクチル、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、２−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤；イソプロパノール等の２級アルコール；亜リン酸、次亜リン酸及びその塩（次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウムなど）や亜硫酸が好適である。
【００９３】
上記連鎖移動剤の使用量は、単量体成分１００質量％に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、１０質量％以下であることが好ましい。０．５質量％以上であることがより好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【００９４】
上記重合工程においては、アルカリ成分を添加し、アルカリ存在下に反応を行ってもよい。特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｅｃｋ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、脱ハロゲン化水素法、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、アルカリ存在下に反応を行うことが好ましい。上記アルカリ成分としては、特に制限されないが、例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、カリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウムエチラート、リチウムメチラート等の金属アルコラート；水素化ナトリウム等のハイドライド試薬；ナトリウムアミド等のアミド類等を用いることができる。Ｈｅｃｋ反応の場合には、トリエチルアミン等を用いることができる。Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化バリウム等の無機塩基；炭酸テトラエチルアンモニウム等の炭酸アンモニウム塩、トリエチルアミン、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩等を用いることができ、無機塩を用いる場合には、無機塩を水溶液として、二相系で反応させてもよい。
なお、アルカリ成分を反応液に混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながら、ゆっくりとアルカリ成分を含む溶液を添加する方法、アルカリ成分を含む溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。
【００９５】
上記アルカリ成分の使用量としては、単量体成分の有する官能基に対して当量以上であることが好ましい。特に、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、１〜３当量であることがより好ましく、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、１〜１０当量であることがより好ましい。
【００９６】
上記重合工程は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。不活性ガスとしては、特に制限されず、窒素、アルゴン、ヘリウム等のいずれを用いてもよいが、窒素、アルゴンが好ましい。不活性ガスは、１種又は２種以上を用いることができる。
【００９７】
上記重合工程の反応温度は、５０℃〜２００℃であることが好ましい。特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、通常室温から１５０℃程度で反応を進行させることができる。Ｈｅｃｋ反応の場合には、８０℃から１６０℃程度で反応を進行させることができる。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、溶媒に応じて設定することができるが、５０〜１６０℃で反応を行うことが好適である。
反応圧力は、加圧、常圧、減圧のいずれであってもよいが、常圧であることが好ましい。
また、反応時間は、５時間以上であることが好ましい。
特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、通常５分〜４０時間であればよいが、好ましくは、１０分〜２４時間である。Ｈｅｃｋ反応の場合には、１〜１００時間程度であればよい。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、１〜２００時間程度であればよい。
上記重合反応は、回分式でも連続式でも行うことができる。
【００９８】
上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応の場合における、上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の使用量としては、単量体成分に対して当量以上であることが好ましい。より好ましくは、１〜１．５当量であり、更に好ましくは、１〜１．２当量である。
【００９９】
なお、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物は、通常用いられる種々の手法により合成することができ、例えば、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、２０１０年、第７５巻、第２４号、８７０９−８７１２頁に記載の手法により合成可能である。
【０１００】
本発明の機能性電子素子は、上記式（１）で表され、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が電子吸引性置換基であり、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含むものであるが、このようなホウ素含有重合体もまた、本発明の１つである。
すなわち、ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体であって、上記ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【０１０１】
【化１９】
【０１０２】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、上記Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、上記ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とするホウ素含有重合体もまた、本発明の１つである。
本発明のホウ素含有重合体における好ましい構造等は、上述したとおりである。
【０１０３】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、有機ＥＬ素子等の材料として好適に用いることができるものである。有機ＥＬ素子は、陽極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を順に積層させた構造のもの、又は、更にホール注入層、電子注入層を有する構造のもの等がある。これらの素子においては、陰極から注入された電子が電子輸送層を通過して発光層に到達することになるが、エネルギー効率の点から、発光層や電子輸送層の材料の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位は、電子注入層の材料の有するＬＵＭＯのエネルギー準位及び陰極の価電子帯との間でエネルギーギャップが小さいことが好ましい。陰極としては、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等の金属やこれらの合金等が用いられるが、これらのうち価電子帯のエネルギーが高いものは、酸化されやすい性質を有するため、エネルギーの低いものを用いることが好ましい。最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位の低いホウ素含有重合体を用いることで、陰極として価電子帯のエネルギーが低く、酸化されにくい物質を陰極に用いることが可能となるため、陰極の選択の自由度を広げることができる。
したがって、このような点から、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体、及び、その一形態である本発明のホウ素含有重合体は、有機ＥＬ素子の材料として好適に用いることができるものである。このように、本発明のホウ素含有重合体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用電子注入材料若しくは電子輸送材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔注入材料若しくは正孔輸送材料もまた、本発明の１つである。そしてそのような有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置、又は、照明装置もまた、本発明の１つである。
【発明の効果】
【０１０４】
本発明の機能性電子素子は、上述の構成よりなり、高い駆動安定性を有し、更に、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低く、良好な製膜性を示すホウ素含有重合体を含むものであり、該ホウ素含有重合体は有機ＥＬ素子やＨＯＩＬＥＤ素子等の材料として好適に用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】図１は、実施例１〜２及び比較例１において作製されたＨＯＩＬＥＤ素子の、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）駆動下でのＥＬ相対輝度の時間変化を表したグラフである。
【図２】図２は、実施例３〜４及び比較例２において作製された標準ＯＬＥＤ素子の、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）駆動下でのＥＬ相対輝度の時間変化を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０１０６】
以下の実施例及び比較例において、各種物性は以下のようにして測定した。
【０１０７】
＜重量平均分子量＞
重量平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ装置、展開溶媒；クロロホルム）によって以下の装置、及び、測定条件で測定した。
高速ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー社製）
測定条件：
展開溶媒 クロロホルム
カラム ＴＳＫ−ｇｅｌ ＧＭＨＸＬ ×２本
溶離液流量 １ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度 ４０℃
【０１０８】
＜ＬＵＭＯのエネルギー準位＞
ｐドープシリコン基板（フルウチ化学社製）を２５ｍｍ角に切断し、アセトン中、及び、イソプロピルアルコール中でそれぞれ１０分間超音波洗浄した後、ＵＶオゾン処理を２０分間施した。この基板に０．５〜２重量％の濃度に調整した試料溶液を垂らし、毎分１０００〜３０００回転の速度でスピンコートして測定サンプルとした。作成した測定サンプルについて、紫外光電子分光装置（コベルコ科研社製）を用いて、イオン化ポテンシャルを測定した。測定値を試料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位とした。
同時に、上記同様に作成した別の試料薄膜について、紫外可視分光光度計（製品名「Ａｇｉｌｅｎｔ ８４５３」、アジレント・テクノロジー社製）を用いて、吸収スペクトルを測定した。得られたスペクトルから吸収ピークの長波長側吸収端λ（単位：ｎｍ）を読み取り、下記数式（１）により、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（Ｂ．Ｇ．）を求めた。
Ｂ．Ｇ．＝１２４０／λ （１）
【０１０９】
更に、上記のように複合電子分光分析装置を用いて求めたＨＯＭＯのエネルギー準位と、上記数式（１）から求めたＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（Ｂ．Ｇ．）とから、下記数式（２）により、ＬＵＭＯのエネルギー準位を求めた。
（ＬＵＭＯのエネルギー準位）＝（ＨＯＭＯのエネルギー準位）−（Ｂ．Ｇ．） （２）
【０１１０】
（合成例１）
＜ホウ素含有化合物ＢＣ６Ｆ５ジブロミドの合成＞
窒素雰囲気下、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロミドのジエチルエーテル溶液（１Ｍ、６１．２ｍｌ、７０．４ｍｍｏｌ）を０℃まで冷却し、ここへ塩化亜鉛のジエチルエーテル溶液（１Ｍ、１７ｍｌ、１７ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下していく。滴下終了後、室温で１時間攪拌する。そこへ５−ブロモ−２−（４−ブロモ−２−ジブロモボリルフェニル）ピリジン(３．８ｇ、８ｍｍｏｌ)を含むトルエン溶液（８０ｍｌ）を加え、８０℃で１５時間加熱攪拌した。室温まで冷却し、反応溶液を氷水に加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン＝１：１）で精製することにより、下記式（１９）；
【０１１１】
【化２０】
【０１１２】
で表されるホウ素含有化合物ＢＣ６Ｆ５ジブロミド（２．２ｇ、４．６１ｍｍｏｌ）を収率５８％で得た。
【０１１３】
（合成例２）
＜ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の合成＞
合成例１で得られたＢＣ６Ｆ５ジブロミド（３３７ｍｇ、０．５１ｍｍｏｌ）、下記式（２０）；
【０１１４】
【化２１】
【０１１５】
で表されるＦ６ボロン酸ジエステル（２９２ｍｇ、０．５２ｍｍｏｌ）をトルエン（３ｍｌ）とＴＨＦ（３ｍｌ）に溶解させ、アルゴン雰囲気下、室温で１０分間攪拌した。ここへ、Ａｌｉｑｕａｔ３３６（２１ｍｇ）、２５質量％Ｅｔ４ＮＯＨ水溶液（０．８６ｍｌ）と蒸留水（０．７５ｍｌ）との混合水溶液を加え、アルゴン雰囲気下、室温でさらに２０分間攪拌し脱気を完了させた。ここにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（８．９ｍｇ、０．００７ｍｍｏｌ）を加えた後、１１５℃で還流させながら４８時間加熱攪拌した。末端封止のため、ブロモベンゼン（１０５ｍｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を加え５時間攪拌し、さらにフェニルボロン酸（２９４ｍｇ、２．４１ｍｍｏｌ）を加え５時間攪拌した。室温まで放冷し、トルエンで希釈した反応溶液を塩酸で１回、純水で２回分液洗浄し、有機層を数ｍｌ程度まで濃縮した。濃縮液を３００ｍｌのメタノール中へ滴下させそのまま１０分攪拌し、得られた沈殿を濾取した。同様の精製過程を合計３回繰り返し、固体を減圧乾燥させることで、下記式（２１）；
【０１１６】
【化２２】
【０１１７】
で表されるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を得た。ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の重量平均分子量は、１４００００であった。
【０１１８】
（合成例３）
＜ホウ素含有化合物Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）ジブロミドの合成＞
窒素雰囲気下、１−ブロモ−３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン（１４．８ｇ、 ５０．３ｍｍｏｌ）にジエチルエーテル２００ｍｌを加え−７８℃に冷却し、ここへノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６５Ｍ、 ３０．９ｍｌ、 ５０．９ｍｍｏｌ）を滴下し、−７８℃で１時間攪拌する。ここへ塩化亜鉛のジエチルエーテル溶液（１Ｍ、２４．３ｍｌ、２４．３ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下していく。滴下終了後、室温で１時間攪拌する。そこへ５−ブロモ−２−（４−ブロモ−２−ジブロモボリルフェニル）ピリジン(５．６ｇ、１１．６ｍｍｏｌ)を含むトルエン溶液（２００ｍｌ）を加え、８５℃で１５時間加熱攪拌した。室温まで冷却し、反応溶液を氷水に加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン＝１：２）で精製することにより、下記式（２２）；
【０１１９】
【化２３】
【０１２０】
で表されるホウ素含有化合物Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）ジブロミド（６．０ｇ、８．０ｍｍｏｌ）を収率６９％で得た。
【０１２１】
（合成例４）
＜ホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）の合成＞
窒素雰囲気下、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）（９０ｍｇ、 ０．３ｍｍｏｌ）、１、５シクロオクタジエン（９７ｍｇ、 ０．９ｍｍｏｌ）、２，２’−ビピリジル（７０．３ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド２．１ｍｌを加え、７５℃で１時間加熱攪拌した。ここへ合成例３で得られたＢ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）ジブロミド（２２４．７ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）をトルエン３。６ｍｌに溶解させた溶液を投入し、窒素フロー下、７５℃で２４時間加熱撹拌した。ここへ、ブロモベンゼン１ｍｌを加え、７５℃でさらに１２時間加熱攪拌した。溶液を塩酸で１回、純水で２回分液洗浄し、有機層を数ｍｌ程度まで濃縮した。濃縮液を３００ｍｌのメタノール中へ滴下させそのまま１０分撹拌し、得られた沈殿を濾取した。同様の精製過程を合計３回繰り返し、固体を減圧乾燥させることで、下記式（２３）；
【０１２２】
【化２４】
【０１２３】
で表されるホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を得た。ホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）の重量平均分子量は、１０００００であった。
【０１２４】
（合成例５）
＜ホウ素含有化合物Ｂ８ジブロミドの合成＞
アルゴン雰囲気下、５−ブロモ−２−（４−ブロモ−２−ジブロモボリルフェニル）ピリジン（４００ｍｇ、０．８３ｍｍｏｌ）を含むトルエン溶液（５．０ｍｌ）とジクロロメタン（５．０ｍｌ）の混合溶媒に、トリオクチルアルミニウム（１．４Ｍ、３．６ｍｌ、１．７ｍｍｏｌ）を加え、室温で１０分間攪拌した。反応溶液を０℃まで冷却した後、水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、分取薄層クロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）で精製することにより、下記式（２４）；
【０１２５】
【化２５】
【０１２６】
で表されるホウ素含有化合物Ｂ８ジブロミド（４００ｍｇ、０．７３ｍｍｏｌ）を収率８８％で得た。
【０１２７】
（合成例６）
＜ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の合成＞
合成例５で得られたＢ８ジブロミド（１３７．３ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）、上記式（２０）で表されるＦ６ボロン酸ジエステル（１４０．３ｍｇ、０．２５１ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（２．９ｍｇ、０．００２５ｍｍｏｌ）をトルエン３ｍｌに溶解させ、窒素フロー下、室温で１０分間撹拌した。ここへ、炭酸アンモニウム塩（２４０．４ｍｇ、０．８ｍｍｏｌ）を蒸留水０．７５ｍｌに溶解させて調製した水溶液を加え、窒素フロー下、室温でさらに２０分間撹拌し、脱気を完了させた。これを１１５℃で１７時間還流加熱撹拌し、末端封止のため、ブロモベンゼン（３９．３ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を加え１時間撹拌し、さらにフェニルボロン酸（３０．５ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を加えた。室温まで放冷し、トルエン溶液を塩酸で１回、純水で２回分液洗浄し、有機層を数ｍｌ程度まで濃縮した。濃縮液を３００ｍｌのメタノール中へ滴下させそのまま１０分撹拌し、得られた沈殿を濾取した。同様の精製過程を合計３回繰り返し、固体を減圧乾燥させることで、下記式（２５）；
【０１２８】
【化２６】
【０１２９】
で表されるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を得た。ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の重量平均分子量は、１４４０００であった。
【０１３０】
（実施例１）
［１］ まず、市販されている平均厚さ２．３ｍｍのＦＴＯ付き透明ガラス基板を用意した。
［２］ 次に、ＦＴＯ電極（陰極）を亜鉛粉末と４Ｎ塩酸によりエッチングし、パターン形成を行った。
［３］ 次に、該ＦＴＯ電極上に、スプレイ熱分解法により、平均厚さ１００ｎｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）層（電子注入性金属酸化物層）を形成した。具体的には、ジャーナル・オブ・ヨーロピアン・セラミック・ソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、１９９９年、第１９巻、ｐ．９０３又はセラミック・トランスアクションズ（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ）、２０００年、第１０９巻、ｐ．４７３等を参照して、ジイソプロポキシ・ビスアセチルアセトナトチタニウム溶液とエタノールを質量比１：１０で混合し、４５０℃で加熱された上記［２］記載のＦＴＯ基板上にスプレイ塗布した。
［４］ 次に、合成例２で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させ、上記ＴｉＯ２層（電子注入性金属酸化物層）上に、スピンコート法（２０００ｒｐｍ）により塗布した後、乾燥させた。なお、液状材料の乾燥条件は、大気下、室温とした。これにより発光層が得られた。
［５］ 上記発光層上に、真空蒸着装置を用いて、平均厚さ１０ｎｍで酸化モリブテン（ＭｏＯ３）を蒸着し、正孔注入性金属酸化物層を作製した。
［６］ 上記［５］の連続工程で、平均厚さ３０ｎｍで金（Ａｕ）（陽極）を蒸着し、素子を得た。
［７］ ［６］までで得られたＨＯＩＬＥＤ素子について、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３１】
（実施例２）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させる代わりに、合成例４で得られたホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を１．０質量％でキシレンに溶解させた以外は、実施例１と同様にして、ＨＯＩＬＥＤ素子を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３２】
（比較例１）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の代わりに、合成例６で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ８を用いた以外は、実施例１と同様にして、ＨＯＩＬＥＤ素子を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３３】
（実施例３）
［１］ 市販されているシート抵抗１４ΩｍＩＴＯ付き透明ガラス基板を用意した。
［２］ 透明電極の膜について酸素プラズマ処理を、電流１０ｍＡ、５分の条件で行った。具体的には、サンユー電子製ＶＰＳ０２０を用い、２〜３回酸素にてパージした後処理を行った。
［３］ 上記プラズマ処理された透明電極上に正孔注入／輸送材料として、ポリチオフェン誘導体であるＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合物をスピンコートにより成膜を行った。条件はスロープ１秒３０００回転４５秒で膜厚６００オングストロームを得た。これを、２００℃、１０分間の焼成により、膜化を行い正孔注入／輸送層を形成した。
［４］ 次に、合成例２で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させ、上記正孔注入／輸送層上に、スピンコート法（２０００ｒｐｍ）により塗布した後、乾燥させた。なお、液状材料の乾燥条件は、大気下、室温とした。これにより発光層が得られた。
［５］ 上記発光層上に、真空蒸着装置を用いて、平均厚さ１０ｎｍでカルシウム（Ｃａ）そして平均厚さ２００ｎｍでアルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、陰極を作製した。
［６］ 上記［５］までで得られた有機ＥＬ素子（標準ＯＬＥＤ素子）について、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３４】
（実施例４）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させる代わりに、合成例４で得られたホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を１．０質量％でキシレンに溶解させた以外は、実施例３と同様にして、有機ＥＬ素子（標準ＯＬＥＤ素子）を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３５】
（比較例２）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の代わりに、合成例６で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ８を用いた以外は、実施例３と同様にして、有機ＥＬ素子（標準ＯＬＥＤ素子）を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３６】
実施例１〜２及び比較例１について、ＨＯＩＬＥＤ素子における、初期輝度を１とした時のＥＬ輝度の時間変化を示した図が図１である。実施例３〜４及び比較例２について、標準ＯＬＥＤ素子における、初期輝度を１とした時のＥＬ輝度の時間変化を示した図が図２である。同条件下の素子において、ホウ素原子上に電子吸引性基であるペンタフルオロフェニル基（Ｃ６Ｆ５）を有し、正孔に対して（酸化に対して）耐性のある９，９´−ジノルマルヘキシルフルオレン（Ｆ６）とのコポリマーであるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）は、ＨＯＩＬＥＤ構造、標準ＯＬＥＤ構造問わず概ね安定であることがわかった（実施例１及び３）。
一方、同様に電子吸引性基であるジトリフルオロメチルフェニル基（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を有するホウ素含有化合物のホモポリマーであるホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）は、わずかではあるが、二つの素子構造の間で差が生じている（実施例２及び４）。これは、電子律速の素子である標準ＯＬＥＤ構造と正孔律速の素子であるＨＯＩＬＥＤ構造の差であると考えている。元来、正孔に対してはそれほど耐性のないホウ素含有化合物のみで形成されているホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）では、正孔を中心に動かす本ＨＯＩＬＥＤ構造では若干の劣化が見られたと考えている。一方、標準ＯＬＥＤ構造では電子が中心に動くためその差はほとんどないと言える。
しかしながら、比較例であるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ８の結果（比較例１及び２）を見ると、本発明で掲げるホウ素原子上の置換基を電子吸引性基に置き換える効果は十分に見られていると言える。ホウ素原子上の置換基を電子吸引性でない置換基とした場合には、例えば図２で示す元来耐性のある電子中心の素子においても大きな劣化が観測されている。正孔中心の素子である図１は言わずもがなである。これらの結果から、電子吸引性置換基をホウ素原子上に配することは安定性向上に大きく寄与し、さらに、正孔に対して耐性のあるものとのコポリマーはさらに安定性向上に寄与することがわかる。
なお、上記実施例においては、ホウ素含有重合体として特定の構造を有するものが用いられているが、本発明のホウ素含有重合体が、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低く、駆動安定性が高いものとなる機構は、上述したようにホウ素原子上の電子吸引性置換基による効果であることから、本発明のホウ素含有重合体であれば全て同様である。従って、上記実施例、比較例の結果から、本発明の技術的範囲全般において、また、本明細書において開示した種々の形態において本発明が適用でき、有利な作用効果を発揮することができると言える。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホウ素含有重合体を含む機能性電子素子に関する。より詳しくは、有機ＥＬ素子等の発光デバイスや有機半導体として好適に用いることができるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホウ素原子を構造中に有する有機ホウ素化合物は、ホウ素原子の分子軌道における電子状態に起因する電子的特性から機能性電子素子素材として注目されているものである。例えば、電子受容性などの特性が必要とされる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の材料やＮ型半導体の材料として期待されている。特に有機ＥＬ素子は、ディスプレイとしての種々の優れた特性を有することから、よりいっそうの高性能化を実現できる材料の開発が盛んに進められている。また、活性層の一部に無機材料を用いたＨＯＩＬＥＤ（ハイブリッド有機−無機発光ダイオード）素子の実用化開発が進められており、それに適した材料の開発が待たれるところでもあった。ＨＯＩＬＥＤ素子は、ハイブリッド化することによって、有機ＥＬ素子に比べて酸素や水に対する耐性が高いという有利性を有する。これにより、素子内部の各層を厳重に密閉する必要性を軽減させて製造時の手間を少なくし、生産コストを低くすることができる他、ディスプレイとしての種々の優れた特性を有するものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子の用途に利用が検討された有機ホウ素化合物としては、これまで数例が知られているが、それらのほとんどは３つのアリール基がホウ素原子上に結合したものに限られていた。有機ホウ素化合物は、その電子的な特性に起因して安定な構造とすることが困難であり、そのために電子素材用途に実際に用いることができるものが限られているというのが現状である。このような有機ホウ素化合物を次世代の機能性電子素子素材として活用するためには、ホウ素原子に起因する優れた特有の性質を発揮させつつ、安定的に取り扱える新規な化合物を種々開発することが望まれるところであった。
【０００４】
従来の有機ホウ素含有化合物としては、ホウ素にビニル基が結合した構造を有する有機ホウ素化合物を有機ＥＬ素子用材料として用いることが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、特定の構造を有する有機ホウ素π電子系化合物を電子輸送材料として用いることが開示され（例えば、特許文献２参照。）、有機ホウ素含有化合物であるジメシチルボリル置換チエニルトリアゾール等について、有機ホウ素π電子系化合物のＬＵＭＯのエネルギー準位が低いことが実際に示されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
更には、有機ＥＬ素子用材料としての利用が検討されている有機ホウ素含有化合物としては、上述した構造のものの他に、分子内に配位結合を有するホウ素化合物が開発されており、例えば、不対電子を持ちホウ素と配位結合可能な元素を含み、特定の構造を有する有機ホウ素含有化合物である有機ＥＬ素子用材料が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。また、分子内においてホウ素原子に窒素原子が配位した構造を有する特定の構造の有機ホウ素含有化合物を含有する有機電界発光素子が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。その他、分子内にホウ素原子を３〜１５個有する特定の構造の有機ホウ素含有化合物である有機ＥＬ素子用材料（例えば、特許文献５参照。）や、特定の構造を有する有機ホウ素含有化合物である有機ＥＬ素子用材料（例えば、特許文献６参照。）が開示されている。しかし通電により劣化する、光励起により劣化するというような、耐久性面での課題が残っている。
【０００６】
ところで、ＨＯＩＬＥＤ素子については、これまで材料化学の分野において様々な誘導体が知られているフルオレン、ポリフルオレン誘導体が検討されている。例えば、発光層としてフルオレン誘導体を用いたＨＯＩＬＥＤ素子や（例えば、非特許文献２参照。）、陽極および陰極と、陽極と陰極とに挟まれた１層または複数層の有機化合物層と、陽極と有機化合物層との間及び陰極と有機化合物層との間に、少なくとも１種類以上の金属酸化物薄膜を有し、その有機化合物層がポリフルオレン誘導体により構成される有機薄膜発光素子が開示されている（例えば、特許文献７参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１５５３２５号公報（第１−２、２１８−２２０頁）
【特許文献２】国際公開第２００６／０７０８１７号公報（第１−２頁）
【特許文献３】国際公開第２００５／０６２６７６号公報（第１−５頁）
【特許文献４】特開２００７−３５７９１号公報（第１−２頁）
【特許文献５】特開２０００−２９０６４５号公報（第１−２頁）
【特許文献６】国際公開第２００５／０６２６７５号公報（第３６−３７頁）
【特許文献７】特開２００７−５３２８６号公報（第１−２、１３−１４頁）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】アツシ・ワカミヤ（Ａｔｓｕｓｈｉ Ｗａｋａｍｉｙａ）、外２名、「アンゲヴァンテ ケミー インターナショナル エディション（Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ）」、２００６年、第４５巻、ｐ．３１７０−３１７３
【非特許文献２】カツユキ・モリイ（Ｋａｔｓｕｙｕｋｉ Ｍｏｒｉｉ）、外６名、「アプライド フィジックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、２００６年、第８９巻、ｐ．１８３５１０−１〜１８３５１０−３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
有機ホウ素化合物は、ホウ素原子がその分子軌道に空軌道を有し、それによって最高被占軌道（ＨＯＭＯ）や最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位が低いという、ホウ素原子の電子状態に由来する特性を有する。特にＬＵＭＯのエネルギー準位が低いことに起因して、上記のように有機ＥＬ素子の材料やＮ型半導体の材料としての用途が期待されている。例えば、高分子有機ＥＬの一般的な構成、すなわち、透明電極から形成される陽極、ホール（正孔）輸送層、発光兼電子輸送層、Ｃａ、Ｂａ等から形成される陰極といった構成において、発光兼電子輸送層にＬＵＭＯのエネルギー準位が低い材料を使用すれば、機能性電子素子としての性能が向上することになる。ＨＯＩＬＥＤ素子については、従来検討されてきたフルオレン、ポリフルオレン誘導体のＬＵＭＯが高く、実際にはＨＯＩＬＥＤ素子には不向きであり安定した発光を得ることは出来ていない。これらに代わる材料として、ＬＵＭＯが低く、更には、コストダウンの為に塗布可能な優れた材料の開発が期待されるところである。
一方で、有機ホウ素化合物における課題は、ホウ素原子が空軌道を有することに伴って、安定な化合物が少ないということである。安定な化合物でありながら、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位を下げることができれば、機能性電子素子素材としての用途に有用である。そのような化合物のバリエーションを増やすことは、有機ＥＬ素子やＨＯＩＬＥＤ素子等の分野で当該重合物を用いる場合において大きな技術的意義がある。
【００１０】
一般的に、有機ホウ素化合物において大気安定な構造とするためには、いわゆる嵩高いバルキーな基をホウ素原子に結合させた構造とすればよいとされてきた。しかし、今後の有機ＥＬ素子やＮ型半導体、ＨＯＩＬＥＤ素子等の開発の中においては、化合物の大気安定性のみでなく素子駆動安定性が要求されることになる。ここで、上述した特許文献２〜６においては、それらに記載の有機ホウ素含有化合物を電子輸送材料や、正孔阻止材料、発光層中のホスト化合物として用いることが開示されているが、素子駆動安定性が充分ではなく、さらに低分子化合物であるがゆえに、塗布プロセスに利用するのは困難であった。更には、光励起による有機ホウ素化合物の劣化も懸念されるところであった。駆動安定性を保った新規有機ホウ素重合体が出来れば、有機ＥＬ素子やＨＯＩＬＥＤ素子等の発光材料として好適に用いることが可能となる。
また、ＨＯＩＬＥＤ素子材料として検討されてきたフルオレン、ポリフルオレンに代わるＬＵＭＯの低い疑似フルオレン化合物群の合成ができれば、ＨＯＩＬＥＤ素子の実用化検討が大いに進む可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子の発光材料等として有用で新規なホウ素含有重合体を含む駆動安定性の高い機能性電子素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、機能性電子素子について種々検討し、有機ＥＬ素子の発光材料等として好適に用いることができるホウ素含有重合体に着目した。そして、ホウ素含有重合体を素子駆動に対して安定な化合物とするためには、ホウ素原子に対して窒素原子が配位した構造を有するようにすればよいということに加えて、ホウ素のルイス酸性をさらに上昇させれば良いことに着目した。そして、ホウ素原子に少なくとも１つの電子吸引性置換基が結合し、ホウ素原子と窒素原子とを有する骨格中に二重結合を有し、その骨格が少なくとも２つの環構造の一部分を形成する特定構造のホウ素含有重合体が、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位を下げることができ、更に素子駆動の安定性の高い有用な化合物であることを見出した。そして、このようなホウ素含有重合体を用いた機能性電子素子は、有機ＥＬ素子の発光材料等として高い性能を発揮するものとなり、特に、ＨＯＩＬＥＤ素子の発光層を構成する発光材料として好適に用いることができることを見出し、上記課題を見事に解決することができることに想到した。
【００１３】
すなわち本発明は、ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子であって、上記ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、上記Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、上記ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とする機能性電子素子である。
以下に本発明を詳述する。
【００１６】
本発明の機能性電子素子は、上記式（１）で表され、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が電子吸引性置換基であり、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含むものである。このホウ素含有重合体は、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位を下げることができ、更に素子駆動の安定性の高い有用な化合物であることから、本発明の機能性電子素子は、有機ＥＬ、有機レーザー、有機太陽電池、有機受光素子、有機トランジスタ等として好適に用いることができる。これらの中でも、有機ＥＬ素子の発光材料等の発光デバイスとして用いることがより好ましい。このような本発明の機能性電子素子が発光デバイスであることは、本発明の好適な実施形態の１つである。また、該発光デバイスが有機エレクトロルミネッセンス素子であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
なお、本発明の機能性電子素子は、このようなホウ素含有重合体を含む限り、その他の成分を含むものであってもよいが、その他の成分を含まないもの、すなわち、機能性電子素子がこのようなホウ素含有重合体からなるものであることが好ましい。
【００１７】
以下においては、上記式（１）中の各部位、すなわち、１．［Ｒ１及びＲ２で表される１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基］、２．［ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の構造］、及び、３．［Ｘ１及びＸ２の構造］について順に述べる。その後に、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体について述べる。
【００１８】
１．［１価の電子吸引性置換基、及び、１価の置換基］
以下においては、まず、上記式（１）のＲ１及びＲ２における１価の電子吸引性置換基、及び、１価の置換基について述べる。なお、ここで１価の置換基とは、１価の電子吸引性置換基には該当しない１価の置換基を意味する。
上記Ｒ１及びＲ２における１価の電子吸引性置換基とは、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のハロアリール基、炭素数１〜５０のハロアルキル基置換のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のハロアルキル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換のカルバモイル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールカルボニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキルカルボニル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールスルホニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキルスルホニル基、置換若しくは無置換の環形成原子数６〜６０のアリールスルフィニル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキルスルフィニル基、シアノ基、ニトロ基である。
【００１９】
上記Ｒ１及びＲ２における１価の電子吸引性置換基としては、上述したものの中でも好ましくは、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のハロアリール基、シアノ基、炭素数１〜３０のハロアルキル基置換のアリール基、炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分岐状ハロアルキル基、炭素数３〜３０の脂環式ハロアルキル基、ニトロ基、環形成原子数６〜３０のアリールカルボニル基、炭素数１〜２８のアルキルカルボニル基、炭素数１〜２８のジアルキルカルバモイル基、ジアリールカルバモイル基、環形成原子数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、炭素数１〜２８のアルコキシカルボニル基であり、より好ましくは、フッ素原子、臭素原子、シアノ基、フッ素置換された炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、フッ素置換された炭素数３〜１０の脂環式アルキル基、フッ素置換されたアリール基、フッ素置換された炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有するアリール基、環形成原子数６〜１８のアリールカルボニル基、炭素数１〜６のアルキルカルボニル基、炭素数１〜６のジアルキルカルバモイル基、環形成原子数６〜１８のジアリールカルバモイル基、環形成原子数６〜１８のアリールオキシカルボニル基、炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
【００２０】
上記式（１）において、Ｒ１及びＲ２の１価の置換基としては、特に制限されないが、例えば、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、シリル基、ヒドロキシ基、ボリルオキシ基、アミノ基、Ｒ１とＲ２とが結合してなる２，２’−ビフェニル基、置換基を有していてもよいオリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、アルキルチオ基、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、アゾ基、スタニル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等のアルキルスルホネート基；ベンゼンスルホネート基、ｐ−トルエンスルホネート基等のアリールスルホネート基；ベンジルスルホネート基等のアリールアルキルスルホネート基、ボリル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アリールスルホネート基、アルデヒド基、アセトニトリル基等が挙げられる。
【００２１】
上記アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基、インデニル基、インダニル基等が挙げられる。これらの中でも、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基が好ましい。
上記複素環基としては、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、ピペリジニル基、ピペリジノ基、フリル基、チエニル基等が挙げられる。これらの中でも、ピリジル基、チエニル基が好ましい。
なお、上記１価の電子吸引性置換基、１価の置換基は、ハロゲン原子や芳香族等で置換されていてもよく、更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
【００２２】
上記Ｒ１及びＲ２としては、共に上述したような１価の電子吸引性置換基であることが好ましい。上記式（１）においてＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基であることにより、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体は、更に素子駆動安定性の高い化合物となる。すなわち、上記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
更に、上記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基である場合、上述したように、上記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分岐状ハロアルキル基、炭素数３〜３０の脂環式ハロアルキル基、置換若しくは無置換のハロアリール基、又は、炭素数１〜３０のハロアルキル基置換のアリール基のいずれかの１価の電子吸引性置換基である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００２３】
２．［ホウ素含有化合物のホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の構造］
上記式（１）において、点線の円弧と、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部とによって形成される環構造は、環状構造であれば特に制限されないが、式（１）においてＸ１が結合している環としては、例えば、下記式（２−１）〜（２−１０）のベンゼン環、チオフェン環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環等の１つの環から構成される環；
【００２４】
【化２】
【００２５】
下記式（３−１）〜（３−７）のベンゾチオフェン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、キノリン環、イソキノリン環等の複数の環から構成される環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。
【００２６】
【化３】
【００２７】
また、式（１）においてＸ２が結合している環としては、例えば、下記式（４−１）〜（４−９）のピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、チアゾール環、オキサゾール環等の１つの環から構成される環；
【００２８】
【化４】
【００２９】
下記式（５−１）〜（５−５）のインドール環、イソインドール環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環等の複数の環から構成される環が挙げられる。これらの中でも、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環が好ましい。より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環である。
【００３０】
【化５】
【００３１】
３．［Ｘ１及びＸ２の構造］
上記式（１）において、Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表す。該１価の置換基としては特に制限されないが、上記Ｒ１及びＲ２と同様のものが挙げられる。
【００３２】
これらの中でも、Ｘ１及びＸ２としては、水素原子；ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基又は該反応性基で置換された炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基又は該反応性基で置換された炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；アリール基又は該反応性基で置換されたアリール基；オリゴアリール基又は該反応性基で置換されたオリゴアリール基；１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基又は該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基；アルキルチオ基；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；アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基；アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、下記式（６）で表される基等の１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
【００３３】
【化６】
【００３４】
また、本発明においては、上記式（１）におけるＸ１及びＸ２が、上述したものの中でも反応性基を有する置換基であることが好ましく、そのような置換基としては、ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；該反応性基で置換された炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；該反応性基で置換された炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；該反応性基で置換されたアリール基；該反応性基で置換されたオリゴアリール基；該反応性基で置換された１価の複素環基；該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基；アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基；アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。更に好ましくは、臭素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
上記Ｘ１及びＸ２が反応性基を有する置換基である場合には、Ｘ１及びＸ２の有する反応性基を異なるものとし、１種のホウ素含有化合物が単独で重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるようにするか、式（１）で表されるホウ素含有化合物を２種以上含み、これらのホウ素含有化合物が共重合し得るような反応性基の組み合わせを有するものとなるようにするか、又は、式（１）で表されるホウ素含有化合物１種又は２種以上と反応性基を少なくとも１つ有する他の化合物とが共重合し得るような反応性基の組み合わせを有するものとなるようにすることにより、重合体の原料として好適に用いることができる。
【００３５】
本発明におけるホウ素含有化合物が上記式（１）において、Ｘ１及び／又はＸ２が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ１及び／又はＸ２の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
また、Ｘ１として環構造に少なくとも２つの１価の置換基が結合しており、該１価の置換基のうちの１つが置換基を有していてもよいボリル基であり、該１価の置換基のうちの他の１つが置換基を有していてもよいピリジル基であって、該ピリジル基の窒素原子が該ボリル基のホウ素原子に配位している形態もまた本発明の好適な実施形態の１つである。すなわち、本発明においてホウ素含有化合物が、窒素原子がホウ素原子に配位している部分を構造中に２つ以上有していることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００３６】
上記式（１）で表されるホウ素含有化合物は、式（１）におけるＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つが、反応性基を有する置換基である。
上記式（１）で表されるホウ素含有化合物が、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の中に少なくとも１組の重縮合し得る反応性基の組み合わせを有するか、又は、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の中に少なくとも１つ単独で重合し得る反応性基を有するものであると、重合体の原料として好適に用いることができる。このようなホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られる、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体には、後述する式（７）で表される繰り返し単位を有するものと、式（１６）で表される繰り返し単位を有するものとがある。以下においては、式（７）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体、及び、式（１６）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体を総称して本発明におけるホウ素含有重合体という。
【００３７】
４．［ホウ素含有重合体の構造］
上記ホウ素含有重合体は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも２つの基が重縮合するか、又は、少なくとも１つの基が重合して形成される繰り返し単位を有するものである。すなわち、下記式（７）；
【００３８】
【化７】
【００３９】
（式中、点線の円弧、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、式（１）と同様である。Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´は、それぞれ、式（１）のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表す。）で表される繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体である。
上記式（７）は、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち、いずれか１つ以上が、重合体の主鎖の一部として結合を形成することを意味する。上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも２つの基が重縮合してホウ素含有重合体が形成された場合、上記式（７）におけるＸ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも２つが２価の基、又は、直接結合である。上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つの基が単独で重合してホウ素含有重合体が形成された場合、上記式（７）におけるＸ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも１つが３価の基、又は、直接結合である。
上記式（７）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体は、上記式（７）で表される構造の１種からなるものであってもよく、上記式（７）で表される２種以上の構造を含むものであってもよい。上記式（７）で表される２種以上の構造を含むものである場合、当該２種以上の構造は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体等であってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでも良い。
【００４０】
上記式（７）で表される繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体の中でも、上記式（７）中のＲ１´及びＲ２´が、それぞれ式（１）中のＲ１及びＲ２と同様の基であることが好ましい。すなわち、上記式（７）中のＲ１´及びＲ２´が共に、１価の電子吸引性置換基である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００４１】
上記式（７）で表される繰り返し単位の構造の具体例のうち、重縮合によって得られる構造としては、例えば、以下の式（８−１）〜（８−６）のような構造がある。これらの中でも、（８−１）の構造であることが好ましい。すなわち、式（１）で表される構造を有し、式（１）におけるＸ１及びＸ２が、反応性基を有する置換基であるホウ素含有化合物から得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子もまた、本発明の１つである。
【００４２】
【化８−１】
【化８−２】
【００４３】
上記重縮合し得る反応性基の組み合わせとしては、重合し得るものであれば特に制限されないが、例えば、カルボキシル基とヒドロキシ基、カルボキシル基とチオール基、カルボキシル基とアミノ基、カルボン酸エステルとアミノ基、カルボキシル基とエポキシ基、ヒドロキシ基とエポキシ基、チオール基とエポキシ基、アミノ基とエポキシ基、イソシアネート基とヒドロキシ基、イソシアネート基とチオール基、イソシアネート基とアミノ基、ヒドロキシ基とハロゲン原子、チオール基とハロゲン原子、ボリル基とハロゲン原子、スタニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホニウムメチル基、ビニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホネートメチル基、ハロアルキル基とハロアルキル基、スルホニウムメチル基とスルホニウムメチル基、アルデヒド基とアセトニトリル基、アルデヒド基とアルデヒド基、ハロゲン原子とボリル基、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウム、ハロゲン原子とハロゲン原子等が挙げられる。
これらの中でも、ハロゲン原子とボリル基との組み合わせ、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせが好ましい。
【００４４】
上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも２つの基が重縮合してホウ素含有重合体が形成される場合、上記式（７）におけるＸ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも２つが２価の基、又は、直接結合を表すが、該２価の基は、反応性基を有する置換基間の重縮合反応により脱離しない残基を表すこととなる。上記重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるような反応性基を有する置換基が重縮合反応した場合には、残基が重合体中に残る場合と、残らない場合とがあり、前者の場合には、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも１つは、反応性基を有する置換基間の重縮合反応により脱離しない残基を表し、後者の場合には、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち少なくとも１つは、直接結合を表すこととなる。
また、上記式（７）で表される繰り返し単位が２つ以上続く場合には、２つの繰り返し単位の間に、例えば、−Ｘ１´−Ｘ２´−のように、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうちの２つが連続する結合が形成されることになるが、この場合、当該２つのうちいずれか一方は、直接結合である。
【００４５】
上記重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるような反応性基を有する置換基が重縮合反応して残基が重合体中に残る場合の具体的としては、カルボキシル基を有する置換基とヒドロキシ基を有する置換基との組み合わせが挙げられる。例えば、−ＣＨ２ＣＯＯＨ基と−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ基とが重縮合反応した場合、重合体中に残る残基は−ＣＨ２（ＣＯ）−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−基となる。また、例えば、−ＣＯＯＨ基と−ＯＨ基との反応のように、反応性基を有する置換基が反応性基のみから構成される場合、重合体中に残る残基は−（ＣＯ）−Ｏ−基となる。
また、上記重縮合し得る反応性基の組み合わせが重縮合反応して残基が重合体中に残らない場合の具体例としては、ボリル基とハロゲン原子、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせが挙げられる。
【００４６】
上記式（７）で表される繰り返し単位の構造の具体例のうち、上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つの基が単独で重合して得られる構造として、例えば、Ｘ２が重合して得られる構造は、下記式（９）のような構造である。このように、式（１）中のＸ２が、構造中に単独で重合し得る反応性基を有する置換基である場合、Ｘ２´が３価の基又は直接結合である構造の繰り返し単位となる。同様に、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１又はＲ２のいずれかが、構造中に単独で重合し得る反応性基を有する置換基である場合、それぞれ、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´、Ｒ２´が３価の基又は直接結合である構造の繰り返し単位となる。
【００４７】
【化９】
【００４８】
上記単独で重合し得る反応性基としては、３，５−ジブロモフェニル基、アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。上記式（１）のホウ素含有化合物がこれらの基のいずれかを少なくとも１つ有することで、上記式（１）のホウ素含有化合物は単独で重合することができる。これらの中でも、アルケニル基、エポキシ基、３，５−ジブロモフェニル基が好ましい。
【００４９】
上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の中で、重縮合する基は、上記重縮合し得る反応性基を構造中に有する置換基であればよい。同様に、単独重合する基は、上記単独で重合し得る反応性基を構造中に有する置換基であればよい。このような置換基としては、炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数３〜７の環状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状アルコキシ基、アリール基や複素環基等のいずれかの基の水素原子が上記重縮合し得る反応性基や単独で重合し得る反応性基で置換された基が挙げられる。これらの中でも、スチリル基、３，５−ジブロモフェニル基が好ましい。
【００５０】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む単量体成分から得られるものである限り、単量体成分にその他の単量体が含まれていてもよい。
すなわち、式（１）で表されるホウ素含有化合物と、下記式（１０）；
【００５１】
【化１０】
【００５２】
（式中、Ａは、２価の基を表す。Ｘ３及びＸ４は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、Ｘ３及びＸ４の少なくとも１つの基は、反応性基を有する置換基である。）で表されるその他の単量体とを重合して形成されるホウ素含有重合体もまた、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体に含まれる。
【００５３】
上記式（１０）におけるＡは、２価の基であれば、特に制限されないが、その構造を相当する化合物名として挙げると例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、クリセン、ルブレン、ピレン、ペリレン、インデン、アズレン、アダマンタン、フルオレン、フルオレノン、ジベンゾフラン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、フラン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、チオフェン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、ノルボルネン、ベンゾフラン、インドール、ベンゾチオフェン、ベンズイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、クマリン、シノリン、キノキサリン、アクリジン、フェナントロリン、フェノチアジン、フラボン、トリフェニルアミン、アセチルアセトン、ジベンゾイルメタン、ピコリン酸、シロール、ポルフィリン、イリジウム等の金属配位化合物、又は、それらが置換基を有している誘導体、それら誘導体の構造を含むポリマー若しくはオリゴマー等が挙げられる。
なお、上記置換基としては、上記Ｒ１及びＲ２における置換基と同様のものを用いることができる。
【００５４】
上記Ａとしては、上述したものに加えて、例えば、下記式（１１−１）〜（１１−４）の構造が挙げられる。
【００５５】
【化１１】
【００５６】
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は、同一若しくは異なって、アリーレン基、２価の複素環基又は金属錯体構造を有する２価の基を表す。Ｚ１は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｑ３）−、−（ＳｉＱ４Ｑ５）ｂ−、又は、直接結合を示す。Ｚ２は、−ＣＱ１＝ＣＱ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｑ３）−、−（ＳｉＱ４Ｑ５）ｂ−、又は、直接結合を表す。Ｑ１及びＱ２は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、又は、シアノ基を表す。Ｑ３、Ｑ４及びＱ５は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、又は、アリールアルキル基を示す。ａは０〜１の整数を表す。ｂは１〜１２の整数を表す。）
【００５７】
上記アリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子２個を除いた原子団であり、環を構成する炭素数は通常６〜６０程度であり、好ましくは６〜２０である。該芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環または縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。
上記アリーレン基としては、例えば、下記式（１２−１）で表されるフェニレン基、下記式（１２−２）〜（１２−３）で表されるナフタレンジイル基、下記式（１２−４）〜（１２−７）で表されるアントラセンジイル基、下記式（１２−８）で表されるビフェニル−ジイル基、下記式（１２−９）で表されるフルオレン−ジイル基、下記式（１２−１０）で表されるターフェニル−ジイル基、下記式（１２−１１）〜（１２−１２）で表されるスチルベン−ジイル基，下記式（１２−１３）〜（１２−１４）で表されるジスチルベン−ジイル基、下記式（１２−１５）〜（１２−２０）で表される縮合環化合物基、下記式（１２−２１）〜（１２−２３）で表される基等が挙げられる。これらの中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。
なお、式（１２−１）〜（１２−２３）において、Ｒは、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、１価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。式（１２−１）中においてｘ−ｙで示した線のように、環構造に交差して付された線は、環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。すなわち、式（１２−１）においては、ｘ−ｙで示される線が付された環を構成する炭素原子のいずれかと直接結合することを意味し、その環構造における結合位置は限定されない。式（１２−１０）中においてｚ−で示した線のように、環構造の頂点に付された線は、その位置において環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。また、環構造に交差して付されたＲの付いた線は、Ｒが、その環構造に対して１つ結合していてもよく、複数結合していてもよいことを意味し、その結合位置も限定されない。
また、式（１２−１）〜（１２−１０）及び（１２−１５）〜（１２−２０）において、炭素原子は、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、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００５８】
【化１２−１】
【化１２−２】
【００５９】
上記２価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団をいい、環を構成する炭素数は通常３〜６０程度である。該複素環化合物としては、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素などのヘテロ原子を環内に含むものも含まれる。
【００６０】
上記２価の複素環基としては、例えば、下記式（１３−１）で表されるピリジン−ジイル基、下記式（１３−２）〜（１３−３）で表されるジアザフェニレン基、下記式（１３−４）〜（１３−６）で表されるキノリンジイル基、下記式（１３−７）〜（１３−９）で表されるキノキサリンジイル基、下記式（１３−１０）〜（１３−１２）で表されるアクリジンジイル基、下記式（１３−１３）で表されるビピリジルジイル基、下記式（１３−１４）で表されるフェナントロリンジイル基等のヘテロ原子として、窒素を含む２価の複素環基；
下記式（１３−１５）〜（１３−１７）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基；
下記式（１３−１８）〜（１３−２０）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環複素環基；
下記式（１３−２１）〜（１３−２６）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環縮合複素基；
下記式（１３−２７）〜（１３−２９）で表される、ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し２量体やオリゴマーになっている基；
下記式（１３−３０）〜（１３−３５）で表される、ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む５員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基；
下記式（１３−３６）〜（１３−３８）で表される、ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄、などを含む５員環縮合複素環基にフェニル基やフリル基、チエニル基が置換した基；等が挙げられる。
なお、式（１３−１）〜（１３−３８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。Ｙは、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ２、Ｓｅ、又は、Ｔｅを表す。環構造に交差して付された線、環構造の頂点に付された線、環構造に交差して付されたＲの付いた線については、式（１２−１）〜（１２−２３）と同様である。
また、式（１３−１）〜（１３−３８）において、炭素原子は、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、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００６１】
【化１３−１】
【化１３−２】
【００６２】
上記金属錯体構造を有する２価の基とは、有機配位子を有する金属錯体の有機配位子から水素原子を２個除いた残りの２価の基である。該有機配位子の炭素数は、通常４〜６０程度であり、例えば、８−キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリノール及びその誘導体、２−フェニル−ピリジン及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾチアゾール及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体等が挙げられる。
【００６３】
上記金属錯体の中心金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、白金、金、ユーロピウム、テルビウムなどが挙げられ、上記有機配位子を有する金属錯体としては、低分子の蛍光材料、燐光材料として公知の金属錯体、三重項発光錯体などが挙げられる。
【００６４】
上記金属錯体構造を有する２価の基としては、具体的には、例えば下記式（１４−１）〜（１４−７）で表される基が挙げられる。
なお、式（１４−１）〜（１４−７）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。環構造の頂点に付された線については、式（１２−１）〜（１２−２３）と同様、直接結合を意味する。
また、式（１４−１）〜（１４−７）において、炭素原子は、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、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００６５】
【化１４−１】
【化１４−２】
【００６６】
また、Ａの構造としては、下記式（１１−５）のような構造も挙げられる。
【００６７】
【化１５】
【００６８】
（式中、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６及びＡｒ７は、同一又は異なって、アリーレン基又は２価の複素環基を表す。Ａｒ８、Ａｒ９及びＡｒ１０は、同一又は異なって、アリール基又は１価の複素環基を表す。ｏ及びｐは、同一又は異なって、０又は１を表し、０≦ｏ＋ｐ≦１である。）
【００６９】
上記式（１１−５）で表される構造の具体例としては、下記式（１５−１）〜（１５−８）で表される構造が挙げられる。
【００７０】
【化１６−１】
【化１６−２】
【００７１】
なお、式（１５−１）〜（１５−８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。環構造の頂点に付された線については、式（１２−１）〜（１２−２３）と同様、直接結合を意味する。上記式（１５−１）〜（１５−８）において、１つの構造式中に複数のＲを有しているが、それらは同一であってもよいし、異なる基であってもよい。溶媒への溶解性を高めるためには、水素原子以外を１つ以上有していることが好ましく、また置換基を含めた構造の形状の対称性が少ないことが好ましい。更に、上記式（１５−１）〜（１５−８）において、Ｒがアリール基や複素環基をその一部に含む場合は、それらが更に１つ以上の置換基を有していてもよい。また、Ｒがアルキル鎖を含む置換基においては、それらは直鎖、分岐若しくは環状のいずれか又はそれらの組み合わせであってもよく、直鎖でない場合としては、例えば、イソアミル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルシクロヘキシル基等が挙げられる。本発明のホウ素含有共重合体の溶媒への溶解性を高めるためには、１つ以上に環状または分岐のあるアルキル鎖が含まれることが好ましい。
また、複数のＲが連結して環を形成していてもよい。更に、Ｒがアルキル鎖を含む基の場合は、該アルキル鎖は、ヘテロ原子を含む基で中断されていてもよい。該ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
【００７２】
上記Ａの構造としては、上述したものの中でも、式（１１−５）、式（１２−９）、式（１３−１６）、式（１３−２８）であることが好ましい。ただし、上記Ａの構造が式（１２−９）で表される場合には、式（１２−９）中の五員環部分に結合する置換基Ｒが炭素数８のアルキル基である形態を除く形態が好ましく、式（１２−９）中の五員環部分に結合する置換基Ｒが炭素数１〜６のアルキル基である形態が特に好ましい。
【００７３】
上記ホウ素含有重合体は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つの基と式（１０）中のＸ３及びＸ４の少なくとも１つの基とが重合して形成される繰り返し単位を有するものである。すなわち、下記式（１６）；
【００７４】
【化１７】
【００７５】
（式中、点線の円弧、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、式（１）と同様である。Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´は、式（７）と同様である。Ａは、同一若しくは異なって、２価の基を表す。Ｘ３´及びＸ４´は、それぞれ式（１０）のＸ３及びＸ４と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表す。）で表される繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体もまた本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体に含まれる。
上記式（１６）は、Ｘ１´、Ｘ２´、Ｒ１´及びＲ２´のうち、いずれか１つ以上、かつ、Ｘ３´及びＸ４´のうち、いずれか１つ以上が、重合体の主鎖の一部として結合を形成することを意味する。
上記式（１６）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体において、上記式（１）由来の繰り返し単位、上記式（１０）由来の繰り返し単位は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体であってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでも良い。
また、上記式（１６）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体は、上記式（１）由来の繰り返し単位、上記式（１０）由来の繰り返し単位をそれぞれ１種含むものであってもよく、２種以上含むものであってもよい。繰り返し単位を２種以上含むものである場合、当該２種以上の構造は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体であってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでも良い。
【００７６】
上記式（１６）で表されるホウ素含有重合体としては、（ｉ）上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のうち、いずれか２つと、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合、（ｉｉ）上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のうち、いずれか１つと、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれか１つの基とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合がある。これらの場合の繰り返し単位の構造の具体例として、例えば、下記式（１７）、（１８）のような構造がある。
【００７７】
【化１８】
【００７８】
上記（ｉ）の構造の場合、上記式（１６）で表される繰り返し単位のうち、上記式（１）由来の構造部分の具体例としては、上記式（８−１）〜（８−６）のような構造がある。これらの中でも、（８−１）の構造であることが好ましい。
【００７９】
上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のいずれかの基と、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれかの基とが重縮合する場合の反応性基の組み合わせとしては、上述したものと同様のものが挙げられる。すなわち、上記式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２のいずれかの基と、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれかの基とが重縮合する場合、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のうち、当該重縮合する基としては、上述した重縮合し得る反応性基を構造中に有する置換基のいずれかであることが好ましい。
また、上記式（１０）中のＸ３及びＸ４のいずれかが、単独で重合し得る反応性基を構造中に有する置換基である場合、当該置換基は、上述した単独で重合し得る反応性基を構造中に有する置換基のいずれかであることが好ましい。
【００８０】
本発明のホウ素含有重合体の両末端に結合している基は、特に制限されず、また、同一であっても良く、異なっていてもよい。上記両末端に結合している基としては、例えば、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアリール基、オリゴアリール基、１価の複素環基、１価のオリゴ複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、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、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アミノ基、アゾ基、カルボキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等が挙げられる。
【００８１】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低いために、有機ＥＬ素子の材料として好適に用いることができるものであるが、そのような用途として用いられるホウ素含有重合体のＬＵＭＯのエネルギー準位としては、例えば、３．０ｅＶ〜５．２ｅＶであることが好ましい。そのような範囲であると、有機ＥＬ素子の材料として用いた場合に、充分に性能を発揮することができる。ＬＵＭＯのエネルギー準位としてより好ましくは、３．２ｅＶ〜５．１ｅＶであり、更に好ましくは、３．４ｅＶ〜５．０ｅＶである。特に好ましくは、３．６ｅＶ〜５．０ｅＶである。
なお、ＬＵＭＯのエネルギー準位は、例えば、後述する本願明細書の実施例及び比較例において行っているようにして求めることが好適である。
【００８２】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、重量平均分子量が１０３〜１０８であることが好ましい。重量平均分子量がこのような範囲であると、良好に薄膜化できる。より好ましくは、１０３〜１０７であり、更に好ましくは１０４〜１０６である。
上記重量平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ装置、展開溶媒；クロロホルム）によって以下の装置、及び、測定条件で測定することができる。
高速ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー社製）
測定条件：
展開溶媒 クロロホルム
カラム ＴＳＫ−ｇｅｌ ＧＭＨＸＬ ×２本
溶離液流量 １ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度 ４０℃
【００８３】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体を製造する場合、式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合する方法が挙げられる。該単量体成分は、式（１）で表されるホウ素含有化合物を含む限り、その他の単量体を含んでいてもよいが、単量体成分全体１００質量％に対して、式（１）で表されるホウ素含有化合物を０．１〜９９．９質量％含んでいることが好ましい。より好ましくは、１０〜９０質量％である。
また、重合反応の際には、単量体成分の固形分濃度は、０．０１質量％〜溶解する最大濃度の範囲で適宜設定することができるが、希薄すぎると反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなる恐れがあることから、好ましくは、０．１〜２０質量％である。
【００８４】
上記その他の単量体としては、上記式（１０）で表される構造を有するものであることが好ましい。なお、上記単量体成分は、式（１）で表されるホウ素含有化合物、式（１０）で表される化合物とも、１種含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。
【００８５】
上記式（１０）で表される化合物において、Ｘ３及びＸ４は、上述したＸ１及びＸ２における反応性基を有する置換基と同様のものを用いることができる。
【００８６】
上記ホウ素含有重合体が重縮合反応により形成される場合、上記反応性基の組み合わせが、アルデヒド基とホスホニウムメチル基との組み合わせである場合にはＷｉｔｔｉｇ反応により、ビニル基とハロゲン原子との組み合わせである場合にはＨｅｃｋ反応により、アルデヒド基とホスホネートメチル基との組み合わせである場合にはＨｏｒｎｅｒ反応により、ハロアルキル基とハロアルキル基との組み合わせである場合には脱ハロゲン化水素法により、スルホニウムメチル基とスルホニウムメチル基との組み合わせである場合にはスルホニウム塩分解法により重合を行うことができる。また、上記反応性基の組み合わせが、アルデヒド基とアセトニトリル基との組み合わせである場合にはＫｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応により、アルデヒド基とアルデヒド基との組み合わせである場合にはＭｃＭｕｒｒｙ反応により、ハロゲン原子とボリル基との組み合わせである場合にはＳｕｚｕｋｉカップリング反応により、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウムとの組み合わせである場合にはＧｒｉｇｎａｒｄ反応により、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせである場合には０価のニッケル触媒を用いた山本重合反応により重合することができる。その他、重合方法としては、塩化鉄（ＩＩＩ）等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法等が挙げられる。
これらの重合方法のうちでも、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、山本重合反応により重合を行うことが好ましい。
【００８７】
上記重合工程において用いる溶媒としては、当該反応が進行するものである限り特に制限されないが、水；Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド；Ｎ−メチルピロリドン；ジメトキシエタン；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル等のエステル類；ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルフェニルエーテル（アニソール）等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（セロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（セロソルブアセテート）等のグリコールエーテル（セロソルブ）類；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類；ｎ−ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類等の１種又は２種以上を用いることができる。
これらの中でも、トルエン、テトラヒドロフラン、キシレンが好ましい。溶媒は、１種又は２種以上を用いることができる。
中でも、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、トルエンが好適に用いられる。また、上記Ｈｅｃｋ反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の比較的沸点の高い溶媒が好適に用いられる。上記Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが好適に用いられる。上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応の場合には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒が好適に用いられ、該溶媒中でハロゲン化物と金属マグネシウムとを反応させてＧｒｉｇｎａｒｄ試薬溶液とし、該試薬溶液とは別に用意した単量体成分を含む溶液とを混合して後述する触媒を用いて重合反応を行うこととなる。なお、この際には、触媒を過剰反応に注意しながら添加した後、昇温して還流させながら反応させることが好ましい。
また、上記溶媒を用いる際には、副反応を抑制するために、充分に脱酸素処理を行い、不活性雰囲気下で反応が進行するようにすることが好ましい。また、同様の理由から、脱水処理を行うことが好ましい場合もある。ただし、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応のように、水との二相系で反応を行う場合にはその限りではない。
【００８８】
上記重合工程においては、触媒を用いてもよく、特に、上記Ｈｅｃｋ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、上記重縮合し得る反応性基の組み合わせがスタニル基とハロゲン原子のようなＳｔｉｌｌｅ重合反応、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応、山本重合反応により重合を行う場合には、触媒が用いられる。
Ｈｅｃｋ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、Ｓｔｉｌｌｅ重合する際の触媒としては、０価のパラジウム触媒、２価のパラジウム塩触媒等が挙げられ、具体的には、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、ビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、［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）クロライド、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（ＩＩ），ビス（トリ−ｏ−トリルホスフィン）パラジウム、テトラキス（トリ−ｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、ビス（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン）パラジウム、ビス（１，１’−（ジフェニルホスフィノ）フェロセン）パラジウム、テトラキス（トリエチルホスファイト）パラジウム、パラジウム（ＩＩ）アセテート類等を挙げることができる。これらの触媒は１種を用いてもよく、２種以上を用いてもよい。これらの中でも、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム，トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（ＩＩ）が好ましい。
Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応をする際の触媒としては、上記０価のパラジウム触媒、２価のパラジウム塩触媒やニッケル触媒が好適に挙げられる。
また、上記触媒を用いる際には、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフリルホスフィン等の配位子を添加剤として加えてもよい。
なお、触媒を反応液に混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながら、ゆっくりと触媒を含む溶液を添加する方法、触媒を含む溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。
【００８９】
上記触媒を用いる場合、触媒の使用量としては、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物１モルに対して、０．００１〜０．２モルであることが好ましい。触媒の使用量が０．００１モルより少ないと、触媒の機能が充分に発揮されず、０．２モルより多くしても、それ以上の効果の向上は期待できないため、製造コストの点から好ましくない。より好ましくは、０．００５〜０．１５モルであり、更に好ましくは、０．０１〜０．１モルである。
【００９０】
上記重合工程においては、重合開始剤を用いてもよい。重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；過酸化水素；アゾビス−２メチルプロピオンアミジン塩酸塩、アゾイソブチロニトリル等のアゾ化合物；ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のパーオキシド等を用いることができる。
また、促進剤として、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、モール塩、ピロ重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、アスコルビン酸等の還元剤；エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、グリシン等のアミン化合物を併用することもできる。
これらの重合開始剤や促進剤は、それぞれ１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９１】
上記重合開始剤を用いる場合、重合開始剤の使用量としては、単量体成分１００質量％に対して、０．０５質量％以上であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以上であることがより好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
上記促進剤を使用する場合の使用量としては、単量体成分１００質量％に対して、例えば０．０５質量％以上であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以上であることがより好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
【００９２】
重合に際し、安定した分子量の制御には連鎖移動剤の使用が好ましく、モノマーとの相溶性、溶媒への溶解性から、必要に応じて１種又は２種以上の連鎖移動剤を使用することができる。このような連鎖移動剤としては、炭素数３以上の炭化水素基をもつチオール化合物又は２５℃の水に対する溶解度が１０％以下の化合物が好適であり、上述した連鎖移動剤や、ブタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール、ドデカンチオール、チオフェノール、チオグリコール酸オクチル、２−メルカプトプロピオン酸オクチル、３−メルカプトプロピオン酸オクチル、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、２−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤；イソプロパノール等の２級アルコール；亜リン酸、次亜リン酸及びその塩（次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウムなど）や亜硫酸が好適である。
【００９３】
上記連鎖移動剤の使用量は、単量体成分１００質量％に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、１０質量％以下であることが好ましい。０．５質量％以上であることがより好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【００９４】
上記重合工程においては、アルカリ成分を添加し、アルカリ存在下に反応を行ってもよい。特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｅｃｋ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、脱ハロゲン化水素法、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、アルカリ存在下に反応を行うことが好ましい。上記アルカリ成分としては、特に制限されないが、例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、カリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウムエチラート、リチウムメチラート等の金属アルコラート；水素化ナトリウム等のハイドライド試薬；ナトリウムアミド等のアミド類等を用いることができる。Ｈｅｃｋ反応の場合には、トリエチルアミン等を用いることができる。Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化バリウム等の無機塩基；炭酸テトラエチルアンモニウム等の炭酸アンモニウム塩、トリエチルアミン、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩等を用いることができ、無機塩を用いる場合には、無機塩を水溶液として、二相系で反応させてもよい。
なお、アルカリ成分を反応液に混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながら、ゆっくりとアルカリ成分を含む溶液を添加する方法、アルカリ成分を含む溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。
【００９５】
上記アルカリ成分の使用量としては、単量体成分の有する官能基に対して当量以上であることが好ましい。特に、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、１〜３当量であることがより好ましく、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、１〜１０当量であることがより好ましい。
【００９６】
上記重合工程は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。不活性ガスとしては、特に制限されず、窒素、アルゴン、ヘリウム等のいずれを用いてもよいが、窒素、アルゴンが好ましい。不活性ガスは、１種又は２種以上を用いることができる。
【００９７】
上記重合工程の反応温度は、５０℃〜２００℃であることが好ましい。特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、通常室温から１５０℃程度で反応を進行させることができる。Ｈｅｃｋ反応の場合には、８０℃から１６０℃程度で反応を進行させることができる。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、溶媒に応じて設定することができるが、５０〜１６０℃で反応を行うことが好適である。
反応圧力は、加圧、常圧、減圧のいずれであってもよいが、常圧であることが好ましい。
また、反応時間は、５時間以上であることが好ましい。
特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎｇｅｌ反応の場合には、通常５分〜４０時間であればよいが、好ましくは、１０分〜２４時間である。Ｈｅｃｋ反応の場合には、１〜１００時間程度であればよい。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、１〜２００時間程度であればよい。
上記重合反応は、回分式でも連続式でも行うことができる。
【００９８】
上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応の場合における、上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬の使用量としては、単量体成分に対して当量以上であることが好ましい。より好ましくは、１〜１．５当量であり、更に好ましくは、１〜１．２当量である。
【００９９】
なお、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物は、通常用いられる種々の手法により合成することができ、例えば、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、２０１０年、第７５巻、第２４号、８７０９−８７１２頁に記載の手法により合成可能である。
【０１００】
本発明の機能性電子素子は、上記式（１）で表され、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が電子吸引性置換基であり、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であるホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含むものであるが、このようなホウ素含有重合体もまた、本発明の１つである。
すなわち、ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体であって、上記ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【０１０１】
【化１９】
【０１０２】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、上記Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、上記ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とするホウ素含有重合体もまた、本発明の１つである。
本発明のホウ素含有重合体における好ましい構造等は、上述したとおりである。
【０１０３】
本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体は、有機ＥＬ素子等の材料として好適に用いることができるものである。有機ＥＬ素子は、陽極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を順に積層させた構造のもの、又は、更にホール注入層、電子注入層を有する構造のもの等がある。これらの素子においては、陰極から注入された電子が電子輸送層を通過して発光層に到達することになるが、エネルギー効率の点から、発光層や電子輸送層の材料の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位は、電子注入層の材料の有するＬＵＭＯのエネルギー準位及び陰極の価電子帯との間でエネルギーギャップが小さいことが好ましい。陰極としては、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等の金属やこれらの合金等が用いられるが、これらのうち価電子帯のエネルギーが高いものは、酸化されやすい性質を有するため、エネルギーの低いものを用いることが好ましい。最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位の低いホウ素含有重合体を用いることで、陰極として価電子帯のエネルギーが低く、酸化されにくい物質を陰極に用いることが可能となるため、陰極の選択の自由度を広げることができる。
したがって、このような点から、本発明の機能性電子素子が含むホウ素含有重合体、及び、その一形態である本発明のホウ素含有重合体は、有機ＥＬ素子の材料として好適に用いることができるものである。このように、本発明のホウ素含有重合体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用電子注入材料若しくは電子輸送材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔注入材料若しくは正孔輸送材料もまた、本発明の１つである。そしてそのような有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置、又は、照明装置もまた、本発明の１つである。
【発明の効果】
【０１０４】
本発明の機能性電子素子は、上述の構成よりなり、高い駆動安定性を有し、更に、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低く、良好な製膜性を示すホウ素含有重合体を含むものであり、該ホウ素含有重合体は有機ＥＬ素子やＨＯＩＬＥＤ素子等の材料として好適に用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】図１は、実施例１〜２及び比較例１において作製されたＨＯＩＬＥＤ素子の、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）駆動下でのＥＬ相対輝度の時間変化を表したグラフである。
【図２】図２は、実施例３〜４及び比較例２において作製された標準ＯＬＥＤ素子の、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）駆動下でのＥＬ相対輝度の時間変化を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０１０６】
以下の実施例及び比較例において、各種物性は以下のようにして測定した。
【０１０７】
＜重量平均分子量＞
重量平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ装置、展開溶媒；クロロホルム）によって以下の装置、及び、測定条件で測定した。
高速ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー社製）
測定条件：
展開溶媒 クロロホルム
カラム ＴＳＫ−ｇｅｌ ＧＭＨＸＬ ×２本
溶離液流量 １ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度 ４０℃
【０１０８】
＜ＬＵＭＯのエネルギー準位＞
ｐドープシリコン基板（フルウチ化学社製）を２５ｍｍ角に切断し、アセトン中、及び、イソプロピルアルコール中でそれぞれ１０分間超音波洗浄した後、ＵＶオゾン処理を２０分間施した。この基板に０．５〜２重量％の濃度に調整した試料溶液を垂らし、毎分１０００〜３０００回転の速度でスピンコートして測定サンプルとした。作成した測定サンプルについて、紫外光電子分光装置（コベルコ科研社製）を用いて、イオン化ポテンシャルを測定した。測定値を試料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位とした。
同時に、上記同様に作成した別の試料薄膜について、紫外可視分光光度計（製品名「Ａｇｉｌｅｎｔ ８４５３」、アジレント・テクノロジー社製）を用いて、吸収スペクトルを測定した。得られたスペクトルから吸収ピークの長波長側吸収端λ（単位：ｎｍ）を読み取り、下記数式（１）により、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（Ｂ．Ｇ．）を求めた。
Ｂ．Ｇ．＝１２４０／λ （１）
【０１０９】
更に、上記のように複合電子分光分析装置を用いて求めたＨＯＭＯのエネルギー準位と、上記数式（１）から求めたＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（Ｂ．Ｇ．）とから、下記数式（２）により、ＬＵＭＯのエネルギー準位を求めた。
（ＬＵＭＯのエネルギー準位）＝（ＨＯＭＯのエネルギー準位）−（Ｂ．Ｇ．） （２）
【０１１０】
（合成例１）
＜ホウ素含有化合物ＢＣ６Ｆ５ジブロミドの合成＞
窒素雰囲気下、ペンタフルオロフェニルマグネシウムブロミドのジエチルエーテル溶液（１Ｍ、６１．２ｍｌ、７０．４ｍｍｏｌ）を０℃まで冷却し、ここへ塩化亜鉛のジエチルエーテル溶液（１Ｍ、１７ｍｌ、１７ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下していく。滴下終了後、室温で１時間攪拌する。そこへ５−ブロモ−２−（４−ブロモ−２−ジブロモボリルフェニル）ピリジン(３．８ｇ、８ｍｍｏｌ)を含むトルエン溶液（８０ｍｌ）を加え、８０℃で１５時間加熱攪拌した。室温まで冷却し、反応溶液を氷水に加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン＝１：１）で精製することにより、下記式（１９）；
【０１１１】
【化２０】
【０１１２】
で表されるホウ素含有化合物ＢＣ６Ｆ５ジブロミド（２．２ｇ、４．６１ｍｍｏｌ）を収率５８％で得た。
【０１１３】
（合成例２）
＜ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の合成＞
合成例１で得られたＢＣ６Ｆ５ジブロミド（３３７ｍｇ、０．５１ｍｍｏｌ）、下記式（２０）；
【０１１４】
【化２１】
【０１１５】
で表されるＦ６ボロン酸ジエステル（２９２ｍｇ、０．５２ｍｍｏｌ）をトルエン（３ｍｌ）とＴＨＦ（３ｍｌ）に溶解させ、アルゴン雰囲気下、室温で１０分間攪拌した。ここへ、Ａｌｉｑｕａｔ３３６（２１ｍｇ）、２５質量％Ｅｔ４ＮＯＨ水溶液（０．８６ｍｌ）と蒸留水（０．７５ｍｌ）との混合水溶液を加え、アルゴン雰囲気下、室温でさらに２０分間攪拌し脱気を完了させた。ここにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（８．９ｍｇ、０．００７ｍｍｏｌ）を加えた後、１１５℃で還流させながら４８時間加熱攪拌した。末端封止のため、ブロモベンゼン（１０５ｍｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を加え５時間攪拌し、さらにフェニルボロン酸（２９４ｍｇ、２．４１ｍｍｏｌ）を加え５時間攪拌した。室温まで放冷し、トルエンで希釈した反応溶液を塩酸で１回、純水で２回分液洗浄し、有機層を数ｍｌ程度まで濃縮した。濃縮液を３００ｍｌのメタノール中へ滴下させそのまま１０分攪拌し、得られた沈殿を濾取した。同様の精製過程を合計３回繰り返し、固体を減圧乾燥させることで、下記式（２１）；
【０１１６】
【化２２】
【０１１７】
で表されるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を得た。ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の重量平均分子量は、１４００００であった。
【０１１８】
（合成例３）
＜ホウ素含有化合物Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）ジブロミドの合成＞
窒素雰囲気下、１−ブロモ−３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン（１４．８ｇ、 ５０．３ｍｍｏｌ）にジエチルエーテル２００ｍｌを加え−７８℃に冷却し、ここへノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６５Ｍ、 ３０．９ｍｌ、 ５０．９ｍｍｏｌ）を滴下し、−７８℃で１時間攪拌する。ここへ塩化亜鉛のジエチルエーテル溶液（１Ｍ、２４．３ｍｌ、２４．３ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下していく。滴下終了後、室温で１時間攪拌する。そこへ５−ブロモ−２−（４−ブロモ−２−ジブロモボリルフェニル）ピリジン(５．６ｇ、１１．６ｍｍｏｌ)を含むトルエン溶液（２００ｍｌ）を加え、８５℃で１５時間加熱攪拌した。室温まで冷却し、反応溶液を氷水に加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン＝１：２）で精製することにより、下記式（２２）；
【０１１９】
【化２３】
【０１２０】
で表されるホウ素含有化合物Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）ジブロミド（６．０ｇ、８．０ｍｍｏｌ）を収率６９％で得た。
【０１２１】
（合成例４）
＜ホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）の合成＞
窒素雰囲気下、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）（９０ｍｇ、 ０．３ｍｍｏｌ）、１、５シクロオクタジエン（９７ｍｇ、 ０．９ｍｍｏｌ）、２，２’−ビピリジル（７０．３ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド２．１ｍｌを加え、７５℃で１時間加熱攪拌した。ここへ合成例３で得られたＢ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）ジブロミド（２２４．７ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）をトルエン３。６ｍｌに溶解させた溶液を投入し、窒素フロー下、７５℃で２４時間加熱撹拌した。ここへ、ブロモベンゼン１ｍｌを加え、７５℃でさらに１２時間加熱攪拌した。溶液を塩酸で１回、純水で２回分液洗浄し、有機層を数ｍｌ程度まで濃縮した。濃縮液を３００ｍｌのメタノール中へ滴下させそのまま１０分撹拌し、得られた沈殿を濾取した。同様の精製過程を合計３回繰り返し、固体を減圧乾燥させることで、下記式（２３）；
【０１２２】
【化２４】
【０１２３】
で表されるホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を得た。ホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）の重量平均分子量は、１０００００であった。
【０１２４】
（合成例５）
＜ホウ素含有化合物Ｂ８ジブロミドの合成＞
アルゴン雰囲気下、５−ブロモ−２−（４−ブロモ−２−ジブロモボリルフェニル）ピリジン（４００ｍｇ、０．８３ｍｍｏｌ）を含むトルエン溶液（５．０ｍｌ）とジクロロメタン（５．０ｍｌ）の混合溶媒に、トリオクチルアルミニウム（１．４Ｍ、３．６ｍｌ、１．７ｍｍｏｌ）を加え、室温で１０分間攪拌した。反応溶液を０℃まで冷却した後、水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、分取薄層クロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）で精製することにより、下記式（２４）；
【０１２５】
【化２５】
【０１２６】
で表されるホウ素含有化合物Ｂ８ジブロミド（４００ｍｇ、０．７３ｍｍｏｌ）を収率８８％で得た。
【０１２７】
（合成例６）
＜ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の合成＞
合成例５で得られたＢ８ジブロミド（１３７．３ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）、上記式（２０）で表されるＦ６ボロン酸ジエステル（１４０．３ｍｇ、０．２５１ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（２．９ｍｇ、０．００２５ｍｍｏｌ）をトルエン３ｍｌに溶解させ、窒素フロー下、室温で１０分間撹拌した。ここへ、炭酸アンモニウム塩（２４０．４ｍｇ、０．８ｍｍｏｌ）を蒸留水０．７５ｍｌに溶解させて調製した水溶液を加え、窒素フロー下、室温でさらに２０分間撹拌し、脱気を完了させた。これを１１５℃で１７時間還流加熱撹拌し、末端封止のため、ブロモベンゼン（３９．３ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を加え１時間撹拌し、さらにフェニルボロン酸（３０．５ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を加えた。室温まで放冷し、トルエン溶液を塩酸で１回、純水で２回分液洗浄し、有機層を数ｍｌ程度まで濃縮した。濃縮液を３００ｍｌのメタノール中へ滴下させそのまま１０分撹拌し、得られた沈殿を濾取した。同様の精製過程を合計３回繰り返し、固体を減圧乾燥させることで、下記式（２５）；
【０１２８】
【化２６】
【０１２９】
で表されるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を得た。ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の重量平均分子量は、１４４０００であった。
【０１３０】
（実施例１）
［１］ まず、市販されている平均厚さ２．３ｍｍのＦＴＯ付き透明ガラス基板を用意した。
［２］ 次に、ＦＴＯ電極（陰極）を亜鉛粉末と４Ｎ塩酸によりエッチングし、パターン形成を行った。
［３］ 次に、該ＦＴＯ電極上に、スプレイ熱分解法により、平均厚さ１００ｎｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）層（電子注入性金属酸化物層）を形成した。具体的には、ジャーナル・オブ・ヨーロピアン・セラミック・ソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、１９９９年、第１９巻、ｐ．９０３又はセラミック・トランスアクションズ（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ）、２０００年、第１０９巻、ｐ．４７３等を参照して、ジイソプロポキシ・ビスアセチルアセトナトチタニウム溶液とエタノールを質量比１：１０で混合し、４５０℃で加熱された上記［２］記載のＦＴＯ基板上にスプレイ塗布した。
［４］ 次に、合成例２で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させ、上記ＴｉＯ２層（電子注入性金属酸化物層）上に、スピンコート法（２０００ｒｐｍ）により塗布した後、乾燥させた。なお、液状材料の乾燥条件は、大気下、室温とした。これにより発光層が得られた。
［５］ 上記発光層上に、真空蒸着装置を用いて、平均厚さ１０ｎｍで酸化モリブテン（ＭｏＯ３）を蒸着し、正孔注入性金属酸化物層を作製した。
［６］ 上記［５］の連続工程で、平均厚さ３０ｎｍで金（Ａｕ）（陽極）を蒸着し、素子を得た。
［７］ ［６］までで得られたＨＯＩＬＥＤ素子について、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３１】
（実施例２）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させる代わりに、合成例４で得られたホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を１．０質量％でキシレンに溶解させた以外は、実施例１と同様にして、ＨＯＩＬＥＤ素子を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３２】
（比較例１）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の代わりに、合成例６で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ８を用いた以外は、実施例１と同様にして、ＨＯＩＬＥＤ素子を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３３】
（実施例３）
［１］ 市販されているシート抵抗１４ΩｍＩＴＯ付き透明ガラス基板を用意した。
［２］ 透明電極の膜について酸素プラズマ処理を、電流１０ｍＡ、５分の条件で行った。具体的には、サンユー電子製ＶＰＳ０２０を用い、２〜３回酸素にてパージした後処理を行った。
［３］ 上記プラズマ処理された透明電極上に正孔注入／輸送材料として、ポリチオフェン誘導体であるＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合物をスピンコートにより成膜を行った。条件はスロープ１秒３０００回転４５秒で膜厚６００オングストロームを得た。これを、２００℃、１０分間の焼成により、膜化を行い正孔注入／輸送層を形成した。
［４］ 次に、合成例２で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させ、上記正孔注入／輸送層上に、スピンコート法（２０００ｒｐｍ）により塗布した後、乾燥させた。なお、液状材料の乾燥条件は、大気下、室温とした。これにより発光層が得られた。
［５］ 上記発光層上に、真空蒸着装置を用いて、平均厚さ１０ｎｍでカルシウム（Ｃａ）そして平均厚さ２００ｎｍでアルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、陰極を作製した。
［６］ 上記［５］までで得られた有機ＥＬ素子（標準ＯＬＥＤ素子）について、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３４】
（実施例４）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）を０．５質量％でキシレンに溶解させる代わりに、合成例４で得られたホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を１．０質量％でキシレンに溶解させた以外は、実施例３と同様にして、有機ＥＬ素子（標準ＯＬＥＤ素子）を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３５】
（比較例２）
ホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）の代わりに、合成例６で得られたホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ８を用いた以外は、実施例３と同様にして、有機ＥＬ素子（標準ＯＬＥＤ素子）を作製し、定電流（１００ｍＡ／ｃｍ２）下での輝度測定を行った。
【０１３６】
実施例１〜２及び比較例１について、ＨＯＩＬＥＤ素子における、初期輝度を１とした時のＥＬ輝度の時間変化を示した図が図１である。実施例３〜４及び比較例２について、標準ＯＬＥＤ素子における、初期輝度を１とした時のＥＬ輝度の時間変化を示した図が図２である。同条件下の素子において、ホウ素原子上に電子吸引性基であるペンタフルオロフェニル基（Ｃ６Ｆ５）を有し、正孔に対して（酸化に対して）耐性のある９，９´−ジノルマルヘキシルフルオレン（Ｆ６）とのコポリマーであるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ（Ｃ６Ｆ５）は、ＨＯＩＬＥＤ構造、標準ＯＬＥＤ構造問わず概ね安定であることがわかった（実施例１及び３）。
一方、同様に電子吸引性基であるジトリフルオロメチルフェニル基（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）を有するホウ素含有化合物のホモポリマーであるホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）は、わずかではあるが、二つの素子構造の間で差が生じている（実施例２及び４）。これは、電子律速の素子である標準ＯＬＥＤ構造と正孔律速の素子であるＨＯＩＬＥＤ構造の差であると考えている。元来、正孔に対してはそれほど耐性のないホウ素含有化合物のみで形成されているホウ素含有重合体Ｂ（ｍ−ｄｉＣＦ３Ｐｈ）では、正孔を中心に動かす本ＨＯＩＬＥＤ構造では若干の劣化が見られたと考えている。一方、標準ＯＬＥＤ構造では電子が中心に動くためその差はほとんどないと言える。
しかしながら、比較例であるホウ素含有重合体Ｆ６Ｂ８の結果（比較例１及び２）を見ると、本発明で掲げるホウ素原子上の置換基を電子吸引性基に置き換える効果は十分に見られていると言える。ホウ素原子上の置換基を電子吸引性でない置換基とした場合には、例えば図２で示す元来耐性のある電子中心の素子においても大きな劣化が観測されている。正孔中心の素子である図１は言わずもがなである。これらの結果から、電子吸引性置換基をホウ素原子上に配することは安定性向上に大きく寄与し、さらに、正孔に対して耐性のあるものとのコポリマーはさらに安定性向上に寄与することがわかる。
なお、上記実施例においては、ホウ素含有重合体として特定の構造を有するものが用いられているが、本発明のホウ素含有重合体が、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低く、駆動安定性が高いものとなる機構は、上述したようにホウ素原子上の電子吸引性置換基による効果であることから、本発明のホウ素含有重合体であれば全て同様である。従って、上記実施例、比較例の結果から、本発明の技術的範囲全般において、また、本明細書において開示した種々の形態において本発明が適用でき、有利な作用効果を発揮することができると言える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子であって、
該ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【化１】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、該Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、該ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とする機能性電子素子。
【請求項２】
前記機能性電子素子は、前記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基であることを特徴とする請求項１に記載の機能性電子素子。
【請求項３】
前記機能性電子素子は、前記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に、炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分岐状ハロアルキル基、炭素数３〜３０の脂環式ハロアルキル基、置換若しくは無置換のハロアリール基、又は、炭素数１〜３０のハロアルキル基置換のアリール基のいずれかの１価の電子吸引性置換基であることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性電子素子。
【請求項４】
前記機能性電子素子は、発光デバイスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性電子素子。
【請求項５】
前記発光デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項４に記載の機能性電子素子。
【請求項６】
ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体であって、
該ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【化２】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、該Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、該ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とするホウ素含有重合体。
【請求項７】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料。
【請求項８】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電子注入材料。
【請求項９】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電子輸送材料。
【請求項１０】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔注入材料。
【請求項１１】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料。
【請求項１】
ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体を含む機能性電子素子であって、
該ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【化１】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、該Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、該ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とする機能性電子素子。
【請求項２】
前記機能性電子素子は、前記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に１価の電子吸引性置換基であることを特徴とする請求項１に記載の機能性電子素子。
【請求項３】
前記機能性電子素子は、前記式（１）におけるＲ１及びＲ２が共に、炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分岐状ハロアルキル基、炭素数３〜３０の脂環式ハロアルキル基、置換若しくは無置換のハロアリール基、又は、炭素数１〜３０のハロアルキル基置換のアリール基のいずれかの１価の電子吸引性置換基であることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性電子素子。
【請求項４】
前記機能性電子素子は、発光デバイスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性電子素子。
【請求項５】
前記発光デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項４に記載の機能性電子素子。
【請求項６】
ホウ素含有化合物を含む単量体成分を重合して得られるホウ素含有重合体であって、
該ホウ素含有化合物は、下記式（１）；
【化２】
（式中、点線の円弧は、ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、少なくとも１対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよい。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｘ１及びＸ２は、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、１価の電子吸引性置換基又は１価の置換基を表す。）で表され、該Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つは１価の電子吸引性置換基であり、該ホウ素含有化合物は、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とするホウ素含有重合体。
【請求項７】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料。
【請求項８】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電子注入材料。
【請求項９】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電子輸送材料。
【請求項１０】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔注入材料。
【請求項１１】
請求項６に記載のホウ素含有重合体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１５１１４８（Ｐ２０１２−１５１１４８Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４５７（Ｐ２０１１−６４５７）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
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