(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
【化１】
0006678515.tif 000029
（式（１）中、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、互いに同一である。Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、またはテルル原子を表す。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ、Ｒ８、Ｒ７、Ｒ６、およびＲ５と同一である。
Ｒ２およびＲ７は、式（２）で表される置換基である。
−Ｙ−Ｚ・・・（２）
（式（２）中、Ｙは、単結合、エチレンジイル基、アセチレンジイル基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、またはそれらの組み合わせである。Ｚは、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基である。）
Ｒ１およびＲ８、Ｒ３およびＲ６、Ｒ４およびＲ５は、独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。）
【請求項２】
式（１）で表される化合物。
【化２】
0006678515.tif 000030
（式（１）中、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、互いに同一である。Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、またはテルル原子を表す。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ、Ｒ８、Ｒ７、Ｒ６、およびＲ５と同一である。
Ｒ３およびＲ６は、式（２）で表される置換基である。
−Ｙ−Ｚ・・・（２）
（式（２）中、Ｙは、単結合、エチレンジイル基、アセチレンジイル基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、またはそれらの組み合わせである。Ｚは、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基である。）
Ｒ１およびＲ８、Ｒ２およびＲ７、Ｒ４およびＲ５は、独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。）
【請求項３】
Ｙは、単結合である、
請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｚは、無置換の炭素数４以上２０以下の直鎖アルキル基である、
請求項１から３のいずれか一つに記載の化合物。
【請求項５】
Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３の各々は、硫黄原子である、
請求項１から４のいずれか一つに記載の化合物。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の化合物および前記化合物を溶解させる溶媒を含む組成物。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一つに記載の化合物を含む有機半導体層を備える有機半導体デバイス。
【請求項８】
ゲート電極と、
前記ゲート電極に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層に設けられた前記有機半導体層と、
前記有機半導体層に設けられたソース電極と、
前記有機半導体層に設けられたドレイン電極と
を備える、請求項７に記載の有機半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、化合物、組成物、および有機半導体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機半導体デバイスの一例として、有機薄膜トランジスタが知られている。有機薄膜トランジスタは、例えば、基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに有機半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御するように構成される。
【０００３】
また、有機半導体層に含まれる化合物として、例えば、下記式で表わされるビス（ベンゾ［４，５］チエノ）［２，３−ｂ：３’，２’−ｄ］チオフェン（ＢＢＴＴ）が開示されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【化１】
0006678515.tif 000002
【０００４】
なお、有機半導体層がＢＢＴＴを含む有機薄膜トランジスタの移動度、オン／オフ比、ＨＯＭＯのエネルギーレベル、およびエネルギーギャップが、それぞれ、０．２０−０．６０ｃｍ２Ｖ−１ｓ−１、１０６超、約−５．６４ｅＶ、および約３．７７ｅＶであることが報告されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｒｏｎｇｊｉｎ  Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２０１０，２０，６０１４−６０１８
【非特許文献２】Ｒｏｎｇｊｉｎ  Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２０１１，２１，１１３３５−１１３３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機半導体層がＢＢＴＴを含む有機薄膜トランジスタにはキャリア移動度が比較的低いという問題がある。
【０００７】
このように、有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を向上させることが可能な化合物が望まれる。
【０００８】
そこで、実施形態の一態様は、キャリア移動度を向上させることが可能な化合物、組成物、および有機半導体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、式（１）で表される化合物が提供される。
【化２】
0006678515.tif 000003
（式（１）中、Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３は、独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、またはテルル原子を表す。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８の少なくとも一つは、独立に、式（２）で表される置換基である。
−Ｙ−Ｚ・・・（２）
（式（２）中、Ｙは、単結合、エチレンジイル基、アセチレンジイル基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、またはそれらの組み合わせである。Ｚは、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基である。）
式（２）で表される置換基ではないＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。）
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の一態様によれば、キャリア移動度を向上させることが可能な化合物、組成物、および有機半導体デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、有機薄膜トランジスタの構成の第１の例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、有機薄膜トランジスタの構成の第２の例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、有機薄膜トランジスタの構成の第３の例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、有機薄膜トランジスタの構成の第４の例を模式的に示す断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、合成例１で合成した化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８について測定された紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、合成例２で合成した化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８について測定された紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、合成例１で合成した化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８について測定された光電子スペクトルを示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、合成例２で合成した化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８について測定された光電子スペクトルを示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＧ特性を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＤ特性を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＧ特性を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＤ特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する化合物、組成物、および有機半導体デバイスの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
［化合物］
実施形態に係る化合物は、式（１）で表される。
【化３】
0006678515.tif 000004
【００１４】
式（１）中、Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３は、独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、またはテルル原子を表す。Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３は、互いに同一のまたは異なるものであってもよい。
【００１５】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８の少なくとも一つは、独立に、式（２）で表される置換基である。
−Ｙ−Ｚ・・・（２）
【００１６】
式（２）中、Ｙは、単結合（−）、エチレンジイル基（−Ｃ＝Ｃ−）、アセチレンジイル基（−Ｃ≡Ｃ−）、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、またはそれらの組み合わせである。式（２）中、Ｚは、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基である。
【００１７】
アリーレン基としては、例えば、炭素数６以上３０以下のアリーレン基等が挙げられる。炭素数６以上３０以下のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、フルオレニレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ペリレニレン基、テトラセニレン基、ペンタセニレン基、フルオランテニレン基、ビフェニレン基、またはターフェニレン基等が挙げられる。
【００１８】
ヘテロアリーレン基としては、例えば、環原子数６以上３０以下のヘテロアリーレン基等が挙げられる。環原子数は、ヘテロアリーレン基の環を構成する原子の数である。環原子数６以上３０以下のヘテロアリーレン基としては、例えば、フラニレン基、イミダゾリレン基、イソチアゾリレン基、イソオキサゾリレン基、オキサジアゾリレン基、オキサゾリレン基、ピラジニレン基、ピラゾリレン基、ピリダジニレン基、ピリジレン基、ピリミジニレン基、ピロリレン基、チアジアゾリレン基、チアゾリレン基、チエニレン基、テトラゾリレン基、トリアジニレン基、またはトリアゾリレン基のような単環式のヘテロアリーレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、ベンゾイソオキサゾリレン基、ベンゾピラニレン基、ベンゾチアジアゾリレン基、ベンゾチアゾリレン基、ベンゾチエニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ベンゾトリアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、フロピリジレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾチアゾリレン基、インドリジニレン基、インドリレン基、インダゾリレン基、イソベンゾフラニレン基、イソベンゾチエニレン基、イソインドリレン基、イソキノリニレン基、イソチアゾリレン基、ナフチリジニレン基、オキサゾロピリジニレン基、フタラジニレン基、プテリジニレン基、プリニレン基、ピリドピリジレン基、ピロロピリジレン基、キノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、チアジアゾロピリミジレン基、またはチエノピリジレン基のような二環式のヘテロアリーレン基、または、アクリジニレン基、ベンゾインドリレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、ペリミジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナントリジニレン基、フェナルサジニレン基、フェナジニレン基、フェノチアジニレン基、フェノキサジニレン基、またはキサンテニレン基のような三環式のヘテロアリール基等が挙げられる。
【００１９】
炭素数４以上３０以下のアルキル基としては、例えばｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−イコサニル基、ｎ−ヘニコサンニル基、ｎ−ドコサニル基、ｎ−トリコサニル基、ｎ−テトラコサニル基、ｎ−ペンタコサニル基、ｎ−ヘキサコサニル基、ｎ−ヘプタコサニル基、ｎ−オクタコサニル基、ｎ−ノナコサニル基、ｎ−トリアコンタニル基等が挙げられる。上記アルキル基の炭素数は、好ましくは４以上２０以下であり、より好ましくは４以上１０以下である。アルキル基は直鎖のアルキル基または分枝のアルキル基であってもよい。
【００２０】
「置換または無置換の・・・基」の用語における「置換または無置換の」の用語は、「基」が別の置換基を有するものであるかまたは有するものではないことを意味する。「置換・・・の・・・基」の用語は、「基」が別の置換基を有するものであることを意味する。「無置換の・・・基」の用語は、「基」が別の置換基を有するものではないことを意味する。別の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルコキシ基、またはハロアルキルチオ基等が挙げられる。
【００２１】
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子等が挙げられる。例えば、ハロゲン原子で置換された炭素数４以上３０以下のアルキル基は、炭素数４以上３０以下のハロアルキル基である。炭素数４以上３０以下のハロアルキル基としては、例えば、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、２−ブロモイソブチル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、２−ヨードイソブチル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、２−フルオロイソブチル基、パーフルオロブチル基、またはパーフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。
【００２２】
アルコキシ基は、−ＯＲで表される基である。アルキルチオ基は、−ＳＲで表される基である。ここで、Ｒは、アルキル基である。Ｒとしては、例えば、上述した炭素数４以上３０以下のアルキル基等が挙げられる。ハロアルコキシ基は、−ＯＲＸで表される基である。ハロアルキルチオ基は、−ＳＲＸで表される基である。ＲＸは、ハロアルキル基であり、ＲＸとしては、例えば、上述した炭素数４以上３０以下のハロアルキル基等が挙げられる。
【００２３】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８の二つ以上が、独立に、式（２）で表される置換基である場合には、式（２）で表される二つ以上の置換基は、互いに同一のまたは異なるものであってもよい。
【００２４】
式（１）で表される化合物の結晶を作製する場合、式（１）で表される化合物が、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基を含む式（２）で表される置換基を有するため、結晶における式（１）で表される化合物の分子の充填状態を改善することが可能になる。それにより、式（１）で表される化合物の結晶を作製する場合、結晶のキャリア移動度を向上させることが可能になる。
【００２５】
式（１）で表される化合物を有機溶媒に溶解させる場合、式（１）で表される化合物が、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基を含む式（２）で表される置換基を有するため、有機溶媒における式（１）で表される化合物の溶解性を向上させることが可能になる。よって、式（１）で表される化合物を有機溶媒に溶解させることによって、有機溶媒における式（１）で表される化合物の溶液をより容易に得ることが可能になる。
【００２６】
式（１）で表される化合物が、置換または無置換の炭素数４以上３０以下のアルキル基を含む式（２）で表される置換基を有するため、式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルの絶対値を低減することが可能になる。このため、式（１）で表される化合物の結晶に対してキャリア（正孔または電子）注入をする場合、式（１）で表される化合物の電荷注入障壁を低減することが可能になる。よって、式（１）で表される化合物を用いる有機半導体デバイスを動作させるための閾値電圧の絶対値を低減することが可能になる。
【００２７】
式（１）中、式（２）で表される置換基ではないＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。
【００２８】
アルキル基としては、例えば、上述した炭素数４以上３０以下のアルキル基等が挙げられる。
【００２９】
アルケニル基としては、例えば、炭素数４以上３０以下のアルケニル基等が挙げられる。炭素数４以上３０以下のアルケニル基としては、例えば、ブテニル基、ペンテニル基、ペンタジエニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、オクタジエニル基、２−エチルヘキセニル基、またはデセニル基等が挙げられる。
【００３０】
アルキニル基としては、例えば、炭素数４以上３０以下のアルキニル基等が挙げられる。炭素数４以上３０以下のアルキニル基としては、例えば、ブチニル基、ペンチニル基、フェニルペンチニル基、または４−チエニルペンチニル基等が挙げられる。
【００３１】
アルコキシ基としては、上述した−ＯＲで表されるアルコキシ基等が挙げられる。
【００３２】
アルキルチオ基としては、上述した−ＳＲで表されるアルコキシ基等が挙げられる。
【００３３】
アリール基としては、例えば、炭素数６以上３０以下のアリール基等が挙げられる。炭素数６以上３０以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、クリセニル基、ピレニル基、ペリレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、フルオランテニル基、ビフェニル基、またはターフェニル基等が挙げられる。
【００３４】
アリールオキシ基は、−ＯＡｒで表される基である。アリールチオ基は、−ＳＡｒで表される基である。Ａｒは、アリール基であり、Ａｒとしては、例えば、上述したアリール基が挙げられる。
【００３５】
ヘテロアリール基としては、例えば、環原子数６以上３０以下のヘテロアリール基等が挙げられる。環原子数は、ヘテロアリール基の環を構成する原子の数である。環原子数６以上３０以下のヘテロアリール基としては、例えば、フラニル基、イミダゾリル基、イソチアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、オキサゾリル基、ピラジニル基、ピラゾリル基、ピリダジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピロリル基、チアジアゾリル基、チアゾリル基、チエニル基、テトラゾリル基、トリアジニル基、またはトリアゾリル基のような単環式のヘテロアリール基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾピラニル基、ベンゾチアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、フロピリジル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾチアゾリル基、インドリジニル基、インドリル基、インダゾリル基、イソベンゾフラニル基、イソベンゾチエニル基、イソインドリル基、イソキノリニル基、イソチアゾリル基、ナフチリジニル基、オキサゾロピリジニル基、フタラジニル基、プテリジニル基、プリニル基、ピリドピリジル基、ピロロピリジル基、キノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、チアジアゾロピリミジル基、またはチエノピリジル基のような二環式ヘテロアリール基、または、アクリジニル基、ベンゾインドリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナントリジニル基、フェナルサジニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、またはキサンテニル基のような三環式ヘテロアリール基等が挙げられる。
【００３６】
「置換または無置換の・・・基」の用語の意味は、上述したようなものである。
【００３７】
式（２）で表される置換基ではないＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８の個数が複数である場合には、それらの全部または一部が、互いに同一のものであってもよく異なるものであってもよい。
【００３８】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｘ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ、Ｘ３、Ｒ８、Ｒ７、Ｒ６、およびＲ５と同一である。Ｘ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ、Ｘ３、Ｒ８、Ｒ７、Ｒ６、およびＲ５と同一である場合には、式（１）で表される化合物は、相対的に高い対称性を有するため、式（１）で表される化合物をより容易に合成することが可能になる。
【００３９】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｙは、単結合である。Ｙが、単結合である場合には、式（１）で表される化合物におけるπ共役系の広がりが抑制されるため、式（１）で表される化合物のバンドギャップエネルギーの値の低減を抑制することが可能になる。よって、式（１）で表される化合物の酸化安定性の劣化を抑制することが可能になる。
【００４０】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｚは、無置換の炭素数４以上２０以下の直鎖アルキル基である。Ｚが、無置換の炭素数４以上２０以下の直鎖アルキル基である場合には、結晶における式（１）で表される化合物の分子の充填状態をより改善することが可能になる。それにより、結晶のキャリア移動度をより向上させることが可能になる。Ｚが、無置換の炭素数４以上２０以下の直鎖アルキル基である場合には、有機溶媒における式（１）で表される化合物の溶解性をより向上させることが可能になる。それにより、有機溶媒における式（１）で表される化合物の溶液をさらに容易に得ることが可能になる。
【００４１】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｒ２およびＲ７の少なくとも一つは、独立に、式（２）で表される置換基である。Ｒ２およびＲ７の少なくとも一つが、独立に、式（２）で表される置換基である場合には、結晶における式（１）で表される化合物の分子の充填状態をさらに改善することが可能になる。それにより、式（１）で表される化合物の結晶を作製する場合、結晶のキャリア移動度をさらに向上させることが可能になる。また、式（１）で表される化合物において、より好ましくは、Ｒ２およびＲ７は、独立に、式（２）で表される置換基である。式（１）で表される化合物において、より好ましくは、Ｒ２およびＲ７は、独立に、炭素数４以上３０以下のアルキル基である。式（１）で表される化合物において、より好ましくは、Ｒ２およびＲ７は、同一である。
【００４２】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｒ３およびＲ６の少なくとも一つは、独立に、式（２）で表される置換基である。Ｒ３およびＲ６の少なくとも一つが、独立に、式（２）で表される置換基である場合には、式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルの絶対値をさらに低減することが可能になる。このため、式（１）で表される化合物の結晶に対してキャリア（正孔または電子）注入をする場合、式（１）で表される化合物の電荷注入障壁をさらに低減することが可能になる。よって、式（１）で表される化合物を用いる有機半導体デバイスを動作させるための閾値電圧の絶対値をさらに低減することが可能になる。また、式（１）で表される化合物において、より好ましくは、Ｒ３およびＲ６は、独立に、式（２）で表される置換基である。さらに、式（１）で表される化合物において、より好ましくは、Ｒ３およびＲ６は、独立に、炭素数４以上３０以下のアルキル基である。式（１）で表される化合物において、より好ましくは、Ｒ３およびＲ６は、同一である。
【００４３】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、式（２）で表される置換基ではないＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、水素原子である。
【００４４】
式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｘ１およびＸ３は、互いに同一である。式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、互いに同一である。式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３の各々は、硫黄原子、セレン原子、またはテルル原子である。式（１）で表される化合物において、好ましくは、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３の各々は、硫黄原子である。
【００４５】
式（１）で表される化合物を、例えば、有機半導体デバイスに含まれる有機半導体層の材料として用いることができる。この場合には、式（１）で表される化合物を、例えば、Ｐ型半導体材料として用いることができる。
【００４６】
式（１）で表わされる化合物の具体例を以下に示す。ただし、式（１）で表わされる化合物は、下記の具体例に限定されるものではない。
【化４】
0006678515.tif 000005
【化５】
0006678515.tif 000006
【化６】
0006678515.tif 000007
【化７】
0006678515.tif 000008
【化８】
0006678515.tif 000009
【化９】
0006678515.tif 000010
【００４７】
［化合物の製造方法］
実施形態に係る式（１）で表される化合物を、公知の合成法を適宜選択すると共に組み合わせることによって、合成することができる。
【００４８】
例えば、式（１）で表される化合物であって、Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３が硫黄原子であると共に少なくともＲ４およびＲ５が水素原子である化合物を、以下に示す合成スキームＡに従って合成することができる。
【化１０】
0006678515.tif 000011
【００４９】
合成スキームＡにおいて、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、それぞれ、式（１）に関して定義されたＲ１、Ｒ２、およびＲ３と同一である。また、合成スキームＡにおいて、Ｒ１’、Ｒ２’、およびＲ３’は、それぞれ、式（１）に関して定義されたＲ８、Ｒ７、およびＲ６と同一である。また、合成スキームＡにおいて、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、独立に、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子のようなハロゲン原子である。
【００５０】
工程Ａ１では、芳香族アミンに対してハロゲン化を実行する。ハロゲン化は、芳香族アミンの１位または２位の水素原子をハロゲンＸ１に交換することでハロゲン化芳香族アミンを生成する。ハロゲン化が臭素化である（Ｘ１＝Ｂｒ）場合、臭素化のための試薬として、例えば、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）または臭素（Ｂｒ２）等を用いることができる。ハロゲン化が塩素化である（Ｘ１＝Ｃｌ）場合、塩素化のための試薬として、例えば、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）または塩素（Ｃｌ２）等を用いることができる。ハロゲン化がヨウ素化である（Ｘ１＝Ｉ）場合、ヨウ素化のための試薬として、例えば、ベンジルトリメチルアンモニウムジクロロヨージド（ＢＴＭＡＩＣｌ２）等を用いることができる。
【００５１】
工程Ａ２では、工程Ａ１で得られたハロゲン化芳香族アミンに対してザンドマイヤー反応を実行する。ザンドマイヤー反応は、工程Ａ１で得られたハロゲン化芳香族アミンにおけるアミノ基をハロゲン化芳香族アミンに含まれるハロゲンＸ１とは異なるハロゲンＸ２に交換することでハロゲンＸ１およびハロゲンＸ２を含む芳香族ハロゲン化物を生成する。ザンドマイヤー反応のための試薬としては、例えば、芳香族アミンから芳香族ジアゾニウム塩を生成するための試薬および芳香族ジアゾニウム塩から芳香族ハロゲン化物を生成するための試薬が用いられる。芳香族アミンから芳香族ジアゾニウム塩を生成するための試薬としては、例えば、亜硝酸ナトリウムのような亜硝酸塩、または、亜硝酸イソアミルまたは亜硝酸ｔ−ブチルのような亜硝酸エステル等を用いることができる。芳香族ジアゾニウム塩から芳香族ハロゲン化物を生成するための試薬としては、例えば、ハロゲンＸ２が塩素（Ｃｌ）である場合における塩化銅（Ｉ）、ハロゲンＸ２が臭素（Ｂｒ）である場合における臭化銅（Ｉ）、または、ハロゲンＸ２がヨウ素（Ｉ）である場合におけるヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウムのようなアルカリ金属ヨウ化物を用いることができる。
【００５２】
工程Ａ３では、工程Ａ２で得られた芳香族ハロゲン化物とアルキンとの間で園頭カップリングを実行する。園頭カップリングは、工程Ａ２で得られた芳香族ハロゲン化物に対してアルキンをクロスカップリングさせて芳香族アセチレンを生成する。例えば、園頭カップリングは、工程Ａ２で得られた芳香族ハロゲン化物に含まれるハロゲンＸ２をアルキニル基に交換することで芳香族アセチレンを生成する。ここで、アルキンとしては、例えば、プロピンのような末端アルキンまたはトリメチルシリルアセチレン等が挙げられる。園頭カップリングのための触媒としては、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）またはジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）のようなパラジウム触媒、ヨウ化銅（Ｉ）のような銅触媒、およびジエチルアミンまたはトリエチルアミンのようなアミン類またはフッ化テトラ-n-ブチルアンモニウム（ＴＢＡＦ）のような塩基を用いることができる。
【００５３】
工程Ａ４では、工程Ａ３で得られた芳香族アセチレンに対して閉環反応を実行する。閉環反応は、工程Ａ３で得られた芳香族アセチレンに含まれるアルキニル基およびハロゲン（例えば、ハロゲンＸ１）を硫化物イオンと反応させることでチオフェン環を形成する。その結果、工程Ａ４では、ベンゾチオフェン化合物を生成する。閉環反応のための試薬としては、例えば、硫化ナトリウムのような硫化物イオンを含む塩を用いることができる。
【００５４】
工程Ａ５では、工程Ａ４で得られたベンゾチオフェン化合物に対してハロゲン化を実行する。ハロゲン化は、ベンゾチオフェン化合物の３位の水素原子をハロゲンＸ３に交換することでハロゲン化ベンゾチオフェン化合物を生成する。ハロゲン化が臭素化である（Ｘ３＝Ｂｒ）場合、臭素化のための試薬として、例えば、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）または臭素（Ｂｒ２）等を用いることができる。ハロゲン化が塩素化である（Ｘ３＝Ｃｌ）場合、塩素化のための試薬として、例えば、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）または塩素（Ｃｌ２）等を用いることができる。ハロゲン化がヨウ素化である（Ｘ３＝Ｉ）場合、ヨウ素化のための試薬として、例えば、ベンジルトリメチルアンモニウムジクロロヨージド（ＢＴＭＡＩＣｌ２）等を用いることができる。
【００５５】
工程Ａ６では、工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物に対して鈴木・宮浦カップリングを実行する。鈴木・宮浦カップリングは、工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物をクロスカップリングさせてビベンゾチオフェン化合物を生成する。より具体的には、鈴木・宮浦カップリングは、工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物におけるハロゲンＸ３の位置でハロゲン化ベンゾチオフェン化合物をクロスカップリングさせることでビベンゾチオフェン化合物を生成する。ここで、工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物として一種類のハロゲン化ベンゾチオフェン化合物を用いる（Ｒ１’、Ｒ２’、およびＲ３’がそれぞれＲ１、Ｒ２、およびＲ３と同一である）場合には、対称的なビベンゾチオフェン化合物を生成する。工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物として二種類以上のハロゲン化ベンゾチオフェン化合物を用いる（少なくともＲ１’がＲ１とは異なるか、Ｒ２’がＲ２とは異なるか、またはＲ３’がＲ３とは異なる）場合には、非対称的なビベンゾチオフェン化合物を生成する。鈴木・宮浦カップリングのための試薬としては、例えば、工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物から有機ホウ素化合物を生成するための試薬および有機ホウ素化合物と工程Ａ５で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物をクロスカップリングさせるための触媒が用いられる。ハロゲン化ベンゾチオフェン化合物から有機ホウ素化合物を生成するための試薬としては、例えば、ビス（ピナコラト）ジボロン等を用いることができる。有機ホウ素化合物とハロゲン化ベンゾチオフェン化合物をクロスカップリングさせるための触媒としては、例えば、金属パラジウムまたは［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）ジクロリドジクロロメタン錯体（１：１）（ＰｄＣｌ２ｄｐｐｆ）のようなパラジウム触媒および炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウム、ナトリウムｔ−ブトキシド、またはカリウムｔ−ブトキシドのような塩基等を用いることができる。
【００５６】
工程Ａ７では、工程Ａ６で得られたビベンゾチオフェン化合物に対してハロゲン化を実行する。ハロゲン化は、ビベンゾチオフェン化合物の２位および２’位の水素原子をハロゲンＸ４に交換することでハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物を生成する。ハロゲン化が臭素化である（Ｘ４＝Ｂｒ）場合、臭素化のための試薬として、例えば、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）または臭素（Ｂｒ２）等を用いることができる。ハロゲン化が塩素化である（Ｘ４＝Ｃｌ）場合、塩素化のための試薬として、例えば、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）または塩素（Ｃｌ２）等を用いることができる。ハロゲン化がヨウ素化である（Ｘ４＝Ｉ）場合、ヨウ素化のための試薬として、例えば、ベンジルトリメチルアンモニウムジクロロヨージド（ＢＴＭＡＩＣｌ２）等を用いることができる。なお、工程Ａ７において、ビベンゾチオフェン化合物の２位の水素原子をハロゲンＸ４に交換する反応およびビベンゾチオフェン化合物の２’位の水素原子をハロゲンＸ４に交換する反応は、一段階または二段階で実行される。
【００５７】
工程Ａ８では、工程Ａ７で得られたハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物に対してハロゲンリチウム交換反応およびビス（フェニルスルホニル）スルフィドを用いる閉環反応を実行する。ハロゲン化リチウム交換反応は、工程Ａ７で得られたハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物における二個のハロゲン原子Ｘ４をリチウム原子に交換する（ジリチオ化）ことで有機リチウム化合物を生成する。ハロゲン化リチウム交換反応のための試薬としては、例えば、ｎ−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）、ｓｅｃ−ブチルリチウム、またはｔ−ブチルリチウムのようなアルキルリチウムまたは金属リチウム等を用いることができる。ハロゲン化リチウム交換反応は、例えば、テトラヒドロフランのような溶媒中で−７８℃の温度の条件で実行される。ビス（フェニルスルホニル）スルフィドを用いる閉環反応は、ハロゲンリチウム交換反応で得られた有機リチウム化合物に含まれるリチウムをビス（フェニルスルホニル）スルフィドと反応させることでチオフェン環を形成する。あるいは、工程Ａ８では、工程Ａ７で得られたハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物に対してチオ酢酸塩を用いる閉環反応を実行する。チオ酢酸塩を用いる閉環反応は、ハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物に含まれるハロゲンＸ４をチオ酢酸塩と反応させることでチオフェン環を形成する。チオ酢酸塩としては、例えば、チオ酢酸カリウムまたはチオ酢酸ナトリウム等が挙げられる。チオ酢酸塩を用いる閉環反応のための触媒としては、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）および１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（ｄｐｐｆ）のような触媒、および、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４）のような塩基等を用いることができる。その結果、目的の化合物（式（１）で表される化合物であって、Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３が硫黄原子であると共に少なくともＲ４およびＲ５が水素原子である化合物）を生成する。
【００５８】
また、例えば、式（１）で表される化合物であって、Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３が硫黄原子であると共に少なくともＲ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のうちの三つおよびＲ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８のうちの三つが水素原子である化合物を、以下に示す合成スキームＢに従って合成することができる。
【化１１】
0006678515.tif 000012
【００５９】
合成スキームＢにおいて、Ｒは、式（１）に関して定義されたＲ１、Ｒ２、Ｒ３、またはＲ４と同一である。また、合成スキームＢにおいて、Ｒ’は、式（１）に関して定義されたＲ５、Ｒ６、Ｒ７、またはＲ８と同一である。また、合成スキームＢにおいて、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、独立に、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子のようなハロゲン原子である。
【００６０】
工程Ｂ１では、ベンゼン環に結合するハロゲンＸ１を含むハロゲン化ベンゾチオフェンとグリニャール試薬ＲＭｇＢｒとの間で熊田・玉尾・コリューカップリングを実行する。熊田・玉尾・コリューカップリングは、ハロゲン化ベンゾチオフェンに対してグリニャール試薬ＲＭｇＢｒをクロスカップリングさせてベンゼン環に結合するＲを含むベンゾチオフェン化合物を生成する。例えば、熊田・玉尾・コリューカップリングは、ハロゲン化ベンゾチオフェンに含まれるハロゲンＸ１をグリニャール試薬に含まれるＲに交換することでベンゼン環に結合するＲを含むベンゾチオフェン化合物を生成する。熊田・玉尾・コリューカップリングのための触媒としては、Ｎｉ（ｄｐｐｐ）Ｃｌ２（ジクロロ［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン］ニッケル（ＩＩ））またはＮｉ（ａｃａｃ）２（ａｃａｃ＝アセチルアセトナート）のようなニッケル触媒、または、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）のようなパラジウム触媒が用いられる。
【００６１】
工程Ｂ２では、上述した工程Ａ５と同様にして、工程Ｂ１で得られたベンゼン環に結合するＲを含むベンゾチオフェン化合物に対してハロゲン化を実行する。ハロゲン化は、上述した工程Ａ５と同様にして、ベンゼン環に結合するＲおよびチオフェン環にハロゲンＸ２を含むハロゲン化ベンゾチオフェン化合物を生成する。
【００６２】
工程Ｂ３では、上述した工程Ａ６と同様にして、工程Ｂ２で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物に対して鈴木・宮浦カップリングを実行する。鈴木・宮浦カップリングは、上述した工程Ａ６と同様にして、一方のベンゼン環に結合するＲおよび他方のベンゼン環に結合するＲ’を含むビベンゾチオフェン化合物を生成する。ここで、工程Ｂ２で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物として一種類のハロゲン化ベンゾチオフェン化合物（ベンゼン環に結合するＲを含むハロゲン化ベンゾチオフェン化合物）を用いる場合には、対称的なビベンゾチオフェン化合物を生成する。工程Ｂ２で得られたハロゲン化ベンゾチオフェン化合物として二種類以上のハロゲン化ベンゾチオフェン化合物（ベンゼン環に結合するＲを含むハロゲン化ベンゾチオフェン化合物およびベンゼン環に結合するＲ’を含むハロゲン化ベンゾチオフェン化合物など）を用いる場合には、非対称的なビベンゾチオフェン化合物を生成する。
【００６３】
工程Ｂ４では、上述した工程Ａ７と同様にして、工程Ｂ３で得られたビベンゾチオフェン化合物に対してハロゲン化を実行する。ハロゲン化は、上述した工程Ａ７と同様にして、一方のベンゼン環に結合するＲおよび他方のベンゼン環に結合するＲ’および両方のチオフェン環に結合するハロゲンＸ３を含むハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物を生成する。
【００６４】
工程Ｂ５では、上述した工程Ａ８と同様にして、工程Ｂ４で得られたハロゲン化ビベンゾチオフェン化合物に対してハロゲンリチウム交換反応およびビス（フェニルスルホニル）スルフィドを用いる閉環反応、または、チオ酢酸塩を用いる閉環反応を実行する。ハロゲンリチウム交換反応およびビス（フェニルスルホニル）スルフィドを用いる閉環反応、または、チオ酢酸塩を用いる閉環反応は、上述した工程Ａ８と同様にして、チオフェン環を形成する。その結果、目的の化合物（式（１）で表される化合物であって、Ｘ１、Ｘ２および、Ｘ３が硫黄原子であると共に少なくともＲ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のうちの三つおよびＲ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８のうちの三つが水素原子である化合物）を生成する。
【００６５】
合成スキームＢは、合成スキームＢに含まれる工程の数が合成スキームＡに含まれる工程の数より少ない点で、合成スキームＡよりも好ましい。
【００６６】
化合物の具体的な合成法または合成条件については、後述の合成例の記載を参照することができる。後述の合成例に記載された化合物の具体的な合成法または合成条件を当業者に自明な範囲内で適宜変更したり最適化したりすることができる。式（１）で表される化合物を、例えば、非特許文献１に記載されたＢＢＴＴの製造方法を応用することによっても合成することが可能である。
【００６７】
合成された化合物を、高速液体クロマトグラフィーのようなクロマトグラフィーまたは再結晶、蒸留、または昇華のような精製法によって精製することが好ましい。このような精製法を繰り返し用いること、または、複数の精製法を組み合わせることが好ましい。
【００６８】
[組成物]
実施形態に係る組成物は、式（１）で表される化合物および式（１）で表される化合物を溶解させる溶媒を含む。
【００６９】
式（１）で表される化合物を溶解させる溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロエタン、またはトリクロロエタンのようなハロゲン系溶媒、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ピリジン、またはキノリンのような芳香族化合物系溶媒、シクロヘキサン、デカリン、またはシクロオクタジエンのような炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、またはシクロヘキサノンのようなケトン性溶媒、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、またはジフェニルエーテルのようなエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルまたはジブチルテレフタレートのようなエステル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトエミド、またはＮ−メチルピロリジノンのようなアミド系溶媒、アセトニトリル、ブチロニトリル、またはベンゾニトリルのようなニトリル系溶媒、または、二硫化炭素、ジメチルスルホキシド、またはスルホランのような硫黄系溶媒等が挙げられる。
【００７０】
実施形態に係る組成物は、式（１）で表される化合物を含むため、キャリア移動度を向上させることが可能になる。また、実施形態に係る組成物が、Ｒ２およびＲ７の少なくとも一つが独立に式（２）で表される置換基である場合における式（１）で表される化合物を含む場合には、キャリア移動度をさらに向上させることが可能になる。また、実施形態に係る組成物が、Ｒ３およびＲ６の少なくとも一つが独立に式（２）で表される置換基である場合における式（１）で表される化合物を含む場合には、キャリア移動度を向上させると共に閾値電圧の絶対値を低減することが可能になる。
【００７１】
実施形態に係る組成物は、式（１）で表される化合物および式（１）で表される化合物を溶解させる溶媒を含むため、実施形態に係る組成物は、溶媒に式（１）で表される化合物が溶解した溶液である。よって、所定の材料に組成物を塗布すると共に乾燥させる塗布法によって、式（１）で表される化合物を含む層を形成することができる。例えば、有機半導体層を含む有機半導体デバイスを製造する際に、塗布法によって、組成物から式（１）で表される化合物を含む有機半導体層を形成することができる。
【００７２】
実施形態に係る組成物は、式（１）で表される化合物および式（１）で表される化合物を溶解させる溶媒に加えて適宜他の成分を含んでもよい。組成物を有機半導体デバイスに含まれる有機半導体層を作製するために用いる場合には、組成物は、他の成分として、ウンデセン酸またはドデセン酸のような脂肪族カルボン酸、ポリエチレン、ポリスチレン、またはポリメチルメタクリレートのような汎用高分子、ポリヘキシルチオフェンまたはポリジヘキシルフルオレンのような導電性高分子、金属フタロシアニン化合物、ペンタセン等の縮合芳香族炭化水素、または１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボキシルジアンヒドライド（ＮＴＣＤＡ）、１１，１１，１２，１２−テトラシアノナフト−２，６−キノジメタン（ＴＣＮＮＱＤ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボキシルジイミド（ＮＴＣＤＩ）、またはフッ素化フタロシアニンのような他の低分子の有機半導体材料等が挙げられる。有機半導体層におけるキャリア移動度を向上させるために、組成物は、好ましくは、汎用高分子、導電性高分子、または他の低分子の有機半導体材料を含む。
【００７３】
［有機半導体デバイス］
実施形態に係る有機半導体デバイスは、式（１）で表される化合物を含む有機半導体層を備える。有機半導体デバイスとしては、例えば、有機薄膜トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子、または有機太陽電池等が挙げられる。
【００７４】
有機薄膜トランジスタは、例えば、ゲート電極と、ゲート電極に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層に設けられた有機半導体層と、有機半導体層に設けられたソース電極と、有機半導体層に設けられたドレイン電極とを備える電界効果型トランジスタである。有機薄膜トランジスタにおいては、ゲート電極に印加するゲート電圧を調整することによって、ソース電極とドレイン電極との間の電流を制御する。式（１）で表される化合物は、Ｐ型半導体材料として、有機半導体層に含まれる。有機薄膜トランジスタの詳細は後述する。
【００７５】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極および一対の電極の間に設けられた発光層および正孔輸送層を含む。一対の電極間にさらに電子輸送層が含まれてもよい。式（１）で表される化合物は、例えば、正孔輸送材料として、正孔輸送層に含まれる。
【００７６】
有機太陽電池は、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極および一対の電極の間に設けられたｎ型半導体層およびｐ型半導体層を含む。式（１）で表される化合物は、ｐ型半導体層に含まれる。
【００７７】
実施形態に係る有機半導体デバイスは、式（１）で表される化合物を含む有機半導体層を備えるため、有機半導体層におけるキャリア移動度を向上させることが可能になる。また、有機半導体層が、Ｒ２およびＲ７の少なくとも一つが独立に式（２）で表される置換基である場合における式（１）で表される化合物を含む場合には、有機半導体層におけるキャリア移動度をさらに向上させることが可能になる。また、有機半導体層が、Ｒ３およびＲ６の少なくとも一つが独立に式（２）で表される置換基である場合における式（１）で表される化合物を含む場合には、有機半導体層におけるキャリア移動度を向上させると共に有機半導体デバイスを動作させるための閾値電圧の絶対値を低減することが可能になる。なお、有機半導体デバイスが、有機薄膜トランジスタである場合には、閾値電圧は、ソース−ドレイン間電流がオフ状態からオン状態になるときのゲート電極に印加される電圧である。
【００７８】
次に、図１、図２、図３および図４を用いて有機薄膜トランジスタの構成の具体例を説明する。
【００７９】
図１は、有機薄膜トランジスタの構成の第１の例を模式的に示す断面図である。図１に示す有機薄膜トランジスタ１は、電界効果型トランジスタであり、基板１１と、基板１１上に設けられたゲート電極１２と、ゲート電極１２のまわりの基板１１上およびゲート電極１２上に設けられたゲート絶縁層１３と、ゲート絶縁層１３上に設けられた有機半導体層１６と、有機半導体層１６上に設けられかつ所定の間隔があけられたソース電極１４およびドレイン電極１５とを含む。式（１）で表される化合物は、有機半導体層１６に含まれる。
【００８０】
図２は、有機薄膜トランジスタの構成の第２の例を模式的に示す断面図である。図２に示す有機薄膜トランジスタ１は、電界効果型トランジスタであり、基板１１と、基板１１上に設けられたゲート電極１２と、ゲート電極１２のまわりの基板１１上およびゲート電極１２上に設けられたゲート絶縁層１３と、ゲート絶縁層１３上に設けられかつ所定の間隔があけられたソース電極１４およびドレイン電極１５と、ソース電極１４およびドレイン電極１５上およびソース電極１４とドレイン電極１５との間の間隔におけるゲート絶縁層１３上に設けられた有機半導体層１６とを含む。式（１）で表される化合物は、有機半導体層１６に含まれる。
【００８１】
図３は、有機薄膜トランジスタの構成の第３の例を模式的に示す断面図である。図３に示す有機薄膜トランジスタ１は、電界効果型トランジスタであり、基板１１と、基板１１上に設けられかつ所定の間隔があけられたソース電極１４およびドレイン電極１５と、ソース電極１４およびドレイン電極１５上およびソース電極１４とドレイン電極１５との間の間隔における基板１１上に設けられた有機半導体層１６と、有機半導体層１６に設けられたゲート絶縁層１３と、ゲート絶縁層１３上かつソース電極１４とドレイン電極１５との間の間隔上に設けられたゲート電極１２とを含む。式（１）で表される化合物は、有機半導体層１６に含まれる。
【００８２】
図４は、有機薄膜トランジスタの構成の第４の例を模式的に示す断面図である。図４に示す有機薄膜トランジスタ１は、電界効果型トランジスタであり、基板１１と、基板１１上に設けられた有機半導体層１６と、有機半導体層１６上に設けられかつ所定の間隔があけられたソース電極１４およびドレイン電極１５と、ソース電極１４およびドレイン電極１５上およびソース電極１４とドレイン電極１５との間の間隔における有機半導体層１６上に設けられたゲート絶縁層１３と、ゲート絶縁層１３上かつソース電極１４とドレイン電極１５との間の間隔上に設けられたゲート電極１２とを含む。式（１）で表される化合物は、有機半導体層１６に含まれる。
【００８３】
（基板）
基板の材料は、特に限定されるものではないが、基板の材料としては、ガラス、シリコン（Ｓｉ）ウェハ、金属酸化物または金属窒化物のような無機化合物、（ＰＥＴ、ＰＥＳ、またはＰＣのような）プラスチックのフィルム、金属基板、またはそれらの複合体または積層体等が挙げられる。なお、基板以外の構成要素によって、有機薄膜トランジスタの構造を十分に支持し得る場合には、基板を省略することも可能である。基板の材料としてシリコンウェハを用いる場合には、シリコンウェハをゲート電極としても用いることができる。また、シリコンウェハの表面を酸化することによって得られる酸化シリコンＳｉＯ２の層をゲート絶縁層として使用することもできる。
【００８４】
（ゲート電極）
ゲート電極の材料は、特に限定されるものではないが、ゲート電極の材料としては、導電性を備えた任意の材料を選択的に用いることができる。ゲート電極の材料としては、例えば、白金、金、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、またはナトリウムのような金属、ＩｎＯ２、ＳｎＯ２、またはＩＴＯのような導電性金属酸化物、樟脳スルホン酸がドープされたポリアニリンまたはパラトルエンスルホン酸がドープされたポリエチレンジオキシチオフェンのようなドープされた導電性高分子、または、カーボンブラック、グラファイト粉、または金属微粒子等をバインダーに分散させることによって得られた導電性複合材料等が挙げられる。これらの材料のいずれか一種を単独で用いてもよく、これらの材料の二種以上を任意の比率および組み合わせで用いてもよい。
【００８５】
ゲート電極を形成する方法は、特に限定されるものではないが、ゲート電極を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、印刷法、またはゾルゲル法等を用いることができる。ゲート電極のパターニングの方法としては、例えば、フォトレジストのパターニングとエッチング液または反応性のプラズマでのエッチングを組み合わせた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、または凸版印刷のような印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法のようなソフトリソグラフィーの手法、またはそれらの方法の組み合わせ等が挙げられる。また、レーザーまたは電子線のようなエネルギー線を照射することによって材料を除去することまたは材料の導電性を変化させることによって、直接ゲート電極のパターンを形成することも可能である。
【００８６】
ゲート電極の厚さは、特に限定されるものではないが、ゲート電極の厚さは、通常０．０１μｍ以上、好ましくは０．０２μｍ以上であり、また、通常２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。
【００８７】
（ゲート絶縁層）
ゲート絶縁層は、ゲート電極とソース電極およびドレイン電極とのオーバーラッピング領域、並びにゲート電極上のチャネル領域を電気的絶縁領域として維持する機能を有する層である。なお、ここで「電気的絶縁」とは、電気伝導度が１０−９Ｓ／ｃｍ以下であることを意味する。
【００８８】
ゲート絶縁層の材料は、特に限定されるものではないが、ゲート絶縁層の材料としては、絶縁性を有する任意の材料を用いることができる。ゲート絶縁層の材料としては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、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、ポリスルホン、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、またはフェノール樹脂のようなポリマーおよびそれらの共重合体、二酸化珪素、酸化アルミニウム、または酸化チタンのような酸化物、ＳｒＴｉＯ３またはＢａＴｉＯ３のような強誘電性酸化物、窒化珪素のような窒化物、硫化物、またはフッ化物のような誘電体、またはそれら誘電体の粒子を分散させたポリマー等が挙げられる。これらの材料のいずれか一種を単独で用いてもよく、これらの材料の二種以上を任意の比率および組み合わせで用いてもよい。
【００８９】
ゲート絶縁層は、ゲート電極への漏れ電流または電界効果トランジスタの低ゲート電圧駆動に関係することから、室温でのゲート絶縁層の電気伝導度は、通常１０−９Ｓ／ｃｍ以下、好ましくは１０−１４Ｓ／ｃｍ以下である。また、ゲート絶縁層の比誘電率は、通常２．０以上、好ましくは２．５以上である。
【００９０】
ゲート絶縁層を形成する方法は、特に限定されるものではないが、ゲート絶縁層は、例えば、未架橋ポリマーの溶液を処理し、乾燥させて未架橋ポリマー層を形成した後、架橋構造を形成して架橋ポリマー層を形成することによって設けられる。未架橋ポリマーの溶液を処理し、乾燥させて未架橋ポリマー層を形成する方法としては、例えば、スピンコーティング、溶液キャスティング、スタンプ印刷、スクリーン印刷、またはジェット印刷のような公知の方法を用いることができる。架橋構造を形成して架橋ポリマー層を形成する方法としては、例えば、１０ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量での紫外線照射、または、加熱処理を用いることができる。なお、例えば、紫外線照射による架橋処理中に、フォトマスク等を使用することによって、架橋ポリマー層のパターニングをすることが可能であり、紫外線未照射の未架橋ポリマー部分を有機溶媒等で容易に除去することができる。このようなパターニング処理を施すことによって、ビアホール構造を表示装置の駆動回路内に構築することが容易となる。
【００９１】
ゲート絶縁層の厚さは、特に限定されるものではない。ゲート絶縁層の厚さは、通常０．０１μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上である。また、ゲート絶縁層の厚さは、通常４μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。
【００９２】
（有機半導体層）
有機半導体層を形成する方法は、特に限定されるものではないが、有機半導体層を、式（１）で表される化合物を用いて溶液から結晶を析出させる方法（再結晶法）により形成することができる。再結晶法において用いる溶媒としては、一般式（１）を溶解させることができる有機溶媒を用いる。そのような有機溶媒としては、例えば、上述した式（１）で表される化合物を溶解させる溶媒が挙げられる。式（１）で表される化合物を、室温でまたは必要な加熱を行いながら、溶媒に溶解して溶液とすることができる。溶液を、通常用いられている方法の中から適宜選択した方法により基板上に塗布することができる（なお、ここでいう基板は、有機半導体層を形成する前の材料を含む概念であり、支持体上に層が形成されているものも含む概念である）。例えば、キャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、またはスプレーコーティングのようなコーティング法、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、または凸版印刷のような印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法のようなソフトリソグラフィーの手法、またはそれらの組み合わせを用いることができる。その後、基板に塗布した溶液から結晶化するとともに必要な加熱および／または減圧を行いながら溶液から溶媒を除去する。このようにして溶液から結晶化する再結晶法により形成した有機半導体層は、真空蒸着法により形成された有機半導体層よりもキャリア移動度が顕著に高くなり、また、オン−オフ比も大きくなる。
【００９３】
また、真空プロセスなどのその他の方法によって有機半導体層を形成してもよい。真空プロセスを用いる場合は、例えば有機半導体材料をルツボまたは金属のボートに入れて真空中で加熱し、有機半導体材料を基板等に付着させる真空蒸着法を用いることができる。この際、真空蒸着法における真空度は、１×１０−３Ｔｏｒｒ以下、好ましくは１×１０−５Ｔｏｒｒ以下である。また、基板温度でトランジスタの特性が変化するので、最適な基板温度を選択することが望ましい。基板温度は、通常０℃以上、好ましくは２００℃以下である。また、蒸着速度は、通常０．０１Å／秒以上、好ましくは０．１Å／秒以上である。また、蒸着速度は、通常１００Å／秒以下、好ましくは１０Å／秒以下である。有機半導体材料を蒸発させる方法としては、加熱の他、加速したアルゴン等のイオンを衝突させるスパッタ法も用いることができる。
【００９４】
有機半導体層の厚さは、特に限定されるものではないが、有機半導体層の厚さは、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上である。有機半導体層の厚さが５ｎｍ以上である場合には、有機半導体層における電流が流れる部分を確保して有機薄膜トランジスタの十分な特性を得ることが可能になる。また、有機半導体層の厚さは、通常１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下である。有機半導体層の厚さが１０μｍ以下である場合には、成膜に必要な材料の量および成膜時間を低減することで有機薄膜トランジスタのコストを低減することが可能になる。また、有機半導体層を流れるオフ電流を低減することで有機薄膜トランジスタのオンオフ比を大きくすることが可能になる。
【００９５】
（ソース電極およびドレイン電極）
ソース電極またはドレイン電極を構成する材料としては、ゲート電極の場合と同様に、導電性を示す任意の材料を選択的に用いることができる。ソース電極またはドレイン電極の材料としては、例えば、上述したゲート電極の材料が挙げられる。ソース電極またはドレイン電極について、上述したゲート電極の材料のいずれか一種を単独で用いてもよく、上述したゲート電極の材料の二種以上を任意の比率および組み合わせで用いてもよい。
【００９６】
ソース電極またはドレイン電極を形成する方法としては、例えば、上述したゲート電極を形成する方法を用いることができる。
【００９７】
ソース電極またはドレイン電極の厚さは、通常０．０１μｍ以上、好ましくは０．０２μｍ以上であり、また、通常２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。
【００９８】
（チャネル）
有機電界型トランジスタは、ソース電極およびドレイン電極で挟まれるチャネル部分の電流をゲート電極により制御して、スイッチング或いは増幅の動作をする。ソース電極とドレイン電極とのギャップ間隔であるチャネル部分の長さは、チャネル長と呼ばれる。ソース電極とドレイン電極との間の幅であるチャネル部分の幅は、チャネル幅と呼ばれる。
【００９９】
チャネル長は、通常１００ｎｍ以上、好ましくは５００ｎｍ以上、より好ましくは１μｍ以上である。また、チャネル長は、通常１ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下である。チャネル長が、１００ｎｍ以上である場合には、オフ電流を低減することでオンオフ比を増加させることが可能になる。チャネル長が１ｍｍ以下である場合には、有機薄膜トランジスタの特性を向上させることが可能になる。なお、ソース電極およびドレイン電極を櫛型電極として構成することにより、チャネル長を増加させることができる。
【０１００】
チャネル幅は、通常５００ｎｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。また、チャネル幅は、通常２０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。チャネル幅が５００ｎｍ以上である場合には、ソース電極およびドレイン電極の間を流れる電流を増加させることが可能になる。チャネル幅が２０ｍｍ以下である場合には、有機薄膜トランジスタの素子の面積を低減することで素子の集積化を改善することが可能になる。
【実施例】
【０１０１】
以下に合成例、測定例、および実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の合成例、測定例、および実施例に示す材料、処理内容、および処理手順等を、本発明の趣旨を逸脱することなく適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は、以下に示す合成例、測定例、および実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
【０１０２】
（合成例１）Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の合成
下記の合成スキームに従って化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８（９）を合成した。
【化１２】
0006678515.tif 000013
【０１０３】
２−ブロモ−４−オクチルアニリン（１）の合成
【化１３】
0006678515.tif 000014
フラスコ内の空気を窒素で置換した。４−オクチルベンゼンアミン（１６．９５ｇ，８２．５ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、３００ｍＬのアセトニトリルを加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ，１５．４４ｇ，８７．０ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、クロロホルムで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン／クロロホルム＝９．５：０．５（体積／体積））で精製し、茶色の液体として化合物１を得た（収率＝２１．７ｇ，９２．５％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．２３（ｓ，１Ｈ），６．９１（ｄｄ，Ｊ＝８．０，２．０Ｈｚ，１Ｈ），６．６９（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），３．９３（ｓ，２Ｈ），２．４７（ｔ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，２Ｈ），１．３８−１．１８（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１０４】
２−ブロモ−１−ヨード−４−オクチルベンゼン（２）の合成
【化１４】
0006678515.tif 000015
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物１（２１．７ｇ，７６．３ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１４０ｍＬの酢酸を加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮａＮＯ２（７．４３ｇ，１０６．８ｍｍｏｌ）および濃硫酸溶液（１００ｍＬ）を加えた。その後、ヨウ化カリウム（２５．３５ｇ，１５２．７ｍｍｏｌ）を水１００ｍＬに溶かすことによって得られたヨウ化カリウム溶液を混合物にゆっくりと滴下し、得られた混合物を室温で１時間および還流しながら５時間撹拌した。得られた溶液に亜硫酸ナトリウム水溶液を加えてクエンチ処理を行い、水および酢酸エチルで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、桃色の液体として化合物２を得た（収率＝２４．３４ｇ，８０．７％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７２（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．４５（ｓ，１Ｈ），６．８１（ｄｄ，Ｊ＝８．３，２．０Ｈｚ，１Ｈ），２．５２（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．３５−１．２０（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１０５】
（（２−ブロモ−４−オクチルフェニル）エチニル）トリメチルシラン（３）の合成
【化１５】
0006678515.tif 000016
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物２（２３．０ｇ，５８．２ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１００ｍＬのＴＨＦおよび５０ｍＬのトリエチルアミンを加えた。その後、溶液にトリメチルシリルアセチレン（６．９４ｇ，７０．７ｍｍｏｌ）を加え、続いて、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２（１．００ｇ，１．４２ｍｍｏｌ）およびＣｕＩ（０．６７ｇ，３．５ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で一晩撹拌した。さらに、得られた物質に炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、水と酢酸エチルで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、橙色の液体として化合物３を得た（収率＝２１．６２ｇ，１００％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．３４（ｓ，１Ｈ），７．３８（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．０４（ｄｄ，Ｊ＝７．９，１．６Ｈｚ，１Ｈ），２．５５（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．４０−１．１５（ｍ，１２Ｈ），０．８９（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ），０．３０−０．２４（ｍ，９Ｈ）。
【０１０６】
６−オクチルベンゾ［ｂ］チオフェン（４）の合成
【化１６】
0006678515.tif 000017
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物３（１９．５ｇ，５３．４ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、３００ｍＬのＮＭＰを加えた。その後、得られた溶液に硫化ナトリウム九水和物（２５．６５ｇ，１０６．８ｍｍｏｌ）を加え、混合物を１９５℃で１２時間撹拌した。得られた溶液を室温まで徐冷した後、溶液に炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、水とクロロホルムで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、橙色の液体として化合物４を得た（収率＝８．３７ｇ，６３．６％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７２（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ），７．６８（ｓ，１Ｈ），７．３４（ｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ，１Ｈ），７．２８（ｄｄ，Ｊ＝５．５，０．８Ｈｚ，１Ｈ），７．１９（ｄｄ，Ｊ＝８．４，１．６Ｈｚ，１Ｈ），２．７２（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．４５−１．１５（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１０７】
３−ブロモ−６−オクチルベンゾ［ｂ］チオフェン（５）の合成
【化１７】
0006678515.tif 000018
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物４（８．２ｇ，３３．３ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１００ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ，６．２３ｇ，３５．０ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で一晩撹拌した。さらに、得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、黄色の液体として化合物５を得た（収率＝７．０ｇ，６４．９％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７２（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ），７．６４（ｓ，１Ｈ），７．３４（ｓ，１Ｈ），７．２９（ｄｄ，Ｊ＝８．３，１．５Ｈｚ，１Ｈ），２．７４（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．４８−１．１４（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１０８】
６，６−ジオクチル−３，３−ビベンゾ［ｂ］チオフェン（６）の合成
【化１８】
0006678515.tif 000019
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物５（７．０ｇ，２１．３ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１００ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、得られた溶液に炭酸カリウム（８．８３ｇ，６３．９ｍｍｏｌ）とＰｄＣｌ２ｄｐｐｆ（０．１７ｇ，０．２１ｍｍｏｌ）とビス（ピナコラト）ジボロン（２．８４ｇ，１１．２ｍｍｏｌ）を加え、混合物を８０℃で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン／クロロホルム＝９．５：０．５（体積／体積））で精製し、黄色の液体として化合物６を得た（収率＝３．９１ｇ，７４．８％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７３（ｓ，２Ｈ），７．６６（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ），７．４４（ｓ，２Ｈ），７．１８（ｄｄ，Ｊ＝８．３，１．５Ｈｚ，２Ｈ），２．７４（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，４Ｈ），１．４７−１．１４（ｍ，２４Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ），ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ４９０．１８［Ｍ＋］，Ｃ３２Ｈ４２Ｓ２についての計算値４９０．２７。
【０１０９】
２−ブロモ−６，６’−ジオクチル−３，３’−ビベンゾ［ｂ］チオフェン（７）の合成
【化１９】
0006678515.tif 000020
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物６（３．９ｇ，７．９４ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１００ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ，３．１ｇ，１７．５ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、黄色の液体として化合物７を得た（収率＝３．３６ｇ，６５．２％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７５（ｓ，１Ｈ），７．６０（ｓ，１Ｈ），７．４５（ｓ，１Ｈ），７．３９（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ），７．３１（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．１５（ｄｄ，Ｊ＝８．４，１．４Ｈｚ，１Ｈ），７．０９（ｄｄ，Ｊ＝８．２，１．６Ｈｚ，１Ｈ），２．８３−２．５６（ｍ，４Ｈ），０．８７−０．８９（ｍ，６Ｈ）。
【０１１０】
２，２’−ジブロモ−６，６’−ジオクチル−３，３’−ビベンゾ［ｂ］チオフェン（８）の合成
【化２０】
0006678515.tif 000021
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物７（３．３ｇ，５．８１ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、４０ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ，１．０９ｇ，６．１５ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、黄色の液体として化合物８を得た（収率＝２．９７ｇ，７８．８％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．６１（ｄ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，２Ｈ），７．１７（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ），７．０９（ｄｄ，Ｊ＝８．３，１．５Ｈｚ，２Ｈ），２．７０（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．４５−１．１５（ｍ，２４Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１１１】
ビス（６−オクチル−１−ベンゾチエノ）［２，３−ｂ；３’，２’−ｄ］チオフェン（Ｕ１−ＤＢＴＴ−８）（９）の合成
【化２１】
0006678515.tif 000022
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物８（１．０ｇ，１．５４ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、４０ｍＬのＴＨＦを加えた。その後、得られた溶液の温度を−７８℃まで冷却した。その後、溶液に２．６５Ｍのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液（１．３ｍＬ，３．４７ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、得られた混合物を−７８℃で１時間撹拌した。その後、得られた混合物にビス（フェニルスルホニル）スルフィド（０．４８ｇ，１．５４ｍｍｏｌ）を加え、混合物を−７８℃で３０分間撹拌した。得られた溶液の温度を室温まで戻した後、溶液を一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、クロロホルムで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン／クロロホルム＝９：１（体積／体積））で精製し、その後クロロホルムとメタノールにより再結晶し、白色固体として化合物９を得た（収率＝０．２８ｇ，３５％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ８．５０（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ），７．７０（ｓ，２Ｈ），７．３８（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．６Ｈｚ，２Ｈ），２．７８（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．４６−１．１４（２４Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１１２】
（合成例２）Ｕ２−ＤＢＴＴ−８の合成
下記の合成スキームに従って化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８（５）を合成した。
【化２２】
0006678515.tif 000023
【０１１３】
５−オクチルベンゾ［ｂ］チオフェン（１）の合成
【化２３】
0006678515.tif 000024
フラスコ内の空気を窒素で置換した。５−ブロモベンゾ［ｂ］チオフェン（１０．４４ｇ，４９．０ｍｍｏｌ）とＮｉ（ｄｐｐｐ）Ｃｌ２（１．２７ｇ，２．３３ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、２００ｍＬのジエチルエーテルを加えた。その後、オクチルマグネシウムブロミドの２．０Ｍジエチルエーテル溶液（３５．２５ｍＬ，７０．５ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下し、混合物を室温で１２時間撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、黒色の液体として化合物１を得た（収率＝１０．０ｇ，８２．９％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７７（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ），７．６２（ｓ，１Ｈ），７．４０（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，１Ｈ），７．２７（ｄｄ，Ｊ＝６．０，０．４Ｈｚ，１Ｈ），７．１８（ｄｄ，Ｊ＝８．０，２．０Ｈｚ，１Ｈ），２．７２（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．４３−１．１４（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１１４】
３−ブロモ−５−オクチルベンゾ［ｂ］チオフェン（２）の合成
【化２４】
0006678515.tif 000025
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物１（１０．１ｇ，４０．６ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１００ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ，７．６ｇ，４２．６ｍｍｏｌ）を加え、得られた混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、無色の液体として化合物２を得た（収率＝１０．５２ｇ，７９．６％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．６２（ｓ，１Ｈ），７．２６（ｄｄ，Ｊ＝７．６，１．６Ｈｚ，２Ｈ），２．７６（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．４１−１．１８（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１１５】
５，５’−ジオクチル−３，３’−ビベンゾ［ｂ］チオフェン（３）の合成
【化２５】
0006678515.tif 000026
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物２（１０．５２ｇ，３２．３ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、１００ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、溶液に炭酸カリウム（１３．４１ｇ，９７．０ｍｍｏｌ）とＰｄＣｌ２ｄｐｐｆ（０．２６ｇ，０．３２ｍｍｏｌ）とビス（ピナコラト）ジボロン（４．３２ｇ，１７．０ｍｍｏｌ）を加え、混合物を８０℃で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、黄色の液体として化合物３を得た（収率＝６．５２ｇ，８２．２３％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．７５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．６２（ｓ，２Ｈ），７．２６（ｄｄ，Ｊ＝７．６，１．６Ｈｚ，４Ｈ），２．７６（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．４１−１．１８（ｍ，２４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１１６】
２，２’−ジブロモ−５，５’−ジオクチル−３，３’−ビベンゾ［ｂ］チオフェン（４）の合成
【化２６】
0006678515.tif 000027
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物３（６．５２ｇ，１３．３ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、５０ｍＬのＤＭＦを加えた。その後、得られた溶液の温度を０℃まで冷却し、溶液にＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ，５．２ｇ，２９．３ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液に水を加え、ヘキサンで抽出し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン）で精製し、黄色の液体として化合物４を得た（収率＝５．０６ｇ，５８．８％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７．８４（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．５４（ｓ，２Ｈ），７．５０（ｓ，２Ｈ），７．２５（ｄｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．３６−１．１６（ｍ，２４Ｈ），０．９０−０．８２（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１１７】
ビス（５−オクチル−１−ベンゾチエノ）［２，３−ｂ；３’，２’−ｄ］チオフェン（Ｕ２−ＤＢＴＴ−８）（５）の合成
【化２７】
0006678515.tif 000028
フラスコ内の空気を窒素で置換した。上記化合物４（４．０ｇ，６．２ｍｍｏｌ）を当該フラスコに入れ、Ｋ３ＰＯ４（１．０１ｇ，８．６８ｇ）、ｄｐｐｆ（０．４８ｇ，０．８７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．５ｇ，０．５５ｍｍｏｌ）、２０ｍＬのアセトン、および２００ｍＬのトルエンを加えた。その後、得られた溶液にＣＨ３ＣＯＳＫ（２．４ｇ，１１．２ｍｍｏｌ）を加え、混合物を還流条件下で一晩撹拌した。得られた溶液の温度を室温まで戻した後、セライトを用いて溶液を濾過した。得られた溶液に対してクロロホルムと水で抽出をし、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。硫酸ナトリウムの水和物を濾過し、濾液を回収し、エバポレーターを用いて濾液から溶媒を留去した。得られた物質をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル，展開溶媒：ヘキサン／クロロホルム＝９．５：０．５（体積／体積））で精製し、その後クロロホルムとメタノールにより再結晶し、白色固体として化合物５を得た（収率＝０．２１ｇ，６．５％）。１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ８．４２（ｓ，２Ｈ），８．０３（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．３４（ｄｄ，Ｊ＝９．３Ｈｚ，２Ｈ），２．８８（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），１．４７−１．１３（ｍ，２４Ｈ），０．８２（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，６Ｈ）。ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ５１９．９５３［Ｍ＋］，Ｃ３２Ｈ４２Ｓ２についての計算値５２０．２３。
【０１１８】
（測定例１）Ｕ１−ＤＢＴＴ−８およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の紫外可視吸収スペクトルの測定
【０１１９】
合成例１で合成した化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８および合成例２で合成した化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８の適量をジクロロメタンに溶解させることで、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の溶液およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の溶液をそれぞれ調製した。石英基板にＵ１−ＤＢＴＴ−８の溶液およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の溶液の適量をそれぞれ塗布して乾燥させることで、それぞれ、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の薄膜を形成した。石英基板上に形成されたＵ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜およびＵ２−ＤＢＴＴ−８について紫外可視光吸収スペクトルを測定した。
【０１２０】
図５Ａは、合成例１で合成した化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８について測定された紫外可視吸収スペクトルを示す図である。図５Ｂは、合成例２で合成した化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８について測定された紫外可視吸収スペクトルを示す図である。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、横軸は、紫外可視光の波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、薄膜の規格化された吸光度を示す。図５Ａに示す紫外可視スペクトルにおいて、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜の吸収端波長は３８４ｎｍであった。図５Ｂに示す紫外可視スペクトルにおいて、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８の薄膜の吸収端波長は３５９ｎｍであった。なお、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜の吸収端波長およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の薄膜の吸収端波長は、それぞれ、３．２３ｅＶおよび３．４５ｅＶのバンドギャップエネルギーに対応する。
【０１２１】
（測定例２）Ｕ１−ＤＢＴＴ−８およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の光電子スペクトルの測定
【０１２２】
合成例１で合成した化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８および合成例２で合成した化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８の適量をジクロロメタンに溶解させることで、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の溶液およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の溶液をそれぞれ調製した。Ｓｉ基板にＵ１−ＤＢＴＴ−８の溶液およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の溶液の適量をそれぞれ塗布して乾燥させることで、それぞれ、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の薄膜を形成した。Ｓｉ基板上に形成されたＵ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜およびＵ２−ＤＢＴＴ−８の薄膜について光電子スペクトルを測定した。
【０１２３】
図６Ａは、合成例１で合成した化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８について測定された光電子スペクトルを示す図である。図６Ｂは、合成例２で合成した化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８について測定された光電子スペクトルを示す図である。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、横軸は、電磁波のエネルギー（ｅＶ）を示し、縦軸は、薄膜から放出された電子の放出率の平方根（ｃｐｓ１／２）を示す。図６Ａに示す光電子スペクトルにおいて、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の薄膜のイオン化ポテンシャルは、−５．４７ｅＶであった。図６Ｂに示す光電子スペクトルにおいて、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８の薄膜のイオン化ポテンシャルは、−５．２８ｅＶであった。
【０１２４】
このように、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８のイオン化ポテンシャル（−５．４７ｅＶ）の絶対値およびＵ２−ＤＢＴＴ−８のイオン化ポテンシャル（−５．２８ｅＶ）の絶対値は、非特許文献１および非特許文献２に記載されたＢＢＴＴのイオン化ポテンシャル（約−５．６４ｅＶ）の絶対値よりも小さかった。その結果、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８またはＵ２−ＤＢＴＴ−８を有機半導体デバイスの有機半導体層に用いた場合には、ＢＢＴＴを有機半導体デバイスの有機半導体層に用いた場合と比較して、有機半導体デバイスの電極との電荷注入障壁が、それに応じて、有機半導体デバイスの閾値電圧の絶対値が、低減されることが期待される。
【０１２５】
また、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８のイオン化ポテンシャル（−５．２８ｅＶ）の絶対値は、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８のイオン化ポテンシャル（−５．４７ｅＶ）の絶対値よりも小さかった。その結果、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を有機半導体デバイスの有機半導体層に用いた場合には、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を有機半導体デバイスの有機半導体層に用いた場合と比較して、有機半導体デバイスの電極との電荷注入障壁が、それに応じて、有機半導体デバイスの閾値電圧の絶対値が、低減されることが期待される。
【０１２６】
（実施例１）Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの製作および評価
【０１２７】
３００ｎｍの熱酸化膜（ＳｉＯ２：Ｃｉ＝１．１１×１０−８Ｆ／ｃｍ２）付きのｎ＋＋−Ｓｉ基板をそれぞれ絶縁層およびゲート電極として用いた。基板サイズは１５ｍｍ×１５ｍｍ角であった。この基板を過酸化水素：硫酸＝１：４（ｖ／ｖ）の溶液が入ったシャーレに漬け、１００℃で６０分間加熱し、基板表面の汚染物質を除去した。その後、多量のイオン交換水で基板の洗浄を行った。次に基板をアセトンおよび２−プロパノールの順でそれぞれ５分間超音波洗浄し、最後にプロパノールで１０分間煮沸洗浄した。その後、基板表面の有機物を除去するため、ＵＶ／Ｏ３洗浄を３０分間行った。東京化成製のｎ−オクチルトリクロロシラン（ＯＴＳ）および溶媒としてトルエンを用い、ＯＴＳ溶液の濃度を１ｍｏｌ／Ｌとした。洗浄した基板をＯＴＳ溶液が入ったシャーレに漬け、アルミホイルで光を遮断して６０℃で１０分間加熱した。浸漬後、アセトンおよび２−プロパノールの順でそれぞれ１０分間超音波洗浄し、最後に２−プロパノールで１０分間煮沸洗浄した。
【０１２８】
アニソールに合成例１で合成したＵ１−ＤＢＴＴ−８を加え、濃度が２ｍｇ／ｍＬとなるように溶液を調製した後、グローブボックス中で基板に溶液のドロップキャストをした後、グローブボックス中で基板に単結晶を約１００μｍ成長させた。基板をグローブボックスから金属チャンバーに搬送して、１０−４Ｐａ以下まで減圧して金属マスクを通してＡｕを真空蒸着した（約０．１ｎｍ／ｓ、５００ｎｍ）。これによって、再結晶法によりＵ１−ＤＢＴＴ−８膜を形成した電界効果型トランジスタ素子を作製した。
【０１２９】
単結晶のチャネル長およびチャネル幅を光学顕微鏡で測定した。Ｕ１−ＤＢＴＴ−８の単結晶のチャネル長およびチャネル幅は、それぞれ、５３．１μｍおよび１．７μｍであった。電界効果型トランジスタ素子について、大気雰囲気下で測定器（Ａｇｉｌｅｎｔ社製、Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  Ｂ１５００）を用いて測定した。
【０１３０】
ドレイン電極に−１００Ｖの固定電圧を印加した状態で、ゲート電圧を＋１０Ｖから−８０Ｖまで掃印してＵ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタのＩＤ−ＶＧ特性を測定した。図７Ａは、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＧ特性を示す図である。図７Ａにおいて、横軸は、ゲート電圧ＶＧ（Ｖ）を示し、白四角で示されたデータについての左の縦軸は、ドレイン電流ＩＤ（Ａ）を示し、黒丸で示されたデータについての右の縦軸は、｜ＩＤ｜１／２（Ａ１／２）を示す。Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの移動度、閾値電圧、およびオン−オフ比（オン電流／オフ電流）は、それぞれ、１６．１ｃｍ２／Ｖｓ、−４５Ｖ、および１０５であった。
【０１３１】
ゲート電圧ＶＧを−６０Ｖから−８０Ｖまで１０Ｖステップで制御しながらドレイン電圧ＶＤを０Ｖから−８０Ｖまで掃印してＵ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタのＩＤ−ＶＤ特性を測定した。図７Ｂは、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＤ特性を示す図である。図７Ｂにおいて、横軸は、ドレイン電圧ＶＤ（Ｖ）を示し、縦軸は、ドレイン電流ＩＤ（Ａ）を示す。図７Ｂに示すように、Ｕ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタのＩＤ−ＶＤ特性は、飽和領域におけるドレイン電圧ＶＤに対して概ね一定のドレイン電流ＩＤを示した。
【０１３２】
（実施例２）Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの製作および評価
合成例１で合成したＵ１−ＤＢＴＴ−８のかわりに合成例２で合成したＵ２−ＤＢＴＴ−８を用いて、同様に再結晶法で電界効果型トランジスタを作製して評価した。Ｕ２−ＤＢＴＴ−８の単結晶のチャネル長およびチャネル幅は、それぞれ、５３．０μｍおよび２．６μｍであった。
【０１３３】
ドレイン電極に−１００Ｖの固定電圧を印加した状態で、ゲート電圧を０Ｖから−８０Ｖまで掃印してＵ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタのＩＤ−ＶＧ特性を測定した。図８Ａは、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＧ特性を示す図である。図８Ａにおいて、横軸は、ゲート電圧ＶＧ（Ｖ）を示し、白四角で示されたデータについての左の縦軸は、ドレイン電流ＩＤ（Ａ）を示し、黒丸で示されたデータについての右の縦軸は、｜ＩＤ｜１／２（Ａ１／２）を示す。Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの移動度、閾値電圧、およびオン−オフ比（オン電流／オフ電流）は、それぞれ、１．７ｃｍ２／Ｖｓ、−２０Ｖ、および１０４であった。
【０１３４】
ゲート電圧ＶＧを−３０Ｖから−８０Ｖまで１０Ｖステップで制御しながらドレイン電圧ＶＤを０Ｖから−８０Ｖまで掃印してＵ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタのＩＤ−ＶＤ特性を測定した。図８Ｂは、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタについて測定したＩＤ−ＶＤ特性を示す図である。図８Ｂにおいて、横軸は、ドレイン電圧ＶＤ（Ｖ）を示し、縦軸は、ドレイン電流ＩＤ（Ａ）を示す。図８Ｂに示すように、Ｕ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタのＩＤ−ＶＤ特性は、飽和領域におけるドレイン電圧ＶＤに対して概ね一定のドレイン電流ＩＤを示した。
【０１３５】
実施例１におけるＵ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの移動度（１６．１ｃｍ２／Ｖｓ）および実施例２におけるＵ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの移動度（１．７ｃｍ２／Ｖｓ）のいずれもが、非特許文献１および非特許文献２に記載されたＢＢＴＴを用いた電界効果型トランジスタの移動度（０．２０〜０．６０ｃｍ２Ｖ−１ｓ−１）よりも高かった。このように、実施例１における化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８および実施例２における化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８は、非特許文献１および非特許文献２に記載された化合物ＢＢＴＴと比較して、キャリア移動度を向上させることが可能な化合物であることを確認することができた。
【０１３６】
また、実施例１におけるＵ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの移動度（１６．１ｃｍ２／Ｖｓ）は、実施例２におけるＵ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの移動度（１．７ｃｍ２／Ｖｓ）よりも高かった。このように、実施例１における化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８は、実施例２における化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８と比較して、キャリア移動度をさらに向上させることが可能な化合物であることを確認することができた。その結果、実施例１における化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８は、非特許文献１および非特許文献２に記載された化合物ＢＢＴＴのみならず実施例２における化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８と比較して、キャリア移動度をさらに向上させることが可能な化合物であることを確認することができた。
【０１３７】
また、実施例２におけるＵ２−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの閾値電圧（−２０Ｖ）の絶対値は、実施例１におけるＵ１−ＤＢＴＴ−８を用いた電界効果型トランジスタの閾値電圧（−４５Ｖ）の絶対値よりも低かった。このように、実施例２における化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８は、実施例１における化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８と比較して、閾値電圧の絶対値を低減することが可能な化合物であることを確認することができた。その結果、実施例２における化合物Ｕ２−ＤＢＴＴ−８は、非特許文献１および非特許文献２に記載された化合物ＢＢＴＴと比較して、キャリア移動度を向上させることが可能な化合物であると共に、実施例１における化合物Ｕ１−ＤＢＴＴ−８と比較して、閾値電圧の絶対値を低減することが可能な化合物であることを確認することができた。
【０１３８】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  有機薄膜トランジスタ
１１  基板
１２  ゲート電極
１３  ゲート絶縁層
１４  ソース電極
１５  ドレイン電極
１６  有機半導体層
【図１】
0006678515.tif 000031
【図２】
0006678515.tif 000032
【図３】
0006678515.tif 000033
【図４】
0006678515.tif 000034
【図５Ａ】
0006678515.tif 000035
【図５Ｂ】
0006678515.tif 000036
【図６Ａ】
0006678515.tif 000037
【図６Ｂ】
0006678515.tif 000038
【図７Ａ】
0006678515.tif 000039
【図７Ｂ】
0006678515.tif 000040
【図８Ａ】
0006678515.tif 000041
【図８Ｂ】
0006678515.tif 000042