(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリア移動度が高い有機薄膜トランジスタを提供する。【解決手段】有機半導体層が、式（１）2017092453.tif 000033の構造単位を含む高分子半導体化合物を有し、ゲート絶縁層が、式（２）2017092453.tif 000034の構造単位を含む高分子化合物と、分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物又は高分子化合物を含む硬化性樹脂組成物を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層およびゲート絶縁層を有する有機薄膜有機トランジスタであって、
前記有機半導体層が、
式（１）
2017092453.tif 000030
〔式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、
炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基、炭素数２〜２２のアルキニル基または炭素数２〜２２のアルケニル基を表す。これらの基が有していてもよい置換基は、下記群１から選ばれる。
群１：フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基および炭素数３〜２０の置換シリル基。
環Ａは、チオフェン環、ベンゾチオフェン環またはチエノチオフェン環を表し、２つある環Ａは同一であっても異なっていてもよい。
環Ｂは、置換基を有していてもよい芳香環、置換基を有していてもよい複素芳香環または当該芳香環および当該複素芳香環からなる群より選ばれる２〜４個が縮環した置換基を有していてもよい芳香環若しくは置換基を有していてもよい複素芳香環を表す。これらの基が有していてもよい置換基は、下記群２から選ばれる。
群２：フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基および炭素数２〜２０のアルキニル基。〕
で表される構造単位を含む高分子半導体化合物を有し、
前記ゲート絶縁層が、
（Ａ）式（２）
2017092453.tif 000031
〔式中、
Ｒ５は、水素原子またはメチル基を表し、
Ｒ６は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基を表す。
Ｒｆは、フッ素原子、フッ素原子を置換基として有する炭素数１〜２０のアルキル基またはフッ素原子を置換基として有する炭素数６〜２０のアリール基を表す。
ｍは、１〜５の整数を表す。
Ｒ６およびＲｆが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。〕
で表される構造単位を含み、且つブロック化剤でブロックされたイソシアネート基およびブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基からなる群より選ばれる基を有する構造単位を２つ以上含む高分子化合物と、
（Ｂ）分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物および分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物とを含む硬化性樹脂組成物を有する有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
ボトムゲート型構造を有する請求項１に記載された有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記高分子半導体化合物が、式（１）で表される構造単位に加え、さらに式（３−７）、式（３−９）、式（３−１０）、式（３−１１）及び式（３−１６）でそれぞれ表される構造単位からなる群より選ばれる１種以上の構造単位を含む請求項１または２に記載された有機薄膜トランジスタ。
2017092453.tif 000032
〔式中、Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−または−ＮＲ−を表す。Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基を表す。Ｘ’は水素原子、フッ素原子または炭素数１〜２０のアルコキシ基を表す。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜トランジスタにおいては、その構成要素である電極、ゲート絶縁層、有機半導体層の各層の界面が移動度に影響するため、これらを適切に積層する必要がある。例えば、下記式で表される構造を有する高分子化合物Ａを含む有機半導体層とシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を含むゲート絶縁層とを積層する有機薄膜トランジスタが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【化１】
2017092453.tif 000002
高分子化合物Ａ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２０３２９号
【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、上記特許文献１に記載された有機薄膜トランジスタは、キャリア移動度が十分ではないという課題があった。
そこで、本発明は、キャリア移動度が高い有機薄膜トランジスタ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、以下の本発明に至った。
【０００７】
［１］ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層およびゲート絶縁層を有する有機薄膜有機トランジスタであって、
前記有機半導体層が、
式（１）
2017092453.tif 000003
〔式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、
炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基、炭素数２〜２２のアルキニル基または炭素数２〜２２のアルケニル基を表す。これらの基が有していてもよい置換基は、下記群１から選ばれる。
群１：フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基および炭素数３〜２０の置換シリル基。
環Ａは、チオフェン環、ベンゾチオフェン環またはチエノチオフェン環を表し、２つある環Ａは同一であっても異なっていてもよい。
環Ｂは、置換基を有していてもよい芳香環、置換基を有していてもよい複素芳香環または当該芳香環および当該複素芳香環からなる群より選ばれる２〜４個が縮環した置換基を有していてもよい芳香環若しくは置換基を有していてもよい複素芳香環を表す。これらの基が有していてもよい置換基は、下記群２から選ばれる。
群２：フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基および炭素数２〜２０のアルキニル基。〕
で表される構造単位を含む高分子半導体化合物を有し、
前記ゲート絶縁層が、
（Ａ）式（２）
2017092453.tif 000004
〔式中、
Ｒ５は、水素原子またはメチル基を表し、
Ｒ６は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基を表す。
Ｒｆは、フッ素原子、フッ素原子を置換基として有する炭素数１〜２０のアルキル基またはフッ素原子を置換基として有する炭素数６〜２０のアリール基を表す。
ｍは、１〜５の整数を表す。
Ｒ６およびＲｆが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。〕
で表される構造単位を含み、且つブロック化剤でブロックされたイソシアネート基およびブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基からなる群より選ばれる基を有する構造単位を２つ以上含む高分子化合物と、
（Ｂ）分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物および分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物とを含む硬化性樹脂組成物を有する有機薄膜トランジスタ。
［２］ボトムゲート型構造を有する請求項１に記載された有機薄膜トランジスタ。
［３］前記高分子半導体化合物が、式（１）で表される構造単位に加え、さらに式（３−７）、式（３−９）、式（３−１０）、式（３−１１）及び式（３−１６）でそれぞれ表される構造単位からなる群より選ばれる１種以上の構造単位を含む請求項１または２に記載された有機薄膜トランジスタ。
2017092453.tif 000005
〔式中、式中、Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−または−ＮＲ−を表す。Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基を表す。Ｘ’は水素原子、フッ素原子または炭素数１〜２０のアルコキシ基を表す。〕
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、キャリア移動度が高い有機薄膜トランジスタを提供することができる。なお、本発明に係る有機薄膜トランジスタは、それに含まれる有機半導体層とゲート絶縁層との積層膜を印刷プロセスにより製造することができるので、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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の構造を示す模式断面図である。
【図２】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の構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。必要に応じて図面を参照することにより、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜共通する用語の説明＞
以下、本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
【００１２】
「構造単位」とは、高分子化合物中に１個以上存在する単位構造を意味する。「構造単位」は、「繰返し単位」（即ち、高分子化合物中に２個以上存在する単位構造）として高分子化合物中に含まれることが好ましい。
【００１３】
「複素環式化合物」とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。
【００１４】
共役とは、不飽和結合−単結合−不飽和結合の順に連鎖し、π軌道の２個のπ結合が隣り合い、それぞれのπ電子が平行に配置し、不飽和結合上にπ電子が局在するのではなく、隣の単結合上にπ電子が広がってπ電子が非局在化している状態のことを指す。ここで不飽和結合とは、二重結合や三重結合を指す。
【００１５】
「高分子化合物」は、重量平均分子量が１０００以上である高分子化合物を表す。高分子化合物は、重量平均分子量が３０００〜１００００００であることが好ましい。重量平均分子量が３０００より大きいと有機トランジスタ素子作製時の膜形成に欠陥が生じにくく、１００００００より小さいと溶媒溶解性、塗布成膜加工性が向上する観点から好ましい。高分子化合物は、重量平均分子量が５０００〜８０００００であることがより好ましく、１００００〜５０００００であることがさらに好ましい。
なお、本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用い、ポリスチレンの標準試料を用いて算出したポリスチレン換算の重量平均分子量のことを指す。
【００１６】
炭素数は、炭素原子数を意味する。置換基を有していてもよい基の炭素数には、置換基の炭素数は含めない。
【００１７】
＜有機薄膜トランジスタ＞
本発明の有機薄膜トランジスタは、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層およびゲート絶縁層を有する。
【００１８】
＜ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極＞
ゲート電極の材料、ソース電極の材料およびドレイン電極の材料としては、クロム、金、銀、アルミニウム等が挙げられる。
【００１９】
＜有機半導体層＞
（第１構造単位）
本発明の有機薄膜トランジスタが有する有機半導体層は、式（１）で表される構造単位（以下、「第１構造単位」ということがある。）を含む高分子半導体化合物を有する。
2017092453.tif 000006
〔式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、
炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基、炭素数２〜２２のアルキニル基または炭素数２〜２２のアルケニル基を表す。これらの基が有していてもよい置換基は、下記群１から選ばれる。
群１：フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基および炭素数３〜２０の置換シリル基。
環Ａは、チオフェン環、ベンゾチオフェン環またはチエノチオフェン環を表し、２つある環Ａは同一であっても異なっていてもよい。
環Ｂは、置換基を有していてもよい芳香環、置換基を有していてもよい複素芳香環または当該芳香環および当該複素芳香環からなる群より選ばれる２〜４個が縮環した置換基を有していてもよい芳香環若しくは置換基を有していてもよい複素芳香環を表す。これらの基が有していてもよい置換基は、下記群２から選ばれる。
群２：フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基および炭素数２〜２０のアルキニル基。
〕
【００２０】
（１）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４について
（置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基は、直鎖、分岐のいずれでもよく、シクロアルキル基であってもよい。アルキル基が有する炭素数は、本発明の高分子半導体化合物の溶媒溶解性がより優れるという観点から、６〜２０であることが好ましく、１０〜２０であることがより好ましい。
置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基およびｎ−ヘプタデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、２−ブチルオクチル基および２−オクチルドデデシル等の分岐アルキル基、シクロペンチル基およびシクロヘキシル基等のシクロアルキル基並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
【００２１】
（置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基としては、上記置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基と酸素原子とが結合した基が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基およびｎ−ヘキサデシルオキシ基等の直鎖アルコキシ基、イソプロポキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、２−ブチルオクチルオキシ基、２−ヘキシルデシルオキシ基および２−オクチルドデシルオキシ基等の分岐アルコキシ基、シクロペンチルオキシ基およびシクロヘキシルオキシ基等のシクロアルコキシ基並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
【００２２】
（置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基としては、上記置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基と硫黄原子とが結合した基が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｎ−ペンチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基、ｎ−ヘプチルチオ基、ｎ−オクチルチオ基、ｎ−ドデシルチオ基およびｎ−ヘキサデシルチオ基等の直鎖アルキルチオ基、イソプロピルチオ基、イソブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、２−ブチルオクチルチオ基、２−ヘキシルデシルチオ基および２−オクチルドデシルチオ基等の分岐アルキルチオ基、シクロペンチルチオ基およびシクロヘキシルチオ基等のシクロアルキルチオ基並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
【００２３】
（置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基としては、上記置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基とカルボニル基とが結合した基が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基の具体例としては、アセチル基、ｎ−プロパノイル基、ｎ−ブタイル基、ｎ−ペンタロイル基、ｎ−ヘキサノイル基、ｎ−ヘプタノイル基、ｎ−オクタノイル基、ｎ−ドデカノイル基およびｎ−ヘキサデカノイル基等の直鎖アシル基、イソブタノイル基、ｓｅｃ−ブタノイル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、２−エチルヘキサノイル基、２−ブチルオクタノイル基、２−ヘキシルデカノイル基および２−オクチルドデカノイル基等の分岐アシル基、シクロペンチルカルボニル基およびシクロヘキシルカルボニル基等のシクロアルキルカルボニル基並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
【００２４】
（置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基としては、上記置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基とカルボニル基とが結合した基が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｎ−ペンチルオキシカルボニル基、ｎ−ヘキシルオキシカルボニル基、ｎ−ヘプチルオキシカルボニル基、ｎ−オクチルオキシカルボニル基、ｎ−ドデシルオキシカルボニル基およびｎ−ヘキサデシルオキシカルボニル基等の直鎖アルコキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、イソプチルオキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブチルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、２−ブチルオクチルオキシカルボニル基、２−ヘキシルデシルオキシカルボニル基および２−オクチルドデシルオキシカルボニル基等の分岐アルコキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基およびシクロヘキシルオキシカルボニル基等のシクロアルコキシカルボニル基並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
【００２５】
（置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０ジアルキルアミノ基としては、上記置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基２つと窒素原子とが結合した基が挙げられる。
炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基、ジオクチルアミノ基およびジドデシルアミノ基などの直鎖アルキル基で置換されたアミノ基、ビス（２−エチルヘキシル）アミノ基およびビス（２−ヘキシルデシル）アミノ基などの分岐アルキル基で置換されたアミノ基およびジシクロヘキシルアミノ基などのシクロアルキル基で置換されたアミノ基並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
【００２６】
（炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基およびｎ−ヘプタデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、２−ブチルオクチル基および２−オクチルドデデシル等の分岐アルキル基、シクロペンチル基またはシクロヘキシル基等のシクロアルキル基を置換基として有するアリール基が挙げられる。
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子１個を除いた残りの原子団である。該アリール基は、ベンゼン環を有する基、２以上の芳香環が縮合した縮合環を有する基、独立したベンゼン環および２以上の芳香環が縮合した縮合環から選ばれる２個以上が直接結合した基を含む。アリール基の炭素数は、６〜２０である。アリール基の炭素数は、６〜１４であることが好ましい。
炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基の全体の炭素数は、７〜４０である。炭素数６〜２０のアリール基は、複数の炭素数１〜２０のアルキル基で置換されていてもよい。
炭素数６〜２０のアリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基、４−フルオレニル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。  炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基の全体の炭素数は、７〜４０である。炭素数６〜２０のアリール基は、複数の炭素数１〜２０のアルキル基で置換されていてもよい。複数ある炭素数１〜２０のアルキル基は、同一でも異なっていてもよい。
【００２７】
（炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基およびｎ−ヘキサデシルオキシ基等の直鎖アルコキシ基、イソプロポキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、２−ブチルオクチルオキシ基、２−ヘキシルデシルオキシ基および２−オクチルドデシルオキシ基等の分岐アルコキシ基、シクロペンチルオキシ基またはシクロヘキシルオキシ基等のシクロアルコキシ基を置換基として有する上記炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。
炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基の全体の炭素数は、７〜４０である。炭素数６〜２０のアリール基は、複数の炭素数１〜２０のアルコキシ基で置換されていてもよい。複数ある炭素数１〜２０のアルコキシ基は、同一でも異なっていてもよい。
【００２８】
（炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基およびｎ−ヘキサデシルオキシ基等の直鎖アルコキシ基、イソプロポキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、２−ブチルオクチルオキシ基、２−ヘキシルデシルオキシ基および２−オクチルドデシルオキシ基等の分岐アルコキシ基、シクロペンチルオキシ基またはシクロヘキシルオキシ基等のシクロアルコキシ基を置換基として有する１価の複素環基が挙げられる。
１価の複素環基は、複素環式化合物から、複素環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子１個を除いた残りの原子団である。１価の複素環基は、複素環と、複素環および芳香環からなる群より選ばれる１以上の環とが縮合した縮合環を有する基、独立した複素環と、芳香環、複素環または芳香環および複素環からなる群より選ばれる２以上が縮合した縮合環とが直接結合した基を含む。１価の複素環基の炭素数は、２〜２０である。１価の複素環の炭素数は、３〜１４であることが好ましい。また、１価の複素環基としては、１価の芳香族複素環基であることが好ましい。
炭素数２〜２０の１価の複素環基としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、２−オキサゾリル基、２−チアゾリル基、２−イミダゾリル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−チエノチエニル基等が挙げられ、２−チエニル基が好ましい。
炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基の全体の炭素数は炭素原子数３〜４０である。炭素数２〜２０の１価の複素環基は、複数の炭素数１〜２０のアルキル基で置換されていてもよい。複数ある炭素数１〜２０のアルキル基は、同一でも異なっていてもよい。
【００２９】
（炭素数２〜２２のアルキニル環基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される、炭素数２〜２２のアルキニル基は、直鎖、分岐のいずれでもよく、シクロアルキニル基であってもよい。アルキニル基が有する炭素数は、本発明の高分子化合物の溶媒溶解性がより優れるという観点から、６〜２０であることが好ましく、１０〜２０であることがより好ましい。
炭素数２〜２２のアルキニル基の具体例としては、プロピニル基、ｎ−ブチニル基、ｎ−ペンチニル基、ｎ−ヘキシニル基、ｎ−オクチニル基、ｎ−ドデシニル基、ｎ−ヘキサデシニル基、ｓｅｃ−ブチニル基、イソブチニル基、シクロヘキシルエチニル基等が挙げられる。
【００３０】
（炭素数２〜２２のアルケニル環基）
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される炭素数２〜２２のアルケニル基は、直鎖、分岐のいずれでもよく、シクロアルケニル基であってもよい。アルケニル基が有する炭素数は、本発明の高分子化合物の溶媒溶解性がより優れるという観点から、６〜２０であることが好ましく、１０〜２０であることがより好ましい。
炭素数２〜２２のアルケニル基の具体例としては、プロペニル基、ｎ−ブテニル基、ｎ−ペンテニル基、ｎ−ヘキセニル基、ｎ−オクテニル基、ｎ−ドデセニル基、ｎ−ヘキサデセニル基、ｓｅｃ−ブテニル基、イソブテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
【００３１】
（置換基）
前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のあるキルチオ基、炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基および炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基が有していていてもよい置換基である、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のあるキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数が有していていてもよい置換基は、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基または炭素数３〜２０の置換シリル基である。
該炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基は、置換基を有していないこと以外は、それぞれ既に説明した置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基および置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基と同義である。
炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基は既に述べたとおりである。
【００３２】
炭素数３〜２０の置換シリル基としては、炭素数１〜２０のアルキル基および炭素数６〜２０のアリール基からなる群より選ばれる１以上の基を有するシリル基が挙げられる。
置換シリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基等が挙げられる。炭素数１〜２０のアルキル基は、置換基を有していないこと以外は、既に説明した置換基を有していてもよいアルキル基と同義であり、炭素数６〜２０のアリール基は既に述べたとおりである。
【００３３】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４としては、高いキャリア移動度を発現するという点から、炭素数６〜２０のアルキル基が好ましく、直鎖の炭素数６〜２０のアルキル基がより好ましい。
【００３４】
（２）環Ｂについて
式（１）中、環Ｂで表される、置換基を有していてもよい芳香環、置換基を有していてもよい複素芳香環または当該芳香環および当該複素芳香環からなる群より選ばれる２〜４個が縮環した置換基を有していてもよい芳香環若しくは置換基を有していてもよい複素芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ナフタセン環、チエノチオフェン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジチオフェン環およびベンゾチエノベンゾチオフェン環並びに置換基を有するこれらの基が挙げられる。
これらの環が有していてもよい置換基としては、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数３〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基または炭素数２〜２０のアルキニル基が挙げられる。当該炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基は、置換基を有していないこと以外は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される基としてそれぞれ既に説明した置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基および置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基と同義である。炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基は既に述べたとおりである。
【００３５】
第１構造単位は、高分子半導体化合物中に一種のみ含まれていてもよいし、二種以上含まれていてもよい。該有機半導体層に含有される高分子半導体化合物は、共役高分子化合物であることが好ましい。
【００３６】
（第２構造単位）
本発明の有機半導体層に含有される高分子半導体化合物は、前記式（１）で表される構造単位のほかに、式（１）で表される構造単位とは異なる構造単位（以下、「第２構造単位」ということがある。）を有していることが好ましい。この場合、式（１）で表される構造単位と式（１）で表される構造単位とは異なる構造単位とが、共役を形成していることが好ましく、交互共重合体であることがさらに好ましい。
【００３７】
第２構造単位としては、例えば、ビニレン基、エチニレン基、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい２価の複素環基が挙げられる。
【００３８】
（置換基を有していてもよいアリーレン基）
アリーレン基とは、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子２個を除いた残りの原子団である。該アリーレン基は、ベンゼン環を有する基、２以上の芳香環が縮合した縮合環を有する基、独立したベンゼン環および２以上の芳香環が縮合した縮合環から選ばれる２個以上が直接結合した基を含む。アリーレン基の炭素原子数は通常６〜２０であり、好ましくは６〜１４である。
アリーレン基が有していてもよい置換基は、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基または炭素数３〜２０の置換シリル基を表す。
【００３９】
置換基を有していてもよいアリーレン基としては、例えば下記式（３−１）〜（３−６）で表されるアリーレン基が例示される。
【００４０】
2017092453.tif 000007
〔式中、Ｘ”は水素原子またはフッ素原子を表し、Ｒ”は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基、炭素数２〜２２のアルキニル基または炭素数２〜２２のアルケニル基を表す。当該置換基は、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基または炭素数３〜２０の置換シリル基を表す。複数存在するＸ”およびＲ”は、同一でも異なっていてもよい。〕
【００４１】
式（３−１）〜（３−６）中、Ｒ”で表される置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基を置換基として有するアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基を置換基として有する１価の複素環基、炭素数２〜２２のアルキニル基または炭素数２〜２２のアルケニル基は、前記式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で表される対応する基と同義である。
【００４２】
（置換基を有していてもよい２価の複素環基）
２価の複素環基とは、複素環式化合物から芳香環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子２個を除いた残りの原子団である。２価の複素環基は、複素環と、複素環および芳香環からなる群より選ばれる１以上の環とが縮合した縮合環を有する基、独立した複素環と、芳香環、複素環または芳香環および複素環からなる群より選ばれる２以上が縮合した縮合環とが直接結合した基を含む。２価の複素環基の炭素原子数は、通常２〜２０であり、３〜１４であることが好ましい。また、２価の複素環基としては、２価の芳香族複素環基であることが好ましい。
アリーレン基が有していてもよい置換基は、フッ素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２０の１価の複素環基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基または炭素数３〜２０の置換シリル基を表す。
【００４３】
置換基を有していてもよい２価の複素環基としては、例えば下記式（３−７）〜式（３−１６）で表される基が挙げられる。２価の複素環基は、式（３−７）で表される基、式（３−９）〜式（３−１１）で表される基、式（３−１３）で表される基または式（３−１６）で表される基であることが好ましく、式（３−７）で表される基、式（３−９）〜式（３−１１）で表される基または式（３−１６）で表される基であることがより好ましく、式（３−９）で表される基または式（３−１６）で表される基であることがさらに好ましく、式（３−９）で表される基であることが特に好ましい。
【００４４】
【化２】
2017092453.tif 000008
〔式中、Ｒ”は前記と同じ意味を表す。Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−または−ＮＲ−を表す。Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基を表す。Ｘ’は水素原子、フッ素原子または炭素数１〜２０のアルコキシ基を表す。〕
【００４５】
−ＮＲ−中、Ｒで表される炭素数１〜２０のアルキル基は、置換基を有さないこと以外は、既に説明した置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基と同義である。
Ｘ’で表される炭素数１〜２０のアルコキシ基は、置換基を有さないこと以外は、既に説明した置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基と同義である。
【００４６】
以下に、本発明の有機半導体層に含有される高分子半導体化合物の具体例を例示するが、これに限定されるものではない。
【００４７】
【化３】
2017092453.tif 000009
2017092453.tif 000010
2017092453.tif 000011
2017092453.tif 000012
2017092453.tif 000013
2017092453.tif 000014
【００４８】
本発明の有機半導体層に含有される高分子半導体化合物は、例えばＷＯ２０１５−０２５９８１やＷＯ２０１０−０２０３２９に記載の方法によって製造することができる。
【００４９】
＜ゲート絶縁層＞
本発明の有機薄膜トランジスタにおけるゲート絶縁層は、（Ａ）式（２）
2017092453.tif 000015
〔式中、
Ｒ５は、水素原子またはメチル基を表し、
Ｒ６は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基を表す。
Ｒｆは、フッ素原子、フッ素原子を置換基として有する炭素数１〜２０のアルキル基またはフッ素原子を置換基として有する炭素数６〜２０のアリール基を表す。
ｍは、１〜５の整数を表す。
Ｒ６およびＲｆが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。〕
で表される構造単位を含み、且つブロック化剤でブロックされたイソシアネート基およびブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基からなる群より選ばれる２種以上を含む高分子化合物と、
（Ｂ）分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物および分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物とを含む硬化性樹脂組成物を有する。
【００５０】
硬化性樹脂組成物は、誘電率を向上させる観点で、アクリレートを含んでいてもよく、例えば２−シアノエチルアクリレートを含んでいてもよい。
【００５１】
（（Ａ）について）
ゲート絶縁層が有する硬化性樹脂組成物は、式（２）で表される構造単位を含み、且つブロック化剤でブロックされたイソシアネート基およびブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基からなる群より選ばれる基を有する構造単位を２つ以上含む高分子化合物を含む。高分子化合物に含まれる、ブロック化剤でブロックされたイソシアネート基およびブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基からなる群より選ばれる基を有する２つ以上の構造単位は、同一であっても、異なっていてもよい。
【００５２】
式（２）で表される構造単位における、Ｒ６で表される炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、炭素数１〜２０の直鎖状炭化水素基、炭素数３〜２０の分岐状炭化水素基、炭素数３〜２０の環状炭化水素基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチニル基、シクロヘキシニル基などが挙げられる。
【００５３】
式（２）で表される構造単位における、Ｒ６で表される炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基としては、具体的にはフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、トリル基、キシリル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、メチルナフチル基、ジメチルナフチル基、トリメチルナフチル基、ビニルナフチル基、エテニルナフチル基、メチルアンスリル基、エチルアンスリル基などが挙げられる。
【００５４】
式（２）で表される構造単位における、Ｒｆで表されるフッ素原子を置換基として有する炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、パーフルオロドデシル基、パーフルオロヘキサデシル基などが挙げられる。
【００５５】
式（２）で表される構造単位としては、例えば以下の構造単位が好ましいが、これらに限られない。２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレンであることがより好ましい。
【００５６】
【化４】
2017092453.tif 000016
【００５７】
ブロック化剤でブロックされたイソシアネート基は、ブロック化剤（吸核剤）がイソシアネート基のＮ＝Ｃ二重結合に付加し、Ｃとブロック化剤との間で結合を形成することにより、イソシアネート基のＮとＣとの間に形成されていた二重結合が単結合となることによって生成される基である。同様に、ブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基は、ブロック化剤がイソチオシアネート基のＮ＝Ｃ二重結合に付加し、Ｃとブロック化剤との間で結合を形成することにより、イソチオシアネート基のＮとＣとの間に形成されていた二重結合が単結合となることによって生成される基である。
【００５８】
ブロック化剤は、イソシアネート基またはイソチオシアネート基と反応しうる活性水素を１分子中に１個のみ有する。
ブロック剤としては、イソシアネート基またはイソチオシアネート基と結合を形成した後も１７０℃以下の温度で解離するものが好ましい。
【００５９】
前記のブロック化剤としては、例えば、ヒドロキシ基を有する化合物、活性メチレン化合物、チオール基を有する化合物、アミノ基を有する化合物、重亜硫酸塩、ピリジン系化合物、ピラゾール系化合物等があり、これらを単独であるいは２種以上を混合して使用してもよく、より好ましくは、ヒドロキシ基を有するオキシム化合物、アミノ基を有するピラゾール化合物が挙げられる。
【００６０】
ブロック化剤としての、ヒドロキシ基を置換基に有する化合物としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−エチルヘキサノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等のアルキルアルコール、
フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等の置換フェノール、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム化合物、２−ヒドロキシピリジン、２−ヒドロキシキノリン等の置換ピリジン化合物が挙げられる。
ブロック化剤としての活性メチレン化合物としては、例えばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等、が上げられる。
ブロック化剤としてのチオールを置換基に有する化合物としては、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等が挙げられる。
ブロック化剤としてのアミノ基を有する化合物としては、例えばジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等のアミン化合物、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等のイミン化合物、アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等の酸アミド化合物、が挙げられる。
コハク酸イミド、マレイン酸イミド等の酸イミド化合物、イミダゾール、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、
尿素、チオ尿素、エチレン尿素等の尿素化合物、３，５−ジメチルピラゾール、３，５−ジエチルピラゾール等の置換ピラゾール化合物が挙げられる。
ブロック化剤としての重亜硫酸塩としては、例えば重亜硫酸ソーダ等が挙げられる。
【００６１】
ゲート絶縁層が有する高分子化合物に含まれるブロックされたイソシアネート基またはブロックされたイソチオシアネート基としては、下記式（４）および（５）で表されるブロックされたイソシアネート基およびイソチオシアネート基であることが好ましい。
2017092453.tif 000017
（４）
2017092453.tif 000018
（５）
〔式中、Ｘ１２は、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ７〜Ｒ１１は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基を表す。〕
【００６２】
Ｒ７〜Ｒ１１で表される炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０の芳香族炭化水素としては、Ｒ６と同様のものが挙げられる。
【００６３】
ブロックされたイソシアネート基としては、例えば、Ｏ−（メチリデンアミノ）カルボキシアミノ基、Ｏ−（１−エチリデンアミノ）カルボキシアミノ基、Ｏ−（１−メチルエチリデンアミノ）カルボキシアミノ基、Ｏ−[１−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ基、（Ｎ−３，５−ジメチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３−エチル−５−メチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３，５−ジエチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３−プロピル−５−メチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３−エチル−５−プロピルピラゾリルカルボニル）アミノ基等が挙げられる。
【００６４】
ブロックされたイソチオシアネート基としては、例えば、Ｏ−（メチリデンアミノ）チオカルボキシアミノ基、Ｏ−（１−エチリデンアミノ）チオカルボキシアミノ基、Ｏ−（１−メチルエチリデンアミノ）チオカルボキシアミノ基、Ｏ−[１−メチルプロピリデンアミノ] チオカルボキシアミノ基、（Ｎ−３，５−ジメチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３−エチル−５−メチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３，５−ジエチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３−プロピル−５−メチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ−３−エチル−５−プロピルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基等が挙げられる。
【００６５】
ゲート絶縁層が有する式（２）で表される構造単位を含有し、且つブロック化剤でブロックされたイソシアネート基またはブロック化剤でブロックされたイソチオシアネート基を少なくとも２つ以上含有する高分子化合物は、前記ブロックされたイソシアネート基もしくはブロックされたイソチオシアネート基と不飽和二重結合とを分子内に有するモノマーを光重合開始剤もしくは熱重合開始剤を用いて、単独重合もしくは他の共重合性モノマーと共重合させることにより製造することが出来る。
【００６６】
該ブロックされたイソシアネート基もしくはブロックされたイソチオシアネート基と不飽和二重結合とを分子内に有するモノマーとしては、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−（２‘−メタクリロイルオキシエチル）オキシエチルイソシアネート、２−アクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、２−（２‘−メタクリロイルオキシエチル）オキシエチルイソチオシアネート等が挙げられる。
【００６７】
該ブロック剤としては、前記のブロック剤を好適に用いることが出来、必要に応じて有機溶媒、触媒等を添加することができる。
【００６８】
前記ブロックされたイソシアネート基と分子内に不飽和二重結合を有するモノマーとしては、２−〔O−[１‘−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート、２−〔N−[１’、３‘−ジメチルピラゾリル]カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート等が挙げられる。
【００６９】
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、４−イソプロピル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、メチル（ｏ−ベンゾイル）ベンゾエート、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインオクチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジアセチル等のカルボニル化合物；メチルアントラキノン、クロロアントラキノン、クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等のアントラキノン誘導体およびチオキサントン誘導体；ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物が挙げられる。
【００７０】
共重合を開始させるエネルギーとして光エネルギーを用いる場合、重合性モノマーに照射する光の波長は、通常、３６０ｎｍ以上であり、好ましくは、３６０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である。
【００７１】
熱重合開始剤としては、ラジカル重合の開始剤となる化合物であればよく、例えば、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビスイソバレロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリックアシッド）、１、１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパン）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）２塩酸塩等のアゾ系化合物；メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、アセチルアセトンパーオキシド等のケトンパーオキシド化合物；イソブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキシド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド化合物；２，４，４−トリメチルペンチル−２−ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド化合物；ジクミルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド、トリス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）トリアジン等のジアルキルパーオキシド化合物；１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール化合物；ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアゼレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシトリメチルアジペート等のアルキルパーエステル化合物；ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート化合物が挙げられる。
【００７２】
共重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステルおよびその誘導体、メタアクリル酸エステルおよびその誘導体、スチレンおよびその誘導体、有機カルボン酸のビニルエステルおよびその誘導体、有機カルボン酸のアリルエステルおよびその誘導体、フマル酸のジアルキルエステルおよびその誘導体、マレイン酸のジアルキルエステルおよびその誘導体、イタコン酸のジアルキルエステルおよびその誘導体、有機カルボン酸のＮ−ビニルアミド誘導体、末端不飽和炭化水素およびその誘導体、不飽和炭化水素基を含む有機ゲルマニウム誘導体、ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンおよびその誘導体等が挙げられる。
【００７３】
共重合性モノマーの種類は、ゲート絶縁層またはオーバーコート層に要求される特性に応じて適宜選択される。溶媒に対する耐久性が優れ、有機薄膜トランジスタのヒステリシスが小さくなるため、スチレンおよびその誘導体のような分子の密度が高く、硬い膜を形成する重合性モノマーが選択される。また、ゲート電極や隣接する層との密着性が優れるため、メタアクリル酸エステルおよびその誘導体、アクリル酸エステルおよびその誘導体のような可塑性を付与する重合性モノマーが選択される。
【００７４】
本発明に用いられる式（２）で表される構造単位を含有し、且つブロック化剤でブロックされたイソシアネート基またはイソチオシアネート基を少なくとも２つ以上含有する高分子化合物としては、例えば、ポリ（スチレン−コ−[２−〔O−（１‘−メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート]）、ポリ（スチレン−コ−[２−〔N−（１’、３‘−ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート]）、ポリ（スチレン−コ−アクリロニトリル−コ−[２−〔O−（１‘−メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート]）、ポリ（スチレン−コ−アクリロニトリル−コ−[２−〔N−（１’、３‘−ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート]）、ポリ（スチレン−コ−アクリロニトリル−コ−[２−〔O−（１‘−メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート]−コ−アリルトリメチルゲルマニウム）、ポリ（スチレン−コ−アクリロニトリル−コ−[２−〔N−（１’、３‘−ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート] −コ−アリルトリメチルゲルマニウム）等が挙げられる。
【００７５】
（（Ｂ）について）
ゲート絶縁層が有する硬化性樹脂組成物は、分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物および分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物を含む。
【００７６】
分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物および分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物としては、分子内に活性水素基として、アミノ基、ヒドロキシ基又はメルカプト基を含む低分子化合物もしくは高分子化合物が挙げられる。ここで、活性水素基とは、活性水素を１以上有する基である。なかでも、活性水素基としては、イソシアネート基またはイソチオシアネート基との反応を良好に生じることができる、ヒドロキシ基及び芳香族アミノ基が好適である。
【００７７】
分子内に活性水素基を２つ以上含む低分子化合物は、２個以上の活性水素基が低分子（単量体）構造に結合した構造を有する化合物である。この低分子構造としては、例えば、アルキル構造やベンゼン環が挙げられる。このような低分子化合物としては、アルキレンポリアミン、アリーレンポリアミン、アルキレンポリオール、ポリヒドロキシアリーレン、アルキレンポリチオール、ポリチオアリーレン、などの低分子化合物が例示できる。
【００７８】
アルキレンポリアミン、アリーレンポリアミン化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，−テトラアミノエチルエチレンジアミン、オルト−フェニレンジアミン、メタ−フェニレンジアミン、パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−パラ−フェニレンジアミン、メラミン、２，４，６−トリアミノピリミジン、１，５，９−トリアザシクロドデカン等が挙げられる。
アルキレンポリオール、ポリヒドロキシアレーレン化合物としては、エチレングリコール、１，２−ジヒドロキシプロパン、グリセロール、１，４−ジメタノールベンゼン、１，２−ジヒドロキシベンゼン、１，３−ジヒドロキシベンゼン、１，４−ジヒドロキシベンゼン、１，２−ジヒドロキシナフタレン、レゾルシン、フルオログリセロール、２，３，４−トリヒドロキシベンズアルデハイド、３，４，５−トリヒドロキシベンズアミド等が挙げられる。
アルキレンポリチオール、アリーレンポリチオール化合物としては、エチレンジチオール、パラ−フェニレンジチオール等が挙げられる。
【００７９】
分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物は、２個以上の活性水素基が高分子（多量体）構造に結合した構造を有する高分子化合物である。活性水素基は、高分子化合物を構成する主鎖に直接結合していてもよく、所定の基を介して結合していてもよい。また、活性水素基は、高分子化合物を構成する構造単位に含まれていてもよく、その場合は、各構造単位に含まれていてもよく、一部の構造単位にのみ含まれていてもよい。さらに、活性水素基は、高分子化合物の末端にのみ結合していてもよい。
【００８０】
高分子化合物としては、例えば、活性水素基及び不飽和結合（例えば、二重結合）を分子内に有する単量体化合物（モノマー）を、単独で重合させるか、他の共重合性モノマーと共重合させて重合体を形成することによって得ることができる。これらの重合の際には、光重合開始剤や熱重合開始剤を適用してもよい。なお、共重合性モノマー、光重合開始剤、熱重合開始剤としては、上述したものと同様のものを適用できる。
【００８１】
分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物を重合するための、活性水素基及び不飽和結合を分子内に有するモノマーとしては、例えば、アミノスチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルベンジルアルコール、アミノエチルメタクリレート、エチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
【００８２】
分子内に活性水素基を２つ以上含む高分子化合物としては、フェノール化合物と、ホルムアルデヒドとを、酸触媒の存在下で縮合させることによって得られた、ノボラック樹脂も好適である。
【００８３】
＜その他の層＞
通常、有機薄膜トランジスタは、基板上に形成する。基板の材料には、樹脂やプラスチックの板やフィルム、ガラス板、シリコン板などが用いられる。
【００８４】
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極と、有機半導体層との間には、電子輸送性を有する低分子化合物、ホール輸送性を有する低分子化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、これらの金属と有機化合物との錯体、ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素等のハロゲン、硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物、硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素化合物、過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物、アルキルチオール化合物、芳香族チオール類およびフッ素化アルキル芳香族チオール類等の芳香族チオール化合物等からなる群より選ばれる１種以上を含む層が設けられていてもよい。
【００８５】
基板と、ソース電極、ドレイン電極又はゲート電極との間に、密着層を形成していていもよい。密着層の材料としては、前記（Ａ）高分子化合物と前記（Ｂ）化合物とを含む硬化性樹脂組成物を含むものが挙げられる。密着層を形成することで、基板および電極との密着性を向上させることができる。
【００８６】
また、素子を保護するため、有機薄膜トランジスタ上に保護膜（オーバーコート層）を形成することが好ましい。これにより、有機トランジスタが大気から遮断され、有機トランジスタの特性の低下を抑制することができる。有機薄膜トランジスタの上に駆動する表示デバイスを形成する場合、その形成工程における有機トランジスタへの影響も該保護膜により低減することができる。
【００８７】
＜有機薄膜トランジスタの構成＞
有機薄膜トランジスタは、ボトムゲート型構造であってもトップゲート型構造であってもよいが、ボトムゲード型構造であることが好ましい。
（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）
図１は、本発明の一実施形態である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の構造を示す模式断面図である。この有機薄膜トランジスタには、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極２と、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁層３と、ゲート絶縁層３上に形成された有機半導体層４と、有機半導体層４上にチャネル部を挟んで形成されたソース電極５およびドレイン電極６と、素子全体を覆うオーバーコート層７とが、備えられている。
【００８８】
（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２は、本発明の一実施形態である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の構造を示す模式断面図である。この有機薄膜トランジスタには、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極２と、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁層３と、ゲート絶縁層３上にチャネル部を挟んで形成されたソース電極５およびドレイン電極６と、ソース電極５およびドレイン電極６上に形成された有機半導体層４と、素子全体を覆うオーバーコート層７とが、備えられている。
【００８９】
＜有機薄膜トランジスタの製造方法＞
【００９０】
（ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の製造方法）
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極は、蒸着法、スパッタ法、印刷法、インクジェット法等公知の方法で形成することが出来る。
【００９１】
（有機半導体層の製造方法）
有機半導体層は、前記高分子半導体化合物および有機溶媒を含む塗布溶液を、公知のスピンコート、ダイコーター、スクリーン印刷、インクジェット法等により塗布することによって形成することができる。
当該有機溶媒としては、高分子有機半導体化合物を溶解させるものであれば特に制限はないが、好ましくは、常圧での沸点が５０℃〜２００℃のものである。当該有機溶媒としては、クロロホルム、トルエン、アニソール、２−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等が挙げられる。
【００９２】
（絶縁層の製造方法）
絶縁層は、前記硬化性樹脂化合物および有機溶媒を有する塗布溶液を、公知のスピンコート、ダイコーター、スクリーン印刷、インクジェット等によりゲート電極上に塗布することができる。塗布溶液は、必要に応じてレベリング剤、界面活性剤、硬化触媒等を含んでいてもよい。
当該有機溶媒としては、前記高分子化合物および樹脂を溶解させるものであれば特に制限はないが、好ましくは、常圧での沸点が１００℃〜２００℃のものである。当該有機溶媒としては、２−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等が挙げられる。
【００９３】
（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の製造方法）
本発明の一実施態様である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は、例えば以下のようにして製造することができる。
基板上に（Ｉ）ゲート電極を形成する工程、（ＩＩ）ゲート電極上に硬化性樹脂組成物を含む塗布溶液を塗布、乾燥、硬化させることによりゲート絶縁層を形成する工程、（ＩＩＩ）ゲート絶縁層上に前記高分子有機半導体化合物と有機溶媒とを含む塗布溶液を塗布、乾燥させることにより有機半導体層を形成する工程（ＩＶ）有機半導体層上にソース電極、ドレイン電極を形成する工程を含む製造方法によって、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を製造することができる。
【００９４】
（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の製造方法）
上記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の製造方法における工程（ＩＩＩ）、（ＩＶ）をそれぞれ以下のように変更することで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素子を作製することが可能である。
（ＩＩＩ）ゲート絶縁層上にソース電極、ドレイン電極を形成する工程
（ＩＶ）ゲート絶縁層上、ソース電極、ドレイン電極間に高分子有機半導体化合物と有機溶媒とを含む塗布溶液を塗布、乾燥させることにより有機半導体層を形成する工程
【００９５】
（トップゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタの製造方法）
基板上に、（Ｉ）ソース電極、ドレイン電極を形成する工程、（ＩＩ）高分子有機半導体化合物と有機溶媒とを含む塗布溶液を塗布、乾燥させることにより有機半導体層を形成する工程、（ＩＩＩ）有機半導体層上に硬化性樹脂組成物の塗布溶液を塗布、乾燥、硬化させることによりゲート絶縁層を形成する工程、（ＩＶ）ゲート電極を形成する工程を含む製造方法によって、トップゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタ素子を製造することができる。
【００９６】
基板上にソース電極、ドレイン電極あるいはゲート電極を形成する工程の前に、基板上に、前記硬化性樹脂組成物および前記有機溶媒を含む塗布溶液を塗布、乾燥、硬化させることにより密着層を形成する工程を含めることが好ましい。
【００９７】
このような有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば特開平５−１１００６９号公報記載の方法により製造することができる。
【００９８】
＜センサ＞
本発明の有機薄膜トランジスタは、ＯＦＥＴセンサの製造に用いることもできる。本発明のＯＦＥＴセンサは、入力信号を電気信号に出力する信号変換素子として有機電界効果型トランジスタを用いたものであり、金属、絶縁膜および有機半導体層のいずれかの構造中に、感応性機能または選択性機能を付与したものである。本発明のＯＦＥＴセンサとしては、例えば、バイオセンサ、ガスセンサ、イオンセンサ、湿度センサが挙げられる。
【００９９】
バイオセンサは、基板と基板上に設けられた有機薄膜トランジスタとを備える。有機薄膜トランジスタは、有機半導体層と、有機半導体に接触して設けられたソース領域およびドレイン領域と、ソース領域とドレイン領域との間に設けられた有機半導体層内のチャネル領域と、チャネル領域に電界を印加可能なゲート電極と、チャネル領域とゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜とを有する。そして、有機薄膜トランジスタは、チャネル領域および／またはゲート絶縁膜に、標的物質と特異的に相互作用するプローブ（感応性領域）を有し、標的物質が濃度変化した際に、プローブの特性変化が生じることにより、バイオセンサとして機能する。
【０１００】
被検試料中の標的物質を検出する手法としては、例えば、核酸、タンパク質等の生体分子、または、人工的に合成した官能基を、プローブとして固相担体表面に固定したバイオセンサが挙げられる。
【０１０１】
この方法では、相補核酸鎖の相互作用、抗原−抗体反応の相互作用、酵素−基質反応の相互作用、受容体−リガンドの相互作用等の生体分子の特異的な親和性を利用して、標的物質を固相担体表面に捕捉する。そのため、標的物質に対して特異的な親和性を有する物質が、プローブとして選択される。
【０１０２】
プローブは、プローブの種類や固相担体の種類に応じた方法により、固相担体表面に固定される。また、固相担体表面上でプローブを合成（例えば、核酸伸長反応によりプローブを合成する方法）することもできる。いずれの場合も、プローブが固定された固相担体表面と被検試料とを接触させ、適当な条件下で培養することにより、固相担体表面上でプローブ−標的物質複合体が形成される。有機薄膜トランジスタが有するチャネル領域および／またはゲート絶縁膜自体が、プローブとして機能してもよい。
【０１０３】
ガスセンサは、基板と基板上に設けられた有機薄膜トランジスタとを備える。有機薄膜トランジスタは、有機半導体層と、有機半導体に接触して設けられたソース領域およびドレイン領域と、ソース領域とドレイン領域との間に設けられた半導体層内のチャネル領域と、チャネル領域に電界を印加可能なゲート電極と、チャネル領域とゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜とを有する。そして、有機薄膜トランジスタは、チャネル領域および／またはゲート絶縁膜が、ガス感応部として機能する。ガス感応部に検知ガスが吸着脱離した際に、ガス感応部の特性変化（導電率、誘電率等）が生じることにより、ガスセンサとして機能する。
【０１０４】
検知するガスとしては、例えば、電子受容性ガス、電子供与性ガスが挙げられる。電子受容性ガスとしては、例えば、Ｆ２、Ｃｌ２等のハロゲンガス；窒素酸化物ガス；硫黄酸化物ガス；酢酸等の有機酸ガスが挙げられる。電子供与性ガスとしては、例えば、アンモニアガス；アニリン等のアミン類ガス；一酸化炭素ガス；水素ガスが挙げられる。
【０１０５】
本発明の有機薄膜トランジスタは、圧力センサの製造に用いることもできる。本発明の圧力センサは、基板と基板上に設けられた有機薄膜トランジスタとを備える。有機薄膜トランジスタは、有機半導体層と、有機半導体に接触して設けられたソース領域およびドレイン領域と、ソース領域とドレイン領域との間に設けられた有機半導体層内のチャネル領域と、チャネル領域に電界を印加可能なゲート電極と、チャネル領域とゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜とを有する。そして、有機薄膜トランジスタは、チャネル領域および／またはゲート絶縁膜が、感圧部として機能する。感圧部が感圧した際に、感圧部の特性変化が生じることにより、感圧センサとして機能する。
【０１０６】
ゲート絶縁膜が感圧部として機能する場合、有機材料は無機材料に対して柔軟性、伸縮性が優れるため、ゲート絶縁膜は有機材料を含有することが好ましい。
チャネル領域が感圧部として機能する場合、チャネル領域に含有される有機半導体の結晶性をより高めるため、有機薄膜トランジスタは更に配向層を有していてもよい。配向層としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン等のシランカップリング剤を用いてゲート絶縁膜上に形成された単分子膜が挙げられる。
【０１０７】
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、電導度変調型センサの製造に用いることもできる。本発明の電導度変調型センサは、入力信号を電気信号に出力する信号変換素子として電導度計測素子を用いたものであり、本発明の組成物もしくは高分子化合物を含有する膜、または、本発明の組成物もしくは高分子化合物を含有する膜の被覆に、センサ対象の入力に対する感応性機能または選択性機能を付与したものである。本発明の電導度変調型センサは、センサ対象の入力を、本発明の組成物または高分子化合物の電導度の変化として検出するものである。本発明の電導度変調型センサとしては、例えば、バイオセンサ、ガスセンサ、イオンセンサ、湿度センサが挙げられる。
【０１０８】
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、別個に形成されたバイオセンサ、ガスセンサ、イオンセンサ、湿度センサ、圧力センサ等の各種センサからの出力信号を増幅するための増幅回路として、有機電界効果型トランジスタを含む、増幅回路の製造に用いることもできる。
【０１０９】
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、バイオセンサ、ガスセンサ、イオンセンサ、湿度センサ、圧力センサ等の各種センサを複数含むセンサアレイの製造に用いることもできる。
【０１１０】
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、別個に形成されたバイオセンサ、ガスセンサ、イオンセンサ、湿度センサ、圧力センサ等の各種センサを複数含み、各センサからの出力信号を個別に増幅するための増幅回路として、有機電界効果型トランジスタを含む、増幅回路付きセンサアレイの製造に用いることもできる。
【実施例】
【０１１１】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１２】
（質量分析）
質量分析は、ＡｃｃｕＴＯＦ  ＴＬＣ  ＪＭＳ−Ｔ１００ＴＤ（日本電子製）を用いて行った。
【０１１３】
（ＮＭＲ分析）
ＮＭＲ測定は、化合物を重クロロホルムまたは重ジメチルスルホキシドに溶解させ、ＮＭＲ装置（Ｖａｒｉａｎ社製、ＩＮＯＶＡ３００）を用いて行った。
【０１１４】
（分子量分析）
高分子化合物Ａ、ＢおよびＣの数平均分子量および重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ、Ｗａｔｅｒｓ社製、商品名：Ａｌｌｉａｎｃｅ  ＧＰＣ  ２０００）を用いて求めた。測定する高分子化合物は、オルトジクロロベンゼンに溶解させ、ＧＰＣに注入した。ＧＰＣの移動相にはオルトジクロロベンゼンを用いた。カラムは、ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨＨＲ−Ｈ（Ｓ）ＨＴ（２本連結、東ソー製）を用いた。検出器にはＵＶ検出器を用いた。
【０１１５】
高分子化合物ａ、ｂおよびｇの数平均分子量および重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ、島津製ＧＰＣ）を用いて求めた。ＧＰＣの移動相にはＴＨＦを用いた。カラムは、Ｔｓｋｇｅｌ  ｓｕｐｅｒ  ＨＭ−Ｈ  １本＋Ｔｓｋｇｅｌ  ｓｕｐｅｒ  Ｈ２０００  １本を連結して用いた。検出器にはＵＶ検出器を用いた。
【０１１６】
合成例１（高分子化合物ａ）
スチレン（和光純薬製）２．０６ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）２．４３ｇ、２−〔Ｏ−［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート（昭和電工製、商品名：カレンズＭＯＩ−ＢＭ）１．００ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０６ｇ、ＰＧＭＥＡ（和光純薬製）１４．０６ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で１６時間重合させて、高分子化合物ａが溶解している粘稠なＰＧＭＥＡ溶液を得た。ポリスチレン換算の数平均分子量は１．１×１０５であり、重量平均分子量は２．３×１０５であった。高分子化合物ａの構造は次の通りである。
【０１１７】
【化５】
2017092453.tif 000019
【０１１８】
合成例２（高分子化合物ｂ）
２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）２４．４ｇ、２−〔Ｏ−［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート（昭和電工製、商品名：カレンズＭＯＩ−ＢＭ）７．５４ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．１６ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）４８．１５ｇを、１２５ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で１６時間重合させて、高分子化合物ｂが溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。ポリスチレン換算の数平均分子量は７．８×１０４であり、重量平均分子量は１．６×１０５であった。粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。
【０１１９】
【化６】
2017092453.tif 000020
【０１２０】
合成例３（高分子化合物ｃ）
２−シアノエチルアクリレート（東京化成製）０．７８ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）２．０２ｇ、２−〔Ｏ−［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート（昭和電工製、商品名：カレンズＭＯＩ−ＢＭ）１．００ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０２ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）５．３７ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で１６時間重合させて、高分子化合物ｃが溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。
【０１２１】
【化７】
2017092453.tif 000021
【０１２２】
合成例４（高分子化合物ｄ）
４−アミノスチレン（アルドリッチ製）３．５０ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）１３．３２ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０８ｇ、ＰＧＭＥＡ（和光純薬製）２５．３６ｇを、１２５ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で４８時間重合させて、高分子化合物ｄが溶解している粘稠なＰＧＭＥＡ溶液を得た。
【０１２３】
【化８】
2017092453.tif 000022
【０１２４】
合成例５（高分子化合物ｅ）
４−アミノスチレン（アルドリッチ製）３．７５ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）５５．０ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．２９ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）８８．５６ｇを、２５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で１６時間重合させて、高分子化合物ｅが溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。
【０１２５】
【化９】
2017092453.tif 000023
【０１２６】
合成例６（高分子化合物ｆ）
２−シアノエチルアクリレート（東京化成製）１．５８ｇ、４−アミノスチレン（アルドリッチ製）０．５０ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）４．８９ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０３ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）１０．５０ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で１６時間重合させて、高分子化合物ｆが溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た
【０１２７】
【化１０】
2017092453.tif 000024
【０１２８】
合成例７（塗布溶液１の調製）
合成例１で得た高分子化合物ａのＰＧＭＥＡ溶液２．００ｇ、合成例４で得た高分子化合物ｄのＰＧＭＥＡ溶液０．７９、ＰＧＭＥＡ２．００ｇをサンプル瓶に入れ、撹拌溶解して均一な塗布溶液１を調製した。
【０１２９】
合成例８（塗布溶液２の調製）
合成例２で得た高分子化合物ｂの２−ヘプタノン溶液８０．２６ｇ、合成例５で得た高分子化合物ｅの２−ヘプタノン溶液１４７．３４ｇ、２−ヘプタノン１６８．２３ｇをサンプル瓶に入れ、撹拌溶解して均一な塗布溶液２を調製した。
【０１３０】
合成例９（塗布溶液３の調製）
合成例３で得た高分子化合物ｃの２−ヘプタノン溶液９．５５ｇ、合成例６で得た高分子化合物ｆの２−ヘプタノン溶液１７．３５ｇ、２−ヘプタノン１６．１４ｇをサンプル瓶に入れ、撹拌溶解して均一な塗布溶液３を調製した。
【０１３１】
合成例１０（高分子化合物Ａの合成）
2017092453.tif 000025
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、「Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１０，１３２，１１４３７−１１４３９」に記載の方法に従って合成した化合物Ａ−１（０．３００ｇ、０．２２７ｍｍｏｌ）、化合物Ａ−２（０．０８８１ｇ、０．２２７ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（３０ｍＬ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（４．２ｍｇ）およびトリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート（５．３ｍｇ）を加え、撹拌した。その後、そこへ、２ｍｏｌ／Ｌの炭酸カリウム水溶液（１．１３ｍＬ）を滴下し、５時間還流した。その後、そこへ、フェニルボロン酸（１０．０ｍｇ）を加え、１時間還流させた。その後、そこへ、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物（０．１ｇ）を加え、３時間還流させた。得られた反応液を水に注ぎ、トルエンを加え、トルエン層を抽出した。得られたトルエン溶液を酢酸水溶液および水で洗浄した後、シリカゲルカラムを用いて精製した。得られたトルエン溶液をアセトンに滴下したところ、析出物が得られた。得られた析出物を、アセトンを溶媒として用いてソックスレー洗浄し、高分子化合物Ａを得た。得量は２７０ｍｇであり、ポリスチレン換算の数平均分子量は３．０×１０４であり、重量平均分子量は１．１×１０５であった。
【０１３２】
合成例１１（高分子化合物Ｂの合成）
2017092453.tif 000026
反応容器内の気体を窒素ガスで置換した後に、化合物Ｂ−１（２８６．８ｍｇ、０．２００ｍｍｏｌ）、化合物Ａ−２（７７．６ｍｇ、０．２００ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフランを１９ｍＬ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムを７．３ｍｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスホニウムテトラフルオロボレートを９．３ｍｇ加えて、撹拌した。得られた反応溶液に、３ｍｏｌ／Ｌのリン酸カリウム水溶液を１．０ｍＬ滴下し、３時間還流させた。得られた反応溶液に、フェニルボロン酸を２４．４ｍｇ加えて、１時間還流させた。得られた反応溶液に、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物を０．１ｇ加えて、３時間還流させた。得られた反応溶液を水に注ぎ、トルエンを加え、トルエン層を抽出した。得られたトルエン溶液を、酢酸水溶液および水で洗浄した後、シリカゲルカラムを用いて精製した。得られたトルエン溶液をアセトンに滴下したところ、析出物が得られた。得られた析出物を、アセトンを溶媒として用いてソックスレー洗浄し、高分子化合物Ｂを得た。得量は２４４ｍｇであり、ポリスチレン換算の数平均分子量は３．１×１０４であり、重量平均分子量は６．５×１０４であった。
【０１３３】
合成例１２（高分子化合物Ｃの合成）
2017092453.tif 000027
還流管を取り付けた１００ｍＬ三口フラスコ内の気体を窒素ガスで置換した後、化合物Ｃ−１（２６６．２ｍｇ、０．２００ｍｍｏｌ）、化合物Ａ−２（６６．０ｍｇ、０．１６９ｍｍｏｌ）および乾燥ＴＨＦ（２０ｍＬ）を加え、３０分間アルゴンガスバブリングすることによって脱気した。その後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（３．７ｍｇ、４．０μｍｏｌ）およびトリ-ｔｅｒｔ-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート（４．６ｍｇ、１６．０μｍｏｌ）を加えた後、３０分間アルゴンガスバブリングによって脱気した３Ｍリン酸カリウム水溶液（１．０ｍＬ、３．０ｍｍｏｌ）を加えて、８０℃で３時間攪拌した。その後、得られた混合溶液に、３０分間アルゴンガスバブリングすることによって脱気したフェニルホウ酸（２４．４ｍｇ、０．２００ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１．０ｍＬ）を加え、８０℃で１時間攪拌し、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物（１．３ｇ）と水（１１．３ｇ）を加え、８０℃で３時間攪拌した。得られた反応溶液を静置し、分液した有機層を水および１０重量％酢酸水溶液で洗浄した。その後、分液した有機層をメタノール（６３ｍＬ）に滴下し、析出物を得た。得られた析出物を、トルエンを展開溶媒として用いたシリカゲルカラムで精製し、その後、得られたトルエン溶液をメタノールに注ぎ、固体を析出させ、該固体を濾過した。その後、ソックスレー抽出器を用いて、得られた固体を、アセトンで３時間洗浄し、乾燥することで、高分子化合物Ｃを２０３ｍｇ得た。高分子化合物Ｃのポリスチレン換算の数平均分子量は６．６×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は２．０×１０５であった。
【０１３４】
合成例１３（高分子化合物ｇ）
スチレン（和光純薬製）２．６０ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）１．９４ｇ、４−アミノスチレン（アルドリッチ製）１．７９ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０３ｇ、ＰＧＭＥＡ（和光純薬製）９．５５ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させて、高分子化合物ｇが溶解している粘稠なＰＧＭＥＡ溶液を得た。ポリスチレン換算の数平均分子量は６．３×１０４であり、重量平均分子量は１．５×１０５であった。高分子化合物ｇの構造は次の通りである。
【０１３５】
【化１１】
2017092453.tif 000028
【０１３６】
合成例１４（塗布溶液４の調製）
合成例１で得た高分子化合物ａのＰＧＭＥＡ溶液８．６３ｇ、合成例１３で得た高分子化合物ｇのＰＧＭＥＡ溶液３．７７、ＰＧＭＥＡ９．８９ｇをサンプル瓶に入れ、撹拌溶解して均一な塗布溶液４を調製した。
【０１３７】
実施例１（有機薄膜トランジスタ１の作製および評価）
塗布溶液１および高分子化合物Ｃを含む溶液を用いて、トップゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタ素子１を作製した。
ガラス基板上に合成例７で調製した塗布溶液１をスピンコートした。その後、ホットプレートで１８０℃、３０分乾燥させ密着層を形成した。次に、フォトリソグラフィ工程により同密着層上にソース電極及びドレイン電極を作製した。該ソース電極及び該ドレイン電極は、熱酸化膜側からクロム（Ｃｒ）層と金（Ａｕ）層とを有し、チャネル長が２０μｍ、チャネル幅が２ｍｍであった。その後、ペンタフルオロベンゼンチオールのイソプロピルアルコール希釈液に、基板を２分間浸漬することにより、基板上に形成した電極の表面を修飾した。続いて０．５重量％の高分子化合物Ｃのトルエン溶液をスピンコートし、ホットプレートで１２０℃で３０分間乾燥することで、有機半導体層を形成した。その後、合成例７で調製した塗布溶液１をスピンコートし、１５０℃３０分乾燥することで硬化膜からなるゲート絶縁層を形成し、続いて蒸着法によりアルミニウムを成膜することでゲート電極を形成し、有機薄膜トランジスタ１を製造した。
【０１３８】
得られた有機トランジスタ１のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０６であり、キャリア移動度は、０．６４ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１３９】
実施例２（有機薄膜トランジスタ２の作製および評価）
塗布溶液２および高分子化合物Ａを含む溶液を用いて、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素子２を作製した。
ガラス基板上にフォトリソグラフィ工程によりゲート電極を作製した。該ゲート電極は、熱酸化膜側からクロム（Ｃｒ）層を有する。続いて合成例８で調製した塗布溶液２をスピンコートし、１８０℃３０分乾燥することで硬化膜からなるゲート絶縁層を形成し、蒸着法により金を成膜することでソース電極およびドレイン電極を形成した。チャネル長が２０μｍ、チャネル幅が２ｍｍであった。ペンタフルオロベンゼンチオールのイソプロピルアルコール希釈液に、基板を２分間浸漬することにより、基板上に形成した電極の表面を修飾した。続いて０．５重量％の高分子化合物Ａのトルエン溶液をスピンコートし、ホットプレートで１２０℃で３０分間乾燥することで、有機半導体層を形成し、有機薄膜トランジスタ２を製造した。
【０１４０】
得られた有機トランジスタ１のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０６であり、キャリア移動度は、０．２７ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１４１】
実施例３（有機薄膜トランジスタ３の作製および評価）
高分子化合物Ａに代えて高分子化合物Ｂを用い、塗布溶液２に代えて、合成例９で調製した塗布溶液３を用いたこと以外は実施例２と同様にして、有機薄膜トランジスタ３を製造した。
【０１４２】
得られた有機トランジスタ３のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０６であり、キャリア移動度は、０．２５ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１４３】
実施例４（有機薄膜トランジスタ４の作製および評価）
高分子化合物Ａに代えて高分子化合物Ｃを用い、塗布溶液２に代えて、合成例７で調製した塗布溶液１を用いたこと以外は実施例２と同様にして、有機薄膜トランジスタ４を製造した。
【０１４４】
得られた有機トランジスタ４のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０６であり、キャリア移動度は、０．２７ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１４５】
実施例５（有機薄膜トランジスタ９の作製および評価）
高分子化合物Ａに代えて高分子化合物Ｂを用いたこと以外は実施例２と同様にして、有機薄膜トランジスタ９を製造した。
【０１４６】
得られた有機薄膜トランジスタ９のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０７であり、キャリア移動度は、１．００ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１４７】
実施例６（有機薄膜トランジスタ１０の作製および評価）
高分子化合物Ａに代えて高分子化合物Ｂを用い、塗布溶液２に代えて、合成例１４で調整した塗布溶液４を用いたこと以外は実施例２と同様にして、有機薄膜トランジスタ１０を製造した。
【０１４８】
得られた有機薄膜トランジスタ１０のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０５であり、キャリア移動度は、０．５７ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１４９】
比較例１
（有機薄膜トランジスタ５の作製および評価）
高分子化合物Ａを含む溶液を用いて、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素子５を作製した。
ゲート電極となる高濃度にドーピングされたｎ−型シリコン基板の表面を熱酸化し、シリコン酸化膜（以下、「熱酸化膜」という。）を形成した。熱酸化膜は絶縁層として機能する。
次に、フォトリソグラフィ工程により熱酸化膜上にソース電極及びドレイン電極を作製した。該ソース電極及び該ドレイン電極は、熱酸化膜側からクロム（Ｃｒ）層と金（Ａｕ）層とを有し、チャネル長が２０μｍ、チャネル幅が２ｍｍであった。
こうして得られた熱酸化膜、ソース電極及びドレイン電極を形成した基板をアセトンで超音波洗浄を行ない、オゾンＵＶクリーナーでＵＶオゾン処理を行なった。その後、β−フェネチルトリクロロシランで熱酸化膜の表面を修飾した。
次に、上記表面処理した熱酸化膜、ソース電極及びドレイン電極を備える基板を、ペンタフルオロベンゼンチオールのイソプロピルアルコール希釈液に、基板を２分間浸漬することにより、基板上に形成したソース電極及びドレイン電極の表面を修飾した。続いて、０．５重量％の高分子化合物Ａのトルエン溶液をスピンコートし、有機半導体層（活性層）を形成した。その後、有機半導体層を１２０℃で３０分間加熱することでし、有機薄膜トランジスタ５を製造した。
【０１５０】
得られた有機トランジスタ５のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０６であり、キャリア移動度は、０．０４８ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１５１】
比較例２
（有機トランジスタ６の作製および評価）
比較例１の高分子化合物Ａに代えて、高分子化合物Ｂを用いたこと以外は、比較例１と同様にして、有機薄膜トランジスタ６を作製した。
【０１５２】
得られた有機薄膜トランジスタ６のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０５であり、キャリア移動度は、０．１５ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１５３】
比較例３
（有機トランジスタ７の作製および評価）
比較例１の高分子化合物Ａに代えて、高分子化合物Ｃを用いたこと以外は、比較例１と同様にして、有機薄膜トランジスタ７を作製した。
【０１５４】
得られた有機薄膜トランジスタ７のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させ、トランジスタ特性を測定した。オン／オフ比は１０５であり、キャリア移動度は、０．０４６ｃｍ２／Ｖｓであった。結果を表１に表す。
【０１５５】
比較例４
（有機トランジスタ８の作製および評価）
高分子化合物Ｂを含む溶液を用いて、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素子８を作製した。
ガラス基板上にフォトリソグラフィ工程によりゲート電極を作製した。該ゲート電極は、ガラス基板側からクロム（Ｃｒ）層と金（Ａｕ）層とを有する。続いてテフロン（登録商標：Ｄｕｐｏｎｔ）のフロリナート（登録商標：３Ｍ）溶液（１．７ｗｔ％）をスピンコートし、８０℃にて１０分乾燥することでゲート絶縁層を形成し、蒸着法により金を成膜することでソース電極およびドレイン電極を形成した。続いて、ペンタフルオロベンゼンチオールのイソプロピルアルコール希釈液に、基板を２分間浸漬することにより、基板上に形成したソース電極及びドレイン電極の表面を修飾した。チャネル長が２０μｍ、チャネル幅が２ｍｍであった。続いて０．５重量％の高分子化合物Ｂのトルエン溶液をスピンコートし、ホットプレートで１２０℃で３０分間乾燥したが、溶液が基板上ではじいてしまい、有機半導体層を形成できなかったが、これを有機薄膜トランジスタ８として評価した。
【０１５６】
上記で得られた有機薄膜トランジスタ８のゲート電圧Ｖｇ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを変化させがトランジスタ動作を示さなかった。
【０１５７】
【表１】
2017092453.tif 000029
【符号の説明】
【０１５８】
１…基板、
２…ゲート電極、
３…ゲート絶縁層、
４…有機半導体層、
５…ソース電極、
６…ドレイン電極、
７…オーバーコート。
【図１】
2017092453.tif 000035
【図２】
2017092453.tif 000036