[发明专利]有机光电变换元件及其制造中有用的聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电变换元件及其制造中有用的聚合物。

背景技术

具有电荷(电子、空穴)传输性的有机半导体材料在有机电致发光元件、有机晶体管、有机光电变换元件(有机太阳能电池、光传感器等)中的应用备受期待，并且对此正进行了各种研究。

作为有机半导体材料，从有机光电变换元件的高性能化的观点出发，要求电荷传输性高。从该观点考虑，正在研究芳香族化合物。作为有机半导体材料，具体提出了含有芴基和噻吩基的聚芴共聚物(Applied PhysicsLetters Vol.84，No.10 1653-1655(2004))。

但是，上述聚芴共聚物中，电荷传输性不充分，即使用于制造有机光电变换元件，光电变换效率也不充分。

发明内容

本发明的目的在于，提供在用于制造光电变换元件的情况下能够赋予优异的光电变换效率的聚合物。

第一本发明提供一种聚合物，其中，包括：含有下述式(1a)表示的结构和/或下述式(1b)表示的结构且还含有下述式(2)表示的结构的重复单元。

(式中，A环表示6元环以上的单环的脂环式烃。该脂环式烃可由碳原子数为1～20的烷基取代)。

(式中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵以及R⁶分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、或者碳原子数为6～60的芳基。x为1或2，y为0或1，z为0、1或2。R¹、R²、R³、R⁴、R⁵以及R⁶分别存在多个时，可以相同或不同。该烷基以及该烷氧基的一部分或全部氢原子可由氟原子取代。该芳基可具有取代基)。

第二本发明提供一种有机光电变换元件，其具有：一对电极、设置在该电极间且含有电子接受性化合物的第一有机层、和与该第一有机层邻接设置且含有供电子性化合物的第二有机层，其中，该供电子性化合物或者该电子接受性化合物为上述聚合物。

第三本发明提供一种有机光电变换元件，其具有：一对电极、和设置在该电极间且含有电子接受性化合物以及供电子性化合物的至少一层有机层，其中，该供电子性化合物或者该电子接受性化合物为上述聚合物。

第四本发明提供一种有机光电变换元件，其具有：一对电极、和设置在该电极间且含有电子接受性化合物以及供电子性化合物的至少一层有机层，其中，该供电子性化合物为上述聚合物，该电子接受性化合物为富勒烯衍生物。

具体实施方式

<聚合物>

本发明的聚合物包括含有上述式(1a)表示的结构和/或上述式(1b)表示的结构且还含有上述式(2)表示的结构的重复单元。通过具有这样的结构，本发明的聚合物的分子平面性增大，另外使分子间的堆积性提高，由此，推测可以提高分子间的相互作用。

·式(1a)/式(1b)表示的结构

上述式(1a)/式(1b)中，A环表示6元环以上的单环的脂环式烃。上述重复单元中A环存在多个时，它们可以相同或不同。该脂环式烃可由碳原子数为1～20的烷基取代。在本说明书中，“单环的脂环式烃”是指进行稠环而成的芳香环以外的环状的烃。本发明的聚合物中，通过A环为单环的脂环式烃，分子容易重叠，分子间的相互作用增大，因此，推测电荷传输性提高。

从所得到的聚合物向溶剂中的溶解性的观点出发，A环优选为10元环以上，更优选为12～30元环，特别优选为14～20元环。作为A环的结构，可以列举例如：环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、环十一烷、环十二烷、环十三烷、环十四烷、环十五烷、环十六烷、环十七烷、环十八烷、环十九烷等饱和的脂环式烃；环己烯、环己二烯、环庚烯、环十六烯、环辛三烯等不饱和的脂环式烃等。这些饱和或不饱和的脂环式烃中的氢原子的一部分或全部可以由碳原子数为1～20的烷基取代。该烷基例如为直链状、支链状等。

A环为了使所得到的聚合物向溶剂中的溶解性进一步提高，A环中所含有的总碳原子数优选为7以上，更优选为8～30，特别优选为10～20。在本说明书中，“A环中所含有的总碳原子数”是指包括取代基在内A环中所含有的全部碳原子数。