【課題】有機デバイスに好適に応用可能な高分子化合物を提供する。
【解決手段】繰り返し単位の少なくとも一部が炭素クラスター構造を含む基を有する高分子化合物。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し単位の少なくとも一部が炭素クラスター構造を含む基を有する高分子化合物。
【請求項２】
アリーレン単位、ヘテロアリーレン単位、複素環単位及び芳香族アミン単位からなる群より選ばれる２種以上を繰り返し単位として有する、請求項１に記載の高分子化合物。
【請求項３】
アリーレン単位、ヘテロアリーレン単位及び複素環単位からなる群より選ばれる１種以上の単位と、芳香族アミン単位と、を繰り返し単位として有する、請求項１又は２に記載の高分子化合物。
【請求項４】
芳香族アミン単位が、下記一般式（２）で表される単位及び一般式（３）で表される単位からなる群より選ばれる１種以上である、請求項２又は３に記載の高分子化合物。
【化１】


［一般式（２）中、Ａｒ^１、Ａｒ^２及びＡｒ^３は、それぞれ独立に、非置換若しくは置換のアリーレン基、非置換若しくは置換のヘテロアリーレン基又は非置換若しくは置換の２価の複素環基を示す。Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立に、水素原子、非置換若しくは置換のアルキル基、非置換若しくは置換のアリール基又は非置換若しくは置換の１価の複素環基を示す。ｃは０又は１を示す。］
【化２】


［一般式（３）中、Ｒ^７は、水素原子、非置換若しくは置換のアルキル基、非置換若しくは置換のアリール基又は非置換若しくは置換の１価の複素環基を示す。］
【請求項５】
アリーレン単位が、フルオレン構造を有する単位である、請求項２〜４のいずれか一項に記載の高分子化合物。
【請求項６】
共役系高分子である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の高分子化合物。
【請求項７】
前記炭素クラスター構造を含む基を有する繰り返し単位が、下記一般式（５Ａ）で表される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の高分子化合物。
【化３】


［一般式（５Ａ）中、Ａｒ^５は、非置換若しくは置換のアリーレン基、非置換若しくは置換のヘテロアリーレン基、非置換若しくは置換の２価の複素環基又は非置換若しくは置換の２価の芳香族アミン残基を示す。Ｘは、単結合、酸素原子、硫黄原子、非置換若しくは置換のアルキレン基又は非置換若しくは置換のフェニレン基を示す。Ｒ_ｗ及びＲ_ｘは、それぞれ独立に、単結合、炭素数１〜２０の非置換若しくは置換のアルキレン基、炭素数６〜２０の非置換若しくは置換のアリーレン基又はこれらを組み合わせた２価の基を示す。環Ｆは炭素クラスター構造を示す。ｍは１〜４の整数を示す。Ｗは、炭素原子を含む２価の基又はケイ素原子を示す。Ｚは、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選ばれるヘテロ原子又は炭素原子を示す。ｐは０〜１２の整数、ｑは０又は１を示す。ここで、ｐが０のとき、ｑは１であり、かつ、Ｗはケイ素原子である。ｐが１のとき、Ｚは炭素原子である。ｐが２以上のとき、複数存在するＺの少なくとも１つはヘテロ原子であってもよく、隣り合う炭素原子間の結合は単結合又は不飽和結合であり、Ｗとしての、炭素原子を含む２価の基は、Ｚを含む環と一緒になって環を形成していてもよい。なお、Ｒ_ｗ、Ｒ_ｘ、Ｘ、Ｗ、Ｚ、ｐ、ｑ及び環Ｆが複数ある場合、それらは、各々、同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項８】
前記炭素クラスター構造が、フラーレンを含む構造である、請求項７に記載の高分子化合物。
【請求項９】
前記フラーレンがフラーレンＣ６０である、請求項８に記載の高分子化合物。
【請求項１０】
前記炭素クラスター構造を含む基を有する繰り返し単位が、下記一般式（６）で表される、請求項８又は９に記載の高分子化合物。
【化４】


［一般式（６）中、Ｙは、単結合、酸素原子、硫黄原子、非置換若しくは置換のアルキレン基又は非置換若しくは置換のフェニレン基を示す。Ｒ_ｙ及びＲ_ｚは、それぞれ独立に、単結合、炭素数１〜２０の非置換若しくは置換のアルキレン基、炭素数６〜２０の非置換若しくは置換のアリーレン基又はこれらを組み合わせた２価の基を示す。Ｒ^１０は、水素原子、非置換若しくは置換のアルキル基、非置換若しくは置換のアルコキシ基、非置若しくは置換のアリール基、非置換若しくは置換の１価の複素環基又は架橋性基を示す。ｔは１又は２を示す。Ｒ_ｙ、Ｒ_ｚ及びＹが複数ある場合、それらは、各々、同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項１１】
アリーレン単位、ヘテロアリーレン単位、複素環単位及び芳香族アミン単位からなる群より選ばれる２種以上を繰り返し単位として有し、前記繰り返し単位の少なくとも一部が架橋性基を含有する前駆体高分子化合物と、炭素クラスターと、を反応させることにより得ることのできる高分子化合物。
【請求項１２】
前記架橋性基を含有する繰り返し単位が、下記一般式（７）で表される単位である、請求項１１に記載の高分子化合物。
【化５】


［一般式（７）中、Ｒ^１１は、架橋性基を示す。Ｒ^１２は、水素原子、架橋性基、非置換若しくは置換のアルキル基又は非置換若しくは置換のアリール基を示す。］
【請求項１３】
正孔輸送材料、電子輸送材料及び発光材料からなる群より選ばれる１種以上の材料と、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の高分子化合物と、を含有する組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の高分子化合物又は請求項１３に記載の組成物を含有する溶液。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の高分子化合物又は請求項１３に記載の組成物を用いて得られる薄膜。
【請求項１６】
請求項１５に記載の薄膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
請求項１５に記載の薄膜を正孔輸送層として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する面状光源。
【請求項１９】
請求項１６又は１７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する表示装置。
【請求項２０】
アリーレン単位及びヘテロアリーレン単位からなる群より選ばれる少なくとも１種を繰り返し単位として有する、請求項１に記載の高分子化合物。
【請求項２１】
前記炭素クラスター構造を含む基が、フラーレンＣ６０の誘導体から水素原子を１個除いた基、フラーレンＣ７０の誘導体から水素原子を１個除いた基又はフラーレンＣ８４の誘導体から水素原子を１個除いた基である、請求項１又は２０に記載の高分子化合物。
【請求項２２】
前記炭素クラスター構造を含む基を有する繰り返し単位が、全繰り返し単位の合計に対して、５モル％以上１００モル％以下である、請求項１〜１２、２０及び２１のいずれか一項に記載の高分子化合物。
【請求項２３】
第１の化合物と、該第１の化合物とは異なる第２の化合物とを含有し、
前記第１の化合物が、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の高分子化合物であり、
前記第２の化合物が、フラーレン若しくはフラーレン誘導体、又は、光吸収末端波長が５００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である高分子化合物であり、
前記第２の化合物の含有量が、全量を基準として、０．１質量％〜９９質量％である光電変換組成物。
【請求項２４】
一対の電極と、該電極間に少なくとも１層の活性層とを有し、
前記活性層に、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の高分子化合物又は請求項２３に記載の光電変換組成物を含有する光電変換素子。
【請求項２５】
請求項２４に記載の光電変換素子を有する太陽電池。
【請求項２６】
請求項２４に記載の光電変換素子を有するイメージセンサー。
【請求項２７】
請求項２５に記載の太陽電池を含む太陽電池モジュール。
【請求項２８】
ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、活性層とを有し、該活性層中に請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の高分子化合物を含有する有機薄膜トランジスタ。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【公開番号】特開２０１３−４７３１５（Ｐ２０１３−４７３１５Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８０１１１（Ｐ２０１１−２８０１１１）
【出願日】平成２３年１２月２１日（２０１１．１２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】