(57)【要約】  本発明は、絶縁体と有機半導体の極めて均一な界面を形成することで、高性能、高均質、高安定な電子デバイス、及びそれを用いた電子機器を提供する。  本発明は、トリプチセンの正三又形状の骨格が互いにかみ合い、当該トリプチセン骨格に２次元分子配列の一方の面外に伸びる第１の分子を付加することにより、規則正しく幾何学的な２次元分子配列を形成させた有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス、及び当該電子デバイスを電子機器内部に含有してなる電子機器等に関する。
2014125527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリプチセンの正三又形状の骨格が互いにかみ合い、当該トリプチセン骨格に２次元分子配列の一方の面外に伸びる第１の分子を付加することにより、規則正しく幾何学的な２次元分子配列を形成させた有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス。
【請求項２】
更に、当該トリプチセン骨格の２次元分子配列のもう一方の面外に伸びる第２の分子を付加することにより、当該第２の分子に半導体の機能を付与し、第１の分子による絶縁特性と併せて、当該トリプチセン骨格の２次元分子配列の一面に絶縁特性を有し、他面に半導体特性を有する有機薄膜を構成要素として含有してなる、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
次の一般式［Ｉ］
【化１】
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（式中、３つのＲ１は同じ基であって、Ｒ１は、炭素数２から６０の飽和又は不飽和の２価の炭化水素基を表し、当該炭化水素基は１つ又は２つ以上の置換基を有してもよく、また、当該炭化水素基の中の１つ又は２つ以上の炭素原子が酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、又は−ＮＲ５−（ここで、Ｒ５は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、又は炭素数６〜３０のアリール基を表す。）で置換されていてもよく、
３つのＲ２は、同一又は異なっていてもよくそれぞれ独立して、かつ基−Ｘ−Ｒ１−Ｚとは異なる基であって、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、モノアルキル置換アミノ基、ジアルキル置換アミノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキルチオ基、ホルミル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキルカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキルカルボニルオキシ基、置換基を有してもよい炭素数６〜３０のアリール基、又は窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる１〜５個のヘテロ原子を有し炭素原子を２〜１０個有する５〜８員の置換基を有してもよいヘテロアリール基を表し、
３つのＸは同じ基であって、Ｘは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜５個の原子及び水素原子で構成される２価の原子団からなるリンカー基を表し、
３つのＺは同じ基であって、Ｚは、水素原子、固体基板の表面に結合若しくは吸着し得る基；又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、リン原子、ハロゲン原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜１５個の原子及び水素原子で構成される１価の原子団からなる末端基を表す。）
で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス。
【請求項４】
電子デバイスが、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、サイリスタ、電気発光素子、センサー、又はメモリーである、請求項１から３のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項５】
トランジスタが、薄膜トランジスタである請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
薄膜トランジスタが、基板上にゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート絶縁層を含む有機薄膜トランジスタである、請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
ゲート絶縁層が、絶縁材料及び前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜で構成されてなる、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
ゲート絶縁層が、絶縁材料と前記有機薄膜の積層体からなることを特徴とする、請求項７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記ゲート絶縁層の絶縁材料が、有機絶縁材料である、請求項６から８のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１０】
薄膜トランジスタが、さらに半導体からなるチャネル層を含む、請求項６から９のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記チャネル層が、有機半導体層である、請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
有機薄膜とチャネル層の半導体が積層している、請求項１０又は１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
薄膜トランジスタが、ゲート絶縁層と有機半導体層との境界部が請求項１から３のいずれかに記載の有機薄膜で構成されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
ゲート絶縁層、有機薄膜、及び有機半導体層が、積層構造をしている、請求項１３に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
有機薄膜が、一般式［Ｉ］で表されるトリプチセン誘導体の−Ｘ−Ｒ１−Ｚの側が前記ゲート絶縁層側に、一般式［Ｉ］で表されるトリプチセン誘導体のＲ２の側が前記有機半導体層側に配向していることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
薄膜トランジスタのソース電極及び／又はドレイン電極が、前記有機薄膜と前記チャネル層との間に形成されていることを特徴とする、請求項１０から１５のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１７】
チャネル層が、有機半導体層である、請求項１６に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
電子デバイスが、コンデンサである、請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
コンデンサが、電極間に請求項１から３のいずれかに記載の有機薄膜からなる誘電体層を有するコンデンサである、請求項１８に記載の電子デバイス。
【請求項２０】
誘電層が、さらに第二の誘電体を含有している、請求項１９に記載の電子デバイス。
【請求項２１】
第二の誘電体が、有機誘電体である、請求項２０に記載の電子デバイス。
【請求項２２】
有機薄膜と第二の誘電体が、積層構造をしている、請求項２０又は２１に記載の電子デバイス。
【請求項２３】
電子デバイスの構成要素としての有機薄膜における、請求項３に記載の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の使用。
【請求項２４】
請求項１から２２のいずれかに記載の電子デバイスを、電子回路中に含有してなる回路基板。
【請求項２５】
請求項１から２２のいずれかに記載の電子デバイスを、電子機器内部に含有してなる電子機器。
【請求項２６】
電子機器が、電子ペーパー、有機ＥＬディスプレイ、又は液晶ディスプレイである、請求項２５に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁体と有機半導体の極めて均一な界面を形成する膜を構成要素として含有してなる電子デバイス、並びにそれを含有してなる回路基板及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体を用いた薄膜トランジスタは、絶縁体表面に半導体薄層を積層し、この絶縁体と半導体との界面近傍の半導体薄層中を電子またはホールが移動する。有機半導体材料の場合は、有機半導体材料を加熱し材料を蒸発させて絶縁体表面に付着させる。このとき、絶縁体表面のミクロな状態、詳しくは表面粗度、表面吸着物質、表面分子欠陥などが薄膜トランジスタ性能に影響し、多くの場合性能を著しく劣化させる。また、有機半導体材料を溶媒に溶かした溶液を絶縁体表面に塗工し、溶媒を除去することで有機半導体材料からなる薄膜を形成する塗布方式が知られている。この塗布方式は大面積基板への展開が容易で、大面積有機エレクトロニクスデバイスを実現する有効な手段である。しかし、塗布方式は溶媒が絶縁体基材表面を変質させ界面を劣化させるため、作成された有機薄膜トランジスタは駆動電圧の上昇やリーク電流の増加の性能低下が生じる場合がある。【０００３】
このような性能低下を防ぐために、絶縁体基材表面に特殊な表面処理を施し、表面および積層後の界面を均質にしようとする試みがなされている。より具体的には、自己組織化単分子膜（以下、ＳＡＭともいう。）を絶縁体と有機半導体の界面に形成する方法が知られている。
しかし、従来のチオール基（−ＳＨ）を有するＳＡＭでは、金等の金属などに限定された表面にしか形成できなかった。
また、最近では、リン酸基またはホスホン酸基を有するＳＡＭ材料が提案されている（非特許文献１参照）。
この新しいＳＡＭ材料は、多種多様な金属酸化物表面と相互作用し、組織化された単分子膜を形成することが可能である。しかし、有機材料の表面への形成は限定される。
このように、従来のＳＡＭ材料は形成できる表面が限定され、また表面状態に大きく影響を受ける。特に有機半導体を形成する絶縁層として金属酸化物を適用する場合は、表面の凸凹によりＳＡＭが正常に形成されない異常が生じ易く、特に大面積化に対して品質不良が避けられないという問題を有している。
このように、薄膜トランジスタでは、絶縁体と有機半導体界面の品質管理が重要であるにも関わらず、付加的処理は製造方法を複雑にし、また品質の管理が困難であるという課題を有している。更に、作成の初期には期待される特性を有していても、デバイスの駆動とともに界面が変化し、使用時間が経るとともに性能が変化、低下してしまうという問題点も有している。【０００４】
また、ＳＡＭを形成する分子の一方に機能性官能基を結合させることにより、固体基板の表面に特定の機能を付与することもできる。例えば、電子移動・酸化還元反応、触媒作用、光誘起電子移動、電気化学的発光、イオン・分子の認識、バイオセンサー、バイオ分子デバイス、太陽光発電、などの様々な機能をＳＡＭの形成により固体基板の表面に付与することが可能となり、これらの分野での応用が期待されている。
例えば、アルデヒド部分を有する糖や、カルボキシル基を有する化合物を固定するために末端基としてアミノ基を有するアルキレンチオール化合物を材料としたＳＡＭの形成（特許文献１参照）、末端基にシアノアリール基などの電子受容性官能基を有するアルキレンチオール化合物などを材料としたＳＡＭの形成（特許文献２参照）、末端基にポリフェニレン基を有するアルキレンチオール化合物などを材料とした紫外線耐性を有するＳＡＭの形成（特許文献３参照）、ビス（アダマンチルメチル）ジスルフィドを用いた剛直なアダマンタン表面膜構造を有するＳＡＭの形成（特許文献４参照）、アルキレン鎖の途中に比較的長波長の光で感光する官能基を導入し、長波長の光でパターン化が可能となるリソグラフィー用のＳＡＭの形成（特許文献５参照）、ピロール環拡張ポルフィリンとフラーレンを共有結合した化合物を用いた太陽電池及び光電荷分離素子用のＳＡＭの形成（特許文献６参照）などが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６３１５４号公報
【特許文献２】国際公開第２００３−０５５８５３号
【特許文献３】特開２００４−３３８２４号公報
【特許文献４】特開２００４−３１５４６１号公報
【特許文献５】特開２００７−２７７１７１号公報
【特許文献６】特開２０１２−１１１７１６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Klauk, et al., Nature, 445, 745(2007)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、絶縁体と有機半導体の極めて均一な界面を形成することで、高性能、高均質、高安定な電子デバイスを提供する。本発明の電子デバイスは、絶縁体と有機半導体の界面が極めて均一になるためにノイズレベルの低い電子デバイスを実現することで、微弱な信号、例えば生体が発する信号を高感度に検出することを可能にする。更には、本発明の界面を形成する膜はフレキシブルで大面積とすることができ、大面積でフレキシブルな電子デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、トリプチセンに複数の機能団を位置特異的かつ面特異的に導入することを検討してきた。そして、本発明者らは、トリプチセンの一方の側に３つの同じ置換基を面特異的に有するトリプチセン誘導体が、トリプチセンの三枚羽状に配列したベンゼン環（トリプチセンの正三又形状の骨格）が入れ子状に集積する（図１参照）こと、そして、３つの同じ置換基が比較的長い炭素鎖を有している場合には、これらの置換基が同じ方向に整列して集積して膜を形成することを見出した。このようにして形成された膜は自己組織的であり、さらにこれを処理することにより、自己組織化単分子膜とすることができることも見出した。
さらに、本発明者らは、これを電子デバイスの絶縁層の上に形成させることにより、当該絶縁層の材質、表面状態などに依存することなく、極めて均一で、安定性に優れた高品質の膜を形成させることができるだけでなく、同時に有機半導体などの機能を有する層を付与することもできることを見出した。【０００９】
即ち、本発明は、トリプチセンの正三又形状の骨格が互いにかみ合い、当該トリプチセン骨格に２次元分子配列の一方の面外に伸びる第１の分子を付加することにより、規則正しく幾何学的な２次元分子配列を形成させた有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイスに関する。
また、本発明は、更に当該トリプチセン骨格の２次元分子配列のもう一方の面外に伸びる第２の分子を付加することにより、当該第２の分子に半導体の機能を付与し、第１の分子による絶縁特性と併せて、当該トリプチセン骨格の２次元分子配列の一面に絶縁特性を有し、他面に半導体特性を有する有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイスに関する。
より詳細には、本発明は、次の一般式［Ｉ］【００１０】
【化１】
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【００１１】
（式中、３つのＲ１は同じ基であって、Ｒ１は、炭素数２から６０の飽和又は不飽和の２価の炭化水素基を表し、当該炭化水素基は１つ又は２つ以上の置換基を有してもよく、また、当該炭化水素基の中の１つ又は２つ以上の炭素原子が酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、又は−ＮＲ５−（ここで、Ｒ５は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、又は炭素数６〜３０のアリール基を表す。）で置換されていてもよく、
３つのＲ２は、同一又は異なっていてもよくそれぞれ独立して、かつ基−Ｘ−Ｒ１−Ｚとは異なる基であって、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、モノアルキル置換アミノ基、ジアルキル置換アミノ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキルチオ基、ホルミル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキルカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキルカルボニルオキシ基、置換基を有してもよい炭素数６〜３０のアリール基、又は窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる１〜５個のヘテロ原子を有し炭素原子を２〜１０個有する５〜８員の置換基を有してもよいヘテロアリール基を表し、
３つのＸは同じ基であって、Ｘは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜５個の原子及び水素原子で構成される２価の原子団からなるリンカー基を表し、
３つのＺは同じ基であって、Ｚは、水素原子、固体基板の表面に結合若しくは吸着し得る基；又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、リン原子、ハロゲン原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜１５個の原子及び水素原子で構成される１価の原子団からなる末端基を表す。）
で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイスに関する。【００１２】
また、本発明は電子デバイスの構成要素としての有機薄膜における、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の使用（Ｕｓｅ）に関する。
さらに、本発明は、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイスを、電子回路中に含有してなる回路基板に関する。
さらに、本発明は、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイスを、電子機器内部に含有してなる電子機器に関する。【００１３】
また、本発明は、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体、及び有機薄膜形成用担体を含有してなる有機薄膜形成用組成物に関する。
さらに、本発明は、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜からなる電子デバイス材料に関する。【００１４】
さらに詳細に本発明の態様を説明すれば次のようになる。
（１）トリプチセンの正三又形状の骨格が互いにかみ合い、当該トリプチセン骨格に２次元分子配列の一方の面外に伸びる第１の分子を付加することにより、規則正しく幾何学的な２次元分子配列を形成させた有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス。
（２）第１の分子が付加されたトリプチセンが、前記の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体である、前記（１）に記載の電子デバイス。
（３）更に当該トリプチセン骨格の２次元分子配列のもう一方の面外に伸びる第２の分子を付加することにより、当該第２の分子に半導体の機能を付与し、第１の分子による絶縁特性と併せて、当該トリプチセン骨格の２次元分子配列の一面に絶縁特性を有し、他面に半導体特性を有する有機薄膜を構成要素として含有してなる、前記（１）又は（２）に記載の電子デバイス。
（４）第１の分子及び第２の分子が付加されたトリプチセンが、前記の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体である、前記（３）に記載の電子デバイス。
（５）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ２が、有機半導体の機能を有する基である、前記（４）に記載の電子デバイス。【００１５】
（６）前記の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス。
（７）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体における３つのＲ２が、全て同じ基である、前記（６）に記載の電子デバイス。
（８）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体における３つのＲ２が、それぞれ異なる基である、前記（６）に記載の電子デバイス。
（９）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＸが、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、又は−ＮＲ６−（ここで、Ｒ６は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。）で表される２価の基である、前記（６）から（８）のいずれかに記載の電子デバイス。
（１０）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＸが、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｏ−で表される２価の基である、前記（９）に記載の電子デバイス。
（１１）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ１が、炭素数２から３０のアルキレン基、炭素数２から３０のアルケニレン基、炭素数２から３０のアルキニレン基、炭素数６から３０のアリール環を含有してなる炭素数６から６０の２価のアリーレン基である、前記（６）から（１０）のいずれかに記載の電子デバイス。
（１２）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ１が、炭素数２から３０のアルキレン基、炭素数６から３０のアリール環を含有してなる炭素数６から６０の２価のアリーレン基である、前記（１１）に記載の電子デバイス。
（１３）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＺが、水素原子、炭素数１〜１０のハロアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基、水酸基、−ＣＯＯＲ７（ここで、Ｒ７は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基を表す。）、−Ｎ（Ｒ８）２（ここで、Ｒ８は、同一又は異なっていてもよい、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基、又は置換基を有してもよい炭素数６〜３０のアリール基を表す。）、又は、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ１５）２（ここで、Ｒ１５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）である、前記（６）から（１２）のいずれかに記載の電子デバイス。
（１４）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＺが、水素原子、−ＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｃ≡ＣＨ、−ＣＯＯＲ７（ここで、Ｒ７は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基を表す。）、−ＮＨ２、又は−Ｎ（Ａｒ１）２（ここで、Ａｒ１は、同一又は異なっていてもよくそれぞれ独立して、置換基を有してもよい炭素数６〜３０のアリール基を表す。）である、前記（１３）に記載の電子デバイス。
（１５）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ２が、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基、又は置換基を有してもよい炭素数６〜３０のアリール基である、前記（６）から（１４）のいずれかに記載の電子デバイス。
（１６）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ２が、水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基である、前記（１５）に記載の電子デバイス。【００１６】
（１７）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ２が、有機半導体の機能を有する基である、前記（６）から（１４）のいずれかに記載の電子デバイス。
（１８）一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体におけるＲ２が、置換基を有してもよい炭素数６〜３０のアリール基、又は窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる１〜５個のヘテロ原子を有し炭素原子を２〜１０個有する５〜８員の置換基を有してもよいヘテロアリール基である、前記（１７）に記載の電子デバイス。
（１９）有機薄膜が、ＳＡＭである、前記（１）から（１８）のいずれかに記載の電子デバイス。【００１７】
（２０）電子デバイスが、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、サイリスタ、電気発光素子、センサー、又はメモリーである、前記（１）から（１９）のいずれかに記載の電子デバイス。
（２１）電子デバイスが、トランジスタである、前記（２０）に記載の電子デバイス。
（２２）トランジスタが、薄膜トランジスタである前記（２０）又は（２１）に記載の電子デバイス。
（２３）薄膜トランジスタが、基板上にゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート絶縁層を含む有機薄膜トランジスタである、前記（２２）に記載の電子デバイス。
（２４）ゲート絶縁層が、絶縁材料及び前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜で構成されてなる、前記（２３）に記載の電子デバイス。
（２５）ゲート絶縁層が、絶縁材料と前記有機薄膜の積層体からなることを特徴とする、前記（２４）に記載の電子デバイス。
（２６）前記ゲート絶縁層の絶縁材料が、有機絶縁材料である、前記（２４）又は（２５）に記載の電子デバイス。
（２７）有機絶縁材料が、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、及び／又はパリレン（登録商標）である、前記（２６）に記載の電子デバイス。
（２８）前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜が、有機半導体の機能を有する基を含有するものである、前記（２４）から（２７）のいずれかに記載の電子デバイス。
（２９）薄膜トランジスタが、さらに半導体からなるチャネル層を含む、前記（２２）から（２８）のいずれかに記載の電子デバイス。
（３０）半導体が、有機半導体である、前記（２９）に記載の電子デバイス。
（３１）前記チャネル層が、有機半導体層である、前記（２９）又は（３０）に記載の電子デバイス。
（３２）有機薄膜とチャネル層の半導体が積層している、前記（２９）から（３１）のいずれかに記載の電子デバイス。
（３３）薄膜トランジスタが、ゲート絶縁層と有機半導体層との境界部が前記（１）から（１９）のいずれかに記載の有機薄膜で構成されていることを特徴とする、前記（２９）から（３２）のいずれかに記載の電子デバイス。
（３４）ゲート絶縁層、有機薄膜、及び有機半導体層が、積層構造をしている、前記（３３）に記載の電子デバイス。
（３５）有機薄膜が、一般式［Ｉ］で表されるトリプチセン誘導体の−Ｘ−Ｒ１−Ｚの側（第１の分子）が前記絶縁体層側に、一般式［Ｉ］で表されるトリプチセン誘導体のＲ２の側（第２の分子）が前記有機半導体層側に配向していることを特徴とする、前記（３３）又は（３４）に記載の電子デバイス。
（３６）薄膜トランジスタのソース電極及び／又はドレイン電極が、前記有機薄膜と前記チャネル層との間に形成されていることを特徴とする、前記（２９）から（３５）のいずれかに記載の電子デバイス。
（３７）チャネル層が、有機半導体層である、前記（３６）に記載の電子デバイス。【００１８】
（３８）電子デバイスが、コンデンサである、前記（２０）に記載の電子デバイス。
（３９）コンデンサが、電極間に前記（１）から（１９）のいずれかに記載の有機薄膜からなる誘電体層を有するコンデンサである、前記（３８）に記載の電子デバイス。
（４０）誘電層が、さらに第二の誘電体を含有している、前記（３９）に記載の電子デバイス。
（４１）第二の誘電体が、有機誘電体である、前記（４０）に記載の電子デバイス。
（４２）有機薄膜と第二の誘電体が、積層構造をしている、前記（４０）又は（４１）に記載の電子デバイス。【００１９】
（４３）電子デバイスの構成要素としての有機薄膜における、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の使用（Ｕｓｅ）。
（４４）有機薄膜が、ＳＡＭである、前記（４３）に記載の使用（Ｕｓｅ）。
（４５）電子デバイスが、前記（１）から（４２）のいずれかに記載の電子デバイスである、前記（４３）又は（４４）に記載の使用（Ｕｓｅ）。【００２０】
（４６）前記（１）から（４２）のいずれかに記載の電子デバイスを、電子回路中に含有してなる回路基板。
（４７）回路基板が、薄膜回路基板である、前記（４６）に記載の回路基板。
（４８）回路基板が、薄膜トランジスタが設けられた薄膜回路基板を備えているものである、前記（４６）又は（４７）に記載の回路基板。
（４９）回路基板が、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの表示装置（いわゆるフラットパネルディスプレイ）の画素駆動用回路である、前記（４６）から（４８）のいずれかに記載の回路基板。【００２１】
（５０）前記（１）から（４２）のいずれかに記載の電子デバイスを、電子機器内部に含有してなる電子機器。
（５１）電子機器が、電子ペーパー、有機ＥＬディスプレイ、又は液晶ディスプレイである、前記（５０）に記載の電子機器。
（５２）電子機器が、心電位測定デバイス、筋電位測定デバイス、又は脳電位測定デバイス等の医療用電子機器である、前記（５０）又は（５１）に記載の電子機器。
（５３）電子機器が、テレビ、ビューファインダ型若しくはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、又はタッチパネルを備えた機器等である、前記（５０）又は（５１）に記載の電子機器。【００２２】
（５４）前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体、及び有機薄膜形成用担体を含有してなる有機薄膜形成用組成物。
（５５）有機薄膜が、ＳＡＭである、前記（５４）に記載の有機薄膜形成用組成物。
（５６）有機薄膜形成用担体が、有機溶剤である、前記（５４）又は（５５）に記載の有機薄膜形成用組成物。
（５７）有機溶剤が、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、又はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）である、前記（５６）に記載の有機薄膜形成用組成物。【００２３】
（５８）前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜からなる電子デバイス材料。
（５９）有機薄膜が、ＳＡＭである、前記（５８）に記載の電子デバイス材料。
（６０）前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を、電子デバイス中に設けることを特徴とする、前記（６）から（４２）のいずれかに記載の電子デバイスを製造する方法。
（６１）前記有機薄膜を設ける方法が、前記一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体、及び有機薄膜形成用担体を含有してなる有機薄膜形成用組成物を塗布し、乾燥させる方法である、前記（６０）に記載の製造方法。
（６２）さらに、アニーリングする工程を含む、前記（６１）に記載の方法。
（６３）前記有機薄膜を設ける方法が、液−液界面で製造した有機薄膜を電子デバイス中に設置する方法である、前記（６０）に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の有機薄膜を用いることにより、有機半導体層と絶縁体層の界面を極めて均質・清浄に形成できるため、電子デバイス、特に有機薄膜トランジスタの性能の向上、均質化、安定化が得られる。さらに、大面積フレキシブルエレクトロニクスデバイスを実現する上で、大面積にわたって均一な電子デバイス、特にトランジスタを形成することができる。
また、本発明の他の態様では、半導体として機能する分子部分と絶縁体として機能する分子部分とが、一つの分子に組み込まれ、その分子が単分子膜を形成する。その単分子膜の一方の側が半導体的性質、もう一方の側が絶縁体層の積層構造を作ることができる。これにより極めて均質な半導体と絶縁体境界が形成されることになり、界面の乱れがないトランジスタを実現できる。界面の乱れが究極的に消滅することで、従来技術では得ることができない、高い移動度、高い耐久性、低いリーク電流の性能を有する半導体素子を均質で安定に作成することができる。
さらに、本発明の単分子膜の構造はトリプチセン骨格の幾何学的形状で規定されるため、得られる単分子膜は下層または上層の表面状態の影響を受けない。これにより多様な基材と組み合わせた高性能な電子デバイスを実現することができる。【００２５】
本発明の電子デバイスは、極めて高性能でフレキシブルな有機半導体デバイスを実現することができ、大面積でフレキシブルな有機エレクトロニクスは、各種のディスプレイや電子ペーパーなどに応用することができ、パソコン、携帯端末、家電製品だけでなく、医療分野などへも適用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の有機薄膜におけるトリプチセン骨格を、トリプチセン骨格の３つのベンゼン環を横断する方向から見たときの、トリプチセンの三枚羽状に配列したベンゼン環（トリプチセンの正三又形状の骨格）が入れ子状に集積する様子を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体が、集積した状態を模式的に示したものである。図２に示した例は、Ｒ１がアルキレン基で、Ｚがエステルになっている場合である。
【図３】図３は、本発明の化合物１を用いてガラス基板上に製造した膜のＡＦＭ測定の結果を示したものである。
【図４】図４は、本発明の化合物１を用いて雲母基板上に製造した膜のＡＦＭ測定の結果を示したものである。
【図５】図５は、本発明の化合物１を用いて雲母基板上に製造した膜のＡＦＭ測定の結果を示したものである。
【図６】図６は、本発明のトランジスタ１０を模式的に示したものである。
【図７】図７は、本発明のトランジスタ３０の断面構造を示したものである。本発明のトランジスタ３０は、ゲート電極３１、ゲート絶縁層３２、本発明の有機薄膜３３、有機半導体層３４、ドレイン電極３５、及びソース電極３６で構成されている。
【図８】図８は、本発明のトランジスタ４０を図示したものである。本発明のトランジスタ４０は、ゲート電極４１、ゲート絶縁層４２、本発明の有機薄膜４３、ドレイン電極４５、及びソース電極４６で構成されている。
【図９】図９は、本発明のトランジスタ５０の有機薄膜５３及び有機半導体層５４を図示したものである。有機薄膜５３は、アルキル鎖部分５３１、トリプチセン骨格部分５３２、及びフェニル基部分５３３で構成されていることになる。
【図１０】図１０は、本発明のトランジスタ７０を図示したものである。本発明のトランジスタ７０は、ゲート電極７１、ゲート絶縁層７２、有機半導体の機能を有する本発明の有機薄膜７３、有機半導体層７４、ドレイン電極７５、及びソース電極７６で構成されている。
【図１１】図１１は、本発明のトランジスタ８０を図示したものである。本発明のトランジスタ８０は、ゲート電極８１、ゲート絶縁層８２、有機半導体の機能を有する本発明の有機薄膜８３、ドレイン電極８５、ソース電極８６、及び封止層８７で構成されている。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の態様をさらに詳細に説明する。
「トリプチセン」自体は、既知の化合物であり、特異な三枚羽状に配列したベンゼン環を有する化合物である。本発明において、トリプチセンの位置番号はＣＡＳの命名法にしたがって次に示すとおりとする。
【００２８】
【化２】
2014125527.tif 000004
【００２９】
本発明における「ヤヌス型トリプチセン誘導体」とは、トリプチセンの１，８，１３位の面と、４，５，１６位の面の２つの異なる２つの面のそれぞれの面が、それぞれ異なる特性を有しているトリプチセン誘導体である。ヤヌス（Janus）とは、頭の間の前後に異なる顔を持つローマ神話に登場する神の名前である。本発明のトリプチセン誘導体は、トリプチセンの１，８，１３位の面と、４，５，１６位の面の２つの面に異なる面を有していることからローマ神話の神の名前に基づいて「ヤヌス型」と命名している。
したがって、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体は、トリプチセンの２つの面に異なる特性を有するトリプチセン誘導体であるということができる。本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体は、有機薄膜の形成に関与する面と当該膜の形成に関与しない面の二面を有していることを特徴とするものである。より詳細には、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体は、どちらかひとつだけの面、例えば１，８，１３位の面だけに有機薄膜を形成するための同じ置換基を有していることを特徴とするトリプチセン誘導体である。さらに好ましい態様としては、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体の一般式［Ｉ］におけるＲ２の３つの置換基も同じ置換基であり、共通する特性を有する面として機能する態様が挙げられるが、この面の置換基は必ずしも同じである必要は無い。
本発明の一般式［Ｉ］におけるＸが−Ｏ−で、Ｒ１がＣ１１アルキレン基で、Ｚが−ＣＯＯＭｅ基で、Ｒ２が全て水素原子である場合の本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体（以下、化合物１という。）を示せば次のとおりとなる。
【００３０】
【化３】
2014125527.tif 000005
【００３１】
本発明における「トリプチセン骨格の三枚羽状に配列したベンゼン環が入れ子状に集積した」とは、トリプチセン骨格の３つのベンゼン環がそれぞれ面角１２０°を形成しており、それぞれのベンゼン環の間に隣接するトリプチセンのベンゼン環が入れ子状に入ってきている状態であり、このような状態を上から見た場合を模式的に示せば図１のようになる。
【００３２】
トリプチセン骨格の三枚羽状に配列したベンゼン環のそれぞれの間に隣接するトリプチセン骨格のベンゼン環が入り、規則的な集積をしている状態である。前記に例示した化合物１が集積した場合のトリプチセンの橋頭と、隣接するトリプチセンの橋頭までの距離は約０．８１ｎｍであった。
本発明における「トリプチセン骨格のベンゼン環の同じ方向に結合している３つの同じ置換基が同じ方向に整列して集積した」とは、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の一方の面に存在している３つの置換基−Ｘ−Ｒ１−Ｚが、前記したベンゼン環が入れ子状に集積しているトリプチセン骨格の集積体の同じ方向に伸びており、それらが整列して集積している状態を示す。
前記に例示した化合物１が集積した状態を示せば、図２のＺがＣＯ２Ｍｅの場合のようになる。下側のトリプチセンレイヤーは、前記したベンゼン環が入れ子状に集積しているトリプチセン骨格の集積体を示している。そして、当該トリプチセンレイヤーの同じ方向、図２の場合では上側に３つの同じ置換基が同じ方向に整列して集積して、アルキルレイヤー及びエステルレイヤーを形成している。層の厚さは約２．６ｎｍであった。
トリプチセン骨格が集積した場合に、３つの同じ置換基が異なる方向にランダムに整列する場合には、図２に示すような整然とした膜状にはならず、塊状となる。しかし、本発明者らは、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体を集積させた場合には、これらの置換基がランダムにはならず、同じ方向に整然と集積し、安定な膜を形成することを初めて見出し、規則的で安定なナノ単位の膜の形成に成功したのである。
また、図２に示されるように、置換基Ｚが−ＣＨ２ＮＨ２や−ＣＯＯＨとなると単層構造ではなく、Ｚ同士が向き合った２層構造となることもある。２層構造となった場合の層の厚さは約５ｎｍであった。
【００３３】
本発明における「有機薄膜」とは、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体が前記した状態で集積して形成されるものをいう。このようにして集積してできた膜が、一層の場合には単分子膜になり、ＳＡＭであるということができる。膜厚はアルキレン鎖の炭素数で調節することができ、炭素原子１個当たりで約０．２ｎｍという一般則に沿って決定することができる。
また、このような層が重なり合って多層膜とすることもできる。この場合には、同じ方向で重なり合う場合と、相互に反対方向に向いて重なり合う場合とがある。どちらの状態になるかは、一般式［Ｉ］におけるＺ基及び／又はＲ２基の種類や、膜形成の条件によることになる。
前記に例示した化合物１をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解した溶液（１ｍｇ／２００ｍＬ、約５．３μＭ）を、ガラス基板上に塗布して乾燥させて形成された膜は、一層構造、二層構造、又は三層構造とすることができる。一層構造の場合の膜厚は約２．４６ｎｍであった。二層構造の場合の膜厚は約５．４ｎｍであった。三層構造の場合の膜厚は約７．８４ｎｍであった。また、同じ溶液を雲母基板に塗布して乾燥させて形成された膜は、一層構造、又は二層構造とすることができ、一層構造の場合の膜厚は約３．２７ｎｍであり、二層構造の場合の膜厚は約６．４５ｎｍであった。さらに、同じ溶液を雲母基板に塗布して乾燥させた後、１８０℃でアニーリングして形成された膜は、一層構造であり、その膜厚は約２．０４ｎｍであった。
【００３４】
本発明における「機能性膜」とは、前記した本発明の膜に種々の機能を有する官能基が結合された膜、特に有機薄膜をいう。一般に、ＳＡＭのような膜は、固体基板の表面に結合又は吸着するための部分、安定な膜を形成するためのアルキル鎖などのアルキル鎖間のvan der Waals力を得るための部分、及び分子の末端部分の３つの部分に分けられる。そして、分子の末端部分に電気化学的、光学的、生物学的などの機能を有する官能基を導入することにより、形成される有機薄膜に種々の機能を付与できることが知られている。このように、従来の有機薄膜と同様に本発明の有機薄膜にも分子の末端部分を用いて種々の機能を付与することができる。
前記してきたように、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体は、「一般式［Ｉ］における基−Ｘ−Ｒ１−Ｚの面」と「一般式［Ｉ］におけるＲ２の面」の二面を有しており、このうちのＲ２の面において、従来の膜と同様に種々の機能を有する官能基を導入することが可能である。また、従来の膜では、固体基板の表面に結合又は吸着するための部分を有することが必須であったが、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体を用いた有機薄膜では、アルキル鎖などのアルキル鎖間のvan der Waals力のみならずトリプチセン骨格部分において膜形成能を有しているために、必ずしも固体表面の結合又は吸着するための部分を必須とするものではない。そのために、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の基Ｚ部分に、種々の機能を有する官能基を導入することも可能となる。
したがって、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体の有機薄膜の形成に関与しない面、及び／又は本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の基Ｚ部分のいずれかの部分に、各種の機能を有する官能基が導入されて形成された膜を、本発明においては「機能性膜」という。
【００３５】
このような「機能性膜」のなかで、本発明において好ましい「機能性膜」としては、半導体の機能、特に有機半導体の機能を有する「機能性膜」が挙げられる。このような有機半導体の機能を有している本発明の「機能性膜」は、トリプチセン骨格の一方の面において有機薄膜を形成する機能を有し、絶縁性に優れ、トリプチセン骨格の他方の面において有機半導体の機能を有していることから、ゲート絶縁層の絶縁性を損なうことなく当該絶縁層の表面を処理し、同時に絶縁層とは反対の面において有機半導体の機能を有する有機薄膜を提供することができることになる。また、前述してきたように本発明の有機薄膜は、それ自体で膜形成能を有しているために、ゲート絶縁層の絶縁材料に依存することなく安定な有機薄膜を形成することができ、本発明の「機能性膜」は無機系絶縁材料及び有機系絶縁材料のいずれにも幅広く適用することができる。
【００３６】
本発明における「固体基板」とは、従来からＳＡＭなどの固体基板として使用されてきているガラス；シリコン、ゲルマニウムなどの非金属；酸化ケイ素などの非金属酸化物；金、白金、銀、銅など金属；酸化インジウム、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの金属酸化物；ＧａＡｓ；ＣｄＳなど固体基板のみならず、ポリカーボネート基板、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのフレキシブルなプラスチック材料製の基板、ポリイミドやポリメチルメタクリレートやポリパラキシリレン（パリレン（登録商標））などの有機絶縁材料などを固体基板とすることができる。また、コラーゲン、澱粉、セルロースなどの動植物由来の材料を原料とする生体由来材料を固体基板とすることもできる。前述してきたように本発明の有機薄膜は、それ自体で膜形成能を有しているために、固体基板への結合や吸着が困難である固体も基板として使用することができ、前記してきた本発明の有機薄膜が安定に存在し得る固体は全て包含することができる。また、固体の形状も、特に制限されることはなく、フレキシブルなシート状や薄膜状であってもよい。
本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体を用いた膜は、アルキル鎖などによるvan der Waals力のみならずトリプチセン骨格部分において膜形成能を有しているために、必ずしも固体基板の表面に結合又は吸着するための部分を必須とするものではない。そのために、固体基板との結合性や吸着能を考慮する必要がなく、固体基板に特に制限はないことになる。しかしながら、形成された膜の位置安定性を確保するために、固体基板に結合及び／又は吸着することができる固体基板を選択することが好ましい。
【００３７】
本発明における「電子デバイス」とは、電子の働きを応用し、増幅、データ処理、データ転送などの機能的な仕事をする電子素子の総称である。典型的な「電子デバイス」としては、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ、有機ＥＬ、バイオセンサーなどの能動素子が挙げられるが、場合によっては、抵抗器やコンデンサーなどの受動素子も包含される。本発明の好ましい態様における電子デバイスとしては、トランジスタ、特に薄膜トランジスタ、より好ましくは有機電解効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）が挙げられる。有機電解効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）としては、ボトムコンタクト／トップゲート型、ボトムコンタクト／ボトムゲート型、又はトップコンタクト／ボトムゲート型のいずれでもあってもよいが、トップコンタクト／ボトムゲート型が好ましい。
本発明における「電子素子」とは、固体内電子の伝導を利用した電子部品の総称であって、能動素子と受動素子があるが、本発明においては能動素子と受動素子のいずれであってもよいが、通常は能動素子が好ましい。また、電子デバイスが単一の電子素子である場合には、本発明の「電子デバイス」と「電子素子」とは同義語として使用される。
本発明における「回路基板」とは、前記した固体基板の表面に電子回路が形成されたものをいう。電子回路とは、電子部品を電気伝導体で接続し電流の通り道をつくり、目的の動作を行わせる電気回路であり、目的とする信号を増幅したり、計算や制御などのデータ処理をしたり、データを転送したりといったことができるものである。「回路基板」は、目的に応じて種々の大きさとすることができる。例えば、データの入力、処理、制御、出力などの全てを行う回路とすることもできるし、それぞれの単一の目的のみを行う回路とすることもできる。
【００３８】
本発明における「電子機器」とは、前記した電子デバイス、電子素子、又は回路基板の少なくとも１種を内蔵している各種の電子製品、例えば、テレビ；ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ；カーナビゲーション装置；電子手帳；電卓；電子新聞；ワードプロセッサ；パーソナルコンピュータ；ワークステーション；テレビ電話；ＰＯＳ端末；などの家庭用電子製品、特にこれらの電子製品の表示装置、及び、心電位測定デバイス、筋電位測定デバイス、脳電位測定デバイスなどの医療用電子機器、特にこれらの医療用電子機器の表示装置などの業務用電子製品などが挙げられる。また、本発明の「電子機器」は、前記した電子製品を構成する各種の装置であってもよく、このような装置としては、例えば、電子ペーパー、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイなどの表示装置、各種のセンサーなどのセンサー装置などが挙げられる。
本発明における「構成要素」とは、前記した電子デバイスや電子素子などを構成するために必要とされる、同一の材質によって形成されている部分のことをいう。例えば、絶縁層や有機薄膜層のような層が「構成要素」例として挙げられる。また、「構成要素」を含有するとは、前記した電子デバイスや電子素子などが、当該「構成要素」を内包していることを、即ち、前記した電子デバイスや電子素子などの一部として当該「構成要素」が存在していることを意味している。
【００３９】
本発明における「炭素数２から６０の飽和又は不飽和の２価の炭化水素基」としては、炭素数２から６０、好ましくは２から３０、より好ましくは５から３０の飽和又は不飽和、鎖状又は環状、直鎖状又は分岐状の２価の炭化水素基であり、これらの飽和炭素原子及び不飽和炭素原子、鎖状炭素原子及び環を形成する炭素原子は、規則的又は不規則的に配置されていてもよい。本発明における「炭素数２から６０の飽和又は不飽和の２価の炭化水素基」としては、例えば、炭素数２から６０、好ましくは２から３０、より好ましくは５から２０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基；炭素数２から６０、好ましくは２から３０、より好ましくは２から２０の直鎖状又は分岐状のアルケニレン基；炭素数２から６０、好ましくは２から３０、より好ましくは２から２０の直鎖状又は分岐状のアルキニレン基；炭素数６から３０、好ましくは６から２０、より好ましくは６から１２の単環状、多環状、又は縮合環状のアリール環を含有してなる総炭素数が６から６０、好ましくは６から３０の２価のアリーレン基（当該アリーレン基は、アリール環とアリール環の間又は末端にアルキレン基、アルケニレン基、又はアルキニレン基を有していてもよい。）；などが挙げられる。アルケニレン基を形成するための炭素−炭素二重結合、アルキニレン基を形成するための炭素−炭素三重結合、又はアルキレン基を形成するためのアリール環は、飽和のアルキレン基の中又は不飽和のアルキニレン基の中に、規則的又は不規則的に配置されていてもよい。
より具体的には、例えば、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６、又はＣ１７の、直鎖状又は分岐状、好ましくは直鎖状のアルキレン基、前記のアルキレン基の中に１個、２個、又は３個の炭素−炭素二重結合が規則的又は不規則的に配置されたアルキレン基、−（−ＣＨ＝ＣＨ−）ｎ−（ここで、ｎは３、４、５、６、７、又は８の整数を表す。）の不飽和アルキレン基、−（−Ｐｈ−ＣＨ＝ＣＨ−）ｍ−Ｐｈ−（ここで、Ｐｈは、ｐ−フェニレン基を示し、ｍは１、２、３、又は４の整数を表す。）で表されるアリーレン基などが挙げられる。
【００４０】
本発明における「炭素数２から６０の飽和又は不飽和の２価の炭化水素基」は、置換基を有してもよく、その「置換基」としては、ハロゲン原子；水酸基；炭素数１〜５のアルキル基；炭素数１〜５のアルキコキシ基；１個から５個、好ましくは１個から３個のハロゲン原子で置換された炭素数１〜５のアルキル基；１個から５個、好ましくは１個から３個のハロゲン原子で置換された炭素数１〜５のアルコキシ基；アミノ基；及び１個又は２個の炭素数１〜５のアルキル基で置換されたアミノ基からなる群から選ばれる置換基が挙げられる。
【００４１】
本発明における「炭素数２から６０の飽和又は不飽和の２価の炭化水素基」は、「当該炭化水素基の中の１つ又は２つ以上の炭素原子が酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、又は−ＮＲ５−（ここで、Ｒ５は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、又は炭素数６〜３０のアリール基を表す。）で置換されていてもよく」とは、−Ｃ−Ｃ−Ｃ−の炭素原子の連鎖の中の１つ又は２つ以上の炭素原子が他の原子で置換され、例えば、−Ｃ−Ｏ−Ｃ−、−Ｃ−Ｓ−Ｃ−、−Ｃ−ＳｉＨ２−Ｃ−（式中のケイ素原子に結合する水素原子は、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、又は炭素数１〜１０のアルコキシ基で置換されていてもよい。）、−Ｃ−ＮＲ５−Ｃ−などのような連鎖になっていてもよいことを表している。このような他の原子での置換は、置換の順番が規則的であってもよいし、不規則的であってもよい。
【００４２】
本発明における「炭素数１〜１０のアルキル基」としては、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜５の直鎖状又は分枝状のアルキル基が挙げられる。このようなアルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、などが挙げられる。
本発明における「置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基」としては、炭素数１〜５、好ましくは炭素数１〜４、より好ましくは炭素数１〜３の直鎖状又は分枝状のアルキル基が挙げられる。このようなアルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、などが挙げられる。
【００４３】
本発明における「炭素数２〜１０のアルケニル基」としては、１個以上の炭素−炭素二重結合を有する基であって、総炭素数２〜１０、好ましくは総炭素数２〜８、より好ましくは総炭素数２〜６の直鎖状又は分枝状のアルケニル基が挙げられる。このようなアルケニル基の例としては、ビニル基、１−メチル−ビニル基、２−メチル−ビニル基、ｎ−２−プロペニル基、１，２−ジメチル−ビニル基、１−メチル−プロペニル基、２−メチル−プロペニル基、ｎ−１−ブテニル基、ｎ−２−ブテニル基、ｎ−３−ブテニル基などが挙げられる。
【００４４】
本発明における「炭素数２〜１０のアルキニル基」としては、１個以上の炭素−炭素三重結合を有する基であって、総炭素数２〜１０、好ましくは総炭素数２〜８、より好ましくは総炭素数２〜６の直鎖状又は分枝状のアルキニル基が挙げられる。このようなアルキニル基の例としては、エチニル基、ｎ−１−プロピニル基、ｎ−２−プロピニル基、ｎ−１−ブチニル基、ｎ−２−ブチニル基、ｎ−３−ブチニル基などが挙げられる。
【００４５】
本発明における「炭素数６〜３０のアリール基」としては、炭素数６〜３６、好ましくは炭素数６〜１８、より好ましくは炭素数６〜１２の単環式、多環式、又は縮合環式のアリール基が挙げられる。このような炭素環式芳香族基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、アントリル基、などが挙げられる。
【００４６】
本発明における「窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる１〜５個のヘテロ原子を有し炭素原子を２〜１０個有する５〜８員のヘテロアリール基」としては、１〜５個、好ましくは１〜３個又は１〜２個の窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれるヘテロ原子を含有する５〜８員、好ましくは５〜６員の環を有する単環式、多環式、又は縮合環式のヘテロアリール基が挙げられる。このような複素環基としては、例えば、２−フリル基、２−チエニル基、２−ピロリル基、２−ピリジル基、２−インドール基、ベンゾイミダゾリル基などが挙げられる。
【００４７】
本発明における「炭素数１〜１０のアルコキシ基」としては、前記した炭素数１〜１０のアルキル基に酸素原子結合した基が挙げられる。このようなアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基などが挙げられる。
【００４８】
本発明における「炭素数１〜１０のアルキルチオ基」としては、前記した炭素数１〜１０のアルキル基に硫黄原子結合した基が挙げられる。このようなアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基などが挙げられる。これらのアルキルチオ基における硫黄原子は、スルフィニル（−ＳＯ−）又はスルホニル（−ＳＯ２−）となっていてもよい。
【００４９】
本発明における「炭素数１〜１０のアルキルカルボニル基」としては、前記した炭素数１〜１０のアルキル基にカルボニル基（−ＣＯ−基）が結合したものが挙げられる。このようなアルキルカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、イソプロピルカルボニル基、などが挙げられる。
【００５０】
本発明における「炭素数１〜１０のアルコキシカルボニル基」としては、前記した炭素数１〜１０のアルキル基にオキシカルボニル基（−Ｏ−ＣＯ−基）が結合したものが挙げられる。このようなアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００５１】
本発明における「炭素数１〜１０のアルキルカルボニルオキシ基」としては、前記した炭素数１〜１０のアルキル基にカルボニルオキシ基（−ＣＯ−Ｏ−基）が結合したものが挙げられる。このようなアルキルカルボニルオキシ基としては、例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、などが挙げられる。
【００５２】
本発明における各種の基における「置換基」としては、特に限定されるものではないが、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは非置換のアミノ基、アルキルシリル基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数７〜３０のアリールアルキル基、ヘテロアリール基、炭素数１〜１０のアルキルカルボニル基、炭素数３〜１６の脂環式炭化水素−カルボニル基、炭素数６〜３０のアリールカルボニル基、炭素数７〜３０のアリールアルキルカルボニル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数１〜１０のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数７〜３０のアリールカルボニルオキシ基、炭素数７〜３０のアリールアルキルカルボニルオキシ基、炭素数２〜２１のアルコキシカルボニル基、炭素数７〜３７の炭素環式芳香族−オキシカルボニル基、炭素数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、炭素数７〜３０のアリールアルキルオキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００５３】
本発明における「モノアルキル置換アミノ基」としては、アミノ基（−ＮＨ２）における１個の水素原子が、前記した炭素数１から１０のアルキル基で置換されているアミノ基であり、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基などが挙げられる。
本発明における「ジアルキル置換アミノ基」としては、アミノ基（−ＮＨ２）における２個の水素原子が、前記した炭素数１から１０のアルキル基でそれぞれ置換されているアミノ基であり、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチルエチルアミノ基などが挙げられる。
【００５４】
本発明における「ホルミル基」とは、アルデヒド基（−ＣＨＯ）である。
本発明における「ハロゲン原子」としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子が挙げられる。
本発明における「トリアルキルシリル基」としては、前記した炭素数１〜５のアルキル基が３個置換したシリル基であって、それぞれのアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。このようなトリアルキルシリル基としては、トリエチルシリル基、エチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジエチルシリル基などが挙げられる。
【００５５】
本発明の一般式［Ｉ］の２価のリンカー基Ｘにおける「窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜５個の原子及び水素原子で構成される２価の原子団からなるリンカー基」とは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜５個の水素原子以外の原子及び水素原子で構成される２価の原子団からなる基であり、トリプチセン骨格と２価の炭化水素基Ｒ１基を連結する基であり、その構造は特に制限されるものではない。好ましい基Ｘとしては、例えば、−Ｏ−；−Ｓ−；−ＳＯ−；−ＳＯ２−；−ＮＲ６−（ここで、Ｒ６は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。）；−ＣＨ２−；−ＣＨ２−ＣＨ２−；−ＣＨ＝ＣＨ−；−Ｃ６Ｈ４−（フェニレン基）；−Ｃ４Ｈ２Ｓ−（２価のチオフェン）；−ＣＯ−；−ＯＣＯ−；−ＣＯＯ−；−ＯＣＯＯ−；−ＣＯＮＲ６１−（ここで、Ｒ６１は、水素原子、又は炭素数１〜３のアルキル基を表す。）；−ＮＲ６２ＣＯ−（ここで、Ｒ６２は、水素原子、又は炭素数１〜２のアルキル基を表す。）；−ＮＨＣＯＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ６３−ＮＲ６３−（ここで、Ｒ６３は、それぞれ独立して、水素原子、又はメチル基を表す。）；−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｏ−（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表す。）；−Ｏ−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｏ−（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表す。）；−ＳｉＲ９Ｒ１０−ＮＨ−（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表す。）；−ＮＨ−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｏ−（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表す。）などが挙げられる。
一般式［Ｉ］における好ましいＸ基としては、−Ｏ−；−Ｓ−；−ＳＯ−；−ＳＯ２−；−ＮＲ６−（ここで、Ｒ６は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。）；−ＣＨ２−；−ＣＯ−；−ＯＣＯ−；−ＣＯＮＲ６１−（ここで、Ｒ６１は、水素原子、又は炭素数１〜３のアルキル基を表す。）；−ＮＲ６２ＣＯ−（ここで、Ｒ６２は、水素原子、又は炭素数１〜２のアルキル基を表す。）などが挙げられ、特に好ましいＸとしては、−Ｏ−；−ＮＲ６−（ここで、Ｒ６は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。）；−ＣＨ２−；−ＣＯ−などが挙げられる。
【００５６】
本発明の一般式［Ｉ］の末端基Ｚにおける「固体基板の表面に結合又は吸着し得る基」とは、ガラス、金属、金属酸化物などの基板表面に結合又は吸着することができる官能基であり、例えば、ガラス基板に対するトリメトキシシリル基やトリクロロシリル基、金などに対するメルカプト基やジスルフィド基などの硫黄原子を含有する基などが挙げられる。
【００５７】
本発明の一般式［Ｉ］の末端基Ｚにおける「窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、リン原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる１〜１５個の原子及び水素原子で構成される１価の原子団からなる末端基」とは、本発明の一般式［Ｉ］における２価の炭化水素基Ｒ１基の末端となる１価の基であり、１〜１５個、好ましくは１〜１０個、より好ましくは１〜６個の原子及び水素原子で構成される１価の原子団であれば特に制限はない。好ましい基Ｚとしては、例えば、炭素数１から１０のアルキル基；炭素数２から１５、好ましくは２から１０、より好ましくは２から６の直鎖状又は分岐状のアルケニル基；炭素数２から１５、好ましくは２から１０、より好ましくは２から６の直鎖状又は分岐状のアルキニル基；炭素数６から１５、好ましくは６から１２、より好ましくは６から１０の単環状、多環状、又は縮合環状のアリール環を含有してなる総炭素数が６から１５、好ましくは６から１２の２価のアリール基（当該アリール基は、アリール環とアリール環の間又は末端にアルキレン基、アルケニレン基、又はアルキニレン基を有していてもよい。）；炭素数１から１０のアルキル基の任意の位置が１〜７個のハロゲン原子で置換された炭素数１から１０のハロアルキル基；−ＯＲ１１（ここで、Ｒ１１は水素原子、又は炭素数１から１０のアルキル基を表す。）；−ＳＲ１１（ここで、Ｒ１１は水素原子、又は炭素数１から１０のアルキル基を表す。）；−ＳＯＲ１１（ここで、Ｒ１１は水素原子、又は炭素数１から１０のアルキル基を表す。）；−ＳＯ２Ｒ１１（ここで、Ｒ１１は水素原子、又は炭素数１から１０のアルキル基を表す。）；−Ｎ（Ｒ１２）２（ここで、Ｒ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＣＯ−Ｒ１３（ここで、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＯＣＯ−Ｒ１３（ここで、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＣＯＯ−Ｒ１３（ここで、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＯＣＯＯ−Ｒ１４（ここで、Ｒ１４は、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＣＯＮ（Ｒ１３）２（ここで、Ｒ１３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＮＲ１３ＣＯ−Ｒ１３（ここで、Ｒ１３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−Ｎ（Ｒ１３）ＣＯＮ（Ｒ１３）２（ここで、Ｒ１３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＣＯ−ＮＲ１３−Ｎ（Ｒ１３）２（ここで、Ｒ１３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｏ−Ｒ１３（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表し、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−Ｏ−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｏ−Ｒ１３（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表し、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｎ（Ｒ１３）２（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表し、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−ＮＨ−ＳｉＲ９Ｒ１０−Ｏ−Ｒ１３（ここで、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、炭素数１から３のアルコキシ基、又は炭素数１から３のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基を表し、Ｒ１３は水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−Ｐ（ＯＲ１５）２（ここで、Ｒ１５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ１５）２（ここで、Ｒ１５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１から１０のアルキル基、又は炭素数６から１２のアリール基を表す。）；などが挙げられる。
【００５８】
本発明の一般式［Ｉ］の「ヤヌス型トリプチセン誘導体」とは、トリプチセンの１，８，１３位の面と、４，５，１６位の面の２つの異なる面を有しており、それぞれの面がそれぞれ異なる特性を有しているトリプチセン誘導体である。トリプチセン誘導体の従来の製造方法としては、ベンゾキノンを用いるディールスアルダー反応（Diels-Alder reaction）をキー反応としてトリプチセン誘導体を製造しているが、この方法では、１３位及び１６位に同じ置換基（−ＯＨ）が同時に導入され、本発明の「ヤヌス型トリプチセン誘導体」を製造することは困難である。
本発明者らは、１−アルコキシ−６−トリアルキルシリル−フェノールのフェノール性水酸基をトリフラート基などで脱離基とした化合物と、１，８−ジアルコキシアントラセンを縮合剤の存在下で縮合させることにより３置換トリプチセン誘導体を製造することに成功した。この反応の具体例を後述する製造例に示す。この方法により、３置換トリプチセン誘導体を製造することができたが、製造された３置換トリプチセン誘導体は、１，８，１３−３置換トリプチセン誘導体（ヤヌス型）と、１，８，１６−３置換トリプチセン誘導体（非ヤヌス型）の混合物であり、これを分離することが困難であったが、これを再結晶して精製することにより、１，８，１３−トリメトキシトリプチセンを分離精製することに成功した。後述する製造例を参照されたい。
【００５９】
１，８，１３−トリメトキシトリプチセンは、トリプチセン部位の三枚羽状に配列したベンゼン環が入れ子状に集積したユニークなパッキング構造をした結晶として分離精製することができた。この結晶構造は、メトキシ基を有するトリプチセン分子の層と、メトキシ基を有さないトリプチセン分子の層で、ダイポールを相殺した集積構造となっている。意外にも、無置換のトリプチセンではこのような入れ子状の結晶構造は見られない。本発明のヤヌス型分子の方向性を揃えた置換基構造によって、特徴的な集積構造が発現していることが、この結晶構造においても示された。
この結晶形は斜方晶系（Orthorhombic crystal system）であり、この結晶形のａ、ｂ、及びｃの値は、それぞれオングストローム単位で、１５．６０８、１３．３８８、８．０４１であった。また、Ｖの値は１６８０立方オングストロームであった。
このようにして、本発明者らはトリプチセン骨格の一つの方向に同じ置換基を有する「ヤヌス型トリプチセン誘導体」を製造することに初めて成功した。
【００６０】
このようにして分離精製された１，８，１３−トリメトキシトリプチセンは通常の方法により加水分解して１，８，１３−トリヒドロキシトリプチセンとすることができる。例えば、ジクロロメタンなどの溶媒中でハロゲン化ホウ素の存在下で加水分解することができる。
そして、１，８，１３−トリメトキシトリプチセン、及びこれを加水分解して得られる１，８，１３−トリヒドロキシトリプチセンをキー中間体として、公知の各種の合成手段により、本発明の「ヤヌス型トリプチセン誘導体」及びその中間体化合物を製造することができる。
例えば、アルキル化剤を用いてアルキル化することにより、トリアルコキシ誘導体とすることができる。また、各種のカルボン酸やスルホン酸によりエステル誘導体とすることができる。さらに、水酸基をトリフラート（Ｔｆ：トリフルオロメタンスルホネート）とした後、ジシアノ亜鉛によりシアノ化することにより、１，８，１３−トリシアノトリプチセンとすることができる。当該シアノ基は通常の方法により、加水分解してホルミル基又はカルボキシル基とすることができる。また、当該シアノ基を通常の方法により還元することにより、アミノメチル基とすることができ、当該アミノ基は通常の方法により各種の置換基で置換することができる。
また、得られたホルミル基はカルボニル化合物としての各種の反応原料として使用することができる。例えば、当該ホルミル基をウィッティッヒ試薬（Wittig reagent）と反応させて−ＣＨ＝Ｃ−結合とすることができる。これを通常の方法により脱水素することにより炭素−炭素三重結合とすることができる。
【００６１】
さらに、１，８，１３−トリヒドロキシトリプチセンをＮＢＳ（Ｎ−ブロモスクシンイミド）を用いてブロム化することにより、４，５，１６−トリブロモ−１，８，１３−トリヒドロキシトリプチセンを製造することができる。この化合物は、トリプチセン分子内の一つの対称面に対して、その一方に３個のヒドロキシ基、他方に３個のブロモ基という異なる置換基を有する化合物であり、一つの対称面に対して異なる機能団を有する本発明の「ヤヌス型トリプチセン誘導体」のキー中間体となる化合物である。
このブロモ体は、ホウ素化合物やケイ素化合物を用いた各種のカップリング反応により、フェニル基やチエニル基などの各種のアリール基やヘテロアリール基に直接変換することができる。例えば、ブロモ基が置換している側に電子受容体となる機能団を導入しようとする場合には、このようなカップリング反応により直接又は段階的に当該機能団を導入することができる。
【００６２】
本発明の一般式［Ｉ］で表される化合物は、トリプチセンの１，８，１３位の面と、４，５，１６位の面の２つの面に、それぞれ異なる置換基を有していることを特徴とするものであり、そのうちの少なくとも１つの面に３つの同じ置換基を有していることを特徴とするものである。そして、そのような特異的なトリプチセン誘導体がトリプチセン部位の三枚羽状に配列したベンゼン環が入れ子状に集積したユニークなパッキング構造を形成し、特異な有機薄膜を形成することができることを特徴とするものである。さらに、このような特異的な構造をしているトリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を、電子デバイスの構成要素として用いることを、本発明は特徴とするものである。
本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を製造する方法は、本発明者らが初めて分離精製に成功した１，８，１３−トリメトキシトリプチセンをキー中間体とすることが大きな特徴であり、それにより各種の本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体を通常の合成手段を組み合わせることにより製造することができることは、当業者には容易に理解されることである。
【００６３】
本発明の一般式［Ｉ］で表される化合物を製造する場合には、公知の方法で次に示す一般式［ＩＩＩ］、
Ｙ１−Ｒ１−Ｚ              ［ＩＩＩ］
（式中、Ｒ１及びＺは前記した基を示し、Ｙ１はハロゲンなどの脱離基を示す。）
の化合物をまず製造し、これと１，８，１３−トリ置換トリプチセン誘導体を反応させることにより製造することができる。この反応は置換反応であり、公知の各種の置換反応に準じて行うことができる。
また、置換基Ｚが反応性である場合には、Ｚを各種の保護基で保護して反応を行うこともできるし、Ｚとしてその前駆体、例えば、カルボキシル基を導入しようとする場合には、Ｚとしてシアノ基の化合物を用い、得られた生成物を加水分解してカルボキシル基とすることができる。Ｚがエステル基の場合には、エステルのままで反応させてもよく、また、カルボキシル基とした後にエステル化してもよい。なお、保護基及び脱保護については当業者には周知であるが、必要であれば、T.W. Green著Protective Group in Organic Synthesis (John Wiley and Sons, 1991)を参照されたい。
また、１，８，１３−トリ置換トリプチセン誘導体の置換基が、ホルミル基のようなカルボニル基を有する化合物である場合には、ウィッティッヒ試薬（Wittig reagent）を用いることにより、基Ｘが−Ｃ＝Ｃ−である一般式［Ｉ］の化合物とすることができる。
【００６４】
例えば、ウィリアムソン（Williamson）合成反応により、１，８，１３−トリヒドロキシトリプチセンを原料として、１２−ブロモドデカン酸メチル（ブロモの代わりにクロロ、ヨード、あるいはトシル酸エステルなどのシュードハライドでも可）と塩基存在下で反応させることにより、前記したエステル基を末端基として有する化合物１を製造することができる。
【００６５】
これらの反応において必要に応じて溶媒を使用することができる。このような溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、ジエチルエーテル、ＴＨＦなどのエーテル系溶媒、ＤＭＦ、ＤＭＡ、ＤＭＳＯなどの非プロトン性極性溶媒、エタノールなどのアルコール系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、必要に応じて各種の試薬の存在下に反応を行うこともできる。このような試薬としては塩基が好ましく、塩基としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウムなどのアルカリ金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。塩基としてはトリアルキルアミンなどの有機塩基を使用することもできるが、無機塩基の方が好ましい。
反応温度としては、反応が適切に進行する範囲であれば任意に設定することができるが、通常は常温から溶媒の沸点までの範囲が好ましい。反応混合物から目的の生成物を単離し精製する方法としては、通常の単離・精製手段、例えば、溶媒抽出、再結晶、再沈殿、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィーなどの方法で行うことができる。また、生成物に光学活性がある場合には、必要に応じて光学分割することもできる。
【００６６】
本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体は、トリプチセンの三枚羽状に配列したベンゼン環が入れ子状に集積し、このような特徴的な集積化挙動を利用することで、次元性が制御された二次元状分子集合体が合理的に構築でき、有機薄膜を形成させることができる。本発明の膜を製造する方法としては、スピンコート法、浸漬法、キャスト法、インクジェット法、超音波法、気相法、蒸着法などを任意に選定することができるが、本発明の化合物は有機溶媒に溶解させることができるので、スピンコート法、浸漬法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法などが好ましい。
スピンコート法は、高速で回転する基板の上に溶液を滴下して均一な膜厚の薄膜を成膜させる方法である。浸漬法は、溶液に基板を浸漬させて成膜する方法である。キャスト法（ドロップキャスト法を含む）は溶液を基板の上に滴下した後、溶媒を乾燥させて成膜する方法であるが、その膜厚は必ずしも均一とはならない。インクジェット法は、任意の位置に微少な溶液を滴下して成膜させる方法である。また、本発明の膜を製造する方法としては、これらの公知の成膜方法により成膜することができるが、本発明の膜は特異的な集積化挙動をすることから、液／液界面による成膜法でも行うことができる。例えば、本発明の化合物を水に溶けない有機溶媒に溶解させた溶液を、水と接触させて水／有機溶媒の界面を形成させ、当該界面において膜を製造することもできる。このようにして製造された有機薄膜を、電子デバイスなどの構成要素として使用することもできる。
また、本発明の一般式［Ｉ］で表される化合物の中のいくつかの化合物は蒸着法、好ましくは真空蒸着法により膜を形成することができる。特に、融点が比較的低く、分解温度が高い化合物が好ましい。本発明における蒸着法は、通常の蒸着法により行うことができる。例えば、化合物を融点以上に加熱して蒸発させ、又は化合物が昇華性である場合は、昇華させて、１０−５Ｐａ〜１０−３Ｐａの減圧下で行われるのが好ましい。基板の温度は、室温付近でもよいが、好ましくは５０℃〜１００℃程度が挙げられる。蒸着法による膜の形成に適した本発明の化合物としては、一般式［Ｉ］における、Ｘが−ＣＨ２−で、Ｚが水素原子で、Ｒ１が炭素数８〜１５のアルキレン基、好ましくは炭素数９〜１２のアルキレン基である化合物が挙げられる。
【００６７】
本発明の膜を固体基板上に製造する場合には、前記してきた本発明の固体基板を用いることができる。さらに、これらの固体基板に対して紫外線（ＵＶ）、オゾン等による洗浄処理が施された固体基板；これらの固体基板上に、配線、電極等の接続端子や、絶縁層、導電層等の他の層が積層された積層体などを固体基板とすることもできる。本発明において用いられる固体基板としては、薄膜トランジスタのような電子デバイスにおいては、特に有機系又は無機系の絶縁材料が好ましく、特に有機絶縁材料が好ましい。
本発明の膜を固体基板上に製造する方法としては、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を有機溶媒に溶解し溶液とする工程、次いで、当該溶液を塗布若しくはスピンコート、又は当該溶液に固体基板を浸漬する工程、及び前記固体基板上の溶液を乾燥する工程を含有する方法が挙げられる。
また、本発明の膜を界面で製造する方法としては、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を水などの第二の溶媒と交わらない有機溶媒に溶解し溶液とする工程、次いで、当該溶液に水などの第二の溶媒を加え界面を形成し、当該界面に膜を形成させる工程、製造された膜を分離する工程、及び分離された膜を乾燥する工程を含有する方法が挙げられる。
このような方法で製造された本発明の膜の膜厚としては、特に制限はないが、単分子膜とする場合の平均厚さは、０．１ｎｍから５ｎｍ、好ましくは１ｎｍから３ｎｍとするのが好ましい。また、多層膜とする場合の、平均厚さは、２ｎｍから５０ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍから３０ｎｍとするのが好ましい。さらに、液／液界面により製造される場合には、さらに膜厚の大きな膜を製造することができ、膜厚を３０ｎｍから１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍから５００ｎｍとすることもできる。
【００６８】
膜を製造する際の有機溶媒としては、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を溶解することができるものであれば特に制限はなく、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−ｎ−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノンなどのケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノール等の１価アルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類及びその誘導体；エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールモノアセテート等のグリコールエステル；前記の多価アルコール類又は前記のエステル類のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノエーテル又はモノエーテルエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル（ＥＬ）、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類；アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼンン、アミルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤；ジオキサンやＴＨＦなどの環式エーテル類；ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）やジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）などのアミド類；ジメチルスルホキサイド（ＤＭＳＯ）などの硫黄含有溶媒；などを挙げることができる。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、２種以上の混合溶剤として用いてもよい。
好ましい有機溶媒としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）やジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）などのアミド類、ジオキサンやＴＨＦなどの環式エーテル類、ジメチルスルホキサイド（ＤＭＳＯ）などの硫黄含有溶媒などが挙げられる。特に好ましい溶媒としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの極性溶媒が挙げられる。
【００６９】
有機溶媒の使用量は、特に制限はなく、製造する膜厚さや製造条件を考慮して適宜設定すればよい。ドロップキャストやインクジェットによる場合は、溶媒の広がる面積を勘案して、目的とする膜厚が得られる固形分濃度に調整する。この時、好ましい濃度としては、有機溶媒１００ｍＬ中に本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体が、０．０１ｍｇから１０００ｍｇ、より好ましくは０．１ｍｇから１００ｍｇ、さらに好ましくは０．１ｍｇから１０ｍｇとすることができる。
このように、一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を前記した有機溶媒などの有機薄膜形成用担体に、混合又は溶解させることにより、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体、及び有機薄膜形成用担体を含有してなる有機薄膜形成用組成物を製造することができる。
本発明の有機薄膜を製造する際の温度としては、通常は室温で行うことができるが、溶媒の種類や製造条件によっては、加温下又は冷却下でも行うことができる。
本発明の有機薄膜の製造における乾燥は、自然乾燥で十分であるが、乾燥した空気や窒素等を吹き付けるなどの方法や、必要により加温や減圧して乾燥させることもできる。
また、膜の形成後、メタノール、クロロホルム等の有機溶剤や精製水などを用いて製造された有機薄膜の洗浄を行ってもよいが、特に洗浄する必要はない。
本発明の有機薄膜を界面で製造する場合には、界面で製造された膜をガラス基板などの基板に転写して分離することができる。分離された膜は、前記した方法で乾燥させることができる。
【００７０】
このようにして製造された本発明の有機薄膜を、さらにアニーリング処理することもできる。
スピンコート法、浸漬法、キャスト法、インクジェット法などで製造された膜については、アニーリング処理は、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の融点とほぼ同じ温度、好ましくは約１００℃から２３０℃、より好ましくは約１３０℃から２３０℃、さらに好ましくは１５０℃から２００℃程度に加熱することにより行われる。
また、蒸着法で製造された膜については、約１００℃から２００℃、好ましくは約１１０℃から１５０℃程度に加熱することにより行われる。
アニーリング処理は、通常は大気下で行うことができるが、窒素気流下などの不活性気流下であってもよい。アニーリングの時間は特に制限はないが、通常は５分から５０分、好ましくは１０分から３０分程度で十分である。
アニーリング処理による機構の詳細は不明であるが、アニーリングにより一度形成された膜が再構築され、より均一な膜厚となると考えられる。
【００７１】
本発明の有機薄膜は、一般式［Ｉ］における末端基Ｚの種類により、単層構造とすることや末端基Ｚが分子間で向かい合ったバイレイヤー構造とすることができる。また、製造方法によっても有機薄膜の厚さを調整することができ、電子材料、光学材料、表面処理材料などとして幅広い用途に適した有機薄膜とすることができる。
また、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体で形成される有機薄膜は、表面を疎水性とすることができ、有機半導体のような疎水性の物質との親和性が向上する。例えば、有機絶縁層として汎用されているポリパラキシリレンにおける水滴の接触角を測定すると、ポリパラキシリレンのみの場合の接触角は約８７度であったが、ポリパラキシリレンの表面に本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の有機薄膜を形成させた場合には、水滴の接触角は約１０３度となり、表面の疎水性が向上していたことがわかった。
【００７２】
本発明の電子デバイスは、従来の電子デバイスの製造方法に準じて製造することができ、その際に、従来の有機薄膜、特にＳＡＭに代えて、前記してきた本発明の有機薄膜とすることによって製造することができる。前記してきたように、本発明の有機薄膜は、基板に依存しないので、有機系又は無機系の各種の基板上に前記してきた方法によって目的の有機薄膜を形成させることができる。
【００７３】
例えば、薄膜トランジスタの製造例としては、次のような方法が挙げられる。
シリコンウェハー上にアルミニウムを沈着させてパターン化し、次いで酸素プラズマ中で灰化して表面を酸化アルミニウムとして、絶縁層が酸化アルミニウムであるＡｌ２Ｏ３／Ａｌゲート電極をパターン化する。その上に本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の溶液をドロップキャストし、乾燥させる。必要に応じて約２００℃でアニーリングしてもよい。このようにして、パターン化されたＡｌ２Ｏ３／Ａｌゲート電極上に本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有する有機薄膜を形成する。次いで、Ａｌ２Ｏ３／Ａｌゲート電極及び有機薄膜の上にＤＮＴＴ（ジナフトチエノチオフェン）などの有機半導体を沈着させて、有機半導体層を形成する。そして、有機半導体層の上に真空蒸着法などにより金を沈着させて、ソース電極とドレイン電極を形成する。
【００７４】
前記の方法において、有機半導体層を形成させずに、有機薄膜の上に直接金を沈着させれば、コンデンサとすることもできる。
本発明のコンデンサは、電極間に前記してきた本発明の有機薄膜からなる誘電体層を有していることを特徴とするものである。本発明のコンデンサは、誘電体層のさらに第二の誘電体を含有することもできる。第二の誘電体としては、コンデンサに使用される誘電体であれば特に制限はないが、有機誘電体が好ましい。また、第二の誘電体を含有する場合には、誘電体層は積層構造とすることが好ましい。
【００７５】
また、電子ペーパーを製造する場合には、まずポリカーボネート基板のような透明性があってフレキシブルなポリマー基板を洗浄し、次いでこの基板上に、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）のような有機導電体又は銅などの金属微粒子を用いてパターン化してゲート電極を形成する。次に、基板の一部又は全面に、ポリイミドやポリメチルメタクリレートやポリパラキシリレンのような有機絶縁体層を形成する。次に、ゲート電極と重なるように、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有する有機薄膜を形成させる。さらに、その上にＤＮＴＴ（ジナフトチエノチオフェン）などの有機半導体を沈着させて、有機半導体層を形成する。そして、有機半導体層の上に真空蒸着法などにより金を沈着させて、ソース電極とドレイン電極を形成する。
【００７６】
これらの薄膜トランジスタにおける、絶縁体としては、無機材料、有機材料、又は、有機低分子アモルファス材料等の種々の絶縁体が挙げられる。無機材料としては、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２等の単金属酸化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ストロンチウムバリウムなどの複合酸化物、ＳｉＮｘなどの窒化物、酸化窒化物、フッ化物等を挙げることができる。有機材料としては、例えば、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリパラキシリレン、ポリビニルフェノール、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ベンゾシクロブテン、シアノエチルプルラン、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデン−４フッ化エチレン共重合体、及びその他のポリマー材料を挙げることができる。有機低分子アモルファス材料としては、例えば、コール酸、コール酸メチル等を挙げることができる。
これらの絶縁体の形成方法としては、絶縁体の材料に応じて、蒸着、スパッタリング、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、ゲート電極の陽極酸化、塗布、溶液からの付着等、種々の成膜方法を採用することができる。ゲート絶縁層の厚さは、材料にもよるが、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍとすることができる。
【００７７】
これらの薄膜トランジスタにおける、半導体としては、有機半導体材料や無機酸化物半導体材料が挙げられる。有機半導体材料としては、ポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、ポリチエニレンビニレン、ポリアルキルチオフェン、及びそれらの誘導体のような高分子有機半導体材料；ＤＮＴＴ（ジナフトチエノチオフェン）、オリゴチオフェン、ペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、ペリレン、およびそれらの誘導体のような低分子有機半導体材料を用いることができる。また、カーボンナノチューブあるいはフラーレンなどの炭素化合物や半導体ナノ粒子分散液なども半導体層の材料として用いることができる。これらの有機半導体材料はトルエンなどの芳香族系の溶媒に溶解又は分散させてインキ状の溶液又は分散液として用いることができる。また、蒸着法によって成膜することもできる。酸化物半導体材料としては、例えば、亜鉛、インジウム、スズ、タングステン、マグネシウム、ガリウムのうち一種類以上の元素を含む酸化物が挙げられる。酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、酸化亜鉛ガリウムインジウム（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）等公知の材料が挙げられるが、これらの材料に限定されるものではない。これらの材料の構造は単結晶、多結晶、微結晶、結晶／アモルファスの混晶、ナノ結晶散在アモルファス、アモルファスのいずれであってもかまわない。
【００７８】
これらの薄膜トランジスタにおける、基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネートなどのフレキシブルなプラスチック材料；石英などのガラス基板；シリコンウェハー；アルミニウムウェハーなどがある。
【００７９】
また、薄膜トランジスタには、必要に応じて封止層、遮光層などを設けることもできる。封止層の材料としては絶縁体の材料と同一の材料から選択して用いることができ、遮光層はゲート材料などにカーボンブラック等の遮光性材料を分散させたものを用いることができる。
【００８０】
以上の例から明らかなように、本発明の有機薄膜電子デバイスの構成要素とすることができ、これにより安定性の優れた電子デバイスを得ることもできる。即ち、本発明は、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜からなる電子デバイス材料を提供するものである。
また、本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を、電子デバイス中に設けることを特徴とする、本発明の電子デバイスを製造する方法が提供されることになる。
【００８１】
このようにして製造される本発明の電子デバイス又は電子素子を適宜組み合わせ、それらを配線して増幅やデータ処理などの目的に応じた電子回路を、通常の方法で基板上に形成させることができる。このようにして形成された基板上の電子回路が本発明の回路基板である。本発明の回路基板は、目的に応じて１枚であってもよいし、２枚以上の複数枚で形成されていてもよい。
【００８２】
さらに、このような回路基板を適宜組み合わせることにより、本発明の電子機器を製造することができる。本発明の電子機器は、それ自体が各種の電子製品となっていてもよいし、当該電子製品の一部を形成する装置、例えば表示装置のような装置となっていてもよい。
【００８３】
以下、製造例及び実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら製造例及び実施例により何ら限定されるものではない。
【００８４】
製造例１    次に示すトリメトキシトリプチセン混合物の製造
【００８５】
【化４】
2014125527.tif 000006
【００８６】
１，８−ジメトキシアントラセン（２２．３ｇ、９３．７ｍｍｏｌ）とフッ化セシウム（ＣｓＦ）（８５．３ｍｇ、５６１.０ｍｍｏｌ）にアセトニトリル（７５０ｍＬ）を加え懸濁液とし、８０℃に加熱した。この懸濁液に、２−メトキシ−６−トリメチルシリルオキシ−トリフルオロメチルスルホネート（６１．５ｇ、１８８ｍｍｏｌ）を滴下し、５時間加熱還流した。得られた反応混合物から、アセトニトリルを減圧留去し、残渣を水、次いでヘキサン／クロロホルム混合溶媒（１／１、ｖ／ｖ）で洗浄して目的のトリメトキシトリプチセンを得た（収量２２．２ｇ、収率６４．５％）。得られたトリメトキシトリプチセンは、ＮＭＲの測定によれば、１，８，１３−トリメトキシトリプチセン（化合物５ａ）と１，８，１６−トリメトキシトリプチセン（化合物５ｂ）の２：１の混合物であった。
【００８７】
化合物５ａ：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ(ppm)
7.01 (d, J = 0.7 Hz, 3H), 6.90 (dd, J = 7.3, 1.0 Hz, 3H), 6.80 (s, 1H), 6.58 (dd, J = 8.2, 0.7 Hz, 3H), 5.38 (s, 1H), 3.86 (s, 9H).
化合物５ｂ：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ(ppm)
7.09-7.07 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.06-7.04 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.93-6.89 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 6.93-6.89 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 6.58-6.56 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 6.56-6.54 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 6.35 (s, 1H), 5.87 (s, 1H), 3.84 (s, 6H), 3.83 (s, 3H).
【００８８】
製造例２    １，８，１３−トリメトキシトリプチセン（化合物５ａ）単結晶の製造
【００８９】
【化５】
2014125527.tif 000007
【００９０】
製造例１で製造されたトリメトキシトリプチセン混合物（１０．０ｍｇ）を、クロロホルムに溶解させ、静置することにより結晶化させて、標記の１，８，１３−トリメトキシトリプチセン（２．０ｍｇ）を得た。
得られた結晶の単結晶Ｘ線構造解析を行った結果、この結晶は、斜方晶系（Orthorhombic crystal system）であり、単位格子のａ、ｂ、及びｃの値は、それぞれオングストローム単位で、１５．６０８、１３．３８８、８．０４１であった。また、Ｖの値は１６８０立方オングストロームであった。
【００９１】
製造例３    １，８，１３−トリヒドロキシトリプチセン（化合物６）の製造
【００９２】
【化６】
2014125527.tif 000008
【００９３】
製造例１で製造されたトリメトキシトリプチセン混合物（２２．０ｇ、６２．９ｍｍｏｌ）にジクロロメタン３２０ｍＬを加え懸濁溶液とし、これにトリブロムホウ素（ＢＢｒ３）（１８．２ｍＬ、１９２ｍｍｏｌ）を加え、０℃で４時間攪拌した。反応混合物に水２００ｍＬを加え、析出した粉末をろ取し、減圧下乾燥させた。得られた粉末をジメチルホルムアミド８０ｍＬに溶解させ、５℃で静置すると、無色透明結晶が析出した。この結晶をろ取し、クロロホルムで洗浄することにより、標記の１，８，１３−トリヒドロキシトリプチセン（化合物６）を選択的に得た（収量９．１４ｇ、収率７１％）。
【００９４】
化合物６：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、アセトン−ｄ６）：δ(ppm)
8.35 (br, s, 3H), 6.94-6.93 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 6.86 (s, 1H), 6.79-6.75 (dd, J = 7.2, 0.9 Hz, 3H), 6.56-6.54 (dd, J = 8.1, 0.9 Hz, 3H), 5.44 (s, 1H).
【００９５】
製造例４    次に示す化合物１の製造
【００９６】
【化７】
2014125527.tif 000009
【００９７】
製造例３で製造された化合物６（１０２ｍｇ、０．３３７ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド１０．０ｍＬに溶解させ、炭酸カリウム（１９０ｍｇ、１．３４ｍｍｏｌ）および１２−ブロモドデカン酸メチル（３７３ｍｇ、１．２１ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で１０時間撹拌した。反応混合物にジエチルエーテル５０ｍＬを加え、水洗後、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥およびろ過し、減圧留去した。残渣を、クロロホルムを溶媒とするゲル濾過クロマトグラフィーに供することにより、標記の化合物１を得た（収量２６１ｇ、収率８２％）。
【００９８】
化合物１：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ(ppm)
6.99 (d, J = 7.3 Hz, 3H), 6.89-6.84 (m, 4H), 6.54 (d, J = 8.3 Hz, 3H), 5.37 (s, 1H), 3.96 (t, J = 6.6 Hz, 6H), 3.67 (s, 9H), 1.85 (m, 6H), 1.705-1.270 (m, 60H),
【００９９】
製造例５  次に示す化合物８の製造
【０１００】
【化８】
2014125527.tif 000010
【０１０１】
製造例３で製造された化合物６（１００ｍｇ、０．３３１ｍｍｏｌ）及び炭酸カリウム（２７４ｍｇ、１．９８ｍｍｏｌ）に、ジメチルホルムアミド２．０ｍＬを加え撹拌し、さらに１−ブロモドデカン（９９０ｍｇ、３．９７ｍｍｏｌ）を加え、７５℃で８時間加熱撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、ジエチルエーテル３００ｍＬ及び水を加え、有機層を分離した。有機層を飽和食塩水及び水で洗浄後、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した後、溶媒を減圧で留去した。残渣をクロロホルムを溶媒とするサイズ排除クロマトグラフィーに供し、標記の化合物８を白色粉末として得た（収量２１３ｍｇ、収率８９％）。
【０１０２】
化合物８：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、アセトン−ｄ６）：δ(ppm)
7.99 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 7.91 (s, 1H), 7.89 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 7.55 (d, J = 8.1 Hz, 3H), 3.95 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 1.85 (q, J = 7.1 Hz, 6H), 1.60-1.55 (m, 6H), 1.36-1.28 (m, 54H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 9H).
【０１０３】
製造例６  次に示す化合物９の製造
【０１０４】
【化９】
2014125527.tif 000011
【０１０５】
製造例３で製造された化合物６（１００ｍｇ、０．３３１ｍｍｏｌ）及び炭酸カリウム（３６５ｍｇ、２．６４ｍｍｏｌ）に、ジメチルホルムアミド２．０ｍＬを加え撹拌し、さらに１１−ブロモドデセン（６０８ｍｇ、２．６１ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で１２時間加熱撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、ジエチルエーテル２００ｍＬ及び水を加え、有機層を分離した。有機層を水及び飽和食塩水で洗浄した後、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した後、溶媒を減圧で留去した。残渣をクロロホルムを溶媒とするサイズ排除クロマトグラフィーに供し、標記の化合物９を白色粉末として得た（収量１８７ｍｇ、収率７５％）。
【０１０６】
化合物９：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、アセトン−ｄ６）：δ(ppm)
6.99 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 6.89 (s, 1H), 6.87 (t, J = 7.8 Hz, 3H), 6.54 (d, J = 7.8 Hz, 3H), 5.37 (s, 1H), 3.96 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 2.19 (td, J = 7.1 Hz, J = 2.6 Hz, 6H), 1.94 (t, J = 2.6 Hz, 3H), 1.85 (q, J = 7.0 Hz, 6H), 1.58-1.50 (m, 12H), 1.41 -1.35 (m, 24H).
【０１０７】
製造例７    次に示す化合物１０の製造
【０１０８】
【化１０】
2014125527.tif 000012
【０１０９】
製造例３で製造された化合物６（１６０ｍｇ、０．２２１ｍｍｏｌ）及び炭酸カリウム（３６５ｍｇ、２．６４ｍｍｏｌ）に、ジメチルホルムアミド２．０ｍＬを加え撹拌し、さらに１１−ブロモドデシン(11-bromododecyne)（６０８ｍｇ、２．６１ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で１２時間加熱撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、ジエチルエーテル２００ｍＬ及び水を加え、有機層を分離した。有機層を水及び飽和食塩水で洗浄した後、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した後、溶媒を減圧で留去した。残渣をクロロホルムを溶媒とするサイズ排除クロマトグラフィーに供し、標記の化合物１０を白色粉末として得た（収量９９．３ｍｇ、収率４７％）。
【０１１０】
化合物１０：
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、アセトン−ｄ６）：δ(ppm)
7.00 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 6.90 (s, 1H), 6.87 (t, J = 7.8 Hz, 3H), 6.55 (d, J = 7.5 Hz, 3H), 5.87-5.75 (m, 3H), 5.04 ~ 4.92 (m, 6H), 5.37 (s, 1H), 3.96 (d, J = 6.6 Hz, 6H), 2.08-2.01 (m, 6H), 1.85 (q, J = 6.6 Hz, 6H), 1.65-1.51 (m, 12H), 1.36-1.32 (m, 24H).
【０１１１】
製造例８    次に示す化合物１１の製造
【０１１２】
【化１１】
2014125527.tif 000013
【０１１３】
製造例６で製造された化合物９（１６０ｍｇ、０．２２１ｍｍｏｌ）、次式
【０１１４】
【化１２】
2014125527.tif 000014
【０１１５】
で表されるトリフルオロメチル化剤（J.Am.Chem.Soc., 2011, 133, 16410）（３１６ｍｇ、１．００ｍｍｏｌ）、及び塩化銅（I）（９．９０ｍｇ、０．１００ｍｍｏｌ）に、ジメチルホルムアミド２．０ ｍＬを加え、混合物を凍結して脱気し、アルゴン下、７０℃で３０分加熱撹拌した。反応混合物に水３００ ｍＬを加え、析出した固体をろ取し、ヘキサン−ジクロロメタン混合溶媒（２：１、ｖ／ｖ）を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーに供した。得られた白色粉末（１１９ｍｇ）に５％パラジウムカーボン（２４ｍｇ）、テトラヒドロフラン５０ｍＬ及びエタノール５０ｍＬを加え、水素ガス雰囲気下、室温で１２時間撹拌した。反応混合物をセライト濾過し、溶媒を減圧で留去した。残渣をヘキサン−ジクロロメタン混合溶媒（２：１、ｖ／ｖ）を展開溶媒とするシリカゲルクロマトグラフィーに供することで、標記の化合物１１を白色粉末として得た（収量１９６ｍｇ、収率７８％）。
【０１１６】
化合物１１：
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ(ppm)
7.00 (d, 3H, J = 7.4 Hz), 6.89 (s, 1H), 6.87 (dd, 3H, J = 7.4, 7.4 Hz), 6.55 (d, 3H J = 7.4 Hz), 5.37 (s, 1H), 3.96 (t, 6H, J = 6.5 Hz), 1.85(m, 6H), 1.61-1.51 (tt, 6H, J = 6.5, 6.5 Hz), 1.43-1.29 (m, 36H).
【０１１７】
製造例９    化合物１の集合構造の同定
化合物１の粉末を２４０℃でアニールし、２５℃に冷却して化合物１の集合構造を製造した。
製造された化合物１の集合構造は、粉末Ｘ線回折測定により、三枚羽状のベンゼン環が入れ子状に充填された層と、長鎖アルキル基の層からなるラメラ状の集積構造を形成することが明らかにされた。粉末Ｘ線回折測定により約２．４ｎｍの層間距離が観測され、これは化合物１の長軸方向の距離と一致している。上記結果は、本ヤヌス型分子の集合化挙動を利用することで、官能基や機能団を層状に高密度集積化できることを示している。
【０１１８】
製造例１０
本ヤヌス型トリプチセン（化合物１）を用いて、水と有機溶媒による液／液界面での膜形成を行った。数ｃｍ２スケールでの膜形成が可能で、屈曲性のある膜が得られた。膜をガラス基板に転写し、Ｘ線回折測定を行った。この結果、レイヤー構造は基板に平行に形成されていることが明らかになった。また、膜厚は５０−数百ｎｍ程度であり、膜の最も薄い部分は約２０分子層に相当すると考えられる。
さらに、膜状構造体の薄膜化および高強度化を測定した。
【０１１９】
製造例１１    化合物１を用いたガラス基板上での膜の製造
化合物１のＴＨＦ溶液（１ｍｇ／２００ｍＬ。約５．３μＭ）５０μＬをガラス基板にドロップキャストした。
これを自然乾燥させ、製造された膜を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した。
ＡＦＭ測定の結果を図３に示す。
【０１２０】
製造例１２    化合物１を用いた雲母基板上での膜の製造
化合物１のＴＨＦ溶液（１ｍｇ／２００ｍＬ。約５．３μＭ）５０μＬをガラス基板にドロップキャストした。
これを自然乾燥させ、製造された膜を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した。
ＡＦＭ測定の結果を図４に示す。
【０１２１】
製造例１３    化合物１を用いた雲母基板上での膜の製造
化合物１のＴＨＦ溶液（１ｍｇ／２００ｍＬ。約５．３μＭ）５０μＬをガラス基板にドロップキャストした。
これを自然乾燥させた。
次いで、大気下で１８０℃、２０分間アニーリングした。
製造された膜を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した。
ＡＦＭ測定の結果を図５に示す。
【０１２２】
製造例１４  化合物８を用いた蒸着法による膜の製造
通常の真空蒸着装置を用いて、４×１０−４Ｐａの減圧環境下で、シリコン基板を基板温度２５℃として、製造例５で製造した化合物８を融点以上の約２００℃に加熱して、真空蒸着した。得られた蒸着膜の膜厚は６２ｎｍであった。
得られた膜における分子の配向を斜入射Ｘ線回折法（ＧＩＸＤ）で測定した結果、ｄ１１０の間隔が０．４１ｎｍの規則的な配向分子膜であることがわかった。この結果からも配向分子膜におけるトリプチセン骨格の間隔が０．８１ｎｍであることがわかった。
前記の方法でシリコン基板上に形成された膜を１２０℃で６０分間アニールすることにより、膜厚が２．５ｎｍである平坦な（モノドメイン）膜が得られた。
【０１２３】
製造例１５
製造例１４と同様の方法で、石英基板、雲母基板、ポリイミド基板、及びＰＥＴ基板に、製造例５で製造した化合物８を、それぞれ真空蒸着した。得られたそれぞれの膜圧は５０ｎｍであった。
得られたそれぞれの膜における分子の配向を、製造例１４と同様にＧＩＸＤで測定した結果、ｄ１１０の間隔が約０．４１ｎｍの規則的な配向分子膜であることがわかった。
【０１２４】
製造例１６
製造例１４と同様の方法で、サファイヤ基板に、製造例５で製造した化合物８、製造例６で製造した化合物９、製造例７で製造した化合物１０、及び製造例８で製造した化合物１１をそれぞれ真空蒸着した。得られた膜の膜厚は、それぞれ５０ｎｍであった。
化合物１０を用いて製造された蒸着膜を、減衰全反射赤外吸収スペクトル（ＡＴＲ−ＩＲ）で測定したところ、炭素−炭素三重結合の特性吸収を確認することができた。
【０１２５】
製造例１７
製造例５で製造した化合物８を用いたシリコン基板上での膜の製造
化合物８のトルエン溶液（２００μＭ，５０μＬ）を、シリコン基板に２３００ｒｐｍでスピンコーティングした。塗布量を単分子膜の形成に想到する量とすることにより、単分子膜を形成させた。
これを自然乾燥させ、製造された膜を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した結果、膜厚は約１．９ｎｍであった。
これを１５０℃で１時間アニーリングしたところ、極めて平坦な膜を得ることができた。アニーリングをトルエン蒸気により、８０℃で１時間行っても同様の結果が得られた。
【実施例１】
【０１２６】
化合物１を用いて製造された膜を用いてトランジスタ１０を製造した。
図６にトランジスタ１０の模式図を示す。
シリコンウェハー上にアルミニウムを沈着させてパターン化し、次いで酸素プラズマ中で灰化して表面を酸化アルミニウムとして、絶縁層が酸化アルミニウムであるＡｌ２Ｏ３／Ａｌゲート電極１１及びゲート絶縁層１２をパターン化した。その上に化合物１の溶液（２ｍｇ／５０ｍＬ）１０μＬをドロップキャストし、乾燥させた。その後、約２００℃で２０分間アニーリングして、膜厚約２．６ｎｍの有機薄膜１３とした。パターン化されたＡｌ２Ｏ３／Ａｌゲート電極１１上で有機薄膜１３の上に、ＤＮＴＴ（ジナフトチエノチオフェン）からなる有機半導体を真空蒸着させて、有機半導体層１４を形成した。そして、有機半導体層１４の上に真空蒸着法により金を沈着させて、ソース電極１６及びドレイン電極１５を形成した。ソース電極１６およびドレイン電極１５のパターン形成は、真空蒸着時にシャドーマスクを用いて行った。【０１２７】
得られたトランジスタ１０の静電容量（キャパシタンス）は６４４ｎＦ／ｃｍ２であり、電子移動度（モビリティー）は０．３８７ｃｍ２／Ｖｓであり、オンオフ比は７．３２×１０６であり、スレショルド電圧は−０．４８７Ｖであり、リーケイジ電流は９．４４×１０−１１Ａであった。【０１２８】
比較例１
実施例１において、化合物１による有機薄膜の形成を行わずに、酸化アルミニウム上に直接有機半導体層を形成することにより、同様のトランジスタを製造した。
得られたトランジスタの静電容量（キャパシタンス）は７１０ｎＦ／ｃｍ２であり、電子移動度（モビリティー）は０．５０４ｃｍ２／Ｖｓであり、オンオフ比は５．１４×１０５であり、スレショルド電圧は−０．７０９Ｖであり、リーケイジ電流は２．８６×１０−１０Ａであった。
【実施例２】
【０１２９】
本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を用いてトランジスタ２０を製造する。
ゲート絶縁層としてパリレン（登録商標）を用いてゲート絶縁層２２とし、ゲート電極２１を金とした。そして、実施例１と同様に、ゲート絶縁層２２の上に本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体による有機薄膜２３を形成させ、その上に有機半導体層２４、さらにその上に金のドレイン電極２５及びソース電極２６を形成させる。
一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体として、一般式［Ｉ］のＲ２がフェニル基などのアリール基やヘテロアリール基である場合には、この部分が有機半導体として機能することから、有機半導体層２４を省略することもできる。
【実施例３】
【０１３０】
有機薄膜の材料化合物として次の化合物７を用いて、図７に示されるトランジスタ３０を製造した。【０１３１】
【化１３】
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【０１３２】
ポリイミド（ＰＩ）フィルム上にゲート電極３１としてパターン化して金を沈着させた。パターン化されたゲート電極３１を覆うようにパリレン（登録商標、パラキシリレン系樹脂）をＣＤＶで蒸着させ、窒素気流下で、１２０℃で、１．５時間アニーリングして、第１のゲート絶縁層３２を形成させた。前記した化合物７のメシチレン溶液（５．０ｍｇの化合物７を５０ｍＬのメシチレンに溶解させた溶液）１０μＬを、それぞれの前記したパリレン（登録商標）からなる第１のゲート絶縁層３２上にキャスティングし、窒素気流下で１００℃で、１．５時間アニーリングして、第１のゲート絶縁層３２を覆うように第２のゲート絶縁膜となる化合物７の有機薄膜３３を形成させ、当該有機薄膜３３の上にｐ型半導体とするためにＤＮＴＴ（ジナフトチエノチオフェン）からなる有機半導体を真空蒸着させて、有機半導体層３４を形成させた。次いで、有機半導体層３４の上に金電極を沈着させて、ドレイン電極３５及びソース電極３６とした。
化合物７は、アルキル鎖の末端がメチル基（ＣＨ３−）であり、メルカプト基（ＨＳ−）のような官能基ではない。このように本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体は、表面の材質に依存することなく良質の有機薄膜を形成することができる。特に、有機材料であるパリレン（登録商標）上に緻密に配列した平坦性の高い有機薄膜層を形成できることは，ポリイミドやポリエチレンテレフタレートのようなフレキシブルなプラスチック基板上に低温で成膜欠陥の無いゲート絶縁層の形成を可能にする。化合物７からなる有機薄膜３３により、薄膜トランジスタの電流が集中するゲート絶縁層と有機半導体層の界面を改質し制御することが可能になり、高性能のフレキシブル有機薄膜トランジスタアレイが実現できる。【０１３３】
得られたトランジスタ３０の静電容量（キャパシタンス）は４３．１ｎＦ／ｃｍ２であり、電子移動度（モビリティー）は１．９ｃｍ２／Ｖｓであり、オンオフ比は４．４×１０７であり、スレショルド電圧は−０．５２Ｖであり、最大リーク電流は−３２ｐＡであった。【０１３４】
比較例２
実施例３において、化合物７による有機薄膜の形成を行わずに、ゲート絶縁層３２上に直接有機半導体層３４を形成することにより、有機薄膜の無いトランジスタを製造した。
得られたトランジスタの静電容量（キャパシタンス）は４２．６ｎＦ／ｃｍ２であり、電子移動度（モビリティー）は０．６０ｃｍ２／Ｖｓであり、オンオフ比は約１０７であり、スレショルド電圧は−０．８Ｖであった。
このように、界面改質された本実施例の有機２層ゲート絶縁膜を用いた有機薄膜トランジスタは、極めて高い移動度の向上をもたらした。また、有機ゲート絶縁膜の効果で高いオンオフ比を同時に実現することができた。
【実施例４】
【０１３５】
有機薄膜として化合物７の４，５，１６−トリフェニル体を用いた。本実施例で用いた化合物７の４，５，１６−トリフェニル体のフェニル基部分４３３は、有機半導体としても機能するので、実施例３におけるＤＮＴＴからなる有機半導体層の形成は省略した。その他は実施例３と同様にして図８に示されるトランジスタ４０を製造する。
実施例３と同様に、ポリイミド（ＰＩ）フィルム上に金のゲート電極４１を形成させ、それを覆うようにパリレン（登録商標、パラキシリレン系樹脂）からなる第１のゲート絶縁層４２を形成させた。そして、ヤヌス型トリプチセン誘導体の４，５，１６−トリフェニル体を用いて第２のゲート絶縁膜となる有機薄膜４３を形成させ、その上に金電極を沈着させて、ドレイン電極４５及びソース電極４６とした。トランジスタ４０の有機薄膜４３は、アルキル鎖部分４３１、トリプチセン骨格部分４３２、及びフェニル基部分４３３で構成される。フェニル基部分４３３は、それ自体も有機半導体としても機能することになる。
この構成では、ヤヌス型トリプチセン誘導体の単一層からなる有機薄膜４３の内部に，トランジスタのゲート絶縁層と半導体層の境界が内包されている。従来はゲート絶縁層と半導体層が別々の材料からなる積層体であり、その界面は連続した成膜工程の影響を大きく受ける構造を有していたのに対して、本実施例では薄膜有機トランジスタの性能や品質に大きく関係する界面が、単一化学物質の内部に形成されているため、成膜プロセスに依らない高性能で品質が安定したトランジスタを作成することができる。
【実施例５】
【０１３６】
実施例４では、使用した化合物７の４，５，１６−トリフェニル体のフェニル基の面が有機半導体として機能することから、有機半導体層を除去したトランジスタ４０を製造したが、さらにＤＮＴＴなどからなる有機半導体層を設けることもできる。実施例４で製造したトランジスタ４０にさらに有機半導体層５４を設けたトランジスタ５０を製造する。
図９は、化合物７の４，５，１６−トリフェニル体からなる有機薄膜５３及び有機半導体層５４の部分のみを示している。有機薄膜５３は、アルキル鎖部分５３１、トリプチセン骨格部分５３２、及びフェニル基部分５３３で構成されており、当該フェニル基部分５３３の上に有機半導体層５４が形成されている。
この構成では、有機薄膜５３と有機半導体層５４の間に界面が存在するが、いずれも有機系であり、親和性の優れた界面とすることができる。
【実施例６】
【０１３７】
実施例３では、本発明の有機薄膜として化合物７を使用してきたが、化合物７に代えて、一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の４，５，１６−トリフェニル体を用いて、実施例４と同様にしてトランジスタ６０を製造する。
また、実施例５に示されるように、さらに有機半導体層６４を設けることもできる。
【実施例７】
【０１３８】
図１０に示されるトランジスタ７０を製造する。
有機薄膜として本発明の一般式［Ｉ］で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の４，５，１６−トリフェニル体を用いて、ゲート絶縁層７２、本発明の有機薄膜７３、電極７５及び７６、並びに有機半導体層７４の順として、ソース電極７６及びドレイン電極７５を有機半導体層７４の下側に位置するようにしたトランジスタ７０を製造する。
図１０の、本発明の有機薄膜７３は、アルキル鎖部分７３１、トリプチセン骨格部分７３２、及びフェニル基部分７３３からなり、実施例６と同様に、有機薄膜のフェニル基部分７３３は、有機半導体層と親和性を有するだけでなく、それ自体も有機半導体として機能することになる。
また、４，５，１６−トリフェニル体に代えて、４，５，１６−無置換体（即ち、一般式［Ｉ］のＲ２が水素原子の化合物）を使用することもできる。
なお、図１０では簡便のために、一般式［Ｉ］の−Ｒ１−Ｚ部分をアルキル鎖で示している。
【実施例８】
【０１３９】
図１１に示されるトランジスタ８０を製造する。
ゲート電極８１の上にパリレン（登録商標）からなるゲート絶縁層８２を形成させる。当該パリレン（登録商標）からなるゲート絶縁層８２の上にソース電極８６及びドレイン電極８５を形成する。その上に、本発明のヤヌス型トリプチセン誘導体のトリプチセン骨格部分がソース電極及びドレイン電極に接する方向で本発明の有機薄膜８３を形成させる。形成された有機薄膜の上部を封止層８７で覆ってトランジスタ８０を製造する。
有機薄膜のトリプチセン骨格部分が有機半導体として機能することになる。
また、本実施例で有機薄膜として使用された化合物に代えて、４，５，１６位がフェニル基などの各種のアリール基やヘテロアリール基、例えばポリチオフェンやポリフェニルなどが置換した化合物などを用いることもできる。
なお、図１１では簡便のために、一般式［Ｉ］の−Ｒ１−Ｚ部分をアルキル鎖で示している。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、有機半導体層と絶縁体層の界面を極めて均質・清浄に形成できる新規な有機薄膜を提供する。本発明の有機薄膜を用いることにより、電子デバイス、特に有機薄膜トランジスタの性能の向上、均質化、安定化が得られる。さらに、大面積フレキシブルエレクトロニクスデバイスを実現する上で、大面積にわたって均一な電子デバイス、特にトランジスタを形成することができる。本発明は、電子デバイスや当該電子デバイスを用いた各種の電子機器を提供するものであり、電子分野等において産業上の利用可能性を有している。
【符号の説明】
【０１４１】
１０、３０、４０、５０、７０、及び８０      本発明のトランジスタ
１１、３１、４１、７１、及び８１            ゲート電極
１２、３２、４２、７２、及び８２            ゲート絶縁層
１３、３３、４３、５３、７３、及び８３      本発明の有機薄膜
１４、３４、５４、及び７４                  有機半導体層
１５、３５、４５、７５、及び８５            ドレイン電極
１６、３６、４６、７６、及び８６            ソース電極
８７                                        封止層
【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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【図８】
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【図９】
2014125527.tif 000025
【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2014125527.tif 000029
2014125527.tif 000030
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