(57)【要約】      （修正有）【課題】優れたキャリア移動度と高い電流増幅率とを両立し、スイッチング動作をより速くより確実に行うことができ、しかも、閾値電圧が低く消費電力も抑えた薄膜トランジスタを提供する。【解決手段】基板6上に、ゲート電極5と、半導体層1と、ゲート電極と半導体層との間に設けられたゲート絶縁層2と、半導体層に接して設けられ、半導体層を介して連結されたソース電極3及びドレイン電極4とを有する薄膜トランジスタであって、ゲート絶縁層がアミド結合及びイミド結合を有さない有機高分子を含有し、且つ、ゲート絶縁層の含水率が０．０１〜１０００ｐｐｍである。【選択図】図１
2015170758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ゲート電極と、半導体層と、該ゲート電極と該半導体層との間に設けられたゲート絶縁層と、該半導体層に接して設けられ、該半導体層を介して連結されたソース電極及びドレイン電極とを有する薄膜トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層がアミド結合及びイミド結合を有さない有機高分子を含有し、且つ、前記ゲート絶縁層の含水率が０．０１〜１０００ｐｐｍである、薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記ゲート絶縁層の含水率が０．０５〜１００ｐｐｍである、請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記ゲート絶縁層の含水率が０．０５〜２０ｐｐｍである、請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記ゲート絶縁層の含水率が、薄膜トランジスタの製造において、ゲート絶縁層を形成した後に該ゲート絶縁層を乾燥処理に付して調整される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記有機高分子化合物が、ポリビニルフェノール、ノボラック樹脂、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリシクロオレフィン、ポリシルセスキオキサン、ポリシロキサン、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、及びポリエーテルケトンから選ばれる有機高分子化合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記有機高分子化合物が、ポリビニルフェノール、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、フッ素樹脂、ポリシクロオレフィン、ポリシルセスキオキサン、及びポリシロキサンから選ばれる有機高分子化合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記半導体層が有機半導体を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記有機半導体が、下記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）のいずれかで表される、請求項７に記載の薄膜トランジスタ。
【化１】
2015170758.tif 000039
一般式（Ｃ）中、ＡＣ１、ＡＣ２は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＣ１〜ＲＣ６は水素原子又は置換基を表し、ＲＣ１〜ＲＣ６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。
一般式（Ｄ）中、ＸＤ１及びＸＤ２はＮＲＤ９、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＡＤ１はＣＲＤ７又は窒素原子を表し、ＡＤ２はＣＲＤ８又は窒素原子を表し、ＲＤ９は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表す。ＲＤ１〜ＲＤ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＤ１〜ＲＤ８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。
一般式（Ｅ）中、ＸＥ１及びＸＥ２は酸素原子、硫黄原子又はＮＲＥ７を表す。ＡＥ１及びＡＥ２はＣＲＥ８又は窒素原子を表す。ＲＥ１〜ＲＥ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＥ１〜ＲＥ８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。
一般式（Ｆ）中、ＸＦ１及びＸＦ２は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂは水素原子又は置換基を表し、ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂのうち少なくとも一つは一般式（Ｗ）で表される置換基である。ｐ及びｑは０〜２の整数を表す。
一般式（Ｇ）中、ＸＧ１及びＸＧ２はＮＲＧ９、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＡＧ１はＣＲＧ７又は窒素原子を表し、ＡＧ２はＣＲＧ８又は窒素原子を表す。ＲＧ９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、アリール基又はヘテロアリール基を表し、ＲＧ１〜ＲＧ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＧ１〜ＲＧ８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。
一般式（Ｈ）中、ＸＨ１〜ＸＨ４はＮＲＨ７、酸素原子又は硫黄原子を表し、ＲＨ７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、アリール基又はヘテロアリール基を表す。ＲＨ１〜ＲＨ６は水素原子又は置換基を表し、ＲＨ１〜ＲＨ６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。
一般式（Ｊ）中、ＸＪ１及びＸＪ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＪ９を表す。ＸＪ３及びＸＪ４は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＪ１〜ＲＪ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＪ１〜ＲＪ９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。
一般式（Ｋ）中、ＸＫ１及びＸＫ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＫ９を表す。ＸＫ３及びＸＫ４は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＫ１〜ＲＫ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＫ１〜ＲＫ９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。
一般式（Ｌ）中、ＸＬ１及びＸＬ２は酸素原子、硫黄原子又はＮＲＬ１１を表す。ＲＬ１〜ＲＬ１１は水素原子又は置換基を表し、ＲＬ１〜ＲＬ１１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。
一般式（Ｍ）中、ＸＭ１及びＸＭ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＭ９を表す。ＲＭ１〜ＲＭ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＭ１〜ＲＭ９のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｎ）中、ＸＮ１及びＸＮ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＮ１３を表す。ＲＮ１〜ＲＮ１３は水素原子又は置換基を表し、ＲＮ１〜ＲＮ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｐ）中、ＸＰ１及びＸＰ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＰ１３を表す。ＲＰ１〜ＲＰ１３は水素原子又は置換基を表し、ＲＰ１〜ＲＰ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｑ）中、ＸＱ１及びＸＱ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＱ１３を表す。ＲＱ１〜ＲＱ１３は水素原子又は置換基を表し、ＲＱ１〜ＲＱ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｒ）中、ＸＲ１、ＸＲ２及びＸＲ３は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＲ９を表す。ＲＲ１〜ＲＲ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＲ１〜ＲＲ９のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｓ）中、ＸＳ１、ＸＳ２、ＸＳ３及びＸＳ４は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＳ７を表す。ＲＳ１〜ＲＳ７は水素原子又は置換基を表し、ＲＳ１〜ＲＳ７のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｔ）中、ＸＴ１、ＸＴ２、ＸＴ３及びＸＴ４は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＴ７を表す。ＲＴ１〜ＲＴ７は水素原子又は置換基を表し、ＲＴ１〜ＲＴ７のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｗ）：    −Ｌ−ＲＷ
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価の連結基又は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価の連結基を表す。
ＲＷは置換又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、置換又は無置換のトリアルキルシリル基を表す。
【化２】
2015170758.tif 000040
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は上記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）で表される各骨格を形成するいずれかの環との結合位置を表す。＊はＲｗとの連結位置または一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）の波線部分との結合位置を表す。
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）及び（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）及び（Ｌ−１３）〜（Ｌ１９）及び（Ｌ−２１）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。
ＲＮは水素原子又は置換基を表し、Ｒｓｉはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
【請求項９】
前記有機半導体が、一般式（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｊ）及び（Ｌ）のいずれかで表される、請求項８に記載の薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ及び電気泳動型ディスプレイ等の表示装置の多くは薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」ともいう。）が表示スイッチングデバイスとして組み込まれている。ＴＦＴは、基板上に、ゲート電極、半導体層、ゲート電極と半導体層の間に設けられたゲート絶縁層からなる構造体を有しており、さらに半導体層に接してソース電極及びドレイン電極が設けられている。ＴＦＴは、ゲート電極に電圧を印加することで駆動する。ゲート電極に電圧を印加することで半導体中の電子又はホールからなるキャリア量をコントロールし、ソース電極−ドレイン電極間に流れる電流が制御される。
【０００３】
ＴＦＴに用いる半導体には、従来からアモルファスもしくは多結晶の薄膜シリコンといった無機半導体が用いられてきた。しかし、ＴＦＴの半導体層を無機半導体で形成する場合、真空プロセスや３００℃以上の高温プロセスを要し、生産性の向上には制約がある。
これに対し近年では、有機半導体を用いたＴＦＴも普及してきている。有機半導体層は、インクジェット、スピンコート、フレキソ印刷等の方法により成膜できるため、成膜プロセスをより低温で、高速・効率的に、低コストで行うことができる。
【０００４】
半導体層に有機半導体を用いたＴＦＴの多くは、ゲート絶縁層としてシリコンを熱酸化した酸化ケイ素を用いている。酸化ケイ素膜を用いる場合、その上に形成する有機半導体のキャリア伝導性能を十分に引き出すために、通常は酸化ケイ素膜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）等により処理し、表面を撥水性にする。この表面処理により、酸化ケイ素膜表面のヒドロキシル基がクエンチされ、また、ゲート絶縁膜の表面エネルギーが低下して半導体の結晶性が向上するため、キャリア移動度が向上する。しかし、ＨＭＤＳやＯＴＳは、ゲート絶縁膜表面で凝集したりポリマー化したりすることがある。そうなると半導体が結晶成長しにくくなり、十分なキャリア移動度が得られない。
また、ゲート絶縁膜を有機高分子化合物で形成したＴＦＴも知られており、例えば特許文献１には、ゲート絶縁層にポリイミドで形成したＴＦＴが記載されている。この特許文献１には、ポリイミドからなるゲート絶縁層の吸水量を０．６５ｍｇ／ｃｍ３以下とすることで、ＴＦＴの電界効果移動度とｏｎ／ｏｆｆ比（電流増幅率）を良化したことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０３２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、優れたキャリア移動度と高い電流増幅率とを両立し、スイッチング動作をより速く確実に行うことができ、しかも、閾値電圧が低く消費電力も抑えた薄膜トランジスタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた。その結果、ゲート絶縁層に特定の有機高分子を含有する薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁層の含水率を特定の範囲内とすると、優れた電流増幅率（ｏｎ／ｏｆｆ比）を示すことを見い出した。さらに、含水率が上記特定の範囲内にあるゲート絶縁層を有するＴＦＴは、電流増幅率と通常は正の相関を示す閾値電圧が意外にも低く抑えられ、且つ、キャリア移動度も向上することを見い出した。本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至った。
【０００８】
上記の課題は以下の手段により達成された。
〔１〕
基板上に、ゲート電極と、半導体層と、ゲート電極と半導体層との間に設けられたゲート絶縁層と、半導体層に接して設けられ、半導体層を介して連結されたソース電極及びドレイン電極とを有する薄膜トランジスタであって、
ゲート絶縁層がアミド結合及びイミド結合を有さない有機高分子化合物を含有し、且つ、前記ゲート絶縁層の含水率が０．０１〜１０００ｐｐｍである、薄膜トランジスタ。
〔２〕
ゲート絶縁層の含水率が０．０５〜１００ｐｐｍである、〔１〕に記載の薄膜トランジスタ。
〔３〕
ゲート絶縁層の含水率が０．０５〜２０ｐｐｍである、〔１〕に記載の薄膜トランジスタ。
〔４〕
上記ゲート絶縁層の含水率が、薄膜トランジスタの製造において、ゲート絶縁層を形成した後にゲート絶縁層を乾燥処理に付して調整される、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
〔５〕
上記有機高分子化合物が、ポリビニルフェノール、ノボラック樹脂、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリシクロオレフィン、ポリシルセスキオキサン、ポリシロキサン、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、及びポリエーテルケトンから選ばれる有機高分子化合物である、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
〔６〕
上記有機高分子化合物が、ポリビニルフェノール、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、フッ素樹脂、ポリシクロオレフィン、ポリシルセスキオキサン、及びポリシロキサンから選ばれる有機高分子化合物である、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
〔７〕
半導体層が有機半導体を含む、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
〔８〕
有機半導体が、下記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）のいずれかで表される、〔７〕に記載の薄膜トランジスタ。
【０００９】
【化１】
2015170758.tif 000003
【００１０】
一般式（Ｃ）中、ＡＣ１、ＡＣ２は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＣ１〜ＲＣ６は水素原子又は置換基を表し、ＲＣ１〜ＲＣ６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。
一般式（Ｄ）中、ＸＤ１及びＸＤ２はＮＲＤ９、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＡＤ１はＣＲＤ７又は窒素原子を表し、ＡＤ２はＣＲＤ８又は窒素原子を表し、ＲＤ９は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表す。ＲＤ１〜ＲＤ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＤ１〜ＲＤ８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。
一般式（Ｅ）中、ＸＥ１及びＸＥ２は酸素原子、硫黄原子又はＮＲＥ７を表す。ＡＥ１及びＡＥ２はＣＲＥ８又は窒素原子を表す。ＲＥ１〜ＲＥ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＥ１〜ＲＥ８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。
一般式（Ｆ）中、ＸＦ１及びＸＦ２は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂは水素原子又は置換基を表し、ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂのうち少なくとも一つは一般式（Ｗ）で表される置換基である。ｐ及びｑは０〜２の整数を表す。
一般式（Ｇ）中、ＸＧ１及びＸＧ２はＮＲＧ９、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＡＧ１はＣＲＧ７又は窒素原子を表し、ＡＧ２はＣＲＧ８又は窒素原子を表す。ＲＧ９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、アリール基又はヘテロアリール基を表し、ＲＧ１〜ＲＧ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＧ１〜ＲＧ８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。
一般式（Ｈ）中、ＸＨ１〜ＸＨ４はＮＲＨ７、酸素原子又は硫黄原子を表し、ＲＨ７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、アリール基又はヘテロアリール基を表す。ＲＨ１〜ＲＨ６は水素原子又は置換基を表し、ＲＨ１〜ＲＨ６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。
一般式（Ｊ）中、ＸＪ１及びＸＪ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＪ９を表す。ＸＪ３及びＸＪ４は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＪ１〜ＲＪ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＪ１〜ＲＪ９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。
一般式（Ｋ）中、ＸＫ１及びＸＫ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＫ９を表す。ＸＫ３及びＸＫ４は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＲＫ１〜ＲＫ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＫ１〜ＲＫ９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。
一般式（Ｌ）中、ＸＬ１及びＸＬ２は酸素原子、硫黄原子又はＮＲＬ１１を表す。ＲＬ１〜ＲＬ１１は水素原子又は置換基を表し、ＲＬ１〜ＲＬ１１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。
一般式（Ｍ）中、ＸＭ１及びＸＭ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＭ９を表す。ＲＭ１〜ＲＭ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＭ１〜ＲＭ９のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｎ）中、ＸＮ１及びＸＮ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＮ１３を表す。ＲＮ１〜ＲＮ１３は水素原子又は置換基を表し、ＲＮ１〜ＲＮ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｐ）中、ＸＰ１及びＸＰ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＰ１３を表す。ＲＰ１〜ＲＰ１３は水素原子又は置換基を表し、ＲＰ１〜ＲＰ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｑ）中、ＸＱ１及びＸＱ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＱ１３を表す。ＲＱ１〜ＲＱ１３は水素原子又は置換基を表し、ＲＱ１〜ＲＱ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｒ）中、ＸＲ１、ＸＲ２及びＸＲ３は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＲ９を表す。ＲＲ１〜ＲＲ９は水素原子又は置換基を表し、ＲＲ１〜ＲＲ９のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｓ）中、ＸＳ１、ＸＳ２、ＸＳ３及びＸＳ４は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＳ７を表す。ＲＳ１〜ＲＳ７は水素原子又は置換基を表し、ＲＳ１〜ＲＳ７のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｔ）中、ＸＴ１、ＸＴ２、ＸＴ３及びＸＴ４は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＴ７を表す。ＲＴ１〜ＲＴ７は水素原子又は置換基を表し、ＲＴ１〜ＲＴ７のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｗ）：    −Ｌ−ＲＷ
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価の連結基又は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価の連結基を表す。
ＲＷは置換又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、置換又は無置換のトリアルキルシリル基を表す。
【００１１】
【化２】
2015170758.tif 000004
【００１２】
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は上記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）で表される各骨格を形成するいずれかの環との結合位置を表す。＊はＲｗとの連結位置または一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）の波線部分との結合位置を表す。
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）及び（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）及び（Ｌ−１３）〜（Ｌ１９）及び（Ｌ−２１）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。
ＲＮは水素原子又は置換基を表し、Ｒｓｉはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
〔９〕
有機半導体が、一般式（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｊ）及び（Ｌ）のいずれかで表される、〔８〕に記載の薄膜トランジスタ。
【００１３】
本明細書において、特定の符号で表示された置換基や連結基等（以下、置換基等という）が複数あるとき、あるいは複数の置換基等を同時もしくは択一的に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよいことを意味する。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、式中に同一の表示で表された複数の部分構造の繰り返しがある場合は、各部分構造ないし繰り返し単位は同一でも異なっていてもよい。また、特に断らない限り、複数の置換基等が近接（特に隣接）するときにはそれらが互いに連結したり縮環したりして環を形成していてもよい意味である。
【００１４】
本明細書において化合物（ポリマーを含む）の表示については、当該化合物そのもののほか、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、目的の効果を奏する範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。
【００１５】
本明細書において置換・無置換を明記していない置換基（連結基についても同様）については、目的の効果を損なわない範囲で、その基にさらに置換基を有していてもよい意味である。これは置換・無置換を明記していない化合物についても同義である。
【００１６】
本明細書において「ｐｐｍ」は質量基準である。
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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の薄膜トランジスタは、優れたキャリア移動度を示し、且つ、電流増幅率も高められているため、スイッチング動作をより速く、より確実に行うことができ、しかも閾値電圧が低く、消費電力も抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の薄膜トランジスタの好ましい構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２０】
［薄膜トランジスタ］
本発明の薄膜トランジスタ（以下、単に「本発明のＴＦＴ」という。）の構造を以下に説明する。
【００２１】
本発明のＴＦＴは、基板上に、ゲート電極と、半導体層と、上記ゲート電極と上記半導体層との間に設けられたゲート絶縁層と、上記半導体層に接して設けられ、上記半導体を介して連結されたソース電極及びドレイン電極とを有する。ゲート電極に電圧が印加されると、ソース電極−ドレイン電極間の半導体層と隣接する層との界面に電流の流路（チャネル）が形成される。すなわち、ゲート電極に印加される入力電圧に応じて、ソース電極とドレイン電極との間を流れる電流が制御される。
【００２２】
本発明のＴＦＴの好ましい構造を図面に基づいて説明する。各図面に示されるＴＦＴは、本発明の理解を容易にするための模式図であり、各部材のサイズないし相対的な大小関係等は説明の便宜上大小を変えている場合があり、実際の関係をそのまま示すものではない。また、本発明で規定する事項以外はこれらの図面に示された外形、形状に限定されるものでもない。例えば、図１（Ａ）及び（Ｂ）において、ゲート電極は必ずしも基板のすべてを覆っている必要はなく、基板の中央部分に設けられた形態も、本発明のＴＦＴの形態として好ましい。
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、各々、本発明のＴＦＴの代表的な好ましい構造を模式的に表わす縦断面図である。図１（Ａ）〜（Ｄ）において、１は半導体層、２はゲート絶縁層、３はソース電極、４はドレイン電極、５はゲート電極、６は基板を示す。
また、図１（Ａ）は、ボトムゲート・ボトムコンタクト型、図１（Ｂ）は、ボトムゲート・トップコンタクト型、図１（Ｃ）はトップゲート・ボトムコンタクト型、図１（Ｄ）はトップゲート・トップコンタクト型のＴＦＴを示している。本発明のＴＦＴには上記４つの形態のすべてが包含される。図示を省略するが、各ＴＦＴの図面最上部（基板６に対して反対側）には、オーバーコート層が形成されている場合もある。
【００２３】
［基板］
基板は、ＴＦＴ及びその上に作製される表示パネル等を支持できるものであればよい。基板は、表面に絶縁性があり、シート状で、表面が平坦であれば特に限定されない。
【００２４】
基板の材料として、無機材料を用いてもよい。無機材料からなる基板として、例えば、ソーダライムガラス、石英ガラス等の各種ガラス基板や、表面に絶縁膜が形成された各種ガラス基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成されたシリコン基板、サファイヤ基板、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル等の各種合金や各種金属からなる金属基板、金属箔、紙等を挙げることができる。
基板がステンレスシート、アルミ箔、銅箔又はシリコンウェハ等の導電性あるいは半導体性の材料で形成されている場合、通常は、表面に絶縁性の高分子材料あるいは金属酸化物等を塗布又は積層して用いられる。
【００２５】
また、基板の材料として、有機材料を用いてもよい。例えば、ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル、ＰＭＭＡ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチルエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィンに例示される有機ポリマーから構成された可撓性を有するプラスチック基板（プラスチックフィルム、プラスチックシートともいう）を挙げることができる。また雲母で形成したものも挙げることができる。
このような可撓性を有するプラスチック基板等を使用すれば、例えば曲面形状を有するディスプレイ装置や電子機器へのＴＦＴの組込みあるいは一体化が可能となる。
【００２６】
基板を形成する有機材料は、他の層の積層時や加熱時に軟化し難いことから、ガラス転移点が高いことが好ましく、ガラス転移点が４０℃以上であるのが好ましい。また、製造時の熱処理により寸法変化を起こし難く、トランジスタ性能の安定性に優れる点から、線膨張係数が小さいことが好ましい。例えば、線膨張係数が２５×１０−５ｃｍ／ｃｍ・℃以下である材料が好ましく、１０×１０−５ｃｍ／ｃｍ・℃以下である材料がさらに好ましい。
また、基板を構成する有機材料は、ＴＦＴ作製時に用いる溶媒に対する耐性を有する材料が好ましく、また、ゲート絶縁層及び電極との密着性に優れる材料が好ましい。
さらに、ガスバリア性の高い有機ポリマーからなるプラスチック基板を用いることも好ましい。
基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けたり、無機材料を蒸着又は積層したりすることも好ましい。
【００２７】
基板として、上記の他に、導電性基板（金やアルミニウム等の金属からなる基板、高配向性グラファイトからなる基板、ステンレス鋼製基板等）も挙げることができる。
【００２８】
基板には、密着性や平坦性を改善するためのバッファー層、ガスバリア性を向上させるためのバリア膜等の機能性膜、また表面に易接着層等の表面処理層を形成してもよいし、コロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ／オゾン処理等の表面処理を施してもよい。
【００２９】
基板の厚みは、１０ｍｍ以下であるのが好ましく、２ｍｍ以下であるのがさらに好ましく、１ｍｍ以下であるのが特に好ましい。また、一方で、０．０１ｍｍ以上であるのが好ましく、０．０５ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。特に、プラスチック基板の場合は、厚みが０．０５〜０．１ｍｍ程度であるのが好ましい。また、無機材料からなる基板の場合は、厚みが０．１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００３０】
［ゲート電極］
ゲート電極は、ＴＦＴのゲート電極として用いられている従来公知の電極を用いることができる。ゲート電極を構成する導電性材料（電極材料ともいう）としては、特に限定されない。例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、モリブデン、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム、パラジウム、鉄、マンガン等の金属；ＩｎＯ２、ＳｎＯ２、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）等の導電性金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の導電性高分子；塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ６、ＡｓＦ５、ＦｅＣｌ３等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子等のドーパントを添加した上記導電性高分子、並びに、カーボンブラック、グラファイト粉、金属微粒子等を分散した導電性の複合材料等が挙げられる。これらの材料は、１種のみを用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
また、ゲート電極は、上記導電性材料からなる１層でもよく、２層以上を積層してもよい。
【００３１】
ゲート電極の形成方法に制限は無い。例えば、真空蒸着法等の物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、スパッタ法、印刷法（塗布法）、転写法、ゾルゲル法、メッキ法等により形成された膜を、必要に応じて所望の形状にパターンニングする方法が挙げられる。
塗布法では、上記材料の溶液、ペースト又は分散液を調製、塗布し、乾燥、焼成、光硬化又はエージング等により、膜を形成し、又は直接電極を形成できる。
また、インクジェット印刷、スクリーン印刷、（反転）オフセット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、熱転写印刷、マイクロコンタクトプリンティング法等は、所望のパターニングが可能であり、工程の簡素化、コスト低減、高速化の点で好ましい。
スピンコート法、ダイコート法、マイクログラビアコート法、ディップコート法を採用する場合も、下記フォトリソグラフィー法等と組み合わせてパターニングすることができる。
【００３２】
フォトリソグラフィー法としては、例えば、フォトレジストのパターニングと、エッチング液によるウェットエッチングや反応性のプラズマによるドライエッチング等のエッチングやリフトオフ法等とを組み合わせる方法等が挙げられる。
他のパターニング方法として、上記材料に、レーザーや電子線等のエネルギー線を照射して、研磨し、又は材料の導電性を変化させる方法も挙げられる。
さらに、基板以外の支持体に印刷したゲート電極用組成物を基板等の下地層の上に転写させる方法も挙げられる。
【００３３】
ゲート電極の厚みは、任意であるが、１ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上が特に好ましい。また、５００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下が特に好ましい。
【００３４】
［ゲート絶縁層］
本発明のＴＦＴにおいて、ゲート絶縁層は絶縁性の有機高分子化合物を含有する。ゲート絶縁層は好ましくは絶縁性の有機高分子化合物で形成される。本発明においてゲート絶縁層を構成する有機高分子化合物はアミド結合及びイミド結合を有さない。ゲート絶縁層は、上記有機高分子化合物を含有する層であれば特に限定されず、単層であってもよいし、多層であってもよい。
【００３５】
本発明のＴＦＴを構成するゲート絶縁層は、その含水率が０．０１〜１０００ｐｐｍである。本発明のＴＦＴにおいて、ゲート絶縁層に含まれる有機高分子化合物はアミド結合及びイミド結合のいずれも有さない。すなわち、ゲート絶縁層の含水率を特定の範囲に低く抑えることでリークパスが形成されにくく、さらに、ゲート絶縁層に含まれる有機高分子化合物がアミド結合やイミド結合といった極性の高い構造（親水性の高い構造）を有さないので、ゲート絶縁層と水との相互作用も生じにくい。そのため、本発明のＴＦＴはゲート絶縁層の優れた絶縁性に伴い高い電流増幅率を示す。しかも、意外なことに、この電流増幅率は、ゲート絶縁層が本発明で規定する特定量の水分を含有することでさらに高められる。さらに、本発明のＴＦＴは閾値電圧が低い。通常、ゲート絶縁層の絶縁性とＴＦＴの閾値電圧とは正に相関する。すなわち、ゲート絶縁層の絶縁性が高いと閾値電圧も高くなる。しかし、本発明のＴＦＴは、ゲート絶縁層が本発明で規定する特定量の水分を含有することで、ゲート絶縁層の高い絶縁性を維持しながら閾値電圧は低く抑えられる。すなわち、本発明により、少ない消費電力でより確実にスイッチング動作を行うことができるＴＦＴが提供される。さらに本発明のＴＦＴは、ゲート絶縁層に本発明で規定する特定量の水分を含有することでキャリア移動度も良化する。本発明のＴＦＴのゲート絶縁層は、その含水率が０．０５〜１００ｐｐｍであることが好ましく、より好ましくは含水率が０．０５〜５０ｐｐｍ、さらに好ましくは含水率が０．０５〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは０．０５〜１０ｐｐｍである。ゲート絶縁層の含水率は、例えば、ＴＦＴの製造においてゲート絶縁層を形成後、乾燥処理等に付することで調整することができる。
【００３６】
本発明のＴＦＴのゲート絶縁層に用いる有機高分子化合物の好ましい例として、例えば、ポリビニルフェノール、ノボラック樹脂、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリシクロオレフィン、ポリシルセスキオキサン、ポリシロキサン、ポリエステル、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、及びポリエーテルケトンから選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。
上記ポリ（メタ）アクリレートとしては、ポリアルキルメタクリレートが好ましく、ポリメチルメタクリレートがより好ましい。上記フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ＣＹＴＯＰに代表される環状フルオロアルキルポリマーを挙げることができる。上記ポリシロキサンとしては、ジアルキルポリシロキサンが好ましく、ポリジメチルシロキサンがより好ましい。
【００３７】
本発明のＴＦＴのゲート絶縁層に用いる有機高分子化合物は、より好ましくはポリビニルフェノール、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、フッ素樹脂、ポリシクロオレフィン、ポリシルセスキオキサン、及びポリシロキサンから選ばれる１種又は２種以上であり、さらに好ましくはポリビニルフェノール、ポリシルセスキオキサン及びフッ素樹脂から選ばれる１種又は２種以上である。
【００３８】
上記例示の有機高分子化合物は、上記例示の有機高分子化合物（ポリマー）の構成成分を構成単位とする共重合体の形態であってもよい。また、上記例示の有機高分子化合物には、所望の置換基を有している形態も含まれる。上記有機高分子化合物は、アルコキシシリル基やビニル基、アクリロイルオキシ基、エポキシ基、メチロール基等の反応性置換基を有する化合物と併用することもできる。
【００３９】
また、有機高分子化合物を用いてゲート絶縁層を形成する場合、ゲート絶縁層の耐溶剤性や絶縁耐性を増す目的等で、有機高分子化合物を架橋し、硬化させることも好ましい。すなわち、ゲート絶縁層に含まれる上記例示の有機高分子化合物には、架橋構造を有する形態も含まれる。架橋は、光、熱又はこれら双方を用いて、酸又はラジカルを発生させることにより行うのが好ましい。
【００４０】
ラジカルを発生させて高分子化合物に架橋構造を導入する場合、光又は熱によりラジカルを発生させるラジカル発生剤として、例えば、特開２０１３−２１４６４９号公報の［０１８２］〜［０１８６］に記載の熱重合開始剤（Ｈ１）及び光重合開始剤（Ｈ２）、特開２０１１−１８６０６９号公報の［００４６］〜［００５１］に記載の光ラジカル発生剤、特開２０１０−２８５５１８号公報の［００４２］〜［００５６］に記載の光ラジカル重合開始剤等を好適に用いることができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、ラジカルを発生させて高分子化合物に架橋構造を導入する場合、特開２０１３−２１４６４９号公報の［０１６７］〜［０１７７］に記載の「数平均分子量（Ｍｎ）が１４０〜５，０００であり、架橋性官能基を有し、フッ素原子を有さない化合物（Ｇ）」を用いるのが好ましく、これらの内容は好ましくは本願明細書に組み込まれる。
【００４１】
酸を発生させて高分子化合物に架橋構造を導入する場合、光により酸を発生させる光酸発生剤として、例えば、特開２０１０−２８５５１８号公報の［００３３］〜［００３４］に記載の光カチオン重合開始剤、特開２０１２−１６３９４６号公報の［０１２０］〜［０１３６］に記載の酸発生剤、特にスルホニウム塩、ヨードニウム塩等を好ましく使用することができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。また、熱により酸を発生させる熱酸発生剤（触媒）として、例えば、特開２０１０−２８５５１８号公報の［００３５］〜［００３８］に記載の熱カチオン重合開始剤、特にオニウム塩等や、特開２００５−３５４０１２号公報の［００３４］〜［００３５］に記載の触媒、特にスルホン酸類及びスルホン酸アミン塩等を好ましく使用することができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、酸を発生させて高分子化合物に架橋構造を導入する場合、特開２００５−３５４０１２号公報の［００３２］〜［００３３］に記載の架橋剤、特に二官能以上のエポキシ化合物、オキセタン化合物、特開２００６−３０３４６５号公報の［００４６］〜［００６２］に記載の架橋剤、特に２個以上の架橋基を有し、該架橋基の少なくとも一つがメチロール基もしくはＮＨ基であることを特徴とする化合物、及び、特開２０１２−１６３９４６号公報の［０１３７］〜［０１４５］に記載の、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に２個以上有する化合物を用いるのが好ましく、これらの内容は好ましくは本願明細書に組み込まれる。
【００４２】
ゲート絶縁層を有機高分子で形成する方法としては、例えば、有機高分子を塗工、硬化する方法が挙げられる。塗工方法は、特に限定されず、上記の各印刷法が挙げられる。なかでも、マイクログラビアコート法、ディップコート法、スクリーンコート印刷、ダイコート法又はスピンコート法等のウエットコーティング法が好ましい。
【００４３】
ゲート絶縁層は、上記の方法以外にも、リフトオフ法、ゾル−ゲル法、電着法及びシャドウマスク法のいずれかと、必要に応じてパターニング法とを組合せた方法により、設けることもできる。
【００４４】
ゲート絶縁層は、コロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ／オゾン処理等の表面処理を施してもよいが、この場合、処理による表面粗さを粗くしないのが好ましい。好ましくは、ゲート絶縁層表面の算術平均粗さＲａ又は二乗平均粗さＲＭＳは０．５ｎｍ以下である。
【００４５】
本発明のＴＦＴにおいて、ゲート絶縁層は、上記有機高分子化合物を含む絶縁層の１層又は２層以上からから形成されていても良いし、上記有機高分子化合物を含む絶縁層の１層又は２層以上と、無機絶縁層の１層又は２層以上とを積層した構造であってもよい。
【００４６】
上記無機絶縁層の材料に特に制限はないが、無機酸化物から形成されることが好ましい。無機酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素（ＳｉＮＹ）、酸化ハフニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化ニッケル等の酸化物、また、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＳｒＮｂ２Ｏ６のようなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化物又は混合物等が挙げられる。ここで、酸化ケイ素としては、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）の他に、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率ＳｉＯ２系材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を含む。
【００４７】
ゲート絶縁層を無機酸化物で形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング又はＣＶＤ法等の真空成膜法を用いることができ、また成膜中に任意のガスを用いたプラズマやイオン銃、ラジカル銃等でアシストを行ってもよい。
また、それぞれの金属酸化物に対応する前駆体、具体的には塩化物、臭化物等の金属ハロゲン化物や金属アルコキシド、金属水酸化物等を、アルコールや水中で塩酸、硫酸、硝酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基と反応させて加水分解することにより、形成してもよい。このような溶液系のプロセスを用いる場合、上記ウエットコーティング法を用いることができる。
【００４８】
［自己組織化単分子膜層（ＳＡＭ）］
ゲート絶縁層上には、自己組織化単分子膜層を形成することもできる。
自己組織化単分子膜層を形成する化合物としては、自己組織化する化合物であれば特に限定されず、例えば、自己組織化する化合物として、下記式１Ｓで表される一種類以上の化合物を用いることができる。
式１Ｓ：Ｒ１Ｓ−ＸＳ
【００４９】
式１Ｓ中、Ｒ１Ｓは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、又は、ヘテロ環基（チエニル、ピロリル、ピリジル、フルオレニル等）のいずれかを表す。
ＸＳは吸着性又は反応性置換基を表し、具体的には、−ＳｉＸ４Ｘ５Ｘ６基（Ｘ４は、ハライド基又はアルコキシ基を表し、Ｘ５、Ｘ６はそれぞれ独立にハライド基、アルコキシ基、アルキル基、アリール基を表す。Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６はそれぞれ同じであることが好ましく、クロロ基、メトキシ基、エトキシ基であることがより好ましい）、ホスホン酸基（−ＰＯ３Ｈ２）、ホスフィン酸基（−ＰＲＯ２Ｈ、Ｒはアルキル基）、リン酸基、亜リン酸基、アミノ基、ハライド基、カルボキシ基、スルホン酸基、ホウ酸基（−Ｂ（ＯＨ）２）、ヒドロキシ基、チオール基、エチニル基、ビニル基、ニトロ基又はシアノ基のいずれかを表す。
【００５０】
Ｒ１Ｓは、好ましくは分岐しておらず、例えば、直鎖状のノルマルアルキル（ｎ−アルキル）基や、フェニル基が三個直列に配置されたｔｅｒ−フェニル基や、フェニル基のパラ位の両側にｎ−アルキル基が配置されたような構造が好ましい。また、アルキル鎖の中にエーテル結合を有していてもよく、炭素−炭素の二重結合や三重結合を有していてもよい。
【００５１】
自己組織化単分子膜層は、吸着性又は反応性置換基ＸＳが、対応するゲート絶縁層表面の反応性部位（例えば−ＯＨ基）と相互作用、吸着又は反応し結合を形成することにより、ゲート絶縁層上に形成される。分子がより緻密に充填されることにより、自己組織化単分子膜層の表面は、より平滑で表面エネルギーの低い表面を与えることから、上記式１Ｓで表される化合物は、主骨格が直線状であり、分子長が揃っていることが好ましい。
【００５２】
式１Ｓで表される化合物の特に好ましい例として具体的には、例えば、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、フェネチルトリクロロシラン、等のアルキルトリクロロシラン化合物、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン化合物、アルキルホスホン酸、アリールホスホン酸、アルキルカルボン酸、アリールホスホン酸、アルキルホウ酸基、アリールホウ酸基、アルキルチオール基、アリールチオール基等が挙げられる。
【００５３】
自己組織化単分子膜層は、上記化合物を真空下でゲート絶縁層に蒸着する方法、上記化合物の溶液中にゲート絶縁層を浸漬する方法、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法等を用いて、形成することができる。また、例えば、アルキルクロロシラン化合物又はアルキルアルコキシシラン化合物を有機溶媒中に１〜１０質量％溶解した溶液でゲート絶縁層を処理することにより形成できる。本発明において、自己組織化単分子膜層を形成する方法はこれらに限るものではない。
例えば、より緻密な自己組織化単分子膜層を得る好ましい方法として、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９，  １１５９  （２００３）及びＪ．  Ｐｈｙｓ．  Ｃｈｅｍ．  Ｂ  １１０，  ２１１０１  （２００６）等に記載の方法が挙げられる。
【００５４】
具体的には、上記化合物を分散させた揮発性の高い乾燥溶媒中にゲート絶縁層を浸漬させて膜を形成し、ゲート絶縁層を取り出し、必要に応じてアニール等の上記化合物とゲート絶縁層の反応工程を行なった後、乾燥溶媒で洗い流してから、乾燥させて自己組織化単分子膜層を形成できる。
乾燥溶媒としては、特に限定されないが、例えば、クロロホルム、トリクロロエチレン、アニソール、ジエチルエーテル、ヘキサン、トルエン等を単独又は混合して用いることかできる。
さらに、乾燥雰囲気中又は乾燥気体の噴きつけによって、膜を乾燥させることが好ましい。乾燥気体には窒素等の不活性気体を用いるのが好ましい。このような自己組織化単分子膜層の製造方法を用いることにより、緻密で凝集や欠損のない自己組織化単分子膜層が形成されることから、自己組織化単分子膜層の表面粗さを０．３ｎｍ以下に抑えることができる。
【００５５】
［半導体層］
＜有機半導体層＞
有機半導体層は、半導体性を示し、キャリアを蓄積可能な層である。
有機半導体層は、有機半導体を含有する層であればよい。
有機半導体としては、特に限定されず、有機ポリマー及びその誘導体、低分子化合物等が挙げられる。
本発明において、低分子化合物は、有機ポリマー及びその誘導体以外の化合物を意味する。すなわち、繰り返し単位を有さない化合物をいう。低分子化合物は、このような化合物である限り、分子量は特に限定されるものではない。低分子化合物の分子量は、好ましくは３００〜２０００であり、さらに好ましくは４００〜１０００である。
【００５６】
低分子化合物としては、縮合多環芳香族化合物が挙げられる。例えば、ナフタセン、ペンタセン（２，３，６，７−ジベンゾアントラセン）、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン等のアセン、アントラジチオフェン、ピレン、ベンゾピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセン、及び、これらの炭素原子の一部をＮ、Ｓ、Ｏ等の原子で置換した誘導体又は上記炭素原子に結合している少なくとも１つの水素原子をカルボニル基等の官能基で置換した誘導体（ペリキサンテノキサンテン及びその誘導体を含むジオキサアンタントレン系化合物、トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−６，１５−キノン等）、並びに、上記水素原子を他の官能基で置換した誘導体を挙げることができる。
【００５７】
また、銅フタロシアニンで代表される金属フタロシアニン、テトラチアペンタレン及びその誘導体、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミド等のナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、アントラセン−２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミド等のアントラセンテトラカルボン酸ジイミド等の縮合環テトラカルボン酸ジイミド、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等のフラーレン及びこれらの誘導体、ＳＷＮＴ等のカーボンナノチューブ、メロシアニン色素、ヘミシアニン色素等の色素とこれらの誘導体等を挙げることもできる。
【００５８】
さらに、ポリアントラセン、トリフェニレン、キナクリドンを挙げることができる。
【００５９】
また、低分子化合物としては、例えば、４，４’−ビフェニルジチオール（ＢＰＤＴ）、４，４’−ジイソシアノビフェニル、４，４’−ジイソシアノ−ｐ−テルフェニル、２，５−ビス（５’−チオアセチル−２’−チオフェニル）チオフェン、２，５−ビス（５’−チオアセトキシル−２’−チオフェニル）チオフェン、４，４’−ジイソシアノフェニル、ベンジジン（ビフェニル−４，４’−ジアミン）、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）及びその誘導体、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−ＴＣＮＱ錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体に代表される電荷移動錯体、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、１，４−ジ（４−チオフェニルアセチリニル）−２−エチルベンゼン、１，４−ジ（４−イソシアノフェニルアセチリニル）−２−エチルベンゼン、１，４−ジ（４−チオフェニルエチニル）−２−エチルベンゼン、２，２”−ジヒドロキシ−１，１’：４’，１”−テルフェニル、４，４’−ビフェニルジエタナール、４，４’−ビフェニルジオール、４，４’−ビフェニルジイソシアネート、１，４−ジアセチニルベンゼン、ジエチルビフェニル−４，４’−ジカルボキシレート、ベンゾ［１，２−ｃ；３，４−ｃ’；５，６−ｃ”］トリス［１，２］ジチオール−１，４，７−トリチオン、α−セキシチオフェン、テトラチアテトラセン、テトラセレノテトラセン、テトラテルルテトラセン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルホン酸）、ポリ（Ｎ−アルキルピロール）ポリ（３−アルキルピロール）、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（２，２’−チエニルピロール）、ポリ（ジベンゾチオフェンスルフィド）を例示することができる。
【００６０】
有機半導体は低分子化合物が好ましく、なかでも、縮合多環芳香族化合物が好ましい。縮合多環芳香族化合物はキャリア移動度及び耐久性の向上効果が高く、さらには優れた閾値電圧の低減効果をも示す。
【００６１】
縮合多環芳香族化合物は、式（Ａ１）〜（Ａ４）のいずれかで表されるアセン、及び、下記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）のいずれかで表される化合物が好ましく、下記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）のいずれかで表される化合物がより好ましい。
【００６２】
縮合多環芳香族化合物として好ましいアセンは、下記式（Ａ１）又は（Ａ２）で表されるものである。
【００６３】
【化３】
2015170758.tif 000005
【００６４】
式中、ＲＡ１〜ＲＡ６、ＸＡ１及びＸＡ２は、水素原子又は置換基を表す。
ＺＡ１及びＺＡ２は、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ又はＴｅを表す。
ｎＡ１及びｎＡ２は０〜３の整数を表す。ただし、ｎＡ１及びｎＡ２が同時に０になることはない。
【００６５】
ＲＡ１〜ＲＡ６、ＸＡ１及びＸＡ２で各々表される置換基としては、特に限定されないが、アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル等）、アルケニル基（例えば、ビニル、アリル、１−プロペニル、２−ブテニル、１，３−ブタジエニル、２−ペンテニル、イソプロペニル等）、アルキニル基（例えば、エチニル、プロパルギル等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル、ｐ−クロロフェニル、メシチル、トリル、キシリル、ナフチル、アントリル、アズレニル、アセナフテニル、フルオレニル、フェナントリル、インデニル、ピレニル、ビフェニリル等）、芳香族複素環基（ヘテロアリール基ともいい、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（ヘテロアリール環基等ともいい、例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、ドデシルオキシ等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ、ナフチルオキシ等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオ、オクチルチオ、ドデシルチオ等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ、シクロヘキシルチオ等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ、ナフチルチオ等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル、エチルオキシカルボニル、ブチルオキシカルボニル、オクチルオキシカルボニル、ドデシルオキシカルボニル等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル、ナフチルオキシカルボニル等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル、メチルアミノスルホニル、ジメチルアミノスルホニル、ブチルアミノスルホニル、ヘキシルアミノスルホニル、シクロヘキシルアミノスルホニル、オクチルアミノスルホニル、ドデシルアミノスルホニル、フェニルアミノスルホニル、ナフチルアミノスルホニル、２−ピリジルアミノスルホニル等）、アシル基（例えば、アセチル、エチルカルボニル、プロピルカルボニル、ペンチルカルボニル、シクロヘキシルカルボニル、オクチルカルボニル、２−エチルヘキシルカルボニル、ドデシルカルボニル、フェニルカルボニル、ナフチルカルボニル、ピリジルカルボニル等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ、エチルカルボニルオキシ、ブチルカルボニルオキシ、オクチルカルボニルオキシ、ドデシルカルボニルオキシ、フェニルカルボニルオキシ等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ、エチルカルボニルアミノ、ジメチルカルボニルアミノ、プロピルカルボニルアミノ、ペンチルカルボニルアミノ、シクロヘキシルカルボニルアミノ、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ、オクチルカルボニルアミノ、ドデシルカルボニルアミノ、フェニルカルボニルアミノ、ナフチルカルボニルアミノ等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル、メチルアミノカルボニル、ジメチルアミノカルボニル、プロピルアミノカルボニル、ペンチルアミノカルボニル、シクロヘキシルアミノカルボニル、オクチルアミノカルボニル、２−エチルヘキシルアミノカルボニル、ドデシルアミノカルボニル、フェニルアミノカルボニル、ナフチルアミノカルボニル、２−ピリジルアミノカルボニル等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド、エチルウレイド、ペンチルウレイド、シクロヘキシルウレイド、オクチルウレイド、ドデシルウレイド、フェニルウレイド、ナフチルウレイド、２−ピリジルアミノウレイド等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、ブチルスルフィニル、シクロヘキシルスルフィニル、２−エチルヘキシルスルフィニル、ドデシルスルフィニル、フェニルスルフィニル、ナフチルスルフィニル、２−ピリジルスルフィニル等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、ブチルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル、２−エチルヘキシルスルホニル、ドデシルスルホニル等）、アリールスルホニル基（フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、２−ピリジルスルホニル等）、アミノ基（例えば、アミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ブチルアミノ、シクロペンチルアミノ、２−エチルヘキシルアミノ、ドデシルアミノ、アニリノ、ナフチルアミノ、２−ピリジルアミノ等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ペンタフルオロフェニル等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル、トリイソプロピルシリル、トリフェニルシリル、フェニルジエチルシリル等）、下記一般式（ＳＧ１）で表される基（ただし、ＸＡはＧｅ又はＳｎ）等が挙げられる。
これらの置換基は、さらに置換基を複数有していてもよい。複数有していてもよい置換基としては、上記、ＲＡ１〜ＲＡ６で表される置換基が挙げられる。
【００６６】
上記アセンのなかでも、下記式（Ａ３）又は（Ａ４）で表されるものがより好ましい。
【００６７】
【化４】
2015170758.tif 000006
【００６８】
式中、ＲＡ７、ＲＡ８、ＸＡ１及びＸＡ２は、水素原子又は置換基を表す。ＲＡ７、ＲＡ８、ＸＡ１及びＸＡ２は同じであっても異なっていてもよい。ＲＡ７及びＲＡ８で表される置換基は式（Ａ１）及び（Ａ２）のＲＡ１〜ＲＡ６として採用しうる置換基として上記で列挙したものが好ましい。
ＺＡ１及びＺＡ２は、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ又はＴｅを表す。
ｎＡ１及びｎＡ２は０〜３の整数を表す。ただし、ｎＡ１とｎＡ２が同時に０になることはない。
【００６９】
式（Ａ３）又は（Ａ４）において、ＲＡ７及びＲＡ８は、下記式（ＳＧ１）で表されるものが好ましい。
【００７０】
【化５】
2015170758.tif 000007
【００７１】
式中、ＲＡ９〜ＲＡ１１は置換基を表す。ＸＡはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎを表す。ＲＡ９〜ＲＡ１１で表される置換基は、式（Ａ１）及び（Ａ２）のＲＡ１〜ＲＡ６として採用しうる置換基として上記で列挙したものであることが好ましい。
【００７２】
以下に、式（Ａ１）〜（Ａ４）で表されるアセン又はアセン誘導体の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００７３】
【化６】
2015170758.tif 000008
【００７４】
【化７】
2015170758.tif 000009
【００７５】
【化８】
2015170758.tif 000010
【００７６】
【化９】
2015170758.tif 000011
【００７７】
縮合多環芳香族化合物としては、さらに、下記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）で表される化合物も好ましい。
【００７８】
【化１０】
2015170758.tif 000012
【００７９】
一般式（Ｃ）中、ＡＣ１、ＡＣ２は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。好ましくはＡＣ１、ＡＣ２共に酸素原子、硫黄原子を表し、より好ましくは硫黄原子を表す。ＲＣ１〜ＲＣ６は水素原子又は置換基を表す。ＲＣ１〜ＲＣ６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。
一般式（Ｄ）中、ＸＤ１及びＸＤ２はＮＲＤ９、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＡＤ１はＣＲＤ７又はＮ原子を表し、ＡＤ２はＣＲＤ８又はＮ原子を表し、ＲＤ９は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表す。ＲＤ１〜ＲＤ８は水素原子又は置換基を表し、ＲＤ１〜ＲＤ８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。
一般式（Ｅ）中、ＸＥ１及びＸＥ２は酸素原子、硫黄原子又はＮＲＥ７を表す。ＡＥ１及びＡＥ２はＣＲＥ８又は窒素原子を表す。ＲＥ１〜ＲＥ８は水素原子又は置換基を表す。ＲＥ１〜ＲＥ８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。
【００８０】
一般式（Ｆ）中、ＸＦ１及びＸＦ２は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。好ましくはＸＦ１及びＸＦ２は酸素原子、硫黄原子を表し、より好ましくは、硫黄原子を表す。ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂは水素原子又は置換基を表す。ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂのうち少なくとも一つは一般式（Ｗ）で表される置換基である。ｐ及びｑは０〜２の整数を表す。
一般式（Ｇ）中、ＸＧ１及びＸＧ２はＮＲＧ９、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＡＧ１はＣＲＧ７又はＮ原子を表す。ＡＧ２はＣＲＧ８又はＮ原子を表す。ＲＧ９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、アリール基又はヘテロアリール基を表す。ＲＧ１〜ＲＧ８は水素原子又は置換基を表す。ＲＧ１〜ＲＧ８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。
【００８１】
一般式（Ｈ）中、ＸＨ１〜ＸＨ４は、ＮＲＨ７、酸素原子又は硫黄原子を表す。ＸＨ１〜ＸＨ４は、好ましくは硫黄原子を表す。ＲＨ７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、アリール基又はヘテロアリール基を表す。ＲＨ１〜ＲＨ６は水素原子又は置換基を表す。ＲＨ１〜ＲＨ６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。
【００８２】
一般式（Ｊ）中、ＸＪ１及びＸＪ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＪ９を表す。ＸＪ３及びＸＪ４は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＸＪ１、ＸＪ２、ＸＪ３及びＸＪ４は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＪ１〜ＲＪ９は水素原子又は置換基を表す。ＲＪ１〜ＲＪ９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。
一般式（Ｋ）中、ＸＫ１及びＸＫ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＫ９を表す。ＸＫ３及びＸＫ４は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表す。ＸＫ１、ＸＫ２、ＸＫ３及びＸＫ４は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＫ１〜ＲＫ９は水素原子又は置換基を表す。ＲＫ１〜ＲＫ９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。
一般式（Ｌ）中、ＸＬ１及びＸＬ２は酸素原子、硫黄原子又はＮＲＬ１１を表す。ＸＬ１及びＸＬ２は好ましくは酸素原子又は硫黄原子を表す。ＲＬ１〜ＲＬ１１は水素原子又は置換基を表し、ＲＬ１〜ＲＬ１１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。
【００８３】
一般式（Ｍ）中、ＸＭ１及びＸＭ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＭ９を表す。ＸＭ１及びＸＭ２は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＭ１〜ＲＭ９は水素原子又は置換基を表す。ＲＭ１〜ＲＭ９のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｎ）中、ＸＮ１及びＸＮ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＮ１３を表す。ＸＮ１及びＸＮ２は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＮ１〜ＲＮ１３は水素原子又は置換基を表す。ＲＮ１〜ＲＮ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｐ）中、ＸＰ１及びＸＰ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＰ１３を表す。ＸＰ１及びＸＰ２は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＰ１〜ＲＰ１３は水素原子又は置換基を表す。ＲＰ１〜ＲＰ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
【００８４】
一般式（Ｑ）中、ＸＱ１及びＸＱ２は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＱ１３を表す。ＸＱ１及びＸＱ２は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＱ１〜ＲＱ１３は水素原子又は置換基を表す。ＲＱ１〜ＲＱ１３のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｒ）中、ＸＲ１、ＸＲ２及びＸＲ３は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＲ９を表す。ＸＲ１、ＸＲ２及びＸＲ３は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＲ１〜ＲＲ９は水素原子又は置換基を表す。ＲＲ１〜ＲＲ９のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
【００８５】
一般式（Ｓ）中、ＸＳ１、ＸＳ２、ＸＳ３及びＸＳ４は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＳ７を表す。ＸＳ１、ＸＳ２、ＸＳ３及びＸＳ４は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＳ１〜ＲＳ７は水素原子又は置換基を表す。ＲＳ１〜ＲＳ７のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
一般式（Ｔ）中、ＸＴ１、ＸＴ２、ＸＴ３、及びＸＴ４は酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＴ７を表す。ＸＴ１、ＸＴ２、ＸＴ３及びＸＴ４は好ましくは硫黄原子を表す。ＲＴ１〜ＲＴ７は水素原子又は置換基を表す。ＲＴ１〜ＲＴ７のうち少なくとも１つは下記一般式（Ｗ）で表される置換基である。
【００８６】
以下に、上記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）において、水素原子又は置換基を表す、ＲＣ１〜ＲＣ６、ＲＤ１〜ＲＤ８、ＲＥ１〜ＲＥ８、ＲＦ１〜ＲＦ１０、ＲＦａ及びＲＦｂ、ＲＧ１〜ＲＧ８、ＲＨ１〜ＲＨ６、ＲＪ１〜ＲＪ９、ＲＫ１〜ＲＫ９、ＲＬ１〜ＲＬ１１、ＲＭ１〜ＲＭ９、ＲＮ１〜ＲＮ１３、ＲＰ１〜ＲＰ１３、ＲＱ１〜ＲＱ１３、ＲＲ１〜ＲＲ９、ＲＳ１〜ＲＳ７及びＲＴ１〜ＲＴ７（以下、置換基ＲＣ〜ＲＴという）について、説明する。
【００８７】
置換基ＲＣ〜ＲＴが、とりうる置換基として、ハロゲン原子、アルキル基（メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル等の炭素数１〜４０のアルキル基、ただし、２，６−ジメチルオクチル、２−デシルテトラデシル、２−ヘキシルドデシル、２−エチルオクチル、２−デシルテトラデシル、２−ブチルデシル、１−オクチルノニル、２−エチルオクチル、２−オクチルテトラデシル、２−エチルヘキシル、シクロアルキル、ビシクロアルキル、トリシクロアルキル等を含む）、アルケニル基（１−ペンテニル、シクロアルケニル、ビシクロアルケニル等を含む）、アルキニル基（１−ペンチニル、トリメチルシリルエチニル、トリエチルシリルエチニル、トリ−ｉ−プロピルシリルエチニル、２−ｐ−プロピルフェニルエチニル等を含む）、アリール基（フェニル、ナフチル、ｐ−ペンチルフェニル、３，４−ジペンチルフェニル、ｐ−ヘプトキシフェニル、３，４−ジヘプトキシフェニルの炭素数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−ヘキシルフラニル等を含む）、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、アシル基（ヘキサノイル、ベンゾイル等を含む。）、アルコキシ基（ブトキシ等を含む）、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）、アルコキシ及びアリールオキシカルボニルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキル及びアリールチオ基（メチルチオ、オクチルチオ等を含む）、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アルキル及びアリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、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。
【００８８】
これら置換基は、さらに上記置換基を有していてもよい。
【００８９】
これらの中でも、置換基ＲＣ〜ＲＴが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。
【００９０】
上記ＲＤ９、ＲＧ９及びＲＨ７の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基は、それぞれ、置換基ＲＣ〜ＲＴがとりうる置換基で説明した、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基と同義である。
また、ヘテロアリール基は、ＲＡ１〜ＲＡ６の置換基で説明したヘテロアリール基と同義である。
【００９１】
一般式（Ｗ）：−Ｌ−ＲＷ  で表される基について説明する。
【００９２】
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価の連結基又は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価の連結基を表す。ＲＷは置換又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、置換又は無置換のトリアルキルシリル基を表す。
【００９３】
【化１１】
2015170758.tif 000013
【００９４】
一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）中、波線部分は上記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）で表される各骨格を形成するいずれかの環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つ以上結合した２価の連結基を表す場合、波線部分は上記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）で表される各骨格を形成するいずれかの環との結合位置及び一般式（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Ｒｗとの結合位置または一般式（Ｌ−１）〜（Ｌ−２５）の波線部分との結合位置を表す。
一般式（Ｌ−１３）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ−１４）及び（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）及び（Ｌ−１３）〜（Ｌ−１９）及び（Ｌ−２１）〜（Ｌ−２４）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、一般式（Ｌ−１）及び（Ｌ−２）中のＲ’はそれぞれＬに隣接するＲＷと結合して縮合環を形成してもよい。
ＲＮは水素原子又は置換基を表し、Ｒｓｉはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
【００９５】
この中でも、一般式（Ｌ−１７）〜（Ｌ−２１）、（Ｌ−２３）及び（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）及び（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。
【００９６】
【化１２】
2015170758.tif 000014
【００９７】
ここで、置換又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、置換又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−ＲＷ単独と解釈することもでき、一般式（Ｗ）における−Ｌ−ＲＷと解釈することもできる。
本発明では、主鎖が炭素数Ｎ個の置換又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−ＲＷと解釈することとし、一般式（Ｗ）における−ＲＷ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ＲＷに相当する主鎖が炭素数Ｎ−１個の置換又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、置換又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ＲＷ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。
【００９８】
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又は３であることがより好ましい。
【００９９】
一般式（Ｌ−１）、（Ｌ−２）、（Ｌ−６）及び（Ｌ−１３）〜（Ｌ−２４）中の置換基Ｒ’としては、一般式（Ｃ）〜（Ｔ）の置換基ＲＣ〜ＲＴ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としては、置換基ＲＣ〜ＲＴ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としては水素原子又はメチル基が好ましい。
Ｒｓｉは、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ＲＷ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、置換又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、置換又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。
【０１００】
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、又は一般式（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価の連結基又は一般式（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）又は（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）又は（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ＲＷ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）及び（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、（Ｌ−１）を介してＲＷと結合し、ＲＷが置換又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）及び（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、（Ｌ−１）を介してＲＷと結合し、ＲＷが置換又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。
【０１０１】
一般式（Ｗ）において、ＲＷは、好ましくは、置換又は無置換のアルキル基である。一般式（Ｗ）において、ＲＷ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、ＲＷは置換又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、置換又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、ＲＷに隣接するＬが一般式（Ｌ−２）及び（Ｌ−４）〜（Ｌ−２５）で表される２価の連結基である場合は、ＲＷは置換又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、ＲＷ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、ＲＷは置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシリル基であることが好ましい。
【０１０２】
ＲＷが置換又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。ＲＷ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。
ＲＷ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ＲＷとＬの組み合わせとしては、一般式（Ｃ）〜（Ｔ）のＬが一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、かつ、ＲＷ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）又は（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、ＲＷ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。
【０１０３】
Ｌが一般式（Ｌ−１）で表される２価の連結基であり、かつ、ＲＷが直鎖の炭素数４〜１７のアルキル基である場合、ＲＷ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。
【０１０４】
Ｌが一般式（Ｌ−３）、（Ｌ−１３）又は（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、ＲＷが直鎖のアルキル基である場合、ＲＷ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、ＲＷが分枝アルキル基であることが好ましい。
【０１０５】
ＲＷ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、ハロゲン原子等を挙げることができ、フッ素原子が好ましい。なお、ＲＷ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、ＲＷは無置換のアルキル基であることが好ましい。
【０１０６】
ＲＷがエチレンオキシ基又はオリゴエチレンオキシ基の場合、ＲＷ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は水素原子又は置換基を表す）。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。
【０１０７】
ＲＷが、シロキサン基又は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、異なるアルキル基又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。
【０１０８】
ＲＷ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、ＲＷが置換又は無置換のシリル基であることも好ましい。ＲＷが置換又は無置換のシリル基である場合はその中でも、ＲＷ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、置換又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。ＲＷ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。ＲＷ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。
【０１０９】
一般式（Ｗ）において、Ｌ及びＲＷ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及びＲＷ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及びＲＷ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及びＲＷ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。
【０１１０】
一般式（Ｃ）〜（Ｔ）で表される各化合物において置換基ＲＣ〜ＲＴ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又は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。
【０１１１】
置換基ＲＣ〜ＲＴのうち、一般式（Ｗ）で表される基の位置に特に制限はない。
一般式（Ｃ）で表される化合物においては、ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ６のいずれかが一般式（Ｗ）で表される基であることが好ましく、ＲＣ１とＲＣ２との両方又はＲＣ３とＲＣ６の両方が一般式（Ｗ）で表される基であることがより好ましい。
一般式（Ｄ）で表される化合物においては、ＲＤ６が一般式（Ｗ）で表される基であることが好ましく、ＲＤ５とＲＤ６との両方が一般式（Ｗ）で表される基であることがより好ましい。
一般式（Ｅ）で表される化合物においては、ＲＥ６が一般式（Ｗ）で表される基であることが好ましく、ＲＥ５とＲＥ６との両方が一般式（Ｗ）で表される基であることがより好ましい。また、ＲＥ５及びＲＥ６が一般式（Ｗ）で表される基以外の置換基である場合、２つのＲＥ７が一般式（Ｗ）で表される基であるのも好ましい。
【０１１２】
一般式（Ｆ）で表される化合物においては、ＲＦ２、ＲＦ３、ＲＦ８及びＲＦ９のうち少なくとも一つは一般式（Ｗ）で表される置換基であるのが好ましい。
一般式（Ｇ）で表される化合物においては、ＲＧ５又はＲＧ６が一般式（Ｗ）で表される基であることが、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。
一般式（Ｈ）で表される化合物においては、ＲＨ４又はＲＨ６が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＨ４又はＲＨ６、及び、ＲＨ３又はＲＨ５が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
【０１１３】
一般式（Ｊ）で表される化合物においては、ＲＪ８が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＪ８とＲＪ４との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
一般式（Ｋ）で表される化合物においては、ＲＫ７が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＫ７とＲＫ３との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
一般式（Ｌ）で表される化合物においては、ＲＬ２、ＲＬ３、ＲＬ６及びＲＬ７のうち少なくとも一つが一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
【０１１４】
一般式（Ｍ）で表される化合物においては、ＲＭ２が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＭ２とＲＭ６との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
一般式（Ｎ）で表される化合物においては、ＲＮ３が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＮ３とＲＮ９との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
一般式（Ｐ）で表される化合物においては、ＲＰ３が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＰ３とＲＰ９との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
【０１１５】
一般式（Ｑ）で表される化合物においては、ＲＱ３が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＱ３とＲＱ９との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
一般式（Ｒ）で表される化合物においては、ＲＲ２が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＲ２とＲＲ７との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
【０１１６】
一般式（Ｓ）で表される化合物においては、ＲＳ２が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＳ２とＲＳ５との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
一般式（Ｔ）で表される化合物においては、ＲＴ２が一般式（Ｗ）で表される基であるのが好ましく、ＲＴ２とＲＴ５との両方が一般式（Ｗ）で表される基であるのがより好ましい。
【０１１７】
置換基ＲＣ〜ＲＴ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い。
【０１１８】
以下に、一般式（Ｃ）〜式（Ｔ）で表される各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。
【０１１９】
一般式（Ｃ）で表される化合物Ｃの具体例を示す。
【０１２０】
【化１３】
2015170758.tif 000015
【０１２１】
一般式（Ｃ）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。分子量が上記範囲内にあると、溶媒への溶解性を高めることができる。
一方で、薄膜の膜質安定性の観点からは、分子量は３００以上であることが好ましく、３５０以上であることがより好ましく、４００以上であることがさらに好ましい。
【０１２２】
一般式（Ｄ）で表される化合物Ｄの具体例を示す。
【０１２３】
【化１４】
2015170758.tif 000016
【０１２４】
【化１５】
2015170758.tif 000017
【０１２５】
一般式（Ｄ）で表される化合物の分子量は、上限が一般式（Ｃ）で表される化合物と同じであるのが、溶媒への溶解性を高めることができ、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。
【０１２６】
一般式（Ｅ）で表される化合物Ｅ、一般式（Ｆ）で表される化合物Ｆ、一般式（Ｇ）で表される化合物Ｇ及び一般式（Ｈ）で表される化合物Ｈそれぞれの具体例を、順に示す。
【０１２７】
【化１６】
2015170758.tif 000018
【０１２８】
【化１７】
2015170758.tif 000019
【０１２９】
【化１８】
2015170758.tif 000020
【０１３０】
【化１９】
2015170758.tif 000021
【０１３１】
【化２０】
2015170758.tif 000022
【０１３２】
【化２１】
2015170758.tif 000023
【０１３３】
上記化合物Ｅ、化合物Ｆ、化合物Ｇ及び化合物Ｈの分子量は、それぞれ、上限が一般式（Ｃ）で表される化合物Ｃと同じであるのが、溶媒への溶解性を高めることができ、好ましい。一方で、薄膜の膜質安定性の観点から、分子量の下限は一般式（Ｄ）で表される化合物と同じである。
【０１３４】
一般式（Ｊ）及び一般式（Ｋ）で表される化合物Ｊ及び化合物Ｋの具体例を示す。
【０１３５】
【化２２】
2015170758.tif 000024
【０１３６】
【化２３】
2015170758.tif 000025
【０１３７】
上記化合物Ｊ及び化合物Ｋの分子量は、それぞれ、上限が一般式（Ｃ）で表される化合物Ｃと同じであるのが、溶媒への溶解性を高めることができ、好ましい。一方で、薄膜の膜質安定性の観点から、分子量の下限は一般式（Ｄ）で表される化合物と同じである。
【０１３８】
一般式（Ｌ）で表される化合物Ｌ、一般式（Ｍ）で表される化合物Ｍ、一般式（Ｎ）で表される化合物Ｎ、一般式（Ｐ）で表される化合物Ｐ及び一般式（Ｑ）で表される化合物Ｑそれぞれの具体例を、順に示す。
【０１３９】
【化２４】
2015170758.tif 000026
【０１４０】
【化２５】
2015170758.tif 000027
【０１４１】
【化２６】
2015170758.tif 000028
【０１４２】
【化２７】
2015170758.tif 000029
【０１４３】
【化２８】
2015170758.tif 000030
【０１４４】
上記化合物Ｌ、化合物Ｍ、化合物Ｎ、化合物Ｐ及び化合物Ｑの分子量は、それぞれ、上限が一般式（Ｃ）で表される化合物Ｃと同じであるのが、溶媒への溶解性を高めることができ、好ましい。一方で、薄膜の膜質安定性の観点から、分子量の下限は一般式（Ｄ）で表される化合物と同じである。
【０１４５】
一般式（Ｒ）で表される化合物Ｒ、一般式（Ｓ）で表される化合物Ｓ及び一般式（Ｔ）で表される化合物Ｔそれぞれの具体例を、順に示す。
【０１４６】
【化２９】
2015170758.tif 000031
【０１４７】
【化３０】
2015170758.tif 000032
【０１４８】
【化３１】
2015170758.tif 000033
【０１４９】
上記化合物Ｒ、化合物Ｓ及び化合物Ｔの分子量は、それぞれ、上限が一般式（Ｃ）で表される化合物Ｃと同じであるのが、溶媒への溶解性を高めることができ、好ましい。一方で、薄膜の膜質安定性の観点から、分子量の下限は一般式（Ｄ）で表される化合物と同じである。
【０１５０】
有機ポリマー及びその誘導体としては、例えば、ポリピロール及びその置換体、ポリジケトピロール及びその置換体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリイソチアナフテン等のイソチアナフテン、ポリチエニレンビニレン等のチエニレンビニレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアニリン及びその誘導体、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリセレノフェン、ポリフラン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリインドール、ポリピリダジン、ポリテルロフェン、ポリナフタレン、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド等のポリマー及び縮合多環芳香族化合物の重合体等を挙げることができる。
ポリチオフェン及びその誘導体としては、特に限定されないが、例えば、ポリチオフェンにヘキシル基を導入したポリ−３−ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するオリゴマー（例えば、オリゴチオフェン）を挙げることもできる。
【０１５１】
また、有機ポリマーとして、下記一般式（Ｃ）〜（Ｔ）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が挙げられる。
このような高分子化合物としては、一般式（Ｃ）〜（Ｔ）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、ビチオフェン等）を介して繰り返し構造を示すπ共役ポリマーや、一般式（Ｃ）〜（Ｔ）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挙げられる。高分子主鎖としては、ポリアクリレート、ポリビニル、ポリシロキサン等が好ましく、側鎖としては、アルキレン基、ポリエチレンオキシド基等が好ましい。ペンダント型ポリマーの場合、高分子主鎖は置換基ＲＣ〜ＲＴの少なくとも１つが重合性基由来の基を有し、これが重合してなるものであってもよい。
【０１５２】
これらの有機ポリマーは、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。重量平均分子量が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。
【０１５３】
＜無機半導体層＞
半導体層を形成する無機半導体材料としては、特に限定されないが、塗布型半導体が好ましく、その好ましい例として酸化物半導体が挙げられる。
酸化物半導体としては、金属酸化物からなるものであれば特に限定されない。酸化物半導体からなる半導体層は、酸化物半導体前駆体、すなわち熱酸化等の変換処理によって金属酸化物からなる半導体材料に変換される材料を用いて形成するのが好ましい。
酸化物半導体は特に限定されるものではないが、例えば、酸化インジウムガリウム亜鉛、酸化インジウムガリウム、酸化インジウムスズ亜鉛、酸化ガリウム亜鉛、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、酸化スズ亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズ、例えば、ＩｎＧａＺｎＯｘ、ＩｎＧａＯｘ、ＩｎＳｎＺｎＯｘ、ＧａＺｎＯｘ、ＩｎＳｎＯｘ、ＩｎＺｎＯｘ、ＳｎＺｎＯｘ（いずれもｘ＞０）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２が挙げられる。
【０１５４】
上記酸化物半導体前駆体としては、例えば、金属の硝酸塩、金属のハロゲン化物、アルコキシドが挙げられる。上記酸化物半導体前駆体が含有する金属は、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
酸化物半導体前駆体の具体例としては、例えば、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム、硝酸スズ、硝酸アルミニウム、塩化インジウム、塩化亜鉛、塩化スズ（２価）、塩化スズ（４価）、塩化ガリウム、塩化アルミニウム、トリ−ｉ−プロポキシインジウム、ジエトキシ亜鉛、ビス（ジピバロイルメタナト）亜鉛、テトラエトキシスズ、テトラ−ｉ−プロポキシスズ、トリ−ｉ−プロポキシガリウム、トリ−ｉ−プロポキシアルミニウムが挙げられる。
【０１５５】
［ソース電極、ドレイン電極］
本発明のＴＦＴにおいて、ソース電極は、配線を通じて外部から電流が流入する電極である。また、ドレイン電極は、配線を通じて外部に電流を送り出す電極であり、通常、上記半導体層に接して設けられる。
ソース電極及びドレイン電極の材料としては、従来の薄膜トランジスタに用いられている導電性材料を用いることができ、例えば、上記ゲート電極で説明した導電性材料等が挙げられる。
【０１５６】
ソース電極及びドレイン電極は、それぞれ、上記ゲート電極の形成方法と同様の方法により形成することができる。
【０１５７】
上記フォトリソグラフィー法としては、リフトオフ法又はエッチング法を採用できる。
特に、ゲート絶縁層がエッチング液や剥離液に対する耐性に優れていることから、ソース電極及びドレイン電極はエッチング法でも好適に形成することができる。エッチング法は、導電性材料を成膜した後に不要部分をエッチングにより除去する方法である。エッチング法によりパターニングすると、レジスト除去時に下地に残った導電性材料の剥がれ、レジスト残渣や除去された導電性材料の下地への再付着を防止でき、電極エッジ部の形状に優れる。この点で、リフトオフ法よりも好ましい。
【０１５８】
リフトオフ法は、下地の一部にレジストを塗布し、この上に導電性材料を成膜し、レジスト等を溶媒により溶出又は剥離等することにより、レジスト上の導電性材料ごと除去して、レジストが塗布されていなかった部分にのみ導電性材料の膜を形成する方法である。
【０１５９】
ソース電極及びドレイン電極の厚みは、任意であるが、それぞれ、１ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上が特に好ましい。また、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下が特に好ましい。
ソース電極とドレイン電極との間の間隔（チャネル長）は、任意であるが、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下が特に好ましい。また、チャネル幅は、５０００μｍ以下が好ましく、１０００μｍ以下が特に好ましい。
【０１６０】
［オーバーコート層］
本発明のＴＦＴは、オーバーコート層を有していてもよい。オーバーコート層は、通常、ＴＦＴの表面に保護層として形成される層である。単層構造でも多層構造でもよい。
オーバーコート層は、有機系のオーバーコート層でも無機系のオーバーコート層でもよい。
有機系のオーバーコート層を形成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアセナチレン、エポキシ樹脂等の有機ポリマー、及び、これらの有機ポリマーに架橋性基や撥水基等を導入した誘導体等が挙げられる。これらの有機ポリマーやその誘導体は、架橋成分、フッ素化合物、シリコン化合物等と併用することもできる。
無機系のオーバーコート層を形成する材料としては、特に限定されないが、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、窒化ケイ素等の金属窒化物等が挙げられる。
これらの材料は、１種を用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０１６１】
オーバーコート層の形成方法に制限は無く、公知の各種の方法により形成することができる。
例えば、有機系のオーバーコート層は、例えば、その下地となる層に、オーバーコート層となる材料を含む溶液を塗布後に乾燥させる、オーバーコート層となる材料を含む溶液を塗布、乾燥後に露光、現像してパターニングする等の方法により形成することができる。なお、オーバーコート層のパターニングは、印刷法やインクジェット法等により直接形成することもできる。また、オーバーコート層のパターニング後に、露光や加熱することにより、オーバーコート層を架橋させてもよい。
一方、無機系のオーバーコート層は、スパッタリング法、蒸着法等の乾式法やゾルゲル法のような湿式法により形成することができる。
【０１６２】
［その他の層］
本発明のＴＦＴは、上記以外の層や部材を設けてもよい。
その他の層又は部材としては、例えば、バンク等が挙げられる。バンクは、インクジェット法等により半導体層やオーバーコート層等を形成するときに、吐出液を所定の位置に塞き止める目的等で用いられる。このため、バンクには、通常、撥液性がある。バンクの形成方法としては、フォトリソグラフィー法等によりパターニングした後にフッ素プラズマ法等の撥液処理を施す方法、フッ素化合物等の撥液成分を含む感光性組成物等を硬化させる方法等が挙げられる。
本発明の薄膜トランジスタの場合、ゲート絶縁層が有機層であることから、後者の撥液成分を含む感光性組成物を硬化させる方法が、ゲート絶縁層が撥液処理の影響を受ける可能性がなく、好ましい。なお、バンクを用いずに下地に撥液性のコントラストを持たせてバンクと同じ役割を持たせる技術を用いてもよい。
【０１６３】
［ＴＦＴの用途］
本発明のＴＦＴは好ましくは表示パネルに搭載して使用される。表示パネルとしては、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル、電子ペーパーパネル等が挙げられる。
【実施例】
【０１６４】
以下に実施例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０１６５】
［合成例］
各例に用いた有機半導体としての化合物を以下に示す。
【０１６６】
【化３２】
2015170758.tif 000034
【０１６７】
上記化合物Ｌ９は、一般式（Ｌ）で表される化合物であり、応用物理学会  有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌、２０１１、２２、９−１２．、国際公開第２００９／１４８０１６号パンフレット等に記載の方法に準じて、合成した。
【０１６８】
上記化合物Ｃ１６は、一般式（Ｃ）で表される化合物あり、下記化合物Ｃ１の下記合成方法に準じて、合成した。
【０１６９】
【化３３】
2015170758.tif 000035
【０１７０】
（化合物Ｃ１ａの合成）
１，５−ジアミノナフタレン（１０ｇ）のピリジン溶液（１２５ｍＬ）に、ｐ−トルエンスルホニルクロリド（３４ｇ）をゆっくりと添加し、室温で２時間撹拌した。反応液を氷水に注ぎ、析出物を減圧濾過した。得られた粗結晶をメタノールで洗浄し、化合物Ｃ１ａ（２９ｇ）を得た。
【０１７１】
（化合物Ｃ１ｂの合成）
化合物Ｃ１ａ（１０ｇ）の氷酢酸溶液を９５℃で加熱撹拌し、そこに氷酢酸１０ｍＬで希釈した臭素（２ｍＬ）をゆっくりと滴下した。１０分間反応させ、放冷後にろ過することで粗結晶を灰色固体として得た。粗結晶をニトロベンゼン中で再結晶することで化合物Ｃ１ｂ（６．８ｇ）を得た。
【０１７２】
（化合物Ｃ１ｃの合成）
化合物Ｃ１ｂ（５ｇ）の濃硫酸溶液を室温で２４時間撹拌した。反応液を氷水に注ぎ、析出している固体をろ過して回収した。その固体を氷水中に再度分散し、アンモニア水で中和し、化合物Ｃ１ｃ（０．５ｇ）を得た。
【０１７３】
（化合物Ｃ１ｄの合成）
室温下、化合物Ｃ１ｃ（２ｇ）のピリジン溶液にペンタノイルクロリド（バレリン酸クロリド）（２．６ｍＬ）を滴下して２時間撹拌した。氷水に反応液を注ぎ、固体を減圧濾過した。メタノール中に分散し１時間撹拌した後、固体をろ過することで化合物Ｃ１ｄ（１．３９ｇ）を得た。
【０１７４】
（化合物Ｃ１ｅの合成）
ＴＨＦ（３６０ｍＬ）及びトルエン（７２ｍＬ）の混合溶液中に化合物Ｃ１ｄ（１．２ｇ）とローソン試薬（１．４８ｇ）を添加した後、加熱還流しながら３時間撹拌した。エバポレーションでＴＨＦのみ除去してトルエン溶液とした後、６０℃で１時間撹拌した。その後、不溶物をろ過することで化合物Ｃ１ｅ（０．５ｇ）を得た。
【０１７５】
（化合物Ｃ１の合成）
化合物Ｃ１ｅ（０．４ｇ）と炭酸セシウム（１．３３ｇ）をジメチルアセトアミド中、１２０℃で２時間反応させた。反応液を水に注ぎ析出物をろ過した。ろ過した固体をＴＨＦ中で再結晶を繰返し、目的化合物Ｃ１（０．１２ｇ）を合成した。得られた化合物Ｃ１の同定は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＭａｓｓスペクトルにより行った。
【０１７６】
なお、化合物Ａ６（ＴＩＰＳ−ペンタセン）及び化合物Ｍ３（Ｃ８−ＢＴＢＴ）は、公知の方法に準じて、合成した。
【０１７７】
［製造例１］  ボトムゲート型ＴＦＴの作製−１
図１（Ａ）に示すボトムゲート・ボトムコンタクト型のＴＦＴを作製した。基板６として厚さ１ｍｍのドープシリコン基板（ゲート電極５を兼ねる）を用い、その上にゲート絶縁層２を形成した。
ゲート絶縁層２は以下のように形成した。
市販のポリ（４−ビニルフェノール）６．３ｇと、架橋剤として２，２−ビス（３，５−ジヒドロキシメチル−４−ヒドロキシ）プロパン２．７ｇとを、９１ｇの１−ブタノール／エタノール＝１／１の混合溶媒に室温で完全に溶解した。この溶解液をφ０．２μｍのＰＴＦＥ製メンブランフィルタでろ過した。得られたろ液に酸触媒としてジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート塩を０．１ｗｔ％となるように加え、基板６上に塗布し、乾燥して成膜した。その後、１００℃に加熱して架橋構造を形成させ、厚さ０．７μｍのゲート絶縁層２を形成した。
【０１７８】
上記で形成したゲート絶縁層２上に、図１（Ａ）に示すように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）電極を、マスクを用いて真空蒸着にて形成した。
続いて、ソース電極及びドレイン電極を覆うように、下記表１に示す有機半導体５ｍｇをトルエン１ｍＬに溶解した溶液をスピンコートして成膜し、図１（Ａ）に示される構造のＴＦＴを作製した。有機半導体層の厚さは１５０ｎｍとした。
【０１７９】
［製造例２］  ボトムゲート型ＴＦＴの作製−２
上記製造例１において、ゲート絶縁層の形成の際に架橋剤及び酸触媒を添加しなかったこと以外は製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
【０１８０】
［製造例３］  ボトムゲート型ＴＦＴの作製−３
上記製造例１において、ゲート絶縁層の形成の際にポリ（４−ビニルフェノール）に代えて市販のポリシルセスキオキサンを用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用い、架橋剤及び酸触媒を添加しなかったこと以外は製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
【０１８１】
［製造例４］  ボトムゲート型ＴＦＴの作製−４
上記製造例１において、ゲート絶縁層の形成の際にポリ（４−ビニルフェノール）に代えて市販のフッ素樹脂（ＣＹＴＯＰ）を用い、溶媒に専用のフッ素化溶媒を用い、架橋剤及び酸触媒を添加しなかったこと以外は製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
【０１８２】
［製造例５］  ボトムゲート型ＴＦＴの作製−５
ゲート絶縁層２を下記のように形成したこと以外は上記製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
５ｗｔ％濃度でＮ−メチルピロリドンに溶解した下記構造単位からなるポリイミド前駆体溶液を０．２μｍのフィルターでろ過し、このろ液を、ゲート電極５を形成した基板６上に塗布後、１５０℃で１０分間、２００℃で２時間、及び３００℃で６時間加熱処理して、厚さ０．７μｍのポリイミド膜からなるゲート絶縁層２を形成した。
【０１８３】
【化３４】
2015170758.tif 000036
【０１８４】
［ゲート絶縁層の含水率の調整］
上記製造例１〜５において、ゲート絶縁層を形成後、室温、大気下で１日〜１ヶ月放置させたり（含水率＞１０００ｐｐｍの比較例）、温度１２０℃、真空下で１〜２４時間乾燥させたり（実施例及び含水率＜０．０１ｐｐｍの比較例）して、ゲート絶縁層２の含水率を下表に記載する値に調節した。
【０１８５】
［試験例１］  ゲート絶縁層の絶縁性の評価（体積抵抗率の測定）
上記製造例１〜５と全く同じにゲート絶縁層を形成し、製造例１〜５と全く同じにゲート絶縁層の含水率を調整した後、その上に厚さ１００ｎｍの金電極を真空蒸着により形成した。これをサンプルとして、ソースメジャーユニット２３７（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製）を用いて、体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を測定した。
【０１８６】
［試験例２］  ゲート絶縁層の絶縁性の評価（比誘電率の測定）
上記製造例１〜５と全く同じにゲート絶縁層を形成し、製造例１〜５と全く同じにゲート絶縁層の含水率を調整した後、その上に厚さ１００ｎｍの金電極を真空蒸着により形成した。これをサンプルとして、誘電体測定システム１２６０９６Ｗ型（ソーラトロン社製）を用いて、比誘電率を測定した。
【０１８７】
［試験例３］  ゲート絶縁層の含水率の測定
ゲート絶縁層の含水率はカールフィッシャー水分測定装置を用いて測定した。具体的には、ゲート絶縁層を脱水溶媒に溶解して含水率測定用サンプルとした。
【０１８８】
［試験例４］  ＴＦＴの性能評価
製造例１〜５で得られたＴＦＴについて、キャリア移動度とｏｎ／ｏｆｆ比を下記方法により評価することでＴＦＴの性能を調べた。
【０１８９】
（閾値電圧の測定）
ソース電極−ドレイン電極間に−４０Ｖの電圧を印加し、ゲート電圧を４０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で変化させ、閾値電圧を測定した。
【０１９０】
（キャリア移動度の評価）
ソース電極−ドレイン電極間に−４０Ｖの電圧を印加し、ゲート電圧を４０Ｖ〜−４００Ｖ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）
【０１９１】
（ｏｎ／ｏｆｆ比の評価基準）
ソース電極−ドレイン電極間にかかる電圧を−４０Ｖに固定し、Ｖｇを４０Ｖから−４０Ｖまでスイープさせた時の（｜Ｉｄ｜の最大値）／（｜Ｉｄ｜の最小値）をＯｎ／Ｏｆｆ比とした。
【０１９２】
結果を下記表１に示す。
【０１９３】
【表１】
2015170758.tif 000037
【０１９４】
なお、実施例１−１において、有機半導体として、上記Ａ２６、Ａ２７、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｄ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｆ５、Ｆ１０、Ｇ１２，Ｇ１４、Ｈ１０、Ｈ１１、Ｊ２、Ｊ３、Ｋ２、Ｋ３、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ８、Ｌ１５、Ｍ８、Ｎ４、Ｐ３、Ｑ３、Ｒ１、Ｓ１又はＴ１を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、図１（Ａ）に示されるＴＦＴを、それぞれ、製造した。
製造したＴＦＴそれぞれについて、試験例４と同様にして、キャリア移動度μ、Ｏｎ／Ｏｆｆ比及び閾値電圧Ｖｔｈを評価した。その結果、いずれも実施例１−１と同様に、ゲート絶縁層の含水率が本発明で規定する範囲外のものに比べて、性能に優れる結果となった。
【０１９５】
［製造例６］  トップゲート型ＴＦＴの作製−１
図１（Ｃ）に示すトップゲート・ボトムコンタクト型のＴＦＴを作製した。ガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、ＯＡ１０）を水で洗浄し、乾燥したものを基板６として用いた。このガラス基板上にソース電極及びドレイン電極としてクロム／金電極を、マスクを用いて真空蒸着にて形成した。これにより厚さ１００ｎｍのソース電極３及びドレイン電極４を設けた。ゲート幅Ｗは１００ｍｍ、ゲート長Ｌは１００μｍとした。
【０１９６】
基板６、ソース電極３及びドレイン電極４を覆うように、表２に記載の有機半導体５ｍｇをトルエン１ｍＬに溶解した溶液をスピンコートして成膜した。これにより厚さ  １５０ｎｍの有機半導体層を形成した。
【０１９７】
続いて、有機半導体層を覆うようにゲート絶縁層を形成した。より詳細には、市販のポリ（４−ビニルフェノール）６．３ｇと、架橋剤として２，２−ビス（３，５−ジヒドロキシメチル−４−ヒドロキシ）プロパン２．７ｇとを、９１ｇの１−ブタノール／エタノール＝１／１の混合溶媒に室温で完全に溶解した。この溶解液をφ０．２μｍのＰＴＦＥ製メンブランフィルタでろ過した。得られたろ液に酸触媒としてジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート塩を０．１ｗｔ％となるように加え、有機半導体層上に塗布し、乾燥して成膜した。その後、１００℃に加熱して架橋構造を形成させ、厚さ０．７μｍのゲート絶縁層２を形成した。
【０１９８】
続いて、ゲート絶縁層上にＡｇ微粒子水分散液をインクジェット法により塗布し、乾燥して厚さ２００ｎｍのゲート電極を形成した。
【０１９９】
［製造例７］  トップゲート型ＴＦＴの作製−２
上記製造例６において、ゲート絶縁層の形成の際に架橋剤及び酸触媒を添加しなかったこと以外は製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
【０２００】
［製造例８］  トップゲート型ＴＦＴの作製−３
上記製造例６において、ゲート絶縁層の形成の際にポリ（４−ビニルフェノール）に代えて市販のポリシルセスキオキサンを用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用い、架橋剤及び酸触媒を添加しなかったこと以外は製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
【０２０１】
［製造例９］  トップゲート型ＴＦＴの作製−４
上記製造例６において、ゲート絶縁層の形成の際にポリ（４−ビニルフェノール）に代えて市販のフッ素樹脂（ＣＹＴＯＰ）を用い、溶媒に専用のフッ素化溶媒を用い、架橋剤及び酸触媒を添加しなかったこと以外は製造例１と同様にしてＴＦＴを製造した。
【０２０２】
［製造例１０］  トップゲート型ＴＦＴの作製−５
ゲート絶縁層２を下記のように形成したこと以外は上記製造例６と同様にしてＴＦＴを製造した。
５ｗｔ％濃度でＮ−メチルピロリドンに溶解した、上記製造例５と同様にして調製したポリイミド前駆体溶液のろ液を、有機半導体層上に塗布後、１５０℃で１０分間、２００℃で２時間、及び３００℃で６時間加熱処理して、厚さ０．７μｍのポリイミド膜からなるゲート絶縁層２を形成した。
【０２０３】
［ゲート絶縁層の含水率の調整］
上記製造例１〜５において、ゲート絶縁層を形成後、室温、大気下で１日〜１ヶ月放置させたり（含水率＞１０００ｐｐｍの比較例）、温度１２０℃、真空下で１〜２４時間乾燥させたり（実施例及び含水率＜０．０１ｐｐｍの比較例）して、ゲート絶縁層２の含水率を下表に記載する値に調節した。
【０２０４】
得られたトップゲート・ボトムコンタクト型ＴＦＴについて、上記試験例１〜４と同様にして、ゲート絶縁層の絶縁性及び含水率、並びにＴＦＴの性能を評価した。結果を下記表２に示す。
【０２０５】
【表２】
2015170758.tif 000038
【０２０６】
なお、実施例１１−１において、有機半導体として、上記Ａ２６、Ａ２７、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｄ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｆ５、Ｆ１０、Ｇ１２，Ｇ１４、Ｈ１０、Ｈ１１、Ｊ２、Ｊ３、Ｋ２、Ｋ３、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ８、Ｌ１５、Ｍ８、Ｎ４、Ｐ３、Ｑ３、Ｒ１、Ｓ１又はＴ１を用いたこと以外は実施例１１−１と同様にして、図１（Ｃ）に示されるＴＦＴを、それぞれ、製造した。
製造したＴＦＴそれぞれについて、試験例４と同様にして、キャリア移動度μ、Ｏｎ／Ｏｆｆ比及び閾値電圧Ｖｔｈを評価した。その結果、いずれも実施例１１−１と同様に、ゲート絶縁層の含水率が本発明で規定する範囲外のものに比べて、性能に優れる結果となった。
【０２０７】
上記の結果から、ゲート絶縁層の含水率が本発明で規定するよりも低いと、ＴＦＴの閾値電圧が高くなり、移動度及びｏｎ／ｏｆｆ比は劣る結果となった（比較例１−１、２、３、４；比較例１１−１、１２、１３、１４）。また、ゲート絶縁層の含水率が本発明で規定するよりも高いと、ゲート絶縁層の体積抵抗率が低くなってＴＦＴのｏｎ／ｏｆｆ比に劣る結果となり、さらに、移動度が低下し閾値電圧は上昇する結果となった（比較例１−２、１１−２）。
また、ゲート絶縁層に含まれる有機高分子がイミド結合を有する場合には、ゲート絶縁層の含水率が本発明で規定する範囲内であってもＴＦＴの閾値電圧が高かった。また、このＴＦＴは移動度及びｏｎ／ｏｆｆ比が低く性能に劣るものであった（比較例５−１、５−２、１５−１、１５−２）。
これに対し、ゲート絶縁層が本発明で規定する有機高分子を含有し、且つその含水率が本発明で規定する範囲内にあるＴＦＴは、閾値電圧が低く、さらにキャリア移動度とｏｎ／ｏｆｆ比が共に高い値を示した。すなわち、本発明のＴＦＴが、優れたキャリア移動度と電流増幅率を両立し、且つ、閾値電圧が低く消費電力をも抑えたＴＦＴであることが示された。
【符号の説明】
【０２０８】
１  半導体層
２  ゲート絶縁層
３  ソース電極
４  ドレイン電極
５  ゲート電極
６  基板
【図１】
2015170758.tif 000041