(57)【要約】  本発明は、移動度の低下を抑制しつつ、絶縁信頼性に優れた有機薄膜トランジスタを作製できる有機半導体組成物、および、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタを提供する。また、本発明は、上記有機薄膜トランジスタを含む電子ペーパーおよびディスプレイデバイスを提供する。本発明に係る有機半導体組成物は、有機半導体材料と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物および下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、を含有する。2016052283.tif 000021
2016052283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体材料と、
下記一般式（Ｉ）で表される化合物、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物および下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、
を含有する、有機半導体組成物。
【化１】
2016052283.tif 000015
上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１およびＲ５のうち少なくとも一方が−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である、または、Ｒ３が−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。また、Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。
【化２】
2016052283.tif 000016
上記一般式（ＩＩ）中、Ｒ６〜Ｒ１３は水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１４およびＲ１５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、または−ＮＲ３２Ｒ３３を表す。また、Ｒ３０〜Ｒ３３は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。ただし、Ｒ１４およびＲ１５の両方が同時に、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、および−ＮＲ３２Ｒ３３から選択される基であることはない。また、Ｒ１４およびＲ１５は、互いに結合して環を形成してもよい。
【化３】
2016052283.tif 000017
上記一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ１６〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、または芳香族基を表す。Ｒ２４およびＲ２５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、または複素環基を表す。ただし、Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に、水素原子であることはない。また、Ｒ２４およびＲ２５は、互いに結合して環を形成してもよい。
【請求項２】
有機半導体材料と、
下記一般式（ＩＶ）で表される化合物、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物および下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、
を含有し、
前記マイグレーション抑制剤の含有量が、前記有機半導体材料１００質量％に対して、３０質量％以上５００質量％以下である、有機半導体組成物。
【化４】
2016052283.tif 000018
上記一般式（ＩＶ）中、Ｒ１Ａ〜Ｒ５Ａは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１Ａ〜Ｒ５Ａのうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。また、Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。
【化５】
2016052283.tif 000019
上記一般式（ＩＩ）中、Ｒ６〜Ｒ１３は水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。Ｒ１４およびＲ１５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、または−ＮＲ３２Ｒ３３を表す。また、Ｒ３０〜Ｒ３３は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。ただし、Ｒ１４およびＲ１５の両方が同時に、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、−ＮＲ３２Ｒ３３から選択される基であることはない。また、Ｒ１４およびＲ１５は、互いに結合して環を形成してもよい。
【化６】
2016052283.tif 000020
上記一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ１６〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、または芳香族基を表す。Ｒ２４およびＲ２５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、または複素環基を表す。ただし、Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に、水素原子であることはない。また、Ｒ２４およびＲ２５は、互いに結合して環を形成してもよい。
【請求項３】
前記有機半導体材料の化学構造が、繰り返し単位を有さない、請求項１または請求項２に記載の有機半導体組成物。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の有機半導体組成物を使用して作製される有機半導体層を有する、有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
さらに、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、を有し、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記ゲート電極のうち、少なくとも一つの電極が、銀を含む材料で構成される、請求項４に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の有機薄膜トランジスタを含む、電子ペーパー。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載の有機薄膜トランジスタを含む、ディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体組成物、有機薄膜トランジスタ、電子ペーパー、ディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有機半導体材料からなる有機半導体膜（有機半導体層）を有する有機半導体デバイスが広く知られている。このような有機半導体デバイスは、多様な装置に用いられており、特に軽量化、低コスト化、柔軟性に富むという性質を付与することが可能であることから、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイに用いられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ＲＦタグ（ＲＦＩＤ、Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、メモリなどの論理回路を用いる装置等に採用されている。【０００３】
このような有機半導体デバイスのうち、有機薄膜トランジスタに対する期待が高まる中で、種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、有機機能材料と、溶剤と、酸化防止剤と、を含有する組成物を用いて、有機薄膜トランジスタ用の有機半導体層を形成することが開示されている。このような組成物に含まれる酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノールなどが開示されている。特許文献１の組成物によれば、酸素に起因する物性変化や溶質の析出を抑制できる。
また、特許文献２には、有機半導体層の酸化劣化を低減するために、酸化防止剤を含有する組成物で有機半導体層を形成した有機薄膜トランジスタが開示されている。より具体的には、特許文献２の実施例では、酸化防止剤として、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（長瀬産業社製、商品名「イルガノックス１０７６」）や、２，２’−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（住友化学社製、商品名「スミライザーＭＤＰ−Ｓ」）などが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８８０９４号公報
【特許文献２】特開２００５−５５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で、近年、有機半導体デバイスの性能のより一層の向上が求められており、移動度の低下を抑制しつつ、電極間の絶縁信頼性をより一層向上させることが求められている。特に、電子部品の小型化、高集積化、高性能化などが要求されていることから、金属配線の微細化が進み、エレクトロマイグレーション（以下、単に「マイグレーション」ともいう。）の発生による配線信頼性の低下（すなわち、電極間の絶縁信頼性の低下）が顕著に生じやすい。
このような中で、上記の特許文献１や特許文献２で開示されている酸化防止剤を含む組成物を用いて有機薄膜トランジスタを作製したところ、有機薄膜トランジスタの移動度や、電極間における絶縁信頼性が不十分であることが明らかとなった。【０００６】
本発明の幾つかの態様に係る目的の一つは、移動度の低下を抑制しつつ、絶縁信頼性に優れた有機薄膜トランジスタを作製することができる有機半導体組成物、および、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタを提供することある。また、本発明の幾つかの態様に係る目的の一つは、上記有機薄膜トランジスタを含む電子ペーパーおよびディスプレイデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、所定のマイグレーション抑制剤を用いることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
［１］
有機半導体材料と、
後述する一般式（Ｉ）で表される化合物、後述する一般式（ＩＩ）で表される化合物および後述する一般式（ＩＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、
を含有する、有機半導体組成物。
後述する一般式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１およびＲ５のうち少なくとも一方が−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である、または、Ｒ３が−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。また、Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。
後述する一般式（ＩＩ）中、Ｒ６〜Ｒ１３は水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１４およびＲ１５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、または−ＮＲ３２Ｒ３３を表す。また、Ｒ３０〜Ｒ３３は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。ただし、Ｒ１４およびＲ１５の両方が同時に、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、および−ＮＲ３２Ｒ３３から選択される基であることはない。また、Ｒ１４およびＲ１５は、互いに結合して環を形成してもよい。
後述する一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ１６〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、または芳香族基を表す。Ｒ２４およびＲ２５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、または複素環基を表す。ただし、Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に、水素原子であることはない。また、Ｒ２４およびＲ２５は、互いに結合して環を形成してもよい。
［２］
有機半導体材料と、
後述する一般式（ＩＶ）で表される化合物、後述する一般式（ＩＩ）で表される化合物および後述する一般式（ＩＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、
を含有し、
上記マイグレーション抑制剤の含有量が、上記有機半導体材料１００質量％に対して、３０質量％以上５００質量％以下である、有機半導体組成物。
後述する一般式（ＩＶ）中、Ｒ１Ａ〜Ｒ５Ａは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１Ａ〜Ｒ５Ａのうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。また、Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。
後述する一般式（ＩＩ）中、Ｒ６〜Ｒ１３は水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。Ｒ１４およびＲ１５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、または−ＮＲ３２Ｒ３３を表す。また、Ｒ３０〜Ｒ３３は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。ただし、Ｒ１４およびＲ１５の両方が同時に、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、−ＮＲ３２Ｒ３３から選択される基であることはない。また、Ｒ１４およびＲ１５は、互いに結合して環を形成してもよい。
後述する一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ１６〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、または芳香族基を表す。Ｒ２４およびＲ２５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、または複素環基を表す。ただし、Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に、水素原子であることはない。また、Ｒ２４およびＲ２５は、互いに結合して環を形成してもよい。
［３］
上記有機半導体材料の化学構造が、繰り返し単位を有さない、上記［１］または［２］に記載の有機半導体組成物。
［４］
上記［１］ないし［３］のいずれかに記載の有機半導体組成物を使用して作製される有機半導体層を有する、有機薄膜トランジスタ。
［５］
さらに、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、を有し、
上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記ゲート電極のうち、少なくとも一つの電極が、銀を含む材料で構成される、上記［４］に記載の有機薄膜トランジスタ。
［６］
上記［４］または［５］に記載の有機薄膜トランジスタを含む、電子ペーパー。
［７］
上記［４］または［５］に記載の有機薄膜トランジスタを含む、ディスプレイデバイス。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動度の低下を抑制しつつ、絶縁信頼性に優れた有機薄膜トランジスタを作製できる有機半導体組成物、および、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタを提供できる。また、本発明によれば、上記有機薄膜トランジスタを含む電子ペーパーおよびディスプレイデバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタの断面模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係るトップコンタクト型の有機薄膜トランジスタの断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の好適な実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。
本明細書の基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１１】
１．第１実施形態
１．１．有機半導体組成物
本発明の一実施形態に係る有機半導体組成物は、有機半導体材料と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物および下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、を含有することを特徴とする。
以下、本実施形態の有機半導体組成物に含まれる成分および含まれ得る成分について、詳細に説明する。
【００１２】
１．１．１．有機半導体材料
本実施形態に係る有機半導体組成物は、有機半導体材料を含有する。有機半導体材料は、半導体としての性質を示す材料である。
【００１３】
有機半導体材料としては、有機トランジスタの有機半導体層の形成に用いられる公知の材料を何れも用いてもよい。このような有機半導体材料は、例えば、化学構造中に繰り返し単位を有さない有機半導体材料（以下、「低分子有機半導体材料」ともいう。）と、化学構造中に繰り返し単位を有する有機半導体材料（以下、「高分子有機半導体材料」ともいう。）と、に分類することができる。
なお、繰り返し単位を有さないとは、所定の繰り返し構造（重合性化合物（ポリマー）由来の構造）を複数有していないことを意味する。
【００１４】
低分子有機半導体材料としては、例えば、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳペンタセン）、テトラメチルペンタセン、パーフルオロペンタセン等のペンタセン類、５，１１−ビス(トリエチルシリルエチニル)アントラジチオフェン（ＴＥＳ−ＡＤＴ）、２，８−ジフルオロ−５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン（ｄｉＦ−ＴＥＳ−ＡＤＴ）等のアントラジチオフェン類、ジフェニルベンゾチエノベンゾチオフェン（ＤＰｈ−ＢＴＢＴ）、アルキルベンゾチエノベンゾチオフェン（Ｃｎ−ＢＴＢＴ）等のベンゾチエノベンゾチオフェン類、アルキルジナフトチエノチオフェン（Ｃｎ−ＤＮＴＴ）等のジナフトチエノチオフェン類、ペリキサンテノキサンテン等のジオキサアンタントレン類、ルブレン類、Ｃ６０、フェニルＣ６１酪酸メチルエステル（ＰＣＢＭ）等のフラーレン類、銅フタロシアニン、フッ素化銅フタロシアニン等のフタロシアニン類などが挙げられる。
低分子有機半導体材料の分子量としては、特に限定されるものではないが、例えば２０００以下である。
【００１５】
高分子有機半導体材料としては、例えば、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＲＴ）、ポリクアテルチオフェン（ＰＱＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）等のポリチオフェン類、ポリ［２，５−ビス（３−ドデシルチオフェン−２−イル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン］（ＰＢＴＴＴ）等のポリチエノチオフェン類等が挙げられる。
高分子有機半導体材料の数平均分子量としては、特に限定されるものではないが、例えば２０００を超える数平均分子量である。
なお、本発明における重量平均分子量および数平均分子量の測定は、下記条件で、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて行う。
装置：東ソー社製  ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ
カラム：東ソー社製  ＴＳＫ−ＧＥＬ  Ｇ３０００ＰＷＸＬ
カラム温度：３５℃
流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ
検量線：創和科学社製  ＰＯＬＹ  ＳＯＤＩＵＭ  ＡＣＲＹＬＡＴＥ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ
溶離液：リン酸二水素ナトリウム１２水和物／リン酸水素二ナトリウム２水和物（３４．５ｇ／４６．２ｇ）の混合物を純水にて５０００ｇに希釈した溶液。
【００１６】
ここで、有機半導体層が吸湿した状態で電圧を印加すると、電極から金属イオンが発生しやすくなり、マイグレーションの発生が顕著になりやすい。特に、上述した有機半導体材料のうち、低分子有機半導体材料を用いて形成された有機半導体層は、高分子有機半導体材料を用いて形成された有機半導体層よりも、吸湿性が高い。このような問題に対して、本実施形態に係る有機半導体組成物によれば、吸湿性の高い低分子有機半導体材料を含有する場合であっても、後述する特定のマイグレーション抑制剤の作用によってマイグレーションの発生を十分に抑制できる。したがって、低分子有機半導体材料は、本発明の効果が顕著に表れるという点で好ましく使用できる。
【００１７】
有機半導体材料の含有量は、後述する有機半導体層を形成できるのであれば特に限定されるものではないが、取扱いが容易になる等の観点から、例えば、有機半導体組成物の全質量（１００質量％）に対して、０．５〜７０質量％が好ましく、１〜５０質量％がより好ましい。
【００１８】
１．１．２．マイグレーション抑制剤
本実施形態に係る有機半導体組成物は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物（以下、「化合物（Ｉ）」ともいう。）、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物（以下、「化合物（ＩＩ）」ともいう。）および下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物（以下、「化合物（ＩＩＩ）」ともいう。）から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤を含有する。
本発明におけるマイグレーションとは、金属などの導電性物質がイオン化して、イオンが移動（マイグレーション）することを表す。マイグレーション抑制剤とは、これに限定されるものではないが、マイグレーションを抑制する機能を備えるものを表す。
【００１９】
本実施形態に係る有機半導体組成物は、化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の少なくとも一種のマイグレーション抑制剤（以下、「特定のマイグレーション抑制剤」ともいう。）を含有することで、移動度の低下を抑制しつつ、絶縁信頼性に優れた有機薄膜トランジスタを形成できる。以下、このような効果を生み出すメカニズムを詳述する。
【００２０】
有機薄膜トランジスタにおける有機半導体層が吸湿した状態で電圧を印加すると、電極から金属イオンが発生して、マイグレーションが生じやすくなる。特に、有機半導体層の吸湿は他の層（または空気）との界面で生じやすく、溶出した金属イオンが界面付近に移動する結果、有機半導体層の界面付近で電極に由来する金属が析出して、マイグレーションが生じる。
一方、特許文献１に記載されているような酸化防止剤を有機半導体組成物に添加した場合、酸化防止剤と有機半導体材料との相溶性が高いため、有機半導体層の結晶成長を阻害したり、酸化防止剤自体がキャリアトラップとなり、移動度の低下を引き起こす。
以下では、まず、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）を用いた際のメカニズムについて詳述する。
化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）は、多くの極性基を有することから電極との相互作用が良好であり、電極に吸着しやすい。このように電極に吸着した化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）が金属イオンを還元することにより、マイグレーションの発生を効果的に抑制できる。
また、化合物（Ｉ）および（ＩＩ）が有機半導体層の電極付近に存在しやすくなることから、有機半導体組成物により形成される層（有機半導体層）は、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）を主体とする層と、有機半導体材料を主体とする層と、に層分離した状態で形成されやすくなる。これにより、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）が有機半導体材料の結晶成長を阻害したり、キャリアトラップとなりにくくなり、有機薄膜トランジスタの移動度の低下を抑制できる。
次に、化合物（ＩＩＩ）を用いた際のメカニズムについて説明する。
化合物（ＩＩＩ）は、疎水性であるため、有機半導体層の界面（特に上方）に存在しやすい。その結果、有機半導体層の界面付近で生じやすい吸湿を抑制できるため、マイグレーションの発生を効果的に抑制できる。
また、化合物（ＩＩＩ）が有機半導体の界面に存在しやすくなることから、有機半導体組成物により形成される層（有機半導体層）は、化合物（ＩＩＩ）を主体とする層と、有機半導体材料を主体とする層と、に層分離した状態で形成されやすくなる。これにより、化合物（ＩＩＩ）が有機半導体材料の結晶成長を阻害したり、キャリアトラップとなりにくくなり、有機薄膜トランジスタの移動度の低下を抑制できる。
【００２１】
上述した特定のマイグレーション抑制剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよいが、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）から選択される少なくとも一種の化合物と、化合物（ＩＩＩ）と、を併用すると、化合物（Ｉ）および（ＩＩ）の電極に吸着しやすいという性質と、化合物（ＩＩＩ）の疎水性である性質と、が相乗的に作用して、移動度および絶縁信頼性が一層向上する場合がある。
【００２２】
【化１】
2016052283.tif 000003
【００２３】
上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１およびＲ５のうち少なくとも一方が−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である、または、Ｒ３が−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。また、Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。
【００２４】
上記置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、複素環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、複素環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールおよび複素環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２５】
さらに詳しくは、置換基としては、
ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、
アルキル基〔直鎖、分岐、環状の置換または無置換のアルキル基を表す。それらは、アルキル基（好ましくは炭素数１から３０のアルキル基、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、ｎ−オクチル、エイコシル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２−エチルヘキシル）、シクロアルキル基（好ましくは、炭素数３から３０の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル）、ビシクロアルキル基（好ましくは、炭素数５から３０の置換または無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数５から３０のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ［１．２．２］ヘプタン−２−イル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−３−イル）、さらに環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基（例えばアルキルチオ基のアルキル基）もこのような概念のアルキル基を表す。〕、
【００２６】
アルケニル基〔直鎖、分岐、環状の置換または無置換のアルケニル基を表す。それらは、アルケニル基（好ましくは炭素数２から３０の置換または無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル）、シクロアルケニル基（好ましくは、炭素数３から３０の置換または無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数３から３０のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、２−シクロペンテン−１−イル、２−シクロヘキセン−１−イル）、ビシクロアルケニル基（置換または無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数５から３０の置換または無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン−１−イル、ビシクロ［２．２．２］オクト−２−エン−４−イル）を包含するものである。〕、
アルキニル基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基）、
【００２７】
アリール基（好ましくは炭素数６から３０の置換または無置換のアリール基、例えばフェニル、ｐ−トリル、ナフチル、ｍ−クロロフェニル、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニル）、
複素環基（好ましくは５または６員の置換または無置換の、芳香族または非芳香族の複素環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、さらに好ましくは、炭素数３から３０の５員または６員の芳香族の複素環基である。例えば、２−フラニル、２−チエニル、２−ピリミジニル、２−ベンゾチアゾリニル）、
【００２８】
シアノ基、
ヒドロキシル基、
ニトロ基、
カルボキシル基、
アルコキシ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−オクチルオキシ、２−メトキシエトキシ）、
アリールオキシ基（好ましくは、炭素数６から３０の置換または無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、２−メチルフェノキシ、４−ｔ−ブチルフェノキシ、３−ニトロフェノキシ、２−テトラデカノイルアミノフェノキシ）、
シリルオキシ基（好ましくは、炭素数３から２０のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ）、
複素環オキシ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換の複素環オキシ基、１−フェニルテトラゾール−５−オキシ、２−テトラヒドロピラニルオキシ）、
アシルオキシ基（好ましくはホルミルオキシ基、炭素数２から３０の置換または無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数６から３０の置換または無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、ｐ−メトキシフェニルカルボニルオキシ）、
カルバモイルオキシ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルアミノカルボニルオキシ、Ｎ−ｎ−オクチルカルバモイルオキシ）、
アルコキシカルボニルオキシ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、ｔ−ブトキシカルボニルオキシ、ｎ−オクチルカルボニルオキシ）、
アリールオキシカルボニルオキシ基（好ましくは、炭素数７から３０の置換または無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、ｐ−メトキシフェノキシカルボニルオキシ、ｐ−ｎ−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ）、
【００２９】
アミノ基（好ましくは、アミノ基、炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルアミノ基、炭素数６から３０の置換または無置換のアニリノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、Ｎ−メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ）、
アシルアミノ基（好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数６から３０の置換または無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、３，４，５−トリ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ）、
アミノカルボニルアミノ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノカルボニルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ）、
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２から３０の置換または無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、ｔ−ブトキシカルボニルアミノ、ｎ−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、Ｎ−メチルーメトキシカルボニルアミノ）、
アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは、炭素数７から３０の置換または無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、ｐ−クロロフェノキシカルボニルアミノ、ｍ−ｎ−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ）、
スルファモイルアミノ基（好ましくは、炭素数０から３０の置換または無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスルホニルアミノ、Ｎ−ｎ−オクチルアミノスルホニルアミノ）、
アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルスルホニルアミノ、炭素数６から３０の置換または無置換のアリールスルホニルアミノ、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、２，３，５−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノ）、
【００３０】
メルカプト基、
アルキルチオ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ、エチルチオ、ｎ−ヘキサデシルチオ）、
アリールチオ基（好ましくは炭素数６から３０の置換または無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、ｍ−メトキシフェニルチオ）、
複素環チオ基（好ましくは炭素数２から３０の置換または無置換の複素環チオ基、例えば、２−ベンゾチアゾリルチオ、１−フェニルテトラゾール−５−イルチオ）、
スルファモイル基（好ましくは炭素数０から３０の置換または無置換のスルファモイル基、例えば、Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ−（３−ドデシルオキシプロピル）スルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル、Ｎ−アセチルスルファモイル、Ｎ−ベンゾイルスルファモイル、Ｎ−（Ｎ‘−フェニルカルバモイル）スルファモイル）、
スルホ基、
アルキルおよびアリールスルフィニル基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、炭素数６から３０の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、ｐ−メチルフェニルスルフィニル）、
【００３１】
アルキルおよびアリールスルホニル基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルスルホニル基、炭素数６から３０の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、ｐ−メチルフェニルスルホニル）、
アシル基（好ましくはホルミル基、炭素数２から３０の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数７から３０の置換または無置換のアリールカルボニル基、炭素数４から３０の置換または無置換の炭素原子でカルボニル基と結合している複素環カルボニル基、例えば、アセチル、ピバロイル、２−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、ｐ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニル、２−ピリジルカルボニル、２−フリルカルボニル）、
アリールオキシカルボニル基（好ましくは、炭素数７から３０の置換または無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、ｏ−クロロフェノキシカルボニル、ｍ−ニトロフェノキシカルボニル、ｐ−ｔ−ブチルフェノキシカルボニル）、
アルコキシカルボニル基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換アルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、ｎ−オクタデシルオキシカルボニル）、
【００３２】
カルバモイル基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルカルバモイル、Ｎ−（メチルスルホニル）カルバモイル）、
アリールおよび複素環アゾ基（好ましくは炭素数６から３０の置換または無置換のアリールアゾ基、炭素数３から３０の置換または無置換の複素環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、ｐ−クロロフェニルアゾ、５−エチルチオ−１，３，４−チアジアゾール−２−イルアゾ）、
イミド基（好ましくは、Ｎ−スクシンイミド、Ｎ−フタルイミド）、
ホスフィノ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ）、
ホスフィニル基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル）、
ホスフィニルオキシ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ）、
ホスフィニルアミノ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ）、
シリル基（好ましくは、炭素数３から３０の置換または無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル）を表わす。
【００３３】
上記の置換基の中で、水素原子を有するものは、これを取り去りさらに上記の基で置換されていてもよい。そのような置換基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基などが挙げられる。その例としては、メチルスルホニルアミノカルボニル、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基などが挙げられる。
【００３４】
本発明において「置換基」とは、上記の意味を表す。
本発明において、単に「アルキル基」、「アリール基」という場合には、特に断りのない限り、それぞれ、置換基を有してもよいアルキル基（すなわち、置換もしくは無置換のアルキル基）、置換基を有してもよいアリール基（すなわち、置換もしくは無置換のアリール基）、を表すものとする。
本発明において、単に「脂肪族基」、「芳香族基」、「複素環基」という場合には、特に断りのない限り、それぞれ、置換基を有してもよい脂肪族基（すなわち、置換もしくは無置換の脂肪族基）、置換基を有してもよい芳香族基（すなわち、置換もしくは無置換の芳香族基）、置換基を有してもよい複素環基（すなわち、置換もしくは無置換の複素環基）、を表すものとする。
なお、置換基を有するアルキル基（すなわち、置換のアルキル基）には、無置換のアルキル基で置換されたアルキル基（例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基など）は除くものとし、無置換のアルキル基で置換されたアルキル基は「無置換のアルキル基」に分類する。
【００３５】
Ｒ２６〜Ｒ２９におけるアルキル基およびアリール基については、それぞれ、上述した置換基におけるアルキル基およびアリール基に関する説明を適用できるので、その説明を省略する。
【００３６】
化合物（Ｉ）は、Ｒ１およびＲ５のうち少なくとも１つが−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であること、または、Ｒ３が−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であること、を満たす。
一般式（Ｉ）のオルト位であるＲ１およびＲ５の少なくとも一方が、特定の極性基（−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９）であることで、電極との相互作用が良好になるため、有機薄膜トランジスタの絶縁信頼性が優れたものとなる。
Ｒ１およびＲ５のうち少なくとも１つは、上記の特定の極性基の中でも、−ＯＨまたは−ＯＲ２６であることが好ましい。また、Ｒ２６としては、アルキル基であることがより好ましく、無置換のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数１〜１２の無置換のアルキル基であることが特に好ましい。これにより、電極との相互作用が一層良好になる傾向にある。
一般式（Ｉ）のＲ１およびＲ５の少なくとも一方が特定の極性基である場合には、Ｒ２〜Ｒ４のうち少なくとも一つが上述した置換基であることが好ましく、Ｒ３が上述した置換基であることがより好ましい。この場合、Ｒ２〜Ｒ４としては、非極性基（例えば、無置換のアルキル基、無置換のアリール基）であることが好ましい。
【００３７】
一般式（Ｉ）のパラ位であるＲ３が、特定の極性基（−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９）であると、電極との相互作用が一層良好になり、有機半導体材料を主体とする層と層分離した状態で形成されやすくなるため、有機半導体組成物により作製された有機薄膜トランジスタの移動度が優れたものとなる。また、酸化電位が低下して金属イオンを還元しやすくなるため、絶縁信頼性が向上する傾向にある。
Ｒ３が−ＳＲ２７である場合には、Ｒ２７は、アルキル基であることがさらに好ましい。
また、Ｒ３が−ＮＨＣＯＲ２８または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である場合には、Ｒ２８およびＲ２９は、アルキル基であることが好ましく、無置換のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜１２の無置換のアルキル基であることがさらに好ましい。
【００３８】
上記の化合物（Ｉ）の好ましい具体例としては、下記式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１６）で表される化合物が挙げられる。なお、式中「Ｍｅ」はメチル基を表す。
【００３９】
【化２】
2016052283.tif 000004
【００４０】
【化３】
2016052283.tif 000005
【００４１】
上記一般式（ＩＩ）中、Ｒ６〜Ｒ１３は水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。Ｒ１４およびＲ１５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、または−ＮＲ３２Ｒ３３を表す。また、Ｒ３０〜Ｒ３３は、それぞれ独立に、アルキル基、または、アリール基を表す。ただし、Ｒ１４およびＲ１５の両方が同時に、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、−ＮＲ３２Ｒ３３から選択される基であることはない。また、Ｒ１４およびＲ１５は、互いに結合して環を形成してもよい。
【００４２】
一般式（ＩＩ）における置換基、アルキル基、アリール基については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
脂肪族基としては、アルキル基（シクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基等が挙げられる。これらの基の具体例については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
芳香族基としては、アリール基等が挙げられる。アリール基の具体例については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
複素環基の具体例については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
【００４３】
一般式（ＩＩ）においてＲ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であるが、−ＯＲ２６、−ＯＨであることが好ましく、−ＯＲ２６であることがより好ましい。
Ｒ６〜Ｒ１３のうち少なくとも１つは、上記の特定の官能基であるが、絶縁信頼性および移動度をより高いレベルで満たすことができるという観点から、Ｒ６およびＲ１３のうち少なくとも一方が−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であることが好ましく、Ｒ６およびＲ１３の両方が同時に−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であることがより好ましい。
Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表すが、無置換のアルキル基または無置換のアリール基であることが好ましく、無置換のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜１２の無置換のアルキル基であることがさらに好ましい。
Ｒ１４およびＲ１５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基であることが好ましく、水素原子、無置換の脂肪族基、無置換の芳香族基であることがより好ましく、水素原子、無置換の脂肪族基であることがさらに好ましい。このような脂肪族基としては、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜１２のアルキル基であることがより好ましい。これにより、絶縁信頼性および移動度の両性能を高いレベルで満たすことができる。
Ｒ１４およびＲ１５は、互いに結合して環を形成していてもよく、この場合には、その構造中に単結合、２重結合および３重結合のいずれかの結合形式を含むものであってもよい。
ここで、Ｒ１４およびＲ１５は、両方が同時に、−ＯＨ、−ＯＲ３０、−ＳＲ３１、−ＮＲ３２Ｒ３３から選択される基であることはない。Ｒ１４およびＲ１５の両方が同時に上記の基であると、絶縁信頼性および移動度の少なくとも一方が低下するおそれがある。
【００４４】
上記の化合物（ＩＩ）の好ましい具体例としては、下記式（ＩＩ−１）〜（ＩＩ−１１）で表される化合物が挙げられる。なお、式中「Ｍｅ」はメチル基を表す。
【００４５】
【化４】
2016052283.tif 000006
【００４６】
【化５】
2016052283.tif 000007
【００４７】
上記一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ１６〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基または芳香族基を表す。Ｒ２４およびＲ２５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表す。ただし、Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に、水素原子であることはない。また、Ｒ２４およびＲ２５は、互いに結合して環を形成してもよい。
【００４８】
一般式（ＩＩＩ）における脂肪族基としては、アルキル基（シクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基等が挙げられる。これらの基の具体例については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
芳香族基としては、アリール基等が挙げられる。アリール基の具体例については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
複素環基の具体例については、上述の一般式（Ｉ）における説明を適用できるので、その説明を省略する。
【００４９】
Ｒ１６〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基または芳香族基を表すが、水素原子、無置換の脂肪族基または無置換の芳香族基であることが好ましい。
また、絶縁信頼性および移動度をより高いレベルで満たすことができるという観点から、Ｒ１６およびＲ２３の両方が同時に、水素原子、脂肪族基または芳香族基であることが好ましく、水素原子、無置換の脂肪族基または無置換の芳香族基であることがより好ましく、無置換の脂肪族基であることがさらに好ましい。このような脂肪族基としては、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜１２のアルキル基であることがより好ましい。
Ｒ２４およびＲ２５は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基であるが、水素原子、無置換の脂肪族基、無置換の芳香族基または無置換の複素環基であることがより好ましく、水素原子、無置換の脂肪族基であることがさらに好ましい。このような脂肪族基としては、アルキル基であることが好ましく、炭素数3〜１２のアルキル基であることがより好ましい。これにより、絶縁信頼性および移動度の両性能を高いレベルで満たすことができる。
Ｒ２４およびＲ２５は、互いに結合して環を形成していてもよく、この場合には、その構造中に単結合、２重結合および３重結合のいずれかの結合形式を含むものであってもよい。
ここで、Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に、水素原子であることはない。Ｒ２４およびＲ２５の両方が同時に水素原子であると、化合物（ＩＩＩ）が十分な疎水性を有さなくなり、絶縁信頼性および移動度の両性能が低下する。
【００５０】
上記の化合物（ＩＩＩ）の好ましい具体例としては、下記式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１１）で表される化合物が挙げられる。
【００５１】
【化６】
2016052283.tif 000008
【００５２】
上述した特定のマイグレーション抑制剤のうち、酸化電位が０．４Ｖ以上１．６Ｖ以下であるものを用いることが好ましく、０．５Ｖ以上１．１Ｖ未満であるものを用いることがより好ましい。酸化還元電位が上記範囲内にあると、金属イオンを還元する能力が一層高まり、絶縁信頼性がより向上する傾向にある。また、酸化還元電位が０．４Ｖ以上であることで、マイグレーション抑制剤の加熱による分解が抑制されるので（すなわち、熱安定性に優れるので）、有機薄膜トランジスタの製造時の加熱（後述）による影響を受けにくく、その性能が良好に発揮される。
ここで、本発明における酸化還元電位は、サイクリックボルタモメトリー法にしたがって、電子化学アナライザーＶＭＰ３（Ｂｉｏ−Ｌｏｇｉｃ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）に準ずる装置を用いて測定することができる。
【００５３】
上記の特定のマイグレーション抑制剤の含有量は、有機半導体材料１００質量％に対して、３０質量％以上５００質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上３００質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以上２００質量％以下であることがさらに好ましい。３０質量％以上であることで、有機半導体組成物を用いて有機半導体層を形成する際に、マイグレーション抑制剤に由来する層と、有機半導体材料に由来する層と、の層分離を良好に生じさせることができるので、移動度の低下を抑制できる。同様に、５００質量％以下であることで、マイグレーション抑制剤に由来する層と、有機半導体材料に由来する層と、の層分離状態を良好に維持できる。
【００５４】
上述の化合物（Ｉ）、化合物（ＩＩ）および化合物（ＩＩＩ）はいずれも、従来公知の合成方法によって合成することができる。例えば、化合物（Ｉ）については、米国特許第５００２９６７号明細書、化合物（ＩＩ）については、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９４，ｖｏｌ．２８，＃４  ｐ．５７３−５７６、化合物（ＩＩＩ）については、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９５２，ｖｏｌ．７４，ｐ．３４１０、等に記載の方法にしたがって合成できる。
【００５５】
１．１．３．その他の成分
本実施形態に係る有機半導体組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加剤を含有してもよい。
【００５６】
このような添加剤の一つとしては、例えばポリマーが挙げられる。ポリマーは、有機半導体組成物の粘度を適正な範囲に保つことを目的の一つとして加えられる。ポリマーの種類としては、特に限定されず公知のポリマーを用いることができるが、例えば、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマー等を用いることができる。
中でも、ポリマーとしては、ベンゼン環を有する高分子化合物（ベンゼン環基を有する単量体単位を有する高分子）が好ましい。ベンゼン環基を有する単量体単位の含有量は特に制限されないが、全単量体単位中、５０モル％以上が好ましく、７０モル％以上がより好ましく、９０モル％以上がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、１００モル％以下である。
ベンゼン環を有する高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）、ポリビニルシンナメート、ポリ（４−ビニルフェニル）、ポリ（４−メチルスチレン）などが挙げられる。
ポリマーの重量平均分子量は、特に制限されないが、１，０００〜２００万が好ましく、３，０００〜１５０万がより好ましく、１０万〜１００万がさらに好ましい。
また、後述する溶媒を用いる場合、使用する溶媒に対するポリマーの溶解度が、有機半導材料の溶媒に対する溶解度よりも高いことが好ましい。これにより、有機薄膜トランジスタの移動度や熱安定性が良好となる傾向にある。
ポリマーを含有する場合の含有量は、有機半導体材料１００質量部に対し、１〜２００質量部であることが好ましく、１０〜１５０質量部であることがより好ましく、２０〜１２０質量部であることが更に好ましい。上記範囲にあると、有機薄膜トランジスタの移動度や経時安定性が良好となる傾向にある。
【００５７】
また、本実施形態に係る有機半導体組成物は、これの取り扱い性を良好にしたり、塗布により有機半導体層を形成する際の塗布性を向上するなどの観点から、溶媒を含有してもよい。このような溶媒としては、例えば、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノールなど）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸イソブチル、オキシ酢酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸プロピルなど）、エーテル類（例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブアセテートなど）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等、また、アセトニトリル、γ―ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）等の有機溶媒を用いることができる。
溶媒を添加する場合には、有機半導体組成物中の有機半導体材料の濃度が０．１質量％以上５０質量％以下となるように溶媒を添加することが好ましく、１質量％以上１０質量％以下となるように溶媒を添加することが好ましい。
【００５８】
本実施形態に係る有機半導体組成物は、例えば、界面活性剤等、有機半導体組成物に通常用いられる添加剤を含有してもよい。
【００５９】
１．１．４．調製方法
本実施形態に係る有機半導体組成物は、上述した各成分を混合、攪拌することにより調製することができ、その方法は特に限定されるものでない。
【００６０】
１．２．有機薄膜トランジスタ
上述した有機半導体組成物は、有機薄膜トランジスタ、有機ＥＬおよび有機薄膜太陽電池などの有機半導体層を形成する組成物として好適であり、なかでも、有機薄膜トランジスタの有機半導体層を形成する組成物として特に好適である。
以下、上述した有機半導体組成物を用いて作製される有機薄膜トランジスタ（有機電界効果トランジスタ、ＯＦＥＴ）について説明する。
本発明の一実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、上述した有機半導体組成物を使用して作製される有機半導体層を有し、さらに、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、を有することができる。本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、上述した有機半導体組成物を用いて形成された有機半導体層を有しているため、移動度および絶縁信頼性を高いレベルで満たすものである。
【００６１】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、その構造は特に限定されるものでなく、例えばボトムコンタクト型やトップコンタクト型など、いずれの構造であってもよい。
以下、本発明の一実施形態に係る有機薄膜トランジスタの図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１００の断面模式図である。
図１の例では、有機薄膜トランジスタ１００は、基板１０と、ゲート電極２０と、ゲート絶縁膜３０と、ソース電極４０と、ドレイン電極４２と、有機半導体層５０と、封止層６０を有する。ここで、有機半導体層５０は、上述した有機半導体組成物を使用して形成されたものである。
【００６２】
以下、基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層および封止層並びにそれぞれの形成方法について詳述する。
【００６３】
＜基板＞
基板は、後述するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極などを支持する役割を果たす。
基板の種類は特に制限されず、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、セラミック基板などが挙げられる。なかでも、各デバイスへの適用性およびコストの観点から、ガラス基板またはプラスチック基板であることが好ましい。
プラスチック基板の材料としては、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂（例えばＰＥＴ、ＰＥＮ）など）または熱可塑性樹脂（例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォンなど）が挙げられる。
セラミック基板の材料としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイドなどが挙げられる。
ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダガラス、カリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、アルミケイ酸ガラス、鉛ガラスなどが挙げられる。
【００６４】
＜ゲート電極＞
ゲート電極の材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銀、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、コバルト、チタン、白金、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属；ＩｎＯ2、ＳｎＯ2、ＩＴＯ等の導電性の酸化物；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、ポリジアセチレン等の導電性高分子；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体；フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料などが挙げられる。なかでも、金属であることが好ましく、銀、アルミニウムであることがより好ましい。
【００６５】
ゲート電極の厚みは特に制限されないが、２０〜２００ｎｍであることが好ましい。
【００６６】
ゲート電極を形成する方法は特に制限されないが、例えば、基板上に、電極材料を真空蒸着またはスパッタする方法、電極形成用組成物を塗布または印刷する方法などが挙げられる。また、電極をパターニングする場合、パターニングする方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法；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；マスク蒸着法などが挙げられる。
【００６７】
＜ゲート絶縁膜＞
ゲート絶縁膜の材料としては、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、ポリスルフォン、ポリベンゾキサゾール、ポリシルセスキオキサン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー；二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物；窒化珪素等の窒化物などが挙げられる。これらの材料のうち、有機半導体層との相性から、ポリマーであることが好ましい。
ゲート絶縁膜の材料としてポリマーを用いる場合、架橋剤（例えば、メラミン）を併用するのが好ましい。架橋剤を併用することで、ポリマーが架橋されて、形成されるゲート絶縁膜の耐久性が向上する。
【００６８】
ゲート絶縁膜の膜厚は特に制限されないが、１００〜１０００ｎｍであることが好ましい。
【００６９】
ゲート絶縁膜を形成する方法は特に制限されないが、例えば、ゲート電極が形成された基板上に、ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法、ゲート絶縁膜材料を蒸着またはスパッタする方法などが挙げられる。ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法は特に制限されず、公知の方法（バーコート法、スピンコート法、ナイフコート法、ドクターブレード法）を使用することができる。
ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布してゲート絶縁膜を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱（ベーク）してもよい。ゲート絶縁膜を形成する際の加熱条件としては、特に制限されないが、通常、３０〜２５０℃（好ましくは、８０〜２００℃）にて５〜１２０分間（好ましくは、５〜６０分間）実施することが好ましい。
【００７０】
＜ソース電極、ドレイン電極＞
ソース電極およびドレイン電極の材料の具体例は、上述したゲート電極と同じである。なかでも、金属であることが好ましく、銀であることがより好ましい。
ソース電極およびドレイン電極を形成する方法は特に制限されないが、例えば、ゲート電極とゲート絶縁膜とが形成された基板上に、電極材料を真空蒸着またはスパッタする方法、電極形成用組成物を塗布または印刷する方法などが挙げられる。パターニング方法の具体例は、上述したゲート電極と同じである。
ソース電極およびドレイン電極のチャネル長は特に制限されないが、５〜３０μｍであることが好ましい。
ソース電極およびドレイン電極のチャネル幅は特に制限されないが、１０〜２００μｍであることが好ましい。
【００７１】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタにおいて、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極のうち、少なくとも一つの電極が銀であることができる。電極材料の中でも、銀はイオン化しやすく、マイグレーションの発生原因になりやすい。しかしながら、上述した有機半導体組成物を用いて半導体層を形成すれば、十分にマイグレーションの発生を抑制できる。したがって、電極材料として銀を用いる場合には、本発明の効果が特に顕著に表れる。
【００７２】
＜有機半導体層＞
有機半導体層は、上述した有機半導体組成物を用いて形成した層である。
有機半導体層の厚みは特に制限されないが、１０〜２００ｎｍであることが好ましい。
【００７３】
有機半導体層を形成する方法は特に制限されないが、例えば、ゲート電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極とが形成された基板上に、有機半導用組成物を塗布する方法などが挙げられる。有機半導体組成物を塗布する方法の具体例は、ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法と同じである。有機半導体組成物を塗布して有機半導体層を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱（ベーク）してもよい。
有機半導体層を形成する際の加熱条件としては、特に制限されないが、通常、３０〜２００℃（好ましくは、３０〜１２０℃）にて５〜１２０分間（好ましくは、５〜６０分間）実施することが好ましい。
【００７４】
＜封止層＞
本発明の有機薄膜トランジスタは、耐久性の観点から、最外層に封止層を備えるのが好ましい。封止層には公知の封止剤（封止層形成用組成物）を用いることができる。
封止層の厚みは特に制限されないが、０．２〜１０μｍであることが好ましい。
【００７５】
封止層を形成する方法は特に制限されないが、例えば、ゲート電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極と有機半導体層とが形成された基板上に、封止層形成用組成物を塗布する方法などが挙げられる。封止層形成用組成物を塗布する方法の具体例は、ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法と同じである。封止層形成用組成物を塗布して封止層を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱（ベーク）してもよい。
封止層を形成する際の加熱条件としては、特に制限されないが、通常、３０〜２５０℃（好ましくは、８０〜２００℃）にて５〜１２０分間（好ましくは、５〜６０分間）実施することが好ましい。
【００７６】
＜その他の有機薄膜トランジスタ＞
図２は、本発明の一実施形態に係るトップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ２００を表す断面模式図である。
図２の例では、有機薄膜トランジスタ２００は、基板１０と、ゲート電極２０と、ゲート絶縁膜３０と、ソース電極４０と、ドレイン電極４２と、有機半導体層５０と、封止層６０を有する。ここで、有機半導体層５０は、上述した本発明の有機半導体組成物を用いて形成されたものである。
基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層および封止層については上述の通りであるので、その説明を省略する。
【００７７】
１．３．電子ペーパー、ディスプレイデバイス
本発明の一実施形態に係る電子ペーパーおよびディスプレイデバイスは、画像を表示する表示部に上述の有機薄膜トランジスタが用いられる以外は、公知の構造を有することができるので、その説明を省略する。
上述した有機薄膜トランジスタは、上述の通り、移動度および配線信頼性に優れていることから、電子ペーパーやディスプレイデバイス等の各種の電子デバイスに好適に用いられる。
【００７８】
２．第２実施形態
２．１．有機半導体組成物
本発明の一実施形態に係る有機半導体組成物は、有機半導体材料と、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物（以下、「化合物（ＩＶ）」ともいう。）、上記化合物（ＩＩ）および上記化合物（ＩＩＩ）から選択される少なくとも一種のマイグレーション抑制剤と、を含有し、上記マイグレーション抑制剤の含有量が、上記有機半導体材料１００質量％に対して、３０質量％以上５００質量％以下であることを特徴とする。
なお、本実施形態において、「特定のマイグレーション抑制剤」という場合には、化合物（ＩＶ）、化合物（ＩＩ）および化合物（ＩＩＩ）から選択されるマイグレーション抑制剤のことを指す。
【００７９】
本実施形態に係る有機半導体組成物（すなわち、第２実施形態に係る有機半導体組成物）は、マイグレーション抑制剤として、上述した化合物（Ｉ）に代えて下記一般式（ＩＶ）で表される化合物を選択可能とする点、および、マイグレーション抑制剤の含有量が特定範囲であることを必須とする点において、上述した第１実施形態に係る有機半導体組成物と異なる。
以下、本実施形態に係る有機半導体組成物について、上述した第１実施形態に係る有機半導体組成物と相違する点について詳細に説明する。なお、本相違点以外については、第１実施形態に係る有機半導体組成物と同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
＜化合物（ＩＶ）＞
本実施形態に係るマイグレーション抑制剤として使用可能な化合物（ＩＶ）は、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物である。
【００８１】
【化７】
2016052283.tif 000009
【００８２】
上記一般式（ＩＶ）中、Ｒ１Ａ〜Ｒ５Ａは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１Ａ〜Ｒ５Ａのうち少なくとも１つは、−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または、−ＮＨＳＯ２Ｒ２９である。また、Ｒ２６〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。
【００８３】
Ｒ２６〜Ｒ２９におけるアルキル基、アリール基については、それぞれ、上述した置換基におけるアルキル基、アリール基に関する説明を適用できるので、その説明を省略する。
【００８４】
化合物（ＩＶ）は、オルト位（Ｒ１ＡおよびＲ５Ａ）がいずれも−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８、または、−ＮＨＳＯ２Ｒ２９に該当しない場合に、パラ位（Ｒ３Ａ）が−ＯＨまたは−ＯＲ２６という構造であってもよい。このような構造の化合物の具体例としては、下記式（ＩＶ−１）および下記式（ＩＶ−２）で表される化合物が挙げられる。
このように、化合物（ＩＶ）は、上記のような構造を含むという点において、上述した化合物（Ｉ）と相違する。
【００８５】
【化８】
2016052283.tif 000010
【００８６】
ここで、上述した化合物（ＩＶ）のうち、パラ位が−ＯＨまたは−ＯＲ２６で置換された化合物を用いた場合、上述した化合物（Ｉ）よりも、移動度および絶縁信頼性の少なくも一方が低下する傾向にあるが、本実施形態に係る有機半導体組成物は、マイグレーション抑制剤の含有量を後述する特定範囲とすることで、移動度および絶縁信頼性を良好にすることができる。
【００８７】
上述した一般式（ＩＶ）で表される化合物の中でも、Ｒ１ＡおよびＲ５Ａのうち少なくとも１つが−ＯＨ、−ＯＲ２６、−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であること、または、Ｒ３Ａが−ＳＲ２７、−ＮＨＣＯＲ２８もしくは−ＮＨＳＯ２Ｒ２９であること、が好ましい。この理由および化合物（ＩＶ）としてより好ましい例などについては、上述した化合物（Ｉ）と同様であるので、その説明を省略する。
このような条件を満たす化合物（ＩＶ）の好ましい具体例としては、上述した式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１６）で表される化合物が挙げられる。
【００８８】
＜マイグレーション抑制剤の含有量＞
本実施形態における特定のマイグレーション抑制剤の含有量は、有機半導体材料１００質量％に対して、３０質量％以上５００質量％以下であることが必要であるが、４０質量％以上３００質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上２００質量％以下であることがより好ましい。３０質量％以上であることで、有機半導体組成物を用いて有機半導体層を形成する際に、マイグレーション抑制剤に由来する層と、有機半導体材料に由来する層と、の層分離が良好に生じて、移動度の低下を抑制できる。同様に、５００質量％以下であることで、マイグレーション抑制剤に由来する層と、有機半導体材料に由来する層と、の層分離状態を良好に維持できる。一方、３０質量％未満であると、マイグレーション抑制剤に由来する層と、有機半導体材料に由来する層と、の層分離がうまく起こらず、移動度の低下が引き起こされる。また、５００質量％を超えると、有機半導体材料に由来する層中でのマイグレーション抑制剤の含有率が高くなりすぎて、移動度の低下が生じてしまう。
【００８９】
２．２．有機薄膜トランジスタ
本発明の一実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、上述した有機半導体組成物（すなわち、第２実施形態に係る有機半導体組成物）を使用して作製される半導体層を有する以外は、第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタと同様であるので、その説明を省略する。
【００９０】
２．３．電子ペーパー、ディスプレイデバイス
本発明の一実施形態に係る電子ペーパーおよびディスプレイデバイスは、画像を表示する表示部に上述の有機薄膜トランジスタ（第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタ）を用いる以外は、第１実施形態における電子ペーパーおよびディスプレイデバイスと同様であるので、その説明を省略する。
【実施例】
【００９１】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。【００９２】
有機半導体組成物の調製にあたって、以下の有機半導体材料（ａ−１）〜（ａ−４）、およびマイグレーション抑制剤（ｂ−１）〜（ｂ−１３）を準備した。
（Ａ）有機半導体材料
・ａ−１：ＴＩＰＳペンタセン（６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
・ａ−２：ｄｉＦ−ＴＥＳ−ＡＤＴ（２，８−ジフルオロ−５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
・ａ−３：ＰＢＴＴＴ−Ｃ１２（ポリ［２，５−ビス（３−ドデシルチオフェン−２−イル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン］、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
・ａ−４：Ｐ３ＨＴ（ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
（Ｂ）マイグレーション抑制剤
・ｂ−１：３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−カテコール（東京化成社製）
・ｂ−２：２，６−ジメトキシ−４−メチルフェノール（東京化成社製）
・ｂ−３：２，５−ジ−ｔｅｒｔ−オクチルハイドロキノン（東京化成社製）
・ｂ−４：２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール（東京化成社製）
・ｂ−５：４−アセトアミドフェノール（東京化成社製）
・ｂ−６：３−［（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）チオ］プロピオン酸メチル
・ｂ−７：２，２’−メチレンビス（６−メトキシ−ｐ−クレゾール）
・ｂ−８：２，２’−ブチリデンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）
・ｂ−９：２，２’−ブチリデンビス（４−エチル−６−メトキシフェノール）
・ｂ−１０：ＩＲＧＡＮＯＸ−１０７６（商品名、３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ステアリル、ＢＡＳＦ社製）
・ｂ−１１：スミライザーＭＤＰ−Ｓ（商品名、２，２’−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）、住友化学社製)
・ｂ−１２：４−アミノフェノール（東京化成社製）
・ｂ−１３：ＢＨＴ（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、和光純薬社製）
なお、マイグレーション抑制剤のうち、ｂ−６〜ｂ−９については、それぞれ、次の文献に記載の方法に準じて合成を行った。すなわち、ｂ−６については、米国特許第５００２９６７号明細書、ｂ−７については、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９４，ｖｏｌ．２８，＃４  ｐ．５７３−５７６、
ｂ−８については、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９５２，ｖｏｌ．７４，ｐ．３４１０、ｂ−９については、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９４，ｖｏｌ．２８，＃４  ｐ．５７３−５７６、に記載の方法に準じて合成を行った。
マイグレーション抑制剤ｂ−１〜ｂ−１３の構造式を以下に示す。【００９３】
【化９】
2016052283.tif 000011
【００９４】
上記のマイグレーション抑制剤ｂ−１〜ｂ−１３について、酸化電位（酸化還元電位）を測定した。具体的には、ジメチルホルムアミドに支持電解質（過塩素酸テトラブチルアンモニウム、東京化成社製）とマイグレーション抑制剤とをそれぞれ０．１Ｍの濃度で溶解させた溶液について、電気化学アナライザーＶＭＰ３（Ｂｉｏ−Ｌｏｇｉｃ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いてサイクリックボルタモメトリー法（以下の測定条件）により酸化電位（電流値が極大になったときの電位）を測定した。測定条件は次の通りである。また、測定結果を表１に示す。
・作用電極：グラッシーカーボン電極
・対極：白金電極
・参照電極：ＫＣｌ  飽和カロメル電極
・測定温度：２５℃
・走査速度：１０ｍＶ／ｓ
・走査範囲：０Ｖ〜１．５Ｖ【００９５】
【表１】
2016052283.tif 000012
【００９６】
＜実施例１＞
（有機半導体組成物の調製）
上記有機半導体材料ａ−１と上記マイグレーション抑制剤ｂ−１とをトルエンに溶解させて（有機半導体材料ａ−１／マイグレーション抑制剤ｂ−１＝１００質量部／５０質量部、有機半導体材料の濃度：１．５質量％）、有機半導体組成物を調製した。得られた有機半導体組成物を組成物１とする。【００９７】
（有機薄膜トランジスタの作製（素子作製方法１））
ガラス基板（イーグルＸＧ：コーニング社製）上に、ゲート電極となるＡｌを蒸着した（厚み：５０ｎｍ）。その上にゲート絶縁膜用組成物（ポリビニルフェノール／メラミン＝１質量部／１質量部のＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）溶液（溶液濃度：２質量％））をスピンコートし、１５０℃で６０分間ベークを行い、膜厚４００ｎｍのゲート絶縁膜を形成した。その上にＡｕをマスク蒸着し、チャネル長２５μｍ、チャネル幅１８０μｍのソース電極およびドレイン電極を形成した。その上に上記組成物１をスピンコートし、１４０℃で１５分間ベークを行い、厚み１００ｎｍの有機半導体層を形成した。その上にＣｙｔｏｐ  ＣＴＬ−１０７ＭＫ（ＡＧＣ社製）（封止層形成用組成物）をスピンコートし、１４０℃で２０分間ベークを行い、厚み２μｍの封止層（最上層）を形成して、有機薄膜トランジスタ（ボトムコンタクト型）を得た。
本作製方法を素子作製方法１とする。【００９８】
＜移動度の評価＞
得られた有機薄膜トランジスタの各電極と、半導体パラメータ・アナライザ（４１５５Ｃ、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）に接続されたマニュアルプローバの各端子とを接続して、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の評価を行なった。具体的には、ドレイン電流−ゲート電圧（Ｉｄ‐Ｖｇ）特性を測定することにより電界効果移動度（［ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ］）を算出した。算出した電界効果移動度をμ１とする。
また、上記と同様の手順に従って、マイグレーション抑制剤を含有しない比較用組成物を調製した。次に、組成物１の代わりに上記比較用組成物を用いた以外は、実施例１の有機薄膜トランジスタの作製と同様の手順に従って、有機薄膜トランジスタを作製した。得られた有機薄膜トランジスタについて、上記μ１と同様の手順に従って、電界効果移動度を算出した。算出した電界効果移動度をμ２とする。
算出したμ１とμ２からμ１／μ２を求め、以下の基準に従って評価した。結果を表２に示す。実用上、移動度の観点から、Ａ〜Ｃであることが好ましく、ＡまたはＢであることがより好ましく、Ａであることがさらに好ましい。
・Ａ：μ１／μ２≧０．８
・Ｂ：０．８＞μ１／μ２≧０．５
・Ｃ：０．５＞μ１／μ２≧０．１
・Ｄ：０．１＞μ１／μ２【００９９】
＜絶縁信頼性の評価＞
得られた有機薄膜トランジスタについて、ＥＨＳ−２２１ＭＤ（エスペック社製）を用いて、以下の条件により寿命試験を行い、ソース／ドレイン電極間の抵抗値が１×１０５Ωになるまでの時間を測定した。測定した時間をＴ１とする。
・温度：６０℃
・湿度：６０％ＲＨ
・圧力：１．０ａｔｍ
・ドレイン電圧：−４０Ｖ
・ソース／ドレイン電極間電圧：２０Ｖ
また、上述した移動度の評価と同様の手順に従って、マイグレーション抑制剤を含有しない比較用組成物を使用した有機薄膜トランジスタを作製した。得られた有機薄膜トランジスタについて、上記Ｔ１と同様の手順に従って、ソース／ドレイン電極間の抵抗値が１×１０５Ωになるまでの時間を測定した。測定した時間をＴ２とする。
算出したＴ１とＴ２からＴ１／Ｔ２を求め、以下の基準に従って評価した。結果を表２に示す。絶縁信頼性の観点から、Ａ〜Ｃであることが好ましく、ＡまたはＢであることがより好ましく、Ａであることがさらに好ましい。
・Ａ：Ｔ１／Ｔ２≧５
・Ｂ：５＞Ｔ１／Ｔ２≧２
・Ｃ：２＞Ｔ１／Ｔ２＞１
・Ｄ：０．１≧Ｔ１／Ｔ２【０１００】
＜実施例２＞
上述した素子作製方法１の代わりに、以下の素子作製方法２を実施した以外は、実施例１と同様の手順で有機薄膜トランジスタを作製し、実施例１と同様の手順に従い、各種評価を行った。結果を表２にまとめて示す。【０１０１】
（有機薄膜トランジスタの作製（素子作製方法２））
ガラス基板（イーグルＸＧ：コーニング製）上に、ゲート電極となるＡｌを蒸着した（膜厚５０ｎｍ）。その上にゲート絶縁膜用組成物（ポリビニルフェノール／メラミン＝１質量部／１質量部のＰＧＭＥＡ溶液（溶液濃度：２質量％））をスピンコートし、１５０℃で６０分間ベークし、膜厚４００ｎｍの絶縁膜を形成した。絶縁膜上に、調製した組成物１をスピンコートし、１４０℃で１５分間ベークを行い、膜厚１００ｎｍの有機半導体層を形成した。次に、有機半導体層上にＡｇをマスク蒸着し、チャネル長２５μｍ、チャネル幅１８０μｍのソース電極およびドレイン電極を形成した。その上にＣｙｔｏｐ  ＣＴＬ−１０７ＭＫ（ＡＧＣ社製）をスピンコートし、１４０℃で２０分間ベークし、膜厚２μｍの封止層を形成して、有機薄膜トランジスタ（トップコンタクト型）を作製した。本作製方法を素子作製方法２とする。【０１０２】
＜実施例３〜１２、比較例１〜７＞
実施例３〜１２、比較例１〜７に係る各組成物については、有機半導体材料およびマイグレーション抑制剤の種類、配合比を表２および表３に示すようにした以外は、組成物１の調製方法と同様にして調製した。
実施例３〜１２、比較例１〜７に係る各組成物を用いて、表２および表３に示すように、素子作製方法１または素子作製方法２に従って、有機薄膜トランジスタを作製し、各種評価を実施した。結果を表２および表３にまとめて示す。
なお、上記評価を実施する際、比較用組成物中の有機半導体材料として、実施例１〜３ではａ−１、実施例４〜１０ではａ−２、実施例１１ではａ−３、実施例１２ではａ−４、比較例１および２ではａ−１、比較例３および４ではａ−２、比較例５ではａ−３、比較例６および７ではａ−１を使用した。【０１０３】
【表２】
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【０１０４】
【表３】
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【０１０５】
表２に示すように、本発明の有機半導体組成物を使用した場合には、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタの移動度および絶縁信頼性が良好であることが示された。
特に、実施例６と実施例１２との評価結果の比較によれば、低分子有機半導体材料を用いた場合には（実施例６）、高分子有機半導体を用いた場合（実施例１２）と比べて、絶縁信頼性の効果がより顕著に発揮されることが示された。
一方、比較例１〜比較例５の組成物に含まれるマイグーション抑制剤はいずれも、上述した化合物（Ｉ）〜（ＩＶ）に該当しないため、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタの移動度および絶縁信頼性は不十分であることが示された。
また、比較例６の組成物は、これに含まれるマイグレーション抑制剤が上述した化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）に該当せず、かつ、マグレーション抑制剤の含有量が３０質量％未満であったため、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタの移動度および絶縁信頼性が不十分であることが示された。
また、比較例７の組成物は、これに含まれるマイグレーション抑制剤が上述した化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）に該当せず、かつ、マグレーション抑制剤の含有量が５００質量％を超えるものであったため、これを用いて作製された有機薄膜トランジスタの移動度および絶縁信頼性が不十分であることが示された。
【符号の説明】
【０１０６】
１０：基板
２０：ゲート電極
３０：ゲート絶縁膜
４０：ソース電極
４２：ドレイン電極
５０：有機半導体層
６０：封止層
１００，２００：有機薄膜トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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