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公開番号2024055216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022161969
出願日2022-10-06
発明の名称ポリマー、膜、組成物、インク、電子素子、光電変換素子、太陽電池モジュール及びイメージセンサー
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C08G 85/00 20060101AFI20240411BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】光電変換素子の暗電流を抑制するポリマーの提供。
【解決手段】主鎖と、側鎖と、を有する構成単位を含むポリマーであり、前記ポリマーに含まれる前記構成単位のモル比率で重みづけした前記側鎖の式量の加重平均が160以上であり、吸収端強度が0.08以下であるポリマー。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
主鎖と、側鎖と、を有する構成単位を含むポリマーであり、
前記ポリマーに含まれる前記構成単位のモル比率で重みづけした前記側鎖の式量の加重平均が１６０以上であり、
吸収端強度が０．０８以下であるポリマー。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記側鎖が置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基及び置換基を有していてもよい１価の複素環基からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
下記式（Ｉ）で表される構成単位及び下記式（Ｙ１）で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも１種を含む請求項１に記載のポリマー。
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27
66
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19
62
（式（Ｉ）中、
Ｚ
１
は２価の基であり、
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、３価の芳香族炭化水素環基又は３価の複素環基を表し、
式（Ｙ１）中、Ａｒ
Ｙ１
は、アリーレン基、２価の複素環基又はアリーレン基と２価の複素環基とが結合した２価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。）
【請求項４】
異なる２種の前記式（Ｉ）で表される構成単位を含む請求項３に記載のポリマー。
【請求項５】
式（Ｉ）で表される構成単位において、Ｚ
１
が下記式（Ｚ－１）、下記式（Ｚ－２）、下記式（Ｚ－３）、下記式（Ｚ－４）、下記式（Ｚ－５）、下記式（Ｚ－６）又は下記式（Ｚ－７）で表される基である請求項３に記載のポリマー。
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24
164
（式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）中、
＊は、結合手を表し、
Ｒ
１１
及びＲ
１２
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有してもよい１価の基を表し、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。）
【請求項６】
式（Ｙ１）で表される構成単位が、下記式（Ｙ１－Ｂ５）、下記式（Ｙ１－Ｂ６）、下記式（Ｙ１－Ｂ７）、下記式（Ｙ１－Ｂ８）、下記式（Ｙ１－Ｂ９）又は下記式（Ｙ１－Ｂ１０）で表される構成単位である請求項３に記載のポリマー。
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83
115
（式（Ｙ１－Ｂ５）～式（Ｙ１－Ｂ１０）中、
Ｘ
１
及びＸ
２
は、それぞれ独立に、硫黄原子、酸素原子又はセレン原子を表し、
Ｙ
１
及びＹ
２
は、それぞれ独立に、窒素原子又は＝ＣＲ
２ｂ
－で表される基を表し、
Ｒ
２１
、Ｒ
２２
及びＲ
２ｂ
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。）
【請求項７】
式（Ｚ－１）～式（Ｚ－７）においてＲ
１１
及びＲ
１２
のうち少なくとも１つが下記式（ＳＣ）で表される基である請求項５に記載のポリマー。
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25
107
（式（ＳＣ）中、
ｍ
ＳＣＡ１
は、１以上１０以下の整数を表し、
Ａｒ
ＳＣ１
は、置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、
Ｔ
ＳＣ
は、置換基を有していてもよいアリール基を表す。）
【請求項８】
式（Ｉ）で表される構成単位が、下記式（Ｉ－８）で表される構成単位である請求項３に記載のポリマー。
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39
91
（式（Ｉ－８）中、Ｒ
３１
～Ｒ
３４
は、それぞれ独立に、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、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、シリル基、シリルオキシ基、シリルチオ基、シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。）
【請求項９】
重量平均分子量が６０００以上である請求項１に記載のポリマー。
【請求項１０】
下記式（Ｉ）で表される構成単位及び下記式（Ｙ１）で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも１種を含むポリマー。
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30
75
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23
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（式（Ｉ）中、
Ｚ
１
は下記式（Ｚ－１）、下記式（Ｚ－２）、下記式（Ｚ－３）、下記式（Ｚ－４）、下記式（Ｚ－５）、下記式（Ｚ－６）又は下記式（Ｚ－７）で表される基であり、
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、３価の芳香族炭化水素環基又は３価の複素環基を表し、
式（Ｙ１）中、Ａｒ
Ｙ１
は、アリーレン基、２価の複素環基又はアリーレン基と２価の複素環基とが結合した２価の基を表し、
下記式（Ｚ－１）～下記式（Ｚ－７）で表される基中、Ｒ
１１
及びＲ
１２
のうち少なくとも１つが下記式（ＳＣ）で表される基であり、
式（ＳＣ）中、ｍ
ＳＣＡ１
は、１以上１０以下の整数を表し、Ａｒ
ＳＣ１
は、アリーレン基を表し、Ｔ
ＳＣ
は、アリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。）
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20
88
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ポリマー、膜、組成物、インク、電子素子、光電変換素子、太陽電池モジュール及びイメージセンサーに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、ポリマーとしてＰＴＢ７を用いた光検出素子が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Ｔｉｅｎｉｎｇ，Ｗ．；Ｙｕｅ，Ｗ．；Ｌｉｊｉｅ，Ｚ．；Ｌｏｎｇｆｅｎｇ，Ｌ．；Ｙｕｆｅｎｇ，Ｈ．；Ｚｈｅｎｂｏ，Ｄ．；Ｑｉｕｈｎｇ，Ｃ．；Ｚｈｉｄｏｎｇ，Ｌ．；Ｙａｎｂｉｎｇ，Ｈ．；Ｆｅｎｇ，Ｔ．ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．２０１９，１３８－１４５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光電変換素子は、例えば、省エネルギー、二酸化炭素の排出量の低減の観点から極めて有用なデバイスであり、注目されている。そのため、光電変換素子に適用可能なポリマー等も同様に着目されている。
【０００５】
光電変換素子とは、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に設けられる活性層とを少なくとも備える素子である。光電変換素子では、いずれかの電極を透明又は半透明の材料から構成し、透明又は半透明とした電極側から活性層に光を入射させる。活性層に入射した光のエネルギー（ｈν）によって、活性層において電荷（正孔及び電子）が生成し、生成した正孔は陽極に向かって移動し、電子は陰極に向かって移動する。
そして、陽極及び陰極に到達した電荷は、素子の外部に取り出される。
【０００６】
光電変換素子は例えば光検出素子として用いられる。光検出素子として用いられる光電変換素子は、電圧が印加された状態で使用され、素子に入射した光が変換されて電流として検出される。しかしながら、光が入射していない状態であっても、光電変換素子に微弱な電流が流れる。この電流は暗電流として知られており、光検出の精度を低下させる要因となっている。
【０００７】
このことから、光電変換素子の暗電流の抑制が要求されている。
そこで、本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、光電変換素子の暗電流を抑制するポリマーを提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、本開示に係るポリマーを含む膜及び組成物を提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、本開示に係るポリマーを含むインクを提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、本開示に係るポリマーを含む電子素子を提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、暗電流を抑制する光電変換素子を提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、本開示に係る光電変換素子を含む太陽電池モジュールを提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、本開示に係る光電変換素子を含むイメージセンサーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段には、以下の手段が含まれる。
＜１＞主鎖と、側鎖と、を有する構成単位を含むポリマーであり、
前記ポリマーに含まれる前記構成単位のモル比率で重みづけした前記側鎖の式量の加重平均が１６０以上であり、
吸収端強度が０．０８以下であるポリマー。
＜２＞前記側鎖が置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基及び置換基を有していてもよい１価の複素環基からなる群から選択される少なくとも１種である＜１＞に記載のポリマー。
＜３＞下記式（Ｉ）で表される構成単位及び下記式（Ｙ１）で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも１種を含む＜１＞に記載のポリマー。
【０００９】
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【００１０】
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（【００１１】以降は省略されています）

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