(57)【要約】【課題】有機トランジスタの活性層の構成材料として用いた場合に、優れた電界効果移動度を発揮することができる高分子化合物を提供することを目的とする。【解決手段】下記式（１）で表される構造単位を含む、高分子化合物。  【化１】2014031446.tif 000033（式（１）中、Ａ環及びＢ環は、それぞれ独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。Ｒ１は、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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される構造単位を含む、高分子化合物。
【化１】
2014031446.tif 000030
（式（１）中、
Ａ環及びＢ環は、それぞれ独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。
Ｒ１は、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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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。２個存在するＲ１は同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
前記Ａ環及び前記Ｂ環が、いずれも同一の芳香族炭化水素環又は複素環である請求項１に記載の高分子化合物。
【請求項３】
前記式（１）で表される構造単位が、下記式（２）で表される構造単位である、請求項１に記載の高分子化合物。
【化２】
2014031446.tif 000031
（式（２）中、
Ｒ１は前記と同じ意味を表す。
Ｘは、＝ＣＲ２−で表される基、＝Ｎ−で表される基を表す。複数個存在するＸは同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は、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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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４】
複数個存在する前記Ｘが、いずれも＝ＣＲ２−で表される基である、請求項３に記載の高分子化合物。
【請求項５】
下記式（３）で表される構造単位をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高分子化合物。
【化３】
2014031446.tif 000032
（式（３）中、
Ｙは、アリーレン基又は２価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の高分子化合物を含む、有機半導体材料。
【請求項７】
請求項６に記載の有機半導体材料を含む有機層を有する、有機半導体素子。
【請求項８】
ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び活性層を有し、該活性層に請求項６に記載の有機半導体材料を含む、有機トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子化合物、並びにこの高分子化合物を用いた有機半導体素子及び有機トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体材料を利用した有機トランジスタは、従来の無機半導体材料を利用したトランジスタと比較して、デバイスの軽量化、製造コストの低下が期待でき、さらには高温処理が必要な製造工程を実施することなく製造できることが期待されるため、盛んに研究開発が行われている。
【０００３】
有機トランジスタの性能にかかる指標の１つである電界効果移動度は、活性層に含まれる有機半導体材料の電界効果移動度に大きく依存する。従って、電界効果移動度に優れる有機トランジスタを実現するべく、様々な有機半導体材料が検討されている。
【０００４】
例えば、非特許文献１によれば、例えば下記の構造を有する化合物が提案されている。
【０００５】
【化１】
2014031446.tif 000002
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２０１０，４９，７７２８-７７３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記非特許文献１にかかる化合物を活性層に含む有機トランジスタは、電界効果移動度が十分ではない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、有機トランジスタの活性層の構成材料として用いた場合に、優れた電界効果移動度を発揮することができる高分子化合物を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はまた、この高分子化合物を用いた有機半導体素子及び有機トランジスタ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】
【００１０】
本発明は、下記［１］〜［８］の高分子化合物、有機半導体素子及び有機トランジスタを提供する。
【００１１】
［１］  下記式（１）で表される構造単位を含む、高分子化合物。
【化２】
2014031446.tif 000003
（式（１）中、
Ａ環及びＢ環は、それぞれ独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。
Ｒ１は、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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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。２個存在するＲ１は同一であっても異なっていてもよい。）
［２］  前記Ａ環及び前記Ｂ環が、いずれも同一の芳香族炭化水素環又は複素環である、［１］に記載の高分子化合物。
［３］  前記式（１）で表される構造単位が、下記式（２）で表される構造単位である、［１］に記載の高分子化合物。
【化３】
2014031446.tif 000004
（式（２）中、
Ｒ１は前記と同じ意味を表す。
Ｘは、＝ＣＲ２−で表される基、＝Ｎ−で表される基を表す。複数個存在するＸは同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は、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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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。）
［４］  複数個存在する前記Ｘが、いずれも＝ＣＲ２−で表される基である、［３］に記載の高分子化合物。
［５］  下記式（３）で表される構造単位をさらに有する、［１］〜［４］のいずれか１つに記載の高分子化合物。
【化４】
2014031446.tif 000005
（式（３）中、
Ｙは、アリーレン基又は２価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。）
［６］  ［１］〜［５］のいずれか１つに記載の高分子化合物を含む、有機半導体材料。
［７］  ［６］に記載の有機半導体材料を含む有機層を有する、有機半導体素子。
［８］  ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び活性層を有し、該活性層に［６］に記載の有機半導体材料を含む、有機トランジスタ。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高分子化合物を活性層に含む有機トランジスタは、高い電界効果移動度を有するため、本発明は極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の有機トランジスタの構成例（１）を示す模式的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の有機トランジスタの構成例（２）を示す模式的な断面図である。
【図３】図３は、本発明の有機トランジスタの構成例（３）を示す模式的な断面図である。
【図４】図４は、本発明の有機トランジスタの構成例（４）を示す模式的な断面図である。
【図５】図５は、本発明の有機トランジスタの構成例（５）を示す模式的な断面図である。
【図６】図６は、本発明の有機トランジスタの構成例（６）を示す模式的な断面図である。
【図７】図７は、本発明の有機トランジスタの構成例（７）を示す模式的な断面図である。
【図８】図８は、本発明の有機トランジスタの構成例（８）を示す模式的な断面図である。
【図９】図９は、本発明の有機トランジスタの構成例（９）を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、必要に応じて図面を参照することにより、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。
【００１５】
本明細書において、「構造単位」とは、高分子化合物中に１個以上存在する単位構造を意味する。「構造単位」は、「繰返し単位」（即ち、高分子化合物中に２個以上存在する単位構造）として高分子化合物中に含まれることが好ましい。
【００１６】
本明細書において、「置換基を有していてもよい」とは、その化合物又は基を構成するすべての水素原子が無置換の場合、及び１個以上の水素原子の一部又は全部が置換基によって置換されている場合の両方の態様を含む。
置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。これらの置換基の中でも、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、ハロゲン原子又はシアノ基が好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基又はハロゲン原子がより好ましく、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子が更に好ましい。アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基はそれぞれ、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。
【００１７】
＜高分子化合物＞
（第１構造単位）
本発明の高分子化合物は、下記式（１）で表される構造単位、即ち第１構造単位を含む。
【００１８】
【化５】
2014031446.tif 000006
【００１９】
上記式（１）で表される第１構造単位は、高分子化合物中に１種のみ含まれていても２種以上含まれていてもよい。
【００２０】
式（１）中、Ａ環及びＢ環は、それぞれ独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。
【００２１】
芳香族炭化水素環の炭素原子数は、好ましくは５〜３０であり、より好ましくは６〜１４であり、さらに好ましくは６〜１０である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。芳香族炭化水素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環、フルオレン環等が挙げられる。
【００２２】
複素環の炭素原子数は、好ましくは２〜６０であり、より好ましくは２〜２２であり、よりさらに好ましくは３〜１４である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。複素環の具体例としては、チアゾール環、チオフェン環、ピロール環、フラン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾピロール環、ベンゾフラン環、キノリン環、イソキノリン環、チエノチオフェン環、ベンゾチアジアゾール環等が挙げられる。
【００２３】
式（１）中、Ａ環及びＢ環は、本発明の高分子化合物の合成の容易さの観点から、いずれも同一の芳香族炭化水素環又は複素環であることが好ましく、互いに同一である５員環若しくは６員環である芳香族炭化水素環又は互いに同一である５員環若しくは６員環である複素環であることがより好ましい。
【００２４】
式（１）中、Ｒ１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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表し、これらは置換基を有していてもよく、２個存在するＲ１は同一であっても異なっていてもよい。
【００２５】
Ｒ１が表すアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、置換基を有していてもよい。直鎖状アルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１〜６０であり、１〜２０であることが好ましい。分岐状アルキル基及び環状アルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３〜２０であり、４〜２０であることが好ましい。これらのアルキル基の中でも、直鎖状アルキル基及び分岐状アルキル基が好ましく、直鎖状アルキル基がより好ましい。
【００２６】
Ｒ１が表すアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−ヘキサデシル基等の直鎖状アルキル基；イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基等の分岐状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基が挙げられる。
【００２７】
上記のアルキル基が有していてもよい置換基としては、アルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。置換基を有するアルキル基の具体例としては、メトキシエチル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。
【００２８】
Ｒ１が表すアルコキシ基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、置換基を有していてもよい。直鎖状アルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１〜２０である。分岐状アルコキシ基及び環状アルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３〜２０である。これらのアルコキシ基の中でも、直鎖状アルコキシ基が好ましい。
【００２９】
Ｒ１が表すアルコキシ基の具体例としては、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ等が挙げられ、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ等の直鎖状アルコキシ基が好ましい。
上記のアルコキシ基が有していてもよい置換基としては、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【００３０】
Ｒ１が表すアルキルチオ基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、置換基を有していてもよい。直鎖状アルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１〜２０である。分岐状アルキルチオ基及び環状アルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常３〜２０である。これらのアルキルチオ基の中でも、直鎖状アルキルチオ基が好ましい。
【００３１】
Ｒ１が表すアルキルチオ基の具体例としては、ｎ−ブチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ｎ−ドデシルチオ基、ｎ−ヘキサデシルチオ等が挙げられ、ｎ−ブチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基、ｎ−ドデシルチオ基、ｎ−ヘキサデシルチオ等の直鎖状アルキルチオ基が好ましい。
上記のアルキルチオ基が有していてもよい置換基としては、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【００３２】
Ｒ１が表すアリール基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から環に直接結合する炭素原子に直接結合する水素原子１個を除いた残りの原子団であり、ベンゼン環を有する基、縮合環を有する基、独立した芳香族炭化水素環及び縮合環から選ばれる２個以上の環が直接結合した基も含む。アリール基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常６〜６０であり、６〜２０であることが好ましい。
【００３３】
Ｒ１が表す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−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基、４−フルオレニル基、４−フェニルフェニル基等が挙げられる。
【００３４】
Ｒ１が表すアリール基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、１価の複素環基、ハロゲン原子等が挙げられ、これらの中でもアルキル基が好ましい。置換基を有するアリール基の具体例としては、４−ヘキシルフェニル基、３，５−ジメトキシフェニル基、ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。
【００３５】
Ｒ１が表す１価の複素環基は、置換基を有していてもよい複素環式化合物から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子１個を除いた残りの原子団であり、縮合環を有する基、独立した複素環及び縮合環から選ばれる２個以上の環が直接結合した基も含む。１価の複素環基としては、芳香族複素環基が好ましい。１価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２〜６０であり、３〜２０であることが好ましい。ここで、複素環式化合物とは、環構造を有する有機化合物のうち、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含む化合物をいう。
【００３６】
Ｒ１が表す１価の複素環基の具体例としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、２−オキサゾリル基、２−チアゾリル基、２−イミダゾリル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−チエノチエニル基等が挙げられる。
【００３７】
Ｒ１が表す１価の複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられ、これらの中でもアルキル基が好ましい。置換基を有する１価の複素環基の具体例としては、５−オクチル−２−チエニル基、５−フェニル−２−フリル基等が挙げられる。
【００３８】
Ｒ１が表すアリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールオキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常６〜２０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、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基等が挙げられる。
Ｒ１が表すアリールオキシ基が有していてもよい置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられ、これらの中でもアルキル基が好ましい。
【００３９】
Ｒ１が表すアリールチオ基は、置換基を有していてもよい。アリールチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常６〜２０である。
Ｒ１が表すアリールチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基等が挙げられる。
Ｒ１が表すアリールチオ基が有していてもよい置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられ、これらの中でもアルキル基が好ましい。
【００４０】
Ｒ１が表すアルケニル基は、置換基を有していてもよい。アルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２〜２０である。
Ｒ１が表すアルケニル基の具体例としては、ビニル基、１−オクテニル基等が挙げられる。
Ｒ１が表すアルケニル基が有していてもよい置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【００４１】
Ｒ１が表すアルキニル基は、置換基を有していてもよい。Ｒ１であるアルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２〜２０である。
Ｒ１が表すアルキニル基の具体例としては、エチニル基、１−オクチニル基等が挙げられる。
Ｒ１が表すアルキニル基が有していてもよい置換基の例としては、アルキル基、アリール基、シリル基等が挙げられる。置換基を有するアルキニル基の具体例としては、２−フェニルエチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。
【００４２】
Ｒ１が表すアミノ基は、置換基を有していてもよい。Ｒ１であるアミノ基が有していてもよい置換基の例としては、アルキル基、アリール基、１価の複素環基等が挙げられる。置換基を有するアミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ピロリジル基、ピペリジル基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基、ピリジルアミノ基等が挙げられる。
【００４３】
Ｒ１が表すシリル基は、置換基を有していてもよい。Ｒ１であるシリル基が有していてもよい置換基の例としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基等が挙げられる。置換基を有するシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
【００４４】
Ｒ１が表すハロゲン原子の例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子であることが好ましい。
【００４５】
Ｒ１が表すアシル基は、置換基を有していてもよい。Ｒ１であるアシル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常１〜２０である。Ｒ１であるアシル基の具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
Ｒ１が表すアシル基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。置換基を有するアシル基の具体例としては、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
【００４６】
Ｒ１が表すアシルオキシ基は、置換基を有していてもよい。Ｒ１であるアシルオキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常２〜２０である。アシルオキシ基の具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
Ｒ１が表すアシルオキシ基が有していてもよいアシルオキシ基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。置換基を有するアシルオキシ基の具体例としては、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
【００４７】
Ｒ１が表すアミド基は、置換基を有していてもよい。置換基を有していてもよいアミド基の具体例としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジベンズアミド基等が挙げられる。
【００４８】
Ｒ１は、本発明の化合物の合成の容易さの観点から、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アシルオキシ基、シアノ基、シリル基が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、シアノ基、シリル基がより好ましく、アリール基、１価の複素環基、シリル基がさらに好ましい。
【００４９】
上記式（１）で表わされる第１構造単位は、本発明の化合物の合成の容易さの観点から、下記式（２）で表される構造単位であることが好ましい。
【００５０】
【化６】
2014031446.tif 000007
【００５１】
式（２）中、
Ｒ１は前記と同じ意味を表す。
Ｘは、＝ＣＲ２−で表される基、＝Ｎ−で表される基を表す。複数個存在するＸは、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は、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、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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。
【００５２】
式（２）中、Ｒ２で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基の定義、具体例は、前記Ｒ１で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基の定義、具体例と同じである。
【００５３】
式（２）中、Ｘは、＝ＣＲ２−で表される基、＝Ｎ−で表される基を表す。複数個存在するＸは同一であっても異なっていてもよい。
【００５４】
複数個存在するＸは、本発明の高分子化合物の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、そのうちの４個から６個が＝ＣＲ２−で表される基であることが好ましく、６個すべてが＝ＣＲ２−で表される基であることがより好ましい。
【００５５】
Ｒ２は、より高い電界効果移動度が得られること、及び本発明の高分子化合物の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロゲン原子、シアノ基であることが好ましく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子であることがより好ましい。
【００５６】
第１構造単位としては、例えば、下記式（１−１）〜下記式（１−１９）で表される構造単位が挙げられる。
【００５７】
【化７】
2014031446.tif 000008
【００５８】
【化８】
2014031446.tif 000009
【００５９】
【化９】
2014031446.tif 000010
【００６０】
式（１−１）〜式（１−１９）中、Ｒ１及びＲ２は前記定義の通りである。ＲＮは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基又はアシル基を表す。ＲＮであるアルキル基、アリール基、１価の複素環基又はアシル基は置換基を有していてもよい。ＲＮであるアルキル基、アリール基、１価の複素環基、アシル基の定義、具体例は、前述のＲ１であるアルキル基、アリール基、１価の複素環基、アシル基の定義、具体例と同じである。
【００６１】
式（１−１）〜式（１−１９）で表される構造単位の中では、本発明の高分子化合物の原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、式（１−１）、式（１−２）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１５）、式（１−１６）、式（１−１８）が好ましく、式（１−１）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１８）がより好ましい。
【００６２】
（第２構造単位）
第２構造単位は、下記式（３）で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造単位である。第２構造単位は、高分子化合物中に１種のみ含まれていてもよく、２種以上含まれていてもよい。
【００６３】
【化１０】
2014031446.tif 000011
【００６４】
式（３）中、Ｙは、アリーレン基又は２価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
【００６５】
Ｙが表すアリーレン基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子２個を除いた残りの原子団であり、ベンゼン環を有する基、縮合環を有する基、独立したベンゼン環及び縮合環から選ばれる２個以上が直接結合した基を含む。Ｙであるアリーレン基が有する炭素原子数（後述の置換基の炭素原子数は含まない。）は、通常６〜６０であり、６〜２０であることが好ましい。
【００６６】
Ｙであるアリーレン基が有する置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基が挙げられる。アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基の定義、具体例は、Ｒ１で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基の定義、具体例と同じである。
【００６７】
Ｙが表すアリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、テトラセンジイル基、ピレンジイル基、ペンタセンジイル基、ペリレンジイル基、フルオレンジイル基が挙げられる。
【００６８】
Ｙが表すアリーレン基としては、下記式（９−１）〜下記（９−６）で表される基が好ましく、式（９−１）、式（９−６）で表される基がより好ましい。
【００６９】
【化１１】
2014031446.tif 000012
【００７０】
前記式（９−１）〜（９−６）中、Ｒは、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ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。
【００７１】
Ｒで表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基が挙げられる。アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基の定義、具体例は、Ｒ１で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基の定義、具体例と同じである。
【００７２】
Ｙが表す２価の複素環基は、置換基を有していてもよい複素環式化合物から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子２個を除いた残りの原子団であり、縮合環を有する基、独立した複素環及び縮合環から選ばれる２個以上が直接結合した基を含む。２価の複素環基が有する炭素原子数は、置換基の炭素原子数は含まないで、通常２〜６０であり、３〜２０であることが好ましい。
【００７３】
Ｙが表す２価の複素環基が有する置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基が挙げられる。アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基の定義、具体例は、Ｒ１で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基の定義、具体例と同じである。
【００７４】
Ｙが表す２価の複素環基の具体例としては、オキサジアゾールジイル基、チアジアゾールジイル基、オキサゾールジイル基、チアゾールジイル基、チオフェンジイル基、ビチオフェンジイル基、テルチオフェンジイル基、クアテルチオフェンジイル基、ピロールジイル基、フランジイル基、セレノフェンジイル基、ピリジンジイル基、ピラジンジイル基、ピリミジンジイル基、トリアジンジイル基、ベンゾチオフェンジイル基、ベンゾピロールジイル基、ベンゾフランジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基、チエノチオフェンジイル基、ベンゾジチオフェンジイル基、ベンゾチアジアゾールジイル基、キノキサリンジイル基が挙げられる。
【００７５】
Ｙが表す２価の複素環基としては、例えば、式（１０−１）〜（１０−２６）で表される基が挙げられる。これらの中でも、より高い電界効果移動度が得られるため、式（１０−１）〜式（１０−２０）で表される構造単位が好ましく、式（１０−１）、式（１０−３）、式（１０−６）、（１０−７）、式（１０−１１）、式（１０−１５）、式（１０−１７）、式（１０−２０）で表される構造単位がより好ましく、式（１０−１）、式（１０−１５）、式（１０−１７）、式（１０−２０）で表される構造単位がさらに好ましい。
【００７６】
【化１２】
2014031446.tif 000013
【００７７】
【化１３】
2014031446.tif 000014
【００７８】
【化１４】
2014031446.tif 000015
【００７９】
【化１５】
2014031446.tif 000016
【００８０】
式（１０−１）〜（１０−２６）中、Ｒは前記定義の通りである。
【００８１】
また、Ｙは、式（１）で表される構造単位とともに高分子化合物を形成する際に、高分子化合物の主鎖となる骨格において、炭素原子同士の結合や炭素原子とヘテロ原子との結合により、多重結合と単結合とが交互に繰り返して連なったπ共役系が形成されるように選択される基であることが好ましい。このようなπ共役系の構造としては、例えば、下記式（Ｅ１）において破線で囲まれた構造等が挙げられる。
【００８２】
【化１６】
2014031446.tif 000017
【００８３】
本発明の高分子化合物は、互いに異なっていてもよい２個以上の第２構造単位が連続的に結合した構造単位を有することが好ましい。第２構造単位が２個以上連続的に結合した構造単位含む高分子化合物の例としては、下記式（４−１）〜下記式（４−９）で表される構造単位を含む高分子化合物が挙げられる。これらの中でも、より高い電界効果移動度が得られること、及び高分子化合物の電界効果移動度を向上させる観点からは、式（４−１）、式（４−５）、式（４−７）及び式（４−９）で表される構造単位を含む高分子化合物が好ましい。
【００８４】
【化１７】
2014031446.tif 000018
【００８５】
【化１８】
2014031446.tif 000019
【００８６】
【化１９】
2014031446.tif 000020
【００８７】
式（４−１）〜（４−９）中、Ｒは、前記と同じ意味を表す。
【００８８】
（他の構造単位）
本発明の高分子化合物は、第１構造単位及び第２構造単位以外の構造単位（以下、「他の構造単位」という場合がある。）を含んでいてもよい。他の構造単位は、高分子化合物中に１種のみ含まれていても２種以上含まれていてもよい。
【００８９】
他の構造単位としては、例えば、アリーレン基、２価の複素環基、−ＣＲｃ＝ＣＲｄ−で表される基、−Ｃ≡Ｃ−で表される基、−ＣＲｇ２−で表される基、−Ｃ（＝Ｏ）−で表される基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で表される基が挙げられる。
【００９０】
アリーレン基及び、２価の複素環の定義、具体例は、上記のＹで表されるアリーレン基及び２価の複素環基の定義、具体例と同じである。
【００９１】
上記の−ＣＲｃ＝ＣＲｄ−で表される基において、Ｒｃ、Ｒｄ及びＲｇは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、ハロゲン原子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。
Ｒｃ、Ｒｄ及びＲｇが有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、１価の複素環基、ハロゲン原子等が挙げられ、これらの中でもアルキル基が好ましい。
【００９２】
（高分子化合物）
本発明の高分子化合物は、より優れた電界効果移動度が得られるため、共役高分子化合物であることが好ましい。
【００９３】
本発明の高分子化合物は、より優れた電界効果移動度が得られるため、高分子化合物を構成する全構造単位に対して、第１構造単位及び第２構造単位の合計のモル比率が、５０モル％以上であることが好ましく、７０モル％以上であることがより好ましい。
【００９４】
本発明の高分子化合物は、分子鎖末端に重合反応に活性を示す基が残っていると、電界効果移動度が低下する可能性がある。そのため、分子鎖末端は、アリール基、１価の複素環基等の安定な基であることが好ましい。
【００９５】
本発明の高分子化合物は、いかなる種類の共重合体であってもよく、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、グラフト共重合体等のいずれであってもよい。
【００９６】
本発明の高分子化合物の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。）で測定したポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は、通常、１×１０３〜１×１０８であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、通常、１×１０３〜２×１０８である。薄膜作製時に膜質が良好な薄膜を形成する観点から、高分子化合物の数平均分子量は１×１０３以上が好ましく、高分子化合物の重量平均分子量は１×１０３以上が好ましい。溶解性及び成膜性の観点から、高分子化合物の数平均分子量は１×１０６以下であることが好ましく、高分子化合物の重量平均分子量は１×１０６以下であることが好ましい。
【００９７】
＜高分子化合物の製造方法＞
次に、本発明の高分子化合物の製造方法を説明する。
本発明の高分子化合物は、いかなる方法で製造してもよい。高分子化合物は、例えば、式：Ｘ11−Ａ11−Ｘ12で表される化合物と、式：Ｘ13−Ａ12−Ｘ14で表される化合物とを、必要に応じて有機溶媒に溶解し、必要に応じて塩基を加え、適切な触媒を用いた公知のアリールカップリング等の重合方法により合成することができる。
【００９８】
上記式中、Ａ11は、前記式（１）で表される構造単位であり、Ａ12は、前記式（３）で表される構造単位である。
【００９９】
上記式中、Ｘ11、Ｘ12、Ｘ13およびＸ14は、それぞれ独立に、重合反応性基を表す。
【０１００】
前記重合反応性基の例としては、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ホウ酸残基（−Ｂ（ＯＨ）2で表される基など）、トリアルキルスタンニル基等が挙げられる。
【０１０１】
前記重合反応性基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【０１０２】
前記重合反応性基であるホウ酸エステル残基としては、下記式で表される基が挙げられる。
【０１０３】
【化２０】
2014031446.tif 000021
【０１０４】
前記重合反応性基であるトリアルキルスタンニル基としては、トリメチルスタンニル基、トリブチルスタンニル基が挙げられる。
【０１０５】
前記アリールカップリング等の重合方法としては、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応により重合する方法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ、１９９５年、第９５巻、２４５７−２４８３頁）、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応により重合する方法（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｊｏｕｒｎａｌ、２００５年、第４１巻、２９２３−２９３３頁）等が挙げられる。
【０１０６】
前記重合反応性基は、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応等のニッケル触媒またはパラジウム触媒を用いる場合には、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ホウ酸残基等である。重合反応の簡便さの観点からは、臭素原子、ヨウ素原子、ホウ酸エステル残基が好ましい。
本発明の高分子化合物をＳｕｚｕｋｉカップリング反応により重合する場合、前記重合反応性基である、臭素原子、ヨウ素原子の合計モル数とホウ酸エステル残基の合計モル数との比率を０．７〜１．３とすることが好ましく、０．８〜１．２とすることがより好ましい。
【０１０７】
前記重合反応性基は、Ｓｔｉｌｌｅカップリング反応等のパラジウム触媒を用いる場合には、ハロゲン原子、トリアルキルスタンニル基等である。重合反応の簡便さの観点からは、臭素原子、ヨウ素原子、トリアルキルスタンニル基が好ましい。
本発明の高分子化合物をＳｔｉｌｌｅカップリング反応により重合する場合、前記重合反応性基である、臭素原子、ヨウ素原子の合計モル数とトリアルキルスタンニル基の合計モル数との比率を０．７〜１．３とすることが好ましく、０．８〜１．２とすることがより好ましい。
【０１０８】
前記重合に用いられる有機溶媒の例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。これらの有機溶媒は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１０９】
前記重合に用いられる塩基の例としては、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、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、水酸化テトラエチルアンモニウム、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。
【０１１０】
前記重合に用いられる触媒は、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、パラジウムアセテート、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム等のパラジウム錯体等の遷移金属錯体と、必要に応じて、トリフェニルホスフィン、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の配位子とからなる触媒である。これらの触媒は、予め合成して用いてもよいし、反応系中で調製した触媒をそのまま用いてもよい。また、これらの触媒は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１１１】
前記重合の反応温度は、好ましくは０℃〜２００℃であり、より好ましくは０℃〜１５０℃であり、更に好ましくは０℃〜１２０℃である。
【０１１２】
前記重合の反応時間は、通常、１時間以上であり、好ましくは２時間〜５００時間である。
【０１１３】
前記重合の後処理は、公知の方法で行うことができ、例えば、メタノール等の低級アルコールに前記重合で得られた反応液を加えて析出させた沈殿を濾過、乾燥させる方法により行うことができる。
【０１１４】
本発明の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方法で精製すればよい。
【０１１５】
＜有機半導体材料＞
本明細書中、有機半導体材料とは、本発明の高分子化合物と、本発明の高分子化合物とは異なる化合物とを有する材料（組成物）を意味する。本発明の高分子化合物とは異なる化合物は、キャリア輸送性を有する化合物であることが好ましく、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。また、有機半導体材料に含まれる本発明の高分子化合物は、１種類単独であってもよく、２種類以上であってもよい。有機半導体材料は、本発明の高分子化合物を３０重量％以上含むことが好ましく、５０重量％以上含むことがより好ましい。
【０１１６】
キャリア輸送性を有する化合物の例としては、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、オキサジアゾール誘導体、フラーレン類及びその誘導体等の低分子化合物；ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、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、ポリフェニ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、ポリフルオレン及びその誘導体が挙げられる。
【０１１７】
有機半導体材料は、その特性を向上させるために、本発明の高分子化合物とは異なる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。
【０１１８】
高分子バインダーの具体例としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）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、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、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、ポリシロキサンが挙げられる。
【０１１９】
＜有機半導体素子＞
本発明の高分子化合物は、優れた電界効果移動度を示すことから、有機半導体素子の有機層に好適に用いることができる。有機半導体素子としては、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス素子等が挙げられる。本発明の高分子化合物は、これらの有機半導体素子の中でも、有機トランジスタの有機層（活性層）に特に好適に用いることができる。
【０１２０】
＜有機トランジスタ＞
本発明の有機トランジスタの例としては、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを備えた構成を有するトランジスタが挙げられる。このような構成を有する有機トランジスタの例としては、電界効果型有機トランジスタ、静電誘導型有機トランジスタ等が挙げられる。
【０１２１】
電界効果型有機トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となる高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極と、活性層とゲート電極との間に配置される絶縁層とを有する。特に、ソース電極及びドレイン電極が、活性層に接して設けられており、さらに活性層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられている電界効果型有機トランジスタが好ましい。
【０１２２】
静電誘導型有機トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となる高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを有し、該ゲート電極が活性層中に設けられている。特に、ソース電極、ドレイン電極及び前記ゲート電極が、前記活性層に接して設けられている静電誘導型有機トランジスタが好ましい。
【０１２３】
ゲート電極は、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成でき、かつ、ゲート電極に印加した電圧で該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、その態様としては、例えば、くし型電極が挙げられる。
【０１２４】
図１は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第１実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図１に示される有機トランジスタ１００は、基板１と、基板１上に所定の間隔で離間するように、基板１の主面上に形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及びドレイン電極６を覆うようにして基板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、絶縁層３上に、ソース電極５とドレイン電極６との間の領域上の絶縁層３を覆って、基板１の厚み方向から見たときにソース電極５及びドレイン電極６にまたがるように、絶縁層３上に形成されたゲート電極４とを有する。
【０１２５】
図２は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第２実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図２に示される有機トランジスタ１１０は、基板１と基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を覆うように基板１及びソース電極５上に形成された活性層２と、ソース電極５と所定の間隔で離間するように活性層２上に形成されたドレイン電極６と、活性層２及びドレイン電極６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との間の領域上の絶縁層３を覆うように、基板１の厚み方向から見たときにソース電極５及びドレイン電極６にまたがるように絶縁層３上に形成されたゲート電極４とを有する。
【０１２６】
図３は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第３実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図３に示される有機トランジスタ１２０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極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の領域をそれぞれ一部を覆うように、かつ基板１の厚み方向から見たときにゲート電極４にまたがるように絶縁層３上に所定の間隔で形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及びドレイン電極６の一部を覆って、ソース電極５及びドレイン電極６にまたがるように絶縁層３上に形成された活性層２とを有する。
【０１２７】
図４は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第４実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図４に示される有機トランジスタ１３０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うように基板１及びゲート電極４上に形成された絶縁層３と、基板１の厚さ方向から見たときにゲート電極４にまたがるように絶縁層３の領域の一部を覆って絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ソース電極５の一部を覆うように、かつ絶縁膜３の一部を露出させるように絶縁層３上に形成された活性層２と、基板１の厚さ方向から見たときにゲート電極４にまたがるように活性層２の一部及び絶縁層３の一部を覆って、ソース電極５と所定の間隔で離間するように形成されたドレイン電極６とを有する。
【０１２８】
図５は、本発明の有機トランジスタ（静電誘導型有機トランジスタ）の第５実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図５に示される有機トランジスタ１４０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔で離間するように形成された複数の櫛歯状のゲート電極４と、複数の櫛歯状のゲート電極４の全てを一体的に覆うように活性層２及びゲート電極４を覆う活性層２ａ（活性層２ａを構成する材料は、活性層２と同一であっても異なっていてもよい）と、活性層２ａ上に基板１の厚み方向から見たときに櫛歯状のゲート電極４に重なるように一体的に形成されたドレイン電極６とを有する。
【０１２９】
図６は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第６実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図６に示される有機トランジスタ１５０は、基板１と、基板１上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔で離間するように形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及びドレイン電極６の一部を覆うようにソース電極５及びドレイン電極６にまたがって活性層２上に形成された絶縁層３と、基板１の厚さ方向から見たときにソース電極５及びドレイン電極６にまたがるように形成されたゲート電極４とを有する。
【０１３０】
図７は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第７実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図７に示される有機トランジスタ１６０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うように基板１上に形成された絶縁層３と、基板１の厚さ方向から見たときにゲート電極４上の領域を覆うように形成された活性層２と、活性層２の一部を覆うように、かつ基板１の厚み方向から見たときにゲート電極４の一部にまたがるように活性層２上に形成されたソース電極５と、活性層２の一部を覆うように、かつ基板１の厚み方向から見たときにゲート電極４の一部にまたがってソース電極５と所定の間隔で離間するように活性層２上に形成されたドレイン電極６とを有する。
【０１３１】
図８は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第８実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図８に示される有機トランジスタ１７０は、ゲート電極４と、ゲート電極４上に形成された絶縁層３と、絶縁層３上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔で離間するように形成されたソース電極５及びドレイン電極６とを有する。この場合、ゲート電極４は基板１を兼ねている。
【０１３２】
図９は、本発明の有機トランジスタ（電界効果型有機トランジスタ）の第９実施形態の構成例を示す模式的な断面図である。
図９に示される有機トランジスタ１８０は、ゲート電極４と、ゲート電極４上に形成された絶縁層３と、絶縁層３上に所定の間隔で離間するように形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の一部及びドレイン電極６の一部にまたがるように絶縁層３上に形成された活性層２とを有する。
【０１３３】
上述した本発明の有機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層によって構成され、ソース電極５とドレイン電極６との間の電流通路（チャネル）となる。また、ゲート電極４は、電圧を印加することにより電流通路（チャネル）を通る電流量を制御する。
【０１３４】
上記構成を有する電界効果型有機トランジスタは、公知の方法、例えば特開平５−１１００６９号公報記載の方法により製造することができる。また、上記構成を有する静電誘導型有機トランジスタは、特開２００４−００６４７６号に公報記載の方法等の公知の方法により製造することができる。
【０１３５】
基板１の材料は、有機トランジスタの特性を阻害しない材料であれば特に限定されない。基板１としては、ガラス基板、フレキシブルなフィルム基板、プラスチック基板を用いることができる。
【０１３６】
絶縁層３の材料は、電気的な絶縁性が高い材料であればよく、ＳｉＯx、ＳｉＮx、Ｔａ2Ｏ5、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、フォトレジスト等を用いることができるが、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。
【０１３７】
絶縁層３の上に活性層２を形成する場合は、絶縁層３と活性層２の界面特性を改善するため、シランカップリング剤等の表面処理剤で絶縁層３の表面を処理して表面改質した後に活性層２を形成することも可能である。
【０１３８】
電界効果型有機トランジスタの場合、電子やホール等の電荷は、一般に絶縁層と活性層との界面付近を通過する。従って、この界面の状態がトランジスタの電界効果移動度に大きな影響を与える。そこで、界面状態を改良して特性を向上させる方法として、シランカップリング剤による界面の状態の制御が提案されている（例えば、表面化学、２００７年、第２８巻、第５号、ｐ．２４２−２４８）。
【０１３９】
このようなシランカップリング剤の例としては、アルキルクロロシラン類（オクチルトリクロロシラン（ＯＴＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＤＴＳ）、フェニルエチルトリクロロシラン等）、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（ＨＭＤＳ）等のシリルアミン化合物が挙げられる。また、表面処理剤で処理する前に、絶縁層表面をオゾンＵＶ処理、Ｏ２プラズマ処理してもよい。
【０１４０】
このような処理によって、絶縁層として用いられるシリコン酸化膜等の表面エネルギーを制御することができる。また、表面処理により、活性層を構成している膜の絶縁層上での配向性が向上し、高い電荷輸送性（電界効果移動度）が得られる。
【０１４１】
ゲート電極４には、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、低抵抗ポリシリコン、低抵抗アモルファスシリコン等の金属や、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の材料を用いることができる。これらの材料は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。なお、ゲート電極４としては、高濃度に不純物がドープされたシリコン基板を用いることも可能である。高濃度に不純物がドープされたシリコン基板は、ゲート電極としての性能とともに、基板としての性能も併有する。このような基板としての性能も有するゲート電極４を用いる場合には、基板１とゲート電極４とが接している有機トランジスタにおいて、基板１を省略してもよい。
【０１４２】
ソース電極５及びドレイン電極６は、低抵抗の材料から構成されることが好ましく、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン等から構成されることが特に好ましい。これらの材料は１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１４３】
前記有機トランジスタにおいて、ソース電極５及びドレイン電極６と、活性層２との間には、更に他の化合物から構成された層が介在していてもよい。このような層としては、電子輸送性を有する低分子化合物、ホール輸送性を有する低分子化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、これらの金属と有機化合物との錯体、ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素等のハロゲン、硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物、硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素化合物、過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物、アルキルチオール化合物、芳香族チオール類、フッ素化アルキル芳香族チオール類等の芳香族チオール化合物等からなる層が挙げられる。
【０１４４】
また、上述したような有機トランジスタを作製した後には、有機トランジスタを保護するため、有機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、有機トランジスタが大気から遮断され、有機トランジスタの電気的特性の低下を抑制することができる。また、有機トランジスタの上に駆動する表示デバイスを形成する場合、その形成工程における有機トランジスタへの影響も該保護膜により低減することができる。
【０１４５】
保護膜を形成する方法としては、有機トランジスタを、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂や無機のＳｉＯＮx膜等で覆う方法等が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うため、有機トランジスタを作製後、有機トランジスタを大気にさらすことなく（例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中等で）保護膜を形成することが好ましい。
【０１４６】
このように構成された有機トランジスタの一種である電界効果型有機トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子等として適用できる。そして、上述した実施形態の電界効果型有機トランジスタは、活性層として、本発明の高分子化合物を含有し、そのことにより電荷輸送性が向上した活性層とを備えているため、その電界効果移動度が高いものとなる。したがって、十分な応答速度を有するディスプレイの製造等に有用である。
【実施例】
【０１４７】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１４８】
（ＮＭＲ分析）
ＮＭＲ測定は、化合物を重クロロホルムに溶解させ、ＮＭＲ装置（Ｖａｒｉａｎ社製）を用いて行った。
【０１４９】
（分子量分析）
高分子化合物の数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ、東ソー製）を用いて求めた。測定する高分子化合物は、オルトジクロロベンゼンに溶解させ、ＧＰＣに注入した。ＧＰＣの移動相にはオルトジクロロベンゼンを用いた。カラムは、ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨＨＲ−Ｈ（Ｓ）ＨＴ（２本連結、東ソー製）を用いた。検出器にはＵＶ検出器を用いた。
【０１５０】
（合成例１：化合物３の合成）
下記のスキームに従って化合物３を合成した。
【０１５１】
【化２１】
2014031446.tif 000022
【０１５２】
反応容器に、シアン化ナトリウム（５３．５ｇ、１．０９ｍｏｌ）と蒸留水（８５ｍＬ）を加え、シアン化ナトリウムが溶解するまで１５分間加熱した。続いて、反応溶液にメタノールを加え、還流させた。さらに、反応溶液に化合物２（７０．９ｇ、０．３６ｍｏｌ）を加えた後、化合物１（８０．０ｇ、０．４３２ｍｏｌ）と化合物２（４４．０ｇ、０．２２４ｍｍｏｌ）の混合物を反応溶液に滴下し、３０分間還流させた。反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、析出した固体を濾取し、７５％メタノール水溶液、水、ジエチルエーテルで順に洗浄した後、ジクロロメタン−メタノール混合溶媒を用いて再結晶することで化合物３を無色固体として得た。化合物３の得量は７２．８ｇであり、収率は４３％であった。測定された１Ｈ−ＮＭＲの結果を以下に示す。
【０１５３】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝４．２２（ｓ、２Ｈ）、７．２５（ｄ、４Ｈ）、７．５５（ｄ、４Ｈ）．
【０１５４】
（合成例２：化合物４の合成）
下記のスキームに従って化合物４を合成した。
【０１５５】
【化２２】
2014031446.tif 000023
【０１５６】
反応容器に、化合物３（３９ｇ、０．１００ｍｏｌ）、濃硫酸（１７５ｍＬ）、蒸留水（２００ｍＬ）及び酢酸（２５０ｍＬ）を加え、２４時間還流させた。反応終了後、反応溶液に水を加えて希釈し、析出した固体を濾取することで化合物４を得た。化合物４の得量は２５．６ｇであり、収率は６０％であった。
【０１５７】
（合成例３：化合物５の合成）
下記のスキームに従って化合物５を合成した。
【０１５８】
【化２３】
2014031446.tif 000024
【０１５９】
反応容器に、濃硫酸（６８５ｇ）を加え、室温で攪拌した。化合物４（２５ｇ、５８．４ｍｍｏｌ）を反応溶液に少しずつ、室温で加えた後、１００℃で２時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を氷に注ぎ、析出した固体を濾取した。得られた固体を水で洗浄し、真空下で乾燥することで、粗精製物を得た。得られた粗精製物をカラムクロマトグラフィで精製することで化合物５を得た。化合物５の得量は５．９５ｇであり、収率は２６％であった。測定された１Ｈ−ＮＭＲの結果を以下に示す。
【０１６０】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝４．３７（ｓ、２Ｈ）、７．７９（ｄ、４Ｈ）、７．８４（ｓ、２Ｈ）．
【０１６１】
（合成例４：化合物６の合成）
下記のスキームに従って化合物６を合成した。
【０１６２】
【化２４】
2014031446.tif 000025
【０１６３】
反応容器内の気体をアルゴンガスで置換した後、マグネシウム（０．６１５ｇ、２５ｍｍｏｌ）とＴＨＦ（２０ｍＬ）を加え、還流させながら攪拌した。得られたＴＨＦ溶液に２−ブロモ−５−ヘキサデシルチオフェン（２．３５ｇ、７．６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１０ｍＬ）溶液を滴下し、１時間還流させながら攪拌することでグリニャール試薬を合成した。別のフラスコ内の気体をアルゴンガスで置換した後、化合物５（０．８２３ｇ、２．１ｍｍｏｌ）とＴＨＦ（２０ｍＬ）を加えた後、得られたグリニャール試薬を０℃で滴下し、室温で３時間攪拌した。反応終了後、氷と塩酸の混合溶液に反応溶液を注ぎ、酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をメタノール（１００ｍＬ）に溶解させた後、２規定の塩酸（２．５ｍＬ）を加え、還流させながら３時間攪拌した。反応終了後、水を加え、析出した固体を濾取した。得られた固体をクロロホルム−メタノールの混合溶媒で再結晶することで化合物６を得た。化合物６の得量は１．２１ｇであり、収率は６０％であった。測定された１Ｈ−ＮＭＲの結果を以下に示す。
【０１６４】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝０．８８（ｔ、６Ｈ）、１．２６（ｍ、２６Ｈ）、１．７５（ｑｕｉｎｔ、４Ｈ）、２．９０（ｔ、４Ｈ）、６．９０（ｄ、２Ｈ）、７．０８（ｄｄ、２Ｈ）、７．３１（ｄ、２Ｈ）、７．４４（ｓ、２Ｈ）、７．５１（ｄ、２Ｈ）．
【０１６５】
（実施例１：高分子化合物Ａの合成）
下記のスキームに従って高分子化合物Ａを合成した。
【０１６６】
【化２５】
2014031446.tif 000026
【０１６７】
マイクロ波反応機用耐圧容器内に、トルエン（５ｍＬ）、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム（ＩＩ）（２．９ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）、化合物６（９７．３ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）、及び化合物７（４９．１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を加え、容器中をアルゴンガスで充填し、密閉した。反応容器をマイクロ波で１８０℃で４０分間加熱した。反応終了後、室温まで冷却した後、得られた反応溶液をメタノール（１００ｍＬ）と塩酸（２ｍＬ）の混合溶液に注ぎ、５時間攪拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサン、クロロホルムで順に加熱洗浄した後、クロロベンゼンで抽出した。得られたクロロベンゼン溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、高分子化合物Ａ（３９．２ｍｇ）を得た。得られた高分子化合物Ａのポリスチレン換算の数平均分子量は２．０×１０４であり、重量平均分子量は４．３×１０４であった。
【０１６８】
（合成例５：化合物８の合成）
下記のスキームに従って化合物８を合成した。
【０１６９】
【化２６】
2014031446.tif 000027
【０１７０】
反応容器内の気体をアルゴンガスで置換した後、マグネシウム（０．６１５ｇ、２５ｍｍｏｌ）とＴＨＦ（２０ｍＬ）を加え、還流させながら攪拌した。得られたＴＨＦ溶液に２−ブロモ−５−オクチルドデシルチオフェン（２．８ｇ、７．６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１０ｍＬ）溶液を滴下し、１時間還流させながら攪拌することでグリニャール試薬を合成した。別のフラスコ内の気体をアルゴンガスで置換した後、化合物５（０．８２３ｇ、２．１ｍｍｏｌ）とＴＨＦ（２０ｍＬ）を加えた後、得られたグリニャール試薬を０℃で滴下し、室温で３時間攪拌した。反応終了後、氷と塩酸との混合溶液に反応溶液を注ぎ、酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をメタノール（１００ｍＬ）に溶解させた後、２規定の塩酸（２．５ｍＬ）を加え、還流させながら３時間攪拌した。反応終了後、水を加え、析出した固体を濾取した。得られた固体をクロロホルム−メタノールの混合溶媒で再結晶することで化合物８を得た。化合物８の得量は１．１３ｇであり、収率は５１％であった。測定された１Ｈ−ＮＭＲの結果を以下に示す。
【０１７１】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝０．８７（ｔ、１２Ｈ）、１．２６−１．３３（ｍ、６２Ｈ）、１．７０（ｍ、２Ｈ）、２．８３（ｄ、４Ｈ）、６．８５（ｄ、２Ｈ）、７．０７（ｄｄ、２Ｈ）、７．３０（ｄ、２Ｈ）、７．４３（ｓ、２Ｈ）、７．５１（ｄ、２Ｈ）．
【０１７２】
（実施例２：高分子化合物Ｂの合成）
下記のスキームに従って高分子化合物Ｂを合成した。
【０１７３】
【化２７】
2014031446.tif 000028
【０１７４】
マイクロ波反応機用耐圧容器内に、トルエン（５ｍＬ）、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム（ＩＩ）（２．９ｍｇ，０．０２５ｍｍｏｌ）、化合物８（０．１０９ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）、及び化合物７（４９．１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を加え、容器中をアルゴンガスで充填し、密閉した。反応容器をマイクロ波で１８０℃で４０分間加熱した。反応終了後、室温まで冷却した後、得られた反応溶液をメタノール（１００ｍＬ）と塩酸（２ｍＬ）の混合溶液に注ぎ、５時間攪拌した。析出した沈殿物を濾取し、メタノール、ヘキサンで順に加熱洗浄した後、クロロホルムで抽出した。得られたクロロホルム溶液を濃縮し、この溶液をメタノールに流し込み、析出した沈殿物を濾取して、高分子化合物Ｂ（９８．２ｍｇ）を得た。得られた高分子化合物Ｂのポリスチレン換算の数平均分子量は１．８×１０４、重量平均分子量は４．１×１０４であった。
【０１７５】
（実施例３：有機トランジスタ（１）の作製及び評価）
高分子化合物Ａを用いて図８を参照して既に説明した構造を有する有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる高濃度に不純物がドーピングされたｎ型シリコン基板４の表面を熱酸化し、厚さが２００ｎｍのシリコン酸化膜３を形成した。この基板を十分に洗浄した後、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシクロロシラン（ＦＤＴＳ）を用いて、基板表面をシラン処理した。
【０１７６】
次に、高分子化合物Ａをオルトジクロロベンゼンに溶解させて３ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により約３０ｎｍの厚さの高分子化合物Ａを含む薄膜（有機半導体層２）を形成した。この薄膜を窒素ガス雰囲気下、１５０℃で３０分間加熱した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長が５０μｍであり、チャネル幅が１．５ｍｍであるソース電極５及びドレイン電極６を作製して、有機トランジスタ（１）を得た。
【０１７７】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０Ｖ〜−６０Ｖに、ソースドレイン間電圧Ｖｓｄを０Ｖ〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。この結果から電界効果移動度は０．１９ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０１７８】
（実施例４：有機トランジスタ（２）の作製及び評価）
高分子化合物Ｂを用いて図８を参照して既に説明した構造を有する有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる不純物が高濃度にドーピングされたｎ型シリコン基板４の表面を熱酸化し、厚さ２００ｎｍのシリコン酸化膜３を形成した。この基板を十分に洗浄した後、ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて、基板表面をシラン処理した。
【０１７９】
次に、高分子化合物Ｂをオルトジクロロベンゼンに溶解させて３ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により約３０ｎｍの厚さの高分子化合物Ｂを含む薄膜（有機半導体層２）を形成した。この薄膜を窒素ガス雰囲気下、１５０℃で３０分間加熱した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長が５０μｍであり、チャネル幅が１．５ｍｍであるソース電極５及びドレイン電極６を作製して、有機トランジスタ（２）を得た。
【０１８０】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０Ｖ〜−６０Ｖに、ソースドレイン間電圧Ｖｓｄを０Ｖ〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。この結果から電界効果移動度は９．３×１０−２ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０１８１】
（実施例５：有機トランジスタ（３）の作製及び評価）
高分子化合物Ｂを用いて図８を参照して既に説明した構造を有する有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる不純物が高濃度にドーピングされたｎ型シリコン基板４の表面を熱酸化し、厚さ２００ｎｍのシリコン酸化膜３を形成した。この基板を十分に洗浄した後、ＦＤＴＳを用いて、基板表面をシラン処理した。
【０１８２】
次に、高分子化合物Ｂをオルトジクロロベンゼンに溶解させて３ｇ／Ｌの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により厚さ約３０ｎｍの高分子化合物Ｂを含む薄膜（有機半導体層２）を形成した。そして、得られた薄膜上に、真空蒸着によりチャネル長が５０μｍであり、チャネル幅が１．５ｍｍであるソース電極５及びドレイン電極６を作製して、有機トランジスタ（３）を得た。
【０１８３】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを４０Ｖ〜−６０Ｖに、ソースドレイン間電圧Ｖｓｄを０Ｖ〜−６０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。この結果から電界効果移動度は０．１５ｃｍ２／Ｖｓと算出された。
【０１８４】
（合成例６：高分子化合物Ｃの合成）
下記のスキームに従って、従来、有機トランジスタの活性層の材料として常用されている、高分子化合物Ｃを合成した。
【０１８５】
【化２８】
2014031446.tif 000029
【０１８６】
四つ口フラスコを用いて、化合物８（９７．２ｍｇ、０．３００ｍｍｏｌ）、化合物９（１５９．４ｍｇ、０．２７０ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）及びメチルトリアルキルアンモニウムクロリド（商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、アルドリッチ社製）（６０．６ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）を加え、室温（２５℃）で３０分間、アルゴンバブリングを行った。
【０１８７】
この溶液を９０℃に昇温した後、酢酸パラジウム（０．６７ｍｇ、１ｍｏｌ％）及びトリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン（３．７０ｍｇ、３．５ｍｏｌ％）を加えた。その後、１００℃で攪拌しながら、炭酸ナトリウム水溶液（１６．７重量％、１．９０ｇ、３．００ｍｍｏｌ）を３０分間かけて滴下した。４時間後、フェニルボロン酸（３．６６ｍｇ、０．０３ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．６７ｍｇ、１ｍｏｌ％）及びトリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン（３．７０ｍｇ、３．５ｍｏｌ％）を加え、さらに１時間攪拌した後、反応を停止した。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
【０１８８】
その後、反応後の溶液に、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（１ｇ）及び純水（１０ｍＬ）を加え、１時間還流しながら攪拌を行った。得られた反応液中の水層を除去後、有機層を水１０ｍＬで２回、酢酸水溶液（３重量％）１０ｍＬで２回、さらに水１０ｍＬで２回洗浄し、メタノールに注いで高分子化合物を析出させた。
【０１８９】
得られた高分子化合物をろ過し、乾燥した後、この高分子化合物をトルエン（１５ｍＬ）に再溶解させ、アルミナ／シリカゲルカラムを通した。そして、得られた溶液をメタノールに注いで高分子化合物を析出させ、ろ過した後、乾燥して、高分子化合物Ｃを６９ｍｇ得た。
【０１９０】
（比較例１：有機トランジスタ４の作製及び評価）
高分子化合物Ｃを用いて図８を参照して既に説明した構造を有する有機トランジスタを作製し、そのトランジスタ特性を測定した。すなわち、まず、ゲート電極となる不純物が高濃度にドーピングされたｎ型シリコン基板４の表面を熱酸化し、厚さ２００ｎｍのシリコン酸化膜３を形成した。この基板をアセトンで１０分間超音波洗浄した後、オゾンＵＶを２０分間照射した。その後、β−フェニチルトリクロロシラン（β−ＰＴＳ）を用いて、スピンコート法により基板表面をシラン処理した。
【０１９１】
次に、高分子化合物Ｃを溶媒であるクロロホルムに溶解させて、合計の濃度が０．５重量％である溶液を調製し、これをメンブランフィルターでろ過した。得られた溶液を用い、上記の表面処理した基板上に、スピンコート法により塗布して厚さが約６０ｎｍの高分子化合物Ｃの薄膜（有機半導体層２）を形成した。そして、得られた薄膜上に、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、チャネル長が２０μｍであり、チャネル幅が２ｍｍであるソース電極５及びドレイン電極６（薄膜側から、順番にＭｏＯ３、金の積層構造を有する電極）を作製して、有機トランジスタを得た。
【０１９２】
この有機トランジスタに対し、ゲート電圧Ｖｇを１０Ｖ〜−５０Ｖに、ソースドレイン間電圧Ｖｓｄを０Ｖ〜−５０Ｖに変化させて、トランジスタ特性を測定した。その結果、伝達特性としてＶｇ＝−５０Ｖ、Ｖｓｄ＝−５０Ｖにおいてドレイン電流０．５４μＡが得られた。また、この結果から電界効果移動度は０．００１５ｃｍ２／Ｖｓと算出され、高分子化合物Ａ〜Ｂを用いて作成した有機トランジスタと比較して低いことが確認された。
【符号の説明】
【０１９３】
１  基板
２、２ａ  活性層
３  絶縁層
４  ゲート電極
５  ソース電極
６  ドレイン電極
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０  有機トランジスタ
【図１】
2014031446.tif 000034
【図２】
2014031446.tif 000035
【図３】
2014031446.tif 000036
【図４】
2014031446.tif 000037
【図５】
2014031446.tif 000038
【図６】
2014031446.tif 000039
【図７】
2014031446.tif 000040
【図８】
2014031446.tif 000041
【図９】
2014031446.tif 000042