(57)【要約】【課題】熱に対して安定で、有機溶媒に可溶である新規なテトラベンズアントラセン系化合物を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で示されるテトラベンズアントラセン系化合物である。2008280295.tif 000020  （式中、Ａ１〜Ａ１８のうち、Ａ９及びＡ１８は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、Ａ１〜Ａ８、Ａ１０〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子である。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示される化合物であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【化１】
2008280295.tif 000019
（式中、Ａ１〜Ａ１８のうち、Ａ９及びＡ１８は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、Ａ１〜Ａ８、Ａ１０〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子である。）
【請求項２】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ５〜Ａ８のうち少なくとも１つ、Ａ１０〜Ａ１３のうち少なくとも１つ、Ａ１４〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項３】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ６及びＡ７のうち少なくとも１つ、Ａ１１及びＡ１２のうち少なくとも１つ、Ａ１５及びＡ１６のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項４】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ５〜Ａ８のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項５】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ６及びＡ７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項６】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ１４〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項７】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ１５及びＡ１６のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項８】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ１０〜Ａ１３のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項９】
請求項１に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ１１及びＡ１２のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
前記炭素数が１〜１２であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のテトラベンズアントラセン系化合物であって、
前記炭素数が４〜８であることを特徴とするテトラベンズアントラセン系化合物。
【請求項１２】
有機半導体層を有する半導体装置であって、
前記有機半導体層は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のテトラベンズアントラセン系化合物を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
有機半導体層を有する電界効果トランジスタであって、
前記有機半導体層は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のテトラベンズアントラセン系化合物を含むことを特徴とする電界効果トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テトラベンズアントラセン系化合物、それを用いた半導体装置及び電界効果トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物を含む半導体層を備えた半導体装置は、アモルファスシリコンやポリシリコン等の無機物半導体層を備えた従来の半導体装置と比較して、軽量、柔軟性や低コスト化が期待でき，近年盛んに研究されている。すでにディスプレイ媒体である有機ＥＬは製品化されており、これに駆動媒体である有機トランジスタを組み込めば、曲面ディスプレイやフレキシブルディスプレイに応用できる。
【０００３】
従来研究されている有機半導体材料には、ポリフェニレンビニレン、ポリピロール、ポリチオフェン、オリゴチオフェン等の共役系高分子や、アントラセン、テトラセン、ペンタセン等のアセン系（ベンゼン環が線状に繋がっているタイプの）縮合多環芳香族化合物（以下、「ポリアセン化合物」と称する。）等が挙げられる。
【０００４】
一方、テトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンは、アントラセンのπ共役平面を拡張した化合物の１種で、多数の合成手法、研究報告例がある。例えば、特許文献１には、テトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンの９位と１８位に置換基が導入された例が、特許文献２には、９，１８−ジフェニルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンが、非特許文献１には、置換基としてアルコキシ基が導入されたテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンが報告されている。また、非特許文献２には、構造計算のモデルとして２，１１−ジメチルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５１９４８６号公報
【特許文献２】英国特許出願公開第８５２９８１号明細書
【非特許文献１】Ｍ．Ｃ．アルタル（Artal）ら，「ジャーナル・オブ・マテリアルズ・ケミストリ（Journal of Materials Chemistry）」，２００１年，１１巻，ｐ．２８０１−２８０７
【非特許文献２】Ｃ．Ｌ．ヒルトン（Hilton）ら，「ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ（Journal of the American Chemical Society）」，２００６年，１２８巻，４６号，ｐ．１４８２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無置換のテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンは有機溶媒への溶解性が悪く、有機素子等として利用する場合その作成法が限られてくる。曲面ディスプレイやフレキシブルディスプレイの更なる低コスト化を目指すためには、溶液での素子化が容易な材料の開発が望まれている。また素子の透明性が高い材料も、有機素子等の新規用途を拡張するために開発が望まれている。
【０００７】
一方、置換基が導入されたテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンの報告例は少ない。
【０００８】
本発明は、熱に対して安定で、有機溶媒に可溶である新規なテトラベンズアントラセン系化合物である。
【０００９】
また、本発明は、熱に対して安定であるｐ型の有機半導体層を備えた半導体装置である。
【００１０】
さらに、本発明は、熱に対して安定であり、透明性が高く、高いキャリア移動度を有する電界効果トランジスタである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記一般式（１）で示される化合物であるテトラベンズアントラセン系化合物である。
【化１】
2008280295.tif 000002
（式中、Ａ１〜Ａ１８のうち、Ａ９及びＡ１８は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、Ａ１〜Ａ８、Ａ１０〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子である。）
【００１２】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ５〜Ａ８のうち少なくとも１つ、Ａ１０〜Ａ１３のうち少なくとも１つ、Ａ１４〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１３】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ６及びＡ７のうち少なくとも１つ、Ａ１１及びＡ１２のうち少なくとも１つ、Ａ１５及びＡ１６のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１４】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ５〜Ａ８のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１５】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ６及びＡ７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１６】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ１４〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１７】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ１５及びＡ１６のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１８】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ１０〜Ａ１３のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００１９】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ１１及びＡ１２のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００２０】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、前記炭素数が１〜１２であることが好ましい。
【００２１】
また、前記テトラベンズアントラセン系化合物において、前記炭素数が４〜８であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、有機半導体層を有する半導体装置であって、前記有機半導体層は、前記テトラベンズアントラセン系化合物を含む。
【００２３】
さらに、本発明は、有機半導体層を有する電界効果トランジスタであって、前記有機半導体層は、前記テトラベンズアントラセン系化合物を含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、テトラベンズアントラセン骨格の特定の位置に特定の置換基を導入することにより、熱に対して安定で、有機溶媒に可溶である新規なテトラベンズアントラセン系化合物を提供することができる。
【００２５】
また、本発明は、その新規なテトラベンズアントラセン系化合物を用いることにより、熱に対して安定であるｐ型の有機半導体層を備えた半導体装置を提供することができる。
【００２６】
さらに、本発明は、その新規なテトラベンズアントラセン系化合物を用いることにより、熱に対して安定であり、透明性が高く、高いキャリア移動度を有する電界効果トランジスタ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】
本発明の実施形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
＜テトラベンズアントラセン系化合物＞
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物は、下記一般式（１）で示される。
【００２９】
【化２】
2008280295.tif 000003
（式中、Ａ１〜Ａ１８のうち、Ａ９及びＡ１８は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、Ａ１〜Ａ８、Ａ１０〜Ａ１７のうち少なくとも１つがそれぞれ独立して直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基であり、残りが水素原子である。）
【００３０】
ここで、上記脂肪族基（以下、上記直鎖状、分岐状または環状の炭素数１〜１８の飽和または不飽和の脂肪族基を「脂肪族基Ｂ」と呼ぶ場合がある。）は、テトラベンズアントラセン系化合物の有機溶媒に対する溶解性を向上させるような、炭素数１〜１８である直鎖状または分岐状の飽和または不飽和の脂肪族あるいは飽和または不飽和の環脂肪族の置換基であればよい。
【００３１】
直鎖状の炭素数１〜１８の飽和脂肪族基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−オクタデカンなどから選択できる。
【００３２】
分岐状の炭素数１〜１８の飽和脂肪族基としては、直鎖状の飽和脂肪族基の水素原子を任意の直鎖状または分岐状の飽和脂肪族基あるいは飽和環脂肪族基で置換した置換基などから選択でき、例えば、ｉｓｏ−プロピル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｉｓｏ−ペンチル、ｎｅｏ−ペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル基などから選択できる。
【００３３】
直鎖状の炭素数１〜１８の不飽和脂肪族基としては、エチニル、ビニル、アリル、１−プロペニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１，３−ブタジエニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ペンチニル、２−ペンチニル、３−ペンチニル、４−ペンチニル、１，３−ペンタジエニル、１，４−ペンタジエニル、２，４−ペンタジエニル、１，３−ペンタジエチニル、１，４−ペンタジエチニル２，４−ペンタジエチニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、５−ヘキセニル、１−ヘキシニル、２−ヘキシニル、３−ヘキシニル、４−ヘキシニル、５−ヘキシニル、１，３−ヘキサジエニル、２，４−ヘキサジエニル、１，４−ヘキサジエニル、１，５−ヘキサジエニル、２，５−ヘキサジエニル。３，５−ヘキサジエニル、１，３，５−ヘキサトリエニル、１，３−ヘキサジエチニル、２，４−ヘキサジエチニル、１，４−ヘキサジエチニル、１，５−ヘキサジエチニル、２，５−ヘキサジエチニル、３，５−ヘキサジエチニル、１，３，５−ヘキサトリエチニル基などから選択できる。
【００３４】
分岐状の炭素数１〜１８の不飽和脂肪族基としては、分岐状の飽和脂肪族基の任意の炭素−炭素結合を炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合に置換した置換基などから選択でき、例えば、２−メチルブタ−２−エン−１−イル、２−メチルブタ−１，３−ジエン−１−イル、３−メチルブタ−２−エン−１−イル、３−メチルブタ−３−エン−１−イルなどから選択できる。
【００３５】
炭素数１〜１８の飽和環脂肪族基としては、シクロプロパニル、シクロブタニル、シクロペンタニル、シクロヘキサニル基などから選択できる。
【００３６】
炭素数１〜１８の不飽和環脂肪族基としては、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル基などから選択できる。
【００３７】
上記脂肪族基Ｂにおいて、炭素数は１〜１８であれば良い。導電性部位であるテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのπ共役平面での自己集合を阻害しないよう、炭素数は１〜１２であることが好ましく、１〜８であることがより好ましい。また、有機溶媒への溶解性を向上するよう、炭素数は４以上が好ましい。すなわち最も好ましい脂肪族基Ｂの炭素数は４〜８である。
【００３８】
脂肪族基Ｂは、導電性部位であるテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのπ共役平面での自己集合を阻害しないよう立体的影響の少ない置換基が良い。すなわち好ましい脂肪族基Ｂは飽和または不飽和の直鎖状脂肪族基である。有機溶媒への溶解性をより向上するよう、飽和の直鎖状脂肪族基であればより好ましい。
【００３９】
テトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンに導入される脂肪族基Ｂの数は最大１８であるが、導電性部位であるテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのπ共役平面での自己集合を阻害しないよう、８つ以下が好ましく、有機溶媒への溶解性を向上するよう２つ以上であることが好ましい。
【００４０】
テトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンに導入される脂肪族基Ｂの位置は、Ａ１〜Ａ１８のうち、Ａ９及びＡ１８以外のＡ１〜Ａ８、Ａ１０〜Ａ１７のうち少なくとも１つに脂肪族基Ｂが導入されていれば特定されない。
【００４１】
例えば、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ５〜Ａ８のうち少なくとも１つ、Ａ１０〜Ａ１３のうち少なくとも１つ、Ａ１４〜Ａ１７のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００４２】
また、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ５〜Ａ８のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。または、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ１４〜Ａ１７のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。または、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ１〜Ａ４のうち少なくとも１つ、Ａ１０〜Ａ１３のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００４３】
テトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのπ共役平面がゆがまないよう、Ａ１，Ａ４，Ａ５，Ａ８，Ａ９，Ａ１０，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１７，Ａ１８は水素原子であることが好ましい。また、合成の容易を鑑みて対称性の良い位置に同種の脂肪族基Ｂが導入されているのが好ましい。
【００４４】
すなわち、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ６及びＡ７のうち少なくとも１つ、Ａ１１及びＡ１２のうち少なくとも１つ、Ａ１５及びＡ１６のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００４５】
また、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ６及びＡ７のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。または、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ１５及びＡ１６のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。または、脂肪族基Ｂの位置は、Ａ２及びＡ３のうち少なくとも１つ、Ａ１１及びＡ１２のうち少なくとも１つであり、残りが水素原子であることが好ましい。
【００４６】
以上のことより、脂肪族基Ｂの好ましい導入位置は、例えばＡ２，Ａ３，Ａ６，Ａ７，Ａ１１，Ａ１２，Ａ１５，Ａ１６であり、Ａ２，Ａ７，Ａ１１，Ａ１６であり、Ａ３，Ａ６，Ａ１２，Ａ１５であり、Ａ２，Ａ７，Ａ１２，Ａ１５であり、Ａ２，Ａ６，Ａ１２，Ａ１６であり、Ａ２，Ａ３，Ａ６，Ａ７であり、Ａ２，Ａ３，Ａ１５，Ａ１６であり、Ａ２，Ａ３，Ａ１１，Ａ１２であり、Ａ２，Ａ３であり、Ａ２，Ａ７であり、Ａ３，Ａ６であり、Ａ２，Ａ１１であり、Ａ３，Ａ１２であり、Ａ２，Ａ１６である。
【００４７】
また、異なる２種類以上の脂肪族基Ｂを導入する場合は、前記組み合わせで位置番号の重ならない組み合わせ（例えば、Ａ２，Ａ７，Ａ１１，Ａ１６で１種、Ａ３，Ａ６，Ａ１２，Ａ１５で１種）で導入すればよい。
【００４８】
以上のテトラベンズアントラセン系化合物で、例えば、半導体素子等を真空蒸着により形成するには分子量が２０００以下の化合物が好ましく、１０００以下の化合物がより好ましい。分子量が２０００を超えると、融点が高くなり真空蒸着による成膜が行いにくくなる傾向にある。ただし、スピンコート等の溶液法により本化合物の薄膜を作製する場合には、使用する溶媒に対して十分な溶解性を有していればよく分子量の制限は特にない。
【００４９】
上記式（１）で示される化合物の具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
【００５０】
【化３】
2008280295.tif 000004
【００５１】
【化４】
2008280295.tif 000005
【００５２】
【化５】
2008280295.tif 000006
【００５３】
【化６】
2008280295.tif 000007
【００５４】
【化７】
2008280295.tif 000008
【００５５】
【化８】
2008280295.tif 000009
【００５６】
【化９】
2008280295.tif 000010
【００５７】
上記一般式（１）で示される化合物は、例えば、以下のような経路で合成することができる。
【００５８】
まず、例えば下記反応式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）により、テトラベンズアントラセン誘導体の前駆体を合成する。その後、下記反応式（ＩＶ）により本実施形態に係るテトラベンズアントラセン誘導体を得ることができる。また、下記反応式（Ｖ）のように、他の手法により合成したテトラベンズアントラセン誘導体に置換基を導入して本実施形態に係るテトラベンズアントラセン誘導体を得てもよい。
【００５９】
（反応式（Ｉ））
化合物（ｉ）と化合物（ｉｉ）とを下記反応条件Ａで反応させ、テトラベンズアントラセン誘導体の前駆体である１，２，４，５−テトラフェニルベンゼン誘導体化合物（ｉｉｉ）を合成する。
【００６０】
【化１０】
2008280295.tif 000011
【００６１】
（反応式（ＩＩ））
または、化合物（ｉｖ）と化合物（ｖ）とを下記反応条件Ａで反応させ、テトラベンズアントラセン誘導体の前駆体であるキンケフェニル誘導体化合物（ｖｉ）を合成する。
【００６２】
【化１１】
2008280295.tif 000012
【００６３】
（反応式（ＩＩＩ））
または、化合物（ｖｉｉ）と化合物（ｖ）とを下記反応条件Ａで反応させ、テトラベンズアントラセン誘導体の前駆体であるキンケフェニル誘導体化合物（ｖｉｉｉ）を合成する。
【００６４】
【化１２】
2008280295.tif 000013
【００６５】
ここで、上記各反応に用いられる化合物（ｉｉ）または化合物（ｖ）は、１種類でも２種類以上でも良いが、得られる化合物が一義的に定まり、精製が容易であるため、１種類であることが好ましい。
【００６６】
反応条件Ａとは、一般的なクロスカップリングビアリール合成条件である。クロスカップリングビアリール合成は、Suzuki反応、Kharasch反応、Negishi反応、Stille反応、Grignard反応、Ullmann反応などが利用でき、更に他の金属（例としてＰｄ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｐｔ）や金属錯体（例としてＰｄ（ＰＰｈ３）４、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、Ｐｄ２（ｄｂａ）３、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）２Ｃｌ２、Ｐｄ／Ｃ、Ｎｉ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２、Ｎｉ（ＰＰｈ３）４、Ｎｉ（ｄｐｐｐ）Ｃｌ２、Ｎｉ（ｄｐｐｅ）Ｃｌ２、Ｎｉ（ａｃａｃ）２）触媒、官能基Ｗ、塩基（例としてＮａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｂａ（ＯＨ）２などの無機塩基や、ＮＥｔ３、ＮＨ（ｉ−Ｐｒ）２、ＮＨＥｔ２、ＮＨＭｅ２、ＮＭｅ３、ＤＢＵ、ＤＭＡＰ、ピリジンなどの有機塩基）や溶媒（例としてトルエン、ベンゼン、ジメチルホルムアミド、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、水、ジメチルホルムアミドなど）やＰＰｈ３、Ｐ（ｏ−Ｔｏｌ）３、Ｐ（ｔ−Ｂｕ）３、ＰＥｔ３を用い、室温または加熱することで合成してもよい。またクロスカップリングビアリール合成反応の収率向上や反応位置選択性を図るために、官能基Ｗを他の官能基に変換する反応を取り入れても良い。これらの官能基変換としては、臭化物からホウ酸への変換が例としてあるが、これに限定しない。なお、Ｍｅはメチル基を、Ｅｔはエチル基を、Ｐｒはプロピル基を、Ｂｕはブチル基を、Ｐｈはフェニル基を、Ｔｏｌはトリル基をそれぞれ表す。
【００６７】
（反応式（ＩＶ））
次に、得られた化合物（ｉｉｉ），（ｖｉ），（ｖｉｉｉ）を下記反応条件Ｂで反応させ、テトラベンズアントラセン誘導体（ｉｘ）を合成する。得られる化合物が一義的に定まり、精製が容易であることから、反応式（Ｉ）を利用して、化合物（ｉｉｉ）を用いることが、反応式（ＩＩ），（ＩＩＩ）及び化合物（ｖｉ），（ｖｉｉｉ）を用いることよりも好ましい。
【００６８】
【化１３】
2008280295.tif 000014
【００６９】
（反応式（Ｖ））
または、他の手法により合成したテトラベンズアントラセン誘導体化合物（ｘ）に前記反応条件Ａまたは別の手法により置換基を導入してテトラベンズアントラセン誘導体（ｉｘ）を合成しても良い。
【００７０】
【化１４】
2008280295.tif 000015
【００７１】
反応条件Ｂとは、脱離する２つの置換基Ｙが１つまたは２つとも官能基Ｗならば、前記反応条件Ａを利用することができる。また、脱離する２つの置換基Ｙが２つとも水素原子ならば、以下のプロトン脱離を伴う環化反応を利用することができる。例えば、化合物（ｉｉｉ），（ｖｉ），（ｖｉｉｉ）に、塩化メチレン、トルエン、ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，３−ジクロロベンゼン、１，４−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，３，４−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、１，２，３，４−テトラクロロベンゼン、１，２，４，５−テトラクロロベンゼン、１，２，３，６−テトラクロロベンゼン、ペンタクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、二硫化炭素などの溶媒中、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化アルミニウム、塩化銅、ビストリフルオロアセトキシヨージドベンゼンなどの触媒１種類または２種類以上を、直接またはニトロメタンなどの溶液として添加し、室温または加熱条件下で反応させることにより合成することができる。
【００７２】
反応式（Ｉ）〜（Ｖ）において、Ｘ１〜Ｘ１８は、前記式（１）においてＡ１〜Ａ１８で定義される置換基である。Ｗ１〜Ｗ１０は、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等のハロゲン基、ＯＳＯ２ＣＦ３、ＯＳＯ２Ｆ、ＯＳＯ２Ｍｅ等のスルホン酸基、Ｂ（ＯＨ）２、Ｂ（ＯＭｅ）２等のホウ酸基、Ｌｉ（リチオ基）、ＭｇＢｒ、ＭｇＣｌ、ＺｎＢｒ、ＺｎＣｌ、ＳｎＢｕ３、ＳｎＭｅ３、ＳｎＰｈ３、ＣｕＩ等の金属塩基、または下記置換基等の官能基を示す。
【化１５】
2008280295.tif 000016
【００７３】
また、Ｙ１〜Ｙ１１は、それぞれ独立して水素原子またはＷ１〜Ｗ１０で定義された置換基である。Ｚ１〜Ｚ１８は、それぞれ独立してＸ１〜Ｘ１８またはＷ１〜Ｗ１０で定義された置換基である。
【００７４】
また、いずれの反応においても、原料、中間体の結合の仕方によって位置異性体が生じることもあり、生成物がそれらの混合物となることもある。
【００７５】
このように、出発原料として使用する化合物の置換基を適宜選択することにより、上記（１）で示される各種テトラベンズアントラセン誘導体化合物の置換基の種類、置換基の位置を任意に変えることができる。
【００７６】
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物は、骨格にテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンが用いられ、熱に対して高い安定性を有している。既知の無置換のテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンでは透明性の高いｐ型有機電界効果トランジスタを作製できる。これに置換基を導入した新規の上記式（１）で表される化合物は有機溶媒に可溶であり、無置換のテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンと同じく透明性の高い有機半導体装置、特に高いキャリア移動度を示す透明性の高いｐ型有機電界効果トランジスタを作製できる。また、有機溶媒に可溶なため、印刷法やインクジェット法を利用した安価な有機素子製作への応用が期待できる。
【００７７】
なお、本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物が溶解可能な有機溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，３−ジクロロベンゼン、１，４−ジクロロベンゼン、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、１，２，３，４−テトラクロロベンゼン、１，２，４，５−テトラクロロベンゼン、１，２，３，５−テトラクロロベンゼン、ペンタクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン等の芳香族系溶媒等が挙げられる。
【００７８】
＜有機半導体材料薄膜＞
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を使用して、真空蒸着法、印刷法やインクジェット法等の周知の成膜方法により基板上に有機半導体薄膜が形成される。真空蒸着法等を使用する場合には、本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物の融点は、１００℃〜６００℃であることが好ましい。
【００７９】
有機半導体材料は、薄膜状態で隣りあう分子同士が良好に重なり合っていると、有機半導体膜が高いキャリア移動度を示すと考えられる。キャリア、すなわち電子あるいは正孔が分子間を移動していく際には各分子のπ電子軌道間の相互作用が重要であるが、隣りあう分子同士が良好に重なり合っていると各分子のπ電子軌道間の相互作用が良好に働き、キャリアが高速で移動しやすいと考えられるためである。
【００８０】
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物は、導電性部位であるテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのπ共役平面での自己集合により、有機半導体薄膜としたときに高いキャリア移動度が得られると考えられる。
【００８１】
＜半導体装置＞
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物は、熱的安定性が高く、光や酸素等により酸化されにくい安定した構造を有する。したがって、このテトラベンズアントラセン系化合物を使用した薄膜を有する半導体装置としても安定性の高いものが得られる。
【００８２】
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を含む有機半導体層を有する半導体装置としては、例えば、ダイオード、トランジスタ、電界効果トランジスタ、静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）、抵抗、コンデンサ；これらの半導体素子を用いたメモリやＩＣタグ；あるいはフォトダイオード、発光ダイオード、発光トランジスタ、ガスセンサ、バイオセンサ、血液センサ、免疫センサ、人工網膜、味覚センサ等が挙げられる。少なくとも本実施形態に係る有機半導体材料は、電界効果トランジスタに採用することで優れた機能を発揮することができる。
【００８３】
以下、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を例として、本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物の利用方法を示すが、他の半導体装置にも同様に適用することができる。図１には、本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を使用した電界効果トランジスタの構成の一例を示す。電界効果トランジスタ１は、基板１０、ゲート電極１２、ゲート絶縁層１４、有機半導体膜１６、ソース電極１８、ドレイン電極２０を備える。
【００８４】
基板１０としては、シリコン、ガラス、石英、またはセラミック等の材料、さらにはプラスチック材料などを用いることができる。基板１０として、プラスチック基板等を使用すれば、曲げることが可能な柔軟なディスプレイ、センサ、曲面を有するディスプレイ、センサ等に応用することができる。
【００８５】
ゲート電極１２は、アルミニウム、金、白金、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、銅、銀、マグネシウム、カルシウム等の金属、あるいはそれらの合金、およびポリシリコン、アモルファスシリコン、グラファイト、錫添加酸化インジウム、酸化亜鉛、導電性ポリマ等の材料を１種類または多種類用い、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、ＲＦスパッタ法または印刷法等の周知の成膜方法により形成される。ゲート電極１２としては、電子を注入し易い点等から、アルミニウムであることが好ましい。また、ゲート電極１２の膜厚は、通常５ｎｍ〜３μｍの範囲であり、３０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましい。
【００８６】
成膜後、所望の形状になるよう必要に応じてパターニングを行う。パターニング方法としては例えば、フォトリソグラフィ法、印刷法等の周知のパターニング方法を使用することができる。また、レーザや電子線等のエネルギ線を照射して直接パターンを形成してもよい。
【００８７】
ゲート絶縁層１４は、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、アモルファスシリコン、ポリイミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等の材料を用い、ゲート電極１２と同様の周知の成膜方法、パターニング方法により形成される。また、ゲート絶縁層１４の膜厚は、例えば、通常１０ｎｍ〜３μｍの範囲であり、５０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましい。
【００８８】
有機半導体膜１６は、上記テトラベンズアントラセン系化合物を１種類または多種類用いて、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、レーザ蒸着法等のドライ成膜法；スピンコート法、ディップ法、インクジェット印刷やスクリーン印刷等の印刷法等のウェット成膜法、等の公知の方法により形成される。ドライ成膜法は、成膜性が良く均一な膜が得られやすいという利点がある。また、ウェット成膜法は、比較的安価な設備で、大面積の薄膜を形成しやすいという利点がある。本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物は有機溶媒に可溶なため、印刷法やインクジェット法等のウェット成膜法を利用することができる。また、有機半導体膜１６の膜厚は、例えば、通常５ｎｍ〜３００ｎｍの範囲であり、１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲であることが好ましい。
【００８９】
また、有機半導体膜１６中での上記テトラベンズアントラセン系化合物の配向性を向上させるために、有機半導体膜１６を成膜後、加熱してアニールすることが好ましい。加熱温度としては、上記テトラベンズアントラセン系化合物が分解しない程度の温度が好ましい。また、プラスチック基板等の場合、基板１０が変形しない程度の温度であれば特に制限はないが、例えば、５０℃〜１５０℃であり、８０℃〜１２０℃であることが好ましい。加熱時間としては、例えば、１分〜１０時間であればよい。
【００９０】
さらに、ソース電極１８及びドレイン電極２０は、アルミニウム、金、白金、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、銅、銀、マグネシウム、カルシウム等の金属あるいはそれらの合金、またはポリシリコン、アモルファスシリコン、グラファイト、錫添加酸化インジウム、酸化亜鉛、導電性ポリマ等の材料を用い、ゲート電極１２と同様の周知の成膜方法、パターニング方法により形成される。また、ソース電極１８及びドレイン電極２０の膜厚は、例えば、通常５ｎｍ〜３μｍの範囲であり、３０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましい。
【００９１】
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物は安定性が高いため、ゲート電極１２、ゲート絶縁層１４、ソース電極１８、ドレイン電極２０用の材料として、各種材料を使用することができる。
【００９２】
また、本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を使用した電界効果トランジスタの構成の別の例を図２に示す。
【００９３】
本実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を含む有機半導体層を有する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、例えば、ディスプレイを構成する画素のスイッチング用トランジスタ、信号ドライバ回路素子、メモリ回路素子、信号処理回路素子等として好適に使用できる。ディスプレイの例としては、液晶ディスプレイ、分散型液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、粒子回転型表示素子、エレクトロクロミックディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、電子ペーパ等が挙げられる。また、前述したようにプラスチック基板を使用すれば、曲げることのできるディスプレイ、センサ等に好適に応用することができる。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００９５】
（実施例１）
＜３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンの合成＞
（１）１，２，４，５−テトラキス（４−ヘキシルフェニル）ベンゼンの合成
臭化亜鉛（１０．８９ｇ，４８．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（２４ｍＬ）に懸濁させ、窒素雰囲気に置換後、氷浴下、ヘキシルマグネシウムブロミドのジエチルエーテル溶液（２．０Ｍ，２４．０ｍＬ，４８．０ｍｍｏｌ）を滴下した。反応懸濁液を−７８℃に冷却して１５分間撹拌し、ジクロロ［１，１'−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロロメタン付加物（９８ｍｇ，０．１２ｍｍｏｌ）と１，２，４，５−テトラキス（４−ヨードフェニル）ベンゼン（５．３２ｇ，６．００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（３６ｍＬ）懸濁液を添加した。窒素雰囲気下、室温で２４時間撹拌し、更に７０℃で２時間加熱した後、氷浴下、塩酸（４Ｍ，６６ｍＬ，２６４ｍｍｏｌ）を滴下した。塩化メチレンを加えて有機層を分取し、無水硫酸ナトリウムによる乾燥処理後、山善社製中圧分取液体クロマトグラフＹＦＬＣ−ＡＩ−５６０（送液量：２０ｍＬ／ｍｉｎ，メルク社シリカゲル６０をＭＭ−２０２０−１５０に詰めて使用，展開溶媒：ヘキサン→ヘキサン＋塩化メチレン５％）にて精製した。白色結晶として、１，２，４，５−テトラキス（４−ヘキシルフェニル）ベンゼンが収量４．０９ｇ（収率９５％）で得られた。同定は１Ｈ及び１３Ｃ−ＮＭＲとＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより行った。
【００９６】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）:７．５０（ｓ，Ａｒ，２Ｈ），７．１２（ｄ，Ａｒ，８Ｈ，Ｊ＝８．１Ｈｚ），７．０３（ｄ，Ａｒ，８Ｈ，Ｊ＝８．１Ｈｚ），２．５７（ｔ，ＣＨ２，８Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），１．６０（ｍ，ＣＨ２，８Ｈ），１．２６−１．３４（ｍ，ＣＨ２，２４Ｈ），０．８８（ｔ，ＣＨ３，１２Ｈ，Ｊ＝６．７Ｈｚ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）:１４１．１，１３９．３，１３８．４，１３２．９，１２９．７，１２７．９，３５．６，３１．７，３１．３，２８．９，２２．６，１４．１
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（ＤＰＢＤ）:ｍ／ｚ＝７１８．５３，Ｃａｌｃｄ  ７１８．５５
【００９７】
【化１６】
2008280295.tif 000017
【００９８】
（２）３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンの合成
トリフルオロスルホン酸銅（ＩＩ）（１６．５９ｇ，４５．９ｍｍｏｌ），塩化アルミニウム（６．５３ｇ，４９．０ｍｍｏｌ）を二硫化炭素（５００ｍＬ）に懸濁させ、窒素雰囲気下に置換後、１，２，４，５−テトラキス（４−ヘキシルフェニル）ベンゼン（１．０１ｇ，１．４０ｍｍｏｌ）を添加した。反応混合液を２４時間室温で撹拌し、メタノ−ル（１００ｍＬ）を加えて反応を終結させた。生じた固体は濾別してメタノ−ルと水で洗浄した後、クロロホルム溶液にして、希塩酸で洗浄し、無水硫酸ナトリウムによる乾燥処理後、山善社製中圧分取液体クロマトグラフＹＦＬＣ−ＡＩ−５６０（送液量：２０ｍＬ／ｍｉｎ，メルク社シリカゲル６０をＭＭ−２０２０−１５０に詰めて使用，展開溶媒：ヘキサン＋クロロホルム１０％→３０％ →５０％ →クロロホルム１００％）にて精製した。白色結晶として、３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンが収量０．１６１ｇ（収率１６．１％）で得られた。同定は１Ｈ及び１３Ｃ−ＮＭＲとＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳにより行った。
【００９９】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）:９．７９（ｓ，Ａｒ，２Ｈ），８．８３（ｄ，Ａｒ，４Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），８．４４（ｓ，Ａｒ，４Ｈ），７．５５（ｄ，Ａｒ，４Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），２．９０（ｔ，ＣＨ２，８Ｈ，Ｊ＝７．７Ｈｚ），１．８１（ｍ，ＣＨ２，８Ｈ，Ｊ＝７．７Ｈｚ），１．４８（ｍ，ＣＨ２，８Ｈ），１．３５−１．４２（ｍ，ＣＨ２，１６Ｈ），０．９２（ｔ，ＣＨ３，１２Ｈ，Ｊ＝７．０Ｈｚ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）:１４２．０，１３０．１，１２８．４，１２８．１，１２８．０，１２３．１，１２２．９，１１７．０，３６．４，３１．８，３１．８，２９．２，２２．７，１４．２
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（ＤＰＢＤ）:ｍ／ｚ＝７１４．５０（Ｍ＋），６５７．３５（［Ｍ−Ｃ４Ｈ９］＋），６４３．４１（［Ｍ−Ｃ５Ｈ１１］＋），Ｃａｌｃｄ  ７１４．５２，６５７．４５，６４３．４３
【０１００】
【化１７】
2008280295.tif 000018
【０１０１】
このようにして合成した３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセン１ｍｇを、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トルエン、１，２，４−トリクロロベンゼン各１ｍＬに対して添加したところ、均一な溶液となった。また、３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセン１ｍｇを、１，４−ジオキサン、ヘキサン、ジメトキシエタン、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン各１ｍＬに対して添加し、加熱したところ、均一な溶液となった。無置換のテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンは、同様の条件で上記有機溶媒に不溶であった。３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンは、テトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンの３，６，１２，１５位をｎ−ヘキシル基で置換した化合物で、このヘキシル基が有機溶媒への溶解性を向上させていることが分かった。
【０１０２】
コーニング社製ガラス基板１７３７をＵＶオゾン処理後、オクタドデシルトリメトキシシランで表面処理した基板を用い、１ｍＬの１，２，４−トリクロロベンゼンまたは四塩化炭素に３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセン５ｍｇを溶解させた溶液で、スピンコート法（１０００ｒｐｍ、６０秒）で成膜したところ、良好な薄膜を形成することができた。
【０１０３】
図３に合成した３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセン（４Ｈ−ＴＢＡ）の透過率を示す。可視光領域である４００〜７００ｎｍにおいて、無置換のテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセン（ＴＢＡ）は従来材料であるペンタセンよりも高い透過率を示しているが、置換基を導入しても、この透過率は維持または良好になっているのが分かる。なお、透過率は石英基板に真空蒸着法で成膜した膜（膜厚２０ｎｍ）について島津製作所製分光光度計ＵＶ−３６００を使用して測定した。
【０１０４】
図４に合成した３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのＴＧ−ＤＴＡ測定結果を示す。無置換のテトラベンズアントラセン（実線）に比べ、３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセン（点線）が４０℃程度熱安定性が向上し、良好な熱安定性を有することが分かる。これより３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンがテトラベンズアントラセン骨格特有の熱安定性を保持していることが分かる。なお、ＴＧ−ＤＴＡ測定は、熱重量／示差熱分析装置（リガク製、ＴＨＥＲＭＯ  ＰＬＵＳ型）を使用して、サンプル量４．４ｍｇ、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで行った。
【０１０５】
（実施例２）
実施例１で合成した３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンを使用して、図２に示すような積層構造の薄膜トランジスタを作製した。基板にはＳｂを高濃度でドーピングし、抵抗率が０．０２Ωｃｍ以下のＳｉウェハを用いた。熱酸化ＳｉＯ２膜（膜厚３００ｎｍ）を絶縁体膜として使用した。絶縁体容量は１０ｎＦ／ｃｍ２であった。３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンを使用して、真空蒸着法により室温（２０℃）において２０ｎｍの厚さで有機半導体膜を成膜した。最上部に、メカニカルマスクを通して、ソースならびにドレイン電極となるＡｌ（１００ｎｍ）を蒸着した。チャンネル長は５ｍｍ、チャンネル幅は０．２ｍｍとした。最後に、Ｓｉ基板の裏面にゲート電極となるＡｌ（膜厚：１００ｎｍ）を蒸着し、サンプルとした。
【０１０６】
作製した薄膜トランジスタについて、半導体パラメータアナライザ装置（ヒューレットパッカード製、４１４５Ｂ型）により、ドレイン電圧を＋５０Ｖとして、ゲート電圧が−５０Ｖ〜＋１００Ｖの範囲で、ドレイン電流ＩＤを測定した。
【０１０７】
図５に図２で示した素子の電気特性の測定結果を示す。この素子は負のゲート電圧（ＶＧ）に対してドレイン電流（ＩＤ）が生じるｐ型半導体の特性を有していた。また、図５の横軸はドレイン電圧（ＶＤＳ）、縦軸はドレイン電流（ＩＤ）である。ドレイン電流の変化曲線は、低いドレイン電圧の線形領域と高い電圧での飽和領域を有していた。これよりこの素子の移動度は０．０５ｃｍ２／Ｖｓと導出され、高いキャリア移動度を有することが分かった。
【０１０８】
なお、電界効果移動度（μ）は、ドレイン電流ＩＤを表わす下式（Ａ）を用いて算出した。
ＩＤ＝（Ｗ／２Ｌ）μＣｉ（Ｖｇ−Ｖｔ）２      （Ａ）
ここで、ＬおよびＷはゲート長およびゲート幅である。また、Ｃｉは絶縁層の単位面積当たりの容量である。Ｖｇはゲート電圧であり、Ｖｔはしきい値電圧である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を使用した電界効果トランジスタの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るテトラベンズアントラセン系化合物を使用した電界効果トランジスタの構成の別の例を示す図である。
【図３】本発明の実施例１で製造した３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンの透過率を示す図である。
【図４】本発明の実施例１で合成した３，６，１２，１５−テトラヘキシルテトラベンズ［a,c,h,j］アントラセンのＴＧ−ＤＴＡ測定結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例２で製造した薄膜トランジスタのドレイン電圧（ＶＤＳ）に対するドレイン電流（ＩＤ）の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  電界効果トランジスタ、１０  基板、１２  ゲート電極、１４  ゲート絶縁層、１６  有機半導体膜、１８  ソース電極、２０  ドレイン電極。
【図１】
2008280295.tif 000021
【図２】
2008280295.tif 000022
【図３】
2008280295.tif 000023
【図４】
2008280295.tif 000024
【図５】
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