(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｃ）を含有する有機半導体組成物であって：
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー、
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー、
（ｃ）溶媒；
前記有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と前記絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
前記有機半導体組成物中における上記有機半導体ポリマーの含有量Ｃ１質量％と上記絶縁性ポリマーの含有量Ｃ２質量％が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｃ１／Ｃ２≦１０
前記有機半導体ポリマーが下記式（１）で表される構造単位を有し、前記絶縁性ポリマーが下記式（Ｉ−１）で表される構造単位を有し、下記式（１）で表される構造単位の溶解度パラメータと下記式（Ｉ−１）で表される構造単位の溶解度パラメータの差の絶対値が５．０ＭＰａ１／２以下である、有機半導体組成物。
【化１】
0006651606.tif 000048
式（１）中、Ｄは、環構成原子として窒素原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子から選ばれる原子を少なくとも１つ有する単環構造もしくは縮合多環構造の芳香族複素環を有する基、又は、縮合多環芳香族炭化水素環を有する基を示す。
Ａは、下記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）のいずれかで表される構造を有する基を示す。
【化２】
0006651606.tif 000049
式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）中、
ＸＡは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＸを示す。ＲＮ及びＲＸは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は下記式（１−１）で表される基を示す。
ＹＡは酸素原子又は硫黄原子を示す。
ＺＡはＣＲＡ２又は窒素原子を示す。
ＷＡはＣ（ＲＡ２）２、ＮＲＡ１、窒素原子、ＣＲＡ２、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。ＲＡ１は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基、下記式（１−１）で表される基又は単結合を示す。ＲＡ２は水素原子、ハロゲン原子、炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は単結合を示す。ＲＡ３は水素原子又は置換基を示す。
＊は上記式（１）のＡ中に組み込まれるための結合部位を示す。
【化３】
0006651606.tif 000050
式（１−１）中、
Ｌａは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ１Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜２０のアルキレン基を示す。
Ａｒは芳香族複素環基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を示す。
Ｌｂは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ２Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜１００のアルキル基を示す。
Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓは水素原子又は置換基を示す。
ｌは１〜５の整数である。
＊は結合部位を示す。
【化４】
0006651606.tif 000051
式（Ｉ−１）中、
Ｒ１〜Ｒ３は水素原子又は置換基を示す。
Ｘ１はＣＲＡ４又は窒素原子を示す。
ＲＡ４は水素原子又は置換基を示す。
【請求項２】
前記式（１）中のＤが下記式（Ｄ−１）で表される基である、請求項１に記載の有機半導体組成物。
【化５】
0006651606.tif 000052
式（Ｄ−１）中、
Ｘｄは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＤ１を示す。ＲＤ１は有機基を示す。
Ｚｄは窒素原子又はＣＲＤ２を示す。ＲＤ２は水素原子又は有機基を示す。
Ｍは単結合であるか、又は、芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、アルケニレン基、アルキニレン基もしくはこれらの基を２つ以上組み合わせてなる２価の基を示す。
ｐ及びｑは０〜４の整数を示す。
＊は式（１）で表される構造単位中に組み込まれるための結合部位を示す。
【請求項３】
前記式（１）で表される構造単位が、下記式（２）〜（５）のいずれかで表される構造単位である、請求項１又は２に記載の有機半導体組成物。
【化６】
0006651606.tif 000053
式（２）〜（５）中、
ＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡは、それぞれ、上記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）において説明したＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡと同義である。
Ｘｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑは、それぞれ、上記式（Ｄ−１）において説明したＸｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑと同義である。
【請求項４】
前記絶縁性ポリマー中に含まれる前記式（Ｉ−１）で表される構造単位の一部又は全部が下記式（Ｉ−２）で表される構造単位である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機半導体組成物。
【化７】
0006651606.tif 000054
式（Ｉ−２）中、
Ｒ１１〜Ｒ１３は水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ２１〜Ｒ２５は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はフッ素原子を示す。
【請求項５】
前記有機半導体組成物中の溶媒の溶解度パラメータが１５．０〜３０．０ＭＰａ１／２である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機半導体組成物。
【請求項６】
前記有機半導体組成物の粘度をｐ１とし、当該有機半導体組成物から前記絶縁性ポリマーを除いた組成の組成物の粘度をｐ２とした場合、ｐ１／ｐ２＜５を満たす、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機半導体組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機半導体組成物を用いて有機半導体層を形成することを含む、有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記有機半導体層を、表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下のゲート絶縁層上に形成する、請求項７に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機半導体組成物を用いて形成した膜を、該組成物中の前記絶縁性ポリマーのガラス転移温度よりも高い温度に曝して前記有機半導体層を形成することを含む、請求項７又は８に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
ボトムゲート型有機薄膜トランジスタであって：
該有機薄膜トランジスタの有機半導体層が下記（ａ）及び（ｂ）を含有し、
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー、
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー；
前記有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と前記絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
前記有機半導体層中における前記有機半導体ポリマーの含有量Ｃ３質量％と前記絶縁性ポリマーの含有量Ｃ４質量％が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｃ３／Ｃ４≦１０
前記有機半導体ポリマーが下記式（１）で表される構造単位を有し、前記絶縁性ポリマーが下記式（Ｉ−１）で表される構造単位を有し、下記式（１）で表される構造単位の溶解度パラメータと下記式（Ｉ−１）で表される構造単位の溶解度パラメータの差の絶対値が５．０ＭＰａ１／２以下である、ボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【化８】
0006651606.tif 000055
式（１）中、Ｄは、環構成原子として窒素原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子から選ばれる原子を少なくとも１つ有する単環構造もしくは縮合多環構造の芳香族複素環を有する基、又は、縮合多環芳香族炭化水素環を有する基を示す。
Ａは、下記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）のいずれかで表される構造を有する基を示す。
【化９】
0006651606.tif 000056
式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）中、
ＸＡは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＸを示す。ＲＮ及びＲＸは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は下記式（１−１）で表される基を示す。
ＹＡは酸素原子又は硫黄原子を示す。
ＺＡはＣＲＡ２又は窒素原子を示す。
ＷＡはＣ（ＲＡ２）２、ＮＲＡ１、窒素原子、ＣＲＡ２、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。ＲＡ１は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基、下記式（１−１）で表される基又は単結合を示す。ＲＡ２は水素原子、ハロゲン原子、炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は単結合を示す。ＲＡ３は水素原子又は置換基を示す。
＊は、上記式（１）のＡ中に組み込まれるための結合部位を示す。
【化１０】
0006651606.tif 000057
式（１−１）中、
Ｌａは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ１Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜２０のアルキレン基を示す。
Ａｒは、芳香族複素環基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を示す。
Ｌｂは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ２Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜１００のアルキル基を示す。
Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓは水素原子又は置換基を示す。
ｌは１〜５の整数である。
＊は結合部位を示す。
【化１１】
0006651606.tif 000058
式（Ｉ−１）中、
Ｒ１〜Ｒ３は水素原子又は置換基を示す。
Ｘ１はＣＲＡ４又は窒素原子を示す。
ＲＡ４は水素原子又は置換基を示す。
【請求項１１】
前記式（１）中のＤが下記式（Ｄ−１）で表される基である、請求項１０に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【化１２】
0006651606.tif 000059
式（Ｄ−１）中、
Ｘｄは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＤ１を示す。ＲＤ１は有機基を示す。
Ｚｄは窒素原子又はＣＲＤ２を示す。ＲＤ２は水素原子又は有機基を示す。
Ｍは単結合であるか、又は、芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、アルケニレン基、アルキニレン基もしくはこれらの基を２つ以上組み合わせてなる２価の基を示す。
ｐ及びｑは０〜４の整数を示す。
＊は式（１）で表される構造単位中に組み込まれるための結合部位を示す。
【請求項１２】
前記式（１）で表される構造単位が、下記式（２）〜（５）のいずれかで表される構造単位である、請求項１０又は１１に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【化１３】
0006651606.tif 000060
式（２）〜（５）中、
ＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡは、それぞれ、上記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）において説明したＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡと同義である。
Ｘｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑは、それぞれ、上記式（Ｄ−１）において説明したＸｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑと同義である。
【請求項１３】
前記絶縁性ポリマー中に含まれる上記式（Ｉ−１）で表される構造単位の一部又は全部が下記式（Ｉ−２）で表される構造単位である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【化１４】
0006651606.tif 000061
式（Ｉ−２）中、
Ｒ１１〜Ｒ１３は水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ２１〜Ｒ２５は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はフッ素原子を示す。
【請求項１４】
前記有機半導体ポリマーの表面自由エネルギーをγ１とし、前記絶縁性ポリマーの表面自由エネルギーをγ２とした場合、γ１≦γ２を満たす、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【請求項１５】
前記有機半導体層の上側半分における前記有機半導体ポリマーの含有量をＵＣ１質量％、前記絶縁性ポリマーの含有量をＵＣ２質量％とし、
前記有機半導体層の下側半分における前記有機半導体ポリマーの含有量をＬＣ１質量％、前記絶縁性ポリマーの含有量をＬＣ２質量％とした場合、ＵＣ１、ＵＣ２、ＬＣ１及びＬＣ２が、（ＵＣ１／ＵＣ２）＞（ＬＣ１／ＬＣ２）を満たす、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【請求項１６】
前記ボトムゲート型有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下である、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体組成物、有機薄膜トランジスタの製造方法、及び有機薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のディスプレイや、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＲＦタグ）、メモリ等の論理回路にはスイッチング素子として微小のトランジスタが集積されている。半導体層に有機半導体化合物を用いた有機薄膜トランジスタ（電界効果トランジスタ）は、軽量化が可能で、その製造に印刷プロセスを適用できることから低コスト化も可能で、さらに柔軟性にも優れる。そのため、シリコン系半導体層を有するトランジスタに代わる次世代トランジスタとして注目され、開発が進められている。【０００３】
有機薄膜トランジスタの高性能化にはキャリア移動度の向上が重要な要素となる。キャリア移動度を高めることにより、わずかな電界で高速にスイッチングを行うことができ、処理速度の向上と低消費電力化を実現することが可能となる。この移動度の向上を実現すべく、有機半導体層に用いる有機半導体の化学構造が検討されてきた。例えば特許文献１には、特定の縮合多環構造の芳香族環からなる少なくとも２種の繰り返し単位を有する高分子化合物を半導体活性層に用いることにより、高いキャリア移動度を有する有機薄膜トランジスタが得られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８１０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、ディスプレイの高解像度化や論理回路の高速化に伴い、キャリア移動度の更なる向上が求められている。
本発明は、有機薄膜トランジスタの有機半導体層（半導体活性層）の形成に用いることにより、得られる有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を所望のレベルに高めることができる有機半導体組成物を提供することを課題とする。また本発明は、キャリア移動度に優れた有機薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、有機薄膜トランジスタの有機半導体層を特定構造の有機半導体ポリマーで形成するに際し、分子量がこの有機半導体ポリマーの分子量と特定の関係にある絶縁性ポリマーを、この有機半導体ポリマーの量に対して特定比で共存させることにより、得られる有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を効果的に高めることができ、トランジスタの高性能化が可能になることを見出した。本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ね、完成されるに至ったものである。【０００７】
本発明の上記課題は下記の手段により解決された。
〔１〕
下記（ａ）〜（ｃ）を含有する有機半導体組成物であって：
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー、
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー、
（ｃ）溶媒；
上記有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と上記絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
上記有機半導体組成物中における上記有機半導体ポリマーの含有量Ｃ１質量％と上記絶縁性ポリマーの含有量Ｃ２質量％が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｃ１／Ｃ２≦１０
上記有機半導体ポリマーが下記式（１）で表される構造単位を有し、前記絶縁性ポリマーが下記式（Ｉ−１）で表される構造単位を有し、下記式（１）で表される構造単位の溶解度パラメータと下記式（Ｉ−１）で表される構造単位の溶解度パラメータの差の絶対値が５．０ＭＰａ１／２以下である、有機半導体組成物。
【０００８】
【化１】
0006651606.tif 000002
【０００９】
式（１）中、Ｄは、環構成原子として窒素原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子から選ばれる原子を少なくとも１つ有する単環構造もしくは縮合多環構造の芳香族複素環を有する基、又は、縮合多環芳香族炭化水素環を有する基を示す。
Ａは、下記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）のいずれかで表される構造を有する基を示す。【００１０】
【化２】
0006651606.tif 000003
【００１１】
式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）中、
ＸＡは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＸを示す。ＲＮ及びＲＸは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は下記式（１−１）で表される基を示す。
ＹＡは酸素原子又は硫黄原子を示す。
ＺＡはＣＲＡ２又は窒素原子を示す。
ＷＡはＣ（ＲＡ２）２、ＮＲＡ１、窒素原子、ＣＲＡ２、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。ＲＡ１は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基、下記式（１−１）で表される基又は単結合を示す。ＲＡ２は水素原子、ハロゲン原子、炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は単結合を示す。ＲＡ３は水素原子又は置換基を示す。
＊は上記式（１）のＡ中に組み込まれるための結合部位を示す。【００１２】
【化３】
0006651606.tif 000004
【００１３】
式（１−１）中、
Ｌａは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ１Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜２０のアルキレン基を示す。
Ａｒは芳香族複素環基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を示す。
Ｌｂは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ２Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜１００のアルキル基を示す。
Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓは水素原子又は置換基を示す。
ｌは１〜５の整数である。
＊は結合部位を示す。
【化４】
0006651606.tif 000005
式（Ｉ−１）中、
Ｒ１〜Ｒ３は水素原子又は置換基を示す。
Ｘ１はＣＲＡ４又は窒素原子を示す。
ＲＡ４は水素原子又は置換基を示す。
〔２〕
上記式（１）中のＤが下記式（Ｄ−１）で表される基である、〔１〕に記載の有機半導体組成物。
【００１４】
【化５】
0006651606.tif 000006
【００１５】
式（Ｄ−１）中、
Ｘｄは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＤ１を示す。ＲＤ１は有機基を示す。
Ｚｄは窒素原子又はＣＲＤ２を示す。ＲＤ２は水素原子又は有機基を示す。
Ｍは単結合であるか、又は、芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、アルケニレン基、アルキニレン基もしくはこれらの基を２つ以上組み合わせてなる２価の基を示す。
ｐ及びｑは０〜４の整数を示す。
＊は式（１）で表される構造単位中に組み込まれるための結合部位を示す。
〔３〕
上記式（１）で表される構造単位が、下記式（２）〜（５）のいずれかで表される構造単位である、〔１〕又は〔２〕に記載の有機半導体組成物。【００１６】
【化６】
0006651606.tif 000007
【００１７】
式（２）〜（５）中、
ＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡは、それぞれ、上記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）において説明したＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡと同義である。
Ｘｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑは、それぞれ、上記式（Ｄ−１）において説明したＸｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑと同義である。
【００１９】
〔４〕
上記絶縁性ポリマー中に含まれる上記式（Ｉ−１）で表される構造単位の一部又は全部が下記式（Ｉ−２）で表される構造単位である、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の有機半導体組成物。
【００２０】
【化７】
0006651606.tif 000008
【００２１】
式（Ｉ−２）中、
Ｒ１１〜Ｒ１３は水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ２１〜Ｒ２５は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はフッ素原子を示す。
〔５〕
上記有機半導体組成物中の溶媒の溶解度パラメータが１５．０〜３０．０ＭＰａ１／２である、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の有機半導体組成物。
〔６〕
上記有機半導体組成物の粘度をｐ１とし、当該有機半導体組成物から上記絶縁性ポリマーを除いた組成の組成物の粘度をｐ２とした場合、ｐ１／ｐ２＜５を満たす、〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の有機半導体組成物。
〔７〕
〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の有機半導体組成物を用いて有機半導体層を形成することを含む、有機薄膜トランジスタの製造方法。
〔８〕
上記有機半導体層を、表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下のゲート絶縁層上に形成する、〔７〕に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
〔９〕
〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の有機半導体組成物を用いて形成した膜を、該組成物中の上記絶縁性ポリマーのガラス転移温度よりも高い温度に曝して上記有機半導体層を形成することを含む、〔７〕又は〔８〕に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
〔１０〕
ボトムゲート型有機薄膜トランジスタであって：
該有機薄膜トランジスタの有機半導体層が下記（ａ）及び（ｂ）を含有し、
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー、
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー；
上記有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と上記絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
上記有機半導体層中における上記有機半導体ポリマーの含有量Ｃ３質量％と上記絶縁性ポリマーの含有量Ｃ４質量％が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｃ３／Ｃ４≦１０
上記有機半導体ポリマーが下記式（１）で表される構造単位を有し、前記絶縁性ポリマーが下記式（Ｉ−１）で表される構造単位を有し、下記式（１）で表される構造単位の溶解度パラメータと下記式（Ｉ−１）で表される構造単位の溶解度パラメータの差の絶対値が５．０ＭＰａ１／２以下である、ボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【００２２】
【化８】
0006651606.tif 000009
【００２３】
式（１）中、Ｄは、環構成原子として窒素原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子から選ばれる原子を少なくとも１つ有する単環構造もしくは縮合多環構造の芳香族複素環を有する基、又は、縮合多環芳香族炭化水素環を有する基を示す。
Ａは、下記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）のいずれかで表される構造を有する基を示す。
【００２４】
【化９】
0006651606.tif 000010
【００２５】
式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）中、
ＸＡは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＸを示す。ＲＮ及びＲＸは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は下記式（１−１）で表される基を示す。
ＹＡは酸素原子又は硫黄原子を示す。
ＺＡはＣＲＡ２又は窒素原子を示す。
ＷＡはＣ（ＲＡ２）２、ＮＲＡ１、窒素原子、ＣＲＡ２、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。ＲＡ１は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基、下記式（１−１）で表される基又は単結合を示す。ＲＡ２は水素原子、ハロゲン原子、炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよいアルキル基又は単結合を示す。ＲＡ３は水素原子又は置換基を示す。
＊は、上記式（１）のＡ中に組み込まれるための結合部位を示す。【００２６】
【化１０】
0006651606.tif 000011
【００２７】
式（１−１）中、
Ｌａは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ１Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜２０のアルキレン基を示す。
Ａｒは、芳香族複素環基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を示す。
Ｌｂは炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ２Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜１００のアルキル基を示す。
Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓは水素原子又は置換基を示す。
ｌは１〜５の整数である。
＊は結合部位を示す。
【化１１】
0006651606.tif 000012
式（Ｉ−１）中、
Ｒ１〜Ｒ３は水素原子又は置換基を示す。
Ｘ１はＣＲＡ４又は窒素原子を示す。
ＲＡ４は水素原子又は置換基を示す。
〔１１〕
上記式（１）中のＤが下記式（Ｄ−１）で表される基である、〔１０〕に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【００２８】
【化１２】
0006651606.tif 000013
【００２９】
式（Ｄ−１）中、
Ｘｄは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＤ１を示す。ＲＤ１は有機基を示す。
Ｚｄは窒素原子又はＣＲＤ２を示す。ＲＤ２は水素原子又は有機基を示す。
Ｍは単結合であるか、又は、芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、アルケニレン基、アルキニレン基もしくはこれらの基を２つ以上組み合わせてなる２価の基を示す。
ｐ及びｑは０〜４の整数を示す。
＊は式（１）で表される構造単位中に組み込まれるための結合部位を示す。
〔１２〕
上記式（１）で表される構造単位が、下記式（２）〜（５）のいずれかで表される構造単位である、〔１０〕又は〔１１〕に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【００３０】
【化１３】
0006651606.tif 000014
【００３１】
式（２）〜（５）中、
ＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡは、それぞれ、上記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）において説明したＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡと同義である。
Ｘｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑは、それぞれ、上記式（Ｄ−１）において説明したＸｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑと同義である。
【００３３】
〔１３〕
上記絶縁性ポリマー中に含まれる上記式（Ｉ−１）で表される構造単位の一部又は全部が下記式（Ｉ−２）で表される構造単位である、〔１０〕〜〔１２〕のいずれかに記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【００３４】
【化１４】
0006651606.tif 000015
【００３５】
式（Ｉ−２）中、
Ｒ１１〜Ｒ１３は水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ２１〜Ｒ２５は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はフッ素原子を示す。
〔１４〕
上記有機半導体ポリマーの表面自由エネルギーをγ１とし、上記絶縁性ポリマーの表面自由エネルギーをγ２とした場合、γ１≦γ２を満たす、〔１０〕〜〔１３〕のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
〔１５〕
上記有機半導体層の上側半分における上記有機半導体ポリマーの含有量をＵＣ１質量％、上記絶縁性ポリマーの含有量をＵＣ２質量％とし、
上記有機半導体層の下側半分における上記有機半導体ポリマーの含有量をＬＣ１質量％、上記絶縁性ポリマーの含有量をＬＣ２質量％とした場合、ＵＣ１、ＵＣ２、ＬＣ１及びＬＣ２が、（ＵＣ１／ＵＣ２）＞（ＬＣ１／ＬＣ２）を満たす、〔１０〕〜〔１４〕のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
〔１６〕
上記ボトムゲート型有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下である、〔１０〕〜〔１５〕のいずれか１項に記載のボトムゲート型有機薄膜トランジスタ。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の有機半導体組成物は、有機薄膜トランジスタの有機半導体層の形成に用いることにより、得られる有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を効果的に高めることができる。本発明の有機薄膜トランジスタはキャリア移動度に優れる。また、本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法によれば、キャリア移動度が効果的に高められた有機薄膜トランジスタを得ることができる。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の半導体素子の一例であるボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子の一形態を表す断面模式図である。
【図２】図２は、本発明の半導体素子の一例であるボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子の一形態を表す断面模式図である。
【図３】図３は、本発明の半導体素子の一例であるボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子の別の形態を表す断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の半導体素子の一例であるボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子の別の形態を表す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００３９】
本明細書において、化合物の表示については、化合物そのもののほか、その塩、そのイオンを含む。また、目的とする効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む。
また、置換又は無置換を明記していない化合物については、目的とする効果を損なわない範囲で、任意の置換基を有するものを含む。このことは、置換基及び連結基等（以下、置換基等という）についても同様である。
【００４０】
本明細書おいて、特定の符号で表示された置換基等が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時に規定するときには、特段の断りがない限り、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、複数の置換基等が近接（特に隣接）するとき、特段の断りがない限り、それらが互いに連結して環を形成してもよい。
本明細書において、ポリマー中に同一の表示で表された複数の構造単位が存在する場合は、ポリマー中に存在する各構造単位は同一でも異なっていてもよい。
また、基の炭素原子数（炭素数ともいう。）が限定されている場合、この基の炭素原子数は、特段の断りがない限り、置換基を含めた全炭素原子数を意味する。
本発明において、基が非環状骨格及び環状骨格を形成しうる場合、特段の断りがない限り、この基は、非環状骨格の基と環状骨格の基を含む。例えば、アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及び環状（シクロ）アルキル基を含む。基が環状骨格を形成しうる場合、環状骨格を形成する基の原子数の下限は、この基について具体的に記載した原子数の下限にかかわらず、３以上であり、５以上が好ましい。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態について以下に説明する。
【００４２】
［有機半導体組成物］
本発明の有機半導体組成物（以下、単に「本発明の組成物」という。）は、下記（ａ）〜（ｃ）を含有する。本発明の組成物は下記（ａ）〜（ｃ）に加え、各種添加剤等を含有してもよい。
【００４３】
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー
（ｃ）溶媒
上記（ａ）の有機半導体ポリマーと（ｂ）の絶縁性ポリマーは、これらの分子量及び組成物中の含有量が後述する特定の関係にある。
上記成分（ａ）〜（ｃ）について順に説明する。
【００４４】
＜（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー＞
成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、下記式（１）で表される構造単位を有する。
【００４５】
【化１５】
0006651606.tif 000016
【００４６】
上記式（１）中、Ｄは環構成原子としてＮ、Ｏ、Ｓ及びＳｅから選ばれる原子を少なくとも１つ有する単環構造もしくは縮合多環構造の芳香族複素環を有する基、又は、縮合多環芳香族炭化水素環を有する基を示す。ＤはＡとの関係でドナー性構造単位（電子ドナーユニット）であることが好ましい。逆に、ＡはＤとの関係でアクセプター性構造単位（電子アクセプターユニット）であることが好ましい。
以下、単環構造の芳香族複素環を「単環式芳香族複素環」とも称す。また、縮合多環構造の芳香族複素環を「縮合多環芳香族複素環」とも称す。
【００４７】
Ｄが芳香族複素環を有する基である場合、この芳香族複素環は環構成原子としてＳを少なくとも１つ有することが好ましい。また、Ｄが芳香族複素環を有する場合、Ｄは単環式芳香族複素環が単結合もしくは２価の連結基を介して連結してなる基であるか、又は、単環式芳香族複素環と縮合多環芳香族複素環とが単結合又は２価の連結基を介して連結してなる基であることが好ましい。かかる２価の連結基は共役鎖であることが好ましく、より好ましくはエテニレン基、アリーレン基もしくはヘテロアリーレン基又はこれらの２種以上の組み合わせである。上記２価の連結基がエテニレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基から選ばれる２種以上の組み合わせである場合、アリーレン基（好ましくはフェニレン基又はナフチレン基）とエテニレンの組み合わせが好ましい。Ｄを構成する芳香族複素環の数（縮合多環芳香族複素環の芳香族複素環の数は１とする）は２以上であることが好ましく、２〜６がより好ましく、２〜４がさらに好ましい。また、Ｄを構成する芳香族複素環の数が１である場合、かかる芳香族複素環は縮合多環芳香族複素環であることが好ましい。
【００４８】
Ｄを構成する芳香族複素環が単環式芳香族複素環である場合、５員環又は６員環であることが好ましく、５員環であることがより好ましく、さらに好ましくはチオフェン環又はフラン環であり、特に好ましくはチオフェン環である。また、Ｄを構成する芳香族複素環が縮合多環芳香族複素環である場合、この縮合多環芳香族複素環を構成する単環構造は５員環又は６員環であることが好ましく、５員環であることがより好ましい。Ｄを構成する芳香族複素環が縮合多環芳香族複素環である場合、二環式芳香族複素環であることが好ましい。
【００４９】
Ｄを構成する芳香族複素環は置換基を有した形態でもよく、かかる置換基（以下、「置換基ＤＳ１」という。）として例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子及び下記式（１−１）で表される基を挙げることができる。
置換基ＤＳ１として採り得るアルキル基は、直鎖でも分岐を有してもよく、環状であってもよい。このアルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜２０がより好ましい。このアルキル基は、アルキル基の炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＤ３−から選ばれる基が組み込まれていてもよく、アルキル基の結合部位側の末端に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＤ３−が組み込まれていてもよい。ＲＤ３は後述するＲ１Ｓと同義であり、好ましい形態も同じである。
置換基ＤＳ１として採り得るアルケニル基又はアルキニル基は、直鎖でも分岐を有してもよい。このアルケニル基の炭素数は２〜３０が好ましく、２〜２０がより好ましい。
置換基ＤＳ１として採り得る芳香族炭化水素基の炭素数は６〜３０が好ましい。
置換基ＤＳ１として採り得る芳香族複素環基は単環式芳香族複素環基であることが好ましく、５〜７員環の単環式芳香族複素環基であることがより好ましい。この芳香族複素環基は環構成ヘテロ原子としてＯ、Ｎ、Ｓ及びＳｅから選ばれるヘテロ原子を有することが好ましい。
置換基ＤＳ１として採り得るハロゲン原子はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩであり、ＦまたはＣｌがより好ましく、Ｆが特に好ましい。
置換基ＤＳ１として採り得る式（１−１）で表される基は下記構造の基である。
【００５０】
【化１６】
0006651606.tif 000017
【００５１】
式（１−１）中、Ｌａはアルキレン基を示す。このアルキレン基は炭素鎖中に、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ１Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい炭素数１〜２０のアルキレン基を示す。
本発明において、アルキレン基が炭素鎖中に−Ｏ−を含むとは、アルキレン基の炭素−炭素結合の途中に−Ｏ−が導入されている態様、アルキレン基の一端又は両端に−Ｏ−が導入されている態様、並びに、アルキレン基の炭素−炭素結合の途中及びアルキレン基の一端又は両端に−Ｏ−が導入されている態様を意味する。アルキレン基に−Ｓ−又は−ＮＲ１Ｓ−を含む場合も同様の意味である。また、アルキレン基が−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ１Ｓ−を含む場合、これらの数の合計は少なくとも１つであり、その上限は、特に限定されないが、例えば、５個である。
Ｌａとして採りうるアルキレン基は、直鎖、分岐鎖及び環状のいずれであってもよいが、直鎖又は分岐鎖のアルキレン基であることが好ましい。このアルキレン基の炭素数は、キャリア移動度の観点から、１〜１５であることが好ましく、１〜１０であることが更に好ましい。
Ｌａとして採りうるアルキレン基が分岐鎖である場合には、分岐部分の炭素数については、Ｌａを示すアルキレン基の炭素数に含むものとする。ただし、Ｌａが−ＮＲ１Ｓ−を含み、かつ、このＲ１Ｓが炭素原子を含む場合には、Ｒ１Ｓの炭素数は、Ｌａとして採りうるアルキレン基の炭素数に含めないものとする。
【００５２】
Ａｒは、芳香族複素環基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を示す。
Ａｒとして採りうる芳香族複素環基は、単環の基であっても、２環以上の縮環の基であってもよく、キャリア移動度の観点から単環であることが好ましい。単環の基である場合、その環員数は５〜７員が好ましい。また、芳香族複素環基に含まれる環構成ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子であることが好ましく、硫黄原子であることがより好ましい。
Ａｒとして採りうる炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、ベンゼン環基、ナフタレン環基、又は、３環以上の環が縮合した芳香族炭化水素（例えばフルオレン環）から２以上の水素原子を取り除いた基が挙げられる。これらの中でも、キャリア移動度がより優れたものになるという観点から、ベンゼン環基、又は、ナフタレン環基であることが好ましく、ベンゼン環基であることが好ましい。
【００５３】
Ｌｂはアルキル基を示す。このアルキル基は炭素鎖中に、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ２Ｓ−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。
本発明において、アルキル基が炭素鎖中に−Ｏ−を含むとは、アルキル基の炭素−炭素結合の途中に−Ｏ−が導入されている態様、アルキル基の結合部位側の末端に−Ｏ−が導入されている態様、並びに、アルキル基の炭素−炭素結合の途中及びアルキル基の結合部位側の末端に−Ｏ−が導入されている態様を意味する。アルキル基に−Ｓ−又は−ＮＲ２Ｓ−を含む場合も同様の意味である。また、アルキル基が−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲ２Ｓ−を含む場合、これらの数は少なくとも１つであり、その上限は、特に限定されないが、例えば、５個である。
Ｌｂとして採りうるアルキル基は、直鎖、分岐鎖及び環状のいずれであってもよいが、キャリア移動度の観点から、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であることが好ましく、分岐鎖のアルキル基がより好ましい。また、このアルキル基は、置換基としてハロゲン原子（好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子、より好ましくはフッ素原子）を有するハロゲン化アルキル基であってもよい。
Ｌｂとして採りうるアルキル基の炭素数は、１〜１００であり、９〜１００であることが好ましい。
また、式（１−１）で表される基がＬｂを複数個有する場合、キャリア移動度の観点から少なくとも１つのＬｂが、炭素数９〜１００の上記アルキル基であることが好ましく、２０〜１００の上記アルキル基であることがより好ましく、２０〜４０の上記アルキル基であることが更に好ましい。
Ｌｂとして採りうるアルキル基が分岐鎖である場合には、分岐部分の炭素数については、Ｌｂとして採りうるアルキル基の炭素数に含むものとする。ただし、Ｌｂが−ＮＲ２Ｓ−を含み、かつ、このＲ２Ｓが炭素原子を含む場合には、Ｒ２Ｓの炭素数は、Ｌｂとして採りうるアルキル基の炭素数に含めないものとする。
【００５４】
Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓは、水素原子又は置換基を示す。Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓとして採りうる置換基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基）、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子）、又は、アリール基（好ましくは炭素数６〜２０のアリール基）が挙げられる。これらの中でも、Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓは水素原子又はアルキル基であることが好ましく、アルキル基であることがより好ましい。
【００５５】
Ｌｂが結合するＡｒ（環構成原子）の位置は、特に限定されない。例えば、Ａｒにおいて、Ｌａに対して（Ｌａが結合する環構成原子を１位としたとき）２〜４位が好ましく、少なくとも１つのＬｂが４位に結合していることがより好ましい。
【００５６】
ｌは１〜５の整数であり、１又は２であることが好ましい。ｌが２以上である場合、複数のＬｂは互いに同一でも異なっていてもよい。
式（１−１）において、＊は結合部位を示す。
【００５７】
上記式（１）におけるＤが縮合多環芳香族炭化水素環を有する基である場合、この縮合多環芳香族炭化水素環の炭素数は１０〜２０が好ましい。かかる縮合多環芳香族炭化水素環の好ましい例として、フルオレン環、ナフタレン環、もしくは、３環式又は４環式の縮合多環芳香族炭化水素環を挙げることができ、なかでも、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、クリセン環、又はピレン環が好ましい。
Ｄが縮合多環芳香族炭化水素環を有する基である場合、Ｄ中の縮合多環芳香族炭化水素環の数は１〜６が好ましく、１〜４がより好ましく、１又は２がさらに好ましく、１が特に好ましい。
Ｄは、さらに好ましくは上記縮合多環芳香族炭化水素環からなる基（すなわち縮合多環芳香族炭化水素基）である。
上記芳香族炭化水素基はさらに置換基を有した形態でもよく、かかる置換基（以下、「置換基ＤＳ２」という。）として例えば、アルキル基、ハロゲン原子、及び上記式（１−１）で表される基が挙げられる。置換基ＤＳ２として採り得るアルキル基、ハロゲン原子、及び上記式（１−１）で表される基の好ましい形態は、それぞれ、上記置換基ＤＳ１として採り得るアルキル基、ハロゲン原子、及び上記式（１−１）で表される基の好ましい態様と同じである。
【００５８】
上記式（１）におけるＤは、下記式（Ｄ−１）で表される基であることがより好ましい。
【００５９】
【化１７】
0006651606.tif 000018
【００６０】
上記式（Ｄ−１）中、＊は式（１）の構造単位に組み込まれるための結合部位を示す。ＸｄはＯ、Ｓ、Ｓｅ、又はＮＲＤ１を示し、Ｏ、Ｓ又はＳｅであることが好ましく、Ｓであることがより好ましい。
ＲＤ１は有機基を示す。この有機基は上記式（１−１）で表される基であることも好ましい。ＲＤ１はより好ましくはアルキル基（このアルキル基は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−、及び−ＮＲＤ３−（ＲＤ３は上記Ｒ１Ｓと同義であり、好ましい形態も同じである）のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。このアルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜２０がより好ましい。）、アルキニル基（炭素数１〜３０が好ましい。）、アルケニル基（炭素数２〜３０が好ましい。）、芳香族炭化水素基（炭素数６〜３０が好ましい。）、芳香族複素環基（５〜７員環が好ましい。環構成ヘテロ原子としては、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＳｅが好ましい。）、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩであり、Ｆ又はＣｌがより好ましく、Ｆが特に好ましい。）、又は、上記式（１−１）で表される基であり、アルキル基、ハロゲン原子、または上記式（１−１）で表される基であることがより好ましい。
【００６１】
Ｚｄは窒素原子又はＣＲＤ２を示し、ＣＲＤ２であることが好ましい。ＲＤ２は水素原子又は有機基を示す。この有機基は上記式（１−１）で表される基であることも好ましい。ＲＤ２はより好ましくは水素原子、アルキル基（このアルキル基は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−、及び−ＮＲＤ３−（ＲＤ３は上記Ｒ１Ｓと同義であり、好ましい形態も同じである）のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。このアルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜２０がより好ましい。）、アルキニル基（炭素数２〜３０が好ましい。）、アルケニル基（炭素数２〜３０が好ましい。）、芳香族炭化水素基（炭素数６〜３０が好ましい。）、芳香族複素環基（５〜７員環が好ましい。環構成ヘテロ原子としては、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＳｅが好ましい。）、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩであり、Ｆ又はＣｌがさらに好ましく、Ｆが特に好ましい。）、又は、上記式（１−１）で表される基であり、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、又は上記式（１−１）で表される基であることがより好ましい。
【００６２】
Ｍは、単結合であるか、又は、芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、アルケニレン基、アルキニレン基、もしくは、これらを組み合わせてなる２価の基を示す。
なお、上記式（Ｄ−１）において、括弧内の構造単位及び上記Ｍは、結合軸において回転可能に結合している。
【００６３】
上記Ｍとして採り得る芳香族複素環基は、単環式であっても多環式であってもよい。かかる芳香族複素環基を構成する芳香族複素環としては、上述したＤを構成しうる単環式芳香族複素環又は縮合多環芳香族複素環からなる基が挙げられる。
Ｍとして採り得る芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基が好ましい。かかる芳香族炭化水素基を構成する芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニレン環、フルオレン環、ナフタレン環、その他の３環若しくは４環が縮合した芳香族炭化水素環がより好ましく、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、クリセン環、若しくはピレン環が更に好ましい。
Ｍとして採り得る芳香族複素環基又は芳香族炭化水素基は、置換基を有した形態でもよく、かかる置換基としては、アルキル基（このアルキル基は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＤ３−（ＲＤ３は上記Ｒ１Ｓと同義であり、好ましい形態も同じである）のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。）、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩであり、ＦまたはＣｌがさらに好ましく、Ｆが特に好ましい。）、上記式（１−１）で表される基が挙げられる。
Ｍとして採り得るアルケニレン基としては、炭素数２〜１０のアルケニレン基が好ましく、炭素数２〜４のアルケニレン基がより好ましく、エテニレン基がさらに好ましい。
Ｍとして採り得るアルキニレン基としては、炭素数２〜１０のアルキニレン基が好ましく、炭素数２〜４のアルキニレン基がより好ましく、エチニレン基がさらに好ましい。
【００６４】
ｐおよびｑは０〜４の整数であり、１〜３の整数であることが好ましく、１〜２の整数であることがより好ましい。ｐとｑは同じ値であることが好ましい。また、ｐ＋ｑが２〜４であることが好ましい。
ただし、ｐ＋ｑが０の場合には、Ｍは、環構成原子としてＮ、Ｏ、Ｓ及びＳｅから選ばれるヘテロ原子を少なくとも１つ有する単環式又は多環式の芳香族複素環を有するか、又は、縮合多環芳香族炭化水素環を有することが好ましい。
【００６５】
上記式（１）の構造単位を構成するＤの構造の例を以下に示すが、本発明は以下の例示により限定されるものではない。下記構造式中、水素原子はアルキル基（このアルキル基は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−、および、−ＮＲＤ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。ＲＤ３は上記Ｒ１Ｓと同義であり、好ましい形態も同じである。このアルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜２０がより好ましい。）、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、又は、上記式（１−１）で表される基により置換されていてもよい。＊は式（１）の構造単位中に組み込まれるための結合部位を表す。
【００６６】
【化１８】
0006651606.tif 000019
【００６７】
上記式（１）におけるＡは、下記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）のいずれかで表される芳香族複素環基を示す。下記の各式において、＊は式（１）で表される構造単位を形成する他の基との結合部位を示す。
【００６８】
【化１９】
0006651606.tif 000020
【００６９】
式（Ａ−６）及び式（Ａ−９）において、５員環内の丸破線は、この５員環が芳香族環であることを示す。
式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）中、ＸＡは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はＮＲＸを示し、硫黄原子又はＮＲＸが好ましい。
ＲＮ及びＲＸは、アルキル基又は上記式（１−１）で表される基を示す。ＲＮ及ＲＸとして採りうる上記アルキル基は、後述するＲＡ１として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。ＲＮ及びＲＸとして採り得るアルキル基は、後述するＲＡ１と同様に炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００７０】
ＹＡは酸素原子又は硫黄原子を示し、酸素原子が好ましい。
【００７１】
ＺＡはＣＲＡ２又は窒素原子を示し、ＣＲＡ２が好ましい。
ＲＡ２は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基（このアルキル基は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−、および、−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。）、又は、単結合を示す。ＲＡ２が単結合であるとは、すなわちＲＡ２が他の構造との結合部位となっていることを意味する。
ＲＡ２は、水素原子又は単結合が好ましい。
ＲＡ２がハロゲン原子である場合、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、フッ素原子が好ましい。ＲＡ２が上記アルキル基である場合、炭素数２〜３５のアルキル基が好ましく、炭素数８〜２５のアルキル基がより好ましい。また、上記アルキル基は直鎖でも分岐鎖でもよい。ＲＡ３は、水素原子又は置換基を示す。ＲＡ３として採りうる置換基としては、特に限定されず、上記Ｒ１Ｓ及びＲ２Ｓにおける置換基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００７２】
ＣＲＡ２において、ＲＡ２が単結合である場合、ＣＲＡ２のＣ原子が、上記式（Ａ−５）、（Ａ−１０）及び（Ａ−１１）それぞれにおける結合部位（各式中、＊で示す）となる。
具体的には、上記式（Ａ−５）及び（Ａ−１０）においては、ＺＡを含む環構造において、１つのＺＡがＣＲＡ２であり、かつそのＲＡ２が単結合となる。この単結合を有するＣＲＡ２（炭素原子）が各式において＊で示す結合部位となる。また、式（Ａ−１１）においては、８個のうち２つのＺＡがＣＲＡ２であり、かつそれらのＲＡ２が単結合となる。これらの単結合を有するＣＲＡ２（炭素原子）が式（Ａ−１１）において＊で示す結合部位となる。
【００７３】
ＷＡは、各々独立に、Ｃ（ＲＡ２）２、ＮＲＡ１、窒素原子、ＣＲＡ２、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示し、Ｃ（ＲＡ２）２、ＣＲＡ２又は硫黄原子が好ましく、ＣＲＡ２又は硫黄原子がより好ましい。
ＲＡ１は、アルキル基（このアルキル基は炭素鎖中に−Ｏ−、−Ｓ−、および、−ＮＲＡ３−のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。）、上記式（１−１）で表される基、又は、単結合を示す。ＲＡ１としては、アルキル基又は上記式（１−１）で表される基が好ましい。
ＲＡ１として採りうるアルキル基は直鎖でも分岐鎖でもよい。このアルキル基の炭素数は、２〜３５であることが好ましく、８〜２５であることがより好ましい。
ＷＡにおけるＲＡ２及びＲＡ３は、それぞれ、ＺＡにおけるＲＡ２及びＲＡ３と同義であり、好ましいものも同じである。
【００７４】
上記式（Ａ−６）において、ＷＡを含む２つの環構造それぞれにおいて、１つのＷＡが、下記態様１〜３のいずれかの態様となり、態様１となることが好ましい。
態様１：ＷＡがＣＲＡ２であり、かつそのＲＡ２が単結合である。
態様２：ＷＡがＮＲＡ１であり、かつそのＲＡ１が単結合である。
態様３：ＷＡがＣ（ＲＡ２）２であり、かつそのＲＡ２のうち一方が単結合であり、他方が水素原子、ハロゲン原子又は上記アルキル基である。
上記各態様において、上記単結合を有するＣＲＡ２（炭素原子）、ＮＲＡ１（窒素原子）又はＣ（ＲＡ２）２（炭素原子）が式（Ａ−６）における結合部位（式中、＊で示す）となる。
【００７５】
Ａは、上記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）の中でも、式（Ａ−１）〜式（Ａ−６）、式（Ａ−８）〜式（Ａ−１０）又は式（Ａ−１２）で表される芳香族複素環基であることが好ましく、式（Ａ−１）、式（Ａ−３）、式（Ａ−４）、式（Ａ−６）又は式（Ａ−８）で表される芳香族複素環基であることがより好ましく、式（Ａ−３）で表される芳香族複素環基であることが更に好ましい。
【００７６】
式（Ａ−１）〜式（Ａ−１２）のいずれかで表される芳香族複素環基の例を以下に示すが、本発明は以下の例により限定されない。下記芳香族複素環基において、ＲＮ、ＲＸ及び＊は上述した通りである。
【００７７】
【化２０】
0006651606.tif 000021
【００７８】
上記式（１）で表される構造単位は下記式（２）〜（５）のいずれかで表される構造単位であることが好ましい。
【００７９】
【化２１】
0006651606.tif 000022
【００８０】
式（２）〜（５）中、
ＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡは、それぞれ、上記式（Ａ−１）〜（Ａ−１２）において説明したＲＮ、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡと同義である。
Ｘｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑは、それぞれ、上記式（Ｄ−１）において説明したＸｄ、Ｚｄ、Ｍ、ｐ及びｑと同義である。
【００８１】
上記式（１）で表される構造単位の具体例を以下及び実施例に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００８２】
下記例示化合物中のｍ：ｎは、繰り返し単位のモル比を表す。
【００８３】
【化２２】
0006651606.tif 000023
【００８４】
【化２３】
0006651606.tif 000024
【００８５】
【化２４】
0006651606.tif 000025
【００８６】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、式（１）で表される構造単位を１種単独で含んでもよいし、２種以上含んでもよい。
【００８７】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、式（１）で表される繰り返し単位を２つ以上有する。成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよい。成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、繰り返し単位数（重合度）ｎが２〜９のオリゴマーであってもよく、繰り返し単位数ｎが１０以上の高分子化合物であってもよい。中でも、高分子化合物であることが、キャリア移動度及び得られる有機半導体層の物性の観点から、好ましい。
重合度ｎは、後述する重量平均分子量と、各繰り返し単位の質量とから概算できる。
【００８８】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、上記式（１）で表される構造単位以外の構造単位を有していてもよい。
成分（ａ）の有機半導体ポリマー中、上記式（１）で表される構造単位の含有量は、６０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましい。成分（ａ）の有機半導体ポリマーは上記式（１）で表される構造単位からなるポリマーであることが好ましい。
【００８９】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、キャリア移動度の観点から、重量平均分子量が、２，０００以上であり、１０，０００以上であることがより好ましく、２０，０００以上であることが更に好ましく、３０，０００以上であることが特に好ましく、４５，０００以上であることが最も好ましい。また、溶解度の観点から、重量平均分子量は、１，０００，０００以下であることが好ましく、３００，０００以下であることがより好ましく、２００，０００以下であることが更に好ましく、１５０，０００以下であることが特に好ましい。
さらに成分（ａ）の有機半導体ポリマーは、その重量平均分子量が、後述するように成分（ｂ）の絶縁性ポリマーの重量平均分子量と特定の関係にある。
本発明において、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ法（ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ））法にて測定され、標準ポリスチレンで換算して求められる。具体的には、例えば、ＧＰＣは、ＨＬＣ−８１２１ＧＰＣ（商品名、東ソー社製）を用い、カラムとして、ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨＨＲ−Ｈ（２０）  ＨＴ（商品名、東ソー社製、７．８ｍｍＩＤ×３０ｃｍ）を２本用い、溶離液として１，２，４−トリクロロベンゼンを用いる。また、条件としては、試料濃度を０．０２質量％、流速を１．０ｍＬ／ｍｉｎ、サンプル注入量を３００μＬ、測定温度を１６０℃とし、ＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ）検出器を用いて行う。また、検量線は、東ソー社製の「標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ，ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ」：「Ｆ−１２８」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−２０」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−４」、「Ｆ−２」、「Ｆ−１」、「Ａ−５０００」、「Ａ−２５００」、「Ａ−１０００」、「Ａ−５００」（いずれも商品名）の１２サンプルを用いて、作製する。
【００９０】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーの末端構造は、特に制限はなく、他の繰り返し単位の有無、合成時に使用した基質の種類、又は、合成時のクエンチ剤（反応停止剤）の種類により、一義的に決定されない。末端の構造としては、例えば、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、エチレン性不飽和基、アルキル基、芳香族複素環基（チエニル基が好ましい。）又は芳香族炭化水素基（フェニル基が好ましい。）が挙げられる。
【００９１】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーの合成方法は、特に限定されず、通常の方法を参照して、合成することができる。例えば、ポリマーを構成する各構造単位を導く前駆体化合物を合成し、それぞれの前駆体を、鈴木カップリング反応又はＳｔｉｌｌｅカップリング反応等のクロスカップリング反応させることにより、合成することができる。成分（ａ）の有機半導体ポリマーの合成に際して、例えば、特表２０１０−５２７３２７号公報、特表２００７−５１６３１５号公報、特表２０１４−５１５０４３号公報、特表２０１４−５０７４８８号公報、特表２０１１−５０１４５１号公報、特開２０１０−１８７９０号公報、国際公開第２０１２／１７４５６１号、特表２０１１−５１４３９９号公報、及び、特表２０１１−５１４９１３号公報等の各文献を参考にすることができる。
【００９２】
本発明の有機半導体組成物中、成分（ａ）の有機半導体ポリマーの含有量は、０．００１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０３〜２質量％がさらに好ましい。
【００９３】
＜（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー＞
成分（ｂ）の絶縁性ポリマーは、重量平均分子量が２０００以上で、絶縁性を示すものであれば特に制限なく用いることができる。本発明において「絶縁性ポリマー」とは、体積抵抗値が１０６Ωｃｍ以上のポリマーであって、成分（ａ）の有機半導体ポリマーとは異なるポリマーを意味する。体積抵抗値は下記方法で測定される。
−体積抵抗値の測定方法−
清浄な５０ｍｍ角のガラス基板に、ポリマーを塗布し、厚さ１μｍのポリマー膜を得る。得られた膜について、ロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０型（商品名、三菱マテリアル製）を用いて体積抵抗値を測定する。
【００９４】
成分（ｂ）の絶縁性ポリマーは、エチレン性不飽和結合を有するモノマーが重合してなるポリマーであることが好ましく、より好ましくは下記式（Ｉ−１）で表される構造単位を有することが好ましい。
【００９５】
【化２５】
0006651606.tif 000026
【００９６】
式（Ｉ−１）中、Ｒ１〜Ｒ３は水素原子又は置換基を示す。Ｒ１〜Ｒ３が置換基である場合、かかる置換基としてはアルキル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜６、さらに好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、さらに好ましくはメチル又はエチル）が好ましい。Ｒ１〜Ｒ３はより好ましくは水素原子又はメチルであり、さらに好ましくはＲ１及びＲ２が水素原子でＲ３が水素原子又はメチルの形態である。
【００９７】
Ｘ１はそれぞれ独立にＣＲＡ４又は窒素原子を示す。ＲＡ４は水素原子又は置換基を示す。ＲＡ４として採り得る置換基はアルキル基（好ましくは炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数２〜９、さらに好ましくは炭素数４〜６のアルキル基）、ヒドロキシ基、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜９、さらに好ましくは炭素数４〜６のアルケニル基）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜９、さらに好ましくは炭素数４〜６のアルキニル基）、シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜１２、より好ましくは炭素数３〜９、さらに好ましくは炭素数４〜６のシクロアルキル基、このシクロアルキル基は無置換の形態が好ましい。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜１２、より好ましくは炭素数６〜９、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリール基、このアリール基は無置換の形態が好ましい。）、アラルキル基（好ましくは炭素数７〜１２、より好ましくは炭素数７〜９のアラルキル基）、ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）が好ましく、アルキル基がより好ましい。ＲＡ４は水素原子、ヒドロキシ基又はアルキル基であることがより好ましい。
式（Ｉ−１）中、５つのＸ１の中に窒素原子がある場合、かかる窒素原子の数は１つが好ましい。（すなわち、式（Ｉ−１）中の環構造が含窒素ヘテロ環の場合、ピリジン環が好ましい。）
【００９８】
成分（ｂ）の絶縁性ポリマー中に含まれる上記式（Ｉ−１）で表される構造単位は、その一部又は全部が下記式（Ｉ−２）で表される構造単位であることが好ましい。
【００９９】
【化２６】
0006651606.tif 000027
【０１００】
式（Ｉ−２）中、Ｒ１１〜Ｒ１３は水素原子又はアルキル基を示す。Ｒ１１〜Ｒ１３として採り得るアルキル基は、炭素数が１〜１０が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜４がさらに好ましく、メチル又はエチルであることがさらに好ましい。なかでもＲ１１及びＲ１２が水素原子で、Ｒ１３が水素原子又はメチルであることが好ましい。
【０１０１】
Ｒ２１〜Ｒ２５は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はフッ素原子を示す。Ｒ２１〜Ｒ２５として採り得るアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の好ましい形態は、上記ＲＡ４として採り得るアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の好ましい形態と同じである。
Ｒ２２とＲ２３は互いに連結して環を形成してもよい。形成される環としては、ベンゼン環が好ましい。（すなわち、縮環構造全体としてはナフタレン環となることが好ましい。）
【０１０２】
Ｒ２１〜Ｒ２５が採用しうる上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基は更に置換基を有していても良い。かかる置換基としては、例えば、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基、さらに好ましくはエトキシ基又はメトキシ基）、水酸基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子など）、ニトロ基、アシル基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５、さらに好ましくは炭素数２又は３のアシル基）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５、さらに好ましくは炭素数２又は３のアシルオキシ基）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５、さらに好ましくは炭素数２又は３のアシルアミノ基）、スルホニルアミノ基、ジアルキルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のジアルキルアミノ基、さらに好ましくはジエチルアミノ基又はジメチルアミノ基）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５のアルキルチオ基、さらに好ましくはエチルチオ基又はメチルチオ基）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１５のアリールチオ基、さらに好ましくはフェニルチオ基又はナフチルチオ基）、アラルキルチオ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１５のアラルキルチオ基）、チエニルカルボニルオキシ基、チエニルメチルカルボニルオキシ基、及びピロリドン残基等のヘテロ環残基が挙げられる。
【０１０３】
成分（ｂ）の絶縁性ポリマーを構成する構造単位の具体例を以下に示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。（ｂ）の絶縁性ポリマーは、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよい。
【０１０４】
【化２７】
0006651606.tif 000028
【０１０５】
成分（ｂ）の絶縁性ポリマーは、また、溶解度の観点から、重量平均分子量は、２，０００〜１０，０００，０００であることが好ましく、２，０００〜２,０００，０００以下であることがより好ましく、２，０００〜１,０００，０００以下であることが更に好ましい。
さらに成分（ｂ）の有機半導体ポリマーは、その重量平均分子量が、後述するように成分（ａ）の有機半導体ポリマーの重量平均分子量と特定の関係にある。
【０１０６】
成分（ｂ）の絶縁性ポリマーが上記式（Ｉ−１）で表される構造単位を有する場合、さらに上記式（Ｉ−１）で表される構造単位以外の構造単位を有していてもよい。
成分（ｂ）の絶縁性ポリマー中、上記式（Ｉ−１）で表される構造単位の含有量は、６０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましい。成分（ｂ）の絶縁性ポリマーは式（Ｉ−１）で表される構造単位からなるポリマーであることが特に好ましい。
成分（ｂ）の絶縁性ポリマーは、上記式（Ｉ−１）で表される構造単位からなることも好ましい。
【０１０７】
（成分（ａ）の有機半導体ポリマーと成分（ｂ）の絶縁性ポリマーとの関係）
本発明の組成物中に含まれる成分（ａ）の有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と成分（ｂ）の絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２とが、下記関係式（１ａ）を満たす。Ｍｗ１とＭｗ２は下記関係式（２ａ）満たすことが好ましく、下記関係式（３ａ）を満たすことがより好ましい。
関係式（１ａ）          ０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
関係式（２ａ）          ０．５≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦７
関係式（３ａ）          １≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦５
Ｍｗ１とＭｗ２が上記関係にあることにより、両ポリマーが適度に相溶し、本発明の組成物で形成した有機半導体層において、有機半導体ポリマーの配列規則性をより向上させることができる。
【０１０８】
また、本発明の組成物において、成分（ａ）の有機半導体ポリマーの含有量Ｃ１質量％と成分（ｂ）の絶縁性ポリマーの含有量Ｃ２質量％とが、下記関係式（１ｂ）を満たす。Ｃ１とＣ２は下記関係式（２ｂ）を満たすことが好ましく、下記関係式（３ｂ）を満たすことがより好ましい。
関係式（１ｂ）          ０．１≦Ｃ１／Ｃ２≦１０
関係式（２ｂ）            ０．５≦Ｃ１／Ｃ２≦５
関係式（３ｂ）            １≦Ｃ１／Ｃ２≦３
Ｃ１とＣ２が上記関係にあることにより、絶縁性ポリマーと有機半導体ポリマーとの間に目的の相互作用を生じさせながら、絶縁性ポリマーによるキャリアのホッピング阻害も良好に抑えることが可能になる。
【０１０９】
本発明の組成物中、成分（ｂ）の含有量は０．００１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０３〜２質量％がさらに好ましい。
【０１１０】
成分（ａ）の有機半導体ポリマーが有する、上記式（１）で表される構造単位の溶解度パラメータ（ＳＰ値）と、成分（ａ）の有機半導体ポリマーが好ましく有する、上記式（Ｉ−１）で表される構造単位のＳＰ値は、これらの差の絶対値が７．５ＭＰａ１／２以下が好ましく、５．０ＭＰａ１／２以下がより好ましく、２．５ＭＰａ１／２以下がさらに好ましい。
本発明において、「ＳＰ値」とは、「溶解度パラメータの値」を意味する。本発明におけるＳＰ値とは、ハンセン溶解度パラメータ：A  User’s  Handbook，Second  Edition，C.M.Hansen  (2007)，Taylor  and  Francis  Group，LLC  （ＨＳＰｉＰマニュアル）に記載された式によるハンセン溶解度パラメータである。具体的には、「実践ハンセン溶解度パラメーターＨＳＰｉＰ第３版」（ソフトウエアーバージョン４．０．０５）を用いて、下記式にてＳＰ値を算出する。
（ＳＰ値）２＝（δＨｄ）２＋（δＨｐ）２＋（δＨｈ）２
Ｈｄ ：分散寄与
Ｈｐ ：極性寄与
Ｈｈ ：水素結合寄与
【０１１１】
上記成分（ａ）の有機半導体ポリマーと、上記成分（ｂ）の絶縁性ポリマーとは、これらの特性面においても特定の関係を有することが好ましい。すなわち上記成分（ａ）の有機半導体ポリマーの表面自由エネルギーをγ１とし、成分（ｂ）の絶縁性ポリマーの表面自由エネルギーをγ２とした場合、γ１≦γ２を満たすことが好ましく、γ１＜γ２を満たすことがより好ましい。γ１とγ２が上記の関係にあることにより、有機半導体層中において有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの相溶性を維持しながらも、両ポリマーを適度に偏在化させることができ、有機半導体ポリマーの配列規則性を効果的に高めてキャリア移動度をより向上させることができる。
ポリマーの表面自由エネルギーは通常の方法で測定することができる。すなわち、このポリマーからなる膜（厚さ１００ｎｍ）の接触角を水及びジヨードメタンの双方で測定し、下記Ｏｗｅｎｓの式に代入することで求めることができる（下記は有機溶媒にジヨードメタン（CH2I2）を用いる場合の式である）。
【０１１２】
Ｏｗｅｎｓの式
１＋ｃｏｓθH2O＝２（γSd）1/2（γH2Od）1/2／γH2O,V＋２（γSh）1/2（γH2Oh）1/2／γH2O,V
１＋ｃｏｓθCH2I2＝２（γSd）1/2（γCH2I2d）1/2／γCH2I2,V＋２（γSh）1/2（γCH2I2h）1/2／γCH2I2,V
【０１１３】
ここで、γＨ２Ｏｄ＝２１．８、γCH2I2ｄ＝４９．５、γＨ２Ｏｈ＝５１．０、γCH2I2ｈ＝１．３、γＨ２Ｏ，Ｖ＝７２．８、γCH2I2，Ｖ＝５０．８であり、θＨ２Ｏに水の接触角の測定値、θCH2I2にジヨードメタンの接触角の測定値を代入すると、表面エネルギーの分散力成分γＳｄ、極性成分γＳｈがそれぞれ求まり、その和γＳＶｈ＝γＳｄ＋γＳｈを表面自由エネルギー（ｍＮ／ｍ）として求めることができる。
接触角は、液滴容量を純水、ジヨードメタンとも１μＬとし、滴下後１０秒後に接触角を読み取ることにより測定する。その際、測定雰囲気を温度２３℃、相対湿度５０％とする。
【０１１４】
＜（ｃ）溶媒＞
成分（ｃ）の溶媒は、成分（ａ）の有機半導体ポリマーと成分（ｂ）の絶縁性ポリマーとを所定の濃度で溶解することができれば特に制限されない。かかる溶媒の例としては下記溶媒を挙げることができる。
【０１１５】
ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、アミルベンゼン、デカリン、１−メトキシトルエン、１−メチルナフタレン、１−エチルナフタレン、１，６−ジメチルナフタレン、テトラリンなどの炭化水素化合物、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノンなどのケトン化合物、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、クロロトルエン、１−フルオロナフタレンなどのハロゲン化炭化水素化合物、ピリジン、ピコリン、キノリン、チオフェン、３−ブチルチオフェン、チエノ[２，３−ｂ]チオフェン等の複素環化合物、２−クロロチオフェン、３−クロロチオフェン、２，５−ジクロロチオフェン、３，４−ジクロロチオフェン、２−ブロモチオフェン、３−ブロモチオフェン、２，３−ジブロモチオフェン、２，４−ジブロモチオフェン、２，５−ジブロモチオフェン、３，４−ジブロモチオフェン、３，４−ジクロロ−１，２，５−チアジアゾール等のハロゲン化複素環化合物、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸−２−エチルヘキシル、γ−ブチロラクトン、酢酸フェニルなどのエステル化合物、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール化合物、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、４−エチルアニソール、ジメチルアニソール（２，３−、２，４−、２，５−、２，６−、３，４−、３，５−、３，６−のいずれか）、１，４−ベンゾジオキサンなどのエーテル化合物、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−メチル−２−ピロリドン、１−メチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド化合物又はイミド化合物、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド化合物、リン酸トリメチルなどのリン酸エステル化合物、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル化合物、ニトロメタン、ニトロベンゼンなどのニトロ化合物および／または水を用いることができる。溶媒は単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。印刷法に合わせて適切な溶媒を選ぶことが好ましい。これらの中でも、炭化水素化合物、ハロゲン化炭化水素化合物、複素環化合物、ハロゲン化複素環化合物またはエーテル化合物から選ばれる１種又は２種以上が好ましく、トルエン、キシレン、メシチレン、アミルベンゼン、テトラリン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、１−フルオロナフタレ��、３−クロロチオフェン、及び２，５−ジブロモチオフェンから選ばれる１種又は２種以上がより好ましく、トルエン、キシレン、テトラリン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、１−フルオロナフタレン、３−クロロチオフェン、及び２，５−ジブロモチオフェンから選ばれる１種又は２種以上が特に好ましい。
【０１１６】
上記成分（ｃ）の溶媒は、ＳＰ値が１５．０〜３０．０ＭＰａ１／２であることが好ましく、１５．０〜２３．０ＭＰａ１／２であることがより好ましい。ＳＰ値が上記範囲内にある溶媒を用いることにより、有機半導体ポリマーおよび絶縁性ポリマーに対して高い溶解度を付与することが出来、適切な濃度のインク組成物を調製することができる。
【０１１７】
本発明の組成物中、成分（ｃ）の溶媒の含有量は、６０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。本発明の組成物中、成分（ｃ）の溶媒の含有量は１００質量％未満であり、溶媒を除く残部の一部又は全部が、上記成分（ａ）及び（ｂ）で構成される。
【０１１８】
本発明の組成物において、成分（ｂ）は事実上、増粘作用を有しないことが好ましい。すなわち成分（ｂ）の絶縁性ポリマーは、印刷性を向上させる目的等で添加されるバインダーとして機能するものではない。本発明の組成物の粘度をｐ１とし、この組成物から成分（ｂ）を除いた組成の組成物の粘度をｐ２とした場合、ｐ１／ｐ２＜５を満たすことが好ましく、ｐ１／ｐ２＜３を満たすことがより好ましく、ｐ１／ｐ２＜２を満たすことがさらに好ましい。ｐ１／ｐ２は通常は１以上である。
上記の粘度は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠して測定される値である。
本発明の組成物は、後述するように有機薄膜トランジスタの有機半導体層の形成に用いることにより、得られる有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を効果的に高めることができる。このメカニズムは定かではないが、後述するように、本発明に用いる成分（ｂ）の絶縁性ポリマーと成分（ａ）の有機半導体ポリマーとの相互作用性が影響しているものと考えられる（成分（ｂ）の絶縁性ポリマーによる印刷性の向上作用は事実上認められない）。かかる絶縁性ポリマーの、有機半導体ポリマーとの相互作用に基づくキャリア移動度の向上についてはこれまで知られていなかった。
【０１１９】
（添加剤）
本発明の組成物は、上記成分（ａ）〜（ｃ）の他、各種の添加剤を含有していてもよい。かかる添加剤としては、有機半導体組成物に通常用いられるものを特に制限されることなく用いることができる。
有機半導体組成物中の、添加剤の含有率は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。上記範囲であると、膜形成性に優れる。例えば、添加剤の含有率が上記範囲内にある有機半導体組成物を用いて有機薄膜トランジスタ素子の有機半導体膜を形成すると、膜形成性に優れ、有機薄膜トランジスタ素子のキャリア移動度及び耐熱性がより向上する。
【０１２０】
＜調製方法＞
有機半導体組成物の調製方法としては、特に制限されず、通常の調製方法を採用できる。例えば、溶媒に所定量の各成分を添加して、適宜攪拌処理することにより、本発明の有機半導体組成物を調製することができる。
【０１２１】
［有機薄膜トランジスタの製造方法］
本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法（以下、「本発明の製造方法」という。）は、有機薄膜トランジスタの製造工程において、有機半導体層を、上記成分（ａ）で規定する有機半導体ポリマーと、上記成分（ｂ）で規定する絶縁性ポリマーとで形成することを含む。かかる製造方法には、上述した本発明の組成物を用いる態様と、本発明の組成物を用いない態様の２つの実施態様がある。これらの実施態様について以下に説明する。なお、有機薄膜トランジスタ全体の構造については後述する。
【０１２２】
＜本発明の組成物を用いて有機半導体層を形成する方法＞
本発明の製造方法の一実施形態においては、本発明の組成物を用いて有機半導体層を形成することを含む。より好ましくは、本発明の組成物を塗布して形成した塗布膜を、必要により乾燥後、本発明の組成物に含有される成分（ｂ）の絶縁性ポリマーが有するガラス転移温度（Ｔｇ、℃）よりも高い温度（好ましくはＴｇ超Ｔｇ＋２００℃以下、より好ましくＴｇ＋２０〜Ｔｇ＋１００℃）に曝して有機半導体層を形成する。こうすることで、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーをより適度に相溶させることができる。成分（ｂ）の絶縁性ポリマーが有するガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に曝す時間は、５分間〜３時間とすることが好ましい。
上記各工程は大気雰囲気下で行っても不活性ガス雰囲気下で行ってよく、不活性ガス雰囲気下（実質的に水、酸素を含まない環境下であり、例えば窒素雰囲気下が挙げられる）で行うことが好ましい。
本発明においてＴｇは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定される。より詳細には、示差走査熱量測定装置（Ｘ−ＤＳＣ７０００（商品名、アイティー計測制御（株）製））を用いて、絶縁性ポリマー試料２０ｍｇを測定パンに入れ、これを窒素気流中で速度１０℃／分で３０℃から１２０℃まで昇温して１５分間保持した後、３０℃まで−２０℃／分で冷却する。この後、再度３０℃から２５０℃まで昇温して、ベースラインが低温側から変化し始める温度をガラス転移温度Ｔｇとする。
かかる有機半導体層が設けられる層（有機半導体層に接する、有機半導体層の土台となる層）は、有機薄膜トランジスタの構造により必然的に定まるものである。本発明の好ましい実施形態であるボトムゲート型の場合、ゲート絶縁層（膜）を形成した後、かかるゲート絶縁層上に有機半導体層が設けられる。
本発明の組成物を用いて塗布膜を形成する方法に特に制限はなく、通常の塗布方法を採用することができる。かかる塗布方法の例として、バーコート法、スピンコート法、ディップコート法、ナイフコート法、ドクターブレード法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法又はスクリーン印刷法が挙げられる。更に、特開２０１３−２０７０８５号公報に記載の有機半導体膜の形成方法（いわゆるギャップキャスト法）、国際公開第２０１４／１７５３５１号に記載の有機半導体薄膜の製造方法（いわゆるエッジキャスト法又は連続エッジキャスト法）等も好適に用いることができる。
【０１２３】
この方法で形成する有機半導体層の層厚は、通常は１０〜５００ｎｍであり、２０〜２００ｎｍがより好ましい。
【０１２４】
＜本発明の組成物を用いずに有機半導体層を形成する方法＞
本発明の製造方法の別の実施形態においては、下記（ａ）を溶媒中に溶解してなるインク組成物Ａと、下記（ｂ）を溶媒中に溶解してなるインク組成物Ｂとを、別々に塗布、成膜して有機半導体層を形成すること含む。かかる有機半導体層が設けられる層（有機半導体層に接する、有機半導体層の土台となる層）は、有機薄膜トランジスタの構造により必然的に定まるものである。本発明の好ましい実施形態であるボトムゲート型の場合、ゲート絶縁層（膜）を形成した後、かかるゲート絶縁層上にインク組成物Ａと、インク組成物Ｂとを、別々に（順次に）塗布、成膜し、有機半導体層を形成する。
【０１２５】
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー
但し、上記（ａ）有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と上記（ｂ）絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２が下記関係式（１ａ）を満たす。
０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
Ｍｗ１とＭｗ２が上記関係にあることにより、両ポリマーが接する部位及びその近傍で両ポリマーが適度に相溶しやすくなり、有機半導体層における有機半導体ポリマーの配列規則性をより向上させることができる。
また、有機半導体層の形成において、上記インク組成物Ａを塗布することにより適用される有機半導体ポリマーの塗布量ＣＴ１と上記インク組成物Ｂを塗布することにより適用される絶縁性ポリマーの塗布量ＣＴ２が、質量比で下記関係式（１ｃ）を満たす。
０．１≦ＣＴ１／ＣＴ２≦１０
ＣＴ１とＣＴ２が上記関係にあることにより、絶縁性ポリマーと有機半導体ポリマーとの間に目的の相互作用を生じさせながら、絶縁性ポリマーによるキャリアのホッピング阻害も抑えることが可能になる。
【０１２６】
上記Ｍｗ１とＭｗ２は下記関係式（２ａ）を満たすことが好ましく、下記関係式（３ａ）を満たすことがより好ましい。
関係式（２ａ）          ０．５≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦７
関係式（３ａ）          １≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦５
【０１２７】
上記ＣＴ１とＣＴ２は下記関係式（２ｃ）を満たすことが好ましく、下記関係式（３ｃ）を満たすことがより好ましい。
関係式（２ｃ）            ０．５≦ＣＴ１／ＣＴ２≦５
関係式（３ｃ）            １≦ＣＴ１／ＣＴ２≦３
【０１２８】
この方法において、上記（ａ）の有機半導体ポリマーの構造は、本発明の組成物における成分（ａ）の有機半導体ポリマーの構造と同じであり、好ましい形態も同じである。また上記（ｂ）の絶縁性ポリマーの構造も、本発明の組成物における成分（ｂ）の絶縁性ポリマーの構造と同じであり、好ましい形態も同じである。
この方法において、上記（ａ）の有機半導体ポリマーの重量平均分子量及び上記（ｂ）の絶縁性ポリマーの重量平均分子量の好ましい範囲は、それぞれ、上述した本発明の組成物中に含まれる成分（ａ）の有機半導体ポリマーの重量平均分子量及び上記（ｂ）の絶縁性ポリマーの重量平均分子量の好ましい範囲と同じである。
【０１２９】
この方法において、インク組成物Ｂを塗布した後、必要により乾燥し、インク組成物Ａを塗布することが好ましい。より詳細には、上記インク組成物Ｂを塗布して塗布膜を形成し、必要により乾燥し、次いでその上にインク組成物Ａを塗布して塗布膜を形成することが好ましい。その際、上記インク組成物Ｂ中に含まれる上記絶縁性ポリマーの、上記インク組成物Ａに対する溶解度が１０ｍｇ／１００ｇ以上であることが好ましく、２０ｍｇ／１００ｇ以上であることがより好ましく、３０ｍｇ／１００ｇ以上であることがさらに好ましい。こうすることで、インク組成物Ｂを用いて塗布、成膜された絶縁性ポリマーの一部又は全部が、インク組成物Ａ中に溶解する。結果、得られる有機半導体層において、絶縁性ポリマーと有機半導体ポリマーとが適度に混じり合った状態を作り出すことが可能となり、キャリア移動度をより高めることができる。より好ましくは、上記インク組成物Ａと上記インク組成物Ｂに用いられる溶媒は同一である。
本発明において「溶解度」は、２０℃における溶解度を意味する。
【０１３０】
インク組成物Ａとインク組成物Ｂの塗布方法に特に制限はなく、通常の塗布方法を採用することができる。かかる塗布方法の例として、バーコート法、スピンコート法、ディップコート法、ナイフコート法、ドクターブレード法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法又はスクリーン印刷法が挙げられる。更に、特開２０１３−２０７０８５号公報に記載の有機半導体膜の形成方法（いわゆるギャップキャスト法）、国際公開第２０１４／１７５３５１号に記載の有機半導体薄膜の製造方法（いわゆるエッジキャスト法又は連続エッジキャスト法）等も好適に用いることができる。
【０１３１】
インク組成物Ａ中、上記（ａ）の有機半導体ポリマーの含有量は０．００１〜１０質量％が好ましく、０．００２〜５質量％がより好ましく、０．００３〜２質量％がさらに好ましい。またインク組成物Ｂ中、上記（ｂ）の絶縁性ポリマーの含有量は０．００１〜１０質量％が好ましく、０．００２〜５質量％がより好ましく、０．００３〜２質量％がさらに好ましい。
【０１３２】
より好ましくは、インク組成物Ａ及びインク組成物Ｂを用いて上記の通りゲート絶縁層上に膜を形成した後、かかる膜を、インク組成物Ｂ中に含まれる絶縁性ポリマーが有するガラス転移温度（Ｔｇ、℃）よりも高い温度（好ましくはＴｇ超Ｔｇ＋２００℃以下、より好ましくＴｇ＋２０〜Ｔｇ＋１００℃）に曝して有機半導体層を形成する。こうすることで、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーをより適度に相溶させることができる。
【０１３３】
この方法で形成する有機半導体層の層厚は、通常は１０〜５００ｎｍであり、１０〜２００ｎｍがより好ましい。
【０１３４】
有機薄膜トランジスタの有機半導体層に、上述した有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーを共存させることにより、得られる有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を効果的に高めることができる。その理由は定かではないが、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーとが共存することにより、有機半導体ポリマー単独の場合に比べて有機半導体ポリマーの配列規則性が高められることが一因と考えられる。この配列規則性の向上により、有機半導体ポリマーの主鎖内における構造のゆらぎに起因して生じるキャリア拡散が抑制され、また有機半導体ポリマー鎖間でのキャリアのホッピングが良化するものと推定される。
絶縁性ポリマーの量は多すぎると所望の効果が得られにくくなる。これは、有機半導体ポリマー鎖間のキャリアのホッピングが阻害されやすくなることが一因と考えられる。また、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの重量平均分子量の関係も重要である。両ポリマーの分子量が離れすぎていると、相分離が顕著となり、有機半導体ポリマーの配列規則性を所望のレベルまで高めることが難しくなる傾向がある。
【０１３５】
＜有機薄膜トランジスタ＞
続いて本発明の製造方法で得られる有機薄膜トランジスタの好ましい形態について説明する。
本発明の製造方法で得られる有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴともいう）は、上述した本発明の有機半導体層を有し、更に、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、を有することができる。
本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴは、基板上に、ゲート電極と、有機半導体層と、ゲート電極及び有機半導体層の間に設けられたゲート絶縁層と、有機半導体層に接して設けられ、有機半導体層を介して連結されたソース電極及びドレイン電極とを有する。この有機ＴＦＴ素子においては、有機半導体層とゲート絶縁層が隣接して設けられる。
本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴは、上記各層を備えていればその構造については特に限定されない。例えば、ボトムコンタクト型（ボトムゲート−ボトムコンタクト型及びトップゲート−ボトムコンタクト型）、又は、トップコンタクト型（ボトムゲート−トップコンタクト型及びトップゲート−トップコンタクト型）などのいずれの構造を有していてもよい。本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴは、より好ましくは、ボトムゲート−ボトムコンタクト型又はボトムゲート−トップコンタクト型（これらを総称してボトムゲート型という。）である。
以下、本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴの一例について、図面を参照して説明する。
【０１３６】
（ボトムゲート−ボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタ）
図１は、本発明の半導体素子の一例であるボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機ＴＦＴ１００の断面模式図である。
有機ＴＦＴ１００は、図１に示されるように、基板（基材）１０と、ゲート電極２０と、ゲート絶縁膜３０と、ソース電極４０及びドレイン電極４２と、有機半導体膜５０と、封止層６０とを、この順で、有する。
以下、基板（基材）、ゲート電極、ゲート絶縁層（膜）、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層（膜）及び封止層、並びに、それぞれの作製方法について詳述する。
【０１３７】
−基板−
基板は、後述するゲート電極、ソース電極及びドレイン電極等を支持する役割を果たす。
基板の種類は、特に制限されず、例えば、プラスチック基板、シリコン基板、ガラス基板又はセラミック基板等が挙げられる。中でも、汎用性、各デバイスへの適用性及びコストの観点から、シリコン基板、ガラス基板又はプラスチック基板であることが好ましい。
基板の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０ｍｍ以下であるのが好ましく、２ｍｍ以下であるのが更に好ましく、１．５ｍｍ以下であるのが特に好ましい。一方、０．０１ｍｍ以上であるのが好ましく、０．０５ｍｍ以上であるのが更に好ましい。
【０１３８】
−ゲート電極−
ゲート電極は、有機ＴＦＴ素子のゲート電極として用いられている通常の電極を特に制限されることなく適用できる。
ゲート電極を形成する材料（電極材料）としては、特に限定されず、例えば、金、銀、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、コバルト、チタン、白金、マグネシウム、カルシウム、バリウム若しくはナトリウム等の金属、ＩｎＯ２、ＳｎＯ２若しくはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン若しくはポリジアセチレン等の導電性高分子、シリコン、ゲルマニウム若しくはガリウム砒素等の半導体、又は、フラーレン、カーボンナノチューブ若しくはグラファイト等の炭素材料等が挙げられる。中でも、上記金属が好ましく、銀又はアルミニウムがより好ましい。
ゲート電極の厚みは、特に限定されないが、２０〜２００ｎｍであることが好ましい。
ゲート電極は、シリコン基板のように上記基板として機能するものでもよく、この場合、上記基板はなくてもよい。
【０１３９】
ゲート電極を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、基板上に、上述の電極材料を真空蒸着（以下単に、蒸着ともいう）又はスパッタする方法、上述の電極材料を含有する電極形成用組成物を塗布又は印刷する方法等が挙げられる。また、電極をパターニングする場合、パターニング方法としては、例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷若しくは凸版印刷（フレキソ印刷）等の印刷法、フォトリソグラフィー法又はマスク蒸着法等が挙げられる。
【０１４０】
−ゲート絶縁層−
ゲート絶縁層は、ゲート電極と有機半導体層との間に設けられ、絶縁性を有する層であれば特に限定されず、単層であってもよいし、多層であってもよい。
ゲート絶縁層は、絶縁性の材料で形成されるのが好ましく、絶縁性の材料として、例えば、有機高分子などの有機材料、無機酸化物などの無機材料等が好ましく挙げられる。取り扱い性などの点から、基板にプラスチック基板やガラス基板を用いる場合には有機材料を用いることが好ましい。
有機高分子及び無機酸化物等は、絶縁性を有するものであれば特に限定されず、薄膜、例えば厚み１μｍ以下の薄膜を形成できるものが好ましい。
有機高分子及び無機酸化物は、ぞれぞれ、１種を用いても、２種以上を併用してもよい。また、ゲート絶縁層は、それぞれ後述する有機高分子と無機酸化物とを混合させたハイブリッド層としてもよい。
【０１４１】
有機高分子としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルフェノール、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレートに代表されるポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＣＹＴＯＰに代表される環状フルオロアルキルポリマー、ポリシクロオレフィン、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリベンゾオキサゾール、エポキシ樹脂、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）に代表されるポリオルガノシロキサン、ポリシルセスキオキサン又はブタジエンゴム等が挙げられる。また、上記の他にも、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、シンナメート樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシリレン樹脂等の熱硬化性樹脂も挙げられる。
有機高分子は、アルコキシシリル基やビニル基、アクリロイルオキシ基、エポキシ基、メチロール基等の反応性置換基を有する化合物と併用することもできる。
【０１４２】
有機高分子でゲート絶縁層を形成する場合、ゲート絶縁層の耐溶媒性や絶縁耐性を増す目的等で、有機高分子を架橋し、硬化させることも好ましい。架橋は、光、熱又はこれら双方を用いて、酸又はラジカルを発生させることにより、行うのが好ましい。
【０１４３】
ラジカルにより架橋する場合、光又は熱によりラジカルを発生させるラジカル発生剤として、例えば、特開２０１３−２１４６４９号公報の［０１８２］〜［０１８６］に記載の熱重合開始剤（Ｈ１）及び光重合開始剤（Ｈ２）、特開２０１１−１８６０６９号公報の［００４６］〜［００５１］に記載の光ラジカル発生剤、特開２０１０−２８５５１８号公報の［００４２］〜［００５６］に記載の光ラジカル重合開始剤等を好適に用いることができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、特開２０１３−２１４６４９号公報の［０１６７］〜［０１７７］に記載の「数平均分子量（Ｍｎ）が１４０〜５，０００であり、架橋性官能基を有し、フッ素原子を有さない化合物（Ｇ）」を用いるのも好ましく、これらの内容は好ましくは本願明細書に組み込まれる。
【０１４４】
酸により架橋する場合、光により酸を発生させる光酸発生剤として、例えば、特開２０１０−２８５５１８号公報の［００３３］〜［００３４］に記載の光カチオン重合開始剤、特開２０１２−１６３９４６号公報の［０１２０］〜［０１３６］に記載の酸発生剤、特にスルホニウム塩、ヨードニウム塩等を好ましく使用することができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。
熱により酸を発生させる熱酸発生剤（触媒）として、例えば、特開２０１０−２８５５１８号公報の［００３５］〜［００３８］に記載の熱カチオン重合開始剤、特にオニウム塩等や、特開２００５−３５４０１２号公報の［００３４］〜［００３５］に記載の触媒、特にスルホン酸類及びスルホン酸アミン塩等を好ましく使用することができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、特開２００５−３５４０１２号公報の［００３２］〜［００３３］に記載の架橋剤、特に二官能以上のエポキシ化合物、オキセタン化合物、特開２００６−３０３４６５号公報の［００４６］〜［００６２］に記載の架橋剤、特に２個以上の架橋基を有し、この架橋基の少なくとも一つがメチロール基もしくはＮＨ基であることを特徴とする化合物、及び、特開２０１２−１６３９４６号公報の［０１３７］〜［０１４５］に記載の、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に２個以上有する化合物を用いるのも好ましく、これらの内容は好ましくは本願明細書に組み込まれる。
【０１４５】
ゲート絶縁層を有機高分子で形成する方法としては、例えば、有機高分子を塗工、硬化する方法が挙げられる。塗工方法は、特に限定されず、上記の各印刷法が挙げられる。なかでも、マイクログラビアコート法、ディップコート法、スクリーンコート印刷、ダイコート法又はスピンコート法等のウエットコーティング法が好ましい。
【０１４６】
上記無機酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素（ＳｉＮＹ）、酸化ハフニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化ニッケル等の酸化物、また、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＳｒＮｂ２Ｏ６のようなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化物又は混合物等が挙げられる。ここで、酸化ケイ素としては、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）の他に、ＢＰＳＧ（Boron  Phosphorus  Silicon  Glass）、ＰＳＧ（Phosphorus  Silicon  Glass）、ＢＳＧ（borosilicate  glass）、ＡｓＳＧ（砒素シリケートガラス）、ＰｂＳＧ（鉛シリケートガラス）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率ＳｉＯ２系材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を含む。
【０１４７】
ゲート絶縁層を無機酸化物で形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング又はＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等の真空成膜法を用いることができ、また成膜中に任意のガスを用いたプラズマやイオン銃、ラジカル銃等でアシストを行ってもよい。
また、それぞれの金属酸化物に対応する前駆体、具体的には塩化物、臭化物等の金属ハロゲン化物や金属アルコキシド、金属水酸化物等を、アルコールや水中で塩酸、硫酸、硝酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基と反応させて加水分解することにより、形成してもよい。このような溶液系のプロセスを用いる場合、上記ウエットコーティング法を用いることができる。
【０１４８】
ゲート絶縁層は、上記の方法以外にも、リフトオフ法、ゾル−ゲル法、電着法及びシャドウマスク法のいずれかと、必要に応じてパターニング法とを組合せた方法により、設けることもできる。
【０１４９】
ゲート絶縁層は、コロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ（紫外線）／オゾン処理等の表面処理を施してもよい。表面処理により有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの相分離を調整することで、キャリア移動度を向上させうる。絶縁膜の表面エネルギーの調整方法としては、ＵＶ（紫外線）／オゾン処理が有効であり、処理時間を適切に選択することでゲート絶縁膜表面を親水化することができる。
ゲート絶縁層表面（有機半導体層が形成される側の表面）における表面自由エネルギーは、５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下とすることが好ましい。
【０１５０】
ゲート絶縁膜は表面粗さが粗くないのが好ましい。好ましくは、ゲート絶縁層表面の算術平均粗さＲａ又は二乗平均粗さＲＭＳは０．５ｎｍ以下である。表面処理を実施する場合も、絶縁膜表面を粗くしない処理が好ましい。
【０１５１】
−ソース電極及びドレイン電極−
本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴ素子において、ソース電極は、配線を通じて外部から電荷が流入する電極である。また、ドレイン電極は、配線を通じて外部に電荷を送り出す電極である。
ソース電極及びドレイン電極を形成する材料は、上述したゲート電極を形成する電極材料と同じものを用いることができる。中でも、金属が好ましく、金または銀がより好ましい。また、金属と有機半導体の間に電荷注入層を設けることにより、ソースから有機半導体への電荷注入を促進し、移動度を向上させることが好ましい。
ソース電極及びドレイン電極の厚みは、特に限定されないが、それぞれ、１ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上が特に好ましい。また、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下が特に好ましい。
ソース電極とドレイン電極との間の間隔（ゲート長）は、適宜に決定できるが、例えば、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下が特に好ましい。また、ゲート幅は、適宜に決定できるが、例えば、５０００μｍ以下が好ましく、１０００μｍ以下が特に好ましい。
ソース電極及びドレイン電極を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、ゲート電極とゲート絶縁膜とが形成された基板上に、電極材料を真空蒸着又はスパッタする方法、電極形成用組成物を塗布又は印刷する方法等が挙げられる。パターニングする場合、パターニングする方法は上述したゲート電極の方法と同じである。
【０１５２】
−有機半導体層−
本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴにおいて、有機半導体層は上述した方法で形成される。
【０１５３】
本発明の製造方法で得られる有機ＴＦＴにおいて、上記有機半導体層は、下記（ａ）及び（ｂ）を含有し、
（ａ）重量平均分子量２０００以上の有機半導体ポリマー、
（ｂ）重量平均分子量２０００以上の絶縁性ポリマー；
上記有機半導体ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ１と上記絶縁性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗ２が下記関係式を満たし、
０．１≦Ｍｗ１／Ｍｗ２≦１０
上記有機半導体層中における上記有機半導体ポリマーの含有量Ｃ３質量％と上記絶縁性ポリマーの含有量Ｃ４質量％が下記関係式を満たす。
０．１≦Ｃ３／Ｃ４≦１０
上記（ａ）の有機半導体ポリマー、上記（ｂ）の絶縁性ポリマー、上記Ｍｗ１／Ｍｗ２、Ｃ３／Ｃ４の好ましい形態は、それぞれ、本発明の組成物において説明した有機半導体ポリマー、絶縁性ポリマー、Ｍｗ１／Ｍｗ２、Ｃ１／Ｃ２の好ましい形態と同じである。
【０１５４】
上記有機半導体層は、有機半導体層の上側半分における上記（ａ）有機半導体ポリマーの含有量をＵＣ１質量％、有機半導体層の上側半分における上記（ｂ）絶縁性ポリマーの含有量をＵＣ２質量％とし、さらに、有機半導体層の下側半分における上記（ａ）有機半導体ポリマーの含有量をＬＣ１質量％、有機半導体層の上側半分における上記（ｂ）絶縁性ポリマーの含有量をＬＣ２質量％とした場合において、ＵＣ１、ＵＣ２、ＬＣ１及びＬＣ２が、（ＵＣ１／ＵＣ２）＞（ＬＣ１／ＬＣ２）を満たすことが好ましい。かかる関係式を満たすことにより、キャリア移動度をより高めることが可能となる。このキャリア移動度の向上は、有機薄膜トランジスタの構造によらずに認められるものであるが、特にボトムゲート型トランジスタにおいて顕著となる。
（ＵＣ１／ＵＣ２）＞（ＬＣ１／ＬＣ２）を満たすことによりキャリア移動度が向上する理由は定かではないが、有機半導体層の厚さ方向に対して、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーとが相溶しながらも不均一に偏在する形態をとることにより、有機半導体ポリマーの配列規則性が効果的に高められることが一因と考えられる。
ここで、「有機半導体層の上側半分」とは、有機半導体層をその層厚の中央で２層に等分した場合において、上記基板から遠い側に位置する部分全体を意味し、「有機半導体層の下側半分」とは、有機半導体層をその層厚の中央で２層に等分した場合において、上記基板側に位置する部分全体を意味する。また、「有機半導体層の上側半分」と「有機半導体層の下側半分」は、いずれも有機半導体層の上下半分を分ける境界を含む意味である。
上記ＵＣ１、ＵＣ２、ＬＣ１及びＬＣ２は、飛行時間型二次イオン分析（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）により測定することができる。すなわち、有機半導体層中の有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの濃度比は、エッチング用イオンビームを併用して、ＴＯＦ−ＳＩＭＳにより元素マッピングをすることにより測定することができる。ＴＯＦ−ＳＩＭＳによる分析においては、１００μｍ×１００μｍの面積を厚み方向に沿って測定する。
【０１５５】
（封止層）
本発明の有機ＴＦＴは、耐久性の観点から、最外層に封止層を備えるのが好ましい。封止層には、有機ＴＦＴに通常用いられる封止剤（封止層形成用組成物）を用いることができる。
封止層の膜厚は、特に限定されないが、０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【０１５６】
（ボトムゲート−トップコンタクト型有機薄膜トランジスタ素子）
図２は、本発明の半導体素子の一例であるボトムゲート−トップコンタクト型の有機ＴＦＴ２００を表す断面模式図である。
有機ＴＦＴ２００は、図２に示されるように、基板１０と、ゲート電極２０と、ゲート絶縁層（膜）３０と、有機半導体層（膜）５０と、ソース電極４０及びドレイン電極４２と、封止層６０とを、この順で、有する。
有機ＴＦＴ２００は、層構成（積層態様）が異なること以外は、有機ＴＦＴ１００を同じである。したがって、基板、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層及び封止層については、上述の、ボトムゲート−ボトムコンタクト型有機ＴＦＴにおけるものと同じであるので、その説明を省略する。
【実施例】
【０１５７】
本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。【０１５８】
［合成例］
本実施例で用いた有機半導体ポリマーＯ−１〜Ｏ−９は、下記に示す構造単位からなるポリマーである。【０１５９】
【化２８】
0006651606.tif 000029
【０１６０】
＜合成例１：有機半導体ポリマーＯ−１の合成＞
下記スキームに従い有機半導体ポリマーＯ−１を合成した。下記スキーム中、ＤＭＦはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ＮＢＳはＮブロモスクシンイミド、ｄｂａはジベンジリデンアセトンである。【０１６１】
【化２９】
0006651606.tif 000030
【０１６２】
モノマーである中間体Ｘは、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，２０１０，６６，３１７３．及びＯｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１１，１２，９９３．を参考にして合成した。
合成中間体Ｘ（２４４ｍｇ、２００ｍｍｏｌ）、５，５’−ビス（トリメチルスタンニル）−２，２’−ビチオフェン（９８．４ｍｇ、２００ｍｍｏｌ）、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン（９．８ｍｇ、３２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（３．７ｍｇ、４ｍｍｏｌ）、脱水クロロベンゼン（１７ｍＬ）を混合し、窒素雰囲気下、１３０℃で２４時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、メタノール（２４０ｍＬ）／濃塩酸（１０ｍＬ）混合液に注ぎ、室温で２時間撹拌した。析出物をろ過し、メタノールで洗浄した後、メタノール、アセトン、酢酸エチルで順次ソックスレー抽出し、可溶性の不純物を取り除いた。続いて、クロロホルムでソックスレー抽出し、得られた溶液を減圧濃縮した。その後、メタノールを添加し、析出した固形分をろ過し、メタノールで洗浄した。これを８０℃で１２時間真空乾燥し、有機半導体ポリマーＯ−１を２０１ｍｇ得た（収率８２％）。
得られた有機半導体ポリマーＯ−１は、数平均分子量は２．４×１０４であり、重量平均分子量は７．５×１０４であった。
また、上記有機半導体ポリマーＯ−１の合成において、モノマー濃度、反応温度等を制御することにより、分子量の異なる有機半導体ポリマーＯ−１を得た。【０１６３】
＜合成例２〜９：有機半導体ポリマーＯ−２〜Ｏ−９の合成＞
上記合成例１において使用するモノマーを変更し、上記合成例１に準じて、有機半導体ポリマーＯ−２〜Ｏ−９を合成した。【０１６４】
本実施例で用いた絶縁性ポリマーＩｎ−１〜Ｉｎ−１２は下記に示す構造単位からなるポリマーである。下記Ｉｎ−９はランダム共重合体であり、下記Ｉｎ−１０は２種のブロック１つずつからなるブロック共重合体である。また、Ｉｎ−９及び１０のいずれも、２つの繰り返し単位のモル比は１：１である。【０１６５】
【化３０】
0006651606.tif 000031
【０１６６】
上記Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１２は市販品であり、入手先とＭｗを下表Ａに示す。【０１６７】
【表１】
0006651606.tif 000032
【０１６８】
上記Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１２の絶縁性ポリマーの体積抵抗値はいずれも１０６Ωｃｍ以上であった。また上記Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１２のガラス転移温度はいずれも１８０℃以下であった。【０１６９】
［調製例１  有機半導体ポリマーＯ−１を用いた有機半導体組成物の調製］
＜有機半導体組成物１−１〜１〜２４、比較有機半導体組成物ｃ１−１〜ｃ１−５の調製＞
クロロベンゼン（ＳＰ値：１９．４ＭＰａ１／２）に上記で合成した各有機半導体ポリマーＯ−１と各絶縁性ポリマーを、下記表１に示す濃度となるように溶解し、本発明の有機半導体組成物１−１〜１−２４及び比較のための有機半導体組成物ｃ１−１〜ｃ１−５を調製した。
有機半導体組成物１−１〜１−２４は、いずれも上述したＰ１／Ｐ２が１以上２以下であった。なお、後述する実施例２以降で用いた、本発明の有機半導体組成物に包含される有機半導体組成物はいずれもＰ１／Ｐ２が１以上２以下であった。【０１７０】
［実施例１、比較例ｃ１  有機薄膜トランジスタの製造］
図３に示すボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ３００を製造した。
導電性ｎ型シリコン基板（０．７ｍｍ厚さ）の表面に、ＳｉＯ２の熱酸化膜３５０ｎｍを形成した２５ｍｍ×２５ｍｍ基板を基板２１２として使用した。基板２１２の熱酸化膜の表面は、ＵＶ（紫外線）／オゾン洗浄した後、β−フェニチルトリメトキシシランで処理した。処理後の基板の表面自由エネルギーは３６ｍＮ／ｍであった。
基板２１２のβ−フェニチルトリメトキシシラン処理面の上に、上記で調製した有機半導体組成物をスピンコート（２０００ｒｐｍ９０秒間）した後、ホットプレート上で、２００℃で１時間乾燥して、有機半導体層（膜厚約２０ｎｍ）を形成した。得られた有機半導体層にマスクをつけて7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン（東京化成）１．５ｎｍおよび金電極５０ｎｍを蒸着してソース電極およびドレイン電極を形成することにより、本発明の有機薄膜トランジスタ１−１〜１−２４（実施例１−１〜１−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ１−１〜ｃ１−５（比較例ｃ１−１〜ｃ１−５）をそれぞれ製造した。
有機薄膜トランジスタ１−１〜１−２４は、それぞれ、上記有機半導体組成物１−１〜１−２４を用いたものであり、有機薄膜トランジスタｃ１−１〜ｃ１−５は、それぞれ、上記有機半導体組成物ｃ１−１〜ｃ１−５を用いたものである。【０１７１】
［試験例１  キャリア移動度の評価］
製造した各有機薄膜トランジスタについて、半導体特性評価装置：４１５５Ｃ（商品名、アジレントテクノロジーズ社製）を用いて、大気下で、以下の性能評価をした。その結果を表１に示す。【０１７２】
＜キャリア移動度μの測定＞
各有機薄膜トランジスタのソース電極−ドレイン電極間に−１５Ｖの電圧を印加し、ゲート電圧を＋４０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で変化させ、ドレイン電流Ｉｄを表す下記式を用いてキャリア移動度μ（ｃｍ２／Ｖｓ）を算出した。得られたキャリア移動度μを、下記評価基準により、評価した。キャリア移動度μは高いほど好ましく、本試験において、「Ｄ」以上であることが好ましく、「Ｃ」以上であることがより好ましく、「Ｂ」以上であることがより好ましく、「Ａ」であることが更に好ましい。【０１７３】
Ｉｄ＝（ｗ／２Ｌ）μＣｉ（Ｖｇ−Ｖｔｈ）２
式中、Ｌはゲート長、ｗはゲート幅、μはキャリア移動度、Ｃｉはゲート絶縁層の単位面積当たりの容量、Ｖｇはゲート電圧、Ｖｔｈは閾値電圧を示す。【０１７４】
キャリア移動度μが、
「Ａ」  ：有機薄膜トランジスタｃ１−１の３倍超である。
「Ｂ」  ：有機薄膜トランジスタｃ１−１の１．５倍超３倍以下である。
「Ｃ」  ：有機薄膜トランジスタｃ１−１の１．２倍超１．５倍以下である。
「Ｄ」  ：有機薄膜トランジスタｃ１−１の１．０倍超１．２倍以下である。
「Ｅ」  ：有機薄膜トランジスタｃ１−１と同じである。
「Ｆ」  ：有機薄膜トランジスタｃ１−１よりも低い。
結果を下記表１に示す。【０１７５】
下表中、「ＳＰ値の絶対値の差」は、式（１）で表される構造単位のＳＰ値と式（Ｉ−１）で表される構造単位のＳＰ値（Ｉｎ−１１及びＩｎ−１２については各式に示された構造単位のＳＰ値）との差であり、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの相溶性の指標である。
「γ１」は有機半導体ポリマーの表面自由エネルギーを意味し、「γ２」は絶縁性ポリマーの表面自由エネルギーを意味する。「γ１＜γ２」のカラムは、γ１＜γ２を満たすものを「Ｙ」、満たさないものを「Ｎ」として示した。
「ＵＣ１」は有機半導体層の上側半分における有機半導体ポリマーの含有量を意味し、「ＵＣ２」は有機半導体層の上側半分における絶縁性ポリマーの含有量を意味する。また「ＬＣ１」は有機半導体層の下側半分における有機半導体ポリマーの含有量を意味し、「ＬＣ２」は有機半導体層の下側半分における絶縁性ポリマーの含有量を意味する。（ＵＣ１／ＵＣ２）＞（ＬＣ１／ＬＣ２）を満たすものを「Ｙ」、満たさないものを「Ｎ」として示した。【０１７６】
【表２】
0006651606.tif 000033
【０１７７】
表１に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ１−１〜ｃ１−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例１−１〜１−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１７８】
［実施例２、比較例ｃ２］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−２に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ２−１〜２−２４（実施例２−１〜２−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ２−１〜ｃ２−５（比較例ｃ１−１〜ｃ１−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ２−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表２に示す。【０１７９】
【表３】
0006651606.tif 000034
【０１８０】
表２に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ２−１〜ｃ２−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例２−１〜２−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１８１】
［実施例３、比較例ｃ３］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−３に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ３−１〜３−２４（実施例３−１〜３−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ３−１〜ｃ３−５（比較例ｃ３−１〜ｃ３−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ３−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表３に示す。【０１８２】
【表４】
0006651606.tif 000035
【０１８３】
表３に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ３−１〜ｃ３−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例３−１〜３−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１８４】
［実施例４、比較例ｃ４］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−４に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ４−１〜４−２４（実施例４−１〜４−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ４−１〜ｃ４−５（比較例ｃ４−１〜ｃ４−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ４−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表４に示す。【０１８５】
【表５】
0006651606.tif 000036
【０１８６】
表４に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ４−１〜ｃ４−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例４−１〜４−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１８７】
［実施例５、比較例ｃ５］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−５に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ５−１〜５−２４（実施例５−１〜５−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ５−１〜ｃ５−５（比較例ｃ５−１〜ｃ５−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ５−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表５に示す。【０１８８】
【表６】
0006651606.tif 000037
【０１８９】
表５に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ５−１〜ｃ５−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例５−１〜５−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１９０】
［実施例６、比較例ｃ６］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−６に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ６−１〜６−２４（実施例６−１〜６−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ６−１〜ｃ６−５（比較例ｃ６−１〜ｃ６−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ６−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表６に示す。【０１９１】
【表７】
0006651606.tif 000038
【０１９２】
表６に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ６−１〜ｃ６−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例６−１〜６−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１９３】
［実施例７、比較例ｃ７］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−７に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ７−１〜７−２４（実施例７−１〜７−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ７−１〜ｃ７−５（比較例ｃ７−１〜ｃ７−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ７−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表７に示す。【０１９４】
【表８】
0006651606.tif 000039
【０１９５】
表７に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ７−１〜ｃ７−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例７−１〜７−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１９６】
［実施例８、比較例ｃ８］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−８に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ８−１〜８−２４（実施例８−１〜８−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ８−１〜ｃ８−５（比較例ｃ８−１〜ｃ８−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ８−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表８に示す。【０１９７】
【表９】
0006651606.tif 000040
【０１９８】
表８に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ８−１〜ｃ８−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例８−１〜８−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０１９９】
［実施例９、比較例ｃ９］
上記実施例１及び比較例ｃ１において、用いた有機半導体組成物に含有させた有機半導体ポリマーＯ−１を有機半導体ポリマーＯ−９に代えた以外は実施例１及び比較例ｃ１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ９−１〜９−２４（実施例９−１〜９−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ９−１〜ｃ９−５（比較例ｃ９−１〜ｃ９−５）をそれぞれ製造した。得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ９−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。結果を下記表９に示す。【０２００】
【表１０】
0006651606.tif 000041
【０２０１】
表９に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ９−１〜ｃ９−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度が高められる結果となった（実施例９−１〜９−２４）。
すなわち、有機半導体層を本発明の有機半導体組成物を用いて形成することにより、得られる有機薄膜トランジスタを高性能化できることがわかる。【０２０２】
［実施例１０、比較例ｃ１０］
上記実施例１−１及び比較例ｃ１−１において、有機半導体組成物に使用した溶媒：クロロベンゼンをテトラリン（ＳＰ値：１９．６ＭＰａ１／２）に代え、また、有機半導体層の形成をスピンコートにより行っていたのをフレキソ印刷に代えた以外は、実施例１−１及び比較例ｃ１−１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１０−１（実施例１０−１）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ１０−１（比較例ｃ１０−１）をそれぞれ製造した。
上記フレキソ印刷にはフレキソ適性試験機Ｆ１（商品名、アイジーティ  テスティングシステムズ社製）を用い、フレキソ樹脂版としてはＡＦＤ  ＤＳＨ１．７０％（商品名、旭化成社製）／ベタ画像を用いた。フレキソ樹脂版と、有機半導体層を形成する基板との間の圧を６０Ｎ、搬送速度を０．４ｍ／秒として印刷した。
フレキソ印刷後の乾燥は２００℃で１時間とした。【０２０３】
得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した（有機薄膜トランジスタｃ１０−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。実施例１０−１の有機薄膜トランジスタのキャリア移動度は実施例１−１の場合と同様にＢ評価となった。【０２０４】
［実施例１１、比較例ｃ１１  有機薄膜トランジスタの製造］
上記調製例１で調製した有機半導体組成物１−１〜１〜２４、比較有機半導体組成物ｃ１−１〜ｃ１−５を用いて、図４に示すボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ４００を製造した。
導電性ｎ型シリコン基板（０．７ｍｍ厚さ）の表面に、ＳｉＯ２の熱酸化膜３５０ｎｍを形成した２５ｍｍ×２５ｍｍ基板を基板２１２として使用した。基板２１２の熱酸化膜の表面は、ＵＶ（紫外線）／オゾン洗浄した後、β−フェニチルトリメトキシシランで処理した。
基板２１２のβ−フェニチルトリメトキシシラン処理面の上に、マスクをつけて金電極３０ｎｍを蒸着してソース電極およびドレイン電極を形成した。上記で調製した各有機半導体組成物をスピンコート（２０００ｒｐｍ９０秒間）した後、ホットプレート上で、２００℃で１時間乾燥して、有機半導体層（膜厚約２０ｎｍ）を形成することにより、本発明の有機薄膜トランジスタ１１−１〜１１−２４（実施例１１−１〜１１−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ１１−１〜ｃ１１−５（比較例ｃ１１−１〜ｃ１１−５）をそれぞれ製造した。【０２０５】
上記で得られた各有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を上記試験例１と同様にして測定し、試験例１と同様の評価基準により評価した（有機薄膜トランジスタｃ１１−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。
結果を下表に示す。【０２０６】
【表１１】
0006651606.tif 000042
【０２０７】
上記表１０に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ１１−１〜ｃ１１−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度に優れることがわかった（実施例１１−１〜１１−２４）。【０２０８】
［実施例１２、比較例ｃ１２  有機薄膜トランジスタの製造］
図１に示す構造のボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１００を製造した。
ガラス基板（イーグルＸＧ：コーニング社製）上に、ゲート電極となるＡｌを蒸着した（厚み：５０ｎｍ）。その上にゲート絶縁膜形成用組成物（ポリビニルフェノール／メラミン＝１質量部／１質量部（ｗ／ｗ）のＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）溶液（固形分濃度：２質量％））をスピンコートし、１５０℃で６０分間ベークを行うことで膜厚４００ｎｍのゲート絶縁膜を形成した。絶縁膜の表面エネルギーは４５ｍＮ／ｍであった。
次いで、その上に、銀インク（銀ナノコロイドＨ−１（商品名）、三菱マテリアル社製）を、インクジェット装置：ＤＭＰ−２８３１（商品名、富士フイルムダイマティクス社製）を用いて、ソース電極及びドレイン電極状（厚み約１００ｎｍ、ゲート長６０μｍ及びゲート幅２００μｍ）に、印刷（描画）した。その後、オーブンにて１８０℃で３０分ベークし、焼結して、ソース電極及びドレイン電極を形成した。このようにして素子前駆体を得た。
素子前駆体に対してＵＶ（紫外線）／オゾン処理（Ｊｅｌｉｇｈｔ社製、ＵＶＯ−ＣＬＥＡＮＥＲ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．４２（商品名））を行い、絶縁膜の表面エネルギーを下表に示す通りに調整した。電極表面をペンタフルオロチオフェノール処理した後、有機半導体組成物１−１〜１〜２４、比較有機半導体組成物ｃ１−１〜ｃ１−５を用いて有機半導体層を形成し、図１に示すボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１００を製造した。【０２０９】
【表１２】
0006651606.tif 000043
【０２１０】
【表１３】
0006651606.tif 000044
【０２１１】
上記表１１に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ１２−１〜ｃ１２−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度に優れることがわかった（実施例１２−１〜１２−２８）。【０２１２】
［実施例１３、比較例ｃ１３  有機薄膜トランジスタの製造］
図１に示す構造のボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１００を製造した。
ガラス基板（イーグルＸＧ：コーニング社製）上に、ゲート電極となるＡｌを蒸着した（厚み：５０ｎｍ）。その上にゲート絶縁膜形成用組成物（ポリ（スチレン−ｃｏ−メチルメタクリラート）／ペンタエリスリトールテトラアクリレート／１、２−オクタンジオン、１−［４−（フェニルチオ）−、２−（O−ベンゾイルオキシム）］＝１質量部／１質量部／０．０１質量部（ｗ／ｗ）のＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）溶液（固形分濃度：２質量％））をスピンコートし、１１０℃で５分間プリベークを行った後、露光（３６５ｎｍ、１００ｍＪ／ｃｍ２）し、２００℃で６０分ポストベークすることで膜厚４００ｎｍのゲート絶縁膜を形成した。絶縁膜の表面エネルギーは４２ｍＮ／ｍであった。
次いで、その上に、銀インク（銀ナノコロイドＨ−１（商品名）、三菱マテリアル社製）を、インクジェット装置：ＤＭＰ−２８３１（商品名、富士フイルムダイマティクス社製）を用いて、ソース電極及びドレイン電極状（厚み約１００ｎｍ、ゲート長６０μｍ及びゲート幅２００μｍ）に、印刷（描画）した。その後、オーブンにて１８０℃で３０分ベークし、焼結して、ソース電極及びドレイン電極を形成した。このようにして素子前駆体を得た。
素子前駆体に対してＵＶ（紫外線）／オゾン処理（Ｊｅｌｉｇｈｔ社製、ＵＶＯ−ＣＬＥＡＮＥＲ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．４２）を行い、絶縁膜の表面エネルギーを調整した。電極表面をペンタフルオロチオフェノール処理した後、有機半導体組成物１−１〜１〜２４、比較有機半導体組成物ｃ１−１〜ｃ１−５を用いて有機半導体層を形成し、図１に示すボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１００を製造した。【０２１３】
【表１４】
0006651606.tif 000045
【０２１４】
【表１５】
0006651606.tif 000046
【０２１５】
上記表１２に示されるように、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有しない場合、並びに、絶縁性ポリマーを含有する場合であってもその分子量又は含有量が本発明で規定する範囲外にある場合には、キャリア移動度に劣る結果となった（比較例ｃ１３−１〜ｃ１３−５）。
これに対し、有機半導体層が絶縁性ポリマーを含有し、且つその分子量及び含有量が本発明で規定する範囲内にある場合には、キャリア移動度に優れることがわかった（実施例１３−１〜１３−２７）。【０２１６】
［調製例２  インク組成物Ａ及びインク組成物Ｂの調製］
クロロベンゼンに上記で合成した有機半導体ポリマーＯ−１を５ｍｇ／ｍＬの濃度となるように溶解し、インク組成物Ａ−１を得た。
トルエンに上記で合成した絶縁性ポリマーＩ−１を５ｍｇ／ｍＬの濃度となるように溶解し、インク組成物Ｂ−１を得た。
絶縁性ポリマーＩ−１の、上記インク組成物Ａ−１中への溶解度（２５℃）は１ｍｇ／ｍＬ以上である。【０２１７】
［実施例１４、比較例ｃ１４  有機薄膜トランジスタの製造］
有機半導体層の形成方法を下記のように変更した以外は、実施例１と同様にしてボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１４−１〜１４−２４（実施例１４−１〜１４−２４）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ１４−１〜ｃ１４−５（比較例ｃ１４−１〜ｃ１４−５）を製造した。【０２１８】
＜実施例１４、比較例ｃ１４における有機半導体層の形成＞
ゲート絶縁層上に、上記インク組成物Ｂを２５０μＬ滴下し、スピンコートにより塗布膜を形成し、２００℃で１時間乾燥させた。
次いで、この絶縁性ポリマー層上にインク組成物Ａを２５０μＬ滴下し、スピンコートにより塗布膜を形成し、２００℃で１時間乾燥させた。【０２１９】
上記で得られた各有機薄膜トランジスタのキャリア移動度を上記試験例１と同様にして測定し、試験例１と同様の評価基準により評価した（有機薄膜トランジスタｃ１４−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。
結果を下表に示す。
下表中、「ＣＴ１」はゲート絶縁層上（絶縁性ポリマー層上）への有機半導体ポリマーの塗布量を意味し、「ＣＴ２」はゲート絶縁層上への絶縁性ポリマーの塗布量を意味する。（すなわち、ＣＴ１／ＣＴ２は、事実上、有機半導体層中における有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの質量比（つまり本発明で規定するＣ３／Ｃ４）と合致する。【０２２０】
【表１６】
0006651606.tif 000047
【０２２１】
表１３に示す通り、有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーをゲート絶縁層上に別々に塗布、成膜した場合でも、有機半導体層中の有機半導体ポリマーと絶縁性ポリマーの分子量の比、及び含有量の比が本発明で規定する範囲内にある場合、キャリア移動度が高まることが分かる。【０２２２】
［実施例１５、比較例ｃ１５］
上記実施例１４−１及び比較例ｃ１４−１において、インク組成物Ｂ−１に用いた溶媒：トルエンをジクロロベンゼンに代えた以外は、実施例１４−１及び比較例ｃ１４−１と同様にして、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１５−１（実施例１５−１）及び比較のための有機薄膜トランジスタｃ１５−１（比較例ｃ１５−１）をそれぞれ製造した。【０２２３】
得られた各有機薄膜トランジスタについて、上記試験例１と同様にしてキャリア移動度を評価した結果（有機薄膜トランジスタｃ１５−１のキャリア移動度を「Ｅ」評価とした）。実施例１５−１の有機薄膜トランジスタのキャリア移動度は実施例１４−１の場合と同様にＢ評価となった。【０２２４】
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。【０２２５】
本願は、２０１６年３月１６日に日本国で特許出願された特願２０１６−０５２０６６に基づく優先権を主張するものであり、これはいずれもここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
【符号の説明】
【０２２６】
１０  基板
２０  ゲート電極
３０  ゲート絶縁層（膜）
４０  ソース電極
４２  ドレイン電極
５０  有機半導体層（膜）
６０  封止層
１００、２００  有機薄膜トランジスタ
２１  シリコン基板（ゲート電極）
３１  熱酸化膜（ゲート絶縁層）
４１ａ  ソース電極
４１ｂ  ドレイン電極
５１  有機半導体層
６１  封止層
３００、４００  有機薄膜トランジスタ
【図１】
0006651606.tif 000062
【図２】
0006651606.tif 000063
【図３】
0006651606.tif 000064
【図４】
0006651606.tif 000065