(57)【要約】【課題】動作速度が速く、且つ製造が容易な有機半導体トランジスタ素子、その製造方法を提供する。【解決手段】ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極および該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極とを少なくとも含み、該有機半導体が、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含有することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子。2008098569.tif 000047【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極および該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極とを少なくとも含み、該有機半導体が、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含有することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子。
【化１】
2008098569.tif 000042
〔上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。〕
【請求項２】
前記有機半導体が、下記一般式（ＩＩ−１）又は下記一般式（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体トランジスタ素子。
【化２】
2008098569.tif 000043
〔上記一般式（ＩＩ−１）及び上記一般式（ＩＩ−２）中、Ａ１は前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ｙ１は２価のアルコール残基を表し、Ｚ１は２価のカルボン酸残基を表し、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表し、Ｒ３は、置換基もしくは未置換の芳香環数１〜１０の１価の縮合多核芳香族炭化水素、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基、炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基、又はヒドロキシル基を表す。〕
【請求項３】
下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルの少なくとも１種を溶媒中に溶解させた溶液に外部刺激を付与して、該溶液をノズルから液滴状に吐出させる方法を利用して有機半導体を形成することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子の製造方法。
【化３】
2008098569.tif 000044
〔上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。〕
【請求項４】
前記外部刺激が圧力であることを特徴とする請求項３に記載の有機半導体トランジスタ素子の製造方法。
【請求項５】
下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルの少なくとも１種を溶媒中に溶解させた溶液で塗膜を形成し、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下、且つ、水分濃度が１００ｐｐｍ以下の環境下で前記塗膜を乾燥させることを特徴とする有機半導体トランジスタ素子の製造方法。
【化４】
2008098569.tif 000045
〔上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。〕
【請求項６】
少なくとも、第１の色を呈する状態と第２の色を呈する状態とが可逆的に変化する表示素子と、
ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極および該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極とを少なくとも含み、該有機半導体が、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含有することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子と、
を具備することを特徴とする表示装置。
【化５】
2008098569.tif 000046
〔上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。〕
【請求項７】
前記表示素子は、分散状態に応じて発色性を呈する電荷移動性粒子を含む表示層を有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記電荷移動性粒子は、プラズモン発色機能を有する金属粒子であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体を利用した有機半導体トランジスタ素子、その製造方法及び該有機半導体トランジスタ素子を用いた表示装置に関するものであり、より詳細には、電子ペーパーあるいはデジタルペーパー、有機ＥＬ素子、電気泳動型表示素子、液晶素子等の表示素子の駆動回路、電子タグ、スマートカード等に用いる理論回路およびメモリー素子、ガスセンサー等の分野に好適に使用できる有機半導体トランジスタ素子、これを用いた表示装置および該有機半導体トランジスタ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタは、液晶表示素子等の表示用スイッチング素子として幅広く用いられている。従来、薄膜トランジスタは、アモルファスや多結晶のシリコンを用いて作製されている。しかし、このようなシリコンを用いた薄膜トランジスタの作製には、スパッタリング、ＣＶＤ装置、その他の真空系を用いた製造プロセスが用いられるが、大変高額である。さらには薄膜トランジスタを作製するために真空系の製造プロセスを繰り返し行い、半導体層等の各層を形成するため、薄膜トランジスタを用いた表示装置等の大型化は製造コストの大幅な増加を伴う問題点があった。
また、アモルファスや多結晶のシリコンを成膜するプロセスは非常に高い温度で行なわれ、基材として用いられる材料が限定されてしまう。従って、軽量でフレキシビリィがある樹脂基板等は使用できないという問題点があった。
【０００３】
一方、近年有機ＥＬ素子等に代表される有機半導体の研究が盛んに行なわれている。それとともにシリコン材料には無い軽量性、柔軟性という特徴を有する有機材料を回路に組み込もうとする研究が報告されるようになってきた。
このような薄膜トランジスタに用いる有機物としては、低分子化合物および高分子化合物が用いられる。低分子化合物としては、ペンタセン、テトラセン等のポリアセン化合物（例えば、特許文献１〜３参照）、銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【０００４】
しかし、これらのポリアセン化合物は、分子量が大きくなると蒸着の際蒸着レートが低くなる等の困難さがあり、また、分子量が低いと蒸気圧が高くなり膜質が低下するという問題があった。また、これらの化合物を活性層としてデバイス化する場合に必要となる導電性、半導電性などの特性は、材料の純度のみでなく結晶性や配向性に大きく依存する。 ペンタセンなどは、結晶性は高いものの溶媒に不溶なため、真空蒸着法によって成膜されているが、 空気中の酸素や水分によって劣化され易く、取扱いが困難であった。また、特開平１０-９３１０４に示されるフタロシアニン化合物は、基板温度を１２５〜１７５℃に設定した真空蒸着機を用いているため、蒸着終了後、基板を冷却するための時間を要し、スループットが低くなってしまう。
【０００５】
また、高分子化合物としては、セクシチオフェン等の芳香族オリゴマー（例えば、特許文献５参照）、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等の高分子化合物（例えば、特許文献６〜９、非特許文献１参照）が提案されている。
【０００６】
このような、高分子化合物は、可溶性が大きく、スピンコーティングやディプコーティングなど低コストの技術で成膜が可能であるので製造プロセスで有利であるが、電荷移動度が低いという問題点があった。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）においては、可溶前駆体をスピンコート後、熱処理するため、主鎖共役系高分子中に欠陥が入りやすく電気特性を著しく低下させる問題点があった。
【特許文献１】特開平５−５５５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０７１２号公報
【特許文献３】特開２００１−９４１０７号公報
【特許文献４】特開平１０−９３１０４号公報
【特許文献５】特開平８−２６４８０５号公報
【特許文献６】特開平８−２２８０３４号公報
【特許文献７】特開平８−２２８０３５号公報
【特許文献８】特開平１０−１２５９２４号公報
【特許文献９】特開平１０−１９０００１号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，  Ｖｏｌ．７３，１０８（１９９８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来の技術における諸問題を鑑み、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明の目的は、動作速度が速く、且つ製造が容易な有機半導体トランジスタ素子、その製造方法及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の本発明により達成される。即ち、本発明は、
＜１＞
ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極および該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極とを少なくとも含み、該有機半導体が、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含有することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子。
【０００９】
【化１】
2008098569.tif 000002
【００１０】
上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。
【００１１】
＜２＞
前記有機半導体が、下記一般式（ＩＩ−１）又は下記一般式（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルであることを特徴とする＜１＞に記載の有機半導体トランジスタ素子。
【００１２】
【化２】
2008098569.tif 000003
【００１３】
上記一般式（ＩＩ−１）及び上記一般式（ＩＩ−２）中、Ａ１は前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ｙ１は２価のアルコール残基を表し、Ｚ１は２価のカルボン酸残基を表し、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表し、Ｒ３は、置換基もしくは未置換の芳香環数１〜１０の１価の縮合多核芳香族炭化水素、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基、炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基、又はヒドロキシル基を表す。
【００１４】
＜３＞
下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルの少なくとも１種を溶媒中に溶解させた溶液に外部刺激を付与して、該溶液をノズルから液滴状に吐出させる方法を利用して有機半導体を形成することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子の製造方法。
【００１５】
【化３】
2008098569.tif 000004
【００１６】
上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。
【００１７】
＜４＞
前記外部刺激が圧力であることを特徴とする＜３＞に記載の有機半導体トランジスタ素子の製造方法。
【００１８】
＜５＞
下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルの少なくとも１種を溶媒中に溶解させた溶液で塗膜を形成し、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下、且つ、水分濃度が１００ｐｐｍ以下の環境下で前記塗膜を乾燥させることを特徴とする有機半導体トランジスタ素子の製造方法。
【００１９】
【化４】
2008098569.tif 000005
【００２０】
上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。
【００２１】
＜６＞
少なくとも、第１の色を呈する状態と第２の色を呈する状態とが可逆的に変化する表示素子と、
ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極および該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極とを少なくとも含み、該有機半導体が、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含有することを特徴とする有機半導体トランジスタ素子と、
を具備することを特徴とする表示装置。
【００２２】
【化５】
2008098569.tif 000006
【００２３】
上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。
【００２４】
＜７＞
前記表示素子は、分散状態に応じて発色性を呈する電荷移動性粒子を含む表示層を有することを特徴とする＜６＞に記載の表示装置。
【００２５】
＜８＞
前記電荷移動性粒子は、プラズモン発色機能を有する金属粒子であることを特徴とする＜７＞に記載の表示装置。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、動作速度が速く、且つ製造が容易な有機半導体トランジスタ素子、その製造方法及び表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜有機半導体トランジスタ素子、その製造方法及び表示装置＞
−有機半導体トランジスタ−素子−
本発明の有機半導体トランジスタ素子は、ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極および該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極とを少なくとも含み、該有機半導体が、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含有することを特徴とする。
【００２８】
本発明における電荷輸送性ポリエステルは、有機半導体トランジスタ素子として好適な電荷移動度及びＯＮ／ＯＦＦ比を有する。従って、本発明の有機半導体トランジスタ素子は、有機化合物層の少なくとも一層が前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなることで、動作速度が速い。
さらに、前記電荷輸送性ポリエステルを用いることで、大面積化することが可能であり、容易に製造することが可能となる。加えて、前記電荷輸送性ポリエステルは、溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶性にも優れているので、より高い製造容易性を実現することができる。
従って、本発明の有機半導体トランジスタ素子は所望の特性を得ることができる。
【００２９】
以下、本発明を詳細に説明するにあたり、まず本発明における、下記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択される少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる前記電荷輸送性ポリエステルについて詳述する。
【００３０】
【化６】
2008098569.tif 000007
【００３１】
上記一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の１価の直鎖状炭化水素基もしくは炭素数３〜１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、置換もしくは未置換の１価のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環を表す。ａは１〜４の整数、ｂは０〜３の整数を表す。Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。
【００３２】
一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１及びＲ２を表す構造として選択される直鎖状炭化水素基を構成する炭素数は、１〜１０であるが、好ましくは、１〜８であり、さらに好ましくは３〜８である。
【００３３】
一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１及びＲ２を表す構造として選択される分枝鎖状炭化水素基を構成する炭素数は、３〜１０であるが、さらに好ましくは３〜８である。
【００３４】
一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１及びＲ２を表す構造として選択される多核芳香族炭化水素及び縮合芳香族炭化水素を構成する芳香環の数は、２〜１０であるが、縮合芳香族炭化水素においては１〜５のものが好ましい。
【００３５】
尚、当該多核芳香族炭化水素、縮合芳香族炭化水素、芳香族複素環とは、本発明においては、具体的には以下に定義される多環式芳香族のことを意味する。
【００３６】
即ち、「多核芳香族炭化水素」とは、炭素と水素から構成される芳香環が２個以上存在し、環同士が炭素−炭素結合によって結合している炭化水素を表す。具体的には、ビフェニル、ターフェニル等が挙げられる。
【００３７】
「縮合芳香族炭化水素」とは、炭素と水素から構成される芳香環が２個以上存在し、これらの芳香環同士が１対の隣接して結合する炭素原子を共有している炭化水素化合物を表す。具体的には、ナフタレン、アントラセン、ピレン、フェナントレン、ペリレン、フルオレン等が挙げられる。
【００３８】
「芳香族複素環」とは、炭素と水素以外の元素も含む芳香環を表す。芳香環に複素環が置換しているもの、複素環に芳香環が置換しているものの何れも含む。複素環は、その環骨格を構成する原子数（Ｎｒ）が、Ｎｒ＝５及び／又は６が好ましく用いられる。また、環骨格を構成する炭素原子以外の原子（異種原子）の種類及び数は特に限定されないが、例えば、硫黄原子、窒素原子、酸素原子等が好ましく用いられ、前記環骨格中には２種類以上及び／又は２個以上の異種原子が含まれてもよい。特に５員環構造をもつ複素環として、チオフェン、ピロール及びフラン、又は、前記化合物の３位及び４位の炭素を窒素で置き換えた複素環が好ましく用いられ、６員環構造を持つ複素環として、ピリジンが好ましく用いられる。芳香環としては、フェニル基に加え、多核芳香族炭化水素、縮合芳香族炭化水素が挙げられる。
【００３９】
なお、これらは全てが共役系で構成されたもの、あるいは一部が共役系で構成されたもののいずれでもよいが、電荷輸送性や発光効率の点で、全てが共役系で構成されたものが好ましい。
【００４０】
一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１及びＲ２を表す構造として選択される各基に置換可能な置換基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基、置換アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。前記アルキル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。前記アルコキシル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。前記アリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、例えば、フェニル基、トルイル基等が挙げられる、前記アラルキル基としては、炭素数７〜２０のものが好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。前記置換アミノ基の置換基としては、アルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられ、具体例は前述の通りである。
【００４１】
これらの中でも、電荷輸送性や電荷注入性をより向上させる観点、また、溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶性をより向上させるためには、Ｒ１及びＲ２は、アルキル基、アリール基であることが好ましい。
【００４２】
一般式（Ｉ−１）中、ａは１〜４の整数を示すが、溶解性、合成の容易性の点から、好ましくは、１〜３である。ｂは０〜３の整数を示すが、ガラス転移温度を向上させ、より高い熱安定性を実現させる点から１〜２が好ましい。特に、電荷移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比の各特性の向上をバランス良く実現するためには、ａ＝１、且つｂ＝１であることが好ましい。
【００４３】
一般式（Ｉ−１）中、Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基又は炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表し、好ましくは炭素数が２〜６の２価の直鎖状炭化水素基及び炭素数３〜７の２価の分枝鎖状炭化水素基より選択される。これらの中でもより具体的には、以下に示す２価の炭化水素基が特に好ましい。
【００４４】
【化７】
2008098569.tif 000008
【００４５】
ここで、前記一般式（Ｉ−１）で示される構造の官能基と各構造単位のモル数を明示することにより、具体例を以下に示す。
【００４６】
【表１】
2008098569.tif 000009
【００４７】
【表２】
2008098569.tif 000010
【００４８】
【表３】
2008098569.tif 000011
【００４９】
【表４】
2008098569.tif 000012
【００５０】
【表５】
2008098569.tif 000013
【００５１】
【表６】
2008098569.tif 000014
【００５２】
【表７】
2008098569.tif 000015
【００５３】
【表８】
2008098569.tif 000016
【００５４】
【表９】
2008098569.tif 000017
【００５５】
【表１０】
2008098569.tif 000018
【００５６】
【表１１】
2008098569.tif 000019
【００５７】
【表１２】
2008098569.tif 000020
【００５８】
【表１３】
2008098569.tif 000021
【００５９】
【表１４】
2008098569.tif 000022
【００６０】
【表１５】
2008098569.tif 000023
【００６１】
【表１６】
2008098569.tif 000024
【００６２】
【表１７】
2008098569.tif 000025
【００６３】
【表１８】
2008098569.tif 000026
【００６４】
【表１９】
2008098569.tif 000027
【００６５】
【表２０】
2008098569.tif 000028
【００６６】
一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し構造を有する電荷輸送性ポリエステルとしては、下記一般式（ＩＩ−１）及び（ＩＩ−２）で示されるものが好適に使用される。
【００６７】
【化８】
2008098569.tif 000029
【００６８】
一般式（ＩＩ−１）及び（ＩＩ−２）中、Ａ１は前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ｙ１は２価のアルコール残基を表し、Ｚ１は２価のカルボン酸残基を表し、ｍは１〜５の整数を表し、Ｒ３は、置換基もしくは未置換の芳香環数１〜１０の１価の縮合多核芳香族炭化水素、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基、炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基、又はヒドロキシル基を表し、ｐは５〜５０００の整数を表す。
【００６９】
一般式（ＩＩ−１）及び一般式（ＩＩ−２）中、Ａ１は、前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、一般式（ＩＩ−１）及び一般式（ＩＩ−２）で表される電荷輸送性ポリエステル中に存在する複数のＡ１は、同一の構造であっても、異なった構造であってもよい。
【００７０】
一般式（ＩＩ−１）及び（ＩＩ−２）中、Ｙ１及びＺ１は、具体的には下記の式（１）〜（６）から選択された基が挙げられる。
【００７１】
【化９】
2008098569.tif 000030
【００７２】
ここで、式中、Ｒ４は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシル基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、又はハロゲン原子を表す（各基を置換可能な置換基は上述した置換基と同様である）。ｃ及びｄはそれぞれ１〜１０の整数を意味し、ｅ及びｇはそれぞれ０又は１を意味し，ｆは０〜６の整数を意味し、Ｖは以下の（７）〜（１７）から選択された基が挙げられる。
【００７３】
【化１０】
2008098569.tif 000031
【００７４】
ここで、式中、ｈ及びｉはそれぞれ１〜１０の整数を表す。Ｒ４は上記と同義である。
【００７５】
以下、一般式（ＩＩ−１）及び（ＩＩ−２）で示される上記のポリエステルの具体例を示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
なお、下記表において、モノマーの列のＡ１の欄の番号は、前記一般式（Ｉ−１）で示される構造の具体例の構造番号に対応している。また、Ｚ１の欄が「−」であるものは一般式（ＩＩ−１）で示される電荷輸送性ポリエステルの具体例を示し、その他は一般式（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルの具体例を示す。また、下記表において化合物番号を付した電荷輸送性ポリエステルの各具体例に関し、例えば、１５の番号を付した具体例については「例示化合物（１５）」という。また、Ｒ３については、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアラルキル基とする。
【００７６】
【表２１】
2008098569.tif 000032
【００７７】
【表２２】
2008098569.tif 000033
【００７８】
【表２３】
2008098569.tif 000034
【００７９】
【表２４】
2008098569.tif 000035
【００８０】
前記電荷輸送性ポリエステルの重量平均分子量Ｍｗは、５，０００〜３００，０００の範囲にあるものが好ましい。また、電荷輸送性ポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）は６０℃以上であることが好ましい。
上記重量平均分子量Ｍｗは以下の方法により測定することができる。すなわち重量平均分子量は、電荷輸送性ポリエステルの１．０質量％ＴＨＦ溶液を調製し、示差屈折率検出器（ＲＩ）を用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、標準サンプルとしてスチレンポリマーを用いて測定した。
また、ガラス転移点は、示差走査型熱量計によりα−Ａｌ２Ｏ３をリファレンスとし、サンプルをゴム状態になるまで昇温し、液体窒素に浸し急冷した後、再度昇温速度１０℃／分の条件で昇温して測定することができる。
【００８１】
以下、前記電荷輸送性ポリエステルの合成方法について説明する。
前記電荷輸送性ポリエステルの合成方法は、所望する構造に応じて公知の方法を組み合わせて利用することができ、特に限定されるものではないが、具体例として前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルが、前記一般式（ＩＩ−１）又は前記一般式（ＩＩ−２）で示されるような電荷輸送性ポリエステルである場合について以下に詳細に説明する。
【００８２】
前記電荷輸送性ポリエステルが、前記一般式（ＩＩ−１）又は前記一般式（ＩＩ−２）で示されるような電荷輸送性ポリエステルである場合は、下記一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーを、例えば、第４版実験化学講座第２８巻（丸善，１９９２）等に記載された公知の方法で重合させることによって合成することができる。
【００８３】
【化１１】
2008098569.tif 000036
【００８４】
但し、一般式（Ｉ−２）において、Ａ１は前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ａ′は水酸基、ハロゲン原子、又は、基−Ｏ−Ｒ５を表し、Ｒ５はアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、又は、アラルキル基を表す。
【００８５】
具体的には、一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーは、例えば、以下のように合成することができる。
【００８６】
まず、３，４位にハロゲン体を持つチオフェンとハロゲン化アルキル（パーフルオロアルキルハロゲン又はアルキルマグネシウムブロミド）と反応させる（参考文献：Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，  ６２，７１２８（１９９７）、Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｈｅｍ．，２７，２９１（１９８５）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，３８，３３４７（１９８２））。続いて、２，３位の位置をハロゲン化しモノハロゲンチオフェン及びジハロゲンチオフェンを得る（参考文献：Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，６４，２５６６（１９９１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，６，４０１（１９９４））。これらを用いて、多量体のチオフェンを得（参考文献：Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１７，２３３（１９９５）  、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，６，４０１（１９９４））、前記手法と同様にジハロゲン体を得る。これらとアクリル酸エステルとパラジウム錯体等の触媒によって反応させＡ１を得ることができる（参考文献：Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２１，２１２３（１９９５）、第４版実験化学講座第２５巻，３９６（丸善，１９９２））。
【００８７】
また、ハロゲン化カルボアルコキシアルキルベンゼンとチオフェンジボロン酸と反応させても一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーを得ることができる。また、前記ジハロゲン化したチオフェンとメチル３−［４，（４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキシボロラン）−フェニル］プロピナートや３−（４−ジヒドロキシボロリルフェニル）プロピヨン酸（参考文献：Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ  Ｃｈｅｍ．，６５７，１２９（２００２）とを反応させることによっても一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーを得ることができる。得られた化合物はシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶により精製してもよい。なお、一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーの合成手法はこれに限定するものではない。
【００８８】
これら一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーを用いて前記電荷輸送性ポリエステルは、次のようにして合成することができる。
【００８９】
Ａ′が水酸基の場合には、モノマーにＨＯ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈ（Ｙ１、ｍは一般式（ＩＩ−１）及び（ＩＩ−２）のＹ１、ｍと同義、以下同様である。）で示される２価アルコール類をほぼ当量混合し、酸触媒を用いて重合する。酸触媒としては、硫酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等、通常のエステル化反応に用いるものが使用でき、モノマー１重量部に対して、１／１０，０００〜１／１０重量部、好ましくは１／１，０００〜１／５０重量部の範囲で用いられる。重合中に生成する水を除去するために、水と共沸可能な溶剤を用いることが好ましく、トルエン、クロロベンゼン、１−クロロナフタレン等が有効であり、モノマー１重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは２〜５０重量部の範囲で用いられる。反応温度は任意に設定できるが、重合中に生成する水を除去するために、溶剤の沸点で反応させることが好ましい。
【００９０】
反応終了後、溶剤を用いなかった場合には溶解可能な溶剤に溶解させる。溶剤を用いた場合には、反応溶液をそのまま、メタノール、エタノール等のアルコール類や、アセトン等のポリマーが溶解しにくい貧溶剤中に滴下し、ポリエステルを析出させ、ポリエステルを分離した後、水や有機溶剤で十分洗浄し、乾燥させる。更に、必要であれば適当な有機溶剤に溶解させ、貧溶剤中に滴下し、ポリエステルを析出させる再沈殿処理を繰り返してもよい。再沈殿処理の際には、メカニカルスターラー等で、効率よく撹拌しながら行うことが好ましい。再沈殿処理の際にポリエステルを溶解させる溶剤は、ポリエステル１重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは２〜５０重量部の範囲で用いられる。また、貧溶剤はポリエステル１重量部に対して、１〜１，０００重量部、好ましくは１０〜５００重量部の範囲で用いられる。
【００９１】
Ａ′が−Ｏ−Ｒ５の場合には、モノマーに、ＨＯ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈで示される２価アルコール類を過剰に加え、硫酸、リン酸等の無機酸、チタンアルコキシド、カルシウム及びコバルト等の酢酸塩或いは炭酸塩、亜鉛や鉛の酸化物を触媒に用いて加熱し、エステル交換により合成できる。２価アルコール類はモノマー１当量に対して、２〜１００当量、好ましくは３〜５０当量の範囲で用いられる。触媒はモノマー１重量部に対して、１／１０，０００〜１重量部、好ましくは１／１，０００〜１／２重量部の範囲で用いられる。反応は、反応温度２００〜３００℃で行い、基−Ｏ−Ｒ６から基−Ｏ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈへのエステル交換終了後は、ＨＯ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈの脱離による重合を促進するため、減圧下で反応させることが好ましい。また、ＨＯ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈと共沸可能な１−クロロナフタレン等の高沸点溶剤を用いて、常圧下でＨＯ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈを共沸で除きながら反応させることもできる。
【００９２】
また、次のようにして電荷輸送性ポリエステルを合成することもできる。上記それぞれの場合において、２価アルコール類を過剰に加えて反応させることによって下記一般式（Ｉ−３）で示される化合物を生成した後、この化合物を前記一般式（Ｉ−２）で示したモノマーの代わりとして用いて上記（Ａ′が−Ｏ−Ｒ５の場合）と同様の方法で、２価カルボン酸又は２価カルボン酸ハロゲン化合物等と反応させればよく、それによってポリエステルを得ることができる。
【００９３】
【化１２】
2008098569.tif 000037
【００９４】
但し、一般式（Ｉ−３）中、Ａ１は前記一般式（Ｉ−１）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ｙ１は２価のアルコール残基を表し、ｍは１〜５の整数を表す。
【００９５】
また、前記電荷輸送性ポリエステルの末端に任意の分子を導入することを行なってもよい。その場合、次のような方法が挙げられる。すなわち、一般式（Ｉ−２）で示されるモノマーのＡ’が水酸基の場合、末端導入化合物のモノカルボン酸を共重合させるか、ポリマーの重合反応後の化合物にモノカルボン酸を仕込んで反応させ導入することができる。
【００９６】
また、Ａ’がハロゲンの場合、末端導入化合物のモノ酸塩化物を共重合させるか、ポリマーの重合反応後、末端導入化合物のモノ酸塩化物を仕込んで反応させ導入することができる。Ａ′が−Ｏ−Ｒ５の場合には、末端導入化合物のモノエステルを共重合させるか、ポリマーの重合反応後、末端導入化合物のモノエステルを仕込んで反応させ導入することができる。
【００９７】
−有機半導体トランジスタ素子の構成、製造方法等−
次に、上述した電荷輸送性ポリエステルを用いた本発明の有機半導体トランジスタ素子の構成について具体例を挙げて詳細に説明する。
本発明の有機半導体トランジスタ素子は、ソース電極と、ドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体と、該有機半導体に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極と、を少なくとも含む構成を有するものである。
ここで、前記有機半導体には上記に説明した少なくとも１種の電荷輸送性ポリエステルが含まれる。なお、本発明の有機半導体トランジスタ素子の形状は、必要に応じて、所望の形状とすることができるが、薄膜状であることが好ましい。
【００９８】
以下、図を参照しつつ、本発明の有機半導体トランジスタ素子の構成についてより詳細に説明するが、これに限定されるわけではない。
図１〜図３は、本発明の有機半導体トランジスタ素子の構成の一例を示す模式断面図である。ここで、図１および２は、本発明の有機半導体トランジスタ素子が、電界効果トランジスタ（ＦＩｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  ＴｒａｎｓＩｓｔｏｒ）構造を有している場合について示したものである。また、図３は、本発明の有機半導体トランジスタ素子が、静電誘導トランジスタ（ＳｔａｔＩｃ  ＩｎｄｕｃｔＩｏｎ  ＴｒａｎｓＩｔｏｒ）構造を有している場合について示したものである。
【００９９】
図１〜図３中、機能が共通する部材には同一の符号が付してあり、１が基板、２がソース電極、３がドレイン電極、４が有機半導体層、５がゲート電極、６が絶縁層を表す。以下、図１〜３に示す本発明の有機半導体トランジスタ素子の構成について順に説明する。
図１に示す本発明の有機半導体トランジスタ素子は、基板１上にゲート電極５、絶縁層６がこの順に設けられ、この絶縁層６上に、ソース電極２およびドレイン電極３が離間した位置に設けられると共に、ソース電極２およびドレイン電極３を被覆するように有機半導体層４が設けられている。
【０１００】
また、図２に示す本発明の有機半導体トランジスタ素子は、基板１状にゲート電極５、絶縁層６がこの順に設けられ、この絶縁層６上に、ソース電極２、および、このソース電極２の絶縁層６と接する側と反対側の面も覆うように有機半導体層４が設けられている。さらに、ドレイン電極３が、有機半導体層４の絶縁層６が設けられた側と反対側の面上で、ソース電極２に対して基板１の平面方向に離間した位置に設けられている。
さらに、図３に示す本発明の有機半導体トランジスタ素子は、基板１上にソース電極２、有機半導体層４、ドレイン電極３がこの順に積層され、複数のゲート電極５が、有機半導体層４中に設けられる（図３に示す例では、４つのゲート電極５が、基板１の平面方向と平行且つ等間隔に配置されている）。
【０１０１】
なお、ゲート電極５は、紙面に対して垂直方向に、ソース電極２及びドレイン電極３の双方と平行になるように配置され、各々のゲート電極５同士も相互に平行となるように設けられている。また、図３中、ゲート電極５と、有機半導体層４とは、両者の界面に設けられた不図示の絶縁層により絶縁されている。
図１〜図３に示すような有機半導体トランジスタ素子においては、ゲート電極５に印加される電圧によってソース電極２とドレイン電極３との間に流れる電流を制御することができる。
【０１０２】
なお、本発明の有機半導体トランジスタ素子を用いて、何らかの電子デバイスを作製する場合には、基板上に、１個以上の本発明の有機半導体トランジスタ素子を搭載した構成（半導体装置）として利用することができ、この半導体装置に、さらに他の素子や回路等を組み合わせることにより所望の電子デバイスを作製することができる。
【０１０３】
次に、有機半導体部分を除く、本発明の有機半導体素子や半導体装置を構成する各部材について詳細に説明する。
ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極に用いられる電極材料としては、効率よく電荷注入することができる材料が用いられ、具体的には、金属、金属酸化物、導電性高分子等が使用される。
金属としてはマグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、タンタル、インジウム、パラジウム、リチウム、カルシウムおよびこれらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛等の金属酸化膜があげられる。
【０１０４】
導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール、ポリピリジン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等があげられる。
また、電極に用いられる材料と有機半導体（層）に用いられる上述した高分子化合物とのイオン化ポテンシャルの差が大きいと電荷注入特性が悪くなるため、ドレイン電極および／又はソース電極に用いられる材料のイオン化ポテンシャルと、有機半導体（層）に用いられる高分子化合物とのイオン化ポテンシャルの差が１．０ｅＶ以内であることが好ましく、特に０．５ｅｖ以内であることがさらに好ましい。また、このような電極−高分子化合物間のイオン化ポテンシャルの差という観点からは、電極材料としては、特にＡｕを用いることが好ましい。
【０１０５】
電極の形成方法としては、上記の電極材料を蒸着法や、スパッタ等の公知の薄膜形成方法を用いて作製した薄膜を、公知のフォトリソグラフィー法やリフトオフ法を利用して形成したり、インクジェット等によりレジストを用いて所望のパターン（電極形状）にエッチングする方法や、アルミニウムなどの電極材料を直接熱転写する方法が利用できる。また、電極材料として導電性高分子を用いる場合には、これを溶媒に溶解させ、インクジェット等によりパターニングしても良い。
【０１０６】
各電極間や、ゲート電極と有機半導体（層）とを絶縁する絶縁部材としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機物、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等の有機絶縁高分子等が挙げられるが、これに限定されるものではない。  
【０１０７】
基板としては、リン等を高濃度にドープしたシリコン単結晶やガラス、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等のプラスチック基板等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１０８】
特に、電子ペーパー又はデジタルペーパーや携帯電子機器等の可撓性を求められる電子デバイス（以下、「可撓性電子デバイス」と称す）に用いられる電子回路に本発明の有機半導体トランジスタ素子を用いる場合、基板として可撓性がある基板を用いることが望ましい。特に基板として曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上、より好ましくは５０００ＭＰａ以上である基板を用いることにより可撓性がある表示素子の駆動回路や電子回路に適応させることができる。
【０１０９】
これは、本発明の有機半導体トランジスタ素子は、有機半導体部分が、上述したような高分子化合物を主成分として含むために十分な弾性を有しており、可撓性のある基板上に素子を形成しても、大きな変形や、変形の繰り返しに耐え、安定した性能を維持し続けることができるためである。一方、無機半導体トランジスタ素子では、半導体部分が無機材料からなるため、弾性に欠けているため、このような変形を前提とした使用は極めて困難である。さらに無機半導体トランジスタ素子を作製するプロセスは、高温を必要とするため基板にプラスチックを用いることが出来ないという不具合がある。また、有機半導体部分が低分子材料を主成分とするような有機半導体トランジスタ素子においても、高分子材料のような弾性には欠けているため、このような変形を前提とした使用は困難であるか、あるいは、信頼性に劣る。
【０１１０】
なお、本発明において、「可撓性電子デバイス」とは、〔１〕その使用態様が、上述した電子ペーパーやデジタルペーパー等のように、電源のオン／オフ状態に係わらず、平坦な状態から曲げたり、撓ませたり、屈曲させたりした状態としたり、あるいは、その逆の態様で使用することが可能であり、〔２〕その構成が、基板と、該基板上に１個以上設けられた有機半導体トランジスタ素子とを少なくとも含み、〔３〕上記〔１〕項に説明したような可撓性が、有機半導体トランジスタ素子が設けられた基板部分において少なくとも求められる電子デバイスを意味する。
【０１１１】
有機半導体部分を層状に形成する方法としては、特に液相成膜法を用いることが好ましく、例えば、スピンコート法、キャステング法、ディップ法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、インクジェット法、および各印刷手法等が用いられるが、これに限定されるものではない。
しかしながら、塗布後のエッチングによるパターン形成が不要であるため、製造工程が簡略化でき、また、有機半導体トランジスタ素子を大面積の基板上に多数形成する上でも高い生産性を得ることができるインクジェット法を利用することが好ましい。
すなわち、インクジェットプリンターに利用されているインクジェット記録による画像形成技術を、有機半導体トランジスタ素子の有機半導体部分の形成に利用することができる。  
【０１１２】
この場合、インクの代わりに、電荷輸送性ポリエステルを少なくとも１種含む溶液（以下、インクジェット印刷にのみ利用する場合を「インクジェット用有機半導体溶液」と称し、インクジェット印刷に限定しない場合は単に「有機半導体溶液」と称す場合がある）を用いて、液滴吐出ヘッドのノズルから液滴状の有機半導体溶液を吐出させることによって、基板上の所望の位置に所望の膜厚・形状の有機半導体を形成することができる。
【０１１３】
また、液滴吐出ヘッドとしても、基本的な構成や原理は、インクジェットプリンターに用いられている記録ヘッドと同様のものが利用できる。すなわち、有機半導体溶液に圧力や熱等の外部刺激を付与することによって、インクジェット用有機半導体溶液をノズルから液滴状に吐出する方法（いわゆる圧電素子を用いたピエゾインクジェット方式、熱沸騰現象を利用した熱インクジェット方式等）が利用できる。
【０１１４】
しかしながら、本発明の有機半導体トランジスタ素子の製造に際しては、外部刺激は熱よりも圧力であることがより好ましい。外部刺激が熱である場合には、インクジェット用有機半導体溶液のノズルからの吐出から、基板上へ着弾した有機半導体溶液の溶媒の揮発による塗膜の形成（固化）というインクジェット印刷プロセスにおいて、インクジェット用有機半導体溶液の粘度が熱によって大きく変化してしまうため、レベリング性やパターニング精度の制御が困難になる場合がある。これに加えて、耐熱性に劣る電荷輸送性ポリエステルが利用できなくなり、材料選択肢が狭くなってしまう場合がある。
【０１１５】
また、インクジェット法を利用した本発明の有機半導体トランジスタ素子の製造に用いられる装置としては、上述した液滴吐出ヘッドの他に、必要に応じて、例えば、有機半導体トランジスタ素子を形成する対象である基板等の固定あるいは搬送手段や、液滴吐出ヘッドを基板平面方向に対して走査する液滴吐出ヘッド走査手段等を有していてもよい。  
なお、インクジェット用有機半導体溶液は、上述したように電荷輸送性ポリエステルと、溶媒とを少なくとも含むものであればその組成や物性は特に限定されるものではないが、インクジェット用有機半導体溶液の粘度は、形成される膜厚によって異なるが、おおよそ２５℃において０．０１〜１０００ｃｐｓの範囲内であることが好ましく、１〜１００ｃｐｓの範囲内であることが好ましい。
【０１１６】
粘度が０．０１ｃｐｓ未満である場合には、基板上に着弾した有機半導体溶液が、基板平面方向に広がり易く、膜厚の制御が困難となったり、パターニング精度が劣化してしまう場合がある。また、粘度が１０００ｃｐｓを超える場合には、インクジェット用有機半導体溶液の粘性が高すぎるために吐出不良を起こしやすくなる場合がある。
なお、インクジェット用有機半導体溶液の粘度は、電荷輸送性ポリエステルや、必要に応じて添加されるその他の添加剤成分の含有量や、電荷輸送性ポリエステルの分子量等を制御することによって、所望の値に調整することができる。
【０１１７】
インクジェット用有機半導体溶液に用いられる溶媒としては、電荷輸送性ポリエステルを溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、有機溶媒、例えば、炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒等や、水、またこれらの混合溶媒等を挙げることができる。
ここで、前記炭化水素系溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、ヘキサン、オクタン、ヘキサデカン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、ラクトン、テトラリン、クメンなどが挙げられ、前記エステル系溶媒としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミルなどが挙げられ、前記エーテル系溶媒としては、例えば、ジブチルエーテル、ジベンジルエーテルなどが挙げられ、前記ハロゲン系溶媒としては、例えば、１，１−ジクロロエタン、１−フルオロエタン、２，２，２−トリフルオロエタン、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロパン、クロロホルム、四塩化炭素、モノクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼンなどが挙げられ、前記アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、Ｉ−プロピルアルコールなどが挙げられる。  
【０１１８】
なお、上述したようなインクジェット法やその他の液相成膜法を利用して有機半導体トランジスタ素子を製造する場合、有機半導体部分は、有機半導体溶液を用い、溶媒を含んだ状態の塗膜を形成する塗膜形成工程と、この塗膜を乾燥させて有機半導体からなる膜を形成する乾燥工程とを少なくとも経ることによって形成される。
ここで、乾燥工程は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下、且つ、水分濃度が１００ｐｐｍ以下の環境下で実施されることが好ましい。酸素濃度や水分濃度が１００ｐｐｍを超えると雰囲気中に酸素分子や水分子として存在する酸素原子が、電荷輸送性ポリエステルを劣化させてしまう場合があり、乾燥時の加熱処理温度が高いとこのような劣化がより起こりやすくなるためである。
【０１１９】
なお、酸素濃度は５０ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１０ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。また、水分濃度は５０ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１０ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
【０１２０】
さらに水分や酸素による有機半導体トランジスタ素子の劣化を防ぐために保護層を設けてもよい。具体的な保護層の材料としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、コーティング法が適用できる。
以上に説明したように本発明の有機半導体トランジスタ素子は、有機半導体部分に使用する高分子化合物の種類や、素子の構成等を適宜選択することにより、オン／オフ比を１０２〜１０５程度の範囲内で有機半導体トランジスタ素子の用途に応じて調整することができる。
【０１２１】
−表示装置−
本発明の表示装置は、少なくとも、第１の色を呈する状態と第２の色を呈する状態とが可逆的に変化する表示素子と、上記本発明の有機半導体トランジスタ素子と、を具備する。本発明の表示装置では、有機半導体トランジスタ素子を表示素子の駆動回路の一部として具備し、当該有機半導体トランジスタ素子により表示素子を駆動するものである。
【０１２２】
表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ：冷陰極管）、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ：プラズマディスプレイ）、ＥＬＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｉｓｐｌａｙ：エレクトロルミネセントディスプレイ）、ＶＦＤ（ｖａｃｕｕｍ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｉｓｐｌａｙ：蛍光表示管）、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）、ＬＣＤ（ｌｉｑｉｕｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）、ＥＣＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  ：エレクトロケミカルディスプレイ）、ＥＰＩＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ  ｉｍａｇｅ  ｄｉｓｐｌａｙ  ：電気泳動ディスプレイ）、ＳＰＤ（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｄｉｓｐｌａｙ：分散粒子配向型ディスプレイ）、ＴＢＤ（ｔｗｉｓｔｉｎｇ  ｂａｌｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  ：着色粒子回転型ディスプレイ）、ＰＬＺＴ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｃｅｒａｍｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ  ：ＰＬＺＴディスプレイ）、ＤＭＤ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  ｄｉｖｉｃｅ：デジタルマイクロミラーデバイス）等、公知の表示素子を利用することができる。
【０１２３】
ここで、本発明の表示装置について図面を参照しつつ、分散状態に応じて発色性を呈する電荷移動性粒子を含む表示層を有する表示素子を適用した例について説明する。「分散状態に応じて発色性を呈する」とは、電荷移動性粒子が分散されている状態で目視により観測できる色相を呈することをいう。
【０１２４】
図４は、本発明の表示装置の一例を示す概略構成図である。また、図５は、本発明の表示装置の他の一例を示す概略構成図である。
【０１２５】
図４に示す表示装置１００は、有機半導体トランジスタ素子１０と、当該有機半導体トランジスタ素子１０上に層間絶縁層４０を介して積層配置された表示素子２０と、を具備するものである。
【０１２６】
有機半導体トランジスタ素子１０は、基板１１上にゲート電極１２、ゲート絶縁層１３、有機半導体層１４がこの順に設けられ、この有機半導体層１４上に、ソース電極１５およびドレイン電極１６とが離間した位置に設けられている。
【０１２７】
表示素子２０は、視認方向側に設けられた透明な表示基板２１と、表示基板２１に対し間隙をもって対向する背面基板２２と、これらの基板間を所定間隔に保持するための間隙部材２３とを具備している。表示基板２１及び背面基板２２の対向面側には電極２４、２５が配設されている。
【０１２８】
これらの表示基板２１、背面基板２２及び間隙部材２３内に、第１電荷移動性粒子２６Ａ（例えば白色粒子）及び第１電荷移動性粒子２６Ａとは異なる色を呈する第２電荷移動性粒子２６Ｂ（例えば黒色粒子）を保持したマイクロカプセル２７と分散媒２８（例えばマトリックス樹脂）とが封入され、表示層２９を構成している。
【０１２９】
このような構成の表示素子２０は、マイクロカプセル２７中に保持された第１電荷移動性粒子２６Ａ及び第２電荷移動性粒子２６Ｂのいずれか一方を電気泳動法により表示面側に移動させることにより、それぞれの粒子の色（例えば白色又は黒色）の表示を行うことができる。
【０１３０】
そして、表示素子２０と有機半導体トランジスタ素子１０とは、表示素子２０の電極２５と、有機半導体トランジスタ素子１０のドレイン電極１６とを金属ワイヤ４１（例えばＡｕワイヤ）により電気的に連結されている。
【０１３１】
一方、図５に示す表示装置１０１も、有機半導体トランジスタ素子１０と、当該有機半導体トランジスタ素子１０上に層間絶縁層４０を介して積層配置された表示素子３０と、を具備するものである。なお、有機半導体トランジスタ素子１０は、図４に示すものと同様な構成のため説明を省略する。
【０１３２】
表示素子３０は、視認方向側に設けられた透明な表示基板３１と、表示基板３１に対し間隙をもって対向する背面基板３２と、これらの基板間を所定間隔に保持するための間隙部材３３とを具備している。表示基板３１及び背面基板３２の対向面側には電極３４、３５が配設されている。
【０１３３】
これらの表示基板３１、背面基板３２及び間隙部材３３内に、電荷移動性粒子３６（例えば、プラズモン発色機能を有する金属粒子）と、該電荷移動性粒子３６より移動度が小さく且つ電荷移動性粒子３６の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を呈する異性粒子３７（例えば、白色粒子）と、分散媒３８（例えば絶縁性液体）とが封入され、表示層３９を構成している。
【０１３４】
このような構成の表示素子３０は、電荷移動性粒子３６を電気泳動法により表示面側に移動させることにより、電荷移動性粒子３６が呈する色を表示し、当該電荷移動性粒子３６を背面側に移動させることにより異性粒子３７が呈する色を表示することができる。
【０１３５】
そして、表示素子３０と有機半導体トランジスタ素子１０とは、表示素子３０の電極３５と、有機半導体トランジスタ素子１０のドレイン電極１６とを金属ワイヤ（例えばＡｕワイヤ）により電気的に連結されている。
【０１３６】
ここで、電荷移動性粒子について簡単に説明する。電荷移動性粒子としては、電気泳動法に用いられるものであれば、制限なく用いることができる。例えば、黒色粒子としては、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料粒子を使用することができる。また、白色粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ等の白色顔料粒子を使用することができる。また、その他の着色粒子としては、着色性、安定性の観点からプラズモン発色機能を有する金属粒子、特に金属コロイド粒子を用いることができる。
【０１３７】
なお、金属コロイド粒子を構成する金属としては、貴金属又は銅等（以下、合わせて「金属」という。）が挙げられ、前記貴金属としては特に限定されず、例えば、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等を挙げることができる。前記金属の中でも、金、銀、白金が好ましい。
【０１３８】
金属コロイド粒子の調整方法は、金属イオンを還元して金属原子、金属クラスターを経てナノ粒子に調製する化学的方法や、バルク金属を不活性ガス中で蒸発させて粒子となった金属をコールドトラップなどで捕捉したり、ポリマー薄膜上に真空蒸着させて金属薄膜を形成した後に加熱して金属薄膜を壊し、固相状態でポリマー中に金属粒子を分散させる物理的方法が知られている。化学的方法は、特殊な装置を使わなくても良く、本発明の金属コロイド粒子調製に有利であるため、一般例を後述するが、これらに限定されるものではない。
なお、その他の構成については、公知の構成を適用することができる。
【０１３９】
以上説明したように、本発明の有機半導体トランジスタ素子は、種々の表示素子に適用することができる。
【実施例】
【０１４０】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【０１４１】
（実施例１）
−合成例１−
２，７−ジヨードフルオレン（０．１２ｍｏｌ）とヨードメタン（０．６２ｍｏｌ）、相間移動触媒としてベンジルトリエチルアンモニウムクロライド（０．００４４ｍｏｌ）とをＤＭＳＯ（２５０ｍｌ）中に溶解させる。これに、５０％水酸化ナトリウム水溶液（１００ｍｌ）を約１時間かけて滴下し、その後４０℃で３時間撹拌して反応を完結させた。室温まで冷却後、トルエンに置換、水洗により中性とした後、５０度で真空乾燥させ２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレン（７０％  Ｙｉｅｌｄ）を得た。
【０１４２】
窒素雰囲気下、ｎ−ブチルリチウム／ＴＨＦ溶液を−７８度まで冷却し、そこへ９，９−ジメチル−２，７−ジヨードフルオレン／ＴＨＦ溶液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、０度まで昇温して３時間撹拌した。その後、ホウ酸トリ―ｎ―ブチル／ＴＨＦ溶液を加え、−７８℃で３時間撹拌した。３時間後、よく冷やしたＩＮ−ＨＣｌを加え有機層を分液する。有機層に１Ｍ−ＮａＯＨ溶液を加え、さらに水層に塩酸を加えることにより結晶を析出させた。結晶を吸引ろ過によりろ取後、８０度で真空乾燥させ９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジボロン酸を得た。
【０１４３】
窒素雰囲気下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．６ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（３０ｍｌ）に溶解させ、３−（４−ヨードフェニル）プロピオン酸メチルエステル（２４ｍｍｏｌ）、２Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３溶液（４８ｍｍｏｌ）を９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジボロン酸（１２ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（３０ｍｌ）の順に加えた。その後、６時間還流し反応を完結させる。室温まで冷却後、トルエンに置換して、１Ｎ−ＨＣｌ約３０ｍｌを加えトルエン層を水で中性になるまで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、溶媒留去して粗生成物を得た。メタノール約１００ｍｌで洗浄後、無色結晶を得た。さらにヘキサン／酢酸エチルからショートカラムを通して原点成分を除き、最後に再結晶を行なうことでモノマー化合物（１６）を得た。
【０１４４】
このモノマー化合物（１６）１．３ｇを５０ｍｌの三口ナスフラスコに入れ、窒素雰囲気下エチレングリコール（１０ｍｌ）オルトチタン酸テトラブチルモノマー（１０ｍｇ）を加え、十分に脱気後２００℃で５時間反応を行なう。その後４．８Ｐａの減圧下、２３０℃で５時間加熱反応。その後、室温まで冷却し、モノクロロベンゼン５０ｍｌに加熱溶解し、不溶物を０．５μｍのＰＴＦＥフィルターにて加圧ろ過し、ろ液を撹拌しているメタノール１０００ｍｌ中に滴下し、ポリマーを再沈殿させた。得られたポリマーを吸引ろ過によりろ取、次いで十分にメタノール５００ｍｌで洗浄した後、乾燥させ、０．９ｇのポリマー〔例示化合物１１〕を得た。
【０１４５】
この例示化合物の分子量をＧＰＣゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定したところ、Ｍｗは８．５×１０４（スチレン換算）、Ｍｗ／Ｍｎは２．１であった。なお、イオン化ポテンシャルは、大気下光電子分光法測定装置（理研計器（株）製、ＡＣ−２）により測定した。以下同様である。
【０１４６】
−有機半導体トランジスタ素子の作製−
ガラス基板上に真空蒸着により金を１００ｎｍの膜厚で成膜し、ゲート電極とした。次いで、ゲート電極上にスパッタリングによりＳｉＯ２を３００ｎｍの膜厚で絶縁層を形成し、更に、ソース電極およびドレイン電極として金属マスクを通して金を１５０ｎｍの膜厚で成膜した。なお、ソース電極およびドレイン電極の間隔は５０μｍである。
その後、ソース電極およびドレイン電極と導通可能なように、〔例示化合物１１〕を５重量％含むジクロロエタン溶液を目開き０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した有機半導体溶液を、ディップ法により厚さ０．１５μｍの薄膜を形成し、有機半導体トランジスタ素子を作製した。このようにして作製した有機半導体トランジスタ素子のチャンネル長は１８μｍ、チャンネル幅は４００μｍとした。
なお、有機半導体薄膜は、予めソース電極とドレイン電極とが対向する領域と、この領域に接したソース電極およびドレイン電極の一部を除いてレジストによりマスキングした状態でディップ法により塗膜を形成し、続いて、この塗膜を酸素濃度が５ｐｐｍ、水分濃度が５ｐｐｍの不活性ガス雰囲気下で１３０℃に乾燥処理するプロセスを経て形成した。
【０１４７】
（実施例２）
−合成例２−
合成例１と同様な方法で、９，９−ジイソプロピルフルオレン−２，７−ジボロン酸を得る。窒素雰囲気下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．６ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（３０ｍｌ）に溶解させ、３−（４−ヨードフェニル）プロピオン酸メチルエステル（２４ｍｍｏｌ）、２Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３溶液（４８ｍｍｏｌ）を９，９−ジイソプロピルフルオレン−２，７−ジボロン酸（１２ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（３０ｍｌ）の順に加えた。その後、６時間還流し反応を完結させた。室温まで冷却後、トルエンに置換して、１Ｎ−ＨＣｌ約３０ｍｌを加えトルエン層を水で中性になるまで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、溶媒留去して粗生成物を得た。メタノール約１００ｍｌで洗浄後、無色結晶を得た。さらにヘキサン／酢酸エチルからショートカラムを通して原点成分を除き、最後に再結晶を行なうことでモノマー化合物（８）を得た。
【０１４８】
このモノマー化合物（８）１．３ｇを５０ｍｌの三口ナスフラスコに入れ、窒素雰囲気下エチレングリコール（１０ｍｌ）オルトチタン酸テトラブチルモノマー（１０ｍｇ）を加え、十分に脱気後２００℃で５時間反応を行なう。その後４．８Ｐａの減圧下、２３０℃で５時間加熱反応。その後、室温まで冷却し、モノクロロベンゼン５０ｍｌに加熱溶解し、不溶物を０．５μｍのＰＴＦＥフィルターにて加圧ろ過し、ろ液を撹拌しているメタノール１０００ｍｌ中に滴下し、ポリマーを再沈殿させた。得られたポリマーを吸引ろ過によりろ取、次いで十分にメタノール５００ｍｌで洗浄した後、乾燥させ、０．８ｇのポリマー〔例示化合物６〕を得た。
【０１４９】
この例示化合物の分子量をＧＰＣゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定したところ、Ｍｗは６．２×１０４（スチレン換算）、Ｍｗ／Ｍｎは１．９であった。
【０１５０】
−有機半導体トランジスタ素子の作製−
実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりに〔例示化合物６〕を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１５１】
（実施例３）
−合成例３−
２，７−ジブロモフルオレノン（０．１ｍｏｌ）と４−ｔｅｒｔ−ブチル臭化フェニルマグネシウム（０．２ｍｏｌ）をエーテル１００ｍｌ中で３時間還流後、室温に冷却、１Ｎ  ＨＣｌ  １００ｍｌで洗浄、ついで水で中性まで洗浄した。乾燥後２，７−ジブロモ−｛９，９−（４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）｝フルオレン（０．０６ｍｏｌ）を得た（参考文献：Ａｄｖ．  Ｍａｔｅｒ．，  １３，    １６９０（２００１）。
次いで合成例１と同様な方法で２，７−｛９，９−（４’，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）｝フルオレンジボロン酸（０．０３ｍｏｌ）とした。
【０１５２】
窒素雰囲気下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．６ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（５０ｍｌ）に溶解させ、３−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）プロピオン酸メチルエステル（２４ｍｍｏｌ）、２Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３溶液（４８ｍｍｏｌ）を９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジボロン酸（１２ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（５０ｍｌ）の順に加えた。その後、７時間還流し反応を完結させた。室温まで冷却後、トルエンに置換して、１Ｎ−ＨＣｌ約３０ｍｌを加えトルエン層を水で中性になるまで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、溶媒留去して粗生成物を得た。メタノール約１００ｍｌで洗浄後、無色結晶を得た。さらにヘキサン／酢酸エチルからショートカラムを通して原点成分を除き、最後に再結晶を行なうことでモノマー化合物（４３）を得た。
【０１５３】
このモノマー化合物（４３）１．３ｇを５０ｍｌの三口ナスフラスコに入れ、窒素雰囲気下エチレングリコール（１０ｍｌ）オルトチタン酸テトラブチルモノマー（１０ｍｇ）を加え、十分に脱気後２００℃で５時間反応を行なう。その後４．８Ｐａの減圧下、２３０℃で５時間加熱反応。その後、室温まで冷却し、モノクロロベンゼン５０ｍｌに加熱溶解し、不溶物を０．５μｍのＰＴＦＥフィルターにて加圧ろ過し、ろ液を撹拌しているメタノール１０００ｍｌ中に滴下し、ポリマーを再沈殿させた。得られたポリマーを吸引ろ過によりろ取、次いで十分にメタノール５００ｍｌで洗浄した後、乾燥させ、０．９ｇのポリマー〔例示化合物１６〕を得た。
【０１５４】
この例示化合物の分子量をＧＰＣゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定したところ、Ｍｗは８．２×１０４（スチレン換算）、Ｍｗ／Ｍｎは２．１であった。
【０１５５】
−有機半導体トランジスタ素子の作製−
実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりに〔例示化合物１６〕を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１５６】
（実施例４）
−合成例４−
合成例３と同様な方法で、２，７−ジブロモフルオレノン（０．１ｍｏｌ）と２−臭化ビフェニルマグネシウムをエーテル中で３時間撹拌後、室温まで冷却し、酢酸５０ｍｌをゆっくり加える。エーテルを減圧下留去して、そこへＨＣｌ約５ｍｌを加える。その後１時間還流して沈殿物を吸引ろ過によりろ取する。水洗い、メタノールによる再結晶により２，７−ジブロモ−９，９’−スピロビフルオレン（Ｙｉｅｌｄ：６０％）を得た。
【０１５７】
続いて、２，７−ジブロモ−９，９’−スピロビフルオレン（０．３ｍｏｌ）、アクリル酸メチル（０．３３ｍｏｌ）、トリエチルアミン（０．６ｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．００３ｍｏｌ）、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン（０．００６ｍｏｌ）の混合溶液を窒素雰囲気下１００℃で加熱した。反応終了後、トルエン中に注ぎ、純水で洗浄後、硫酸マグネシウムを加え乾燥した。溶媒を留去した後、トルエン、メタノール混合溶液にパラジウムカーボン（１０％）を加え、水素下雰囲気で攪拌し接触水素還元を行なった。その後、セライトでろ過し、溶媒を留去した後、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーおよび再結晶により精製し、モノマー化合物〔１４〕（０．１５ｍｏｌ）を得た。
【０１５８】
このモノマー化合物（１４）１．３ｇを５０ｍｌの三口ナスフラスコに入れ、窒素雰囲気下エチレングリコール（１０ｍｌ）オルトチタン酸テトラブチルモノマー（１０ｍｇ）を加え、十分に脱気後２００℃で５時間反応を行なう。その後４．８Ｐａの減圧下、２３０℃で５時間加熱反応。その後、室温まで冷却し、モノクロロベンゼン５０ｍｌに加熱溶解し、不溶物を０．５μｍのＰＴＦＥフィルターにて加圧ろ過し、ろ液を撹拌しているメタノール１０００ｍｌ中に滴下し、ポリマーを再沈殿させた。得られたポリマーを吸引ろ過によりろ取、次いで十分にメタノール５００ｍｌで洗浄した後、乾燥させ、０．９ｇのポリマー〔例示化合物１０〕を得た。
【０１５９】
この例示化合物の分子量をＧＰＣゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定したところ、Ｍｗは１．１×１０５（スチレン換算）、Ｍｗ／Ｍｎは２．２であった。
【０１６０】
−有機半導体トランジスタ素子の作製−
実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりに〔例示化合物１０〕を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１６１】
（実施例５）
−合成例５−
合成例１で合成した９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジボロン酸と２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレンを用い鈴木反応を実施。窒素雰囲気下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（５０ｍｌ）に溶解させ、２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレン（５０ｍｍｏｌ）、２Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３溶液（５０ｍｍｏｌ）を９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジボロン酸（２５ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（１００ｍｌ）の順に加えた。その後、７時間還流し反応を完結させた。室温まで冷却後、トルエンに置換して、１Ｎ−ＨＣｌ約３０ｍｌを加えトルエン層を水で中性になるまで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、溶媒留去して粗生成物を得た。メタノール約１００ｍｌで洗浄後、無色結晶を得た。さらにヘキサン／酢酸エチルからショートカラムを通して原点成分を除き、最後に再結晶を行なうことでフルオレン３量体（２０ｍｍｏｌ）を得た。
【０１６２】
続いて、これを臭素（５０ｍｍｏｌ）、酢酸８００ｍｌ中に溶解させ室温で５時間反応させた。析出した沈殿物を吸引ろ過によりろ取して、水洗い、メタノール５００ｍｌで洗浄した。乾燥後、フルオレン３量体ジブロモ体（１８ｍｍｏｌ）を得た。
これを合成例１と同様な方法でボロン酸とした。（１０ｍｍｏｌ）
【０１６３】
窒素雰囲気下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．５ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（５０ｍｌ）に溶解させ、３−（４−ヨードフェニル）プロピオン酸メチルエステル（２０ｍｍｏｌ）、２Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３溶液（２０ｍｍｏｌ）をフルオレン３量体ジボロン酸（１０ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（５０ｍｌ）の順に加えた。その後、８時間還流し反応を完結させた。室温まで冷却後、トルエンに置換して、１Ｎ−ＨＣｌ約３０ｍｌを加えトルエン層を水で中性になるまで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、溶媒留去して粗生成物を得た。メタノール約１００ｍｌで洗浄後、無色結晶を得た。さらにヘキサン／酢酸エチルからショートカラムを通して原点成分を除き、最後に再結晶を行なうことでモノマー化合物（１１６）（６ｍｍｏｌ）を得た。
【０１６４】
このモノマー化合物（１１６）１．０ｇを５０ｍｌの三口ナスフラスコに入れ、窒素雰囲気下エチレングリコール（１０ｍｌ）オルトチタン酸テトラブチルモノマー（１０ｍｇ）を加え、十分に脱気後２００℃で５時間反応を行なう。その後４．８Ｐａの減圧下、２３０℃で５時間加熱反応。その後、室温まで冷却し、モノクロロベンゼン５０ｍｌに加熱溶解し、不溶物を０．５μｍのＰＴＦＥフィルターにて加圧ろ過し、ろ液を撹拌しているメタノール１０００ｍｌ中に滴下し、ポリマーを再沈殿させた。得られたポリマーを吸引ろ過によりろ取、次いで十分にメタノール５００ｍｌで洗浄した後、乾燥させ、０．７ｇのポリマー〔例示化合物２８〕を得た。
【０１６５】
この例示化合物の分子量をＧＰＣゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定したところ、Ｍｗは５．５×１０４（スチレン換算）、Ｍｗ／Ｍｎは１．８であった。。
【０１６６】
−有機半導体トランジスタ素子の作製−
実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりに〔例示化合物２８〕を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１６７】
（比較例１）
上記実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりに下記構造式で示される化合物（Ｖ）を用い、ディップ法の代わりに蒸着法を利用して有機半導体薄膜を形成した他は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１６８】
【化１３】
2008098569.tif 000038
【０１６９】
（比較例２）
上記実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりにポリ［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシル）−１，４−フェニレンビニレン］（化合物（ＶＩ））を用い、ディップ法の代わりに蒸着法を利用して有機半導体薄膜を形成した他は実施例１と同様に有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１７０】
（比較例３）
上記実施例１で用いた〔例示化合物１１〕の代わりに下記構造式で示される化合物（ＶＩＩ）（重量平均分子量：６４０００）を用いた他は実施例１と同様に有機半導体トランジスタ素子を作製した。
【０１７１】
【化１４】
2008098569.tif 000039
【０１７２】
−評価−
実施例および比較例で得られた有機半導体トランジスタ素子を半導体パラメーターアナライザー（アジレントテクノロジー社製、４１５５Ｃ）を用いて、ゲート電圧を印加した時の電流−電圧特性を測定し、電荷移動度（線形領域）とオン／オフ比を算出した。結果を表２５に示す。
【０１７３】
また、実施例及び比較例で用いた電荷輸送性材料の各種溶媒に対する溶解性を表２６に示す。なお、表２６中には、実施例／比較例で用いたジクロロエタン・クロロベンゼンに加えて、有機ＥＬ素子の作製に際して実用上好適なその他の溶媒の結果についても示した。溶解性試験については、溶媒１００ｍｌ中に化合物５ｇを溶解し、その状況を目視により観察することで行った。
【０１７４】
【表２５】
2008098569.tif 000040
【０１７５】
表２５から、本実施例は、比較例より電荷移動度及びＯＮ／ＯＦＦ比に優れることが明らかになった。
【０１７６】
【表２６】
2008098569.tif 000041
○：加熱無しで溶解、△：過熱して溶解、×：一部のみ溶解
【０１７７】
表２６から、本実施例で用いた電荷輸送性ポリエステルは、比較例より溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶性に優れており、ピンホール等の不良も少なく、大面積化も容易となることがわかる。
【０１７８】
−表示素子の作製−
（実施例６）
以下に示すようにして、図４示す表示装置と同様な構成の表示装置を作製した。
まず、実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
一方、チタニヤ系カップリング剤（味の素製  ＫＲ−ＴＴＳ）及びアルミ系カップリング剤（味の素製  ＡＬ−Ｍ）で表面処理したチタニヤ粒子（石原産業製）をドデシルベンゼン（関東化学製）に分散し、さらに、アントラキノン系染料（中央合成化学製）を加え分散した。この分散液をアラビヤゴムとゼラチンを溶解した溶液に滴下し、回転速度は１３００ｒｐｍで撹拌した。
【０１７９】
次に、酢酸によって溶液のｐＨを３．７に調節し、その後、氷冷することによってカプセルを析出させた。さらに、ホルムアルデヒドを加え、カプセルに架橋構造を形成した。その後、一昼夜撹拌を続けた後、分級することで、粒径５０〜６０μｍのマイクロカプセルを作製した。作製したマイクロカプセルと、水系エマルジョン型のバインダ材（信越化学製、「ポロン」）と、水とを混合し、水にマイクロカプセルおよびバインダ材が分散されたマイクロカプセル分散液を調製した。このとき、マイクロカプセル分散液中のバインダ材の濃度は、５ｗｔ％とした。
【０１８０】
作製したマイクロカプセル分散液を、透明電極ＩＴＯ付きガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）上にドクターブレード法によって塗布することで、６０μｍの厚み（マイクロカプセルの平均粒径と略同じ厚み）の表示層を形成したのち、ＩＴＯを形成したガラスを張り合わせた。このようにして表示素子を作製した。
【０１８１】
得られた表示素子を有機半導体トランジスタ素子上に貼り合わせ、ＩＴＯとドレイン電極をＡｕワイヤによって接続して、表示装置を作製した。この表示装置における表示素子では、ゲート電極に接続された電源からの電圧と、ソース電極に接続された電源からの電圧の組合せを調整する事によって、白色表示と、黒色表示を任意に切り替えることが出来た。
【０１８２】
（実施例７）
以下に示すようにして、図５示す表示装置と同様な構成の表示装置を作製した。
まず、実施例１と同様にして有機半導体トランジスタ素子を作製した。
一方、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタリング法により５０ｎｍの厚さで成膜した後、光観光性ポリイミドワニスを用いて隔壁のための層を塗布により形成し、フォトリソ工程によって高さ５０μｍ、幅２０μｍの隔壁を形成した。その後、隔壁の丈夫に接着層を形成した後、白色粒子（酸化チタン、体積平均粒子径１０μｍ）を含む金コロイドのエタノール溶液（体積平均粒子径２０ｎｍ）を充填した後、ＩＴＯを成膜したガラス基板に熱をかけて貼り合わせて表示素子を作製した。
【０１８３】
得られた表示素子を有機半導体トランジスタ上に貼り合わせ、ＩＴＯとドレイン電極をＡｕワイヤによって接続して、表示装置を作製した。この表示装置における表示素子では、金コロイド粒子が分散された状態にあり、赤色を示していたが、ゲート電極に接続された電源からの電圧（−５０Ｖ）と、ソース電極に接続された電源からの電圧（３０Ｖ）の組合せによって、金コロイド粒子は下部電極側へ移動し、白色粒子の色、すなわち白色として観察された。
【０１８４】
（比較例４）
実施例７において、〔例示化合物６〕に代えて、比較例３の化合物を用いた以外は全て、実施例７と同様にして表示素子を作製した。
この表示素子は、金コロイド粒子が分散された状態にあり、赤色を示していたが、実施例７と同様の電圧、即ち、ゲート電極に接続された電源からの電圧（-５０Ｖ)と、ソース電極に接続された電源からの電圧（３０Ｖ)の組合せによって、表示素子は、赤色を示したままであり、変化が認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】本発明の有機半導体トランジスタ素子の層構成の一例を示した概略構成図である。
【図２】本発明の有機半導体トランジスタ素子の層構成の一例を示した概略構成図である。
【図３】本発明の有機半導体トランジスタ素子の層構成の一例を示した概略構成図である。
【図４】本発明の有機半導体トランジスタ素子を用いて作製した表示素子の一例を示した概略構成図である。
【図５】本発明の有機半導体トランジスタ素子を用いて作製した表示素子の一例を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【０１８６】
１、１１：  基板
２、１５：  ソース電極
３、１６：  ドレイン電極
４、１４：  有機半導体層
５、１２：  ゲート電極
６：  絶縁層
１０：  有機半導体トランジスタ素子
１３：  ゲート絶縁層
２１、３１：  表面基板
２２、３２：  背面基板
２０、３０：  表示素子
２３、３３：  間隙部材
２４、２５、３４、３５：  電極
２６Ａ：  第１電荷移動性粒子
２６Ｂ：  第２電荷移動性粒子
２７：マイクロカプセル
２８、３８：  分散媒
３６：  電荷移動性粒子
３７：  異性粒子
４０：  層間絶縁層
４１：  金属ワイヤ
【図１】
2008098569.tif 000048
【図２】
2008098569.tif 000049
【図３】
2008098569.tif 000050
【図４】
2008098569.tif 000051
【図５】
2008098569.tif 000052