(57)【要約】【課題】高い移動度を発現し且つ溶媒に対する溶解性及び耐酸化性に優れる有機半導体材料を提供する。また、高い移動度を有する有機半導体薄膜、及び、電子特性の優れた有機半導体素子を提供する。【解決手段】  下記の化学式（Ｉ）で表されるような構造を有することを特徴とするポリアセン化合物。【化１】2006335719.tif 000030  ただし、化学式（Ｉ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、脂肪族炭化水素基等の官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（Ｉ）中の複数のＸのうち一部はフッ素原子であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式（Ｉ）で表されるような構造を有することを特徴とするポリアセン化合物。
【化１】
2006335719.tif 000016
ただし、化学式（Ｉ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（Ｉ）中の複数のＸのうち一部はフッ素原子であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
【請求項２】
Ｒ3 ，Ｒ4 が水素原子であることを特徴とする請求項１に記載のポリアセン化合物。
【請求項３】
Ｒ1 ，Ｒ2 とＲ3 ，Ｒ4 との少なくとも一方は、連結して環状構造を形成していることを特徴とする請求項１に記載のポリアセン化合物。
【請求項４】
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち官能基の炭素数が１以上１５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項５】
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち官能基の炭素数が２以上１５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項６】
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち官能基の炭素数が２以上６以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項７】
複数のＸのうち２個以上がフッ素原子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項８】
複数のＸのうち偶数個がフッ素原子であり、そのうち少なくとも２個のフッ素原子が同一のアセン環に結合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項９】
複数のＸのうち２個がフッ素原子であり、これら２個のフッ素原子が同一のアセン環に結合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項１０】
ｋが１又は２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（II）で表されるような構造を有するポリアセンキノン誘導体を還元して、下記の化学式（III ）で表されるような構造を有するヒドロキシポリアセン誘導体とし、さらにこのヒドロキシポリアセン誘導体をフッ素化及び芳香化することを特徴とするポリアセン化合物の製造方法。
【化２】
2006335719.tif 000017
【化３】
2006335719.tif 000018
ただし、化学式（II）及び化学式（III ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（II）及び化学式（III ）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれフッ素原子又は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 の全てがフッ素原子である場合を除く。さらに、ｍは２以上の整数であり、ｍ＋ｎは３以上７以下の整数である。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式(II)で表されるような構造を有するポリアセンキノン誘導体をフッ素化剤と反応させることにより、下記の化学式(IV)で表されるような構造を有する含フッ素ポリアセン誘導体とし、さらにこの含フッ素ポリアセン誘導体を脱フッ素化，脱水素化，又は脱フッ化水素化することを特徴とするポリアセン化合物の製造方法。
【化４】
2006335719.tif 000019
【化５】
2006335719.tif 000020
ただし、化学式（II）及び化学式（IV）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（II）及び化学式（IV）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれフッ素原子又は水素原子である。また、Ｙ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はフッ素原子であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがフッ素原子である場合を除く。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（III ）で表されるような構造を有するヒドロキシポリアセン誘導体をフッ素化剤と反応させることにより、下記の化学式（IV）で表されるような構造を有する含フッ素ポリアセン誘導体とし、さらにこの含フッ素ポリアセン誘導体を脱フッ素化，脱水素化，又は脱フッ化水素化することを特徴とするポリアセン化合物の製造方法。
【化６】
2006335719.tif 000021
【化７】
2006335719.tif 000022
ただし、化学式（III ）及び化学式（IV）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（III ）及び化学式（IV）中の官能基Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれフッ素原子又は水素原子である。また、Ｙ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はフッ素原子であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがフッ素原子である場合を除く。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（Ｖ）で表されるような構造を有するハロゲン化ポリアセン化合物をフッ化金属塩と反応させて、前記ハロゲン化ポリアセン化合物中の塩素原子，臭素原子，又はヨウ素原子をフッ素原子にハロゲン交換することを特徴とするポリアセン化合物の製造方法。
【化８】
2006335719.tif 000023
ただし、化学式（Ｖ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（Ｖ）中の複数のＸのうち一部は塩素原子，臭素原子，又はヨウ素原子であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
【請求項１５】
下記の化学式（VI）で表されるような構造を有するポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（VII ）で表されるような構造を有するポリアセンキノン誘導体をハロゲン化剤と反応させることにより、下記の化学式（VIII）で表されるような構造を有する含ハロゲンポリアセン誘導体とし、さらにこの含ハロゲンポリアセン誘導体を脱ハロゲン化，脱水素化，又は脱ハロゲン化水素化することを特徴とするポリアセン化合物の製造方法。
【化９】
2006335719.tif 000024
【化１０】
2006335719.tif 000025
【化１１】
2006335719.tif 000026
ただし、化学式（VI）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（VI）中の複数のＸのうち一部はハロゲン基であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
また、化学式（VII ）及び化学式（VIII）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。
さらに、化学式（VII ）及び化学式（VIII）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれハロゲン基又は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 の全てがハロゲン基である場合を除く。さらに、ｍは２以上の整数であり、ｍ＋ｎは３以上７以下の整数である。
さらに、化学式（VIII）中のＹ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はハロゲン基であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがハロゲン基である場合を除く。
【請求項１６】
下記の化学式（VI）で表されるような構造を有するポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（IX）で表されるような構造を有するヒドロキシポリアセン誘導体をハロゲン化剤と反応させることにより、下記の化学式（VIII）で表されるような構造を有する含ハロゲンポリアセン誘導体とし、さらにこの含ハロゲンポリアセン誘導体を脱ハロゲン化，脱水素化，又は脱ハロゲン化水素化することを特徴とするポリアセン化合物の製造方法。
【化１２】
2006335719.tif 000027
【化１３】
2006335719.tif 000028
【化１４】
2006335719.tif 000029
ただし、化学式（VI）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（VI）中の複数のＸのうち一部はハロゲン基であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
また、化学式（VIII）及び化学式（IX）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。
さらに、化学式（VIII）及び化学式（IX）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれハロゲン基又は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 の全てがハロゲン基である場合を除く。さらに、ｍは２以上の整数であり、ｍ＋ｎは３以上７以下の整数である。
さらに、化学式（VIII）中のＹ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はハロゲン基であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがハロゲン基である場合を除く。
【請求項１７】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物で構成され、結晶性を有することを特徴とする有機半導体薄膜。
【請求項１８】
基板上に形成された結晶性の有機半導体薄膜であって、前記ポリアセン化合物の分子の長軸が前記基板の表面に対して垂直方向に配向していることを特徴とする請求項１７に記載の有機半導体薄膜。
【請求項１９】
請求項１７又は請求項１８に記載の有機半導体薄膜で少なくとも一部を構成したことを特徴とする有機半導体素子。
【請求項２０】
ゲート電極，誘電体層，ソース電極，ドレイン電極，及び半導体層を備えるトランジスタにおいて、前記半導体層を請求項１７又は請求項１８に記載の有機半導体薄膜で構成したことを特徴とするトランジスタ。
【請求項２１】
多数の画素からなる画素面を備えるディスプレイ装置において、前記各画素は、請求項１９に記載の有機半導体素子又は請求項２０に記載のトランジスタを備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記有機半導体素子又は前記トランジスタが備える電極，誘電体層，及び半導体層を、液体の印刷又は塗布によって形成したことを特徴とする請求項２１に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を含有することを特徴とする溶液。
【請求項２４】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を含有することを特徴とするインク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体材料及びその製造方法に関する。また、該有機半導体材料を用いた有機半導体薄膜及び有機半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体を用いたデバイスは、従来の無機半導体デバイスに比べて成膜条件がマイルドであり、各種基板上に半導体薄膜を形成したり、常温で成膜したりすることが可能であるため、低コスト化や、ポリマーフィルム等に薄膜を形成することによるフレキシブル化が期待されている。
有機半導体材料としては、ポリフェニレンビニレン，ポリピロール，ポリチオフェン等の共役系高分子化合物やそのオリゴマーとともに、アントラセン，テトラセン，ペンタセン等のポリアセン化合物を中心とする芳香族化合物が研究されている。特に、ポリアセン化合物は分子間凝集力が強いため高い結晶性を有していて、これによって高いキャリア移動度と、それによる優れた半導体デバイス特性とを発現することが報告されている。
【０００３】
そして、ポリアセン化合物のデバイスへの利用形態としては蒸着膜又は単結晶があげられ、トランジスタ，太陽電池，レーザー等への応用が検討されている（非特許文献１〜３を参照）。
また、蒸着法以外の方法でポリアセン化合物の薄膜を形成する方法として、ポリアセン化合物の一種であるペンタセンの前駆体の溶液を基板上に塗布し、加熱処理してペンタセン薄膜を形成する方法が報告されている（非特許文献４を参照）。この方法は、ポリアセン化合物は溶媒に対する溶解性が低いため、溶解性の高い前駆体の溶液を用いて薄膜を形成し、熱により前駆体をポリアセン化合物に変換するというものである。
【０００４】
一方、置換基を有するポリアセン化合物は、高橋らの報告（非特許文献５），グラハムらの報告（非特許文献６），アンソニーらの報告（非特許文献７）及び，ミラーらの報告（非特許文献８）などに記載されており、さらに非特許文献９には２，３，９，１０−テトラメチルペンタセンの合成例が、非特許文献１０には２，３，９，１０−テトラクロロペンタセンの合成例が、非特許文献１１にはパーフルオロペンタセンの合成例がそれぞれ記載されている。
なお、ペンタセンを超える移動度を有する有機半導体材料は、現在のところ知られていない。
【０００５】
【非特許文献１】「アドバンスド・マテリアルズ」，２００２年，第１４巻，ｐ．９９
【非特許文献２】ジミトラコポウラスら，「ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス」，１９９６年，第８０巻，ｐ．２５０１
【非特許文献３】クロークら，「ＩＥＥＥ・トランザクション・オン・エレクトロン・デバイシス」，１９９９年，第４６巻，ｐ．１２５８
【非特許文献４】ブラウンら，「ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス」，１９９６年，第７９巻，ｐ．２１３６
【非特許文献５】高橋ら，「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー」，２０００年，第１２２巻，ｐ．１２８７６
【非特許文献６】グラハムら，「ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー」，１９９５年，第６０巻，ｐ．５７７０
【非特許文献７】アンソニーら，「オーガニック・レターズ」，２０００年，第２巻，ｐ．８５
【非特許文献８】ミラーら，「オーガニック・レターズ」，２０００年，第２巻，ｐ．３９７９
【非特許文献９】「アドバンスド・マテリアルズ」，２００３年，第１５巻，ｐ．１０９０
【非特許文献１０】「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー」，２００３年，第１２５巻，ｐ．１０１９０
【非特許文献１１】「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー」，２００４年，第１２６巻，ｐ．８１３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のような前駆体を利用してポリアセン化合物の薄膜を形成する方法は、前記前駆体をポリアセン化合物に変換するために高温処理が必要であるという問題点を有していた（例えば、ペンタセンの場合であれば１５０℃程度）。また、ポリアセン化合物への変換反応を完全に行うことが難しいため未反応部分が欠陥として残ったり、高温により変性が生じて欠陥となったりするという問題点も併せて有していた。
【０００７】
一方、前述の高橋らの報告等には、各種のポリアセン化合物に置換基を導入した誘導体が記載されているが、有機半導体材料としての特性や薄膜化に関しては記載されていない。また、２，３，９，１０−テトラメチルペンタセンや２，３，９，１０−テトラクロロペンタセンやパーフルオロペンタセンが合成されているが、それぞれの薄膜の移動度はペンタセンよりも劣っている。これらのペンタセン誘導体は一般の有機溶媒に対する溶解性が乏しく、特に２，３，９，１０−テトラクロロペンタセンは高温下での薄膜形成過程において変性が生じるため、半導体としての性質を示さない。
【０００８】
そこで、本発明は、前述のような従来技術が有する問題点を解決し、高い移動度を発現し且つ耐酸化性及び溶媒に対する溶解性に優れる有機半導体材料及びその製造方法を提供することを課題とする。また、高い移動度を有する有機半導体薄膜、及び、電子特性の優れた有機半導体素子を提供することを併せて課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１のポリアセン化合物は、下記の化学式（Ｉ）で表されるような構造を有することを特徴とする。
【００１０】
【化１】
2006335719.tif 000002
【００１１】
ただし、化学式（Ｉ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（Ｉ）中の複数のＸのうち一部はフッ素原子であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
【００１２】
また、本発明に係る請求項２のポリアセン化合物は、請求項１に記載のポリアセン化合物において、Ｒ3 ，Ｒ4 が水素原子であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項３のポリアセン化合物は、請求項１に記載のポリアセン化合物において、Ｒ1 ，Ｒ2 とＲ3 ，Ｒ4 との少なくとも一方は、連結して環状構造を形成していることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る請求項４のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち官能基の炭素数が１以上１５以下であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項５のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち官能基の炭素数が２以上１５以下であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る請求項６のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち官能基の炭素数が２以上６以下であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項７のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、複数のＸのうち２個以上がフッ素原子であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係る請求項８のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、複数のＸのうち偶数個がフッ素原子であり、そのうち少なくとも２個のフッ素原子が同一のアセン環に結合していることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項９のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、複数のＸのうち２個がフッ素原子であり、これら２個のフッ素原子が同一のアセン環に結合していることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明に係る請求項１０のポリアセン化合物は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアセン化合物において、ｋが１又は２であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項１１のポリアセン化合物の製造方法は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（II）で表されるような構造を有するポリアセンキノン誘導体を還元して、下記の化学式（III ）で表されるような構造を有するヒドロキシポリアセン誘導体とし、さらにこのヒドロキシポリアセン誘導体をフッ素化及び芳香化することを特徴とする。
【００１７】
【化２】
2006335719.tif 000003
【００１８】
【化３】
2006335719.tif 000004
【００１９】
ただし、化学式（II）及び化学式（III ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（II）及び化学式（III ）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれフッ素原子又は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 の全てがフッ素原子である場合を除く。さらに、ｍは２以上の整数であり、ｍ＋ｎは３以上７以下の整数である。
【００２０】
さらに、本発明に係る請求項１２のポリアセン化合物の製造方法は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式(II)で表されるような構造を有するポリアセンキノン誘導体をフッ素化剤と反応させることにより、下記の化学式(IV)で表されるような構造を有する含フッ素ポリアセン誘導体とし、さらにこの含フッ素ポリアセン誘導体を脱フッ素化，脱水素化，又は脱フッ化水素化することを特徴とする。
【００２１】
【化４】
2006335719.tif 000005
【００２２】
【化５】
2006335719.tif 000006
【００２３】
ただし、化学式（II）及び化学式（IV）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（II）及び化学式（IV）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれフッ素原子又は水素原子である。また、Ｙ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はフッ素原子であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがフッ素原子である場合を除く。
【００２４】
さらに、本発明に係る請求項１３のポリアセン化合物の製造方法は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（III ）で表されるような構造を有するヒドロキシポリアセン誘導体をフッ素化剤と反応させることにより、下記の化学式（IV）で表されるような構造を有する含フッ素ポリアセン誘導体とし、さらにこの含フッ素ポリアセン誘導体を脱フッ素化，脱水素化，又は脱フッ化水素化することを特徴とする。
【００２５】
【化６】
2006335719.tif 000007
【００２６】
【化７】
2006335719.tif 000008
【００２７】
ただし、化学式（III ）及び化学式（IV）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（III ）及び化学式（IV）中の官能基Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれフッ素原子又は水素原子である。また、Ｙ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はフッ素原子であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがフッ素原子である場合を除く。
【００２８】
さらに、本発明に係る請求項１４のポリアセン化合物の製造方法は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（Ｖ）で表されるような構造を有するハロゲン化ポリアセン化合物をフッ化金属塩と反応させて、前記ハロゲン化ポリアセン化合物中の塩素原子，臭素原子，又はヨウ素原子をフッ素原子にハロゲン交換することを特徴とする。
【００２９】
【化８】
2006335719.tif 000009
【００３０】
ただし、化学式（Ｖ）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（Ｖ）中の複数のＸのうち一部は塩素原子，臭素原子，又はヨウ素原子であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
【００３１】
さらに、本発明に係る請求項１５のポリアセン化合物の製造方法は、下記の化学式（VI）で表されるような構造を有するポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（VII ）で表されるような構造を有するポリアセンキノン誘導体をハロゲン化剤と反応させることにより、下記の化学式（VIII）で表されるような構造を有する含ハロゲンポリアセン誘導体とし、さらにこの含ハロゲンポリアセン誘導体を脱ハロゲン化，脱水素化，又は脱ハロゲン化水素化することを特徴とする。
【００３２】
【化９】
2006335719.tif 000010
【００３３】
【化１０】
2006335719.tif 000011
【００３４】
【化１１】
2006335719.tif 000012
【００３５】
ただし、化学式（VI）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（VI）中の複数のＸのうち一部はハロゲン基であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
【００３６】
また、化学式（VII ）及び化学式（VIII）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。
【００３７】
さらに、化学式（VII ）及び化学式（VIII）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれハロゲン基又は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 の全てがハロゲン基である場合を除く。さらに、ｍは２以上の整数であり、ｍ＋ｎは３以上７以下の整数である。
さらに、化学式（VIII）中のＹ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はハロゲン基であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがハロゲン基である場合を除く。
【００３８】
さらに、本発明に係る請求項１６のポリアセン化合物の製造方法は、下記の化学式（VI）で表されるような構造を有するポリアセン化合物を製造する方法であって、下記の化学式（IX）で表されるような構造を有するヒドロキシポリアセン誘導体をハロゲン化剤と反応させることにより、下記の化学式（VIII）で表されるような構造を有する含ハロゲンポリアセン誘導体とし、さらにこの含ハロゲンポリアセン誘導体を脱ハロゲン化，脱水素化，又は脱ハロゲン化水素化することを特徴とする。
【００３９】
【化１２】
2006335719.tif 000013
【００４０】
【化１３】
2006335719.tif 000014
【００４１】
【化１４】
2006335719.tif 000015
【００４２】
ただし、化学式（VI）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。また、化学式（VI）中の複数のＸのうち一部はハロゲン基であり、他部は水素原子である。さらに、ｋは１以上５以下の整数である。
【００４３】
また、化学式（VIII）及び化学式（IX）中のＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のうち少なくとも一部は、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、エステル基、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、カルボキシル基、ホルミル基、水酸基、ハロゲン基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、シリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、又はこれらのうちの２以上の基を含む官能基であり、他部は水素原子である。
【００４４】
さらに、化学式（VIII）及び化学式（IX）中のＸ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 はそれぞれハロゲン基又は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 の全てがハロゲン基である場合を除く。さらに、ｍは２以上の整数であり、ｍ＋ｎは３以上７以下の整数である。
さらに、化学式（VIII）中のＹ1 及びＹ2 の少なくとも一方とＹ3 及びＹ4 の少なくとも一方はハロゲン基であり、他部は水素原子である。ただし、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 の全てがハロゲン基である場合を除く。
【００４５】
さらに、本発明に係る請求項１７の有機半導体薄膜は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物で構成され、結晶性を有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項１８の有機半導体薄膜は、請求項１７に記載の有機半導体薄膜において、基板上に形成された結晶性の有機半導体薄膜であって、前記ポリアセン化合物の分子の長軸が前記基板の表面に対して垂直方向に配向していることを特徴とする。
【００４６】
さらに、本発明に係る請求項１９の有機半導体素子は、請求項１７又は請求項１８に記載の有機半導体薄膜で少なくとも一部を構成したことを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項２０のトランジスタは、ゲート電極，誘電体層，ソース電極，ドレイン電極，及び半導体層を備えるトランジスタにおいて、前記半導体層を請求項１７又は請求項１８に記載の有機半導体薄膜で構成したことを特徴とする。
【００４７】
さらに、本発明に係る請求項２１のディスプレイ装置は、多数の画素からなる画素面を備えるディスプレイ装置において、前記各画素は、請求項１９に記載の有機半導体素子又は請求項２０に記載のトランジスタを備えることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項２２のディスプレイ装置は、請求項２１に記載のディスプレイ装置において、前記有機半導体素子又は前記トランジスタが備える電極，誘電体層，及び半導体層を、液体の印刷又は塗布によって形成したことを特徴とする。
【００４８】
さらに、本発明に係る請求項２３の溶液は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を含有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項２４のインクは、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアセン化合物を含有することを特徴とする。
【００４９】
本発明のポリアセン化合物は、細長い形のポリアセン骨格の長軸方向の端部（一方又は両方の端部）に官能基を有し、且つ、側面部分にフッ素原子を有する構造である。本発明者らは、ポリアセン化合物の長軸方向の端部に官能基を導入することによって、溶媒に対する溶解性が向上し、側面部分にフッ素原子を導入することによって、耐酸化性が向上すると考え、前記化学式（Ｉ）で表されるような構造を有する新規なポリアセン化合物を発明するに至った。
【００５０】
そして、本発明のポリアセン化合物及びその薄膜は、従来の有機材料中で最も高い移動度を有するペンタセンと同程度又はそれを超える高い移動度を発現することを見出した。また、常温において溶媒に対する溶解性が乏しいペンタセンと比べて、本発明のポリアセン化合物は溶解性が優れていること、及び、耐酸化性が優れていることを見出した。さらに、本発明のポリアセン化合物の薄膜を用いた有機半導体素子は、優れた電子特性を示すことを見出した。
【発明の効果】
【００５１】
本発明のポリアセン化合物は、高い移動度を発現するとともに、溶媒に対する溶解性及び耐酸化性に優れる。また、本発明の有機半導体薄膜は高い移動度を有している。さらに、本発明の有機半導体素子は優れた電子特性を有している。
さらに、本発明のポリアセン化合物の製造方法は、前述のようなポリアセン化合物を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明のポリアセン化合物は、前述の化学式（Ｉ）に示すような構造の化合物であり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 は前述のような官能基である。Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の全部が異種の官能基でもよいし、全部又は一部が同種の官能基でもよい。例えば、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の全部がアルキル基でもよいし、一部がアルキル基で他部が水素原子でもよい。また、複数のＸのうち一部はフッ素原子であり、他部は水素原子である。ポリアセン骨格の長軸方向の端部及び側面部分の両方に官能基を有する本発明のペンタセン化合物は、分子同士のスタッキング時に官能基が障害（立体障害）となるため、分子間の共役面の重なりが阻害されることがある。したがって、耐酸化性を向上させる効果を有するハロゲン基の中でも、ファンデルワールス半径の最も小さいフッ素原子が好ましい。また、側面部分のフッ素原子の数は少ない方がより好ましい。
【００５３】
以下に、本発明のポリアセン化合物について、さらに詳細に説明する。長軸方向の端部の官能基（Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ）としては、アルキル基，アルケニル基，アルキニル基等の脂肪族炭化水素基が好ましく、溶媒への溶解性及び結晶性を勘案すると、炭素数は１〜１５個が好ましい。溶媒への高溶解性を示すためには炭素数は２〜１５個がより好ましく、高溶解性と高い結晶性の両方を有するためには、炭素数が２〜６個であることが特に好ましい。炭化水素基の構造は、直鎖状や分岐状でもよいし、環状構造でもよい。
【００５４】
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，ｔ−ブチル基，ｎ−ヘキシル基，ドデカニル基，トリフルオロメチル基，ベンジル基等があげられる。また、アルケニル基の例としてはメタクリル基やアクリル基があげられ、アルキニル基の例としてはエチニル基やプロパギル基があげられる。また、アルケニル基及びアルキニル基においては、二重結合及び三重結合は官能基中のどの位置にあっても差し支えない。二重結合及び三重結合は、官能基の構造を強固とする目的、不飽和結合基を用いてさらに他の分子と反応させる目的、あるいは不飽和結合基同士を反応（結合）又は重合させる目的で利用することができる。
【００５５】
以下に、脂肪族炭化水素基以外のもので、長軸方向の端部の官能基（Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ）として好適なものの例を示す。これらの官能基の場合も、その炭素数は前述した脂肪族炭化水素基の場合と同様に、１以上１５以下であることが好ましく、２以上１５以下であることがより好ましく、２以上６以下であることが特に好ましい。アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基，ナフトキシ基，フェニルフェノキシ基，４−メチルフェノキシ基があげられ、アルコキシ基の例としては、メトキシ基，エトキシ基，２−メトキシエトキシ基，ｔ−ブトキシ基があげられる。アシル基の例としては、ホルミル基，アセチル基，２−メチルプロパノイル基，シクロヘキシルカルボニル基，オクタノイル基，２−ヘキシルデカノイル基，ドデカノイル基，クロロアセチル基，トリフルオロアセチル基，ベンゾイル基があげられる。アリールオキシカルボニル基の例としては、フェノキシカルボニル基，４−オクチルオキシフェノキシカルボニル基，２−ヒドロキシメチルフェノキシカルボニル基，４−ドデシルオキシフェノキシカルボニル基があげられる。
【００５６】
また、アミノ基の例としては、アミノ基，ジメチルアミノ基，メチルアミノ基，メチルフェニルアミノ基，フェニルアミノ基があげられる。スルフィド基，ジスルフィド基の例としては、“−Ｓ−”や“−Ｓ−Ｓ−”の部分構造を有する基のすべてがあげられるが、環状構造を有していてもよく、その具体例としてはチオラン環、１，３−ジチオラン環、１，２−ジチオラン環、チアン環、ジチアン環、チオモルホリン環等を含む基があげられる。このような環状構造は、鎖状構造に比べて立体的な影響が少ないという点で好ましく、特に５員環や６員環を形成する官能基はアセン環の平面性を保持するという点で好ましい。
【００５７】
さらに、シリル基の例としては、トリメチルシリル基，ジメチルフェニルシロキシ基，ジフェニルメチルシロキシ基があげられる。スルホニル基の例としては、メチルスルホニル基，ｎ−ブチルスルホニル基，ｎ−オクチルスルホニル基，ｎ−ブチルスルホニル基，フェニルスルホニル基があげられる。
【００５８】
ポリアセン骨格の長軸方向の端部及び側面部分の両方に官能基を有するペンタセン化合物は、分子同士のスタッキング時に官能基が障害（立体障害）となる場合があるため、分子間の共役面の重なりが阻害されることがある。したがって、端部の官能基の数は少ない方が好ましく、特に片側の端部にのみ官能基を有する場合は、分子同士がスタッキングする際に官能基を有する端部が交互に反対向きになるように配列できるという点で好ましい。また、片側の端部のみに官能基を有する場合には、分子の長軸方向に極性が生じるため、溶媒への溶解性を向上させるという点でも好ましい。
【００５９】
さらに、Ｒ1 とＲ2 は連結して、式−Ａ−（ＣＨ2 ）n −Ａ−で示される環を形成してもよい（該式中のＡは酸素原子又は硫黄原子であり、ｎは１以上の整数である）。もちろん、Ｒ1 とＲ2 、Ｒ3 とＲ4 の両方が上記のような環を形成していてもよい。
なお、長軸方向の端部の官能基（Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ）は、上に示した基を２つ以上組み合わせた複合官能基でもよい。
【００６０】
また、複数のＸの一部はフッ素原子であり、他のものは水素原子である。複数のＸのうち１個がフッ素原子で、他の全てが水素原子でもよいし、１個が水素原子で、他の全てがフッ素原子でもよい。複数のＸの全てがフッ素原子であるものは、本発明には含まれない。
なお、複数のＸのうち偶数個がフッ素原子であり、これらのうち２個のフッ素原子が同一のアセン環に結合しているポリアセン化合物は、同一アセン環内にカルボニル基を２つ有するポリアセンキノン（ポリアセン化合物を合成する場合の前駆体となる）の合成が容易であること、且つ、分子同士がスタッキングする際にフッ素原子同士の立体障害が少ないという点から好ましい。
【００６１】
また、ポリアセン骨格の縮環数に関しては、前述の化学式（Ｉ）中のｋが１又は２であることが好ましい。一般に、縮環数が増えていくと有機溶剤への溶解性は低下し、酸素への反応性の向上、つまり耐酸化性が低下する。一方で、縮環数が増加するに従い、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップが減少することから高い移動度の発現が見込まれる。これら溶解性，安定性，及び半導体特性を勘案すると、ｋが１（すなわち縮環数が５）のペンタセンと、ｋが２（すなわち縮環数が６）のヘキサセンが好ましい。
【００６２】
次に、本発明のポリアセン化合物の合成方法について説明する。本発明におけるフッ素導入法は、おおよそ３つに分類することができる。
（１）ヒドロキシポリアセン誘導体のヒドロキシル基をフッ素原子に換える方法
（２）ポリアセンキノン誘導体のカルボニル基をフッ素原子に換える方法
（３）他のハロゲン基をフッ素原子に換える方法
【００６３】
フッ素原子を導入するための化学的フッ素化剤として求核フッ素化剤と親電子フッ素化剤が知られている。求核フッ素化剤の例としては、ＫＦ，ＨＦ，ＣｓＦ，ＫＨＦ2 ，ＡｇＦ，ＨｇＦ，Ｒ4 ＮＦ，（Ｍｅ2 Ｎ）3 ＳＭｅ3 ＳｉＦ2 ，Ｒ4 ＰＦ，ピリジンＨＦ塩，アミンＨＦ塩，第四級アンモニウムＨＦ塩，ＳｂＦ5 ，ＳｂＦ5 ・ＨＦ，ＳＦ4 ，Ｅｔ2 ＮＳＦ3 ，ＰｈＳＦ3 ，ＳｅＦ4 ，ＰｈＰＦ4 ，Ｅｔ2 ＮＣＦ2 ＣＨＦＣｌ，Ｅｔ2 ＮＣＦ2 ＣＨＦＣＦ3 ，ＫＦ・ＣａＦ2 ，Ｂｕ4 ＰＨＦ2 ，ＳｉＦ4 ・ｉ−Ｐｒ2 ＮＥｔ，ＫＨＦ2 ・ＡｌＦ3 ，ＣＨ3 ＯＦ，ｔ−ＢｕＯＦがあげられ、親電子フッ素化剤の例としては、Ｆ2 ，ＣＨ3 ＣＯＯＦ，Ｎ−フルオロ−アルキルトルエンスルホンアミド，Ｎ−フルオロパーフルオロピペリジン，Ｎ−フルオロピリジン塩，Ｎ−フルオロキヌシリディニウムトリフレート，Ｎ−フルオロスルタム，（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ＮＦ，Ｃ5 Ｈ5 ＮＦ（Ｃ5 Ｈ5 Ｎ）Ｂ2 Ｆ7 ，（Ｃ6 Ｈ5 ＳＯ2 ）2 ＮＦ，Ｃ6 Ｈ4 （ＳＯ2 ）2 ＮＦがあげられる。
【００６４】
前述した（１）のフッ素導入法の例としては、６，１３−ジフルオロペンタセン誘導体を、６，１３−ペンタセンキノン誘導体から２段階で合成する方法があげられる。例えば、長軸方向両端部に置換基を有する６，１３−ペンタセンキノン誘導体は、フタルアルデヒド誘導体とシクロヘキサン−１，４−ジオンとの環化縮合反応によって容易に得られる。一方、長軸方向片側端部のみに置換基を有する６，１３−ペンタセンキノン誘導体は、フタルアルデヒド誘導体と１，４−ジヒドロキシアントラセンとの環化縮合反応によって容易に得られる。
【００６５】
まず１段階目は、両端部又は片側端部が置換された６，１３−ペンタセンキノン誘導体のカルボニル部位を、水素化リチウムアルミニウム等の水素化金属塩でヒドロキシル基に還元する。そして、２段階目は、１段階目で得られた還元体（ヒドロキシポリアセン誘導体）をＥｔ2 ＮＳＦ3 （ＤＡＳＴ）と反応させる。そうすると、フッ素化と芳香化とが連続して進行して、６，１３−ジフルオロペンタセン誘導体が得られる。
【００６６】
なお、フッ素以外のハロゲン基を有するハロゲン化ポリアセン化合物を、上記のような合成方法と同様の方法で合成することが可能である。すなわち、フッ素化剤の代わりに他のハロゲン原子を有するハロゲン化剤を用いれば、所望のハロゲン化ポリアセン化合物を効率良く得ることができる。
次に、前述した（２）のフッ素導入法の例としては、ポリアセンキノン誘導体のカルボニル基をＳＦ4 で処理する方法があげられる。ＳＦ4 による処理でカルボニル基をＣＦ2 基に変換した後、Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎａ，及びＬｉなどの金属を用いて脱フッ素化を行えば、フッ素置換されたポリアセン化合物を合成することができる。
【００６７】
次に、前述した（３）のフッ素導入法の例としては、先にフッ素以外のハロゲン基を有するハロゲン化ポリアセン化合物を合成した後に、アルカリ金属のフッ化物（ＣｓＦ，ＲｂＦ，ＫＦ，ＮａＦ，ＬｉＦ）を用いてフッ素以外のハロゲン基をフッ素に変換する方法があげられる。
また、本発明のポリアセン化合物は上記のような方法で合成した後、昇華，再結晶等の通常の精製法により精製し、高純度化することができる。
【００６８】
本発明のポリアセン化合物は結晶性を有し、この結晶構造はヘリンボン型で、分子が配列した構造を示す。このヘリンボン構造の結晶構造においては、細長い分子が矢筈状にスタックされた格子構造をとる。これら結晶構造は、前述のように精製し、高純度化した結晶を用いて、Ｘ線回折により構造決定することができる。
また、本発明のポリアセン化合物は、無置換のポリアセン化合物と同様に斜方晶系構造又は立方晶系構造を示す。ここで、結晶の格子定数ａ，ｂ，ｃが決定でき、このｃ軸格子定数は細長い分子の分子長が配列した格子ユニット長さに対応し、ａ軸及びｂ軸格子定数は分子の共役面がスタックした分子カラム面内の格子ユニットの大きさに対応する。
【００６９】
さらに、本発明のポリアセン化合物は、分子の共役面がスタックした面の分子間距離（ａ軸及びｂ軸格子定数に対応する）が、無置換のポリアセン化合物と比較して同等又は縮小した構造を示す。このことは分子間のπ電子の重なりが大きく、キャリアが容易に分子間を移動できることにつながり、高い移動度を示す原因と考えられる。また。ｃ軸格子定数はポリアセン化合物の長軸方向の分子長に対応して変化し、ほぼ分子長と同等又は若干小さい値を示す。
【００７０】
さらに、本発明のポリアセン化合物は、分子構造中にハロゲン元素を有しているため、ハロゲン元素を有していないものと比べて耐酸化性が優れている。これは、ハロゲン元素の導入により分子のイオン化ポテンシャルが増加し、酸素等の酸化剤に対する反応性が低下したためである。また、ハロゲン元素の導入により電子受容性分子との電荷移動も抑制されるので、半導体のキャリア濃度変動安定性にもつながる。さらに、本発明のポリアセン化合物で電界効果トランジスタを製造した場合には、ゲート電圧に対してドレイン電流の変化が大きくなり、高いｏｎ／ｏｆｆ電流比が得られる。
【００７１】
次に、本発明の有機半導体薄膜について説明する。
本発明の有機半導体薄膜の形成方法としては、公知の方法を採用することが可能であり、例えば、真空蒸着，ＭＢＥ法（Molecular Beam Epitaxy），スパッタリング法，レーザー蒸着法，気相輸送成長法等があげられる。そして、このような方法により、基板表面に薄膜を形成することができる。
【００７２】
本発明で用いるポリアセン化合物は昇華性を示すので、前述の方法で薄膜を形成することが可能である。ＭＢＥ法，真空蒸着法，及び気相輸送成長法は、ポリアセン化合物を加熱して昇華した蒸気を、高真空，真空，低真空又は常圧で基板表面に輸送して薄膜を形成するものである。また、スパッタリング法は、ポリアセン化合物をプラズマ中でイオン化させて、ポリアセン化合物の分子を基板上に堆積して薄膜を形成する方法である。また、レーザー蒸着法は、レーザー照射によりポリアセン化合物を加熱して蒸気を生成させ、ポリアセン化合物の分子を基板上に堆積して薄膜を形成する方法である。前述の製法のうちＭＢＥ法，真空蒸着法，及び気相輸送成長法は、生成する薄膜の平坦性及び結晶性に優れるので好ましい。
【００７３】
ＭＢＥ法や真空蒸着法における薄膜作製条件としては、例えば、基板温度は室温以上１００℃以下とすることが好ましい。基板温度が低温であるとアモルファス状の薄膜が形成されやすく、また、１００℃を超えると薄膜の表面平滑性が低下する。また、気相輸送成長法の場合は、基板温度は室温以上２００℃以下とすることが好ましい。
また、本発明のポリアセン化合物は、薄膜成長速度が高い場合でも結晶性の良好な薄膜を形成しやすく、高速成膜が可能である。成長速度は、０．１ｎｍ／ｍｉｎ以上１μｍ／ｓｅｃ以下の範囲とすることが好ましい。０．１ｎｍ／ｍｉｎ未満では結晶性が低下しやすく、１μｍ／ｓｅｃを超えると薄膜の表面平滑性が低下する。
【００７４】
また、本発明の有機半導体薄膜は、ウェットプロセスで形成することも可能である。従来公知の無置換ポリアセン化合物は一般の溶媒に室温では難溶であり、溶液化と溶液の塗布による薄膜形成とが困難であったが、本発明のポリアセン化合物は、官能基の導入により溶媒に対する溶解性が無置換ポリアセン化合物と比べて同等又は高いので、溶液化と溶液の塗布による薄膜形成とが可能である。
【００７５】
本発明の有機半導体薄膜は、本発明のポリアセン化合物の溶液を基板等のベース上に被覆した上、加熱等の方法により前記溶媒を気化させることにより得ることができる。前記溶液をベース上に被覆する方法としては、塗布，噴霧の他、ベースを前記溶液に接触させる方法等があげられる。具体的には、スピンコート，ディップコート，スクリーン印刷，インクジェット印刷，ブレード塗布，印刷（平版印刷，凹版印刷，凸版印刷等）等の公知の方法があげられる。これらの印刷方法には、本発明のポリアセン化合物の溶液に粘度等を調節するための添加物を加えたインクを用いることができる。
このような操作は、通常の大気下又は窒素，アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことができる。ただし、一部のポリアセン化合物の溶液は酸化されやすい場合もあるため、溶液の作製，保存及び有機半導体薄膜の作製は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００７６】
また、溶媒を気化させる際には、ベース付近の温度や雰囲気の溶媒蒸気圧により気液界面の溶媒気化速度を調節することによって、結晶成長を制御することができる。さらに、ポリアセン化合物の溶液にベースを接触させて、過飽和状態でベースの表面に有機半導体薄膜を形成させることも可能である。さらに、所望により、ポリアセン化合物の溶液とベースとの界面に、温度勾配，電場，磁場の少なくとも１つを印加して、結晶成長を制御することができる。これらの方法により高結晶性の有機半導体薄膜を製造することが可能であり、得られた有機半導体薄膜は高結晶性であることから半導体特性が優れている。
【００７７】
さらに、有機半導体薄膜の安定性，半導体特性の点から、有機半導体薄膜中に残存する溶媒の量は低いことが好ましい。よって、通常は、有機半導体薄膜を形成した後に再度加熱処理及び／又は減圧処理を施して、有機半導体薄膜中に残存する溶媒をほぼ完全に除去することが好ましい。
このように、ドライプロセス又はウェットプロセスによりポリアセン化合物からなる有機半導体薄膜が形成できる。
【００７８】
前述したように、本発明のポリアセン化合物は、結晶性及び半導体特性に優れた薄膜を形成することができる。また、本発明の有機半導体薄膜においては、ポリアセン化合物は、分子の長軸をベース面に対して垂直にして配向している。このことは、ポリアセン化合物の分子の分子凝集力が強く、分子面同士でスタックした分子カラムを形成しやすいためであると考えられる。したがって、有機半導体薄膜のＸ線回折パターンは、結晶の（００ｎ）面強度が強く現れやすい。この面間距離は、結晶のｃ軸格子定数にあたる。
【００７９】
また、本発明のポリアセン化合物は、その結晶の結晶軸のａ軸方向及び／又はｂ軸方向の分子間距離が縮小する場合があり、この分子間距離の縮小によってキャリア移動が起こりやすく、その結果、高い移動度を示す。このような有機半導体薄膜で構成された有機半導体素子は、層状に形成された分子カラムに沿ってキャリアが流れやすい性質を持つものと思われる。そして、このａ軸及びｂ軸の格子定数は、斜め入射Ｘ線回折，透過型電子線回折，薄膜のエッジ部にＸ線を入射させ回折を測定する方法などによって観測することができる。
【００８０】
さらに、通常の無機半導体薄膜は、その結晶性がベースの材料の結晶性，面方位の影響を受けるが、本発明の有機半導体薄膜は、ベースの材料の結晶性，面方位に関係なく高結晶性の薄膜となる。よって、ベースの材料には、結晶性，非晶性に関係なく種々の材料を用いることが可能である。
例えば、ガラス，石英，酸化アルミニウム，サファイア，チッ化珪素，炭化珪素等のセラミック、シリコン，ゲルマニウム，ガリウム砒素，ガリウム燐，ガリウム窒素等の半導体、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート等），ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリビニルアルコール，エチレンビニルアルコール共重合体，環状ポリオレフィン，ポリイミド，ポリアミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリエーテルスルフォン，ポリスルフォン，ポリメチルメタクリレート等の樹脂、紙、不織布などがあげられる。
【００８１】
また、ベースの形状は特に限定されるものではないが、通常はシート状のベースや板状のベース（基板）が用いられる。
本発明の有機半導体薄膜はキャリア移動度が高いことが特徴であり、１×１０-4ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ以上であることが好ましい。より好ましくは１×１０-3ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ以上であり、最も好ましくは１×１０-2ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ以上である。
【００８２】
このような有機半導体薄膜を用いることにより、エレクトロニクス，フォトニクス，バイオエレクトロニクス等の分野において有益な半導体素子を製造することができる。このような半導体素子の例としては、ダイオード，トランジスタ，薄膜トランジスタ，メモリ，フォトダイオード，発光ダイオード，発光トランジスタ，センサ等があげられる。
【００８３】
トランジスタ及び薄膜トランジスタは、液晶ディスプレイ，分散型液晶ディスプレイ，電気泳動型ディスプレイ，粒子回転型表示素子，エレクトロクロミックディスプレイ，有機発光ディスプレイ，電子ペーパー等の種々の表示素子に利用可能であり、これらの表示素子を用いて様々なディスプレイ装置を製造することができる。トランジスタ及び薄膜トランジスタは、これらの表示素子において表示画素のスイッチング用トランジスタ，信号ドライバ回路素子，メモリ回路素子，信号処理回路素子等に利用される。
【００８４】
半導体素子がトランジスタである場合には、その素子構造としては、例えば、基板／ゲート電極／絶縁体層（誘電体層）／ソース電極・ドレイン電極／半導体層という構造、基板／半導体層／ソース電極・ドレイン電極／絶縁体層（誘電体層）／ゲート電極という構造、基板／ソース電極（又はドレイン電極）／半導体層＋絶縁体層（誘電体層）＋ゲート電極／ドレイン電極（又はソース電極）という構造等があげられる。このとき、ソース電極，ドレイン電極，ゲート電極は、それぞれ複数設けてもよい。また、複数の半導体層を同一平面内に設けてもよいし、積層して設けてもよい。
【００８５】
トランジスタの構成としては、ＭＯＳ（メタル−酸化物（絶縁体層）−半導体）型及びバイポーラ型のいずれでも採用可能である。ポリアセン化合物は、通常はｐ型半導体であるので、ドナードーピングしてｎ型半導体としたポリアセン化合物と組み合わせたり、ポリアセン化合物以外のｎ型半導体と組み合わせたりすることにより、素子を構成することができる。
【００８６】
また、半導体素子がダイオードである場合には、その素子構造としては、例えば、電極／ｎ型半導体層／ｐ型半導体層／電極という構造があげられる。そして、ｐ型半導体層に本発明の有機半導体薄膜が使用され、ｎ型半導体層に前述のｎ型半導体が使用される。
半導体素子における有機半導体薄膜内部又は有機半導体薄膜表面と電極との接合面の少なくとも一部は、ショットキー接合及び／又はトンネル接合とすることができる。このような接合構造を有する半導体素子は、単純な構成でダイオードやトランジスタを作製することができるので好ましい。さらに、このような接合構造を有する有機半導体素子を複数接合して、インバータ，オシレータ，メモリ，センサ等の素子を形成することもできる。
【００８７】
さらに、本発明の半導体素子を表示素子として用いる場合は、表示素子の各画素に配置され各画素の表示をスイッチングするトランジスタ素子（ディスプレイＴＦＴ）として利用できる。このようなアクティブ駆動表示素子は、対向する導電性基板のパターニングが不要なため、回路構成によっては、画素をスイッチングするトランジスタを持たないパッシブ駆動表示素子と比べて画素配線を簡略化できる。通常は、１画素当たり１個から数個のスイッチング用トランジスタが配置される。このような表示素子は、基板面に二次元的に形成したデータラインとゲートラインとを交差した構造を有し、データラインやゲートラインがトランジスタのゲート電極，ソース電極，ドレイン電極にそれぞれ接合されている。なお、データラインとゲートラインとを分割することや、電流供給ライン，信号ラインを追加することも可能である。
【００８８】
また、表示素子の画素に、画素配線，トランジスタに加えてキャパシタを併設して、信号を記録する機能を付与することもできる。さらに、表示素子が形成された基板に、データライン及びゲートラインのドライバ，画素信号のメモリ，パルスジェネレータ，信号分割器，コントローラ等を搭載してディスプレイ装置とすることもできる。
また、本発明の有機半導体素子は、ＩＣカード，スマートカード，及び電子タグにおける演算素子，記憶素子としても利用することができる。その場合、これらが接触型であっても非接触型であっても、問題なく適用可能である。このＩＣカード，スマートカード，及び電子タグは、メモリ，パルスジェネレータ，信号分割器，コントローラ，キャパシタ等で構成されており、さらにアンテナ，バッテリを備えていてもよい。
【００８９】
さらに、本発明の有機半導体素子でダイオード，ショットキー接合構造を有する素子，トンネル接合構造を有する素子を構成すれば、その素子は光電変換素子，太陽電池，赤外線センサ等の受光素子，フォトダイオードとして利用することもできるし、発光素子として利用することもできる。また、本発明の有機半導体素子でトランジスタを構成すれば、そのトランジスタは発光トランジスタとして利用することができる。これらの発光素子の発光層には、公知の有機材料や無機材料を使用することができる。
【００９０】
さらに、本発明の有機半導体素子はセンサとして利用することができ、ガスセンサ，バイオセンサ，血液センサ，免疫センサ，人工網膜，味覚センサ等、種々のセンサに応用することができる。通常は、有機半導体素子を構成する有機半導体薄膜に測定対象物を接触又は隣接させた際に生じる有機半導体薄膜の抵抗値の変化によって、測定対象物の分析を行うことができる。
【００９１】
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例１：６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ペンタセンキノン６４９ｍｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３０ｍｌに溶解させた溶液に、水素化リチウムトリエチルボレートのＴＨＦ溶液（濃度は１ｍｏｌ／１０００ｍｌ）を５ｍｌ加え、窒素雰囲気下で１２時間加熱還流させた。得られた溶液に希塩酸を加えて中和した後に、有機相を分離，濃縮，及び真空乾燥することにより、２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセンをほぼ定量的に得た。
【００９２】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセン３８２ｍｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解させ、ジエチルアミノサルファートリフルオライドを８倍当量滴下し、室温で３日間反応させた。
水を加えて反応を終了させたら、クロロホルムで反応生成物等を抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相中の有機溶媒を減圧留去し、得られた残渣の洗浄を行うと、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセン５４ｍｇが得られた。この反応における収率は１４％であった。
【００９３】
得られた６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセンについて、質量分析を行った。結果は以下の通りである。
ＦＡＢ−ＭＳ（ＮＢＡ）：ｍ／ｚ＝６５１
また、重水素化クロロホルムを溶媒として用いて、室温にて核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定を行った。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）：δ０．９２（ｔ，１２Ｈ）、１．３２〜１．４５（ｍ，２４Ｈ）、１．６３〜１．６８（ｍ，８Ｈ）、２．７７（ｔ，８Ｈ）、７．７６（ｓ，４Ｈ）、８．９９（ｓ，４Ｈ）
【００９４】
〔実施例２：６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラプロピルペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
２，３，９，１０−テトラプロピル−６，１３−ペンタセンキノン３５７ｍｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた溶液に、水素化リチウムトリエチルボレートのＴＨＦ溶液（濃度は１ｍｏｌ／１０００ｍｌ）を１１ｍｌ加え、窒素雰囲気下で２４時間加熱還流させた。得られた溶液に希塩酸を加えて中和した後に、有機相を分離，濃縮，及び真空乾燥することにより、６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシ−２，３，９，１０−テトラプロピルペンタセンをほぼ定量的に得た。
【００９５】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシ−２，３，９，１０−テトラプロピルペンタセン３６１ｍｇをＴＨＦ４５ｍｌに溶解させ、ジエチルアミノサルファートリフルオライドを８倍当量滴下し、室温で３日間反応させた。
水を加えて反応を終了させたら、クロロホルムで反応生成物等を抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相中の有機溶媒を減圧留去し、得られた残渣について再沈殿を行うと、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラプロピルペンタセン３６ｍｇが得られた。この反応における収率は１０％であった。
【００９６】
得られた６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラプロピルペンタセンについて、質量分析を行った。結果は以下の通りである。
ＦＡＢ−ＭＳ（ＮＢＡ）：ｍ／ｚ＝４８３
また、重水素化クロロホルムを溶媒として用いて、室温にて核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定を行った。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）：δ１．０８（ｔ，１２Ｈ）、１．７４〜１．８０（ｍ，８Ｈ）、２．７６（ｔ，８Ｈ）、７．７６（ｓ，４Ｈ）、９．０３（ｓ，４Ｈ）
【００９７】
〔実施例３：６，１３−ジフルオロ−２，３−ジプロピルペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
２，３−ジプロピル−６，１３−ペンタセンキノン３１４ｍｇをＴＨＦ６０ｍｌに溶解させた溶液に、水素化リチウムトリエチルボレートのＴＨＦ溶液（濃度は１ｍｏｌ／１０００ｍｌ）を６ｍｌ加え、窒素雰囲気下で２０時間加熱還流させた。得られた溶液に希塩酸を加えて中和した後に、有機相を分離，濃縮，及び真空乾燥することにより、６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシ−２，３−ジプロピルペンタセンをほぼ定量的に得た。
【００９８】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシ−２，３−ジプロピルペンタセン３１７ｍｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解させ、ジエチルアミノサルファートリフルオライドを８倍当量滴下し、室温で３日間反応させた。
水を加えて反応を終了させたら、クロロホルムで反応生成物等を抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相中の有機溶媒を減圧留去し、得られた残渣をエタノールから再沈殿を行うと、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３−ジプロピルペンタセン３４ｍｇが得られた。この反応における収率は１１％であった。
【００９９】
得られた６，１３−ジフルオロ−２，３−ジプロピルペンタセンについて、質量分析を行った。結果は以下の通りである。
ＦＡＢ−ＭＳ（ＮＢＡ）：ｍ／ｚ＝３９９
また、重水素化クロロホルムを溶媒として用いて、室温にて核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定を行った。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）：δ１．０８（ｔ，６Ｈ）、１．７５〜１．８２（ｍ，４Ｈ）、２．７６（ｔ，４Ｈ）、７．３９（ｄｄ，２Ｈ）、７．７７（ｓ，２Ｈ）、８．０１（ｄｄ，２Ｈ）、８．９２（ｓ，２Ｈ）、９．０８（ｓ，２Ｈ）
【０１００】
〔実施例４：６，１３−ジフルオロ−２，３−ジヘキシルペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
２，３−ジヘキシル−６，１３−ペンタセンキノン３３４ｍｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた溶液に、水素化リチウムトリエチルボレートのＴＨＦ溶液（濃度は１ｍｏｌ／１０００ｍｌ）を１１ｍｌ加え、窒素雰囲気下で２０時間加熱還流させた。得られた溶液に希塩酸を加えて中和した後に、有機相を分離，濃縮，及び真空乾燥することにより、２，３−ジヘキシル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセンをほぼ定量的に得た。
【０１０１】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、２，３−ジヘキシル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセン３３６ｍｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解させ、ジエチルアミノサルファートリフルオライドを８倍当量滴下し、室温で３日間反応させた。
水を加えて反応を終了させたら、クロロホルムで反応生成物等を抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相中の有機溶媒を減圧留去し、得られた残渣について再沈殿を行うと、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３−ジヘキシルペンタセン４０ｍｇが得られた。この反応における収率は１２％であった。
【０１０２】
得られた６，１３−ジフルオロ−２，３−ジヘキシルペンタセンについて、質量分析を行った。結果は以下の通りである。
ＦＡＢ−ＭＳ（ＮＢＡ）：ｍ／ｚ＝４８３
また、重水素化クロロホルムを溶媒として用いて、室温にて核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定を行った。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）：δ０．９０（ｔ，６Ｈ）、１．２８〜１．４８（ｍ，１２Ｈ）、１．６６〜１．７４（ｍ，４Ｈ）、２．７２（ｔ，４Ｈ）、７．３５（ｄｄ，２Ｈ）、７．６９（ｓ，２Ｈ）、７．９６（ｄｄ，２Ｈ）、８．９４（ｓ，２Ｈ）、９．０６（ｓ，２Ｈ）
【０１０３】
〔実施例５：２，３−ジエチル−６，１３−ジフルオロペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
２，３−ジエチル−６，１３−ペンタセンキノン１５０ｍｇをＴＨＦ３０ｍｌに溶解させた溶液に、水素化リチウムトリエチルボレートのＴＨＦ溶液（濃度は１ｍｏｌ／１０００ｍｌ）を３．２ｍｌ加え、窒素雰囲気下、室温で２時間反応させた。得られた溶液に希塩酸を加えて中和した後に、有機相を分離，濃縮，及び真空乾燥することにより、２，３−ジエチル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセンをほぼ定量的に得た。
【０１０４】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、２，３−ジエチル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセン７５ｍｇをＴＨＦ４ｍｌに溶解させ、ジエチルアミノサルファートリフルオライドを８倍当量滴下し、室温で３日間反応させた。
水を加えて反応を終了させたら、クロロホルムで反応生成物等を抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相中の有機溶媒を減圧留去し、得られた残渣を洗浄すると、純粋な２，３−ジエチル−６，１３−ジフルオロペンタセン１８ｍｇが得られた。この反応における収率は２４％であった。
【０１０５】
得られた２，３−ジエチル−６，１３−ジフルオロペンタセンについて、質量分析を行った。結果は以下の通りである。
ＦＡＢ−ＭＳ（ＮＢＡ）：ｍ／ｚ＝３７１
また、重水素化クロロホルムを溶媒として用いて、室温にて核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定を行った。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）：δ１．３８（ｔ，６Ｈ）、２．８０（ｑ，４Ｈ）、７．３７（ｄｄ，２Ｈ）、７．７６（ｓ，２Ｈ）、７．９８（ｄｄ，２Ｈ）、９．０３（ｓ，２Ｈ）、９．１１（ｓ，２Ｈ）
【０１０６】
〔実施例６：６，１３−ジフルオロ−２，３−（メチレンジオキシ）ペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
２，３−（メチレンジオキシ）−６，１３−ペンタセンキノン５７ｍｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解させた溶液に、水素化リチウムトリエチルボレートのＴＨＦ溶液（濃度は１ｍｏｌ／１０００ｍｌ）を１．６ｍｌ加え、窒素雰囲気下、室温で１時間反応させた。得られた溶液に希塩酸を加えて中和した後に、有機相を分離，濃縮，及び真空乾燥することにより、６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシ−２，３−（メチレンジオキシ）ペンタセンをほぼ定量的に得た。
【０１０７】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシ−２，３−（メチレンジオキシ）ペンタセン５７ｍｇをＴＨＦ３ｍｌに溶解させ、ジエチルアミノサルファートリフルオライドを８倍当量滴下し、室温で３日間反応させた。
水を加えて反応を終了させたら、クロロホルムで反応生成物等を抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相中の有機溶媒を減圧留去し、得られた残渣を洗浄すると、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３−（メチレンジオキシ）ペンタセン１０ｍｇが得られた。この反応における収率は１８％であった。
【０１０８】
得られた６，１３−ジフルオロ−２，３−（メチレンジオキシ）ペンタセンについて、質量分析を行った。結果は以下の通りである。
ＦＡＢ−ＭＳ（ＮＢＡ）：ｍ／ｚ＝４０２
また、重水素化クロロホルムを溶媒として用いて、室温にて核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定を行った。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）：δ６．０７（ｓ，２Ｈ）、７．２０（ｓ，２Ｈ）、７．４１（ｄｄ，２Ｈ）、８．０２（ｄｄ，２Ｈ）、８．８８（ｓ，２Ｈ）、９．１４（ｓ，２Ｈ）
【０１０９】
〔実施例７：ペンタセンキノン誘導体のフッ素化を経る６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
窒素雰囲気下において、２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ペンタセンキノン６４９ｍｇをステンレス製オートクレーブ装置の容器（容積５００ｍｌ）に加えて密閉し、該容器を−４０℃以下に冷却した。そして、ガス導入管から無水フッ化水素（ＨＦ）１５０ｇ、次いでＳＦ4 １２０ｇを仕込み密閉した。１００℃で４８時間反応させた後、ガス成分及び無水フッ化水素をアルカリスクラバーへと廃棄し、さらに窒素ガスで容器内を十分置換した。得られた反応生成物をクロロホルムで抽出し、飽和ＮａＣＯ3 水溶液で中和した。有機相を分離，濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して６，６，１３，１３−テトラフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロペンタセンをほぼ定量的に得た。
【０１１０】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、６，６，１３，１３−テトラフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロペンタセン６９ｍｇと亜鉛粉６５０ｍｇをステンレス製オートクレーブ装置の容器（容積５０ｍｌ）に入れて密閉し、２５０℃で５時間反応させた。得られた固体に希塩酸を加え、水及びエタノールで洗浄すると、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセン１５ｍｇが得られた。この反応における収率は２３％であった。
【０１１１】
〔実施例８：ヒドロキシペンタセン誘導体のハロゲン化を経る６，１３−ジクロロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセンの合成〕
〔中間体の合成方法について〕
窒素雰囲気下において、２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロ−６，１３−ジヒドロキシペンタセン３８２ｍｇを四塩化炭素１０ｍｌに溶解させ、これにトリフェニルホスフィン６８ｍｇを加えた。１時間加熱撹拌した後、室温に冷却し、沈殿したトリフェニルホスフィンを濾別した。溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、純粋な６，１３−ジクロロ−２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロペンタセンを定量的に得た。
【０１１２】
〔ポリアセン化合物の製造方法について〕
窒素雰囲気下において、６，１３−ジクロロ−２，３，９，１０−テトラヘキシル−６，１３−ジヒドロペンタセン７２ｍｇをトルエン８ｍｌに溶解し、窒素雰囲気下でクロラニル７８ｍｇを加えて３時間加熱環流した。溶媒を減圧留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、６，１３−ジクロロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセン１２ｍｇが得られた。この反応における収率は１８％であった。
【０１１３】
〔実施例９：フッ素以外のハロゲン基を有するハロゲン化ポリアセン化合物のハロゲン基をフッ素に変換することによる６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセンの合成〕
窒素雰囲気下において、６，１３−ジクロロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセン６８ｍｇ、ＫＦ・Ｈ2 Ｏ４７ｍｇ、臭化ヘキサデシルトリブチルホスホニウム５ｍｇ、及び水３０ｍｌをステンレス製オートクレーブ装置の容器（容積２００ｍｌ）に入れて密閉し、１６０℃で７時間反応させた。有機相を分離し、水，濃硫酸，水，エタノールの順に洗浄し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、純粋な６，１３−ジフルオロ−２，３，９，１０−テトラヘキシルペンタセン５ｍｇが得られた。この反応における収率は７％であった。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、エレクトロニクス，フォトニクス，バイオエレクトロニクス等において好適である。