(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
【化１】
0006558777.tif 000031
（式（１）中、Ａは［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン又はジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基を表し、Ｂは下記式（２）
【化２】
0006558777.tif 000032
（式（２）中、ｎは１乃至１０の整数を表し、Ｚは炭素数１乃至１０のアルキル基及び／又はフェニル基を置換基として有する炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基、又は無置換の炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基を表す）
で表される置換基を表し、Ｄは水素原子、アルキル基、芳香族残基、又は複素環残基を表す）
で表される有機化合物。
【請求項２】
請求項１に記載の有機化合物であって、
ｎが１乃至４の整数である有機化合物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の有機化合物であって、
Ｚが、炭素数１乃至１０のアルキル基及び／又はフェニル基を置換基として有する炭素数５乃至８の環状の脂肪族炭化水素残基、又は無置換の炭素数５乃至８の環状の脂肪族炭化水素残基である有機化合物。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機化合物を含有する有機半導体材料。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機化合物を含有するトランジスタ材料。
【請求項６】
請求項４に記載の有機半導体材料又は請求項５に記載のトランジスタ材料を含有する半導体デバイス作製用インク。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機化合物を含有する有機薄膜。
【請求項８】
請求項７に記載の有機薄膜であって、
塗布法により形成された有機薄膜。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の有機薄膜を含有する有機半導体デバイス。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載の有機薄膜を含有する有機トランジスタ。
【請求項１１】
請求項６に記載の半導体デバイス作製用インクを基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体層を形成することを含む有機半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体材料として有用な新規な有機化合物及びその用途に関する。さらに詳しくは、本発明は、有機半導体材料として有用な特定の有機化合物、並びに、これを利用した有機半導体材料、トランジスタ材料、半導体デバイス作製用インク、有機薄膜、有機半導体デバイス、有機トランジスタ、及び有機半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機半導体デバイスヘの関心が高まっている。その特徴としては、従来のアモルファスシリコンや多結晶シリコンを用いた無機半導体デバイスとは異なり、デバイス自体がフレキシビリティを有する事や、デバイスの大面積化が可能である事等が挙げられる。また、有機半導体デバイスの製造方法として知られている真空蒸着法や塗布法等の成膜方法によれば、製造コストの上昇を抑えることが可能であり、更には、成膜時に必要となるプロセス温度を比較的低温にすることができるため、基板に用いる材料の選択の幅が広がるといった利点があり、その実用化に向けて盛んに研究報告がなされている。特に、成膜方法に塗布法を用いることにより材料の使用効率向上や大幅なコストダウンが期待できることから、塗布法に適した有機半導体材料が求められている。【０００３】
代表的な有機半導体デバイスとしては有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、有機太陽電池素子、有機光電変換素子、有機トランジスタ素子などが挙げられる。有機ＥＬ素子はフラットパネルディスプレイとして次世代ディスプレイ用途のメインターゲットとして期待され、携帯電話のディスプレイやＴＶ（テレビ受像機）などに応用されており、更に高機能化を目指した開発が継続されている。有機太陽電池素子等安価なエネルギー源として、また、有機トランジスタ素子はフレキシビリティを有するディスプレイや安価なＩＣ（集積回路）への応用を目的として研究開発がなされている。【０００４】
これら有機半導体デバイスにおいては、デバイスを構成する有機半導体材料の開発が非常に重要であり、例えば低分子系の有機半導体材料（有機トランジスタ材料）としては、アセン系の有機半導体化合物であるペンタセン等が盛んに検討されている。また、複素環を有するヘテロアセン系化合物としては、主に硫黄やセレン等の原子を含んだ材料が検討されている。そのようなヘテロアセン系化合物の具体例としては、ベンゾジチオフェン系化合物（特許文献１や非特許文献１に記載の２，６−ジフェニルベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン（ＤＰｈ−ＢＤＴ））、特許文献２や非特許文献４に記載のナフトジチオフェン系化合物（ＮＤＴ）、ベンゾチエノベンゾチオフェン系化合物（特許文献３や非特許文献２に記載の２，７−ジフェニル［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン（ＤＰｈ−ＢＴＢＴ）、特許文献４や非特許文献３に記載の２，７−ジアルキル［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン（ＡｌｋｙｌＢＴＢＴ））、ジナフトチエノチオフェン系化合物（特許文献５や非特許文献５に記載のジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（ＤＮＴＴ）や、特許文献６に記載の２，９−ジアルキルジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（ＡｌｋｙｌＤＮＴＴ））など、大気中で安定な高性能の材料が挙げられる。ペンタセンよりも半導体特性や大気安定性などに優れたヘテロアセン系化合物も開発されているが、未だ市場の要求を満足するものはなく、現状では商業的に活用されるに至っていない。【０００５】
有機半導体材料の薄膜を塗布法で成膜する場合には、有機半導体材料を溶媒に溶解させて塗布液を作製するため、真空蒸着法で成膜する場合と異なり、用いる有機半導体材料が溶媒に可溶である必要があるが、一般的に、高い移動度を有する有機半導体材料は、π共役系が広がった有機化合物であり、溶媒に難溶性を示す場合が多い。【０００６】
基本的には加熱により溶媒への溶解度が増加するため、有機半導体材料が難溶性であっても、加熱により塗布液を調製できる場合がある。しかしながら、加熱を施して塗布液を調製する場合、塗布液の調製工程及び成膜工程における溶媒の揮発量に配慮した上での温度制御と、加熱のためのエネルギーとが必要となる。【０００７】
この問題を解決するために、高いキャリア移動度及び優れた保存安定性を兼ね備え、かつ溶媒への溶解性がより高い有機半導体化合物が求められている。【０００８】
例えば、上記したＡｌｋｙｌＢＴＢＴやＡｌｋｙｌＤＮＴＴ等の有機半導体化合物は、有機溶媒に対し比較的高い溶解性を有しており、塗布法による成膜が可能であることが知られている。しかしながら、これらの有機半導体化合物は、１００乃至１２０℃付近に相転移温度を持つことから、耐熱性が低いことが問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１５４３７１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０５８６９２号
【特許文献３】国際公開第２００６／０７７８８８号
【特許文献４】国際公開第２００８／０４７８９６号
【特許文献５】国際公開第２００８／０５０７２６号
【特許文献６】国際公開第２０１０／０９８３７２号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「米国化学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、（米国）、２００４年、第１２６号、ｐ．５０８４−５０８５
【非特許文献２】「米国化学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、（米国）、２００６年、第１２８号、ｐ．１２６０４−１２６０５
【非特許文献３】「米国化学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、（米国）、２００７年、第１２９号、ｐ．１５７３２−１５７３３
【非特許文献４】「米国化学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、（米国）、２０１１年、第１３３号、ｐ．５０２４−５０３５
【非特許文献５】「米国化学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、（米国）、２００７年、第１２９号、ｐ．２２２４−２２２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記で述べたように、高い耐熱性を有し、かつ塗布プロセスに適応可能な溶解性を有する、新たな有機半導体化合物の開発が望まれている。即ち、本発明の目的は、高い耐熱性及び溶解性を有し、有機半導体材料として有用な新規な有機化合物、並びに、それを用いた有機半導体材料、トランジスタ材料、半導体デバイス作製用インク、有機薄膜、有機半導体デバイス、有機トランジスタ、及び有機半導体デバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者らは、種々の有機化合物を検討した結果、特定の構造を有する有機化合物が高い耐熱性及び溶解性を有し、有機トランジスタ等に使用される有機半導体材料として有用であることを見出し、本発明を完成させるに至った。【００１３】
即ち、本発明は、
［１］下記式（１）
【化１】
0006558777.tif 000002
（式（１）中、Ａは［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン又はジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基を表し、Ｂは下記式（２）
【化２】
0006558777.tif 000003
（式（２）中、ｎは１乃至１０の整数を表し、Ｚは炭素数１乃至１０のアルキル基及び／又はフェニル基を置換基として有する炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基、又は無置換の炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基を表す）
で表される置換基を表し、Ｄは水素原子、アルキル基、芳香族残基、又は複素環残基を表す）
で表される有機化合物、
［２］前項［１］に記載の有機化合物であって、ｎが１乃至４の整数である有機化合物、
［３］前項［１］又は［２］に記載の有機化合物であって、Ｚが、炭素数１乃至１０のアルキル基及び／又はフェニル基を置換基として有する炭素数５乃至８の環状の脂肪族炭化水素残基、又は無置換の炭素数５乃至８の環状の脂肪族炭化水素残基である有機化合物、
［４］前項［１］乃至［３］の何れか１項に記載の有機化合物を含有する有機半導体材料、
［５］前項［１］乃至［３］の何れか１項に記載の有機化合物を含有するトランジスタ材料、
［６］前項［４］に記載の有機半導体材料又は前項［５］に記載のトランジスタ材料を含有する半導体デバイス作製用インク、
［７］前項［１］乃至［３］の何れか１項に記載の有機化合物を含有する有機薄膜、
［８］前項［７］に記載の有機薄膜であって、塗布法により形成された有機薄膜、
［９］前項［７］又は［８］に記載の有機薄膜を含有する有機半導体デバイス。
［１０］前項［７］又は［８］に記載の有機薄膜を含有する有機トランジスタ。
［１１］前項［６］に記載の半導体デバイス作製用インクを基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体層を形成することを含む有機半導体デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い耐熱性及び溶解性を有し、有機半導体材料として有用な新規な有機化合物、並びに、それを用いた有機半導体材料、トランジスタ材料、半導体デバイス作製用インク、有機薄膜、有機半導体デバイス、有機トランジスタ、及び有機半導体デバイスの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機トランジスタのいくつかの態様例を示す概略断面図であり、（ａ）はボトムコンタクト−ボトムゲート型有機トランジスタの態様例を示す概略断面図であり、（ｂ）はトップコンタクト−ボトムゲート型有機トランジスタの態様例を示す概略断面図であり、（ｃ）はトップコンタクト−トップゲート型有機トランジスタの態様例を示す概略断面図であり、（ｄ）はトップ＆ボトムコンタクト−ボトムゲート型有機トランジスタの態様例を示す概略断面図であり、（ｅ）は静電誘導トランジスタの態様例を示す概略断面図であり、（ｆ）はボトムコンタクト−トップゲート型有機トランジスタの態様例を示す断面概略図である。
【図２】本発明の有機トランジスタの一態様例としてのトップコンタクト−ボトムゲート型有機トランジスタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）〜（ｆ）は上記製造方法の各工程を示す概略断面図である。
【図３】本発明の有機半導体デバイスの一態様としての有機太陽電池デバイスの構造の一例を示す概略断面図である。
【図４】実施例２の式（２０）で表される有機化合物を用いて作製した実施例６の有機薄膜トランジスタの伝達特性を示すグラフである。
【図５】実施例３の式（９２）で表される有機化合物を用いて作製した実施例７の有機薄膜トランジスタの伝達特性を示すグラフである。
【図６】実施例４の式（６８）で表される有機化合物を用いて作製した実施例８の有機薄膜トランジスタの伝達特性を示すグラフである。
【図７】実施例５の式（３２）で表される有機化合物を用いて作製した実施例９の有機薄膜トランジスタの伝達特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の有機化合物は、下記式（１）で表される構造を有する。
【００１７】
【化３】
0006558777.tif 000004
【００１８】
式（１）中、Ａは下記式で表される［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン
【００１９】
【化４】
0006558777.tif 000005
又はジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン
【００２０】
【化５】
0006558777.tif 000006
から水素原子２個を除いた２価の連結基を表す。該２価の連結基は、電荷輸送性を有する部分構造であり、硫黄原子を含む縮環化合物から水素原子２個を除いたものであるため、大気安定性や電荷移動度が高い有機化合物を実現できる。また、前記２価の連結基は、縮環を構成する芳香環及び／又は複素環の数が４個又は６個であるため、溶媒溶解性に優れた有機化合物を実現できる。また、前記２価の連結基は、チエノ［３，２−ｂ］チオフェンにおける２つのチオフェン骨格の両方に１個又は２個のベンゼン環が縮合した縮環化合物から水素原子２個を除いたものであるため、特に高い電荷移動度を有する有機化合物を実現できる。
【００２１】
式（１）中、Ｂは、下記式（２）で表される置換基（炭素数ｎのアルキレン基と、これに連結した置換基Ｚとから構成される置換基）を表す。
【００２２】
【化６】
0006558777.tif 000007
【００２３】
式（２）中、ｎは、１乃至１０の整数を表し、１乃至５の整数であることが好ましく、１乃至４の整数であることがより好ましい。ｎの値を前記の範囲とすることにより、すなわちアルキレン基の長さを特定の範囲内とすることにより、アルキレン基同士の分子間相互作用が小さくなり、溶媒への溶解性が向上する。また、ｎの値を前記の範囲とすることにより、すなわちアルキレン基の長さを特定の範囲内とすることにより、液晶相などの中間相が１４０℃以下の温度領域で発現しないため、有機化合物が耐熱性に優れるという効果も得られる。
【００２４】
式（２）中、Ｚは炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基を表す。ここで言う環状の脂肪族炭化水素残基とは、環状の脂肪族炭化水素から水素原子１個を除いた残基を意味する。また、該残基と成り得る環状の脂肪族炭化水素とは、芳香族性を有しない、飽和または不飽和の炭素環を１つ以上含む化合物を意味し、該化合物は、炭素数１乃至１０のアルキル基及び／又はフェニル基を置換基として有していてもよい。ただし、そのような置換基を有する脂肪族炭化水素から水素原子１個を除いた残基は、環状の脂肪族炭化水素の部分（置換基以外の部分）から水素原子１個を除いた残基であるものとする。すなわち、前記の環状の脂肪族炭化水素残基は、炭素数１乃至１０のアルキル基及び／又はフェニル基を置換基として有していてもよい。
【００２５】
炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基と成り得る炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素の具体例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、及びシクロデカン等の単環のシクロアルカン；シクロプロペン、シクロブテン、シクロヘキサン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン、及びシクロデセン等の単環のシクロアルケン；デカヒドロナフタレン（デカリン）、ビシクロオクタン、及びアダマンタン等の二環式アルカン；ノルボルネン及びノルボルナジエン等の二環式アルケン；キュバン、バスケタン、及びハウサン等の多環式化合物等が挙げられる。炭素数３乃至１０の環状の脂肪族炭化水素残基は、有機化合物の安定性の観点から、炭素数５乃至８の環状の脂肪族炭化水素残基であることが好ましく、炭素数５乃至８の単環のシクロアルカンから水素原子１個を除いた残基であることがより好ましい。
【００２６】
尚、本発明において「無置換の脂肪族炭化水素残基」とは、脂肪族炭化水素環上に何も置換基を持たない脂肪族炭化水素残基を意味する。
【００２７】
式（１）中、Ｄは、水素原子、アルキル基、芳香族残基、又は複素環残基を表す。式（１）のＤが表すアルキル基としては、炭素数１乃至１２のものが好ましく、炭素数４乃至１０のものがより好ましく、炭素数４乃至１０の直鎖のものがさらに好ましい。Ｄが表すアルキル基の炭素数を前記の範囲とすることにより、本発明の有機化合物は、良好な溶媒溶解性を示す。
【００２８】
式（１）のＤが表す芳香族残基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、ベンゾピレニル基が挙げられる。これらのうち、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００２９】
式（１）のＤが表す複素環残基としては、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピロリル基、インドレニル基、イミダゾリル基、カルバゾリル基、チエニル基、フリル基、ピラニル基、ピリドニル基等の非縮合系の複素環残基；ベンゾキノリル基、アントラキノリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基等の縮合系の複素環残基が挙げられる。これらのうち、ピリジル基、チエニル基が好ましく、チエニル基が特に好ましい。
【００３０】
式（１）におけるＡが表す２価の連結基と成り得る縮環化合物から水素原子２個を除く位置（即ち、縮環化合物に対するＢおよびＤの結合位置）は、縮環化合物の分子長軸方向に対して可能な限り平行になる位置であることが好ましい。すなわち、本発明の有機化合物を有機半導体デバイス、例えば有機トランジスタに用いる場合、棒状の分子構造を有する有機化合物を用いて薄膜を形成することにより、２価の連結基を構成する縮環化合物のπ共役平面が配列して電荷輸送に高効率な結晶構造をとることにより、高い移動度が達成される。
【００３１】
前述の理由から、式（１）におけるＡが［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基である場合、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンから水素原子２個を除く位置は２，７位又は３，８位であることが好ましく、式（１）におけるＡがジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基である場合、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンから水素原子２個を除く位置は２，９位又は３，１０位であることが好ましい。すなわち、式（１）で表される有機化合物は、以下の４つの式の何れかで表されることが好ましい。
【００３２】
【化７】
0006558777.tif 000008
【００３３】
【化８】
0006558777.tif 000009
【００３４】
本発明の有機化合物の好ましい具体例を下記式（１１）乃至（１１８）に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、下記式（１１）乃至（１１８）で表される有機化合物は、式（１）におけるＡが［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基である場合、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンの２，７位に置換基Ｂ及び置換基Ｄ（水素原子含む）を有する有機化合物であり、式（１）におけるＡがジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基である場合、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンの２，９位に置換基Ｂ及び置換基Ｄ（水素原子含む）を有する有機化合物であるが、式（１）におけるＡが［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基である場合、下記式中２，７位の置換基を３，８位にそれぞれ有する有機化合物や、式（１）におけるＡがジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンから水素原子２個を除いた２価の連結基である場合、下記式中２，９位の置換基をそれぞれ３，１０位に有する化合物も本発明の有機化合物の好ましい具体例である。
【００３５】
【化９】
0006558777.tif 000010
【００３６】
【化１０】
0006558777.tif 000011
【００３７】
【化１１】
0006558777.tif 000012
【００３８】
【化１２】
0006558777.tif 000013
【００３９】
【化１３】
0006558777.tif 000014
【００４０】
【化１４】
0006558777.tif 000015
【００４１】
＜有機半導体材料、トランジスタ材料＞
前述のように本発明の式（１）で表される有機化合物は、有機半導体材料に用いることができる。即ち、本発明に係る有機半導体材料は、本発明の式（１）で表される有機化合物を含有する。このような本発明に係る有機半導体材料は、有機トランジスタ等の有機半導体デバイスの材料として用いることが可能である。即ち、本発明に係るトランジスタ材料は、本発明の式（１）で表される有機化合物を含有する。
【００４２】
＜有機半導体デバイス、有機薄膜＞
本発明に係る有機半導体材料を用いた有機トランジスタ等の有機半導体デバイスは、例えば、本発明の式（１）で表される有機化合物を含有する有機薄膜を基板上に形成することにより製造することができる。即ち、本発明に係る有機薄膜は、本発明の式（１）で表される有機化合物を含有する。本発明に係る有機半導体デバイスは、前記有機薄膜を含有する。本発明に係る有機トランジスタは、前記有機薄膜を含有する。
【００４３】
本発明の有機薄膜の厚みは、その用途によって異なり、特に限定されるものではないが、通常は、０．１ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ〜３μｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１μｍである。
【００４４】
＜有機薄膜の形成方法＞
本発明の有機薄膜の形成方法としては、各種の方法を用いることができる。一般的に、上記有機薄膜の形成方法は、真空プロセスによる形成方法と、溶液プロセス等による塗布法とに大別され、何れを用いてもよい。上記真空プロセスによる有機薄膜の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、分子積層法、ＣＶＤ法、分子線エピタキシャル成長法、真空蒸着法等が挙げられる。また、溶液プロセス等による塗布法としては、スピンコート法、キャスティング（特にドロップキャスト法）、ディップコート法、スプレー法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、ブレードコーティング等の塗布法；フレキソ印刷、樹脂凸版印刷等の凸版印刷法；オフセット印刷法、ドライオフセット印刷法、パッド印刷法等の平板印刷法；グラビア印刷法等の凹版印刷法；シルクスクリーン印刷法、謄写版印刷法、リソグラフ印刷法等の孔版印刷法；インクジェット印刷法；マイクロコンタクト印刷法等が挙げられる。上記有機薄膜は、上記した１つの形成方法によって形成することも、上記した形成方法を複数組み合わせて形成することも可能である。以下、有機薄膜の形成方法について、詳細に説明する。
【００４５】
本発明の有機薄膜の形成方法としては、塗布法が好ましい。即ち、本発明の有機薄膜として、塗布法により形成された有機薄膜が好適である。塗布法では、本発明の式（１）で表される有機化合物を有機溶媒中に溶解又は分散させてなる塗布液を、有機薄膜を形成しようとする表面（以下「被着面」と称する）上に塗布（印刷を含む）し、乾燥させる（溶媒を留去する）ことにより、有機薄膜を形成する。
【００４６】
上記塗布液に使用する有機溶媒としては、被着面上への上記有機化合物を含む有機薄膜の形成を可能とするものであれば、特に限定されるものではない。上記有機溶媒としては、具体的には、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロナフタレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；ジエチルエーテル、アニソール、エトキシベンゼン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系溶媒；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒；オクタフルオロペンタノール、ペンタフルオロプロパノール等のフッ化アルコール系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸エチル、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、テトラヒドロナフタレン、フェニルシクロヘキサン等の芳香族炭化水素系溶媒；ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、デカン、デカヒドロナフタレン等の炭化水素系溶媒等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００４７】
上記塗布液中における一般式（１）で表わされる有機化合物の含有量は、有機溶媒の種類や作成する有機薄膜の厚みにより異なり、一概に決めることは困難であるが、上記塗布液の全量に対して、０．００１質量％〜２０質量％の範囲内であることが好ましく、０．０１質量％〜１０質量％の範囲内であることがより好ましい。また、上記塗布液において、一般式（１）で表わされる有機化合物は、上記有機溶媒中に溶解又は分散していればよいが、均一な溶液として溶解している方が好ましい。
【００４８】
上記塗布液は、必要に応じて、一般式（１）で表される有機化合物以外の他の有機半導体や各種の添加剤を含むことができる。
【００４９】
上記添加剤としては、例えば、半導体性を示す半導体性高分子化合物や、絶縁性を示す絶縁性高分子化合物などが挙げられる。上記半導体性高分子化合物の具体例として、ポリアセチレン系高分子、ポリジアセチレン系高分子、ポリパラフェニレン系高分子、ポリアニリン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリアリールアミン系高分子、ポリピロール系高分子、ポリチエニレンビニレン系高分子、ポリアニリン系高分子、ポリアズレン系高分子、ポリピレン系高分子、ポリカルバゾール系高分子、ポリセレノフェン系高分子、ポリフラン系高分子、ポリ（ｐ−フェニレン）系高分子、ポリインドール系高分子、ポリピリダジン系高分子、ポリスルフィド系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子、ポリエチレンジオキシチオフェン系高分子、核酸や、これらの誘導体などが挙げられる。
【００５０】
一方、上記絶縁性高分子材料の具体例としては、アクリル系高分子、ポリエチレン系高分子、ポリメタクリレート系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンテレフタレート系高分子、ナイロン系高分子、ポリアミド系高分子、ポリエステル系高分子、ビニロン系高分子、ポリイソプレン系高分子、セルロース系高分子、共重合系高分子およびこれらの誘導体などが挙げられる。
【００５１】
半導体性高分子化合物、絶縁性高分子化合物等の高分子材料を使用するのであれば、塗布液の総量を１とした場合における高分子材料の使用量は、通常は０．５％〜９５％、好ましくは１％〜９０％、より好ましくは３％〜７５％、最も好ましくは５％〜５０％の範囲である。なお、高分子材料を使用しなくてもよい。
【００５２】
また、塗布液には、得られる効果を損なわない限りにおいて、その他の添加物、例えば、キャリア発生剤（ドーパント）、導電性物質、粘度調整剤、表面張力調整剤、レベリング剤、浸透剤、濡れ調製剤、レオロジー調整剤などを加えてもよい。上記のその他の添加物を添加する場合、上記のその他の添加物の添加量は、塗布液の総量を１とした場合、通常は０．０１〜１０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％、より好ましくは０．１〜３質量％の範囲である。
【００５３】
上記塗布法では、有機薄膜の形成時における被着物（有機薄膜をその表面上に形成しようとする物体）や塗布液の温度等の環境も重要であり、被着物や塗布液の温度によっては、有機薄膜の特性が変化する（有機薄膜を後述する有機半導体デバイスに使用した場合には、有機半導体デバイスの特性が変化する）ので、有機薄膜の形成時の被着物及び塗布液の温度を注意深く選択することが好ましい。被着物及び塗布液の温度は、通常は、０乃至２００℃であり、好ましくは１０乃至１２０℃であり、より好ましくは１５乃至１００℃である。塗布液の温度は、当該塗布液に含まれる有機溶媒の種類等に大きく依存するため、注意が必要である。
【００５４】
上記塗布法により形成される有機薄膜の厚みは、通常、０．１ｎｍ乃至１０μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ乃至３μｍであり、より好ましくは１ｎｍ乃至１μｍである。
【００５５】
次に、上述の塗布法に類似した有機薄膜の形成方法として、水面上に上記塗布液を滴下することにより一般式（１）で表わされる有機化合物を含む有機薄膜の単分子膜を作製し、その単分子膜を被着面上に移し積層させるラングミュアプロジェクト法；一般式（１）で表わされる有機化合物を含む液晶状態や融液状態の有機薄膜形成用材料を毛管現象で基板間に導入する方法等も採用できる。
【００５６】
さらに、他の有機薄膜の形成方法として、前述した真空プロセスによって一般式（１）で表される有機化合物を含む有機薄膜を形成する方法についても説明する。
【００５７】
この方法としては、上記有機化合物を含む有機薄膜形成用材料を、ルツボや金属のボート等の容器中で真空下に加熱することで蒸発させ、蒸発した有機薄膜形成用材料を、被着物の被着面に付着（蒸着）させる方法、すなわち、真空蒸着法が好ましく採用される。この蒸着の際の真空度は、通常は１．０×１０−１Ｐａ以下であり、好ましくは１．０×１０−３Ｐａ以下である。また、蒸着時の被着物の温度によっては、有機薄膜の特性が変化する。有機薄膜を後述する有機半導体デバイス（例えば有機薄膜トランジスタ）の半導体層として使用した場合には、これにより、有機半導体デバイスの特性が変化するので、蒸着時の被着物の温度を注意深く選択することが好ましい。蒸着時の被着物の温度は、通常は０乃至２５０℃であり、好ましくは５乃至２００℃であり、より好ましくは１０乃至１８０℃であり、さらに好ましくは１５乃至１５０℃であり、特に好ましくは２０乃至１３０℃である。また、蒸着速度は、通常は０．００１ｎｍ／秒乃至１０ｎｍ／秒であり、好ましくは０．０１ｎｍ／秒乃至１ｎｍ／秒である。また、上記塗布液により形成される有機薄膜の厚みは、通常は１ｎｍ乃至１μｍであり、好ましくは５ｎｍ乃至５００ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ乃至３００ｎｍである。
【００５８】
＜有機半導体デバイスの製造方法、半導体デバイス作製用インク＞
本発明の有機半導体デバイスの製造方法は、半導体デバイス作製用インクを基板上に塗布し、乾燥させることにより半導体層を形成することを含んでいる。本発明の半導体デバイス作製用インクは、前述した塗布法により有機薄膜を形成する工程を含む有機半導体デバイスの製造に好適に使用されるものである。
本発明の半導体デバイス作製用インクは、一般式（１）で表される有機化合物を含有する有機半導体材料又はトランジスタ材料を含有するものであり、通常は、さらに有機溶媒を含有しており、前述した塗布法に使用される塗布液に相当する。そのような有機溶媒を含有する本発明の半導体デバイス作製用インクは、一般式（１）で表わされる有機化合物を有機溶媒中に溶解又は分散させることで調製することができる。
【００５９】
＜有機トランジスタ及びその製造方法＞
次に、式（１）で表される有機化合物を含む有機半導体材料を用いた有機半導体デバイスの一つである有機トランジスタ及びその製造方法について説明する。
【００６０】
まず、有機トランジスタについて詳述する。有機トランジスタは、式（１）で表わされる有機化合物を含む薄膜（有機薄膜）からなる少なくとも１つの有機半導体層と、該有機半導体層に接して互いに離隔するように配設されたソース電極及びドレイン電極と、上記有機半導体層におけるソース電極に接する表面とドレイン電極に接する表面との間の領域（チャンネル領域）に対向するようには配設されたゲート電極とを備えている。そして、ソース電極及びドレイン電極間に流れる電流を、ゲート電極に印加する電圧によって制御するものである。
【００６１】
一般に、有機トランジスタとしては、ゲート電極が絶縁膜からなる絶縁体層で有機半導体層と絶縁されている構造（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ＭＩＳ構造）の有機トランジスタがよく用いられる。ＭＩＳ構造のうちで絶縁膜に金属酸化膜を用いるものはＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造と呼ばれる。他の構造の有機トランジスタとしては、有機半導体層に対してショットキー障壁を介してゲート電極が形成されている構造（Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ＭＥＳ構造）もあるが、有機半導体材料を用いた有機トランジスタの場合、ＭＩＳ構造がよく用いられる。
【００６２】
図１は、本発明に係る有機トランジスタの態様例を示す概略断面図である。図１（ａ）乃至図１（ｆ）に態様例を示す有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆは、ソース電極１、有機半導体層２、ドレイン電極３、絶縁体層４、ゲート電極５、及び基板６を備えている。有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆのいずれにおいても、有機半導体層２は、式（１）で表わされる有機化合物を含む有機半導体材料を用いた薄膜にて形成されている。なお、各層２，４及び電極１，３，５の配置は、図１（ａ）乃至図１（ｆ）として例示列挙するように有機トランジスタの用途により適宜選択できる。
【００６３】
有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｄ及び１０Ｆは、基板６、ソース電極１、及びドレイン電極３と平行な方向に電流が流れるので、横型トランジスタと呼ばれる。有機トランジスタ１０Ａは、有機半導体層２の下面（基板６に近い側の面）上にソース電極１及びドレイン電極３が配置され、更にその下方に絶縁体層４を介してゲート電極５が配置されていることから、ボトムコンタクト−ボトムゲート構造と呼ばれる。有機トランジスタ１０Ｂは、有機半導体層２の上面にソース電極１及びドレイン電極３が配置され、絶縁体層４の下面にゲート電極５が配置されていることから、トップコンタクト−ボトムゲート構造と呼ばれる。有機トランジスタ１０Ｃは、有機半導体層２上にソース電極１及びドレイン電極３並びに絶縁体層４を設け、さらにその上にゲート電極５を形成していることから、トップコンタクト−トップゲート構造と呼ばれている。有機トランジスタ１０Ｄは、有機半導体層２の下面にソース電極１が配置され、上面にドレイン電極３が配置されていることから、トップ＆ボトムコンタクト−ボトムゲート構造と呼ばれている。有機トランジスタ１０Ｆは、有機半導体層２の上面に絶縁体層４を介装してゲート電極５が配置されていることから、ボトムコンタクト−トップゲート構造と呼ばれている。
【００６４】
有機トランジスタ１０Ｅは、ソース電極１及びドレイン電極３と垂直な方向に電流が流れる、縦型の構造をもつ有機トランジスタの１種であって、静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）である。有機トランジスタ１０Ｅは、互いに平行にかつ離間するように配設されたソース電極１及びドレイン電極３と、ソース電極１及びドレイン電極３の間に挟持されるように配設された有機半導体層２と、ソース電極１及びドレイン電極３に平行なメッシュ状に有機半導体層２中に埋め込まれた複数のゲート電極５とを備えている。有機トランジスタ１０Ｅは、有機半導体層２中の電流の流れが平面状に広がるので、図１（ｅ）中に矢印で示すように一度に大量のキャリア８がソース電極１側からドレイン電極３側へ移動できる。なお、図１（ｅ）には、基板６を示していないが、通常の場合、有機トランジスタ１０Ｅにおけるソース電極１及びドレイン電極３の外側には、基板６と同様の基板が設けられる。
【００６５】
各態様例における各構成要素について説明する。基板６は、その上に形成される各構成要素が剥離することなく保持できることが必要である。基板６としては、例えば、樹脂板、樹脂フィルム、紙、ガラス板、石英板、セラミック板等の絶縁性基板；金属又は合金等からなる導電性基板上にコーティング等により絶縁層を形成した基板；樹脂と無機材料との組み合わせ等のような各種組合せからなる基板；半導体基板（例えばシリコンウェハー）等の導電性基板等が使用できる。上記樹脂板及び樹脂フィルムを構成する樹脂の例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルイミド等が挙げられる。基板６として樹脂フィルム又は紙を用いると、有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｄ，１０Ｆに可撓性を持たせることができ、有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｄ，１０Ｆがフレキシブルで軽量となり、有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｄ，１０Ｆの実用性が向上する。基板６の厚みは、通常１μｍ乃至１０ｍｍであり、好ましくは５μｍ乃至５ｍｍである。
【００６６】
ソース電極１、ドレイン電極３、ゲート電極５には、導電性を有する材料が用いられる。上記導電性を有する材料としては、例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、コバルト、銅、鉄、鉛、錫、チタン、インジウム、パラジウム、モリブデン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、リチウム、カリウム、ナトリウム等の金属及びそれらを含む合金；ＩｎＯ２、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の導電性酸化物；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、ポリパラフェニレンビニレン、ポリジアセチレン等の導電性高分子化合物；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体；カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン等の炭素材料等が使用できる。また、導電性高分子化合物や半導体は、ドーピングが施されたものであってもよい。その場合、ドーピングに用いるドーパントとしては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸；スルホン酸等の酸性官能基を有する有機酸；ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＦｅＣｌ３等のルイス酸；ヨウ素等のハロゲン原子；リチウム、ナトリウム、カリウム等の金属原子等が挙げられる。ホウ素、リン、砒素等はシリコン等の無機半導体用のドーパントとしても多用されている。また、上記のドーパント中にカーボンブラックや金属粒子等の粒子を分散した導電性の複合材料も用いられる。なお、有機半導体層２と接触するソース電極１及びドレイン電極３には、コンタクト抵抗を低減させるための適切な仕事関数の選択や、表面処理等が重要である。
【００６７】
また、ソース電極１とドレイン電極３との間の距離（チャネル長）は、有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆの特性を決める重要なファクターとなる。該チャネル長は、通常０．０１乃至３００μｍ、好ましくは０．１乃至１００μｍである。チャネル長が短ければ取り出せる電流量は増えるが、逆にコンタクト抵抗の影響等の短チャネル効果が発生し、制御が困難となるため、適正なチャネル長が必要である。ソース電極１及びドレイン電極３の長さ（チャネル幅）は、通常１０乃至１００００μｍ、好ましくは１００乃至５０００μｍである。また、このチャネル幅は、電極の構造をくし型構造とすること等により、さらに長いチャネル幅を形成することが可能であり、必要な電流量やデバイスの構造等に応じて適切な長さにする必要がある。
【００６８】
ソース電極１及びドレイン電極３のそれぞれの構造（形）について説明する。ソース電極１とドレイン電極３との構造はそれぞれ同じであってもよく、また、異なっていてもよい。ボトムコンタクト構造の場合は、一般的にはリソグラフィー法を用いてソース電極１及びドレイン電極３を作製し、また、ソース電極１及びドレイン電極３は直方体に形成することが好ましい。最近は各種印刷方法による印刷精度が向上してきており、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等の手法を用いて精度よくソース電極１及びドレイン電極３を作製することが可能となってきている。有機半導体層２上にソース電極１及びドレイン電極３のあるトップコンタクト構造の場合は、シャドウマスク等を用いて上記導電性を有する材料を蒸着することにより、ソース電極１及びドレイン電極３を作製できる。インクジェット印刷等の手法を用いてソース電極１及びドレイン電極３の電極パターンを直接印刷形成することも可能となってきている。ソース電極１及びドレイン電極３の長さは前記のチャネル幅と同じである。ソース電極１及びドレイン電極３の幅には特に規定は無いが、電気的特性を安定化できる範囲で、デバイスの面積を小さくするために、短い方が好ましい。ソース電極１及びドレイン電極３の幅は、通常は、０．１乃至１０００μｍであり、好ましくは０．５乃至１００μｍである。ソース電極１及びドレイン電極３の厚みは、通常は、０．１乃至１０００ｎｍであり、好ましくは１乃至５００ｎｍであり、より好ましくは５乃至２００ｎｍである。ソース電極１及びドレイン電極３には、配線が連結されているが、配線もソース電極１及びドレイン電極３とほぼ同様の材料により作製される。
【００６９】
絶縁体層４としては、絶縁性を有する材料が用いられる。前記絶縁性を有する材料としては、例えば、ポリパラキシリレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー及びこれらポリマーの構成単位を２種以上組み合わせた共重合体；二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル等の（強誘電性でない）酸化物；ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３等の強誘電性酸化物；窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化物；硫化物、フッ化物等の誘電体等を使用できる。また、上記絶縁性を有する材料として、ポリマー中に上記誘電体（ただし上記ポリマーとは異なる材料）の粒子を分散させた材料も使用できる。上記絶縁性を有する材料としては、リーク電流を少なくするために電気絶縁特性が高いものが好ましく、これにより、絶縁体層４の膜厚を薄膜化し、絶縁容量を高くすることができ、取り出せる電流を多くすることができる。また、有機半導体材料の移動度を向上させるためには、絶縁体層４は、当該絶縁体層４の表面の表面エネルギーを低下させることができる、凹凸がないスムースな膜であることが好ましい。そのために自己組織化単分子膜の絶縁体層４や、２層構成の絶縁体層４を形成させる場合がある。絶縁体層４の厚みは、材料によって異なるが、通常は０．１ｎｍ乃至１００μｍ、好ましくは０．５ｎｍ乃至５０μｍ、より好ましくは１ｎｍ乃至１０μｍである。
【００７０】
有機半導体層２は、式（１）で表わされる本発明の有機化合物を含む有機半導体材料を用いた薄膜を有するものである。有機半導体層２の構造は、例えば、本発明に係る有機化合物を含む薄膜からなる層のみを有する単層構造として形成される。ただし、有機トランジスタの特性の改善、他の特性の付与等の目的のため、必要に応じて他の有機半導体材料や各種添加剤を、本発明に係る有機化合物に混合することも可能である。また、有機半導体層２は、本発明に係る有機化合物を含む薄膜からなる層を有する複層構造として形成することも可能である。
【００７１】
有機半導体層２の厚みは、必要な機能を失わない範囲で、薄いほど好ましい。有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｄ，１０Ｆ等の横型の有機トランジスタにおいては、有機半導体層２の厚みが所定以上の厚みを有していれば有機半導体トランジスタの特性は厚みに依存しない一方、有機半導体層２の厚みが厚くなると漏れ電流が増加してくることが多いため、有機半導体層２の厚みが適当な範囲内にあることが好ましい。有機半導体層２の厚みは、有機半導体層２に必要とされる機能を有機半導体層２が果たすために、通常、０．１ｎｍ乃至１０μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ乃至３μｍであり、より好ましくは１ｎｍ乃至１μｍである。
【００７２】
有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆでは、上述した各構成要素の間や、上述した各構成要素の露出した表面に必要に応じて他の層を設けてもよい。例えば、上記有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆにおける有機半導体層２上に直接又は他の層を介して、保護層を形成してもよい。これにより、有機トランジスタの電気的特性に対する湿度等の外気の影響を小さくして、有機トランジスタの電気的特性を安定化させることができる。また、有機トランジスタのオン／オフ比等の電気的特性を向上させることができる。
【００７３】
上記保護層を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリオレフィン等の各種樹脂；酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素等の無機酸化物；及び窒化物等の誘電体等が好ましく、酸素の透過率、水分の透過率、及び吸水率の小さな樹脂（ポリマー）がより好ましい。上記保護層を構成する材料として、有機ＥＬディスプレイ用に開発されているガスバリア性保護材料も使用できる。保護層の厚みは、その目的に応じて任意の厚みを採用できるが、通常１００ｎｍ乃至１ｍｍである。
【００７４】
また、有機半導体層２が形成される表面（基板６の表面、絶縁体層４の表面等）に、有機半導体層２の形成前に予め表面処理を行うことにより、有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆの特性を向上させることが可能である。例えば、有機半導体層２が形成される表面の親水性／疎水性の度合いを調整することにより、その表面に形成される有機半導体層２の質（例えば、有機半導体層２を構成する薄膜の膜質や成膜性）を改良することができる。特に、有機半導体材料からなる有機半導体層２は、分子の配向等のような層の状態によってその特性が大きく変わることがある。そのため、有機半導体層２が形成される表面への表面処理によって、有機半導体層２が形成される表面とその表面上に形成される有機半導体層２との界面部分における分子配向が制御されると共に、有機半導体層２が形成される基材（基板６や絶縁体層４等）中のトラップ部位が低減され、これにより、有機トランジスタのキャリア移動度等の特性が改良されるものと考えられる。
【００７５】
トラップ部位とは、未処理の基材中に存在する例えば水酸基等の官能基をさす。有機半導体層２が形成される基材中にこのような官能基が存在すると、電子が該官能基に引き寄せられ、この結果として、有機トランジスタのキャリア移動度が低下する。従って、有機半導体層２が形成される基材中のトラップ部位を低減することも、有機トランジスタのキャリア移動度等の特性改良には有効な場合が多い。
【００７６】
上記した有機半導体層２が形成される基材の表面処理としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン等による自己組織化単分子膜処理；ポリマー等による表面処理；塩酸、硫酸、酢酸等の酸による酸処理；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等のアルカリによるアルカリ処理；オゾン処理；フッ素化処理；酸素プラズマやアルゴンプラズマ等のプラズマによるプラズマ処理；ラングミュア・ブロジェット膜の形成処理；その他の絶縁体や半導体の薄膜を形成する処理；機械的処理；コロナ放電等の電気的処理；繊維等を利用したラビング処理等、及び、これら処理の組み合わせを挙げることができる。
【００７７】
図１に示した有機トランジスタ１０Ａ乃至１０Ｆにおいて、基材に各種の層を設ける方法（基板６上に絶縁体層４を設ける方法、基板６上に有機半導体層２を設ける方法、絶縁体層４上に有機半導体層２を設ける方法等）としては、例えば真空蒸着法、塗布法、印刷法、ゾルゲル法等の各種方法が適宜採用できる。
【００７８】
次に、本発明に係る有機トランジスタの製造方法について説明する。ここでは、図１（ｂ）に示す態様例のトップコンタクト−ボトムゲート型有機トランジスタ１０Ｂについて例示する。この製造方法は、前述の有機トランジスタ１０Ａ，１０Ｃ乃至１０Ｆ等の他の態様の有機トランジスタにも同様に適用しうるものである。図２は、本発明に係る有機トランジスタの一態様例を製造する為の工程を示す概略図である。
【００７９】
（１）基板６の表面処理
本発明に係る有機トランジスタ１０Ｂの製造方法では、まず基板６を用意し（図２（ａ）参照）、基板６上に必要な各種の層や電極を設けることで有機トランジスタ１０Ｂを作製する。基板６としては、前述した材料が用いられる。この基板６上に前述の表面処理等を行うことも可能である。基板６の厚みは、必要な機能を妨げない範囲で薄い方が好ましい。基板６の厚みは、基板６を構成する材料によっても異なるが、通常は、１μｍ乃至１０ｍｍであり、好ましくは５μｍ乃至５ｍｍである。また、必要に応じて、基板６に電極の機能を持たせるようにすることもできる。
【００８０】
（２）ゲート電極５の形成
次に、基板６上にゲート電極５を形成する（図２（ｂ）参照）。ゲート電極５を構成する材料としては、前述した材料が用いられる。ゲート電極５を形成する方法としては、各種の方法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、熱転写法、印刷法、ゾルゲル法等が採用できる。ゲート電極５を構成する材料（電極材料）の層を形成する場合、又はその層を形成した後に、必要に応じて所望の形状となるように層をパターニングすることが好ましい。層のパターニングの方法としても、各種の方法を用いうるが、例えば、フォトレジストのパターニングとエッチングとを組み合わせたフォトリソグラフィー法等が挙げられる。また、シャドウマスクを用いた蒸着法：スパッタ法；インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法；マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィーの手法；又はこれら手法を複数組み合わせた手法を利用して、層をパターニングすることも可能である。ゲート電極５の厚みは、ゲート電極５を構成する材料によっても異なるが、通常は、０．１ｎｍ乃至１０μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ乃至５μｍであり、より好ましくは１ｎｍ乃至３μｍである。また、単一の導電性基板がゲート電極５と基板６とを兼ねるような場合には、その単一の導電性基板の厚みは、上述したゲート電極５の厚みの範囲より厚くてもよい。
【００８１】
（３）絶縁体層４の形成
次に、ゲート電極５上に絶縁体層４を形成する（図２（ｃ）参照）。絶縁体層４を構成する材料としては、前述した材料が用いられる。絶縁体層４の形成には、各種の方法を用いることができる。絶縁体層４の形成に用いることができる方法としては、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、キャスト、バーコート、ブレードコーティング等の塗布法；スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット等の印刷法；真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法、ＣＶＤ法等のドライプロセス法等の各種の方法が挙げられる。絶縁体層４の形成方法として、その他、ゾルゲル法；アルミニウム上にアルマイト形成する方法や、シリコン上に酸化珪素を形成する方法のように金属又は半金属の表層を熱酸化法等により酸化させて酸化物膜を形成する方法等も採用できる。
【００８２】
なお、絶縁体層４と有機半導体層２とが接する部分においては、絶縁体層４と有機半導体層２との界面で有機半導体層２を構成する分子、例えば、上記式（１）で表される有機化合物の分子を良好に配向させるために、絶縁体層４に所定の表面処理を行うこともできる。絶縁体層４の表面処理の手法としては、基板６の表面処理と同様のものを用いることができる。絶縁体層４の厚みは、絶縁体層４の電気容量をあげることで、取り出す電気量を増やすことができるため、できるだけ薄いことが好ましい。ただし、絶縁体層４の厚みが薄いほどリーク電流が増えるため、絶縁体層４の厚みは、その機能を損なわない範囲で薄い方が好ましい。絶縁体層４の厚みは、通常は０．１ｎｍ乃至１００μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ乃至５０μｍであり、より好ましくは５ｎｍ乃至１０μｍである。
【００８３】
（４）有機半導体層２の形成
上記一般式（１）にて表される本発明に係る有機化合物を含む有機半導体材料は、有機半導体層２の形成に使用される（図２（ｄ）参照）。有機半導体層２を形成する方法としては、前述した各種の有機薄膜の形成方法を用いることができる。有機薄膜の形成方法として前述した塗布法を用いる場合、本発明の式（１）で表される有機化合物を含有する有機半導体材料又はトランジスタ材料を含有する半導体デバイス作製用インクを、基板６、絶縁体層４、ソース電極１、ドレイン電極３等に塗布し、乾燥させる。この方法により作製される有機半導体層２の膜厚は、機能を損なわない範囲で、薄い方が好ましい。膜厚が厚くなると漏れ電流が大きくなる懸念がある。有機半導体層２の厚みは、通常は１ｎｍ乃至１μｍであり、好ましくは５ｎｍ乃至５００ｎｍ、より好ましくは１０ｎｍ乃至３００ｎｍである。
【００８４】
（５）有機半導体層２の後処理
このように形成された有機半導体層２（図２（ｄ）参照）は、後処理によりさらに特性を改良することが可能である。例えば、熱処理を行うことで、成膜時に生じた膜中の歪みが緩和されること、ピンホールが低減されること、膜中の配列・配向が制御できること等の理由により、有機トランジスタの特性の向上や安定化を図ることができる。本発明に係る有機トランジスタの作製に際しては、この様な熱処理を行うことが特性の向上のために効果的である。当該熱処理は有機半導体層２を形成した後に基板６を加熱することによって行う。熱処理の温度は特に制限は無いが通常、室温から２００℃程度で、好ましくは４０乃至１５０℃、更に好ましくは４５乃至１２０℃である。この時の熱処理時間については特に制限は無いが通常１０秒から２４時間、好ましくは３０秒から３時間程度である。その時の雰囲気は大気中でもよいが、窒素やアルゴン等の不活性雰囲気下でもよい。その他、溶媒蒸気による膜形状のコントロール等が可能である。
【００８５】
また、その他の有機半導体層２の後処理方法として、酸素、水素等の酸化性若しくは還元性の気体、又は酸化性若しくは還元性の液体等を用いて処理することにより、酸化又は還元による特性変化を誘起することもできる。このような後処理方法は、例えば、膜中のキャリア密度の増加又は減少を目的として実施される。
【００８６】
また、ドーピングと呼ばれる手法において、微量のドーパント（元素、原子団、分子、又は高分子）を有機半導体層２に添加することにより、有機半導体層２の特性を変化させることができる。例えば、酸素等の酸化性気体；水素等の還元性気体；塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸；ＰＦ５、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；テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）やフタロシアニン等のドナー化合物等のドーパントを有機半導体層２にドーピングすることができる。これは、有機半導体層２にガス状態のドーパントを接触させる方法（ドーパントがガスである場合）、溶液状態のドーパントに有機半導体層２を浸す方法（ドーパントが溶液状態である場合）、電気化学的なドーピング処理をする方法等により達成できる。これらのドーパントは、必ずしも有機半導体層２の形成後に添加しなくてもよく、有機半導体層２の材料（有機半導体材料）の合成時に添加したり、薄膜形成用組成物を用いて有機半導体層２を形成する場合には、その薄膜形成用組成物に添加したり、有機半導体層２を形成する工程段階で添加したりしてもよい。また、有機半導体層２を形成する材料（有機半導体材料）にドーパントを添加して共蒸着したり、有機半導体層２を形成する時の周囲の雰囲気にドーパントを混合したり（ドーパントを存在させた環境下で有機半導体層２を形成する）、さらにはドーパントのイオンを真空中で加速して有機半導体層２に衝突させてドーピングしたりすることも可能である。
【００８７】
これらのドーピングの効果としては、キャリア密度の増加あるいは減少による電気伝導度の変化、キャリアの極性の変化（ｐ型、ｎ型）、フェルミ準位の変化等が挙げられる。
【００８８】
（６）ソース電極１及びドレイン電極３の形成
次に、有機半導体層２上にソース電極１及びドレイン電極３を形成する（図２（ｅ）参照）。ソース電極１及びドレイン電極３の形成方法等は、ゲート電極５の形成方法等に準じたものとすることができる。また、ソース電極１及びドレイン電極３の形成においては、有機半導体層２との接触抵抗を低減するために、各種の添加剤等を用いることが可能である。
【００８９】
（７）保護層７の形成
上述したソース電極１及びドレイン電極３を形成する工程で、有機トランジスタ１０Ｂ（図１（ｂ）参照及び図２（ｅ）参照）が完成するが、必要に応じて、ソース電極１及びドレイン電極３の形成後に、有機半導体層２の上面で露出している部分、ソース電極１の上面、及びドレイン電極３の上面に保護層７を形成してもよい（図２（ｆ）参照）。有機半導体層２の上面で露出している部分、ソース電極１の上面、及びドレイン電極３の上面の上に保護層７を形成することで、外気の影響を最小限にでき、また、有機トランジスタ１０Ｂの電気的特性を安定化できるという利点がある。
【００９０】
保護層７の材料としては、前述のものが使用される。また、保護層７の厚みは、その目的に応じて任意の厚みを採用できるが、通常は１００ｎｍ乃至１ｍｍである。保護層７を形成する方法としては、各種の方法を採用しうるが、保護層７が樹脂からなる場合には、例えば、樹脂を含有する溶液を塗布した後に乾燥させて樹脂層とする方法；樹脂のモノマーを塗布あるいは蒸着した後に重合させる方法等が挙げられる。樹脂層の形成後に架橋処理を行ってもよい。保護層７が無機物からなる場合には、保護層７を形成する方法として、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の真空プロセスによる形成方法；ゾルゲル法等の溶液プロセスによる形成方法等も用いることができる。
【００９１】
有機トランジスタにおいては、有機半導体層２上の他、各構成要素の間にも、必要に応じて保護層７を設けることができる。そのような保護層７は有機トランジスタの電気的特性の安定化に役立つ場合がある。
【００９２】
本発明に係る有機トランジスタは、有機半導体層２を構成する材料として、上記式（１）で表される有機化合物を含む有機半導体材料を用いるため、比較的低温プロセスで有機トランジスタを製造することが可能である。従って、本発明に係る有機トランジスタには、高温にさらされる条件下では使用できなかったプラスチック板やプラスチックフィルム等のフレキシブルな材料も基板６として用いることができる。その結果、本発明に係る有機トランジスタは、フレキシブルな材料を基板６として用いることで、軽量で柔軟性に優れた壊れにくい有機半導体デバイスを実現することが可能となる。従って、本発明に係る有機半導体デバイスは、アクティブマトリクス型のディスプレイのスイッチングデバイス等としても好適に利用することができる。
【００９３】
本発明に係る有機トランジスタは、メモリー回路デバイス、信号ドライバー回路デバイス、信号処理回路デバイス等の、デジタルデバイス又はアナログデバイスとしても利用できる。さらにこれらを組み合わせることにより、ディスプレイや、ＩＣ（集積回路）カードや、ＩＣタグ等の作製が可能となる。さらに、本発明に係る有機トランジスタは、化学物質等の外部刺激によりその特性に変化を起こすことができるので、センサーとしての利用も可能である。
【００９４】
（有機太陽電池デバイス）
本発明の一般式（１）で表わされる有機化合物を用いて、フレキシブルで低コストの有機太陽電池デバイスを簡便に作製することができる。有機太陽電池デバイスは、固体デバイスであるため柔軟性や寿命向上の点で有利であることが特長である。従来は、導電性ポリマーやフラーレン等を組み合わせた有機薄膜半導体を用いる太陽電池の開発が主流であったが、発電変換効率が問題となっている。
【００９５】
一般に、有機太陽電池デバイスの構成はシリコン系の太陽電池と同様に、発電を行う層（発電層）を陽極と陰極とではさみ、光を吸収することで発生した正孔と電子を各電極で受け取ることで太陽電池として機能する。その発電層はｐ型のドナー材料とｎ型のアクセプター材料及びバッファー層等のその他の材料で構成されおり、その材料に有機材料が用いられているものを有機太陽電池という。
【００９６】
構造としては、ショットキー接合、ヘテロ接合、バルクヘテロ接合、ナノ構造接合、ハイブリッド等が挙げられ、各材料が効率的に入射光を吸収し、電荷を発生させ、発生した電荷（正孔と電子）を分離・輸送・収集することで太陽電池として機能する。
【００９７】
図３に、ヘテロ接合型の有機太陽電池デバイスの態様例（有機太陽電池デバイス２０）の概略断面図を示す。
【００９８】
有機太陽電池デバイス２０は、基板２１と、基板２１の上面上に形成された陽極２２と、陽極２２の上面上に形成された発電層２３と、発電層２３の上面上に形成された陰極２４とを備えており、発電層２３が、陽極２２の上面上に形成されたｐ型層２３１と、ｐ型層２３１の上面上に形成されたｎ型層２３２と、ｎ型層２３２の上面上に形成されたバッファー層２３３とで構成されている。
【００９９】
次に、図３に示す有機太陽電池デバイス２０を例に、有機太陽電池デバイスにおける各構成要素について説明する。
【０１００】
基板２１の材料としては、先に述べた有機トランジスタ１０Ａ〜１０Ｄ及び１０Ｆの基板６と同様のものを使用できる。
【０１０１】
有機太陽電池デバイス２０における陽極２２及び陰極２４を構成する材料としては、先に述べた有機トランジスタ１０Ａ〜１０Ｆのソース電極１、ドレイン電極３、及びゲート電極５を構成する材料と同様のものを使用できる。陽極２２及び陰極２４は、光を効率的に取り込む必要があるため、発電層２３の吸収波長領域で透明性を有することが望ましい。また、有機太陽電池デバイス２０が良好な太陽電池特性を有するためには、陽極２２及び陰極２４では、シート抵抗が２０Ω／□以下であり、且つ、光の透過率が８５％以上であることが好ましい。
【０１０２】
発電層２３は、本発明の一般式（１）で表される有機化合物を含む有機薄膜からなる層のみで構成された単層構造であっても、本発明の一般式（１）で表される有機化合物を含む有機薄膜からなる層を含む複数の層で構成された多層構造であってもよいが、一般的に、発電層２３は、ｐ型のドナー材料からなるｐ型層２３１と、ｎ型のアクセプター材料からなるｎ型層２３２層と、バッファー層２３３とで構成されている。
【０１０３】
ｐ型層２３１を構成するｐ型のドナー材料としては、基本的に正孔を輸送できる化合物が挙げられ、具体的には、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリアニリン誘導体等のπ共役型ポリマー；カルバゾールやその他複素環側鎖にもつポリマーが挙げられる。また、ｐ型のドナー材料としては、ペンタセン誘導体、ルブレン誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、インジゴ誘導体、キナクリドン誘導体、メロシアニン誘導体、シアニン誘導体、スクアリウム誘導体、ベンゾキノン誘導体等の低分子化合物も挙げられる。
【０１０４】
ｎ型層２３２を構成するｎ型のアクセプター材料としては、本発明の一般式（１）で表される有機化合物を含むｎ型のアクセプター材料を用いることができる。すなわち、ｎ型層２３２は、本発明の一般式（１）で表される有機化合物を含む有機薄膜で構成されている。ｎ型層２３２を構成するｎ型のアクセプター材料としては、本発明の一般式（１）で表される有機化合物を単独で使用してもよいし、本発明の一般式（１）で表される有機化合物と、他のアクセプター材料とを混合して使用してよい。混合する他のアクセプター材料としては、基本的に電子を輸送できる化合物であり、ピリジン又はその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、キノリン又はその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ベンゾフェナンスロリン類又はその誘導体を持つポリマー、シアノポリフェニレンビニレン誘導体（ＣＮ−ＰＰＶ等）等の高分子材料；フッ素化フタロシアニン誘導体、ペリレン誘導体、ナフタレン誘導体、バソキュプロイン誘導体、Ｃ６０やＣ７０、ＰＣＢＭ等のフラーレン誘導体等の低分子材料等が挙げられる。
【０１０５】
ｐ型のドナー材料及びｎ型のドナー材料としては、それぞれ、光を効率的に吸収し、電荷を発生させることができるものが好ましく、且つ、吸光係数が高いものが好ましい。
【０１０６】
バッファー層２３３の材料としては、銅フタロシアニン、三酸化モリブデン、カルシウム、酸化ニッケル、フッ化リチウム、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）等が挙げられる。
【０１０７】
有機太陽電池デバイス２０における発電層２３用の薄膜の形成方法としては、前述した有機トランジスタにおける有機半導体層の形成方法と同様の方法を採用できる。発電層２３の厚みは、有機太陽電池デバイスの構成によって異なるが、厚いほど、光を十分に吸収するため及び短絡を防ぐことができ、薄いほど、発生した電荷を輸送する距離を短くすることができる。このため、発電層２３の厚みは、１０乃至５００ｎｍ程度であることが好ましい。
【０１０８】
（光電変換デバイス）
本発明の有機半導体デバイスは、本発明の一般式（１）で表わされる有機化合物の半導体特性を利用することにより、光電変換デバイスとして利用可能である。
【０１０９】
光電変換デバイスとしては、固体撮像デバイスであるイメージセンサとして、動画や静止画等の映像信号をデジタル信号へ変換する機能を有する電荷結合デバイス（ＣＣＤ）等が挙げられる。本発明の一般式（１）で表わされる有機化合物を含む有機半導体材料は、安価であり、大面積化加工性や、有機物固有のフレキシブル機能性等を活かすことにより光電変換デバイスの材料としての利用が期待される。光電変換デバイスとして、図３に示す有機太陽電池デバイス２０と同様の構造を使用することができる。
【０１１０】
（有機ＥＬデバイス）
本発明の有機半導体デバイスは、有機ＥＬデバイスとして利用可能である。
【０１１１】
有機ＥＬデバイスは、固体で自己発光型の大面積カラー表示や照明等の用途に利用できることが注目され、数多くの開発がなされている。有機ＥＬデバイスの構成としては、陰極と陽極からなる対向電極の間に、発光層及び電荷輸送層の２層を有する構造のもの；対向電極の間に積層された電子輸送層、発光層及び正孔輸送層の３層を有する構造のもの；及び３層以上の層を有する構造のもの等が知られており、また発光層が単層であるもの等が知られている。
【０１１２】
本発明の有機半導体デバイスを、有機ＥＬデバイスとして利用する場合において、一般式（１）で表わされる有機化合物を含む有機薄膜は、上記電荷輸送層、又は、電子輸送層として機能し得る。
【０１１３】
（有機半導体レーザーデバイスについて）
本発明の一般式（１）で表わされる有機化合物は、半導体特性を有する化合物であることから、有機半導体レーザーデバイスとしての利用が期待される。
【０１１４】
すなわち、本発明の有機半導体デバイスに、共振器構造を組み込み、効率的にキャリアを注入して励起状態の密度を十分に高めることができれば、光が増幅されレーザー発振にいたることが期待される。従来、光励起によるレーザー発振が観測されるのみで、電気励起によるレーザー発振に必要とされる、高密度のキャリアを有機半導体デバイスに注入し、高密度の励起状態を発生させるのは非常に困難と提唱されているが、本発明の一般式（１）で表わされる化合物を含有する有機薄膜を含む有機半導体デバイスを用いることで、高効率な発光（電界発光）が起こる可能性が期待される。
【実施例】
【０１１５】
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限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は特に指定しない限り質量部を示す。「Ｍ」はモル濃度（ｍｏｌ／ｌ）を示す。また、反応温度は、特に断りのない限り反応系内の内温を記載した。【０１１６】
以下の合成例で得られた各種の化合物は、必要に応じてＥＳ−ＭＳスペクトル（エレクトロスプレー質量分析スペクトル）、プロトン核磁気共鳴分光スペクトル等のスペクトルを分析することにより、その構造式を確認した。これらスペクトルの測定に使用した測定機器は、以下の通りである。【０１１７】
ＥＳ−ＭＳスペクトル：ガスクロマトグラフ質量分析計（株式会社島津製作所製、型式名「ＧＣＭＳ−ＱＰ２０１０ＳＥ」）
プロトン核磁気共鳴分光（以下、適宜、「１Ｈ−ＮＭＲ」という）スペクトル：核磁気共鳴装置（日本電子株式会社製、型式名「ＪＮＭ−Ｌａｍｂｄａ  ４００」）【０１１８】
〔実施例１〕（上記具体例の式（１４）で表される本発明の一例の有機化合物の合成）
（工程１）下記式（ａ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ａ）で表される中間体化合物を合成した。【０１１９】
【化１５】
0006558777.tif 000016
【０１２０】
具体的には、窒素雰囲気下、−２０℃において、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン２．０部（８．３ｍｍｏｌ）を塩化メチレン１５０ｍｌに溶解して得られた溶液に、塩化アルミニウム４．０部（３０．０ｍｍｏｌ）を加えて、反応液を得た。反応液を−７０℃まで冷却し、シクロヘキサンカルボニルクロリド４．９部（３３．４ｍｍｏｌ）を反応液に滴下し、−７０℃で１．５時間撹拌した後、水７５ｍｌを加えてクエンチした。水を加えた反応液を室温に戻して固体を析出させ、析出した固体を濾取した。濾取した固体を水及びメタノールで洗浄し、粗生成物を得た。粗生成物をトルエン及びエタノールの混合溶媒で再結晶し、上記式（ａ）で表される中間体化合物２．４部（収率８１％）を白色固体として得た。【０１２１】
上記式（ａ）で表される中間体化合物のＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は、以下のとおりであった。
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝３５０（Ｍ＋）【０１２２】
（工程２）式（１４）で表される有機化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、工程１で得られた式（ａ）で表される中間体化合物から式（１４）で表される有機化合物を合成した。【０１２３】
【化１６】
0006558777.tif 000017
【０１２４】
具体的には、窒素雰囲気下、工程１で得られた上記式（ａ）で表される中間体化合物１．４０部（４．０ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム０．６１部（１１．０ｍｍｏｌ）、ジエチレングリコール９２ｍｌ、及びヒドラジン１水和物６．１ｍｌ（５１．０ｍｍｏｌ）を混合し、混合物を得た。得られた混合物を、１００℃に加熱して１時間撹拌した後、２１０℃に加熱して５時間撹拌した。その後、混合物を室温まで冷却し、固体を濾取した。得られた固体を水及びメタノールで洗浄した後、２回昇華精製を行い、上記式（１４）で表される有機化合物０．９８部（収率７３％）を白色固体として得た。【０１２５】
上記式（１４）で表される有機化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトル及びＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は、以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９２−１．０５（ｍ，２Ｈ），１．１５−１．２８（ｍ，３Ｈ），１．５５−１．８６（ｍ，６Ｈ），２．６４（ｄ，２Ｈ），７．２５（ｄｄ，１Ｈ），７．３６−７．４７（ｍ，２Ｈ），７．６８（ｄ，１Ｈ），７．７８（ｄ，１Ｈ），７．８６（ｄｄ，１Ｈ），７．９１（ｄｄ，１Ｈ）；
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝３５０（Ｍ＋）【０１２６】
〔実施例２〕（上記具体例の式（２０）で表される本発明の一例の有機化合物の合成）
（工程３）下記式（ｂ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｂ）で表される中間体化合物を合成した。【０１２７】
【化１７】
0006558777.tif 000018
【０１２８】
具体的には、窒素雰囲気下、−２０℃において、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン２．０部（８．３ｍｍｏｌ）を塩化メチレン１５０ｍｌに溶解して得られた溶液に、塩化アルミニウム４．０部（３０．０ｍｍｏｌ）を加えて、反応液を得た。反応液を−７０℃まで冷却し、シクロヘキシルアセチルクロリド５．３部（３３．１ｍｍｏｌ）を反応液に滴下し、−７０℃で１．５時間撹拌した後、水７５ｍｌを加えてクエンチした。水を加えた反応液を室温に戻して固体を析出させ、析出した固体を濾取した。濾取した固体を水及びメタノールで洗浄し、粗生成物を得た。粗生成物をトルエン及びエタノールの混合溶媒で再結晶し、上記式（ｂ）で表される中間体化合物２．２部（収率７３％）を白色固体として得た。【０１２９】
上記式（ｂ）で表される中間体化合物のＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は、以下のとおりであった。
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝３６４（Ｍ＋）【０１３０】
（工程４）式（２０）で表される有機化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、工程３で得られた式（ｂ）で表される中間体化合物から式（２０）で表される有機化合物を合成した。【０１３１】
【化１８】
0006558777.tif 000019
【０１３２】
具体的には、窒素雰囲気下、工程３で得られた上記式（ｂ）で表される中間体化合物１．４６部（４．０ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム０．６１部（１１．０ｍｍｏｌ）、ジエチレングリコール９２ｍｌ、及びヒドラジン１水和物６．１ｍｌ（５１．０ｍｍｏｌ）を混合し、混合物を得た。得られた混合物を、１００℃に加熱して１時間撹拌した後、２１０℃に加熱して５時間撹拌した。その後、混合物を室温まで冷却し、固体を濾取した。得られた固体を水及びメタノールで洗浄した後、２回昇華精製を行い、上記式（２０）で表される有機化合物１．１２部（収率８０％）を白色固体として得た。【０１３３】
上記式（２０）で表される有機化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトル及びＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９２−１．０５（ｍ，２Ｈ），１．１５−１．３９（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．８５（ｍ，７Ｈ），２．７９（ｑｕａｒｔ，２Ｈ），７．３０（ｄｄ，１Ｈ），７．３８−７．４８（ｍ，２Ｈ），７．７４（ｓ，１Ｈ），７．８０（ｄ，１Ｈ），７．８８（ｄ，１Ｈ），７．９２（ｄ，１Ｈ）；
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝３５０（Ｍ＋）【０１３４】
〔実施例３〕（上記具体例の式（９２）で表される本発明の一例の化合物の合成）
（工程５）下記式（ｅ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｅ）で表される中間体化合物を合成した。【０１３５】
【化１９】
0006558777.tif 000020
【０１３６】
具体的には、窒素雰囲気下、マグネシウム２．２部（９０ｍｍｏｌ）、臭化リチウム５．４部（６２ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン２０ｍｌを混合し、そこへシクロヘキシルエチルブロミド１４部（７５ｍｍｏｌ）を滴下し、６０℃で２時間加熱してグリニャール試薬（シクロヘキシルエチルマグネシウムブロミド）を調製した。このグリニャール試薬を、２−ブロモ−６−メトキシナフタレン７．３部（３１ｍｍｏｌ）及び塩化［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］ニッケル(II)錯体０．８５部（１．６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１５０ｍｌに溶解して得られた溶液に滴下した後、２時間加熱還流させた。反応液を室温まで冷却した後、反応液に水を加えてクエンチした。水を加えた反応液から有機層をクロロホルムで抽出し、溶媒（テトラヒドロフラン及びクロロホルム）を留去した後、１７０℃に加熱しながら不純物を減圧除去して、上記式（ｅ）で表される中間体化合物５．５部（収率６９％）を白色固体として得た。【０１３７】
上記式（ｅ）で表される中間体化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．８９−１．０２（ｍ，２Ｈ），１．１０−１．３５（ｍ，４Ｈ），１．５４−１．８３（ｍ，７Ｈ），２．７４（ｔ，２Ｈ），３．９１（ｓ，３Ｈ），７．０８−７．１３（ｍ，２Ｈ），７．２９（ｄｄ，１Ｈ），７．５３（ｓ，１Ｈ），７．６４−７．６８（ｍ，２Ｈ）【０１３８】
（工程６）下記式（ｆ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｅ）で表される中間体化合物から下記式（ｆ）で表される中間体化合物を合成した。【０１３９】
【化２０】
0006558777.tif 000021
【０１４０】
具体的には、窒素雰囲気下、工程５で得られた式（ｅ）で表される中間体化合物３．９部（１５ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２００ｍｌに溶解して得られた溶液を−４０℃に冷却し、そこにｎ−ブチルリチウムの１．６Ｍヘキサン溶液１４ｍｌ（２３ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を、室温で１時間撹拌した後、０℃に冷却し、ジメチルジスルフィド２．２部（２３ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で１７．５時間撹拌した。その後、反応溶液に水を加えてクエンチした。水を加えた反応溶液から有機層を塩化メチレンで抽出した後、有機層を減圧濃縮することにより有機溶媒（テトラヒドロフラン、ヘキサン、及び塩化メチレン）を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，溶媒クロロホルム）で精製し、下記式（ｆ）で表される中間体化合物２．９部（収率６２％）を白色固体として得た。【０１４１】
この式（ｆ）で表される中間体化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９０−１．０２（ｍ，２Ｈ），１．１２−１．３５（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．８２（ｍ，７Ｈ），２．５５（ｓ，３Ｈ），２．７４（ｔ，２Ｈ），３．９９（ｓ，３Ｈ），７．０５（ｓ，１Ｈ），７．３５（ｄｄ，１Ｈ），７．４１（ｓ，１Ｈ），７．４８（ｓ，１Ｈ），７．６２（ｄ，１Ｈ）【０１４２】
（工程７）下記式（ｇ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｆ）で表される中間体化合物から下記式（ｇ）で表される中間体化合物を合成した。【０１４３】
【化２１】
0006558777.tif 000022
【０１４４】
具体的には、窒素雰囲気下、工程６で得られた式（ｆ）で表される中間体化合物２．６部（８．３ｍｍｏｌ）を塩化メチレン２５ｍｌに溶解して得られた溶液を−７８℃に冷却し、そこに三臭化ホウ素の４Ｍ塩化メチレン溶液４．３ｍｌ（１７ｍｍｏｌ）を滴下した。その後、反応溶液を室温で１９時間撹拌した後、反応溶液に水を加えてクエンチした。水を加えた反応溶液から有機層を塩化メチレンで抽出した後、有機層を減圧濃縮することにより有機溶媒（塩化メチレン）を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：クロロホルム）で精製し、下記式（ｇ）で表される中間体化合物２．４部（収率９６％）を白色固体として得た。【０１４５】
この式（ｇ）で表される中間体化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．８９−１．０２（ｍ，２Ｈ），１．１０−１．３５（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．８３（ｍ，７Ｈ），２．４２（ｓ，３Ｈ），２．７３（ｔ，２Ｈ），６．５６（ｓ，１Ｈ），７．２７−７．２９（ｍ，２Ｈ），７．４８（ｓ，１Ｈ），７．６０（ｄ，１Ｈ），７．９４（ｓ，１Ｈ）【０１４６】
（工程８）下記式（ｈ）で表される中間体化合物の合成【０１４７】
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｇ）で表される中間体化合物から下記式（ｈ）で表される中間体化合物を合成した。
【化２２】
0006558777.tif 000023
【０１４８】
具体的には、窒素雰囲気下、工程７で得られた式（ｇ）で表される中間体化合物２．２部（７．３ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン２．２部（２２ｍｍｏｌ）を塩化メチレン２５ｍｌに溶解して得られた溶液を０℃に冷却し、無水トリフルオロメタンスルホン酸４．２部（１５ｍｍｏｌ）を前記溶液に滴下した後、室温で１７時間撹拌した。反応溶液を水でクエンチした。その後、反応溶液から有機層を塩化メチレンで抽出した後、有機層を減圧濃縮することにより有機溶媒（塩化メチレン）及びトリエチルアミンを除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：クロロホルム）で精製し、下記式（ｈ）で表される中間体化合物３．２部（収率９４％）を白色固体として得た。【０１４９】
この式（ｈ）で表される中間体化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９１−１．０３（ｍ，２Ｈ），１．１３−１．３５（ｍ，４Ｈ），１．５６−１．８３（ｍ，７Ｈ），２．６０（ｓ，３Ｈ），２．７８（ｔ，２Ｈ），７．３３−７．３７（ｍ，１Ｈ），７．５７（ｓ，１Ｈ），７．６３（ｓ，１Ｈ），７．６７（ｓ，１Ｈ），７．６８（ｓ，１Ｈ），７．７２（ｄ，１Ｈ）【０１５０】
（工程９）下記式（ｉ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｈ）で表される中間体化合物から下記式（ｉ）で表される中間体化合物を合成した。【０１５１】
【化２３】
0006558777.tif 000024
具体的には、窒素雰囲気下、工程８で得られた式（ｈ）で表される中間体化合物０．６１部（１．４ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）錯体０．０８１部（０．０７ｍｍｏｌ）、塩化リチウム０．２４部（５．６ｍｍｏｌ）、３−メチルチオ−２−ナフチル  トリフルオロメタンスルホネート１．３５部（４．２ｍｍｏｌ）、及びｔｒａｎｓ−１，２−ビス（トリブチルスタニル）エチレン１．７部（２．８ｍｍｏｌ）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３０ｍｌに加え、１００℃で２４時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、水を加えてクエンチした。その後、水を加えた反応溶液から有機層をトルエンで抽出した。有機層を減圧濃縮することにより有機溶媒（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド及びトルエン）を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：クロロホルム）で精製し、下記式（ｉ）で表される中間体化合物０．１５部（収率２２％）を黄色固体として得た。【０１５２】
この式（ｉ）で表される中間体化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトル及びＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９２−１．０３（ｍ，２Ｈ），１．１５−１．３７（ｍ，４Ｈ），１．５７−１．８５（ｍ，７Ｈ），２．５９（ｓ，６Ｈ），２．７８（ｔ，２Ｈ），７．２７−７．３０（ｍ，１Ｈ），７．４１−７．４８（ｍ，２Ｈ），７．５２（ｓ，１Ｈ），７．５９−７．６８（ｍ，２Ｈ），７．７２−７．８０（ｍ，２Ｈ），７．８２−７．９２（ｍ，１Ｈ），８．０５−８．０７（ｍ，１Ｈ），８．１０（ｓ，１Ｈ）；
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝４８２（Ｍ＋）【０１５３】
（工程１０）式（９２）で表される有機化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｉ）で表される中間体化合物から式（９２）で表される有機化合物を合成した。【０１５４】
【化２４】
0006558777.tif 000025
【０１５５】
具体的には、窒素雰囲気下、工程９で得られた式（ｉ）で表される中間体化合物０．１４部（０．２９ｍｍｏｌ）、ヨウ素２．２部（９．３ｍｍｏｌ）、及びクロロホルム９ｍｌの混合物を１００℃で７時間加熱還流した。混合物を室温まで冷却した後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液でヨウ素をクエンチした。その後、混合物から有機層を分液し、有機層から有機溶媒（クロロホルム）を減圧除去して固体を得た。得られた固体を２回昇華精製することで、式（９２）で表される有機化合物９５ｍｇ（収率７３％）を黄色固体として得た。【０１５６】
この式（９２）で表される化合物のＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝４５０（Ｍ＋）【０１５７】
〔実施例４〕（上記具体例の式（６８）で表される本発明の一例の有機化合物の合成）
（工程１１）下記式（ｊ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｊ）で表される中間体化合物を合成した。【０１５８】
【化２５】
0006558777.tif 000026
【０１５９】
具体的には、実施例２と同様にして得た上記式（２０）で表される有機化合物１．１部（３．２ｍｍｏｌ）を塩化メチレン１００ｍｌに溶解して溶液を得た後、氷浴で冷やした上記溶液に、臭素０．６部（３．５ｍｍｏｌ）を塩化メチレン１０ｍｌに溶解した溶液を滴下して、反応液を得た。反応液を室温に戻し、室温で１５時間撹拌した後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加えてクエンチした。反応液を濃縮して固体を析出させ、析出した固体を濾取した。濾取した固体を水及びメタノールで洗浄し、粗生成物を得た。粗生成物をクロロホルム及びエタノールの混合溶媒で再結晶し、上記式（ｊ）で表される中間体化合物０．６部（収率４５％）を白色固体として得た。【０１６０】
この式（ｊ）で表される中間体化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトル及びＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９１−１．０２（ｍ，２Ｈ），１．１３−１．３６（ｍ，４Ｈ），１．５２−１．８３（ｍ，７Ｈ），２．７８（ｔ，３Ｈ），７．２９（ｄｄ，１Ｈ），７．５５（ｄｄ，１Ｈ），７．７２（ｓ，１Ｈ），７．７２（ｄ，１Ｈ），７．７８（ｄ，１Ｈ），８．０４（ｄ，１Ｈ）
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝４２８（Ｍ＋）【０１６１】
（工程１２）式（６８）で表される有機化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、工程１１で得られた式（ｊ）で表される中間体化合物から式（６８）で表される有機化合物を合成した。【０１６２】
【化２６】
0006558777.tif 000027
【０１６３】
具体的には、窒素雰囲気下、工程１１で得られた上記式（ｊ）で表される中間体化合物０．５４部（１．３ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸０．１８部（１．５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．３５部（２．５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）錯体０．０７３部（０．０６ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５０ｍｌ、及び水２．５ｍｌの混合物を９０℃に加熱し１６時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却し、１Ｍの塩酸水溶液１００ｍｌ中に加えて固体を析出させ、析出した固体を濾取した。濾取した固体を水及びメタノールで洗浄し、粗生成物を得た。粗生成物をクロロホルム及びエタノールの混合溶媒で再結晶し、上記式（６８）で表される有機化合物０．４部（収率７５％）を白色固体として得た。【０１６４】
この式（６８）で表される有機化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトル及びＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．９１−１．０２（ｍ，２Ｈ），１．１１−１．３７（ｍ，４Ｈ），１．５２−１．８４（ｍ，７Ｈ），２．７８（ｔ，２Ｈ），７．２９（ｄｄ，１Ｈ），７．３５−７．４１（ｍ，１Ｈ），７．４６−７．５１（ｍ，２Ｈ），７．６７−７．７１（ｍ，２Ｈ），７．６９（ｄ，１Ｈ），７．７３（ｄ，１Ｈ），７．７９（ｄ，１Ｈ），７．９２（ｄ，１Ｈ），８．１１（ｄ，１Ｈ）
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝４２６（Ｍ＋）【０１６５】
〔実施例５〕（上記具体例の式（３２）で表される本発明の一例の有機化合物の合成）
（工程１３）下記式（ｋ）で表される中間体化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、下記式（ｋ）で表される中間体化合物を合成した。【０１６６】
【化２７】
0006558777.tif 000028
【０１６７】
具体的には、窒素雰囲気下、−２０℃において、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン６．０部（２５．０ｍｍｏｌ）を塩化メチレン２０ｍｌに溶解して得られた溶液に、塩化アルミニウム１２．３部（９２．５ｍｍｏｌ）を加えて、反応液を得た。反応液を−７０℃まで冷却し、シクロヘキサンブタノイルクロリド２０．８部（１１０ｍｍｏｌ）を反応液に滴下し、−７０℃で１．５時間撹拌した後、水２１０ｍｌを加えてクエンチした。水を加えた反応液を室温に戻して固体を析出させ、析出した固体を濾取した。濾取した固体を水及びメタノールで洗浄し、粗生成物を得た。粗生成物をトルエン及びエタノールの混合溶媒で再結晶し、上記式（ｋ）で表される中間体化合物４．５部（収率４６％）を白色固体として得た。【０１６８】
上記式（ｋ）で表される中間体化合物のＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は、以下のとおりであった。
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝３９２（Ｍ＋）【０１６９】
（工程１４）式（３２）で表される有機化合物の合成
本工程では、下記反応式に従って、工程１３で得られた式（ｋ）で表される中間体化合物から式（３２）で表される有機化合物を合成した。【０１７０】
【化２８】
0006558777.tif 000029
【０１７１】
具体的には、窒素雰囲気下、工程１３で得られた上記式（ｋ）で表される中間体化合物３．６部（９．１ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム１．３９部（２５．０ｍｍｏｌ）、ジエチレングリコール２１０ｍｌ、及びヒドラジン１水和物１３．９ｍｌ（１１６ｍｍｏｌ）を混合し、混合物を得た。得られた混合物を、１００℃に加熱して１時間撹拌した後、２１０℃に加熱して５時間撹拌した。その後、混合物を室温まで冷却し、固体を濾取した。得られた固体を水及びメタノールで洗浄した後、２回昇華精製を行い、上記式（３２）で表される有機化合物２．５５部（収率７４％）を白色固体として得た。【０１７２】
上記式（３２）で表される有機化合物のプロトン核磁気共鳴分光スペクトル及びＥＳ−ＭＳスペクトルの測定結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．７８−０．９１（ｍ，２Ｈ），１．０８−１．４４（ｍ，６Ｈ），１．６０−１．７３（ｍ，６Ｈ），２．７６（ｔ，３Ｈ），７．２８（ｄｄ，１Ｈ），７．３６−７．４７（ｍ，２Ｈ），７．７２（ｄ，１Ｈ），７．７９（ｄ，１Ｈ），７．８６（ｄ，１Ｈ），７．９１（ｄ，１Ｈ）
ＥＳ−ＭＳ（７０ｅＶ）：ｍ／ｚ＝３７８（Ｍ＋）【０１７３】
（本発明の有機化合物及び比較用の有機化合物の溶解度及び耐熱性の評価）
実施例１乃至５で得られた本発明の一例に係る式（１４）、式（２０）、式（９２）、式（６８）、及び式（３２）で表される有機化合物と、ＡｌｋｙｌＢＴＢＴの１種である下記表１に記載の構造を有する比較用の有機化合物１（２，７−ジオクチル［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン；特許文献４及び非特許文献３に記載）及びＡｌｋｙｌＤＮＴＴの１種である比較用の有機化合物２（２，９−ジデシルジナフト［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン；特許文献６に記載）とについて、溶解度および耐熱性を評価した。溶解度は、溶媒としてクロロホルムを用い、室温で、又は５０℃に加熱した状態で測定した。また、耐熱性は、示差走査熱量測定装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社（現：株式会社日立ハイテクサイエンス）製、型式名「ＤＳＣ７０２０」）を用いて、相転移温度を測定し、最も低い温度領域で相転移が起こる温度を耐熱性として評価した。溶解度及び耐熱性の評価結果を表１に示す。【０１７４】
【表１】
0006558777.tif 000030
【０１７５】
表１の結果より、本発明の一例に係る式（１４）、式（２０）、式（９２）、式（６８）、及び式（３２）で表される有機化合物は、高い溶解性を有すると共に、ＡｌｋｙｌＢＴＢＴ（比較用の有機化合物１）やＡｌｋｙｌＤＮＴＴ（比較用の有機化合物２）のような既知の有機半導体化合物と比較して高い耐熱性を有することは明らかである。【０１７６】
次に、実施例２〜５で得られた式（２０）、式（９２）、式（６８）、及び式（３２）で表される有機化合物を用いて作成した有機トランジスタを評価した。【０１７７】
〔実施例６〕（実施例２で得られた式（２０）で表される有機化合物を用いた有機トランジスタ１０Ｂ（図１（ｂ）参照）の作製及び評価）
オクタデシルトリクロロシラン処理を行った２００ｎｍのＳｉＯ２熱酸化膜（図１（ｂ）における絶縁体層４）付きｎドープシリコンウェハー（面抵抗０．０２Ω・ｃｍ以下、図１（ｂ）におけるゲート電極５及び基板６を兼ねる）を真空蒸着装置内に設置し、装置内の真空度が１．０×１０−３Ｐａ以下になるまで排気した。このＳｉＯ２熱酸化膜付きｎドープシリコンウェハー上に、抵抗加熱蒸着法により、約６０℃の基板温度（蒸着温度）の条件下で、実施例２で得られた式（２０）で表される有機化合物を１Å／ｓｅｃの蒸着速度で５０ｎｍの厚さに蒸着し、有機半導体層（図１（ｂ）における有機半導体層２）を形成した。【０１７８】
次いで、この有機半導体層上に電極作製用シャドウマスクを取り付け、真空蒸着装置内に設置し、装置内の真空度が１．０×１０−４Ｐａ以下になるまで排気し、抵抗加熱蒸着法によって、金製の電極、すなわちソース電極（図１（ｂ）におけるソース電極１）及びドレイン電極（図１（ｂ）におけるドレイン電極３）を８０ｎｍの厚さに蒸着し、トップコンタクト−ボトムゲート型である本発明の一例に係る電界効果型の有機トランジスタ（チャネル長４０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍ）を得た。【０１７９】
得られた有機トランジスタをプローバー内に設置し、半導体パラメーターアナライザー（型式名「４２００ＳＣＳ」、ＴＦＦケースレーインスツルメンツ社製）を用いて半導体特性を測定した。【０１８０】
図４は、本実施例で得られた有機トランジスタの半導体特性を示すグラフであり、ドレイン電圧を飽和領域である−６０Ｖに固定し、ゲート電圧を２０Ｖから−６０Ｖまで走査し、ドレイン電流−ゲート電圧（トランスファー）特性を測定した結果を示している。具体的には、横軸にゲート電圧（Ｖｇ／Ｖ）をとり、縦軸にドレイン電流（−Ｉｄ／Ａ；左端目盛り）と、ドレイン電流の絶対値の平方根（｜Ｉｄ｜１／２／Ａ１／２；右端目盛り）とをとって、実施例６で作成した有機トランジスタの半導体特性を示したグラフである。【０１８１】
図４に示した測定結果から、実施例６で作成した有機トランジスタの半導体特性を示す数値として、閾値電圧、キャリア移動度、及びオン／オフ比を求めた。半導体特性を示す各数値の求め方は以下の通りである。【０１８２】
＜閾値電圧＞
図４に示したゲート電圧（Ｖｇ／Ｖ）と、ドレイン電流の絶対値の平方根（｜Ｉｄ｜１／２／Ａ１／２）との関係を示す曲線では、０Ｖ近傍で、傾きが大きく変化している。図４に示すゲート電圧（Ｖｇ／Ｖ）と、ドレイン電流の絶対値の平方根（｜Ｉｄ｜１／２／Ａ１／２）との関係を示す曲線では、曲線のうちで、傾きが略一定と見なせる範囲（図４に例示する測定結果では−６０乃至−３０Ｖ）を直線近似し、その近似線（図４中に破線で示す）を外挿した直線がＸ軸と交わる点（Ｉｄ＝０Ａとなる点）の電圧値を、閾値電圧として求めた。【０１８３】
＜キャリア移動度＞
飽和領域におけるドレイン電流−ゲート電圧特性は、下記の式（ａ）で表されることから、キャリア移動度は、式（ａ）を用いて算出した。【０１８４】
Ｉｄ＝（１／２）Ｗ・μ・Ｃｐ（Ｖｇ−Ｖｔｈ）２／Ｌ  …（ａ）
但し、Ｉｄ  ：ドレイン電流
Ｗ：チャネル幅
μ：キャリア移動度
Ｃｐ：絶縁体層４の静電容量
Ｖｇ：ゲート電圧
Ｖｔｈ：閾値電圧
Ｌ：チャネル長【０１８５】
なお、今回の測定において、チャネル幅Ｗは１５００μｍ、絶縁体層４の静電容量は１７．３×１０−９Ｆ、チャネル長Ｌは４０μｍである。また、ゲート電圧Ｖｇは、飽和領域となる−６０Ｖとした。【０１８６】
＜オン／オフ比＞
オン／オフ比は、ドレイン電流−ゲート電圧特性の測定範囲内において、ドレイン電流の最大値（Ｖｄ＝−６０Ｖの場合の電流値）と、ドレイン電流の最小値との比として算出した。【０１８７】
以上の測定及び計算により、実施例６で得られた有機トランジスタは、キャリア移動度が３．７×１０−２ｃｍ２／Ｖｓであり、閾値電圧が−１８Ｖ、オン／オフ比Ｉｏｎ／Ｉｏｆｆが１０６であった。なお、実施例７〜９についても同様の方法で、キャリア移動度、閾値電圧、オン／オフ比を算出した。【０１８８】
〔実施例７〕（実施例３で得られた式（９２）で表される有機化合物を用いた有機トランジスタ１０Ｂ（図１（ｂ）参照）の作製及び評価）
実施例２で得られた式（２０）で表される有機化合物に代えて実施例３で得られた式（９２）で表される有機化合物を使用し、かつ有機化合物の蒸着時の基板温度（蒸着温度）を約６０℃から２００℃に変更したこと以外は、実施例６と同様にして、本発明の一例に係る電界効果型の電界効果トランジスタ（チャネル長４０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍ）を得た。【０１８９】
得られた有機トランジスタのドレイン電流−ゲート電圧（トランスファー）特性を、実施例６と同様にして測定した。測定結果を図５に示す。図５に示すドレイン電流−ゲート電圧曲線より、実施例６と同様にして、本実施例の有機トランジスタの閾値電圧、キャリア移動度、及びオン／オフ比を求めた（閾値電圧を求めるための近似線を図５中に破線で示す）。その結果、本実施例の有機トランジスタは、キャリア移動度が２．６ｃｍ２／Ｖｓであり、閾値電圧が−２１Ｖであり、オン／オフ比Ｉｏｎ／Ｉｏｆｆが１０８であった。【０１９０】
〔実施例８〕（実施例４で得られた式（６８）で表される有機化合物を用いた有機トランジスタ１０Ｂ（図１（ｂ）参照）の作製及び評価）
実施例２で得られた式（２０）で表される有機化合物に代えて実施例４で得られた式（６８）で表される有機化合物を使用したこと以外は、実施例６と同様にして、本発明の一例に係る電界効果型の電界効果トランジスタ（チャネル長４０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍ）を得た。【０１９１】
得られた有機トランジスタのドレイン電流−ゲート電圧（トランスファー）特性を、実施例６と同様にして測定した。測定結果を図６に示す。図６に示すドレイン電流−ゲート電圧曲線より、実施例６と同様にして、本実施例の有機トランジスタの閾値電圧、キャリア移動度、及びオン／オフ比を求めた（閾値電圧を求めるための近似線を図６中に破線で示す）。その結果、本実施例の有機トランジスタは、キャリア移動度が０．２２ｃｍ２／Ｖｓであり、閾値電圧が−２３Ｖであり、オン／オフ比Ｉｏｎ／Ｉｏｆｆが１０７であった。【０１９２】
〔実施例９〕（実施例５で得られた式（３２）で表される有機化合物を用いた有機トランジスタ１０Ｂ（図１（ｂ）参照）の作製及び評価）
実施例２で得られた式（２０）で表される有機化合物に代えて実施例５で得られた式（３２）で表される有機化合物を使用したこと以外は、実施例６と同様にして、本発明の一例に係る電界効果型の電界効果トランジスタ（チャネル長４０μｍ、チャネル幅１．５ｍｍ）を得た。【０１９３】
得られた有機トランジスタのドレイン電流−ゲート電圧（トランスファー）特性を、実施例６と同様にして測定した。測定結果を図７に示す。図７に示すドレイン電流−ゲート電圧曲線より、実施例６と同様にして、本実施例の有機トランジスタの閾値電圧、キャリア移動度、及びオン／オフ比を求めた（閾値電圧を求めるための近似線を図７中に破線で示す）。その結果、本実施例の有機トランジスタは、キャリア移動度が１．１×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであり、閾値電圧が−２５Ｖであり、オン／オフ比Ｉｏｎ／Ｉｏｆｆが１０５であった。【０１９４】
以上詳細に説明したように、本発明に係る有機化合物（有機半導体材料）は、高い耐熱性及び溶解性を有しており、かつ有機トランジスタの有機半導体層を形成する薄膜の材料として使用できる。本発明の有機化合物は、有機半導体層の材料として高いキャリア移動度を有しているので、本発明の有機化合物を用いた有機トランジスタは、応答速度（駆動速度）が高速で、トランジスタとしての性能が高いものであり、発光可能な有機薄膜発光トランジスタとしても利用できる。【０１９５】
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明に係る有機化合物は、有機半導体材料として、有機トランジスタ等の有機半導体デバイスの材料として、好適に用いることができる。また、本発明に係る有機半導体デバイスは、有機トランジスタの他、ダイオード、コンデンサ、光電変換デバイス、色素増感太陽電池デバイス等の有機太陽電池デバイス、有機ＥＬデバイス、有機半導体レーザーデバイス等の分野にも利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１９７】
１  ソース電極
２  有機半導体層
３  ドレイン電極
４  絶縁体層
５  ゲート電極
６  基板
７  保護層
１０Ａ〜１０Ｆ  有機トランジスタ
２０  有機太陽電池デバイス
２１  基板
２２  陽極
２３  発電層
２４  陰極
２３１  ｐ型層
２３２  ｎ型層
２３３  バッファー層【０１９８】
本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。【０１９９】
また、この出願は、２０１４年１２月５日に日本で出願された特許出願、特願２０１４−２４６５１８に基づく優先権を請求する。本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願２０１４−２４６５１８の明細書および／または図面に記載される内容を包含する。本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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