(57)【要約】  本発明は、小分子半導体材料と、該小分子半導体材料および前記溶剤中の前記重合体材料の溶液から析出する重合体材料とのブレンドを含む半導体層を含む有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における、アルコキシベンゼン類およびアルキル置換アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤の使用、および特に有機薄膜トランジスタの製造に使用される新規な半導体ブレンド配合物を提供する。前記溶剤の使用により、より低い絶対接触抵抗、より低い絶対チャネル抵抗を持ちおよび全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率がより低いデバイスを提供する。【選択図】図６
2013541180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層を含む有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤の使用であって、前記半導体層が、小分子半導体材料と、前記溶剤中の該小分子半導体材料および前記重合体材料の溶液から析出する重合体材料とのブレンドを含む使用。
【請求項２】
接触抵抗が、前記群から選択された溶剤の代わりに同量のキシレンを使用する有機薄膜トランジスタと比べて低減されている請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記有機薄膜トランジスタの前記半導体層の析出において前記溶剤を使用する接触抵抗が、同量のキシレンを使用して得られた値の５０％未満である請求項２に記載の使用。
【請求項４】
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択される請求項１〜３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項５】
重合体材料は、半導体重合体材料である請求項１〜４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項６】
前記半導体重合体材料は、式（Ｉ）：
【化１】
2013541180.tif 000031
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、水素、炭素数が１〜１６のアルキル基、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）の繰返し単位を含む共役重合体である請求項５に記載の使用。
【請求項７】
前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、水素、炭素数が１〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、前記フェニル基は、非置換、または炭素数が１〜１２のアルキル基および炭素数１〜１２のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含む共役重合体である請求項６に記載の使用。
【請求項８】
前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）を含む共役重合体であり、該重合体は、さらに、式（ＩＩ）：
【化２】
2013541180.tif 000032
（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換され；Ｒ３は、非置換、または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり；
およびｎは、１以上の整数、好ましくは１または２である）の繰返し単位を含む請求項６、７のいずれか一項に記載の使用。
【請求項９】
Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、およびＲ３は、炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基である請求項８に記載の使用。
【請求項１０】
前記半導体重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである請求項８に記載の使用。
【請求項１１】
前記小分子半導体材料は、置換ペンタセン類、および式（ＩＩＩ）：
【化３】
2013541180.tif 000033
（式中、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、独立して、単環式芳香族環を含み、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、少なくとも１個の置換基Ｘで置換され、Ｘは、それぞれの場合で、同一または異なってもよく、（ｉ）非置換または置換された、直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、非置換、またはそれぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択され、または（ｉｉ）ハロゲン、ボロン酸、ジボロン酸およびボロン酸およびジボロン酸のエステル類、炭素数が２〜１２のアルキレン基およびスタンニル基からなる群から選択される重合性または反応性基であり、ならびにＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、それぞれ、１個以上のさらなる単環式芳香族環に縮合されていてもよく、ならびにＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基を含む）の有機半導体化合物からなる群から選択される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１２】
Ａｒ５は、さらなるアリール基Ａｒ７に縮合され、式（ＩＶ）：
【化４】
2013541180.tif 000034
（式中、Ａｒ７は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ７は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
Ａｒ６は、さらなるアリール環Ａｒ８に縮合され、式（Ｖ）：
【化５】
2013541180.tif 000035
（式中、Ａｒ８は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ８は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する請求項１２に記載の使用。
【請求項１４】
Ａｒ７は、さらなるアリール環Ａｒ９に縮合され、式（ＶＩ）：
【化６】
2013541180.tif 000036
（式中、Ａｒ９は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ９は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する請求項１３に記載の使用。
【請求項１５】
有機半導体化合物は、構造：
【化７】
2013541180.tif 000037
（式中、Ｘ１およびＸ２は、同一または異なってもよく、請求項１１で定義された置換基Ｘから選択され；Ｚ１およびＺ２は、独立して、Ｓ、Ｏ、ＳｅまたはＮＲ４であり；ならびにＷ１およびＷ２は、独立して、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、ＮＲ４または−ＣＲ４＝ＣＲ４−（ここで、Ｒ４は、Ｈ、または非置換または置換された直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、非置換またはそれぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択される置換基である）である）を含む請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１６】
有機半導体化合物は、構造：
【化８】
2013541180.tif 000038
（式中、Ｘ１およびＸ２は、請求項１１で定義された通りであり、Ｚ１、Ｚ２、Ｗ１およびＷ２は、請求項１５で定義された通りであり、ならびにＶ１およびＶ２は、独立して、Ｓ、Ｏ、ＳｅまたはＮＲ５（ここで、Ｒ５は、Ｈ、または非置換または置換されている直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、それぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択される置換基である）である）を含む請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１７】
有機半導体化合物は、構造：
【化９】
2013541180.tif 000039
（式中、Ｘ１およびＸ２は、請求項１１で定義された通りであり、ならびにＺ１、Ｚ２、Ｗ１およびＷ２は、請求項１５で定義された通りである）を含む請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１８】
有機半導体化合物が、構造：
【化１０】
2013541180.tif 000040
（式中、Ｚ１、Ｚ２、Ｗ１およびＷ２は、請求項１５で定義された通りであり、ならびにＸ１〜Ｘ１０は、同一または異なってもよく、請求項１１で定義された置換基Ｘから選択される）を含む請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１９】
前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）：
【化１１】
2013541180.tif 000041
（式中、Ａは、フェニル基またはチオフェン基であり、該フェニル基またはチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはフェニル基、チオフェン基およびベンゾチオフェン基から選択される基で縮合されることが可能なフェニル基またはチオフェン基で縮合されていてもよく、前記フェニル、チオフェンおよびベンゾチオフェン基のいずれも、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され；ならびに
各基Ｘ１１は、同一または異なってもよく、請求項１１で定義された置換基Ｘから選択され、および好ましくは式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜２０の整数）の基である）のベンゾチオフェン誘導体である請求項１１に記載の使用。
【請求項２０】
前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）（式中、Ａは、少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されているフェニル基で縮合されているチオフェン基；または
少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されていてもよいフェニル基であり、該フェニル基は、さらに、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはベンゾチオフェン基で縮合されることが可能なチオフェン基で縮合されていてもよく、該ベンゾチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜１６の整数）の基であるベンゾチオフェン誘導体である請求項１９に記載の使用。
【請求項２１】
前記小分子半導体材料は、以下の群：
【化１２】
2013541180.tif 000042
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）から選択される式（ＶＩＩ）のベンゾチオフェン誘導体である請求項１９の使用。
【請求項２２】
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比が、１０：９０〜９０：１０である請求項１〜２１のいずれか一項に記載の使用。
【請求項２３】
前記重量比が、３０：７０〜８０：２０である請求項２２に記載の使用。
【請求項２４】
前記重量比が、８０：２０〜６０：４０、好ましくは７０：３０である請求項２２に記載の使用。
【請求項２５】
半導体層を含む有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択される溶剤の請求項１に記載の使用であって、前記半導体層は、小分子半導体材料と半導体共役重合体を含む重合体材料とのブレンドを含み、ここで、
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比が、８０：２０〜６０：４０であり；
前記半導体共役重合体は、請求項６に記載された繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、該フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含み、該半導体共役重合体は、さらに、請求項８に記載された式（ＩＩ）（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、およびＲ３は、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、これらは、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい）の繰返し単位を含み；ならびに
前記小分子半導体材料は、以下の式：
【化１３】
2013541180.tif 000043
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）で表される請求項１に記載の使用。
【請求項２６】
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、７０：３０であり；
前記小分子半導体材料中の各基Ｘ１１は、ヘキシル基であり；および
前記重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである請求項２５に記載の使用。
【請求項２７】
有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における請求項１〜２６のいずれか一項に記載の使用であって、前記有機薄膜トランジスタは、ソースおよびドレイン電極であって該電極間にチャネル長さを有するチャネル領域がある電極と、ゲート電極と、前記ソースおよびドレイン電極および前記チャネル領域および前記ゲート電極の間に配置された誘電体層と、半導体層とを含み、ここで、前記半導体層は、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の半導体層であり、ソースおよびドレイン電極の間の少なくともチャネル領域に配置されている請求項１〜２６のいずれか一項に記載の使用。
【請求項２８】
チャネル長さが、２０μｍ以下である請求項２７に記載の使用。
【請求項２９】
チャネル長さが、１０μｍ以下である請求項２７に記載の使用。
【請求項３０】
前記有機薄膜トランジスタ内の全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率が、６０％未満、好ましくは５０％未満である請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の使用。
【請求項３１】
小分子半導体材料と、重合体材料と、溶剤とを含む半導体ブレンド配合物であって、
前記重合体材料は、請求項６〜１０のいずれか一項で定義された半導体共役重合体であり；
前記小分子半導体材料は、請求項１１〜２１のいずれか一項で定義された半導体であり；
前記溶剤は、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択され；および
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、１０：９０〜９０：１０である半導体ブレンド配合物。
【請求項３２】
前記半導体共役重合体は、請求項６で定義された繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、該フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換される）の繰返し単位を含み、前記共役重合体は、さらに、請求項８で定義された式（ＩＩ）（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、ならびにＲ３は、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基である）の繰返し単位を含み；
前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）：
【化１４】
2013541180.tif 000044
（式中、Ａは、フェニル基またはチオフェン基であり、該フェニル基またはチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはフェニル基、チオフェン基およびベンゾチオフェン基から選択される基で縮合されることが可能なフェニル基またはチオフェン基で縮合されていてもよく、前記フェニル、チオフェンおよびベンゾチオフェン基のいずれも、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され；
各基Ｘ１１は、同一または異なってもよく、請求項１１で定義された置換基Ｘから選択され、および好ましくは式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜２０の整数）の基である）のベンゾチオフェン誘導体であり；
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；ならびに
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、３０：７０〜８０：２０である請求項３１に記載の半導体ブレンド配合物。
【請求項３３】
前記半導体共役重合体は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎであり；
前記小分子半導体材料は、請求項３２で定義された式（ＶＩＩ）（式中、Ａは、
少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されているフェニル基で縮合されているチオフェン基；
非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されていてもよいフェニル基から選択され、前記フェニル基は、さらに、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはベンゾチオフェン基で縮合されることが可能なチオフェン基で縮合されていてもよく、該ベンゾチオフェン基は、非置換または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜１６の整数）の基である）の化合物であり；ならびに
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、８０：２０〜６０：４０である請求項３２に記載の半導体ブレンド配合物。
【請求項３４】
前記小分子半導体材料は、以下の群：
【化１５】
2013541180.tif 000045
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）から選択され；および
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、８０：２０〜６０：４０である請求項３３に記載の半導体ブレンド配合物。
【請求項３５】
前記重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎであり、および前記小分子半導体材料は、以下の式：
【化１６】
2013541180.tif 000046
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）で表され；および
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、８０：２０〜６０：４０である請求項３３に記載の半導体ブレンド配合物。
【請求項３６】
各基Ｘ１１は、ヘキシル基であり、および前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、７０：３０である請求項３５に記載の半導体ブレンド配合物。
【請求項３７】
チャネル領域と半導体層とを含む有機薄膜トランジスタにおいて、接触抵抗を低減する方法であって、前記半導体層は、小分子半導体材料と重合体材料とのブレンドを含み、前記方法は、前記小分子半導体材料および前記重合体材料を、これらの溶液から、前記有機薄膜トランジスタの前記チャネル領域に析出させることを含み、ここで、前記溶液は、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤を含む方法。
【請求項３８】
チャネル領域と半導体層とを含む有機薄膜トランジスタにおいて、接触抵抗を低減する方法であって、前記半導体層は、小分子半導体材料と重合体材料とのブレンドを含み、前記方法は、
（ｉ）Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から溶剤を選択するステップと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）で選択した前記溶剤で、前記小分子半導体材料と前記重合体材料との溶液を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記小分子半導体材料と前記重合体材料とのブレンドを含む半導体層を、ステップ（ｉｉ）で調製した溶液から、前記有機薄膜トランジスタのチャネル領域に析出させるステップと
を含む方法。
【請求項３９】
ステップ（ｉｉ）は、前記溶剤で前記小分子半導体材料の第一溶液を形成することと、同じ前記溶剤で前記重合体材料のさらなる溶液を形成することと、次いで第一溶液およびさらなる溶液を混合することとを含む請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
接触抵抗が、前記群から選択された溶剤の代わりに同量のキシレンを使用する有機薄膜トランジスタと比べて低減されている請求項３７〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記有機薄膜トランジスタの前記半導体層の析出において前記溶剤を使用する接触抵抗が、同量のキシレンを使用して得られた値の３０％未満である請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択される請求項３７〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
重合体材料は、半導体重合体材料である請求項３７〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記半導体重合体材料は、式（Ｉ）：
【化１７】
2013541180.tif 000047
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、水素、炭素数が１〜１６のアルキル基、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）の繰返し単位を含む共役重合体である請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、前記フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含む共役重合体である請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）を含む共役重合体であり、該重合体は、さらに、式（ＩＩ）：
【化１８】
2013541180.tif 000048
（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換され；Ｒ３は、非置換、または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり；
およびｎは、１以上の整数、好ましくは１または２である）の繰返し単位を含む請求項４４または４５に記載の方法。
【請求項４７】
Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、およびＲ３は、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基である請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記半導体重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記小分子半導体材料は、置換ペンタセン類、および式（ＩＩＩ）：
【化１９】
2013541180.tif 000049
（式中、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、独立して、単環式芳香族環を含み、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、少なくとも１個の置換基Ｘで置換され、Ｘは、それぞれの場合で、同一または異なってもよく、（ｉ）非置換または置換された、直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、非置換、またはそれぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択され、または（ｉｉ）ハロゲン、ボロン酸、ジボロン酸およびボロン酸およびジボロン酸のエステル類、炭素数が２〜１２のアルキレン基およびスタンニル基からなる群から選択される重合性または反応性基であり、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、それぞれ、１個以上のさらなる単環式芳香族環に縮合されていてもよく、ならびにＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基を含む）の有機半導体化合物からなる群から選択される請求項３７〜４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
Ａｒ５は、さらなるアリール基Ａｒ７に縮合され、式（ＩＶ）：
【化２０】
2013541180.tif 000050
（式中、Ａｒ７は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ７は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
Ａｒ６は、さらなるアリール系Ａｒ８に縮合され、式（Ｖ）：
【化２１】
2013541180.tif 000051
（式中、Ａｒ８は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ８は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
Ａｒ７は、さらなるアリール系Ａｒ９に縮合され、式（ＶＩ）：
【化２２】
2013541180.tif 000052
（式中、Ａｒ９は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ９は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）：
【化２３】
2013541180.tif 000053
（式中、Ａは、フェニル基またはチオフェン基であり、該フェニル基またはチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはフェニル基、チオフェン基およびベンゾチオフェン基から選択される基で縮合されることが可能なフェニル基またはチオフェン基で縮合されていてもよく、前記フェニル、チオフェンおよびベンゾチオフェン基のいずれも、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され；ならびに
各基Ｘ１１は、同一または異なってもよく、請求項４９で定義された置換基Ｘから選択され、および好ましくは式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜２０の整数）の基である）のベンゾチオフェン誘導体である請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）（式中、Ａは、少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されているフェニル基で縮合されているチオフェン基；または
非置換または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されていてもよいフェニル基であり、該フェニル基は、さらに、非置換または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはベンゾチオフェン基で縮合されることが可能なチオフェン基で縮合されていてもよく、該ベンゾチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され、（Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜１６の整数）の基である）から選択されるベンゾチオフェン誘導体である請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記小分子半導体材料は、以下の群：
【化２４】
2013541180.tif 000054
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）から選択される式（ＶＩＩ）のベンゾチオフェン誘導体である請求項５３に記載の方法。
【請求項５６】
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、１０：９０〜９０：１０、好ましくは３０：７０〜８０：２０である請求項３７〜５５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５７】
前記重量比は、８０：２０〜６０：４０、好ましくは７０：３０である請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、８０：２０〜６０：４０であり；
前記半導体共役重合体は、請求項４４に記載された繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、該フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含み、該半導体共役重合体は、さらに、請求項４６に記載された式（ＩＩ）（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、ならびにＲ３は、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、これらは、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい）の繰返し単位を含み；ならびに
前記小分子半導体材料は、以下の式：
【化２５】
2013541180.tif 000055
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）で表される、有機薄膜トランジスタにおける接触抵抗を低減する請求項３７、３８、４３および４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、７０：３０であり；
前記小分子半導体材料中の各基Ｘ１１は、ヘキシル基であり；および
前記重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における請求項３７〜５９のいずれか一項に記載の方法であって、前記有機薄膜トランジスタは、ソースおよびドレイン電極であって該電極間にチャネル長さを有するチャネル領域がある電極と、ゲート電極と、前記ソースおよびドレイン電極および前記チャネル領域および前記ゲート電極の間に配置された誘電体層と、半導体層とを含み、ここで、前記半導体層は、請求項３７〜５９のいずれか一項に記載の半導体層であり、ソースおよびドレイン電極の間の少なくともチャネル領域に配置されている請求項３７〜５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
チャネル長さが、２０μｍ以下である請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記有機薄膜トランジスタ内の全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率が、６０％未満、好ましくは５０％未満である請求項６０または６１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機薄膜トランジスタに関し、特に、前記トランジスタ、とりわけ短いチャネル長さのトランジスタにおける接触抵抗の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタはバイポーラ接合トランジスタおよび電界効果トランジスタの２つの主な型に分けることができる。両型とも、チャネル領域内３つの電極と該電極間に配置された半導体材料とを含む共通の構造を共有する。バイポーラ接合トランジスタの３つの電極は、エミッタ電極、コレクタ電極およびベース電極として知られ、一方、電界効果トランジスタでは、３つの電極は、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極として知られている。バイポーラ接合トランジスタは、エミッタとコレクタとの間の電流は、ベースとエミッタとの間を流れる電流によってコントロールされるので、電流操作デバイスと表してもよい。対照的に、電界効果トランジスタは、ソースとドレインとの間を流れる電流は、ゲートとソースとの間の電圧によってコントロールされるので、電圧操作デバイスと表してもよい。
【０００３】
また、トランジスタは、それぞれ、正電荷キャリア（孔）を伝導する半導体材料を含むのかまたは負電荷キャリア（電子）を伝導する半導体材料を含むのかによって、ｐ型およびｎ型として分類することもできる。半導体材料は、電荷を受容する、電荷を通す、電荷を供与する性能に従って選択してもよい。孔または電子を受容する、通すおよび供与する半導体材料の性能は、材料をドーピングすることによって高めることができる。また、ソース電極およびドレイン電極に使用される材料は、孔または電子を受容するまたは注入する性能に従って選択することもできる。たとえば、ｐ型トランジスタデバイスは、孔の受容、伝達および供与で効率のよい半導体材料を選択することによって、および半導体材料からの孔の注入および受容に効率のよいソース電極およびドレイン電極用の材料を選択することによって形成することができる。半導体材料のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルを持つ電極において、フェルミ順位に適合する良好なエネルギーレベルにより、孔注入および受容を高めることができる。対照的に、ｎ型トランジスタデバイスは、電子の受容、伝達および供与で効率のよい半導体材料を選択することによって、および半導体材料に電子を注入するのにおよび半導体から電子を受容するのに効率のよいソース電極およびドレイン電極用の材料を選択することによって形成することができる。半導体材料のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベルを持つ電極において、フェルミ順位に適合する良好なエネルギーレベルにより、電極注入および受容を高めることができる。電子注入および受容を高めることができる。
【０００４】
トランジスタは、薄膜において成分を析出することにより形成し、薄膜トランジスタを形成することができる。有機材料をそのようなデバイスにおいて半導体材料として使用する場合、それは、有機薄膜トランジスタとして知られている。
【０００５】
有機薄膜トランジスタ用の種々の取り合わせが知られている。そのようなデバイスの１つとして、チャネル領域内のソース電極およびドレイン電極ならびにこれらの間に配置された半導体材料と、半導体材料上に配置されたゲート電極と、チャネル領域内のゲート電極および半導体材料の間に配置された材料を絶縁する層とを含む絶縁ゲート電界効果トランジスタがある。
【０００６】
そのような有機薄膜トランジスタの一例を図１に示す。図示された構造は、基板（図示せず）に析出し、ソースおよびドレイン電極２、４を含み、これらは、これらの間に位置するチャネル領域６によって間隔があけられている。有機半導体８は、チャネル領域６に析出し、少なくともソースおよびドレイン電極２、４の部分に広がってもよい。誘電性材料の絶縁層１０は、有機半導体８に析出し、少なくともソースおよびドレイン電極２、４の部分に広がってもよい。最後に、ゲート電極１２が絶縁層１０に析出する。ゲート電極１２は、チャネル領域６に位置し、ソースおよびドレイン電極２、４の部分に広がってもよい。
【０００７】
先に記載した構造は、ゲートがデバイスの上側に位置するので、トップゲート有機薄膜トランジスタとして知られている。あるいは、ゲートをデバイスの底側に備え、いわゆるボトムゲート有機薄膜トランジスタを形成することも知られている。
【０００８】
そのようなボトムゲート有機薄膜トランジスタの一例を図２に示す。図１と２で図示する構造間の関係をよりはっきり示すために、対応する部分は同じ参照番号を使用している。図２に図示されるボトムゲート構造は、基板１に析出したゲート電極１２を含み、誘電性材料の絶縁層１０がその上に析出している。ソースおよびドレイン電極２、４は、誘電性材料の絶縁層１０に析出している。ソースおよびドレイン電極２、４は、ゲート電極の上に、該ソースおよびドレイン電極の間に位置するチャネル領域６によって間隔があけられている。有機半導体８は、チャネル領域６内に析出し、少なくともソースおよびドレイン電極２、４の部分に広がってもよい。
【０００９】
チャネルの伝導度は、ゲートで電圧を印加することによって変化させることができる。このように、印加ゲート電圧を使用することにより、トランジスタのスイッチを入れたり切ったりすることができる。ある電圧で達成しうるドレイン電流は、デバイスの活性領域内の有機半導体（ソース電極およびドレイン電極の間のチャネル領域）内の電荷キャリアの移動度に依存する。したがって、低い動作電圧で高いドレイン電流を達成するためには、有機薄膜トランジスタは、チャネル領域内で高い可動電荷キャリアを有する有機半導体を有しなければならない。
【００１０】
有機薄膜トランジスタにおける半導体材料としての使用に適する可能性のある、近年開発されている種々の化合物のタイプがある。そのようなクラスの１つとして特に重要なものが、いわゆる小分子半導体である。これらは、非重合体の半導体有機分子である。代表的な例として、ペンタセン誘導体およびチオフェン誘導体が挙げられる。
【００１１】
小分子半導体材料は、それらの高結晶性の構造（特に熱蒸着薄膜として）のため、高い移動度を示すことができるが、それらの膜形成能は劣っているので、溶液を処理したフィルムから繰り返し結果を得ることは困難な可能性が多い。基板からの材料の細網化および基板への付着、フィルム粗さおよびフィルム厚の変動の問題は、デバイスにおけるこれらの材料の性能を限定する可能性がある。フィルム粗さは、堆積層は半導体層の最上面に形成されるので、トップゲート有機薄膜トランジスタデバイスにとってさらなる問題となりうる。
【００１２】
この問題を克服するために、小分子および重合体で構成される半導体ブレンドの使用が開発されている。そのようなブレンドを使用する動機は、主に、小分子半導体材料の劣った膜形成能を克服するためである。小分子と重合体とのブレンドは、重合体材料の優れた膜形成能のため、小分子成分に対して優れた膜形成能を示す。
【００１３】
このようなブレンド（半導体−半導体または半導体−絶縁体）の文献におけるいくつかの例として、Ｓｍｉｔｈら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，９３巻，２５３３０１（２００８）；Ｒｕｓｓｅｌｌら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８７巻，２２２１０９（２００５）；Ｏｈｅら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，９３巻，０５３３０３（２００８）；Ｍａｄｅｃら，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，７巻，４５５−４５８（２００９）；およびＫａｎｇら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，１３０巻，１２２７３−７５（２００８）が挙げられる。他の例として、国際公開公報第２００５／０５５２４８号パンフレットがあり、そこでは、有機薄膜トランジスタの調製であって、半導体層は、ペンタセン誘導体と、ポリ（トリアリールアミン）またはポリ（９−ビニルカルバゾール）のような半導体バインダであって、該バインダはその溶液から溶剤中で析出された半導体バインダとのブレンドである、調製が開示されている。前記例の１つに使用される溶剤は、アニソールである。しかし、国際公開公報第２００５／０５５２４８号パンフレットには、その使用により接触抵抗が低減するという開示または示唆はない。
【００１４】
２０１０年３月６日にオンラインで発表されたＣｈｕｎｇら，Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄｓ  Ｆｉｌｍｓには、半導体層が、ＴＩＰＳ−ペンタセンと、溶剤中でその溶液から析出されたポリ（トリアリールアミン）とのブレンドである有機薄膜トランジスタの調製が開示されている。該例の１つで使用されている溶剤はアニソールである。筆者らは、ブレンドを析出するための異なる溶剤の使用から得られたいくつかの特性、たとえば、形態およびチャネル領域内での電荷移動度の向上について検討している。しかし、開示された特性と接触抵抗との間には、何の関連もない。
【００１５】
半導体小分子−重合体ブレンドに関する従来技術は、電荷移動度の改善および良好な安定性に焦点を置いている。電界効果移動度を最適化するために、半導体材料（複数を含む）の選択およびそれらのブレンド中の比は、大きな関心領域になっている。半導体ブレンドを導入するデバイスにおいて、接触抵抗を低減するために、溶剤選択を行う研究は行われていない。
【００１６】
有機薄膜トランジスタにおける接触抵抗は、特に、この抵抗がデバイス内で全チャネル抵抗対して大きな比率で影響する短いチャネル長さのデバイス（＜２０μｍ）にとって、最小化する（理想的にはなくしてしまう）ために、重要なパラメータである。デバイス内の接触抵抗が高ければ高いほど、ここに印加される電圧は高い比率で降下し、その結果、チャネル領域に印加されるバイアス電圧はより低くなる。高い接触抵抗は、チャネル領域へ印加されるより低いバイアス電圧のため、デバイスから抽出されるより電流効果非常に低くなり、そのため結果デバイス移動度が低下する。
【００１７】
接触抵抗を最小化することは、チャネル抵抗は、たとえば、同じチャネル長さで非晶相重合体半導体単独で観察された値より低い（高伝導度）ので、高移動度の半導体材料を導入するデバイスにおいて、特に重要である。したがって、これは、高い移動度を示す結晶性材料を含む半導体材料にとって、特に重要なものである。ベンゾチオフェン誘導体およびペンタセン誘導体のような小分子材料に関し、低溶解性がみとめられ（０．４％ｗ／ｖまで）、フィルム品質が劣ることもわかっている。この濃度を超えると、該材料は、多くの溶剤中で結晶性の析出物を形成する。この場合、重合体半導体の添加は、溶液粘度を増し、フィルム形成を改善しおよびバインダとして作用し、ソース電極からドレイン電極へ広げて得られる連続フィルムを確保する点から、重要になる。重合体半導体は、同じ溶剤への高い溶解性（２％ｗ／ｖを超える）を示す。
【００１８】
従来では、有機薄膜トランジスタにおける接触抵抗は、半導体フィルムの析出の前に、表面処理層をソースおよびドレイン電極に設けることだけにより、または電荷注入してＨＯＭＯレベル（ｐ型材料に関して）にするために、必要に応じて金属をより高い仕事関数を持つ金属に変更することだけにより、低減していた。そのような処理層（普通、溶液または気相から設けられる自己組織化単分子膜）を使用して金属表面で双極子層を形成し、ソースおよびドレイン接触の仕事係数を効果的にシフトし、半導体内のＨＯＭＯレベルと合致させ、そのため、金属から半導体への電荷注入の障壁を低減する。
【００１９】
場合によっては、これらの方法は、単独では、接触抵抗を最小化するには十分でない。半導体ブレンド層を含む有機薄膜トランジスタの接触抵抗を低減する追加の方法を見出す必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】国際公開公報第２００５／０５５２４８号パンフレット
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】Ｓｍｉｔｈら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，９３巻，２５３３０１（２００８）
【非特許文献２】Ｒｕｓｓｅｌｌら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８７巻，２２２１０９（２００５）
【非特許文献３】Ｏｈｅら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，９３巻，０５３３０３（２００８）
【非特許文献４】Ｍａｄｅｃら，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，７巻，４５５−４５８（２００９）
【非特許文献５】Ｋａｎｇら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，１３０巻，１２２７３−７５（２００８）
【非特許文献６】Ｃｈｕｎｇら，Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄｓ  Ｆｉｌｍｓ
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
驚くべきことに、有機薄膜トランジスタの接触抵抗を低減するために、半導体層用の溶剤が重要であることが発見された。小分子半導体材料および重合体材料のブレンドを含む半導体層を、これらを含む前記溶剤の溶液から析出するために、ある溶媒を使用することができ、半導体ブレンド層を含む得られた有機薄膜トランジスタは、驚くべきことに、他の溶剤で得られる接触抵抗より非常に低い接触抵抗を有することが発見された。
（１）したがって、本発明の第一態様では、半導体層を含む有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤の使用であって、前記半導体層が、小分子半導体材料と、前記溶剤中の該小分子半導体材料および前記重合体材料の溶液から析出する重合体材料とのブレンドを含む使用が提供される。
【００２３】
すなわち、本発明者らは、小分子材料および重合体材料のブレンドを含む半導体層を析出するための半導体ブレンド配合物を製造するために、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤を使用し、次いで前記小分子半導体材料および重合体材料のブレンドを、前記トランジスタの形成において（たとえば、部分的に形成されたトップゲート有機薄膜トランジスタのチャネル内に）析出させることが、前記半導体ブレンドと電極との間の相互作用により、接触抵抗を低減するという驚くべき発見をした。特に、接触抵抗がデバイスの全チャネル抵抗に大きな比率で影響する可能性がある、チャネル長さが短いデバイスにとって、接触抵抗は、最少にするために極めて重要なパラメータであるので、このことは、特に重要である。
【００２４】
本発明による好ましい使用として以下が挙げられる。
（２）接触抵抗が、前記群から選択された溶剤の代わりに同量のキシレンを使用する有機薄膜トランジスタと比べて低減されている（１）に記載の使用；
（３）前記有機薄膜トランジスタの前記半導体層の析出において前記溶剤を使用する接触抵抗が、同量のキシレンを使用して得られた値の５０％未満である（２）に記載の使用；
（４）前記有機薄膜トランジスタの前記半導体層の析出または半導体層配合において、前記溶剤を使用する接触抵抗が、同量のキシレンを使用して得られた値の３０％未満である（２）に記載の使用；
（５）前記有機薄膜トランジスタの前記半導体層の析出または半導体層配合において、前記溶剤を使用する接触抵抗が、同量のキシレンを使用して得られた値の１５％未満である（２）に記載の使用；
（６）前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択される（１）〜（５）のいずれか１つに記載の使用；
（７）重合体材料は、半導体重合体材料である（１）〜（６）のいずれか１つに記載の使用；
（８）前記半導体重合体材料は、式（Ｉ）：
【００２５】
【化１】
2013541180.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、水素、炭素数が１〜１６のアルキル基、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）の繰返し単位を含む共役重合体である（７）に記載の使用；
（９）前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、水素、炭素数が１〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、前記フェニル基は、非置換、または炭素数が１〜１２のアルキル基および炭素数１〜１２のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含む共役重合体である（８）に記載の使用；
（１０）前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、前記フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含む共役重合体である（８）に記載の使用；
（１１）前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）を含む共役重合体であり、該重合体は、さらに、式（ＩＩ）：
【００２６】
【化２】
2013541180.tif 000004
（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換され；Ｒ３は、非置換、または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり；
およびｎは、１以上の整数、好ましくは１または２である）の繰返し単位を含む（８）〜（１０）のいずれか１つに記載の使用；
（１２）Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、およびＲ３は、炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基である（１１）に記載の使用；
（１３）前記半導体重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである（１１）に記載の使用；
（１４）前記小分子半導体材料は、置換ペンタセン類、および式（ＩＩＩ）：
【００２７】
【化３】
2013541180.tif 000005
（式中、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、独立して、単環式芳香族環を含み、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、少なくとも１個の置換基Ｘで置換され、Ｘは、それぞれの場合で、同一または異なってもよく、（ｉ）非置換または置換された、直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、非置換、またはそれぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択され、または（ｉｉ）ハロゲン、ボロン酸、ジボロン酸およびボロン酸およびジボロン酸のエステル類、炭素数が２〜１２のアルキレン基およびスタンニル基からなる群から選択される重合性または反応性基であり、ならびにＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、それぞれ、１個以上のさらなる単環式芳香族環に縮合されていてもよく、ならびにＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基を含む）の有機半導体化合物からなる群から選択される（１）〜（１３）のいずれか１つに記載の使用；
（１５）Ａｒ５は、さらなるアリール基Ａｒ７に縮合され、式（ＩＶ）：
【００２８】
【化４】
2013541180.tif 000006
（式中、Ａｒ７は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ７は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する（１４）に記載の使用；
（１６）Ａｒ６は、さらなるアリール環Ａｒ８に縮合され、式（Ｖ）：
【００２９】
【化５】
2013541180.tif 000007
（式中、Ａｒ８は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ８は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する（１５）に記載の使用；
（１７）Ａｒ７は、さらなるアリール環Ａｒ９に縮合され、式（ＶＩ）：
【００３０】
【化６】
2013541180.tif 000008
（式中、Ａｒ９は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ９は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する（１６）に記載の使用；
（１８）有機半導体化合物は、構造：
【００３１】
【化７】
2013541180.tif 000009
（式中、Ｘ１およびＸ２は、同一または異なってもよく、（１５）で定義された置換基Ｘから選択され；Ｚ１およびＺ２は、独立して、Ｓ、Ｏ、ＳｅまたはＮＲ４であり；ならびにＷ１およびＷ２は、独立して、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、ＮＲ４または−ＣＲ４＝ＣＲ４−（ここで、Ｒ４は、Ｈ、または非置換または置換された直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、非置換またはそれぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択される置換基である）である）を含む（１４）〜（１７）のいずれか１つに記載の使用；
（１９）有機半導体化合物は、構造：
【００３２】
【化８】
2013541180.tif 000010
（式中、Ｘ１およびＸ２は、（１４）で定義された通りであり、Ｚ１、Ｚ２、Ｗ１およびＷ２は、（１８）で定義された通りであり、ならびにＶ１およびＶ２は、独立して、Ｓ、Ｏ、ＳｅまたはＮＲ５（ここで、Ｒ５は、Ｈ、または非置換または置換されている直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、それぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択される置換基である）である）を含む（１４）〜（１７）のいずれか１つに記載の使用；
（２０）半導体化合物は、構造：
【００３３】
【化９】
2013541180.tif 000011
（式中、Ｘ１およびＸ２は、（１４）で定義された通りであり、ならびにＺ１、Ｚ２、Ｗ１およびＷ２は、（１８）で定義された通りである）を含む（１４）〜（１７）のいずれか１つに記載の使用；
（２１）半導体化合物が、構造：
【００３４】
【化１０】
2013541180.tif 000012
（式中、Ｚ１、Ｚ２、Ｗ１およびＷ２は、（１８）で定義された通りであり、ならびにＸ１〜Ｘ１０は、同一または異なってもよく、（１４）で定義された置換基Ｘから選択される）を含む（１４）〜（１７）のいずれか１つに記載の使用；
（２２）前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）：
【００３５】
【化１１】
2013541180.tif 000013
（式中、Ａは、フェニル基またはチオフェン基であり、該フェニル基またはチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはフェニル基、チオフェン基およびベンゾチオフェン基から選択される基で縮合されることが可能なフェニル基またはチオフェン基で縮合されていてもよく、前記フェニル、チオフェンおよびベンゾチオフェン基のいずれも、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され；ならびに
各基Ｘ１１は、同一または異なってもよく、（１４）で定義された置換基Ｘから選択され、および好ましくは式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜２０の整数）の基である）のベンゾチオフェン誘導体である（１４）に記載の使用；
（２３）前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）（式中、Ａは、
少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されているフェニル基で縮合されているチオフェン基；または
少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されていてもよいフェニル基であり、該フェニル基は、さらに、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはベンゾチオフェン基で縮合されることが可能なチオフェン基で縮合されていてもよく、該ベンゾチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され、（Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜１６の整数）の基である）から選択される）ベンゾチオフェン誘導体である（２２）に記載の使用；
（２４）前記小分子半導体材料は、以下の群：
【００３６】
【化１２】
2013541180.tif 000014
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）から選択される式（ＶＩＩ）のベンゾチオフェン誘導体である（２２）に記載の使用；
（２５）前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比が、１０：９０〜９０：１０である（１）〜（２４）のいずれか１つに記載の使用；
（２６）前記重量比が、３０：７０〜８０：２０である（２５）に記載の使用；
（２７）前記重量比が、８０：２０〜６０：４０、好ましくは７０：３０である（２５）に記載の使用；
（２８）半導体層を含む有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択される溶剤の（１）に記載の使用であって、前記半導体層は、小分子半導体材料と半導体共役重合体を含む重合体材料とのブレンドを含み、ここで、
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比が、８０：２０〜６０：４０であり；
前記半導体共役重合体は、（８）に記載された繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、該フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含み、該半導体共役重合体は、さらに、（１１）に記載された式（ＩＩ）（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、およびＲ３は、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、これらは、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい）の繰返し単位を含み；ならびに
前記小分子半導体材料は、以下の式：
【００３７】
【化１３】
2013541180.tif 000015
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）で表される（１）に記載の使用；
（２９）前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、７０：３０であり；
前記小分子半導体材料中の各基Ｘ１１は、ヘキシル基であり；および
前記重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである（２８）に記載の使用；
（３０）有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における（１）〜（２９）のいずれか１つに記載の使用であって、前記有機薄膜トランジスタは、ソースおよびドレイン電極であって該電極間にチャネル長さを有するチャネル領域がある電極と、ゲート電極と、前記ソースおよびドレイン電極および前記ゲート電極の間に配置された誘電体層と、半導体層とを含み、ここで、前記半導体層は、（１）〜（２９）のいずれか１つに記載の半導体層であり、ソースおよびドレイン電極の間の少なくともチャネル領域に配置されている（１）〜（２９）のいずれか１つに記載の使用；
（３１）チャネル長さが、２０μｍ以下である（３０）に記載の使用；
（３２）チャネル長さが、１０μｍ以下である（３０）に記載の使用；および
（３３）前記有機薄膜トランジスタ内の全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率が、６０％未満、好ましくは５０％未満である（３０）〜（３２）のいずれか１つに記載の使用。
【００３８】
また、本発明者らは、ある新規な半導体ブレンド配合物は、該ブレンドが本発明の溶剤から析出すると、優れたデバイス移動度を有するとともに非常に低い接触抵抗を提供するので、有機薄膜トランジスタの製造における使用に特に適切なある新規な半導体ブレンド配合物も発見した。したがって、本発明の第二態様では、以下が提供される。
（３４）小分子半導体材料と、重合体材料と、溶剤とを含む半導体ブレンド配合物であって、
前記重合体材料は、前記（８）〜（１３）のいずれか１つで定義された半導体共役重合体であり；
前記小分子半導体材料は、前記（１４）〜（２４）のいずれか１つで定義された半導体であり；
前記溶剤は、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択され；および
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、１０：９０〜９０：１０である半導体ブレンド配合物。
【００３９】
本発明の半導体ブレンド配合物の好ましい実施形態として、以下が挙げられる。
（３５）前記半導体共役重合体は、前記（８）で定義された繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、該フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換される）の繰返し単位を含み、前記共役重合体は、さらに、前記（１１）で定義された式（ＩＩ）（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、ならびにＲ３は、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基である）の繰返し単位を含み；
前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）：
【００４０】
【化１４】
2013541180.tif 000016
（式中、Ａは、フェニル基またはチオフェン基であり、該フェニル基またはチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはフェニル基、チオフェン基およびベンゾチオフェン基から選択される基で縮合されることが可能なフェニル基またはチオフェン基で縮合されていてもよく、前記フェニル、チオフェンおよびベンゾチオフェン基のいずれも、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され；
各基Ｘ１１は、同一または異なってもよく、前記（１４）で定義された置換基Ｘから選択され、および好ましくは式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜２０の整数）の基である）のベンゾチオフェン誘導体であり；
前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；ならびに
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、３０：７０〜８０：２０である（３４）に記載の半導体ブレンド配合物；
（３６）前記半導体共役重合体は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎであり；
前記小分子半導体材料は、（３５）で定義された式（ＶＩＩ）（式中、Ａは、
少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されているフェニル基で縮合されているチオフェン基；
非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されていてもよいフェニル基から選択され、前記フェニル基は、さらに、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはベンゾチオフェン基で縮合されることが可能なチオフェン基で縮合されていてもよく、該ベンゾチオフェン基は、非置換または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され、（Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜１６の整数）の基である）から選択される）の化合物であり；ならびに
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、８０：２０〜６０：４０である（３５）に記載の半導体ブレンド配合物；
（３７）前記小分子半導体材料は、以下の群：
【００４１】
【化１５】
2013541180.tif 000017
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）から選択され；および
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、８０：２０〜６０：４０である（３６）に記載の半導体ブレンド配合物；
（３８）前記重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎであり、および前記小分子半導体材料は、以下の式：
【００４２】
【化１６】
2013541180.tif 000018
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）で表され；および
前記ブレンド中の前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、８０：２０〜６０：４０である（３６）に記載の半導体ブレンド配合物；および
（３９）各基Ｘ１１は、ヘキシル基であり、および前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の比は、７０：３０である（３８）に記載の半導体ブレンド配合物。
【００４３】
また、本発明者らは、チャネル領域と半導体層とを含む有機薄膜トランジスタにおいて、特定の溶剤の使用により、接触抵抗を低減する方法も発見した。したがって、本発明の第三態様では、以下が提供される。
（４０）チャネル領域と半導体層とを含む有機薄膜トランジスタにおいて、接触抵抗を低減する方法であって、前記半導体層は、小分子半導体材料と重合体材料とのブレンドを含み、前記方法は、前記小分子半導体材料および前記重合体材料を、これらの溶液から、前記有機薄膜トランジスタの前記チャネル領域に析出させることを含み、ここで、前記溶液は、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤を含む方法。
【００４４】
また、本発明者らは、チャネル領域と半導体層とを含む有機薄膜トランジスタにおいて、特定の溶剤の選択により、接触抵抗を低減する方法も発見した。したがって、本発明の第四態様では、以下が提供される。
（４１）チャネル領域と半導体層とを含む有機薄膜トランジスタにおいて、接触抵抗を低減する方法であって、前記半導体層は、小分子半導体材料と重合体材料とのブレンドを含み、前記方法は、
（ｉ）Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から溶剤を選択するステップと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）で選択した前記溶剤で、前記小分子半導体材料と前記重合体材料との溶液を形成するステップと、
（ｉｉｉ）小分子半導体材料と前記重合体材料とのブレンドを含む半導体層を、ステップ（ｉｉ）で調製した溶液から、前記有機薄膜トランジスタのチャネル領域に析出させるステップと
を含む方法。
（４２）ステップ（ｉｉ）は、前記溶剤で前記小分子半導体材料の第一溶液を形成することと、同じ前記溶剤で前記重合体材料のさらなる溶液を形成することと、次いで第一溶液およびさらなる溶液を混合することとを含む（４１）に記載の方法。
【００４５】
本発明の第三および第四態様の方法の好ましい実施形態として、以下が挙げられる。
（４３）接触抵抗が、前記群から選択された溶剤の代わりに同量のキシレンを使用する有機薄膜トランジスタと比べて低減されている（４０）〜（４２）のいずれか１つに記載の方法；
（４４）前記有機薄膜トランジスタの前記半導体層の析出において前記溶剤を使用する接触抵抗が、同量のキシレンを使用して得られた値の３０％未満、好ましくは１５％未満である（４３）に記載の方法；
（４５）前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択される（４０）〜（４４）のいずれか１つに記載の方法；
（４６）重合体材料は、半導体重合体材料である（４０）〜（４５）のいずれか１つに記載の方法；
（４７）前記半導体重合体材料は、式（Ｉ）：
【００４６】
【化１７】
2013541180.tif 000019
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、水素、炭素数が１〜１６のアルキル基、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）の繰返し単位を含む共役重合体である（４６）に記載の方法；
（４８）前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基から選択され、前記フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含む共役重合体である（４７）に記載の方法；
（４９）前記半導体重合体材料は、繰返し単位（Ｉ）を含む共役重合体であり、該重合体は、さらに、式（ＩＩ）：
【００４７】
【化１８】
2013541180.tif 000020
（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アリール基またはヘテロアリール基は、非置換、または炭素数が１〜１６のアルキル基および炭素数が１〜１６のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換され；Ｒ３は、非置換、または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり；
およびｎは、１以上の整数、好ましくは１または２である）の繰返し単位を含む（４７）または（４８）に記載の方法；
（５０）Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、およびＲ３は、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基である（４９）に記載の方法；
（５１）前記半導体重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである（４９）に記載の方法；
（５２）前記小分子半導体材料は、置換ペンタセン類、および式（ＩＩＩ）：
【００４８】
【化１９】
2013541180.tif 000021
（式中、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、独立して、単環式芳香族環を含み、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、少なくとも１個の置換基Ｘで置換され、Ｘは、それぞれの場合で、同一または異なってもよく、（ｉ）非置換または置換された、直鎖、分枝状または環状の炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、非置換、またはそれぞれ同一または異なってもよい１個または２個の炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シリル基および炭素数が２〜１２のアルケニル基からなる群から選択され、または（ｉｉ）ハロゲン、ボロン酸、ジボロン酸およびボロン酸およびジボロン酸のエステル類、炭素数が２〜１２のアルキレン基およびスタンニル基からなる群から選択される重合性または反応性基であり、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６は、それぞれ、１個以上のさらなる単環式芳香族環に縮合されていてもよく、ならびにＡｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５およびＡｒ６の少なくとも１つは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基を含む）の有機半導体化合物からなる群から選択される（４０）〜（５１）のいずれか１つに記載の方法；
（５３）Ａｒ５は、さらなるアリール基Ａｒ７に縮合され、式（ＩＶ）：
【００４９】
【化２０】
2013541180.tif 000022
（式中、Ａｒ７は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ７は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する（５２）に記載の方法；
（５４）Ａｒ６は、さらなるアリール系Ａｒ８に縮合され、式（Ｖ）：
【００５０】
【化２１】
2013541180.tif 000023
（式中、Ａｒ８は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ８は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する（５３）に記載の方法；
（５５）Ａｒ７は、さらなるアリール系Ａｒ９に縮合され、式（ＶＩ）：
【００５１】
【化２２】
2013541180.tif 000024
（式中、Ａｒ９は、非置換または１個以上の置換基Ｘで置換されている単環式芳香族環を表し、該単環式芳香族環Ａｒ９は、好ましくは、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である）の構造を提供する（５４）に記載の方法；
（５６）前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）：
【００５２】
【化２３】
2013541180.tif 000025
（式中、Ａは、フェニル基またはチオフェン基であり、該フェニル基またはチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはフェニル基、チオフェン基およびベンゾチオフェン基から選択される基で縮合されることが可能なフェニル基またはチオフェン基で縮合されていてもよく、前記フェニル、チオフェンおよびベンゾチオフェン基のいずれも、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され；ならびに
各基Ｘ１１は、同一または異なってもよく、（５２）で定義された置換基Ｘから選択され、および好ましくは式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜２０の整数）の基である）のベンゾチオフェン誘導体である（５２）に記載の方法；
（５７）前記小分子半導体材料は、式（ＶＩＩ）（式中、Ａは、少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されているフェニル基で縮合されているチオフェン基；または
非置換または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換されていてもよいフェニル基であり、該フェニル基は、さらに、非置換または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換および／またはベンゾチオフェン基で縮合されることが可能なチオフェン基で縮合されていてもよく、該ベンゾチオフェン基は、非置換、または少なくとも１個の式Ｘ１１の基で置換され、（Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、０または１〜１６の整数）の基である）から選択される）のベンゾチオフェン誘導体である（５６）に記載の方法；
（５８）前記小分子半導体材料は、以下の群：
【００５３】
【化２４】
2013541180.tif 000026
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）から選択される式（ＶＩＩ）のベンゾチオフェン誘導体である（５６）に記載の方法；
（５９）前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、１０：９０〜９０：１０、好ましくは３０：７０〜８０：２０である前記（４０）〜（５８）のいずれか１つに記載の方法；
（６０）前記重量比は、８０：２０〜６０：４０、好ましくは７０：３０である（５９）に記載の方法；
（６１）前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、８０：２０〜６０：４０であり；
前記半導体共役重合体は、前記（４７）に記載された繰返し単位（Ｉ）（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なり、それぞれ、炭素数が４〜１２のアルキル基およびフェニル基からなる群から選択され、該フェニル基は、非置換、または炭素数が４〜８のアルキル基および炭素数が４〜８のアルコキシ基から選択される１個以上の置換基で置換されている）を含み、該半導体共役重合体は、さらに、前記（４９）に記載された式（ＩＩ）（式中、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ、フェニル基であり、ならびにＲ３は、炭素数が１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、これらは、非置換または炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよい）の繰返し単位を含み；ならびに
前記小分子半導体材料は、以下の式：
【００５４】
【化２５】
2013541180.tif 000027
（式中、Ｘ１１は、式：ＣｎＨ２ｎ＋１（ここで、ｎは、４〜１６の整数）の基である）で表される、有機薄膜トランジスタにおける接触抵抗を低減する（４０）、（４１）、４６および４７のいずれか１つに記載の方法；
（６２）前記溶剤は、アニソール、２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールからなる群から選択され；
前記重合体材料に対する前記小分子半導体材料の重量比は、７０：３０であり；
前記小分子半導体材料中の各基Ｘ１１は、ヘキシル基であり；および
前記重合体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである（６１）に記載の方法；
（６３）有機薄膜トランジスタでの接触抵抗の低減における前記（４０）および（４１）〜（６２）のいずれか１つに記載の方法であって、前記有機薄膜トランジスタは、ソースおよびドレイン電極であって該電極間にチャネル長さを有するチャネル領域がある電極と、ゲート電極と、前記ソースおよびドレイン電極および前記チャネル領域および前記ゲート電極の間に配置された誘電体層と、半導体層とを含み、ここで、前記半導体層は、前記（４２）〜（６２）のいずれか１つに記載の半導体層であり、ソースおよびドレイン電極の間の少なくともチャネル領域に配置されている（４０）および（４１）〜（６２）のいずれか１つに記載の方法；
（６４）チャネル長さが、２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である（６３）に記載の方法；および
（６５）前記有機薄膜トランジスタ内の全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率が、６０％未満、好ましくは５０％未満である（６３）または（６４）に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
さきに説明したように、本発明者らは、有機薄膜トランジスタの接触抵抗を低減するために、半導体層用の溶剤が重要であることを発見した。小分子半導体材料および重合体材料のブレンドを含む半導体層を、これらを含む前記溶剤の溶液から析出するために、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤を使用することによって、得られた、半導体ブレンド層を含む有機薄膜トランジスタは、他の溶剤で達成される接触抵抗より非常に低い接触抵抗を有する。
【００５６】
たとえば、接触抵抗は、前記群から選択される溶剤の代わりに、同量のキシレン（すなわち、同じ濃度の小分子半導体材料および重合体材料を持つ溶液を調製するために必要なキシレンの量）を使用する有機薄膜トランジスタと比べて、実質的に低減する。
【００５７】
本発明に従って接触抵抗を低減する溶剤は、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される。
【００５８】
Ｃ１−４アルコキシベンゼン類は、炭素数が１〜４のアルコキシ基によって置換されているベンゼン基であって、その例として、メトキシベンゼン、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およびブトキシベンゼンが挙げられる。好ましい例は、アニソールおよびエトキシベンゼンであり、アニソールは特に好ましい。
【００５９】
Ｃ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類は、炭素数が１〜４の単一のアルキル基で置換されている前記アルコキシベンゼンであって、単一のアルキル基の例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基およびブチル基が挙げられる。好ましいＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類として、２−、３−または４−位がメチル基またはエチル基で置換されたアニソール、および２−、３−または４−位がメチル基またはエチル基で置換されたエトキシベンゼンが挙げられる。２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールが特に好ましい。
【００６０】
本発明に従いブレンドの調製において使用される重合体材料は、非導電性重合体材料でも半導体重合体材料でも可能である。有機半導体小分子の低溶解性および劣った膜形成能を克服する目的のために適切な任意の重合体材料、たとえば、Ｓｍｉｔｈら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，９３巻，２５３３０１（２００８）；Ｒｕｓｓｅｌｌら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８７巻，２２２１０９（２００５）；Ｏｈｅら，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，９３巻，０５３３０３（２００８）；Ｍａｄｅｃら，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，７巻，４５５−４５８（２００９）；およびＫａｎｇら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，１３０巻，１２２７３−７５（２００８）のような従来技術に記載されているような、当業者に公知のものが可能である。
【００６１】
重合体材料が半導体重合体の場合であれば、前記（８）で定義された式（Ｉ）の繰返し単位を含む共役重合体が好ましい。式（Ｉ）の繰返し単位を含む前記共役重合体は、さらに、前記（１１）で定義された式（ＩＩ）の繰返し単位を含むのが好ましい。使用に好ましい半導体材料は、ＴＦＢ［９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ジフェニルアミン］ｎである。
【００６２】
本発明によるブレンドの調製に使用される小分子半導体材料は、目的に適切ないかなる小分子半導体材料も使用することができ、たとえば、前記従来技術で記載した当業者に公知のもの、または国際公開公報第２０１０／０６１１７６号パンフレットに記載の小分子半導体が使用できる。本発明の使用のために好ましい小分子半導体材料の例として、前記（１４）〜（２４）で定義された式（ＩＩＩ）〜（ＶＩＩ）の有機半導体化合物がある。特に好ましくは、（２４）で定義されたものである。
【００６３】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｒ１、Ｒ２、Ａｒ１およびＡｒ２の定義におけるアルキル基は、炭素数が１〜１６のアルキル基であり、Ｒ３の定義におけるアルキル基は、炭素数が１〜８のアルキル基であり、たとえば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルおよびブチルが挙げられる。
【００６４】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８、Ａｒ９、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ４およびＲ５の定義におけるアルキル基は、炭素数が１〜２０のアルキル基であり、その例として、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルおよびブチルが挙げられる。
【００６５】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｒ１およびＲ２の定義におけるアリール基は、炭素数が５〜１４のアリール基である。例として、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、およびアントラセニル基が挙げられる。より好ましいアリール基として、フェニル基が挙げられる。
【００６６】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｒ１、Ｒ２、Ａｒ１およびＡｒ２の定義におけるヘテロアリール基は、１〜３個のイオウ原子、酸素原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基であり、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９の定義におけるヘテロアリール基は、１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基である。例として、フリル基、チエニル基、ピロリル基、アゼピニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、１，２，３−オキサヂアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、チアヂアゾリル基、ピラニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基およびピラジニル基が挙げられる。より好ましいヘテロアリールとして、フリル、チエニル、ピロリルおよびピリジルが挙げられ、最も好ましいものは、チエニルである。
【００６７】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｒ１、Ｒ２、Ａｒ１およびＡｒ２の定義におけるアルコキシ基は、炭素数１〜１６のアルコキシ基であり、その例として、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシおよびブトキシが挙げられる。
【００６８】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ４およびＲ５の定義におけるアルコキシ基は、炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、その例として、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシおよびブトキシが挙げられる。
【００６９】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ４およびＲ５の定義におけるアルケニル基は、炭素数が２〜１２のアルケニル基であり、その例として、エテニル、プロペニルおよび２−メチルプロペニルが挙げられる。
【００７０】
本発明で使用されるそれぞれ（８）〜（１３）および（１４）〜（２４）で定義された重合体および小分子半導体において、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ４およびＲ５の定義における非置換または置換アミノ基は、非置換、または１個または２個の、同一または異なってもよいそれぞれ炭素数が１〜８、好ましくは炭素数が１〜４のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基である。好ましい例として、アミノ、メチルアミノ、エチルアミノおよびメチルエチルアミノが挙げられる。
【００７１】
前記（１４）〜（２１）による式（ＩＩＩ）〜（ＶＩ）の化合物において、アルキル基は、炭素数が１〜２０の直鎖、分枝状または環状基であり、非置換でも置換されていてもよい。置換基として、炭素数が１〜１２のアルコキシ基、ハロゲン原子、非置換または、同一または異なってもよい、１個または２個のそれぞれ炭素数が１〜８のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、炭素数が２〜１２のアシルアミノ基、ニトロ基、炭素数が２〜７のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、炭素数が５〜１４のアリール基、および１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基が挙げられる。
【００７２】
前記（１４）〜（１７）による式（ＩＩＩ）〜（ＶＩ）の化合物において、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９は、単環式芳香族環を含む。これらは、好ましくは、炭素数が５〜１４のアリール基および１〜３個のイオウ原子、酸素原子、セレン原子および／または窒素原子を含有する５〜７員環ヘテロアリール基から選択され、フェニル、インデニル、ナフチル、フェナントレニル、アントラセニル、フリル、チエニル、ピロリルおよびピリジルから選択される単環がより好ましく、フェニルまたはチエニルが最も好ましい。
【００７３】
本発明による有機薄膜トランジスタは、有機半導体層を含むいかなる有機薄膜トランジスタでもよい。トランジスタは、ｐ型でもｎ型でも可能である。適切なトランジスタ構成として、トップゲートトランジスタおよびボトムゲートトランジスタが挙げられる。本発明による使用および方法の好ましい一例は、ソースおよびドレイン電極であって該電極間にチャネル領域がある電極と、ゲート電極と、ソースおよびドレイン電極およびチャネル領域およびゲート電極の間に配置された誘電体層と、半導体層とを含む有機薄膜トランジスタであって、前記半導体層は、前記（１）〜（２９）のいずれか１つに記載の半導体層であり、ソースおよびドレイン電極の間の少なくともチャネル領域に配置されている有機薄膜トランジスタの製造におけるものである。
【００７４】
先に記載したトップゲートトランジスタのような有機薄膜トランジスタの製造において、半導体層を析出するために、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤を使用することによって、接触抵抗を大きく低減することが可能である。このことは、とりわけ、接触抵抗がデバイスの全チャネル抵抗に大きな比率で影響する可能性がある、チャネル長さ（＜２０μｍ）が短い有機薄膜トランジスタにおいては、非常に重要なことである。デバイスにおいて接触抵抗が高ければ高いほど、印加した電圧の降下の比率が高くなり、その結果、チャネル領域にかかるバイアス電圧が低くなる。本発明は、簡単で費用効果のあるやり方で、接触抵抗を最小限にすることを可能にし、その結果、より高い移動度を持つデバイスを製造することが可能である。
【００７５】
先に記載したように、接触抵抗の低減において、Ｃ１−４アルコキシベンゼン類およびＣ１−４アルキル置換Ｃ１−４アルコキシベンゼン類からなる群から選択される溶剤の使用の有効性の１つの評価法は、該溶剤を使用して得られた接触抵抗を、前記群から選択された溶剤の代わりに同量のキシレンを使用する有機薄膜トランジスタで得られた接触抵抗と比べることによるものである。他の評価法は、本発明により製造した有機薄膜トランジスタにおける、全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率である。本発明の使用または方法による前記溶剤を使用すると、６０％未満、好ましくは５０％未満の全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率を得ることができる。比較として、溶剤としてキシレンを使用して製造した同じようなデバイスでは、全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率は、７０％である。本発明により得られる、全チャネル抵抗に対する接触抵抗の低い比率により、デバイスに印加されるバイアス電圧は、高い比率で、チャネル領域に印加される。
【００７６】
本発明は、添付の図面を参照して、以下の実施例を考慮することにより、より深く理解できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】代表的なトップゲート薄膜トランジスタを示す。
【図２】代表的なボトムゲート薄膜トランジスタを示す。
【図３】本願の例での半導体ブレンドの製造で使用する重合体成分ＴＦＢおよび小分子成分ＳＭを示す。
【図４】本発明により製造されたトップゲート有機薄膜トランジスタの概略図。
【図５】本発明による溶剤および本発明の範囲外の他の溶剤を使用するデバイスで得られた、飽和移動度（ｃｍ２／Ｖｓ）（デバイスの飽和領域内に取り込まれた）のグラフ。
【図６】溶剤としてアニソールおよびｏ−キシレンを使用して得られたデバイスで得られたチャネル長さ（μｍ）に対する平均飽和移動度（ｃｍ２／Ｖｓ）のグラフ。
【図７】溶剤としてアニソール、２−メチルアニソール、４−メチルアニソールおよびｏ−キシレンを使用して得られたデバイスで得られたチャネル長さ（μｍ）に対する平均飽和移動度（ｃｍ２／Ｖｓ）のグラフ。
【実施例】
【００７８】
以下の実施例では、高移動度、低接触抵抗有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）デバイスを得るための、本発明のある溶剤に注目する。小分子−重合体ブレンド系の３つの具体的な実施例を、以下の製造手順に従って製造した、トップゲート、ボトムコンタクトデバイス構成で得られたデバイス結果に基づく実施例として挙げる。
有機薄膜トランジスタの製造のための製造例
（ｉ）ＯＴＦＴ基板の前洗浄および自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）前処理
デバイスの製造における第一ステップでは、均一な表面エネルギーがチャネル領域で得られ、接触抵抗を最小限に抑えることを確実にするために、デバイス基板の前洗浄および自己組織化単分子膜材料の塗布が必要である。基板は、ガラス板上のクロム接着層の上部の金製のソース電極およびドレイン電極で構成される。残留フォトレジスト材料（ソース−ドレイン電極画定のために使用）の除去を確実にするために、酸素プラズマによって基板から汚れを取り除いた。
【００７９】
プラズマ処理の後、２分間トルエン溶液中に基板を浸けることによって、チャネル領域ＳＡＭ（フェネチル−トリクロロシラン）に該トルエン溶液を２０ｍＭの濃度で塗布した。スピンコータ上で基板を回転させることによって溶液を除去し、次いで、トルエン続いてイソプロパノールで濯いだ。同じ過程を繰り返して、電極ＳＡＭ材料（ペンタフルオロベンゼンチオール）を、イソプロパノール中同じ濃度で２分間塗布した。再び、基板をイソプロパノールで濯ぎ、基板からいかなる未反応材料も除去した。これらのステップの全て、空気中で行った。次いで、サンプルを乾燥した窒素環境に移し、６０℃で１０分間焼成し、サンプルの脱水を確実に行った。
（ｉｉ）半導体ブレンド材料溶液の調製およびスピンコーティング
小分子および重合体材料のブレンドを、各成分をアニソールで調製した個々の溶液を容積単位で混合することによって調製した。各成分は、０．４％ｗ／ｖ（１ｍｌの溶剤当たり４ｍｇ）の濃度に調製した。重合体成分ＴＦＢ（国際公開公報第２０１０／０８４９７７号パンフレットに開示されている）および小分子成分ＳＭ（国際公開公報第２０１１／００４８６９号に公開された方法に従って調製）を図３に示す。溶液を加熱して溶解したら、３部の重合体溶液に対して７部の小分子溶液の比に成分を混合することによって、ブレンドを調製した。このブレンドの析出を、次いでスピンコータを使用して塗布速度６００ｒｐｍで３０秒間行い、８０℃で１０分間乾燥し、フィルム厚３０ｎｍとした。
誘電体層の析出
次いで、この半導体フィルム上に誘電体層を析出させた。使用した誘電性材料は、フッ素化重合体ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であった。他の使用することができる適切なフッ素化重合体として、パーフルオロシクロオキシ脂肪族重合体（ＣＹＴＯＰ）、パーフルオロアルコキシ重合体樹脂（ＰＦＡ）、フッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、Ｋａｌｒｅｚ（登録商標）またはＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（登録商標）のようなパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）のようなフルオロエラストマー、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）およびテトラフルオロエチレンの重合体、ヘキサフルオロプロピレン、ならびにフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）が挙げられる。
【００８０】
フッ素化重合体は以下に挙げる数多くの利点を有するので、誘電性材料、特に有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）の分野において、魅力的な選択である。
（ｉ）優れたスピンコーティング特性、たとえば、（ａ）多種多様な表面での濡れ；および（ｂ）製膜性、多層塗布を行うことも可能。
（ｉｉ）化学的に不活性。
（ｉｉｉ）準全溶剤直交性：結果として、誘電体をスピンコーティングするために使用される溶剤によって解消されるＯＳＣのリスクは最小である。
（ｉｖ）高い疎水性：フッ素化重合体誘電体において水揚げが低く、イオン性汚染物質の移動が低くなる（低ヒステリシス）ため、これは有利になり得る。
ゲート電極の析出
最後に、シャドーマスクを介して５ｎｍクロム、続いて２００ｎｍアルミニウムを熱蒸着させることによってゲート電極を析出させ、図４の概略図で示す目的の有機薄膜トランジスタを得る。図４中、１３および１４はソース電極およびドレイン電極であり、１５は電極ＳＡＭであり、１６はチャネルＳＡＭであり、１７は半導体ブレンド層であり、１８は誘電体層であり、１９はゲート電極である。
デバイスの特徴付け
先に記載したように製造されたデバイスを、周辺状態（デバイス封止は使用しなかった）で、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ４１５６Ｃ半導体パラメータ分析器を使用して、出力および伝達デバイス特性を測定することによって、測定した。デバイス移動度は、飽和領域における伝達データから計算した。以下で検討する図６および７の表題で示されている飽和移動度は、ドレイン電極にソース電極に関して−４０Ｖのバイアス電圧が印加されている飽和領域の移動度を示す。この領域では、より高いドレインバイアスにより、より高いドレイン電流が起こらないように、ドレイン電流は、ドレインバイアスに関して「飽和」されていると言う。さらに、移動度は、どれくらい多くの電流がデバイスから送達されるかを測るもので、必ずしも半導体材料それ自身の固有の移動度（多くの場合これは正しいが）を言うものではない。たとえば、チャネル領域内に同じ移動度の材料を持つデバイスは、他のデバイスと比べてより高い接触抵抗を示し、したがって、より低い「デバイス」移動度を示すだろう。
実施例１
この第一の実施例では、データをアニソールから析出された半導体層を用い前記製造例に記載されるようにして得られたデバイスから得、これらを、他の溶剤、すなわち、ｏ−キシレン、テトラリン、ジメチルアニソールおよびメシチレンからキャストしたフィルムを持つデバイスの参考実施例で得られたデータと比較した。得られたデバイスの飽和移動度を、測定し、図５に示す。
【００８１】
図５から、５〜１００μｍデバイスの移動度範囲を測定した。これらを以下の表１に示す。
【００８２】
【表１】
2013541180.tif 000028
移動度の範囲は、テストセル（５〜１００μｍ）で使用されたチャネル長さの範囲に起因する。最も短いチャネル長さを持つデバイスは、より低い移動度を示すことがわかり（接触抵抗は、全チャネル抵抗と比較してより優性な成分である）、逆の場合も同じであった。アニソールの選択により、非常に明らかに、デバイス性能における向上が示され、全てのデバイスは、０．１ｃｍ２／Ｖｓを超える移動度を示す。
【００８３】
チャネル長さに対する移動依存度を明示するために、図６では、アニソールおよびキシレンキャスト半導体フィルムの平均飽和移動度を表示する。データは、８個のチャネル長さ当たりの薄膜トランジスタに基づく。これらのデバイスの接触抵抗は、チャネル長さが５〜１００μｍの一連のデバイスに関し、低ドレインバイアス電圧（０Ｖ〜−６Ｖの線状領域内）で、出力特性から全チャネル抵抗を外挿することによって計算した。アニソールキャストデバイスにおいて接触抵抗の実質的な低減があり、この溶液からの短いチャネル長さのデバイスの移動度は、ｏ−キシレンキャストフィルムと比較して、５ｕｍおよび１０ｕｍのチャネル長さのデバイスで、それぞれ、３．６倍および４．９倍向上されていたことがわかった。
実施例２
接触抵抗の低減は、キシレンまたは他の従来の溶剤の代わりに、有機半導体溶剤として、アニソールのような本発明の溶剤を使用する場合、デバイス性能の向上を実現する理由の一部でしかない。絶対接触抵抗の低下に加え、全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率も、アニソールのような本発明の溶剤を使用するデバイスでは低下することもわかった。以下の表２では、キシレンまたはアニソールから析出させた有機半導体層を持つ一連のデバイスの接触抵抗およびチャネル抵抗の平均値を表示する。デバイスは、それぞれ、試験溶剤中の溶液から質量比７０：３０のＳＭ：ＴＦＢ有機ブレンドを析出することにより製造した。値は、ゲートバイアス電圧−４０Ｖに関して計算し、チャネル幅（デバイスのチャネル幅は全て２ｍｍ）に標準化した。
【００８４】
以下の表２に示す全チャネル抵抗は、デバイスにおける接触抵抗およびチャネル抵抗の合計として定義する。チャネル領域（低抵抗は高移動度材料を暗示する）において、接触抵抗は、金属半導体境界面と関連し、およびチャネル抵抗は、半導体材料自身の固有の移動度と関連する。
【００８５】
【表２】
2013541180.tif 000029
アニソールからキャストされた有機半導体フィルムを持つデバイスは、キシレンからキャストされたフィルムを持つデバイスで得られた値のちょうど１２％の接触抵抗を示した。さらに、アニソールからキャストされたフィルムも、キシレンからキャストされたフィルムを持つデバイスから得られた値に比べて向上した（低い）チャネル抵抗を示す。キシレンからキャストされたフィルムの平均チャネル抵抗（全チャネル抵抗−接触抵抗）は２６．４ｋΩｃｍ、およびアニソールからのデバイスは９．５ｋΩｃｍであり、半導体フィルム溶剤としてアニソールを使用した場合も、チャネル領域における材料の移動度は向上することが示された。
【００８６】
他の観点から、アニソール系半導体インクからのデバイス性能の向上は、デバイスにおける全チャネル抵抗に対する接触の比率によって表すことができる。アニソールから調製されたデバイスは、デバイスチャネルでの全抵抗に対するこの接触抵抗の比率が４４％であり、キシレンインク系のデバイスでの値（７０％）より低いことを示す。
実施例３
この実施例では、さらなる溶剤を試験し、接触抵抗の低減において優れた特性を有することもわかった。デバイスは、有機半導体層として、溶剤２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソール中の重合体成分ＴＦＢおよび小分子成分ＳＭの３０：７０混合物の溶液を使用して、製造例のように調製した。また、比較デバイスは、アニソール（本発明による他のもの）およびｏ−キシレンを溶剤として使用して、実施例１のように調製した。デバイスの平均飽和移動度を測定し、これを、図７に、各デバイスの平均接触抵抗とともに示す。
【００８７】
結果は、有機半導体ブレンドの析出において、溶剤として２−メチルアニソールおよび４−メチルアニソールを使用して調製されたデバイスは、ｏ−キシレン中で製造されたインクから得られた値より、有意に低い接触抵抗値および高い平均飽和領域移動度を有することを、明らかに示している。これらアニソール誘導体のより低い接触抵抗のため、短いチャネル長さのデバイス（Ｌ＜２０μｍ）の移動度の増加を実現することができる。
【００８８】
以下の表３の移動度データは、チャネル長さが５μｍおよび１０μｍのデバイスの平均移動度を表示する。これらの図から、有機半導体層が本発明の溶剤の１つから析出する短いチャネル長さのデバイスにおける平均移動度は、キシレンのような代わりの溶剤で達成される平均移動度より有意に大きいことは明らかである。
【００８９】
【表３】
2013541180.tif 000030
要約すれば、本発明の溶剤からキャストされた半導体フィルムを持つデバイスの移動度性能向上は、以下に起因するものである。
１．より低い絶対接触抵抗
２．より低い絶対チャネル抵抗
３．より低い全チャネル抵抗に対する接触抵抗の比率
半導体フィルム（２）のより高い固有移動度およびデバイス（１）および（３）チャネル領域に印加されるより大きなバイアス電圧の両方を引き起こす。このような組み合わせにより、短いチャネル長さのデバイスは、より高いデバイス移動度を得る結果となる。
【図１】
2013541180.tif 000056
【図２】
2013541180.tif 000057
【図３】
2013541180.tif 000058
【図４】
2013541180.tif 000059
【図５】
2013541180.tif 000060
【図６】
2013541180.tif 000061
【図７】
2013541180.tif 000062
【国際調査報告】
2013541180.tif 000063
2013541180.tif 000064
2013541180.tif 000065