(57)【要約】【課題】キャリア移動度が高い非発光性有機半導体デバイス用塗布液、有機トランジスタ、化合物、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機トランジスタ用材料、有機トランジスタの製造方法および有機半導体膜の製造方法の提供。【解決手段】一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む非発光性有機半導体デバイス用塗布液（一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい）。2018064101.tif 000035【選択図】図４
2018064101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
一般式（２）
【化１】
2018064101.tif 000031
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項２】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす、請求項１に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
条件Ａ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ｂ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
【請求項３】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たす、請求項２に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
条件Ａ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項４】
前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
を表し、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい、請求項３に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
【請求項５】
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
エーテル構造またはエステル結合を介して置換基で置換された炭素数３〜１５の直鎖アルキル基である、請求項３または４に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
【請求項６】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｂを満たす、請求項２に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
条件Ｂ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す。
【請求項７】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｃを満たす、請求項２に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
条件Ｃ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である。
【請求項８】
前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
エーテル構造またはエステル結合を介して置換基で置換された炭素数１または２のアルキル基である、請求項７に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
【請求項９】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｄを満たす、請求項２に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
条件Ｄ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
【請求項１０】
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11は無置換の直鎖のアルキル基であり、Ｒ12はＲ11とは異なる置換または無置換の直鎖または分岐アルキル基である、請求項９に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
【請求項１１】
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に無置換の直鎖のアルキル基であり、Ｒ11とＲ12とは互いに異なる構造である、請求項１０に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
【請求項１２】
下記一般式（２）で表される化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタ；
一般式（２）
【化２】
2018064101.tif 000032
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項１３】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たす、請求項１２に記載の有機トランジスタ；
条件Ａ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項１４】
下記一般式（２）で表される化合物であって、
下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす、化合物；
一般式（２）
【化３】
2018064101.tif 000033
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ａ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ｂ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
【請求項１５】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たす、請求項１４に記載の化合物；
条件Ａ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。
【請求項１７】
請求項１４または１５に記載の化合物を含有する有機トランジスタ用材料。
【請求項１８】
請求項１４または１５に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
【請求項１９】
請求項１４または１５に記載の化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタ。
【請求項２０】
請求項１〜１１および１８のいずれか一項に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液を基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体活性層を作製する工程を含む有機トランジスタの製造方法。
【請求項２１】
下記一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む塗布液を、
基板Ａと、前記基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、前記基板Ａと前記部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
前記基板Ａと前記部材Ｂの両方に接するように前記基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した前記塗布液を徐々に乾燥させることにより前記一般式（２）で表される化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する、有機半導体膜の製造方法；
ただし、前記基板Ａと前記部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、前記基板Ａと前記部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、前記塗布液を滴下または乾燥させる際に前記基板Ａと前記部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい；
一般式（２）
【化４】
2018064101.tif 000034
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項２２】
請求項１４または１５に記載の化合物を溶媒に溶解した塗布液を、
基板Ａと、前記基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、前記基板Ａと前記部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
前記基板Ａと前記部材Ｂの両方に接するように前記基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した前記塗布液を徐々に乾燥させることにより請求項１４または１５に記載の化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する、有機半導体膜の製造方法；
ただし、前記基板Ａと前記部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、前記基板Ａと前記部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、前記塗布液を滴下または乾燥させる際に前記基板Ａと前記部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非発光性有機半導体デバイス用塗布液、有機トランジスタ、化合物、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機トランジスタ用材料、有機トランジスタの製造方法および有機半導体膜の製造方法に関する。詳しくは、本発明は、チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェン骨格構造を有する化合物、ならびに、チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェン骨格構造を有する化合物、を用いる非発光性有機半導体デバイス用塗布液、有機トランジスタ、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機トランジスタ用材料、有機トランジスタの製造方法および有機半導体膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体材料を用いたデバイスは、従来のシリコンなどの無機半導体材料を用いたデバイスと比較して、様々な優位性が見込まれているため、高い関心を集めている。有機半導体材料を用いたデバイスの例としては、有機半導体材料を光電変換材料として用いた有機薄膜太陽電池や固体撮像素子などの光電変換素子や、非発光性（本明細書中、「非発光性」とは、室温、大気下０．１ｍＷ／ｃｍ2の電流密度でデバイスに電流を流した場合に、１ｌｍ／Ｗ以下の発光効率のことを言う。非発光性有機半導体デバイスと言えば、有機電界発光素子などの発光性有機半導体デバイスを除く有機半導体デバイスを意味する）の有機トランジスタ（有機薄膜トランジスタと言われることもある）が挙げられる。有機半導体材料を用いたデバイスは、無機半導体材料を用いたデバイスと比べて低温、低コストで大面積の素子を作製できる可能性がある。さらに分子構造を変化させることで容易に材料特性を変化させることが可能であるため材料のバリエーションが豊富であり、無機半導体材料ではなし得なかったような機能や素子を実現することができる。
【０００３】
有機トランジスタ材料としては、縮合環を有する化合物を半導体活性層に用いることで、キャリア移動度を高め、トランジスタ性能を高めることが検討されている。
ここで、有機トランジスタ用材料として、チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェン（以下、ＴＢＢＴとも言う）構造を内部に有する化合物が知られている。例えば、非特許文献１は、チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェンに炭素数６のアルキル基が置換した化合物Ｃ６−ＴＢＢＴや、炭素数１２のアルキル基が置換した化合物Ｃ１２−ＴＢＢＴの合成方法と物性として、吸収・発光スペクトル、ＣＶ（サイクリックボルタンメトリー）を開示している。なお、非特許文献１には、有機トランジスタへの応用は非特許文献１のイントロダクション部に記載あるが、溶液の吸収・発光スペクトルや酸化還元電位を測定しているのみであり、膜の形成や、膜としての物性、キャリア移動度等の有機トランジスタ特性評価等の記載は無かった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ６６  （２０１０）  ８７７８〜８７８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況のもと、本発明者らが非特許文献１に記載の化合物を用いた有機トランジスタについて検討したところ、ＴＢＢＴ構造を内部に有する化合物を用いて酸化還元電位や吸収・発光スペクトルを測定するための溶液をそのまま用いて塗布膜を形成させてもキャリア移動度を高くできないことがわかった。そのため、キャリア移動度の改善が求められることがわかった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、キャリア移動度が高い有機トランジスタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェン（以下、ＴＢＢＴとも言う）構造を内部に有する骨格に対して、特定の置換基を置換させることで、キャリア移動度が高い有機トランジスタが得られることを見出し、本発明に至った。
上記課題を解決するための具体的な手段である本発明は、以下の構成を有する。
【０００８】
［１］  下記一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
一般式（２）
【化１】
2018064101.tif 000003
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［２］  ［１］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たすことが好ましい；
条件Ａ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ｂ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
［３］  ［２］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たすことが好ましい；
条件Ａ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［４］  ［３］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
を表すことが好ましく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［５］  ［３］または［４］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
エーテル構造またはエステル結合を介して置換基で置換された炭素数３〜１５の直鎖アルキル基であることが好ましい。
［６］  ［２］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｂを満たすことが好ましい；
条件Ｂ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す。
［７］  ［２］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｃを満たすことが好ましい；
条件Ｃ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である。
［８］  ［７］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
エーテル構造またはエステル結合を介して置換基で置換された炭素数１または２のアルキル基であることが好ましい。
［９］  ［２］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｄを満たすことが好ましい；
条件Ｄ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
［１０］  ［９］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11は無置換の直鎖のアルキル基であり、Ｒ12はＲ11とは異なる置換または無置換の直鎖または分岐アルキル基であることが好ましい。
［１１］  ［１０］に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に無置換の直鎖のアルキル基であり、Ｒ11とＲ12とは互いに異なる構造であることが好ましい。
［１２］  下記一般式（２）で表される化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタ；
一般式（２）
【化２】
2018064101.tif 000004
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［１３］  ［１２］に記載の有機トランジスタは、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たすことが好ましい；
条件Ａ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［１４］  下記一般式（２）で表される化合物であって、
下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす、化合物；
一般式（２）
【化３】
2018064101.tif 000005
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ａ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ｂ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
［１５］  ［１４］に記載の化合物は、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たすことが好ましい；
条件Ａ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［１６］  ［１４］または［１５］に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。
［１７］  ［１４］または［１５］に記載の化合物を含有する有機トランジスタ用材料。
［１８］  ［１４］または［１５］に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布液。
［１９］  ［１４］または［１５］に記載の化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタ。
［２０］  ［１］〜［１１］および［１８］のいずれか一つに記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液を基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体活性層を作製する工程を含む有機トランジスタの製造方法。
［２１］  下記一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む塗布液を、
基板Ａと、基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した塗布液を徐々に乾燥させることにより一般式（２）で表される化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する、有機半導体膜の製造方法；
ただし、基板Ａと部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、塗布液を滴下または乾燥させる際に基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい；
一般式（２）
【化４】
2018064101.tif 000006
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［２２］  ［１４］または［１５］に記載の化合物を溶媒に溶解した塗布液を、
基板Ａと、基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した塗布液を徐々に乾燥させることにより［１４］または［１５］に記載の化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する、有機半導体膜の製造方法；
ただし、基板Ａと部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、塗布液を滴下または乾燥させる際に基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい。
［１０１］  ［１］〜［１１］のいずれか一つに記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、沸点１００℃以上の溶媒が非ハロゲン系溶媒であることが好ましい。
［１０２］  ［１］〜［１１］および［１８］のいずれか一つに記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物の濃度が０．４質量％以上であることが好ましい。
［１０３］  ［１］〜［１１］および［１８］のいずれか一つに記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物を２種以上含むことが好ましい。
［１０４］  ［１］〜［１１］および［１８］のいずれか一つに記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
［１０５］  ［１］〜［１１］および［１８］のいずれか一つに記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、ポリマーを含むことが好ましい。
［１０６］  下記一般式（２）で表される化合物を含む塗布膜。
一般式（２）
【化５】
2018064101.tif 000007
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
［１０７］  ［１４］または［１５］に記載の化合物を含む塗布膜。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、キャリア移動度が高い有機トランジスタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施例でＦＥＴ特性測定用基板として製造した有機トランジスタの一例の構造の断面を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施例でＦＥＴ特性測定用基板として製造した有機トランジスタの構造の断面を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の有機半導体膜の製造方法の一例を示す概略図である。詳しくは、基板Ａと、基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態を維持しながら、基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に塗布液を滴下し、基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させて滴下した塗布液を徐々に乾燥させる態様の概略図である。
【図４】図４は、本発明の有機半導体膜の製造方法の他の一例を示す概略図である。詳しくは、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に塗布液を滴下し、基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させて滴下した塗布液を徐々に乾燥させる態様の概略図である。
【図５】図５は、本発明の有機半導体膜の製造方法の他の一例を示す概略図である。詳しくは、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に塗布液を滴下し、基板Ａと部材Ｂとの位置関係を動かして滴下した塗布液を徐々に乾燥させる態様の概略図である。
【図６】図６は、本発明の有機半導体膜の製造方法に用いられる基板Ａと部材Ｂの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明において、各一般式の説明において特に区別されずに用いられている場合における水素原子は同位体（重水素原子等）も含んでいることを表す。さらに、置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。
【００１２】
［非発光性有機半導体デバイス用塗布液・有機トランジスタ・化合物］
本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液の第１の態様は、下記一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む；
一般式（２）
【化６】
2018064101.tif 000008
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液の第２の態様は、後述の本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布液である。
【００１３】
本発明の有機トランジスタの第１の態様は、下記一般式（２）で表される化合物を半導体活性層に含む。
一般式（２）
【化７】
2018064101.tif 000009
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
なお、本発明の有機トランジスタの第１の態様は、半導体活性層が一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含んでいてもよく、半導体活性層が一般式（２）で表される化合物（ただし、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす化合物を除く）と沸点１００℃以上の溶媒を含んでいてもよい。
また、本発明の有機トランジスタの第１の態様は、半導体活性層が一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む液から製造されてなることが好ましく、半導体活性層が一般式（２）で表される化合物（ただし、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす化合物を除く）と沸点１００℃以上の溶媒を含む液から製造されてなることがより好ましい。
本発明の有機トランジスタの第２の態様は、後述の本発明の化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタである。
【００１４】
これらのような構成により、本発明の有機トランジスタは、キャリア移動度が高い。また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、キャリア移動度が高い本発明の有機トランジスタを提供できる。いかなる理論に拘泥するものでもないが、第１の態様では、特定の置換基を有する一般式（２）で表される化合物を用いると、理由は詳細に判明していないが（溶解性が向上するなどの影響もあると思われる）、キャリア移動度が高い有機トランジスタを得られると考えられる。第１の態様では、製膜時の乾燥を遅くするためにさらに高沸点溶媒を用いることが好ましく、特に半導体活性層が一般式（２）で表される化合物（ただし、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす化合物を除く）を用いる場合にキャリア移動度が高い有機トランジスタをより得やすくなる。また、第２の態様では、特定の置換基を有する後述の本発明の化合物を用いると、理由は詳細に判明していないが（溶解性が向上するなどの影響もあると思われる）、キャリア移動度が高い有機トランジスタを得られると考えられる。
【００１５】
なお、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子材料として有用なものが、ただちに有機トランジスタ用半導体材料として有用であると言うことはできない。これは、有機ＥＬ素子と有機トランジスタでは、有機化合物に求められる特性が異なるためである。有機ＥＬ素子を駆動するには１０-3ｃｍ2／Ｖｓ程度の移動度があれば十分であり、有機ＥＬ特性向上には電荷輸送性よりもむしろ発光効率を高めることが重要であり、発光効率が高く、面内での発光が均一な素子が求められている。通常、結晶性の高い（移動度が高い）有機化合物は、面内の電界強度不均一、発光不均一、発光クエンチ等、発光欠陥を生じさせる原因となるため、有機ＥＬ素子用材料は結晶性を低くし、アモルファス性の高い材料（低い移動度）が望まれる。一方、有機トランジスタ用半導体材料では、求められる移動度が格段に高いため、分子の配列秩序が高い、結晶性が高い有機化合物が求められている。また、高い移動度発現のため、π共役平面は基板に対して直立していることが好ましい。
【００１６】
まず、後述の本発明の有機半導体膜の製造方法の塗布液としても用いることができる、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液について説明する。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液の第１の態様と第２の態様について、まとめて以下に説明する。
【００１７】
＜一般式（２）で表される化合物＞
下記一般式（２）で表される化合物について説明する。
一般式（２）
【化８】
2018064101.tif 000010
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
一般式（２）で表される化合物の構造の好ましい態様について説明する。
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12が表すアルキル基は、特に制限はないが、炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、直鎖であっても、分岐であっても、環状であってもよい。一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12が表すアルキル基は、総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基であることがより好ましい。Ｒ11およびＲ12が表すアルキル基の特に好ましい範囲は、後述の条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす範囲と同様である。
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12が表すアルケニル基は、特に制限はないが、炭素数２〜３０のアルケニル基が好ましく、炭素数３〜１８のアルケニル基より好ましく、炭素数５〜１３のアルケニル基が特に好ましい。
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12が表すアルキニル基は、特に制限はないが、炭素数２〜３０のアルキニル基が好ましく、炭素数３〜１８のアルキニル基より好ましく、炭素数５〜１３のアルキニル基が特に好ましい。
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12が表すアルコキシ基は、特に制限はないが、炭素数１〜３０のアルコキシ基が好ましく、炭素数３〜１８のアルコキシ基より好ましく、炭素数５〜１３のアルコキシ基が特に好ましい。
上述の一般式（２）で表される化合物は、Ｒ11およびＲ12がアルキル基であることが好ましい。
【００１８】
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12が表すアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基がさらに置換基を有する場合、この置換基としては特に制限はないが、ハロゲン原子、アルケニル基（エテニル基、１−ペンテニル基、１−ヘプタニル基、シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基等を含む）、アルキニル基（１−ペンチニル基、トリメチルシリルエチニル基、トリエチルシリルエチニル基、トリ−ｉ−プロピルシリルエチニル基、２−ｐ−プロピルフェニルエチニル基等を含む）、アリール基（フェニル基、ナフチル基、ｐ−ペンチルフェニル基、３，４−ジペンチルフェニル基、ｐ−ヘプトキシフェニル基、３，４−ジヘプトキシフェニル基の炭素数６〜２０のアリール基等を含む）、複素環基（ヘテロ環基といってもよい。２−ヘキシルフラニル基等を含む）、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アシル基（ヘキサノイル基、ベンゾイル基等を含む）、アルコキシ基（ブトキシ基等を含む）、アリールオキシ基（フェノキシ基等を含む）、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基（ウレイド基含む）、アルコキシおよびアリールオキシカルボニルアミノ基、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルおよびアリールチオ基（メチルチオ基、オクチルチオ基等を含む）、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アルキルおよびアリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールおよびヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基（ジトリメチルシロキシメチルブトキシ基等）、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基（−Ｂ（ＯＨ）2）、ホスファト基（−ＯＰＯ（ＯＨ）2）、スルファト基（−ＯＳＯ3Ｈ）、その他の公知の置換基が挙げられる。これらの中で、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基が特に好ましく、ハロゲン原子、アルコキシ基が最も好ましい。
また、これら置換基は、さらに上記置換基を有していてもよい。
【００１９】
上述の一般式（２）で表される化合物は、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよく、ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。一般式（２）中の芳香族部分に置換するハロゲン原子の個数は０〜６個であることが好ましく、０〜４個であることがより好ましく、０〜２個であることが特に好ましく、０個であることがより特に好ましい。
なお、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子以外の置換基が置換した場合も、一般式（２）中の芳香族部分が無置換の場合または一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換した場合と同様に高キャリア移動度の有機トランジスタが得られ、一般式（２）で表される化合物に高溶解性等の機能を付与することが可能である。
上述の一般式（２）で表される化合物は、一般式（２）中のＲ11またはＲ12が置換しているチオフェン環部分にＲ11およびＲ12以外の置換基がさらに置換した場合も、Ｒ11またはＲ12が置換しているチオフェン環部分が無置換の場合と同様に高キャリア移動度の有機トランジスタが得られ、一般式（２）で表される化合物に高溶解性等の機能を付与することが可能である。
【００２０】
（本発明の化合物）
本発明では、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たすことが好ましい；
条件Ａ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ｂ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす化合物は新規化合物であって、本発明の化合物と言う。すなわち、本発明の化合物は、一般式（２）で表される化合物であって、下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす化合物である。本発明の化合物は、本発明の有機トランジスタにおいて、後述の半導体活性層に含まれる。すなわち、本発明の化合物は、有機トランジスタ用材料として用いることができる。
特に、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ６６  （２０１０）  ８７７８〜８７８４に記載されているチエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェンに炭素数６のアルキル基が置換した化合物Ｃ６−ＴＢＢＴや、炭素数１２のアルキル基が置換した化合物Ｃ１２−ＴＢＢＴに対し、本発明の化合物を半導体活性層に含むことで、本発明の有機トランジスタの中でもよりキャリア移動度が高まる。
いかなる理由に拘泥するものでもないが、この理由として本発明者らは以下の理由を考える。本発明の化合物が満たすような特定のアルキル鎖長、または形状を選択することにより、分子間の軌道の重なりが大きくなることによって、本発明の有機トランジスタの中でもよりキャリア移動度を高めることができる。
【００２１】
以下、一般式（２）で表される化合物の好ましい態様である条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃおよび条件Ｄについて説明する。
【００２２】
（条件Ａ）
本発明では、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ａを満たすことがより好ましい；
条件Ａ：一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表し、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【００２３】
Ｒ11およびＲ12が表す炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基としては、炭素数８または１０の直鎖アルキル基であることがより好ましく、炭素数１０の直鎖アルキル基であることが特に好ましい。上記の範囲の長鎖アルキル基であること、特に長鎖の直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、キャリア移動度を高めることができる観点から好ましい。
【００２４】
Ｒ11およびＲ12が表す炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基は、炭素数５〜１５であり炭素数が奇数の無置換直鎖アルキル基であることが好ましく、炭素数７〜１３であり炭素数が奇数の無置換直鎖アルキル基であることがより好ましく、炭素数９または１１の無置換直鎖アルキル基であることが特に好ましい。
【００２５】
Ｒ11およびＲ12は直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、キャリア移動度を高めることができる観点から好ましい。一方、有機溶媒への溶解度を高める観点からはＲ11およびＲ12が分枝アルキル基であってもよい。
【００２６】
Ｒ11およびＲ12が炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または炭素数３〜１８の置換の分岐アルキル基である場合の置換基としては、特に限定はないが、ハロゲン原子、アルケニル基（エテニル基、１−ペンテニル基、１−ヘプタニル基、シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基等を含む）、アルキニル基（１−ペンチニル基、トリメチルシリルエチニル基、トリエチルシリルエチニル基、トリ−ｉ−プロピルシリルエチニル基、２−ｐ−プロピルフェニルエチニル基等を含む）、アリール基（フェニル基、ナフチル基、ｐ−ペンチルフェニル基、３，４−ジペンチルフェニル基、ｐ−ヘプトキシフェニル基、３，４−ジヘプトキシフェニル基の炭素数６〜２０のアリール基等を含む）、複素環基（ヘテロ環基といってもよい。２−ヘキシルフラニル基等を含む）、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アシル基（ヘキサノイル基、ベンゾイル基等を含む）、アルコキシ基（ブトキシ基等を含む）、アリールオキシ基（フェノキシ基等を含む）、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基（ウレイド基含む）、アルコキシおよびアリールオキシカルボニルアミノ基、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルおよびアリールチオ基（メチルチオ基、オクチルチオ基等を含む）、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アルキルおよびアリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールおよびヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基（ジトリメチルシロキシメチルブトキシ基等）、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基（−Ｂ（ＯＨ）2）、ホスファト基（−ＯＰＯ（ＯＨ）2）、スルファト基（−ＯＳＯ3Ｈ）、その他の公知の置換基が挙げられる。
また、これら置換基は、さらに上記置換基を有していてもよい。
これらの中でも、とりうる置換基として、ハロゲン原子、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、複素環基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルオキシカルボニル基が好ましく、フッ素原子、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜１２のアルケニル基（１−アルケニル基であることが好ましい）、炭素数２〜１２のアルキニル基、炭素数１〜１１のアルコキシ基、アシルオキシ基、炭素数１〜１２のアルキルチオ基、アルキルオキシカルボニル基がより好ましく、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基が特に好ましく、ハロゲン原子、アルコキシ基が最も好ましい。
なお、Ｒ11およびＲ12がフッ素原子で置換されたアルキル基である場合は、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されていても、全てがフッ素原子で置換されてパーフルオロアルキル基を形成してもよい。
ただし、Ｒ11およびＲ12は無置換の直鎖アルキル基または分岐アルキル基であることが好ましい。
【００２７】
Ｒ11およびＲ12が炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基である場合、炭素数３〜１３の置換の直鎖アルキル基が好ましく、炭素数３〜１１の置換の直鎖アルキル基がより好ましく、炭素数５〜１１の置換の直鎖アルキル基が特に好ましく、炭素数７〜１１の置換の直鎖アルキル基がより特に好ましい。
【００２８】
Ｒ11およびＲ12が炭素数３〜１８の置換の分岐アルキル基である場合、炭素数３〜１５の置換の分岐アルキル基が好ましく、炭素数３〜１３の置換の分岐アルキル基がより好ましく、炭素数３〜１１の置換の分岐アルキル基が特に好ましく、炭素数７〜１１の置換の分岐アルキル基がより特に好ましい。
【００２９】
また、Ｒ11およびＲ12が置換基を有する直鎖アルキル基または分岐アルキル基である場合、直鎖アルキル基中の隣り合わない−ＣＨ2−基、あるいは、分岐アルキル基中の隣り合わない−ＣＨ2−基、３価の三級炭素原子連結基または４価の四級炭素原子連結基は、それぞれ独立に他の原子連結基に置換されていてもよい。この場合の他の原子連結基としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＳ−、−ＳＣＯ−、−ＮＲＣＯ−又は−ＣＯＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基）などを挙げることができる。
ただし、Ｒ11およびＲ12は、直鎖アルキル基中の隣り合わない−ＣＨ2−基、あるいは、分岐アルキル基中の隣り合わない−ＣＨ2−基、３価の三級炭素原子連結基または４価の四級炭素原子連結基が他の原子連結基に置換されていないことが好ましい。
【００３０】
本発明では、一般式（２）で表され、条件Ａを満たす化合物の中でも、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
を表すことが好ましく、
一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【００３１】
本発明では、一般式（２）で表され、条件Ａを満たす化合物の中でも、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
エーテル構造またはエステル結合を介して置換基で置換された炭素数３〜１５の直鎖アルキル基であることが好ましい。
エーテル構造またはエステル結合を介して置換される置換基としては、Ｒ11およびＲ12がとり得る置換基を挙げることができ、その中でもアルキル基が好ましく、直鎖アルキル基であることがより好ましい。エーテル構造またはエステル結合を介して置換される置換基の炭素数は１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、２〜５であることが特に好ましい。
【００３２】
（条件Ｂ）
本発明では、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｂを満たすことがより好ましい；
条件Ｂ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す。
【００３３】
（条件Ｃ）
本発明では、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｃを満たすことがより好ましい；
条件Ｃ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数１または２の置換のアルキル基である。
条件Ｃを満たす中でも、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、エーテル構造またはエステル結合を介して置換基で置換された炭素数１または２のアルキル基であることが好ましい。
エーテル構造またはエステル結合を介して置換される置換基としては、Ｒ11およびＲ12がとり得る置換基を挙げることができ、その中でもアルキル基が好ましく、直鎖アルキル基であることがより好ましい。エーテル構造またはエステル結合を介して置換される置換基の炭素数は１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、２〜５であることが特に好ましい。
【００３４】
（条件Ｄ）
本発明では、一般式（２）で表される化合物が、下記条件Ｄを満たすことがより好ましい；
条件Ｄ：一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
条件Ｄを満たす中でも、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11は無置換の直鎖のアルキル基であり、Ｒ12はＲ11とは異なる置換または無置換の直鎖または分岐アルキル基であることが好ましい。その中でも、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に無置換の直鎖のアルキル基であり、Ｒ11とＲ12とは互いに異なる構造であることが好ましい。
【００３５】
Ｒ11およびＲ12の総炭素数は、それぞれ独立に３〜３０であることが好ましく、７〜３０であることがより好ましく、７〜２０であることが特に好ましく、７〜１５であることがより特に好ましく、７〜１１であることがさらにより特に好ましく、９〜１１であることがさらに特により特に好ましい。Ｒ11およびＲ12の総炭素数は、それぞれ独立に上記範囲の下限値以上であると、キャリア移動度が高くなる。Ｒ11およびＲ12の総炭素数が上記範囲の上限値以下であると、有機溶媒に対する溶解性が高くなる。
【００３６】
上記一般式（２）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明で用いることができる一般式（２）で表される化合物は、これらの具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、下記表１および表２中のＲ11およびＲ12は、一般式（２）中のＲ11およびＲ12を表す。
【００３７】
【表１】
2018064101.tif 000011
【００３８】
【表２】
2018064101.tif 000012
【００３９】
【化９】
2018064101.tif 000013
2018064101.tif 000014
【００４０】
上記一般式（２）で表される化合物は、分子量が３０００以下であることが好ましく、２０００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、８５０以下であることが特に好ましい。分子量を上記上限値以下とすることにより、溶媒への溶解性を高めることができるため好ましい。
一方で、膜の膜質安定性の観点からは、分子量は２５０以上であることが好ましく、３００以上であることがより好ましく、３５０以上であることがさらに好ましい。
【００４１】
一般式（２）で表される化合物は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ６６  （２０１０）  ８７７８〜８７８４に記載の方法または後述の実施例記載の方法を参考に合成することができる。
一般式（２）で表される化合物の合成において、いかなる反応条件を用いてもよい。反応溶媒としては、いかなる溶媒を用いてもよい。また、環形成反応促進のために、酸または塩基を用いることが好ましく、特に酸を用いることが好ましい。最適な反応条件は、目的とする化合物の構造により異なるが、上記の文献に記載された具体的な反応条件または後述の実施例記載の方法を参考に設定することができる。
【００４２】
各種置換基を有する合成中間体は公知の反応を組み合わせて合成することができる。また、各置換基はいずれの中間体の段階で導入してもよい。中間体の合成後は、カラムクロマトグラフィー、再結晶等による精製を行った後、昇華精製により精製する事が好ましい。昇華精製により、有機不純物を分離できるだけでなく、無機塩や残留溶媒等を効果的に取り除くことができる。
【００４３】
＜溶媒＞
溶液プロセスを用いて基板上に成膜する場合、層を形成する材料を適当な有機溶媒（例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、アミルベンゼン、デカリン、１−メチルナフタレン、１−エチルナフタレン、１，６−ジメチルナフタレン、テトラリンなどの炭化水素系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、α−テトラロン、β−テトラロンなどのケトン系溶媒、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、クロロトルエン、１−フルオロナフタレンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、ピリジン、ピコリン、キノリン、チオフェン、３−ブチルチオフェン、チエノ[２，３−ｂ]チオフェン等の複素環系溶媒、２−クロロチオフェン、３−クロロチオフェン、２，５−ジクロロチオフェン、３，４−ジクロロチオフェン、２−ブロモチオフェン、３−ブロモチオフェン、２，３−ジブロモチオフェン、２，４−ジブロモチオフェン、２，５−ジブロモチオフェン、３，４−ジブロモチオフェン、３，４−ジクロロ−１，２，５−チアジアゾール等のハロゲン化複素環系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸−２−エチルヘキシル、γ−ブチロラクトン、酢酸フェニルなどのエステル系溶媒、例えば、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、４−エチルアニソール、ジメチルアニソール（２，３−、２，４−、２，５−、２，６−、３，４−、３，５−、３，６−のいずれか）、１，４−ベンゾジオキサン、２，３−ジヒドロベンゾフラン、フタラン、クロマン、イソクロマンなどのエーテル系溶媒、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−メチル−２−ピロリドン、１−メチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド・イミド系溶媒、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、リン酸トリメチルなどのリン酸エステル系溶媒、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル系溶媒、ニトロメタン、ニトロベンゼンなどのニトロ系溶媒および／または水に溶解、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により膜を形成することができる。溶媒は単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、複素環系溶媒、ハロゲン化複素環系溶媒またはエーテル系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、メシチレン、アミルベンゼン、テトラリン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、α−テトラロン、ジク��ロベンゼン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、２，３−ジヒドロベンゾフラン、フタラン、クロマン、イソクロマン、１−フルオロナフタレン、３−クロロチオフェン、２，５−ジブロモチオフェンがより好ましく、トルエン、キシレン、テトラリン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、α−テトラロン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、２，３−ジヒドロベンゾフラン、フタラン、クロマン、イソクロマン、１−フルオロナフタレン、３−クロロチオフェン、２，５−ジブロモチオフェンが特に好ましい。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液の第１の態様では、これらの溶媒の中でも沸点１００℃以上の溶媒を用いる。本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液の第１の態様は、沸点１００℃以上の溶媒を含むことで、膜質が良好な点と面積の大きな結晶を得ることができるという利点があり、本発明の有機半導体膜の製造方法に好適に用いられる。
また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液の第２の態様でも、沸点１００℃以上の溶媒を用いることが同様の観点から好ましい。
これらの観点からは沸点１００℃以上の溶媒が、沸点１５０℃以上であることがより好ましく、沸点１７５℃以上であることがさらに好ましく、沸点２００℃以上であることが特に好ましい。
また、沸点１００℃以上の溶媒が非ハロゲン系溶媒であることが環境負荷や人への毒性の観点から特に好ましい。
【００４４】
塗布液中の一般式（２）で表される化合物の濃度は、好ましくは、０．００５〜５質量％、より好ましくは０．０１〜３質量％、特に好ましくは０．１〜２質量％である。この範囲とすることにより、任意の厚さの膜を形成しやすい。さらに、非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物の濃度が０．４質量％以上であることが結晶サイズの大きな塗布膜を形成させやすく特に好ましい。なお、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ６６  （２０１０）  ８７７８〜８７８４では、酸化還元電位や発光・吸収を測定するための低濃度の溶液が記載されているが、非発光性有機半導体デバイス用塗布液の濃度が高い方が上述の観点で好ましい。
【００４５】
本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物を含み、ポリマーバインダーを含有しない態様も好ましい。
また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物とポリマーバインダーを含有してもよい。この場合、層を形成する材料とポリマーバインダーとを前述の適当な溶媒に溶解させ、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により膜を形成することができる。ポリマーバインダーとしては、後述のものから選択することができる。
【００４６】
非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、ポリマーを含むことが形成される塗布膜の膜質均一性の観点から好ましい。
【００４７】
非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、一般式（２）で表される化合物を１種のみ含んでもよく、２種以上含んでもよい。一般式（２）で表される化合物を２種以上含むことが塗布液の保管安定性（保管中の結晶析出抑止）の観点から好ましい。
【００４８】
非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上であることが各種印刷適性の観点から好ましい。
【００４９】
非発光性有機半導体デバイス用塗布液は、界面活性剤、酸化防止剤、結晶化制御剤、結晶配向制御剤、等、ポリマーバインダー以外の添加剤を含有しても良い。
【００５０】
界面活性剤の例としては、特に限定されるものではないが、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系界面活性剤、メガファックＦ１７１、Ｆ１７６（大日本インキ化学工業製）やフロラードＦＣ４３０（住友スリーエム製）やサーフィノールＥ１００４（旭硝子製）、ＯＭＮＯＶＡ社製のＰＦ６５６及びＰＦ６３２０、等のフッ素系界面活性剤、ポリシロキサンポリマーＫＰ−３４１（信越化学工業（株）製）、ＫＦ−４１０（信越化学工業（株）製）、ＫＦ−４１２（信越化学工業（株）製）、ＫＦ−９６−１００ｃｓ（信越化学工業（株）製）、ＢＹＫ−３２２（ＢＹＫ社製）、ＢＹＫ−３２３（ＢＹＫ社製）等のオルガノシロキサンポリマーが挙げられる。
界面活性剤の含有量は、塗布液中、約０．００１〜約１質量％であることが好ましい。
【００５１】
例えば、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、及びイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤の具体例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、テトラキス〔メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート〕、３，９−ビス｛２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカン等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、イルガノックス１０１０、イルガノックス１０３５、イルガノックス１０７６、イルガノックス１１３５、イルガノックス２４５、イルガノックス２５９、イルガノックス２９５、及びイルガノックス３１１４（以上、いずれもＢＡＳＦ社製）、アデカスタブ  ＡＯ−２０、アデカスタブ  ＡＯ−３０、アデカスタブ  ＡＯ−４０、アデカスタブ  ＡＯ−５０、アデカスタブ  ＡＯ−６０、アデカスタブ  ＡＯ−７０、アデカスタブ  ＡＯ−８０、アデカスタブ  ＡＯ−９０、及びアデカスタブ  ＡＯ−３３０（以上、いずれもＡＤＥＫＡ社製）、スミライザー  ＢＨＴ、スミライザー  ＢＰ−１０１、スミライザー  ＧＡ−８０、スミライザー  ＭＤＰ−Ｓ、スミライザー  ＢＢＭ−Ｓ、スミライザー  ＧＭ、スミライザー  ＧＳ（Ｆ）、及びスミライザー  ＧＰ（以上、いずれも住友化学工業社製）、ＨＯＳＴＡＮＯＸ  Ｏ１０、ＨＯＳＴＡＮＯＸ  Ｏ１６、ＨＯＳＴＡＮＯＸ  Ｏ１４、及びＨＯＳＴＡＮＯＸ  Ｏ３（以上、いずれもクラリアント社製）、アンテージ  ＢＨＴ、アンテージ  Ｗ−３００、アンテージ  Ｗ−４００、及びアンテージ  Ｗ５００（以上、いずれも川口化学工業社製）、並びにＳＥＥＮＯＸ  ２２４Ｍ、及びＳＥＥＮＯＸ  ３２６Ｍ（以上、いずれもシプロ化成社製）、ヨシノックスＢＨＴ、ヨシノックスＢＢ、トミノックスＴＴ、トミノックス９１７（以上、いずれも吉富製薬（株）製）、ＴＴＨＰ（東レ（株）製）等が挙げられる。
リン系酸化防止剤の具体例としては、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４−ビフェニレン−ジ−ホスホナイト等が挙げられる。リン系酸化防止剤の市販品としては、アデカスタブ１１７８（旭電化（株）製）、スミライザーＴＮＰ（住友化学（株）製）、ＪＰ−１３５（城北化学（株）製）、アデカスタブ２１１２（旭電化（株）製）、ＪＰＰ−２０００（城北化学（株）製）、Ｗｅｓｔｏｎ  ６１８（ＧＥ社製）、アデカスタブＰＥＰ−２４Ｇ（旭電化（株）製）、アデカスタブＰＥＰ−３６（旭電化（株）製）、アデカスタブＨＰ−１０（旭電化（株）製）、ＳａｎｄｓｔａｂＰ−ＥＰＱ（サンド（株）製）、フォスファイト１６８（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）等が挙げられる。
イオウ系酸化防止剤の具体例としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）等が挙げられる。イオウ系酸化防止剤の市販品としては、スミライザーＴＰＬ（住友化学（株）製）、ヨシノックスＤＬＴＰ（吉富製薬（株）製）、アンチオックスＬ（日本油脂（株）製）、スミライザーＴＰＭ（住友化学（株）製）、ヨシノックスＤＭＴＰ（吉富製薬（株）製）、アンチオックスＭ（日本油脂（株）製）、スミライザーＴＰＳ（住友化学（株）製）、ヨシノックスＤＳＴＰ（吉富製薬（株）製）、アンチオックスＳ（日本油脂（株）製）、アデカスタブＡＯ−４１２Ｓ（旭電化（株）製）、ＳＥＥＮＯＸ  ４１２Ｓ（シプロ化成（株）製）、スミライザーＴＤＰ（住友化学（株）製）等が挙げられる。
酸化防止剤の含有量は、塗布液中、約０．０１〜約５質量％であることが好ましい。
【００５２】
＜有機トランジスタの構造＞
本発明の有機トランジスタの第１の態様は、一般式（２）で表される化合物を半導体活性層に含む。
本発明の有機トランジスタの第２の態様は、本発明の化合物を半導体活性層に含む。
すなわち、本発明の有機トランジスタは、一般式（２）で表される化合物を含む半導体活性層を有する。
本発明の有機トランジスタは、さらに半導体活性層以外にその他の層を含んでいてもよい。
本発明の有機トランジスタは、有機電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＦＥＴ）として用いられることが好ましく、ゲート−チャンネル間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴとして用いられることがより好ましい。
以下、本発明の有機トランジスタの好ましい構造の態様について、図面を用いて詳しく説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
【００５３】
（積層構造）
有機電界効果トランジスタの積層構造としては特に制限はなく、公知の様々な構造のものとすることができる。
本発明の有機トランジスタの構造の一例としては、最下層の基板の上面に、電極、絶縁体層、半導体活性層（有機半導体層）、２つの電極を順に配置した構造（ボトムゲート・トップコンタクト型）を挙げることができる。この構造では、最下層の基板の上面の電極は基板の一部に設けられ、絶縁体層は、電極以外の部分で基板と接するように配置される。また、半導体活性層の上面に設けられる２つの電極は、互いに隔離して配置される。
ボトムゲート・トップコンタクト型素子の構成を図１に示す。図１は、本発明の有機トランジスタの一例の構造の断面を示す概略図である。図１の有機トランジスタは、最下層に基板１１を配置し、その上面の一部に電極１２を設け、さらに電極１２を覆い、かつ電極１２以外の部分で基板１１と接するように絶縁体層１３を設けている。さらに絶縁体層１３の上面に半導体活性層１４を設け、その上面の一部に２つの電極１５ａと１５ｂとを隔離して配置している。
図１に示した有機トランジスタは、電極１２がゲートであり、電極１５ａと電極１５ｂはそれぞれドレインまたはソースである。また、図１に示した有機トランジスタは、ドレイン−ソース間の電流通路であるチャンネルと、ゲートとの間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴである。
【００５４】
本発明の有機トランジスタの構造の一例としては、ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子を挙げることができる。
ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子の構成を図２に示す。図２は本発明の実施例でＦＥＴ特性測定用基板として製造した有機トランジスタの構造の断面を示す概略図である。図２の有機トランジスタは、最下層に基板３１を配置し、その上面の一部に電極３２を設け、さらに電極３２を覆い、かつ電極３２以外の部分で基板３１と接するように絶縁体層３３を設けている。さらに絶縁体層３３の上面に半導体活性層３５を設け、電極３４ａと３４ｂが半導体活性層３５の下部にある。
図２に示した有機トランジスタは、電極３２がゲートであり、電極３４ａと電極３４ｂはそれぞれドレインまたはソースである。また、図２に示した有機トランジスタは、ドレイン−ソース間の電流通路であるチャンネルと、ゲートとの間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴである。
【００５５】
本発明の有機トランジスタの構造としては、その他、絶縁体、ゲート電極が半導体活性層の上部にあるトップゲート・トップコンタクト型素子や、トップゲート・ボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。
【００５６】
（厚さ）
本発明の有機トランジスタは、より薄いトランジスタとする必要がある場合には、例えばトランジスタ全体の厚さを０．１〜０．５μｍとすることが好ましい。
【００５７】
（封止）
有機トランジスタ素子を大気や水分から遮断し、有機トランジスタ素子の保存性を高めるために、有機トランジスタ素子全体を金属の封止缶やガラス、窒化ケイ素などの無機材料、パリレンなどの高分子材料や、低分子材料などで封止してもよい。
以下、本発明の有機トランジスタの各層の好ましい態様について説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
【００５８】
＜基板＞
（材料）
本発明の有機トランジスタは、基板を含むことが好ましい。
基板の材料としては特に制限はなく、公知の材料を用いることができ、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリイミドフィルム、およびこれらポリマーフィルムを極薄ガラスに貼り合わせたもの、セラミック、シリコン、石英、ガラス、などを挙げることができ、シリコンが好ましい。
【００５９】
＜電極＞
（材料）
本発明の有機トランジスタは、電極を含むことが好ましい。
電極の構成材料としては、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、ＮｉあるいはＮｄなどの金属材料やこれらの合金材料、あるいはカーボン材料、導電性高分子などの既知の導電性材料であれば特に制限することなく使用できる。
【００６０】
（厚さ）
電極の厚さは特に制限はないが、１０〜５０ｎｍとすることが好ましい。
ゲート幅（またはチャンネル幅）Ｗとゲート長（またはチャンネル長）Ｌに特に制限はないが、これらの比Ｗ／Ｌが１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましい。
【００６１】
＜アクセプター＞
（材料）
本発明の有機トランジスタは、キャリア注入を促進するためのアクセプターを含むことが好ましい。材料としては公知の２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）等が好ましく挙げられる。
【００６２】
（厚さ）
アクセプターの厚さは特に制限はないが、５ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００６３】
＜絶縁層＞
（材料）
絶縁層を構成する材料は必要な絶縁効果が得られれば特に制限はないが、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＰＴＦＥ（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＣＹＴＯＰ（サイトップ）等のフッ素ポリマー系絶縁材料、ポリエステル絶縁材料、ポリカーボネート絶縁材料、アクリルポリマー系絶縁材料、エポキシ樹脂系絶縁材料、ポリイミド絶縁材料、ポリビニルフェノール樹脂系絶縁材料、ポリパラキシリレン樹脂系絶縁材料などが挙げられる。
絶縁層の上面は表面処理がなされていてもよく、例えば、二酸化ケイ素表面をヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やオクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）やβ−フェニチルトリメトキシシランの塗布により表面処理した絶縁層を好ましく用いることができ、β−フェニチルトリメトキシシランの塗布により表面処理した絶縁層をより好ましく用いることができる。
【００６４】
（厚さ）
絶縁層の厚さに特に制限はないが、薄膜化が求められる場合は厚さを１０〜５００ｎｍとすることが好ましく、２０〜２００ｎｍとすることがより好ましく、５０〜２００ｎｍとすることが特に好ましい。
【００６５】
＜半導体活性層＞
（材料）
本発明の有機トランジスタは、半導体活性層が一般式（２）で表される化合物を含む。
半導体活性層は、一般式（２）で表される化合物に加えて後述のポリマーバインダー（ポリマーまたはバインダーとも呼ばれる）がさらに含まれた層であってもよい。また、成膜時の残留溶媒が含まれていてもよい。
半導体活性層中におけるポリマーバインダーの含有量は、特に制限はないが、好ましくは０〜９５質量％の範囲内で用いられ、より好ましくは１０〜９０質量％の範囲内で用いられ、さらに好ましくは２０〜８０質量％の範囲内で用いられ、特に好ましくは３０〜７０質量％の範囲内で用いられる。
【００６６】
（厚さ）
半導体活性層の厚さに特に制限はないが、薄膜化が求められる場合は厚さを１０〜４００ｎｍとすることが好ましく、１０〜２００ｎｍとすることがより好ましく、１０〜１００ｎｍとすることが特に好ましい。
【００６７】
［有機トランジスタの製造方法］
本発明の有機トランジスタの製造方法は、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布液を基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体活性層を作製する工程を含む。
本発明の有機トランジスタの製造方法は、後述の本発明の有機半導体膜の製造方法を含んでいてもよく、含まなくてもよい。
まず、本発明の有機トランジスタの製造方法のうち、一般的な方法について説明する。
【００６８】
（成膜方法）
本発明の有機トランジスタの製造方法では、本発明の化合物、あるいは、一般式（２）で表される化合物を基板上に成膜する方法はいかなる方法でもよい。
成膜の際、基板を加熱または冷却してもよく、基板の温度を変化させることで膜質や膜中での分子のパッキングを制御することが可能である。基板の温度としては特に制限はないが、０℃から２００℃の間であることが好ましく、１５℃〜１２０℃の間であることがより好ましく、２０℃〜１００℃の間であることが特に好ましい。
本発明の化合物、あるいは、一般式（２）で表される化合物を基板上に成膜するとき、真空プロセスあるいは溶液プロセスにより成膜することが可能であり、いずれも好ましい。
【００６９】
真空プロセスによる成膜の具体的な例としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、分子ビームエピタキシー（ＭＢＥ）法などの物理気相成長法あるいはプラズマ重合などの化学気相蒸着（ＣＶＤ）法が挙げられ、真空蒸着法を用いることが特に好ましい。
【００７０】
溶液プロセスによる成膜とは、ここでは有機化合物を溶解させることができる溶媒中に溶解させ、その溶液を用いて成膜する方法をさす。具体的には、ドロップキャスト法、キャスト法、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、スピンコート法などの塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などの各種印刷法、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）法などの通常の方法を用いることができ、ドロップキャスト法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法を用いることが特に好ましい。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜は、溶液塗布法により作製されたことが好ましい。また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜がポリマーバインダーを含有する場合、層を形成する材料とポリマーバインダーとを適当な溶媒に溶解させ、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により形成されることが好ましい。
【００７１】
次に、本発明の有機トランジスタの製造方法の中でもより好ましい態様である、本発明の有機半導体膜の製造方法を含む方法について説明する。
【００７２】
［有機半導体膜の製造方法］
本発明の有機半導体膜の製造方法の第１の態様は、下記一般式（２）で表される化合物と沸点１００℃以上の溶媒を含む塗布液を、
基板Ａと、基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した塗布液を徐々に乾燥させることにより一般式（２）で表される化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する；
ただし、基板Ａと部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、塗布液を滴下または乾燥させる際に基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい；
一般式（２）
【化１０】
2018064101.tif 000015
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
本発明の有機半導体膜の製造方法の第２の態様は、本発明の化合物を溶媒に溶解した塗布液を、
基板Ａと、基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した塗布液を徐々に乾燥させることにより本発明の化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する；
ただし、基板Ａと部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、塗布液を滴下または乾燥させる際に基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい。
本発明の有機半導体膜の製造方法の第１の態様と第２の態様について、まとめて以下に説明する。
【００７３】
本発明の有機半導体膜の製造方法の好ましい態様を、図面をもとに説明する。
図３は、本発明の有機半導体膜の製造方法の一例を示す概略図である。
図３（Ａ）は、塗布液（符号４１）を基板Ａ（符号４２）上に滴下する前の状態であり、基板Ａ（符号４２）と、基板Ａ（符号４２）に固着していない部材Ｂ（符号４３）との距離を一定の距離に保った状態を維持している。
次に、図３（Ｂ）は、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）の両方に接するように基板Ａ（符号４２）の面内の一部に塗布液（符号４１）を滴下した状態を示す。
その後、図３（Ｃ）は、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）との位置関係を静止させて、滴下した塗布液（符号４１）を徐々に乾燥させる態様の概略図である。塗布液（符号４１）は膜厚が薄くなった両端部から乾燥していき、結晶化することにより、サイズが大きい結晶を得ることができる。
【００７４】
図４は、本発明の有機半導体膜の製造方法の他の一例を示す概略図である。
図４（Ａ）は、塗布液（符号４１）を基板Ａ（符号４２）上に滴下する前の状態であり、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）を接触させた状態を維持している。
次に、図４（Ｂ１）は、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）の両方に接するように基板Ａ（符号４２）の面内の一部に塗布液（符号４１）を滴下した状態を示す。図４（Ｂ１）の上下方向（Ｙ軸方向）から見た図面が、図４（Ｂ２）となる。図４（Ｂ２）によれば、基板Ａ（符号４２）の面内の一部に塗布液（符号４１）を滴下されたことがよりわかる。
その後、図４（Ｃ）は、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）との位置関係を静止させて、滴下した塗布液（符号４１）を徐々に乾燥させる態様の概略図である。塗布液（符号４１）は膜厚が薄くなった両端部から乾燥していき、結晶化することにより、サイズが大きい結晶を得ることができる。
図３の態様と図４の態様を比較すると、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）を接触させた状態を維持している図４の態様の方が、膜質の観点と、保持する機構が不要で、部材Ｂ（符号４３）と基板Ａ（符号４２）の距離を精密に保つことができる点で好ましい。
【００７５】
図５は、本発明の有機半導体膜の製造方法の他の一例を示す概略図である。
図５（Ａ）は、塗布液（符号４１）を基板Ａ（符号４２）上に滴下する前の状態であり、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）を接触させた状態を維持している。
次に、図５（Ｂ）は、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）の両方に接するように基板Ａ（符号４２）の面内の一部に塗布液（符号４１）を滴下した状態を示す。
その後、図５（Ｃ）は、基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）との位置関係を動かして、滴下した塗布液を徐々に乾燥させる態様の概略図である。本発明の有機半導体膜の製造方法では、基板Ａと部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、塗布液を滴下または乾燥させる際に基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい。図５（Ｃ）のように塗布液（符号４１）は基板Ａ（符号４２）と部材Ｂ（符号４３）との位置関係を座標の−Ｘ方向に動かすことによって、部材Ｂ（符号４３）から遠い方（座標の＋Ｘ方向）の端部から乾燥していき、結晶化することにより、サイズが大きい結晶を得ることができる。
図５の態様と図４の態様を比較すると、図４の態様の方が、膜質の観点と、大きな面積の結晶を得やすいという観点で好ましい。
【００７６】
本発明の有機半導体膜の製造方法に用いられる基板Ａとしては、本発明の有機トランジスタの基板として用いられるものを挙げることができ、本発明の有機トランジスタの基板の上に絶縁層が形成されたものが好ましい。
【００７７】
本発明の有機半導体膜の製造方法に用いられる部材Ｂとしては、特に制限はないが、部材Ｂの材質がガラス；石英；シリコン；テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのプラスチックであることが好ましく、ガラスであることがより好ましい。
部材Ｂ（符号４３）のサイズ（例えば図４（Ｂ２）中における、部材Ｂ（符号４３）のＸ軸方向とＹ軸方向の長さ）としては特に制限はないが、部材Ｂ（符号４３）の一辺の長さの下限値が基板Ａ（符号４２）の一辺の長さの０．１％以上であることが好ましく、１％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが特に好ましく、２０％以上であることがより特に好ましい。また、部材Ｂ（符号４３）の一辺の長さの上限値が基板Ａ（符号４２）の一辺の長さの８０％以下であることが好ましく、７０％で以下あることがより好ましく、５０％以下であることが特に好ましい。
部材Ｂ（符号４３）の高さ（例えば図４（Ｂ１）中における、部材Ｂ（符号４３）のＺ軸方向の長さ）としては特に制限はないが、部材Ｂ（符号４３）の高さが、１〜５０ｍｍであることが好ましく、５〜２０ｍｍであることがより好ましい。
図６には基板Ａと部材Ｂの概略図を示した。図６中のｄは、図４（Ｂ２）中のｘ軸方向の部材Ｂの長さを表す。図６中のｗは、図４（Ｂ２）中のｙ軸方向の部材Ｂの長さを表す。図６中のｈは、図４（Ｂ１）中のｚ軸方向の部材Ｂの長さを表す。図６に示した部材Ｂにおいて、ｈ／ｄが０．０１〜１０であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５であることが、倒れないという観点で好ましい。ｗ／ｄは１〜１０００であることが好ましく、より好ましくは５〜１００であることが、結晶ができる領域が広くなるという観点で好ましい。
【００７８】
（成膜方法）
本発明の有機半導体膜の製造方法は、成膜の際、基板を加熱または冷却してもよく、基板の温度を変化させることで膜質や膜中での分子のパッキングを制御することが可能である。基板の温度としては特に制限はないが、０℃から２００℃の間であることが好ましく、１５℃〜１００℃の間であることがより好ましく、２０℃〜９５℃の間であることが特に好ましい。
本発明の化合物を基板上に成膜するとき、溶液プロセスにより成膜する。
【００７９】
溶液プロセスによる成膜とは、ここでは有機化合物を溶解させることができる溶媒中に溶解させ、その溶液を用いて成膜する方法をさす。具体的には、ドロップキャスト法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などの各種印刷法などの通常の方法を用いることができ、ドロップキャスト法、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法を用いることが好ましく、フレキソグラフィー印刷法、マイクロコンタクト印刷法、インクジェット法を用いることがより好ましい。
【００８０】
本発明の有機半導体膜の製造方法では、塗布液を、基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に滴下する。
塗布液を滴下するにあたり、塗布液を一滴滴下するか、二滴以上滴下する場合は一滴ずつ滴下すること、基板Ａ上で塗布液の膜厚が薄い部分が生じやすく、塗布液の端部から乾燥が進めやすいため、好ましい。
塗布液を滴下する場合、塗布液一滴の容量は０．０１〜０．２ｍｌであることが好ましく、０．０２〜０．１ｍｌであることがより好ましい。
塗布液を、基板Ａと部材Ｂの両方に接するように基板Ａの面内の一部に滴下することにより、塗布液の端部における膜厚を薄くすることができる。
塗布液の基板Ａに対する接触角は０〜９０°であることが好ましく、１０〜８０°であることがより好ましい。
塗布液と部材Ｂはメニスカスを形成していることが好ましく、凹状のメニスカスを形成していることが膜質の観点からより好ましい。
【００８１】
一般に、溶液プロセスで成膜するためには、上記で挙げた溶媒などに材料が溶解することが必要であるが、単に溶解するだけでは不十分である。通常、真空プロセスで成膜する材料でも、溶媒にある程度溶解させることができる。しかし、溶液プロセスでは、材料を溶媒に溶解させて塗布した後で、溶媒が蒸発して膜が形成する過程があり、溶液プロセス成膜に適さない材料は結晶性が高いものが多いため、この過程で不適切に結晶化（凝集）してしまい良好な膜を形成させることが困難であると従来は考えられていた。これに対し、本発明の有機半導体膜の製造方法によれば、結晶を析出させつつ、有機半導体膜を形成することができる。
【００８２】
（乾燥）
本発明の有機半導体膜の製造方法では、滴下した塗布液を徐々に乾燥させることにより本発明の化合物、あるいは、一般式（２）で表される化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する。
加熱した基板Ａ上で、自然乾燥させてから、減圧乾燥することが膜質の観点から好ましい。
自然乾燥時の基板Ａの温度は、２０〜１００℃であることが好ましく、５０〜８０℃であることがより好ましい。
自然乾燥時間は０．５〜２０時間であることが好ましく、１〜１０時間であることがより好ましい。
減圧乾燥時の温度は、２０〜１００℃であることが好ましく、４０〜８０℃であることがより好ましい。
減圧乾燥時間は１〜２０時間であることが好ましく、２〜１０時間であることがより好ましい。
減圧乾燥時の圧力は、１０-6〜１０-2Ｐａであることが好ましく、１０-5〜１０-3Ｐａであることがより好ましい。
本発明の有機半導体膜の製造方法では、本発明の化合物、あるいは、一般式（２）で表される化合物の結晶を析出させる。結晶が析出したか否かは、偏光顕微鏡による観察によって確認することができる。
【００８３】
［非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料］
本発明は、本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料にも関する。
【００８４】
（非発光性有機半導体デバイス）
なお、本明細書において、「非発光性有機半導体デバイス」とは、発光することを目的としないデバイスを意味する。特に「非発光性有機半導体デバイス」とは、可視光を発光することを目的としないデバイスを意味する。非発光性有機半導体デバイスは、膜の層構造を有するエレクトロニクス要素を用いた非発光性有機半導体デバイスとすることが好ましい。非発光性有機半導体デバイスには、有機トランジスタ、有機光電変換素子（光センサ用途の固体撮像素子、エネルギー変換用途の太陽電池等）、ガスセンサ、有機整流素子、有機インバータ、情報記録素子などが包含される。有機光電変換素子は光センサ用途（固体撮像素子）、エネルギー変換用途（太陽電池）のいずれにも用いることができる。好ましくは、有機光電変換素子、有機トランジスタであり、さらに好ましくは有機トランジスタである。すなわち、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料は、上述のとおり有機トランジスタ用材料であることが好ましい。
【００８５】
（有機半導体材料）
本明細書において、「有機半導体材料」とは、半導体の特性を示す有機材料のことである。無機材料からなる半導体と同様に、正孔をキャリアとして伝導するｐ型（ホール輸送性）有機半導体材料と、電子をキャリアとして伝導するｎ型（電子輸送性）有機半導体材料がある。
本発明の化合物はｐ型有機半導体材料、ｎ型の有機半導体材料のどちらとして用いてもよいが、ｐ型として用いることがより好ましい。有機半導体中のキャリアの流れやすさはキャリア移動度μで表される。キャリア移動度μは高い方がよく、１×１０-2ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが好ましく、１×１０-1ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがより好ましく、３×１０-1ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが特に好ましく、５×１０-1ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがより特に好ましく、１ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがよりさらに特に好ましい。キャリア移動度μは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）素子を作製したときの特性や飛行時間計測（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ；ＴＯＦ）法により求めることができる。
【００８６】
［非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜］
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の第１の態様は、下記一般式（２）で表される化合物とポリマーバインダーを含有することが好ましい。
一般式（２）
【化１１】
2018064101.tif 000016
一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の第２の態様は、本発明の化合物を含有する。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜は、本発明の有機半導体膜の製造方法で製造されたことが好ましい。
【００８７】
（材料）
本発明は、後述の一般式（２）で表される化合物とポリマーバインダーを含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の第１の態様にも関する。
本発明は、本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の第２の態様にも関する。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の第２の態様は、本発明の化合物を含有し、ポリマーバインダーを含有しない態様も好ましい。
また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の第２の態様は、本発明の化合物とポリマーバインダーを含有してもよい。
【００８８】
ポリマーバインダーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの絶縁性ポリマー、およびこれらの共重合体、エチレン−プロピレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素化されたニトリルゴム、フッ素ゴム、パーフルオロエラストマー、テトラフルオロエチレンプロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、ポリクロロプレン、ポリネオプレン、ブチルゴム、メチル・フェニルシリコーン樹脂、メチル・フェニルビニル・シリコーン樹脂、メチル・ビニル・シリコーン樹脂、フルオロシリコーン樹脂、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロポリエチレン、エピクロロヒドリン共重合体、ポリイソプレン−天然ゴム共重合体、ポリイソプレンゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体、ポリエステルウレタン共重合体、ポリエーテルウレタン共重合体、ポリエーテルエステル熱可塑性エラストマー及びポリブタジエンゴム等のゴムまたは熱可塑性エラストマー、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどの光伝導性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレンなどの導電性ポリマー、および例えばＣｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，２６，６４７．等に記載の半導体ポリマーを挙げることができる。
ポリマーバインダーは、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
また、有機半導体材料とポリマーバインダーとは均一に混合していてもよく、一部または全部が相分離していてもよいが、電荷移動度の観点では、膜中で膜厚方向に有機半導体とバインダーが相分離した構造が、バインダーが有機半導体の電荷移動を妨げず最も好ましい。
膜の機械的強度を考慮するとガラス転移温度の高いポリマーバインダーが好ましいが、膜にフレキシビリティーを付与する目的ではガラス転移温度の低いポリマーバインダーが好ましい。電荷移動度を考慮すると極性基を含まない構造のポリマーバインダーや半導体ポリマーが好ましい。
ポリマーバインダーの使用量は、特に制限はないが、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜中、好ましくは０〜９５質量％の範囲内で用いられ、より好ましくは１０〜９０質量％の範囲内で用いられ、さらに好ましくは２０〜８０質量％の範囲内で用いられ、特に好ましくは３０〜７０質量％の範囲内で用いられる。
【００８９】
さらに、本発明では、本発明の化合物、あるいは、一般式（２）で表される化合物が上述した構造をとることにより、膜質の良い有機膜を得ることができる。具体的には、本発明の化合物、あるいは、一般式（２）で表される化合物は、結晶性が良いため、十分な膜厚を得ることができ、得られた本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜は良質なものとなる。
さらに、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜は、本発明の有機半導体膜の製造方法で製造された場合、膜質の良い有機膜となる。
【実施例】
【００９０】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００９１】
［実施例１］
表１または表２に記載の化合物を合成した。
【００９２】
＜合成法＞
本発明の有機トランジスタに用いる下記構造の化合物１は下記に示す合成法に従って合成した。
【化１２】
2018064101.tif 000017
【００９３】
（中間体１の合成）
テトラメチルピペリジン（ＴＭＰ）３．９３ｍｌにテトラヒドロフラン２３．１ｍｌを加えて−７８℃で撹拌し、ｎ−ブチルリチウム（１．６Ｍ  ヘキサン溶液）を１３．８ｍｌ加えた後に０℃に温度を上げて１時間撹拌し、リチウム試薬を調製した。
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２００５，  ７０，  ４５０２に記載されている合成法に従って合成した公知材料であるチエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェン２．９６９ｇ（１０ｍｍｏｌ）に対してテトラヒドロフラン１００ｍｌを加えて−７８℃で撹拌し、上記のリチウム試薬を、キャニュラーを用いて−７８℃で滴下した。反応液を２時間後−９８℃に冷却し、ジブロモジクロロエタン９．７６ｇ（３０ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン３０ｍｌに溶解させた溶液を、キャニュラーを用いて滴下した。その後、反応液を−９８℃から室温まで徐々に昇温し、１５時間撹拌した。反応液を０℃に冷却してから水を加え、沈殿物をろ別した。ろ別した固体を１，１，２，２，−テトラクロロエタンで再結晶し、薄橙色固体である目的の化合物（中間体１）３．９５ｇ（８．７０ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物は1Ｈ−ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）により同定した。
（ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅ−ｄ2，  ４００  ＭＨｚ）  δ：  ７．４６  （２Ｈ，  ｓ），  ８．１２  （２Ｈ，  ｓ），  ８．４５  （２Ｈ，  ｓ）
【化１３】
2018064101.tif 000018
【００９４】
（化合物１の合成）
デシルマグネシウムブロミド（１．０ｍｏｌ／Ｌジエチルエーテル溶液）を４．８ｍｌ（４．８０ｍｍｏｌ）加え、０℃に冷却したところに塩化亜鉛（ＩＩ）（１．０ｍｏｌ／Ｌテトラヒドロフラン溶液）を４．８ｍｌ（４．８０ｍｍｏｌ）滴下し、有機亜鉛試薬を調製した。中間体１を５４５ｍｇ（１．２０ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）を４９ｍｇ（０．０６ｍｍｏｌ）、トルエンを１２ｍｌ添加した系に上記有機亜鉛試薬を添加し、室温で２０分間撹拌した後に７０℃に加熱して１５時間撹拌した。反応終了後室温まで冷却し、メタノールを５０ｍｌ加えて析出した固体をろ別した。固体を加熱したＯ−ジクロロベンゼンに溶かし、熱いままセライト及びシリカゲルに通し、加熱したＯ−ジクロロベンゼンで溶離させた。溶液をエバポレーターで濃縮した後に、加熱したＯ−ジクロロベンゼンから再結晶し白色固体である目的の化合物１を４４０ｍｇ（０．７６３ｍｍｏｌ）得た。
化合物１の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。その結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅ−ｄ2，  ４００  ＭＨｚ）  δ：  ０．８２  （６Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．２  Ｈｚ），  １．２１  −  １．３７  （２８Ｈ，  ｍ），  １．７１  （４Ｈ，  ｑｕｉｎ，  Ｊ  ＝  ７．４Ｈｚ），  ２．８８  （４Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．６  Ｈｚ），  ７．０９  （２Ｈ，  ｓ），  ８．１１  （２Ｈ，  ｓ），  ８．３９  （２Ｈ，  ｓ）
【００９５】
化合物４の合成（合成法とＮＭＲ）
デシルマグネシウムブロミド（１．０Ｍジエチルエーテル溶液）をブチルマグネシウムクロリド（１．０Ｍテトラヒドロフラン溶液）に変える以外は化合物１と同様にして化合物４を合成した。
化合物４の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。その結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）δ：０．９８（６Ｈ、ｔ、７．２Ｈｚ）、１．４１−１．５０（４Ｈ、ｍ）、１．７２−１．８１（４Ｈ、ｍ）、２．９４（４Ｈ、ｔ、７．０Ｈｚ）、７．１３（２Ｈ、ｓ）、８．１５（２Ｈ、ｓ）、８．４４（２Ｈ、ｓ）ｐｐｍ．
【００９６】
化合物５の合成
デシルマグネシウムブロミド（１．０Ｍジエチルエーテル溶液）をペンチルマグネシウムブロミド（１．０Ｍテトラヒドロフラン溶液）に変える以外は化合物１と同様にして化合物５を合成した。
化合物５の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。その結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）δ：０．９３（６Ｈ、ｔ、７．３Ｈｚ）、１．３７−１．５５（８Ｈ、ｍ）、１．７５−１．８３（４Ｈ、ｍ）、２．９４（ｔ、７．０Ｈｚ）、７．１３（２Ｈ、ｓ）、８．１５（２Ｈ、ｓ）、８．４４（２Ｈ、ｓ）ｐｐｍ．
【００９７】
化合物６をＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ６６  （２０１０）  ８７７８〜８７８４にしたがって合成した。
化合物６
【化１４】
2018064101.tif 000019
【００９８】
化合物１１の合成
デシルマグネシウムブロミド（１．０Ｍジエチルエーテル溶液）を６−メチルオクチルブロミド（１．０Ｍテトラヒドロフラン溶液）に変える以外は化合物１と同様にして化合物１１を合成した。
化合物１１の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。その結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）δ：０．８４−０．８８（１２Ｈ、ｍ）、１．０８−１．１７（４Ｈ、ｍ）、１．３０−１．４４（１４Ｈ、ｍ）、１．７５−１．８３（４Ｈ、ｍ）、２．９４（４Ｈ、ｔ、７．１Ｈｚ）、７．１３（２Ｈ、ｓ）、８．１５（２Ｈ、ｓ）、８．４４（２Ｈ、ｓ）ｐｐｍ．
【００９９】
化合物１８の合成（合成法とＮＭＲ）
【化１５】
2018064101.tif 000020
合成中間体１（３００ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）、２−（２−ブトキシエチル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（４５２ｍｇ、１．９８ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ2（ｄｂａ）3）（３０ｍｇ、０．０３３ｍｍｏｌ）、２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，６’−ジイソプロポキシビフェニル（ＲｕＰｈｏｓ）（６１ｍｇ、０．１３２ｍｍｏｌ）、ｔ−ブトキシナトリウム（３８１ｍｇ、４．００ｍｍｏｌ）、トルエン７ｍＬ、純水７ｍＬを混合し、８０℃で２．５時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、クロロホルム、純水を用いて分液を行った。有機層を減圧蒸留により濃縮した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、ヘキサン：酢酸エチル＝３：１、ヘキサン：酢酸エチル＝２：１、ヘキサン：酢酸エチル＝１：１で順次展開）により精製し、白色固体の化合物１８を１４０ｍｇ（０．２８２ｍｍｏｌ）得た。
得られた化合物は1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）δ：  ０．９４（６Ｈ、ｔ、７．３Ｈｚ）、１．３６−１．４６（４Ｈ、ｍ）、１．５８−１．６５（４Ｈ、ｍ）、３．２０（４Ｈ、ｔ、７．１Ｈｚ）、３．５１（４Ｈ、ｔ、７．０Ｈｚ）、３．５１（４Ｈ、ｔ、７．０Ｈｚ）、３．７７（４Ｈ、ｔ、７．２Ｈｚ）、７．２０（２Ｈ、ｓ）、８．１５（２Ｈ、ｓ）、８．４６（２Ｈ、ｓ）ｐｐｍ．
【０１００】
化合物２０の合成
デシルマグネシウムブロミド（１．０Ｍジエチルエーテル溶液）を４−ブトキシブチルマグネシウムブロミド（１．０Ｍ  ＴＨＦ溶液）に変える以外は化合物１と同様にして化合物２０を合成した。
化合物２０の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。その結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）δ：  ０．９３（６Ｈ、ｔ、７．４Ｈｚ）、１．３４−１．４３（４Ｈ、ｍ）、１．５３−１．６０（４Ｈ、ｍ）、１．６８−１．７５（４Ｈ、ｍ）、１．８３−１．９１（４Ｈ、ｍ）、２．９７（４Ｈ、ｔ、７．３Ｈｚ）、３．４２（４Ｈ、ｔ、７．０Ｈｚ）、３．４７（４Ｈ、ｔ、７．０Ｈｚ）ｐｐｍ．
【０１０１】
化合物２９の合成
【化１６】
2018064101.tif 000021
（中間体２の合成）
テトラメチルピペリジン（ＴＭＰ）、ｎ−ブチルリチウム、ジブロモジクロロエタンの使用量をいずれも半分にする以外は中間体１の合成と同様にして中間体２を合成した。
【化１７】
2018064101.tif 000022
（中間体３の合成）
中間体１を中間体２に変え、有機亜鉛試薬および［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）の当量を半分にする以外は化合物４の合成と同様にして中間体３を合成した。
【化１８】
2018064101.tif 000023
（中間体４の合成）
チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェンの変わりに中間体３を用いる以外は中間体２の合成と同様にして中間体４を合成した。
【化１９】
2018064101.tif 000024
中間体１を中間体３に変え、有機亜鉛試薬および［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）の当量を半分にする以外は化合物５の合成と同様にして化合物２９を合成した。
化合物２９の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。その結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）δ：０．９２（３Ｈ、ｔ、７．２Ｈｚ）、０．９８（３Ｈ、ｔ、７．２Ｈｚ）、１．３８−１．５２（６Ｈ、ｍ）、１．７３−１．８２（４Ｈ、ｍ）、２．９２−２．９７（４Ｈ、ｍ）、７．１３（２Ｈ、ｓ）、８．１５（２Ｈ、ｓ）、８．４４（２Ｈ、ｓ）ｐｐｍ．
【０１０２】
［比較化合物の合成］
下記構造の比較化合物１はＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２００５，  ７０，  ４５０２に記載されている合成法に従って合成した。
【化２０】
2018064101.tif 000025
【０１０３】
下記比較化合物２〜６はそれぞれ、特開２０１３−２３５９０３号公報、ＣＮ１０２２０６２２５Ａ、ＷＯ２０１１／１２６２２５号、特開２００９−３０２４６３号広報、特開２０１０−１７７６４２号広報を参考に合成した。比較化合物２および３についてはＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）測定の結果、重量平均分子量Ｍｗ（ｗｅｉｇｈｔ−ａｖｅｒａｇｅ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ）は４００００であった。
【化２１】
2018064101.tif 000026
【０１０４】
［実施例１−１〜１−８および比較素子１−１〜１−４］
＜素子作製・評価＞
素子作製に用いた材料は、高速液体クロマトグラフィーにより純度（２５４ｎｍの吸収強度面積比）が９９．０％以上であることを確認した。
【０１０５】
化合物単独で半導体活性層（有機半導体膜）を形成した。
下記表に記載の化合物または比較化合物１〜４のいずれかをアニソールを溶媒として溶解させた０．１質量％溶液を調製し、５０℃に加熱したものを、有機半導体デバイス用塗布液（塗布液とも言う）とした。
【０１０６】
素子１−１〜１−８および比較素子１−１〜１−４では、図４に記載の方法により有機半導体膜の形成を実施した。なお、１−１〜１−８は、１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８と同義であり、枝番を「〜」を用いて表す場合は同様である。詳細を以下に示す。
ｎ型シリコン基板（０．４ｍｍ厚さ）の表面に、ＳｉＯ2の熱酸化膜２００ｎｍを形成した、２５ｍｍｘ２５ｍｍ基板を基板Ａとして使用した。基板Ａの熱酸化膜の表面は、ＵＶ−オゾン洗浄した後、β−フェニチルトリメトキシシラン処理を行った。
【０１０７】
基板Ａのβ−フェニチルトリメトキシシラン処理面の上に、図４（Ａ）に示すように基板Ａの中央部に、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態となるように置いた。部材Ｂはガラス製で、縦１０ｍｍ×横２ｍｍ×高さ５ｍｍのものを用い、図４（Ａ）の左右方向（Ｘ軸方向）が部材Ｂの横方向であり、図４（Ａ）の上下方向（Ｚ軸方向）が部材Ｂの高さ方向であり、図４（Ｂ２）の上下方向（Ｙ軸方向）が部材Ｂの縦方向である。
【０１０８】
基板を５０℃に加熱し、ここに上記の方法で調製した塗布液１滴（約０．０５ｍｌ）を、ピペットを用いて、図４（Ａ）に示すとおり基板Ａと部材Ｂの両方に接するように部材Ｂの側部からたらしたところ、図４（Ｂ１）および図４（Ｂ２）に示すとおり基板Ａの表面内の一部に塗布液は滴下された。部材Ｂとの界面においては凹状のメニスカスを形成していた。
図４（Ｃ）に示すとおり、基板Ａと部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、また、基板Ａと部材Ｂとの位置関係を静止させた状態で、塗布液を自然乾燥させた。その後６０℃で８時間、１０-3ＭＰａの圧力下で減圧乾燥させることで下記表に記載の化合物または比較化合物１〜４のいずれかの結晶を析出させて、有機半導体膜を形成した。結晶が析出したか否かは、偏光顕微鏡による観察によって確認した。
【０１０９】
得られた有機半導体膜を半導体活性層として用い、さらにマスクをつけて電荷注入アクセプターとしてＦ４−ＴＣＮＱ  １ｎｍと金電極４０ｎｍをそれぞれ蒸着することによりＦＥＴ特性測定用のボトムゲート・トップコンタクト型の有機トランジスタ素子を得た。得られた有機トランジスタ素子を素子１−１〜１−４および比較素子１−１〜１−４とした。素子１−１〜１−８および比較素子１−１〜１−４を実施例１−１〜１−８および比較例１〜４の有機トランジスタ素子とした。
【０１１０】
＜評価＞
素子１−１〜１−８および比較素子１−１〜１−４の有機トランジスタ素子のＦＥＴ特性は、セミオートプローバー（ベクターセミコン製、ＡＸ−２０００）を接続した半導体パラメーターアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ製、４１５６Ｃ）を用いて常圧・大気下で評価した。
得られた結果を下記表３に示す。
【０１１１】
（ａ）キャリア移動度
各有機トランジスタ素子（ＦＥＴ素子）のソース電極−ドレイン電極間に−８０Ｖの電圧を印加し、ゲート電圧を２０Ｖ〜−１００Ｖの範囲で変化させ、ドレイン電流Ｉdを表わす式Ｉd＝（ｗ／２Ｌ）μＣi（Ｖg−Ｖth）2（式中、Ｌはゲート長、Ｗはゲート幅、Ｃiは絶縁層の単位面積当たりの容量、Ｖgはゲート電圧、Ｖthは閾値電圧）を用いてキャリア移動度μを算出した。
【０１１２】
【表３】
2018064101.tif 000027
【０１１３】
上記表３より、本発明の素子１−１〜１−８の有機トランジスタ素子は、キャリア移動度が高く有機半導体材料として好ましく用いられることがわかった。
一方、比較化合物１〜４を有機半導体材料として半導体活性層に用いた比較素子１−１〜１−４の有機トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いことがわかった。
【０１１４】
［実施例２−１〜２−１４および比較例２−１〜２−３］
実施例２−１〜２−１４および比較例２−１〜２−３ではボトムゲート・ボトムコンタクト型の有機トランジスタ素子を作製した。詳細を下記に示す。
化合物１の０．１質量％アニソール溶液を１００℃に加熱したものを有機半導体デバイス用塗布液とし、窒素雰囲気下、９０℃に加熱したＦＥＴ特性測定用基板上にキャストすることで非発光性有機トランジスタ素子２−１を得た。ＦＥＴ特性測定用基板としては、ソース及びドレイン電極としてくし型に配置されたクロム／金（ゲート幅Ｗ＝１００ｍｍ、ゲート長Ｌ＝１００μｍ）、絶縁膜としてＳｉＯ2（膜厚２００ｎｍ）を備えたボトムゲート・ボトムコンタクト構造のシリコン基板）を用いた。得られた有機トランジスタ素子を素子２−１とした。素子２−１を実施例２−１の有機トランジスタ素子とした。
素子２−１の有機トランジスタ素子の作製において、化合物１の代わりに表２に記載の化合物、または比較化合物のいずれかを用いた以外は素子２−１と同様にして、素子２−２〜２−１４、比較素子２−１〜２−３を作製した。なお、素子２−６は化合物４と化合物５をそれぞれ０．０５質量％ずつの濃度となるよう混合したものである。
【０１１５】
＜評価＞
素子２−２〜２−１４および比較素子２−１〜２−３の有機トランジスタ素子のＦＥＴ特性を、実施例１−１と同様の方法で評価した。その結果を下記表４に示す。
【０１１６】
【表４】
2018064101.tif 000028
【０１１７】
上記表４より、本発明の素子２−２〜２−１４の有機トランジスタ素子は、キャリア移動度が高く有機半導体材料として好ましく用いられることがわかった。
一方、比較化合物１、２および６を有機半導体材料として半導体活性層に用いた比較素子２−１〜２−３の有機トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いことがわかった。
【０１１８】
［実施例３−１〜３−２９および比較例３−１〜３−５］
ガラス基板（イーグルＸＧ：コーニング社製）上に、ゲート電極となるＡｌを蒸着した（厚み：５０ｎｍ）。その上にゲート絶縁膜形成用組成物（ポリビニルフェノール／メラミン＝１質量部／１質量部のＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）溶液（固形分濃度：２質量％））をスピンコートし、１５０℃で６０分間ベークを行うことで膜厚４００ｎｍのゲート絶縁膜を形成した。その上に銀インク（Ｈ−１、三菱マテリアル（株）製）をインクジェット装置ＤＭＰ−２８３１（富士フイルムダイマティクス社製）を用いてソース電極およびドレイン電極状（チャネル長４０μｍ、チャネル幅２００μｍ）に描画した。その後オーブンにて１８０℃、３０分ベークを行い、焼結して、ソース電極およびドレイン電極を形成することでＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）特性評価用素子基板を得た。
ＴＦＴ特性評価用素子基板の上に、下記表５に記載の各有機半導体デバイス用塗布液（有機半導体材料（０．５０質量％）、ポリマー（０．０２５質量％）およびトルエン）をドロップキャストした後、ホットプレート上で１００℃１０分間乾燥することで有機半導体層を形成し、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の有機トランジスタ素子を得た。得られた有機トランジスタ素子を素子３−１〜３−２９および比較素子３−１〜３−５とした。素子３−１〜３−２９および比較素子３−１〜３−５を実施例３−１〜３−２９および比較素子３−１〜３−５の有機トランジスタ素子とした。下記表中、Ｆ８Ｔ２は［Ｐｏｌｙ［（９，９−ｄｉｏｃｔｙｌ−９Ｈ−ｆｌｕｏｒｅｎｅ−２，７−ｄｉｙｌ）−ａｌｔ−２，２’−ｂｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ］−５，５’−ｄｉｙｌ）］］（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、Ｍｎ＞２００００）、ＰＭＭＡはＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、Ｍｗ〜１５０００）、ＰαＭＳはＰｏｌｙ（α−ｍｅｔｈｙｌｓｔｙｒｅｎｅ）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、Ｍｗ＝４３７００）、ＰＳはＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、Ｍｗ＝２００００００）を表す。
【０１１９】
＜評価＞
素子３−１〜３−２９および比較素子３−１〜３−５の有機トランジスタ素子のＦＥＴ特性を、実施例１と同様の方法で評価した。その結果を下記表５に示す。
【０１２０】
【表５】
2018064101.tif 000029
【０１２１】
上記表４より、本発明の素子３−１〜３−２９の有機トランジスタ素子は、キャリア移動度が高く有機半導体材料として好ましく用いられることがわかった。
一方、比較化合物１、２、４〜６を有機半導体材料として半導体活性層に用いた比較素子３−１〜３−５の有機トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いことがわかった。
【０１２２】
［実施例４−２〜４−４および４−６〜４−８］
＜印刷法によるＴＦＴ素子作製例＞
−インクジェット法−
有機半導体デバイス用塗布液（表６に記載の有機半導体化合物、ポリマー（バインダー）、溶媒、濃度）を、実施例３−１で製造したＴＦＴ特性評価用素子基板上にインクジェット法によりコートすることで有機半導体膜を形成し、有機トランジスタ素子を得た。インクジェット装置としては、ＤＰＰ２８３１（富士フイルムグラフィックシステムズ（株）製）、１０ｐＬヘッドを用い、吐出周波数２Ｈｚ、ドット間ピッチ２０μｍでベタ膜を形成した。その後７０℃で１時間乾燥することで、有機半導体層を作製した。
【０１２３】
−フレキソ印刷法−
有機半導体デバイス用塗布液（表６に記載の有機半導体化合物、ポリマー（バインダー）、溶媒、濃度、および界面活性剤としてＢＹＫ−３２３（ＢＹＫ社製）０．０５質量％）を、実施例３−１で製造したＴＦＴ特性評価用素子基板上にフレキソ印刷法によりコートすることで有機半導体膜を形成し、有機トランジスタ素子を得た。印刷装置として、フレキソ適性試験機Ｆ１（アイジーティ・テスティングシステムズ（株）製）を用い、フレキソ樹脂版として、ＡＦＰ  ＤＳＨ１．７０％（旭化成（株）製）／ベタ画像を用いた。フレキソ樹脂版とＴＦＴ特性評価用素子基板との間の圧力は、６０Ｎ、搬送速度０．４ｍ／秒で印刷を行った後、そのまま、４０℃下室温で２時間乾燥することで、有機半導体層を作製し、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の有機トランジスタ素子を得た。得られた有機トランジスタ素子を素子４−２〜４−４および４−６〜４−８とした。素子４−２〜４−４および４−６〜４−８を実施例４−２〜４−４および４−６〜４−８の有機トランジスタ素子とした。なお、素子４−６〜４−８でインクとして用いたものはいずれも粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上であった。
【０１２４】
【表６】
2018064101.tif 000030
【０１２５】
以上のように表６より、インクジェット法やフレキソ印刷法により成膜した場合もキャリア移動度が高く、有機半導体材料として好ましく用いられる特性良好な有機トランジスタ素子が得られた。
【符号の説明】
【０１２６】
１１  基板
１２  電極
１３  絶縁体層
１４  半導体活性層（有機物層、有機半導体層）
１５ａ、１５ｂ  電極
３１  基板
３２  電極
３３  絶縁体層
３４ａ、３４ｂ  電極
３５  半導体活性層（有機物層、有機半導体層）
４１  塗布液
４２  基板Ａ
４３  部材Ｂ
【図１】
2018064101.tif 000036
【図２】
2018064101.tif 000037
【図３】
2018064101.tif 000038
【図４】
2018064101.tif 000039
【図５】
2018064101.tif 000040
【図６】
2018064101.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月14日(2017.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（２）で表される化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタ；
一般式（２）
【化１】
2018064101.tif 000042
前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、置換基を有していてもよく、
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい。
【請求項２】
前記Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい総炭素数２〜１０の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基である、請求項１に記載の有機トランジスタ。
【請求項３】
前記Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい総炭素数３〜３０の、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基である、あるいは、
前記一般式（２）で表される化合物が下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす、請求項１に記載の有機トランジスタ；
条件Ａ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表す；
条件Ｂ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
【請求項４】
前記一般式（２）で表される化合物が下記構造式のいずれかで表される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機トランジスタ。
【化２】
2018064101.tif 000043
【請求項５】
前記Ｒ11およびＲ12がそれぞれ独立に総炭素数３〜３０のアルキル基であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である、請求項１または２に記載の有機トランジスタ。
【請求項６】
前記Ｒ11およびＲ12がそれぞれ独立に炭素数３〜１８の無置換の分岐アルキル基を表す、請求項１または２に記載の有機トランジスタ。
【請求項７】
前記Ｒ11およびＲ12がそれぞれ独立に
炭素数１または２の置換のアルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１８の置換の分岐アルキル基、または、
総炭素数３〜３０のアルケニル基を表す、請求項１または２に記載の有機トランジスタ。
【請求項８】
下記一般式（２）で表される化合物であって、
下記Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい総炭素数３〜３０の、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基である、あるいは、
前記一般式（２）で表される化合物が下記条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃまたは条件Ｄを満たす、化合物；
一般式（２）
【化３】
2018064101.tif 000044
前記一般式（２）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
条件Ａ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数８〜１０であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５であり炭素数が奇数の無置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基または
炭素数３〜１８の置換もしくは無置換の分岐アルキル基
を表す；
条件Ｂ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、炭素数が２〜４であり炭素数が偶数の無置換の直鎖アルキル基を表す；
条件Ｃ：前記一般式（２）中、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、
炭素数１または２の置換のアルキル基である；
条件Ｄ：前記一般式（２）中、Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に総炭素数３〜３０であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である。
【請求項９】
下記構造式のいずれかで表される、請求項８に記載の化合物。
【化４】
2018064101.tif 000045
【請求項１０】
前記Ｒ11およびＲ12がそれぞれ独立に総炭素数３〜３０のアルキル基であり、かつ、Ｒ11およびＲ12は互いに異なる構造である、請求項８に記載の化合物。
【請求項１１】
前記Ｒ11およびＲ12がそれぞれ独立に炭素数３〜１８の無置換の分岐アルキル基を表す、請求項８に記載の化合物。
【請求項１２】
前記Ｒ11およびＲ12がそれぞれ独立に
炭素数１または２の置換のアルキル基、
炭素数３〜１５の置換の直鎖アルキル基、
炭素数３〜１８の置換の分岐アルキル基、または、
総炭素数３〜３０のアルケニル基を表す、請求項８に記載の化合物。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。
【請求項１４】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物を含有する有機トランジスタ用材料。
【請求項１５】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布液；
ただし、沸点１００℃以上の溶媒を含む場合を除く。
【請求項１６】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物を半導体活性層に含む有機トランジスタ。
【請求項１７】
請求項１５に記載の非発光性有機半導体デバイス用塗布液を基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体活性層を作製する工程を含む有機トランジスタの製造方法。
【請求項１８】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物を溶媒に溶解した塗布液を、
基板Ａと、前記基板Ａに固着していない部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、前記基板Ａと前記部材Ｂを接触させた状態を維持しながら、
前記基板Ａと前記部材Ｂの両方に接するように前記基板Ａの面内の一部に滴下し、
滴下した前記塗布液を徐々に乾燥させることにより請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物の結晶を析出させて半導体活性層を形成する、有機半導体膜の製造方法；
ただし、前記基板Ａと前記部材Ｂとの距離を一定の距離に保った状態、または、前記基板Ａと前記部材Ｂを接触させた状態を維持している限り、前記塗布液を滴下または乾燥させる際に前記基板Ａと前記部材Ｂとの位置関係を静止させてもよいし、動かしてもよい；
ただし、前記塗布液が沸点１００℃以上の溶媒を含む場合を除く。
【請求項１９】
下記一般式（２Ａ）で表される化合物；
一般式（２Ａ）
【化５】
2018064101.tif 000046
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立にハロゲン原子を表し、
前記一般式（２Ａ）中の芳香族部分にハロゲン原子が置換してもよい；
【請求項２０】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物の中間体化合物である、請求項１９に記載の化合物。