(57)【要約】【課題】キャリア移動度が高い有機薄膜トランジスタの提供。【解決手段】下記式で表される化合物を半導体活性層に含む有機薄膜トランジスタ（Ｘ1およびＸ2はＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子；Ａ1はＣＲ7またはＮ原子；Ａ2はＣＲ8またはＮ原子；Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアシル基；Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが−Ｌ−Ｒで表される置換基；Ｌは特定構造の２価の連結基；Ｒはアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいはトリアルキルシリル基）。2015133358.tif 000051【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に含む有機薄膜トランジスタ：
一般式（１）
【化１】
2015133358.tif 000039
一般式（１）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基である：
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化２】
2015133358.tif 000040
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２−１）または（２−２）で表される化合物である請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ：
一般式（２−１）
【化３】
2015133358.tif 000041
一般式（２−１）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ5、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ5は−Ｌa−Ｒaで表される基ではなく、
Ｌaは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒaは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、シロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
一般式（２−２）
【化４】
2015133358.tif 000042
一般式（２−２）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ4、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＬbおよびＬcはそれぞれ独立に下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
ＲbおよびＲcはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化５】
2015133358.tif 000043
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【請求項３】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ａ1がＣＲ7であるか、Ａ2がＣＲ8であり、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｘ1およびＸ2のうち少なくとも１つがＳ原子である請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが前記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−５）、（Ｌ−１３）、（Ｌ−１７）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基またはこれらの２価の連結基が２以上結合した２価の連結基である請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが前記一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−３）（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基、あるいは前記一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と前記一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基である請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｒ、Ｒa、ＲbおよびＲcが置換または無置換のアルキル基である請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項８】
下記一般式（１）で表される化合物：
一般式（１）
【化６】
2015133358.tif 000044
一般式（１）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基である：
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化７】
2015133358.tif 000045
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【請求項９】
前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２−１）または（２−２）で表される化合物である請求項８に記載の化合物。
一般式（２−１）
【化８】
2015133358.tif 000046
一般式（２−１）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ5、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ5は−Ｌa−Ｒaで表される基ではなく、
Ｌaは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒaは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、シロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
一般式（２−２）
【化９】
2015133358.tif 000047
一般式（２−２）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ4、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＬbおよびＬcはそれぞれ独立に下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
ＲbおよびＲcはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化１０】
2015133358.tif 000048
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【請求項１０】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ａ1がＣＲ7であるか、Ａ2がＣＲ8であり、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す請求項８または９に記載の化合物。
【請求項１１】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｘ1およびＸ2のうち少なくとも１つがＳ原子である請求項８〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１２】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが前記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−５）、（Ｌ−１３）、（Ｌ−１７）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基またはこれらの２価の連結基が２以上結合した２価の連結基である請求項８〜１１のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１３】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが前記一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基、あるいは前記一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と前記一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基である請求項８〜１２のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１４】
前記一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｒ、Ｒa、ＲbおよびＲcが置換または無置換のアルキル基である請求項８〜１３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１５】
請求項８〜１４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１６】
請求項８〜１４のいずれか一項に記載の化合物を含有する有機薄膜トランジスタ用材料。
【請求項１７】
請求項８〜１４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溶液。
【請求項１８】
請求項８〜１４のいずれか一項に記載の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塗布溶液。
【請求項１９】
請求項８〜１４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薄膜。
【請求項２０】
請求項８〜１４のいずれか一項に記載の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薄膜。
【請求項２１】
溶液塗布法により作製された請求項１９または２０に記載の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
【請求項２２】
下記一般式（３）で表される化合物：
一般式（３）
【化１１】
2015133358.tif 000049
一般式（３）中、
Ｙ1およびＹ2はそれぞれ独立にハロゲン原子を表し、
Ｒ9およびＲ10はそれぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、
Ｒ11〜Ｒ14はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
【請求項２３】
下記一般式（４）で表される化合物：
一般式（４）
【化１２】
2015133358.tif 000050
一般式（４）中、
Ｙ1およびＹ2は、それぞれ独立にハロゲン原子を表し、
Ｒ9およびＲ10はそれぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、
Ｒ11〜Ｒ14はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
【請求項２４】
請求項８〜１４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２２または２３に記載の化合物。
【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、有機半導体薄膜および有機半導体材料などに関する。詳しくは、本発明は、２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格構造を有する化合物、有機薄膜トランジスタ、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機薄膜トランジスタ用材料、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜、上記化合物を合成するための中間体である化合物に関する。
【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、非発光性の有機トランジスタが挙げられる。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】
有機薄膜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ることが検討されてきていた。
ここで、縮合環を有する化合物として、特許文献１には、Ｎ原子上に嵩高い置換基を有するフェナントロジピロール化合物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＫＲ−１０−２０１２−００８１５３９Ａ号公報
【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、本発明者らが特許文献１に記載の化合物を用いた有機薄膜トランジスタについて検討したところ、有機薄膜トランジスタに使用した例の記載がない特許文献１に記載されている化合物を有機薄膜トランジスタの半導体活性層に用いたとしてもキャリア移動度が低く、高いトランジスタ特性が得られないことがわかった。
【０００６】
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために検討を進めた。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薄膜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、２つのヘテロ５員環を特定の組み合わせで特定の位置に縮環させことで、有機薄膜トランジスタの半導体活性層に用いたときに高いキャリア移動度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（１）で表される化合物を半導体活性層に含む有機薄膜トランジスタ：
一般式（１）
【化１】
2015133358.tif 000002
一般式（１）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基である：
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化２】
2015133358.tif 000003
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
［２］  ［１］に記載の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２−１）または（２−２）で表される化合物であることが好ましい：
一般式（２−１）
【化３】
2015133358.tif 000004
一般式（２−１）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ5、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ5は−Ｌa−Ｒaで表される基ではなく、
Ｌaは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒaは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、シロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
一般式（２−２）
【化４】
2015133358.tif 000005
一般式（２−２）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ4、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＬbおよびＬcはそれぞれ独立に下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
ＲbおよびＲcはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化５】
2015133358.tif 000006
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
［３］  ［１］または［２］に記載の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ａ1がＣＲ7であるか、Ａ2がＣＲ8であり、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表すことが好ましい。
［４］  ［１］〜［３］のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｘ1およびＸ2のうち少なくとも１つがＳ原子であることが好ましい。
［５］  ［１］〜［４］のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−５）、（Ｌ−１３）、（Ｌ−１７）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基またはこれらの２価の連結基が２以上結合した２価の連結基であることが好ましい。
［６］  ［１］〜［５］のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−３）（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基、あるいは一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることが好ましい。
［７］  ［１］〜［６］のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｒ、Ｒa、ＲbおよびＲcが置換または無置換のアルキル基であることが好ましい。
［８］  下記一般式（１）で表される化合物：
一般式（１）
【化６】
2015133358.tif 000007
一般式（１）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基である：
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化７】
2015133358.tif 000008
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
［９］  ［８］に記載の化合物は、一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２−１）または（２−２）で表される化合物であることが好ましい。
一般式（２−１）
【化８】
2015133358.tif 000009
一般式（２−１）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ5、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ5は−Ｌa−Ｒaで表される基ではなく、
Ｌaは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒaは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、シロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
一般式（２−２）
【化９】
2015133358.tif 000010
一般式（２−２）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ1〜Ｒ4、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＬbおよびＬcはそれぞれ独立に下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
ＲbおよびＲcはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化１０】
2015133358.tif 000011
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
［１０］  ［８］または［９］に記載の化合物は、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ａ1がＣＲ7であるか、Ａ2がＣＲ8であり、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表すことが好ましい。
［１１］  ［８］〜［１０］のいずれかに記載の化合物は、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｘ1およびＸ2のうち少なくとも１つがＳ原子であることが好ましい。
［１２］  ［８］〜［１１］のいずれかに記載の化合物は、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−５）、（Ｌ−１３）、（Ｌ−１７）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基またはこれらの２価の連結基が２以上結合した２価の連結基であることが好ましい。
［１３］  ［８］〜［１２］のいずれかに記載の化合物は、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｌ、Ｌa、ＬbおよびＬcが一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基、あるいは一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることが好ましい。
［１４］  ［８］〜［１３］のいずれかに記載の化合物は、一般式（１）、（２−１）または（２−２）中、Ｒ、Ｒa、ＲbおよびＲcが置換または無置換のアルキル基であることが好ましい。
［１５］  ［８］〜［１４］のいずれか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。
［１６］  ［８］〜［１４］のいずれかに記載の化合物を含有する有機薄膜トランジスタ用材料。
［１７］  ［８］〜［１４］のいずれか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溶液。
［１８］  ［８］〜［１４］のいずれかに記載の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塗布溶液。
［１９］  ［８］〜［１４］のいずれか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薄膜。
［２０］  ［８］〜［１４］のいずれかに記載の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薄膜。
［２１］  ［１９］または［２０］に記載の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、溶液塗布法により作製されたことが好ましい。
［２２］  下記一般式（３）で表される化合物：
一般式（３）
【化１１】
2015133358.tif 000012
一般式（３）中、
Ｙ1およびＹ2はそれぞれ独立にハロゲン原子を表し、
Ｒ9およびＲ10はそれぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、
Ｒ11〜Ｒ14はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
［２３］  下記一般式（４）で表される化合物：
一般式（４）
【化１２】
2015133358.tif 000013
一般式（４）中、
Ｙ1およびＹ2は、それぞれ独立にハロゲン原子を表し、
Ｒ9およびＲ10はそれぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、
Ｒ11〜Ｒ14はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
［２４］  ［２２］または［２３］に記載の化合物は、［８］〜［１４］のいずれかに記載の化合物の中間体化合物であることが好ましい。
【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薄膜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、本発明の有機薄膜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薄膜トランジスタの構造の断面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】
［有機薄膜トランジスタ］
本発明の有機薄膜トランジスタは、下記一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に含むことを特徴とする。
一般式（１）
【化１３】
2015133358.tif 000014
一般式（１）中、
Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子を表し、
Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、
Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、ただし、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基である：
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す；
【化１４】
2015133358.tif 000015
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【００１３】
本発明の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に含むことにより、キャリア移動度が高い。
ここで、特許文献１では、本発明の化合物と類似の骨格を有するフェナントロジピロール化合物が記載されているが、縮環数が異なっていることやＮ原子上に嵩高い置換基を有することで、化合物が結晶化した際、分子間で十分なＨＯＭＯ軌道の重なりが得られず、高いキャリア移動度が得られない。
これに対し本発明の化合物は、２つのヘテロ５員環を特定の組み合わせで特定の位置に縮環させることで、フェナントレン骨格に十分なＨＯＭＯ軌道の重なりが得られ、トランジスタ用半導体材料としての十分な高いキャリア移動度を示すものである。
【００１４】
さらに、一般式（１）で表される化合物を用いた本発明の有機薄膜トランジスタは、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さいことが好ましい。繰り返し駆動後の閾値電圧変化を小さくするためには、有機半導体材料のＨＯＭＯが浅すぎずかつ深すぎないこと、有機半導体材料の化学的安定性（特に耐空気酸化性、酸化還元安定性）、薄膜状態の熱安定性、空気や水分が入りこみにくい高い膜密度、電荷がたまりにくい欠陥の少ない膜質、等が必要である。また、一般式（１）で表される化合物は、成膜時の有機溶媒への溶解性が高いほど、有機薄膜トランジスタの半導体活性層に用いたときの繰り返し駆動後の閾値電圧変化を小さくできる。一般式（１）で表される化合物はこれらを満足するため、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さいと考えられる。すなわち、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい有機薄膜トランジスタは、半導体活性層が高い化学的安定性や膜密度等を有し、長期間に渡ってトランジスタとして有効に機能し得る。
【００１５】
なお、有機ＥＬ素子材料として有用なものが、ただちに有機薄膜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素子と有機薄膜トランジスタでは、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素子では通常薄膜の膜厚方向（通常数ｎｍ〜数１００ｎｍ）に電荷を輸送する必要があるのに対し、有機薄膜トランジスタでは薄膜面方向の電極間（通常数μｍ〜数１００μｍ）の長距離を電荷（キャリア）輸送する必要がある。このため、求められるキャリア移動度が格段に高い。そのため、有機薄膜トランジスタ用半導体材料としては、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、高いキャリア移動度発現のため、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。一方、有機ＥＬ素子では、発光効率を高めるため、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が望まれる。このため、有機ＥＬ素子材料を構成する有機化合物を有機半導体材料にそのまま転用しても、ただちに良好なトランジスタ特性を得ることができる訳ではない。
【００１６】
以下、本発明の化合物や本発明の有機薄膜トランジスタなどの好ましい態様を説明する。
【００１７】
＜一般式（１）で表される化合物＞
本発明の化合物は、一般式（１）で表されることを特徴とする。本発明の化合物は、本発明の有機薄膜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、有機薄膜トランジスタ用材料として用いることができる。
【００１８】
一般式（１）
【化１５】
2015133358.tif 000016
【００１９】
一般式（１）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＮＲ13、Ｏ原子またはＳ原子を表す。Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子であることが合成容易性の観点から好ましい。一方、Ｘ1およびＸ2のうち少なくとも１つがＳ原子であることが、キャリア移動度を高める観点から好ましい。Ｘ1およびＸ2は、同じ連結基であることが好ましい。Ｘ1およびＸ2はいずれもＳ原子であることがより好ましい。
Ｒ13は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、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シル基であることが好ましく、水素原子またはアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜１４のアルキル基であることが特に好ましく、炭素数１〜４のアルキル基であることがより特に好ましい。
Ｒ13がアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、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。
【００２０】
一般式（１）中、Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表し、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。Ａ1がＣＲ7であるか、Ａ2がＣＲ8であることが好ましく、Ａ1がＣＲ7かつＡ2がＣＲ8であることがより好ましい。Ａ1およびＡ2は、同じであっても互いに異なっていてもよいが、同じあることが好ましい。
【００２１】
一般式（１）において、Ｒ5とＲ7は互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
一般式（１）において、Ｒ5とＲ13は互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
一般式（１）において、Ｒ6とＲ8は互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
一般式（１）において、Ｒ6とＲ13は互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
【００２２】
一般式（１）中、Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基である：
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す：
【化１６】
2015133358.tif 000017
【００２３】
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【００２４】
一般式（１）中、Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、少なくとも１つは一般式（Ｗ）で表される基を表す。
一般式（１）のＲ1〜Ｒ8がそれぞれ独立にとりうる置換基として、ハロゲン原子、アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等の炭素数１〜４０のアルキル基、ただし、２，６−ジメチルオクチル基、２−デシルテトラデシル基、２−ヘキシルドデシル基、２−エチルオクチル基、２−デシルテトラデシル基、２−ブチルデシル基、１−オクチルノニル基、２−エチルオクチル基、２−オクチルテトラデシル基、２−エチルヘキシル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基等を含む）、アルケニル基（１−ペンテニル基、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、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。また、一般式（１）で表される化合物が繰り返し構造を有する高分子化合物である場合は、Ｒ1〜Ｒ8が重合性基由来の基を有していてもよい。
これらの中でも、Ｒ1〜Ｒ8がそれぞれ独立にとりうる置換基として、アルキル基、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、後述の一般式（Ｗ）で表される基が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基、炭素数１〜１１のアルコキシ基、炭素数５〜１２の複素環基、炭素数１〜１２のアルキルチオ基、後述の一般式（Ｗ）で表される基がより好ましく、後述の連結基鎖長が３．７Å以下の基および後述の一般式（Ｗ）で表される基が特に好ましく、後述の一般式（Ｗ）で表される基がより特に好ましい。
【００２５】
一般式（Ｗ）で表される基について説明する。
−Ｌ−Ｒ      一般式（Ｗ）
一般式（Ｗ）中、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、
Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す：
【化１７】
2015133358.tif 000018
【００２６】
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表し、
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表し、
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
ＲNは水素原子または置換基を表し、
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
【００２７】
一般式（Ｗ）において、Ｌは下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が２つ以上が結合した２価の連結基を表す。
【化１８】
2015133358.tif 000019
【００２８】
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）において、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置を表す。なお、本明細書中、Ｌが一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が２つ以上が結合した２価の連結基を表す場合、波線部分は２つのヘテロ５員環が縮環したフェナントレン骨格との結合位置および一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）で表される２価の連結基のいずれかとの結合位置を表してもよい。
＊は一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）で表される２価の連結基およびＲのいずれかとの結合位置を示す。
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）および（Ｌ−１５）におけるｍは３を表し、一般式（Ｌ−１６）〜（Ｌ−２０）におけるｍは２を表し、（Ｌ−２２）におけるｍは６を表す。
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
ＲNは水素原子または置換基を表す。
Ｒsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
一般式（Ｌ−１）および（Ｌ−２）中のＲ’はそれぞれＬに隣接するＲと結合して縮合環を形成してもよい。
この中でも、一般式（Ｌ−１７）〜（Ｌ−２１）、（Ｌ−２３）および（Ｌ−２４）で表される２価の連結基は、下記一般式（Ｌ−１７Ａ）〜（Ｌ−２１Ａ）、（Ｌ−２３Ａ）および（Ｌ−２４Ａ）で表される２価の連結基であることがより好ましい。
【化１９】
2015133358.tif 000020
【００２９】
ここで、置換または無置換のアルキル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基が置換基の末端に存在する場合は、一般式（Ｗ）における−Ｒ単独と解釈することもでき、一般式（Ｗ）における−Ｌ−Ｒと解釈することもできる。
本発明では、主鎖が炭素数Ｎ個の置換または無置換のアルキル基が置換基の末端に存在する場合は、置換基の末端から可能な限りの連結基を含めた上で一般式（Ｗ）における−Ｌ−Ｒと解釈することとし、一般式（Ｗ）における−Ｒ単独とは解釈しない。具体的には「一般式（Ｗ）におけるＬに相当する（Ｌ−１）１個」と「一般式（Ｗ）におけるＲに相当する主鎖が炭素数Ｎ−１個の置換または無置換のアルキル基」とが結合した置換基として解釈する。例えば、炭素数８のアルキル基であるｎ−オクチル基が置換基の末端に存在する場合、２個のＲ’が水素原子である（Ｌ−１）１個と、炭素数７のｎ−ヘプチル基とが結合した置換基として解釈する。また、一般式（Ｗ）で表される置換基が炭素数８のアルコキシ基である場合、−Ｏ−である一般式（Ｌ−４）で表される連結基１個と、２個のＲ’が水素原子である（Ｌ−１）で表される連結基１個と、炭素数７のｎ−ヘプチル基とが結合した置換基として解釈する。
一方、本発明では、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基が置換基の末端に存在する場合は、置換基の末端から可能な限りの連結基を含めた上で、一般式（Ｗ）におけるＲ単独と解釈する。例えば、−（ＯＣＨ2ＣＨ2）−（ＯＣＨ2ＣＨ2）−（ＯＣＨ2ＣＨ2）−ＯＣＨ3基が置換基の末端に存在する場合、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが３のオリゴオキシエチレン基単独の置換基として解釈する。
【００３０】
Ｌが一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した連結基を形成する場合、一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基の結合数は２〜４であることが好ましく、２または３であることがより好ましい。
【００３１】
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）および（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）中の置換基Ｒ’としては、上記の一般式（１）のＲ1〜Ｒ8が採りうる置換基として例示したものを挙げることができる。その中でも一般式（Ｌ−６）中の置換基Ｒ’はアルキル基であることが好ましく、（Ｌ−６）中のＲ’がアルキル基である場合は、該アルキル基の炭素数は１〜９であることが好ましく、４〜９であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、５〜９であることがさらに好ましい。（Ｌ−６）中のＲ’がアルキル基である場合は、該アルキル基は直鎖アルキル基であることが、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。
ＲNは水素原子または置換基を表し、ＲNとしては、上記の一般式（１）のＲ1〜Ｒ8が採りうる置換基として例示したものを挙げることができる。その中でもＲNとしては水素原子またはメチル基が好ましい。
Ｒsi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を表し、アルキル基であることが好ましい。Ｒsiがとり得るアルキル基としては特に制限はないが、Ｒsiがとり得るアルキル基の好ましい範囲はＲがシリル基である場合に該シリル基がとり得るアルキル基の好ましい範囲と同様である。Ｒsiがとり得るアルケニル基としては特に制限はないが、置換または無置換のアルケニル基が好ましく、分枝アルケニル基であることがより好ましく、該アルケニル基の炭素数は２〜３であることが好ましい。Ｒsiがとり得るアルキニル基としては特に制限はないが、置換または無置換のアルキニル基が好ましく、分枝アルキニル基であることがより好ましく、該アルキニル基の炭素数は２〜３であることが好ましい。
【００３２】
Ｌは一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−５）、（Ｌ−１３）、（Ｌ−１７）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基、または一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−５）、（Ｌ−１３）、（Ｌ−１７）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基が２以上結合した２価の連結基であることが好ましく、一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）もしくは（Ｌ−１８）のいずれかで表される２価の連結基または一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）もしくは（Ｌ−１８）で表される２価の連結基が２以上結合した２価の連結基であることがより好ましく、（Ｌ−１）、（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）もしくは（Ｌ−１８）で表される２価の連結基、あるいは一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることが特に好ましい。一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基は、一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基がＲ側に結合することが好ましい。
化学的安定性、キャリア輸送性の観点から一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基を含む２価の連結基であることが特に好ましく、一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基であることがより特に好ましく、Ｌが一般式（Ｌ−１８）および（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、（Ｌ−１）を介してＲと結合し、Ｒが置換または無置換のアルキル基であることがさらにより特に好ましく、Ｌが一般式（Ｌ−１８Ａ）および（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、（Ｌ−１）を介してＲと結合し、Ｒが置換または無置換のアルキル基であることがさらにより特に好ましい。
【００３３】
一般式（Ｗ）において、Ｒは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数が２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のシリル基を表す。好ましくは、置換または無置換のアルキル基である。
一般式（Ｗ）において、Ｒに隣接するＬが一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基である場合は、Ｒは置換または無置換のアルキル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数が２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基であることが好ましく、置換または無置換のアルキル基であることがより好ましい。
一般式（Ｗ）において、Ｒに隣接するＬが一般式（Ｌ−２）および（Ｌ−４）〜（Ｌ−２５）で表される２価の連結基である場合は、Ｒは置換または無置換のアルキル基であることがより好ましい。
一般式（Ｗ）において、Ｒに隣接するＬが一般式（Ｌ−３）で表される２価の連結基である場合は、Ｒは置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のシリル基であることが好ましい。
【００３４】
Ｒが置換または無置換のアルキル基の場合、炭素数は４〜１７であることが好ましく、６〜１４であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、６〜１２であることがさらに好ましい。Ｒが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。
Ｒがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、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。
これらの中でも、一般式（Ｗ）におけるＲとＬの組み合わせとしては、一般式（１）、のＬが一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、かつ、Ｒが直鎖の炭素数４〜１７のアルキル基であるか；あるいは、Ｌが一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基であり、かつ、Ｒが直鎖のアルキル基であることが、キャリア移動度を高める観点から好ましい。
Ｌが全一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、かつ、Ｒが直鎖の炭素数４〜１７のアルキル基である場合、Ｒが直鎖の炭素数６〜１４のアルキル基であることがキャリア移動度を高める観点からより好ましく、直鎖の炭素数６〜１２のアルキル基であることが特に好ましい。
Ｌが一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）または（Ｌ−１８）のいずれか１つで表される２価の連結基と一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基が結合した２価の連結基であり、かつ、Ｒ、が直鎖のアルキル基である場合、Ｒが直鎖の炭素数４〜１７のアルキル基であることがより好ましく、直鎖の炭素数６〜１４のアルキル基であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、直鎖の炭素数６〜１２のアルキル基であることがキャリア移動度を高める観点から特に好ましい。
一方、有機溶媒への溶解度を高める観点からは、Ｒが分枝アルキル基であることが好ましい。
Ｒが置換基を有するアルキル基である場合の該置換基としては、ハロゲン原子などを挙げることができ、フッ素原子が好ましい。なお、Ｒがフッ素原子を有するアルキル基である場合は該アルキル基の水素原子が全て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、Ｒは無置換のアルキル基であることが好ましい。
【００３５】
Ｒがエチレンオキシ基、または、オキシエチレン基の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基の場合、Ｒが表す「オリゴオキシエチレン基」とは本明細書中、−（ＯＣＨ2ＣＨ2）vＯＹで表される基のことを言う（オキシエチレン単位の繰り返し数ｖは２以上の整数を表し、末端のＹは水素原子または置換基を表す）。なお、オリゴオキシエチレン基の末端のＹが水素原子である場合はヒドロキシ基となる。オキシエチレン単位の繰り返し数ｖは２〜４であることが好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。オリゴオキシエチレン基の末端のヒドロキシ基は封止されていること、すなわちＹが置換基を表すことが好ましい。この場合、ヒドロキシ基は、炭素数が１〜３のアルキル基で封止されること、すなわちＹが炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、Ｙがメチル基やエチル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
【００３６】
Ｒが、シロキサン基、または、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基の場合、シロキサン単位の繰り返し数は２〜４であることが好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。また、Ｓｉ原子には、水素原子やアルキル基が結合することが好ましい。Ｓｉ原子にアルキル基が結合する場合、アルキル基の炭素数は１〜３であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基が結合することが好ましい。Ｓｉ原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基または水素原子が結合してもよい。また、オリゴシロキサン基を構成するシロキサン単位はすべて同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一であることが好ましい。
【００３７】
Ｒに隣接するＬが一般式（Ｌ−３）で表される２価の連結基である場合、Ｒが置換または無置換のシリル基であることも好ましい。Ｒが置換または無置換のシリル基である場合はその中でも、Ｒが置換シリル基であることが好ましい。シリル基の置換基としては特に制限はないが、置換または無置換のアルキル基が好ましく、分枝アルキル基であることがより好ましい。Ｒがトリアルキルシリル基の場合、Ｓｉ原子に結合するアルキル基の炭素数は１〜３であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基やイソプロピル基が結合することが好ましい。Ｓｉ原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基が結合してもよい。Ｒがアルキル基上にさらに置換基を有するトリアルキルシリル基である場合の該置換基としては、特に制限はない。
【００３８】
一般式（Ｗ）において、ＬおよびＲに含まれる炭素数の合計は５〜１８であることが好ましい。ＬおよびＲに含まれる炭素数の合計が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り、駆動電圧を低くなる。ＬおよびＲに含まれる炭素数の合計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。
ＬおよびＲに含まれる炭素数の合計は５〜１４であることが好ましく、６〜１４であることがより好ましく、６〜１２であることが特に好ましく、８〜１２であることがより特に好ましい。
【００３９】
一般式（１）で表される化合物中、Ｒ1〜Ｒ8のうち、一般式（Ｗ）で表される基は１〜４個であることが、キャリア移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、１または２個であることがより好ましく、２個であることが特に好ましい。
Ｒ1〜Ｒ8のうち、一般式（Ｗ）で表される基の位置に特に制限はないが、Ｒ5またはＲ6であることが、キャリア移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましい。
【００４０】
Ｒ1〜Ｒ8のうち、一般式（Ｗ）で表される基以外の置換基は、０〜４個であることが好ましく、０〜２個であることがより好ましく、０または１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。
【００４１】
Ｒ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基は、連結基鎖長が３．７Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が１．０〜３．７Åの基であることが好ましく、連結基鎖長が１．０〜２．１Åの基であることがより好ましい。
ここで、連結基鎖長とはＣ−Ｒ0結合におけるＣ原子から置換基Ｒ0の末端までの長さのことを指す。構造最適化計算は、密度汎関数法（Ｇａｕｓｓｉａｎ０３（米ガウシアン社）／基底関数：６−３１Ｇ＊、交換相関汎関数：Ｂ３ＬＹＰ／ＬＡＮＬ２ＤＺ）を用いて行うことができる。なお、代表的な置換基の分子長としては、プロピル基は４．６Å、ピロール基は４．６Å、プロピニル基は４．５Å、プロペニル基は４．６Å、エトキシ基は４．５Å、メチルチオ基は３．７Å、エテニル基は３．４Å、エチル基は３．５Å、エチニル基は３．６Å、メトキシ基は３．３Å、メチル基は２．１Å、水素原子は１．０Åである。
Ｒ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基はそれぞれ独立に炭素数２以下の置換または無置換のアルキル基、炭素数２以下の置換または無置換のアルキニル基、炭素数２以下の置換または無置換のアルケニル基、炭素数２以下の置換または無置換のアシル基であることが好ましく、炭素数２以下の置換または無置換のアルキル基であることがより好ましい。
Ｒ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数２以下の置換アルキル基を表す場合、該アルキル基がとり得る置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数２以下の置換または無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基またはシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
Ｒ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数２以下の置換アルキニル基を表す場合、該アルキニル基がとり得る置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数２以下の置換または無置換のアルキニル基としては、エチニル基、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
Ｒ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数２以下の置換アルケニル基を表す場合、該アルケニル基がとり得る置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数２以下の置換または無置換のアルケニル基としては、エテニル基、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニルが好ましい。
Ｒ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数２以下の置換アシル基を表す場合、該アシル基がとり得る置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数２以下の置換または無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
【００４２】
一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（２−１）または（２−２）で表される化合物であることが好ましく、高移動度の観点からは一般式（２−１）で表される化合物であることが特に好ましい。
一般式（１）で表される化合物が下記一般式（２−１）で表される化合物である場合について、まず説明する。
【００４３】
一般式（２−１）
【化２０】
2015133358.tif 000021
【００４４】
一般式（２−１）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表す。一般式（２−１）におけるＸ1およびＸ2の好ましい範囲は一般式（１）におけるＸ1およびＸ2の好ましい範囲と同様である。
一般式（２−１）中、Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表す。一般式（２−１）中のＡ1、Ａ2、Ｒ7およびＲ8は、一般式（１）中のＡ1、Ａ2、Ｒ7およびＲ8とそれぞれ同義である。一般式（２−１）中のＡ1およびＡ2の好ましい範囲は、一般式（１）中のＡ1およびＡ2の好ましい範囲と同様である。
一般式（２−１）中、Ｒ1〜Ｒ5、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ5は−Ｌa−Ｒaで表される基ではない。一般式（２−１）中のＲ1〜Ｒ5、Ｒ7およびＲ8が置換基を表す場合、この置換基の好ましい範囲は、一般式（１）中のＲ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の好ましい範囲と同様である。
一般式（２−１）中、Ｌaは一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、Ｒaは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す。一般式（２−１）中のＬaおよびＲaの好ましい範囲は、一般式（１）中のＬおよびＲの好ましい範囲と同様である。
【００４５】
次に、一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２−２）で表される化合物である場合について説明する。
【００４６】
一般式（２−２）
【化２１】
2015133358.tif 000022
【００４７】
一般式（２−２）中、Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にＯ原子またはＳ原子を表す。一般式（２−２）におけるＸ1およびＸ2の好ましい範囲は一般式（１）におけるＸ1およびＸ2の好ましい範囲と同様である。
一般式（２−２）中、Ａ1はＣＲ7またはＮ原子を表し、Ａ2はＣＲ8またはＮ原子を表す。一般式（２−２）中のＡ1、Ａ2、Ｒ7およびＲ8は、一般式（１）中のＡ1、Ａ2、Ｒ7およびＲ8とそれぞれ同義である。一般式（２−２）中のＡ1およびＡ2の好ましい範囲は、一般式（１）中のＡ1およびＡ2の好ましい範囲と同様である。
一般式（２−２）中、Ｒ1〜Ｒ4、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。一般式（２−２）中のＲ1〜Ｒ4、Ｒ7およびＲ8が置換基を表す場合、この置換基の好ましい範囲は、一般式（１）中のＲ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の好ましい範囲と同様である。
一般式（２−２）中、ＬbおよびＬcはそれぞれ独立に一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基を表し、ＲbおよびＲcはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数ｖが２以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す。一般式（２−２）中のＬbおよびＬcの好ましい範囲は一般式（１）中のＬの好ましい範囲と同様であり、一般式（２−２）中のＲbおよびＲcの好ましい範囲は一般式（１）中のＲの好ましい範囲と同様である。
【００４８】
上記一般式（１）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（１）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。
【００４９】
【化２２】
2015133358.tif 000023
【００５０】
【化２３】
2015133358.tif 000024
【００５１】
【化２４】
2015133358.tif 000025
【００５２】
【化２５】
2015133358.tif 000026
【００５３】
上記一般式（１）で表される化合物は、繰り返し構造をとってもよく、低分子でも高分子でも良い。一般式（１）で表される化合物が低分子化合物の場合は、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、薄膜の膜質安定性の観点からは、分子量は４００以上であることが好ましく、４５０以上であることがより好ましく、５００以上であることがさらに好ましい。
また、一般式（１）で表される化合物が繰り返し構造を有する高分子化合物の場合は、重量平均分子量が３万以上であることが好ましく、５万以上であることがより好ましく、１０万以上であることがさらに好ましい。一般式（１）で表される化合物が繰り返し構造を有する高分子化合物である場合に、重量平均分子量を上記下限値以上とすることにより、分子間相互作用を高めることができ、高い移動度が得られるため好ましい。
繰り返し構造を有する高分子化合物としては、一般式（１）で表される化合物が少なくとも1つ以上のアリーレン基、ヘテロアリーレン基（チオフェン、ビチオフェン）を表して繰り返し構造を示すπ共役ポリマーや、一般式（１）で表される化合物が高分子主鎖に側鎖を介して結合したペンダント型ポリマーがあげられ、高分子主鎖としては、ポリアクリレート、ポリビニル、ポリシロキサンなどが好ましく、側鎖としては、アルキレン基、ポリエチレンオキシド基などが好ましい。
【００５４】
一般式（１）で表される化合物は、後述のスキーム１に記載の化合物ａを出発原料として公知文献（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１１，６９６、Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００１，３，３４７１、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２０１０，４３，６２６４、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１３，７８，７７４１、Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１３，１９，３７２１）を参考に合成することができる。
本発明の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、特に塩基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を参考に設定することができる。
【００５５】
＜中間体化合物＞
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。
【００５６】
本発明は、下記一般式（３）で表される化合物および下記一般式（４）で表される化合物にも関する。
【００５７】
一般式（３）
【化２６】
2015133358.tif 000027
一般式（３）中、
Ｙ1およびＹ2はそれぞれ独立にハロゲン原子を表し、
Ｒ9およびＲ10はそれぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、
Ｒ11〜Ｒ14はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
【００５８】
一般式（４）
【化２７】
2015133358.tif 000028
一般式（４）中、
Ｙ1およびＹ2は、それぞれ独立にハロゲン原子を表し、
Ｒ9およびＲ10はそれぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、
Ｒ11〜Ｒ14はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
【００５９】
上述の一般式（３）で表される化合物および上述の一般式（４）で表される化合物は、上述の一般式（１）で表される化合物の中間体化合物であることが好ましい。上述の一般式（１）で表される化合物は、上述の一般式（３）で表される化合物および上述の一般式（４）で表される化合物を合成中間体化合物として経て、後述のスキーム１にしたがって、合成することができる。
【００６０】
一般式（３）、一般式（４）におけるＹ1、Ｙ2は、ハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
一般式（３）、一般式（４）におけるＲ9、Ｒ10は、それぞれ独立にハロゲン原子、カルボニル基、トリアルキルシリル基、アルキニル基、アルケニル基を表し、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基またはアルキニル基が好ましい。
Ｒ9、Ｒ10がハロゲン原子を表す場合、ハロゲン原子としては、ヨウ素原子、臭素原子、塩素原子が挙げられ、ヨウ素原子が好ましい。
Ｒ9、Ｒ10がトリアルキルシリル基を表す場合、シリル基に連結するアルキル基としては、炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
Ｒ9、Ｒ10がアルキニル基を表す場合のアルキニル基としては、炭素数１〜２４のアルキニル基が好ましく、炭素数１〜１６のアルキニル基がより好ましい。
Ｒ9、Ｒ10がアルケニル基を表す場合のアルケニル基としては、炭素数１〜２４のアルケニル基が好ましく、炭素数１〜１６のアルケニル基がより好ましい。
【００６１】
一般式（３）、一般式（４）におけるＲ11およびＲ12は、水素原子または置換基を表す。
一般式（３）、一般式（４）におけるＲ13およびＲ14は、水素原子または置換基を表し、水素原子であることが好ましい。
一般式（３）、一般式（４）におけるＲ11〜Ｒ14がそれぞれ独立に置換基を表す場合、置換基の好ましい範囲は、一般式（Ｗ）で表される置換基の好ましい範囲、または、一般式（１）中のＲ1〜Ｒ8が一般式（Ｗ）で表される置換基以外の置換基である場合の好ましい範囲と同様である。
【００６２】
＜有機薄膜トランジスタの構造＞
本発明の有機薄膜トランジスタは、一般式（１）で表される化合物を含む半導体活性層を有する。
本発明の有機薄膜トランジスタは、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。
本発明の有機薄膜トランジスタは、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、本発明の有機薄膜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。
【００６３】
（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。
本発明の有機薄膜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、本発明の有機薄膜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の有機薄膜トランジスタは、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、さらに該電極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に示した有機薄膜トランジスタは、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に示した有機薄膜トランジスタは、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。
【００６４】
本発明の有機薄膜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薄膜トランジスタの構造の断面を示す概略図である。図２の有機薄膜トランジスタは、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、さらに該電極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に示した有機薄膜トランジスタは、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に示した有機薄膜トランジスタは、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。
【００６５】
本発明の有機薄膜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。
【００６６】
（厚さ）
本発明の有機薄膜トランジスタは、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。
【００６７】
（封止）
有機薄膜トランジスタ素子を大気や水分から遮断し、有機薄膜トランジスタ素子の保存性を高めるために、有機薄膜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、本発明の有機薄膜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。
【００６８】
＜基板＞
（材料）
本発明の有機薄膜トランジスタは、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。
【００６９】
＜電極＞
（材料）
本発明の有機薄膜トランジスタは、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。
【００７０】
（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。
【００７１】
＜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、ＣＹＴＯＰ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）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る。
【００７２】
（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１０〜４００ｎｍ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。
【００７３】
＜半導体活性層＞
（材料）
本発明の有機薄膜トランジスタは、半導体活性層が一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含むことを特徴とする。
半導体活性層は、本発明の化合物からなる層であってもよく、本発明の化合物に加えて後述のポリマーバインダー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。
【００７４】
（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。
【００７５】
［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、一般式（１）で表される化合物、すなわち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。
【００７６】
（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。非発光性有機半導体デバイスは、薄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、有機薄膜トランジスタ、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、有機薄膜トランジスタであり、さらに好ましくは有機薄膜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、上述のとおり有機薄膜トランジスタ用材料であることが好ましい。
【００７７】
（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、１×１０-4ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが好ましく、１×１０-3ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがより好ましく、５×１０-3ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが特に好ましく、１×１０-2ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがより特に好ましく、５×１０-2ｃｍ2／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（ＴＯＦ）法により求めることができる。
【００７８】
［非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜］
（材料）
本発明は、上記一般式（１）で表される化合物、すなわち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薄膜にも関する。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、一般式（１）で表される化合物、すなわち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薄膜は、一般式（１）で表される化合物、すなわち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。
【００７９】
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、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、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。
薄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く、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光伝導性ポリマー、導電性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薄膜中、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。
【００８０】
さらに、本発明では、化合物が上述した構造をとることにより、膜質の良い有機薄膜を得ることができる。具体的には、本発明で得られる化合物は、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薄膜は良質なものとなる。
【００８１】
（成膜方法）
本発明の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℃〜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、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、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、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薄膜は、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薄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。
以下、溶液プロセスによる成膜に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溶液について説明する。
【００８４】
［非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液］
本発明は、一般式（１）で表される化合物、すなわち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溶液にも関する。
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、デカリン、１−メチルナフタレ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、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミ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、アニソール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−メチルー２−ピロリドン、１−メチルー２−イミダゾリジノン等のアミド・イミド系溶媒、ジメチルスルフォキサイドなどのスルホキシド系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒）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薄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、ハロゲン化炭化水素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、テトラリン、ジクロロベンゼンまたはアニソールがより好ましく、トルエン、キシレン、テトラリン、アニソールが特に好ましい。その塗布液中の一般式（１）で表される化合物の濃度は、好ましくは、０．１〜８０質量％、より好ましくは０．１〜１０質量％、特に好ましくは０．５〜１０重量％とすることにより、任意の厚さの膜を形成できる。
【００８５】
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、溶媒が蒸発して薄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）してしまい良好な薄膜を形成させることが困難である。一般式（１）で表される化合物は、このような結晶化（凝集）が起こりにくい点でも優れている。
【００８６】
本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液は、一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含み、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溶液は、一般式（１）で表される化合物、すなわち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。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薄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、上述したものから選択することができる。
【実施例】
【００８７】
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。
【００８８】
［実施例１］
＜合成例１＞  化合物１〜３、５、１１、１３、１５、１６および２４、ならびに、中間体化合物ｃ、ｄ、ｅ、ｆの合成
以下のスキーム１に示した具体的合成手順にしたがって、一般式（１）で表される化合物である、化合物１〜３、５、１１、１３、１５、１６および２４、ならびに、中間体化合物ｃ、ｄ、ｅ、ｆを合成した。
【００８９】
【化２８】
2015133358.tif 000029
【００９０】
下記の中間体化合物ｂから、一般式（３）で表される中間体化合物ｃ、中間体化合物ｄおよび中間体化合物Ｅ、一般式（４）で表される中間体化合物Ｆ、一般式（１）で表される化合物までの合成の詳細を以下に示す。
【００９１】
（化合物ｃの合成）
【化２９】
2015133358.tif 000030
【００９２】
化合物ｃは、米国公開特許２００８−４５５１１号公報を参考に合成することができる。
化合物ｃの構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。
【００９３】
（化合物ｄの合成）
【化３０】
2015133358.tif 000031
【００９４】
化合物ｄは、公知文献（Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００１，３，３４７１）を参考に合成することができる。
化合物ｄの構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。
【００９５】
（化合物Ｅの合成）
【化３１】
2015133358.tif 000032
【００９６】
上記スキーム１中の中間体化合物ｅにおいて、Ｒがともにｎ−オクチル基である上記の化合物Ｅを合成した。
化合物Ｅは、公知文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，１９９６，３７，７９０１）を参考に合成することができる。
化合物Ｅの構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。
【００９７】
（化合物Ｆの合成）
【化３２】
2015133358.tif 000033
【００９８】
上記スキーム１中の中間体化合物ｆにおいて、Ｒがともにｎ−オクチル基である上記の化合物Ｆを合成した。
化合物Ｆは、公知文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，２００６，４７，１２２１）を参考に合成することができる。
化合物Ｆの構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。
【００９９】
（化合物１の合成）
【化３３】
2015133358.tif 000034
【０１００】
上記スキーム１中の化合物ｇにおいて、Ｒがともにｎ−オクチル基である上記の化合物１を合成した。
化合物１は、公知文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１１，１３３，５０２４）を参考に合成することができる。
化合物１の構造は、1Ｈ−ＮＭＲにより同定した。
【０１０１】
化合物１の合成と同様にして、一般式（１）で表される化合物２、３、５、１１、１３、１５、１６および２４を合成した。
なお、得られた一般式（１）で表される各化合物の同定は元素分析、ＮＭＲ及びＭＡＳＳスペクトルにより行った。
【０１０２】
＜比較化合物の合成＞
比較素子の半導体活性層（有機半導体層）に用いた比較化合物１および２を特開２０１１−４６６８７号公報およびＫＲ−１０−２０１２−００８１５３９Ａに記載の方法にしたがって合成した。比較化合物１は特開２０１１−４６６８７号公報の化合物１であり、比較化合物２は、ＫＲ−１０−２０１２−００８１５３９Ａの化合物Ｎｏ．１３３である。
比較化合物１および２の構造を以下に示す。
【化３４】
2015133358.tif 000035
【０１０３】
［実施例２］
＜素子作製・評価＞
素子作製に用いた材料は全て昇華精製を行い、高速液体クロマトグラフィー（東ソーＴＳＫｇｅｌ  ＯＤＳ−１００Ｚ）により純度（２５４ｎｍの吸収強度面積比）が９９．５％以上であることを確認した。
【０１０４】
＜化合物単独で半導体活性層（有機半導体層）を形成＞
本発明の化合物または比較化合物（各１ｍｇ）とトルエン（１ｍＬ）を混合し、１００℃に加熱したものを、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液とした。この塗布溶液を窒素雰囲気下、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、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜を形成し、ＦＥＴ特性測定用の実施例２の有機薄膜トランジスタ素子を得た。ＦＥＴ特性測定用基板としては、ソースおよ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（図２に構造の概略図を示した）を用いた。
【０１０５】
［評価］
実施例２の有機薄膜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・窒素雰囲気下で、キャリア移動度、繰り返し駆動後の閾値電圧変化の観点で評価した。
得られた結果を下記表１に示す。
【０１０６】
（ａ）キャリア移動度
各有機薄膜トランジスタ素子（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を表わす下記式を用いてキャリア移動度μを算出した。
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は閾値電圧を表す。
なお、キャリア移動度が１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓを下回るものに関しては特性が低過ぎるため、後の（ｂ）繰り返し駆動後の閾値電圧変化の評価は行っていない。
【０１０７】
（ｂ）繰り返し駆動後の閾値電圧変化
各有機薄膜トランジスタ素子（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１００回繰り返して（ａ）と同様の測定を行い、繰り返し駆動前の閾値電圧Ｖ前と繰り返し駆動後の閾値電圧Ｖ後の差（｜Ｖ後−Ｖ前｜）を以下の３段階で評価した。この値は小さいほど素子の繰り返し駆動安定性が高く、好ましい。
Ａ：｜Ｖ後−Ｖ前｜≦５Ｖ
Ｂ：５Ｖ＜｜Ｖ後−Ｖ前｜≦１０Ｖ
Ｃ：｜Ｖ後−Ｖ前｜＞１０Ｖ
【０１０８】
（ｃ）溶解性
本発明の化合物または比較化合物（各２０ｍｇ）とトルエン（１ｍＬ）を混合し、溶解性を以下の２段階で評価した。
Ａ：完溶した
Ｂ：完溶しなかった
【０１０９】
【表１】
2015133358.tif 000036
【０１１０】
上記表１より、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が高いことがわかった。そのため、本発明の化合物は非発光性有機半導体デバイス用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を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いものであった。
なお、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さいものであった。また、本発明の化合物は有機溶媒への溶解性も良好であった。
【０１１１】
［実施例３］
＜化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層（有機半導体層）を形成＞
本発明の化合物または比較化合物（各１ｍｇ）、ＰαＭＳ（ポリ（α−メチルスチレン、Ｍｗ＝３００,０００）、Ａｌｄｒｉｃｈ製）１ｍｇ、トルエン（１ｍＬ）を混合し、１００℃に加熱したものを塗布溶液として用いる以外は実施例２と同様にしてＦＥＴ特性測定用の有機薄膜トランジスタ素子を作製し、実施例２と同様の評価を行った。
得られた結果を下記表２に示す。
【０１１２】
【表２】
2015133358.tif 000037
【０１１３】
上記表２より、本発明の化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が高いことがわかった。そのため、本発明の化合物は非発光性有機半導体デバイス用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をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いものであった。
なお、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さいものであった。
【０１１４】
さらに、実施例３で得られた各有機薄膜トランジスタ素子について、肉眼による観察および光学顕微鏡観察を行ったところ、バインダーとしてＰαＭＳを用いた薄膜はいずれも膜の平滑性・均一性が非常に高いことが分かった。
【０１１５】
以上より、比較素子ではバインダーと比較化合物の複合系で半導体活性層を形成した場合にキャリア移動度が非常に低くなるのに対し、本発明の有機薄膜トランジスタ素子では本発明の化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した場合も良好なキャリア移動度を示す上、好ましくは繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さく、膜の平滑性・均一性が非常に高い素子を得ることができることが分かった。
【０１１６】
［実施例４］
＜半導体活性層（有機半導体層）形成＞
ゲート絶縁膜としてＳｉＯ2（膜厚３７０ｎｍ）を備えたシリコンウエハーを用い、オクチルトリクロロシランで表面処理を行った。
本発明の化合物または比較化合物（各１ｍｇ）とトルエン（１ｍＬ）を混合し、１００℃に加熱したものを、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液とした。この塗布溶液を窒素雰囲気下、９０℃に加熱したオクチルシラン表面処理シリコンウエハー上にキャストすることで、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜を形成した。
更にこの薄膜表面にマスクを用いて金を蒸着することで、ソースおよびドレイン電極を作製し、ゲート幅Ｗ＝５ｍｍ、ゲート長Ｌ＝８０μｍのボトムゲート・トップコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ素子を得た（図１に構造の概略図を示した）。
実施例４の有機薄膜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・窒素雰囲気下で、実施例２と同様の評価を行った。
得られた結果を下記表３に示す。
【０１１７】
【表３】
2015133358.tif 000038
【０１１８】
上記表３より、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が高いことがわかった。そのため、本発明の化合物は非発光性有機半導体デバイス用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を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いものであった。
なお、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さいものであった。
【符号の説明】
【０１１９】
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）
【図１】
2015133358.tif 000052
【図２】
2015133358.tif 000053