有機半導体トランジスタ
【課題】電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供すること。
【解決手段】複数の電極と下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層とを備える有機半導体トランジスタ。一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。
【解決手段】複数の電極と下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層とを備える有機半導体トランジスタ。一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基又は炭素数３以上２０以下の分岐状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、有機半導体トランジスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタは、液晶表示素子等の表示用スイッチング素子として幅広く用いられている。従来、薄膜トランジスタは、アモルファスや多結晶のシリコンを用いて作製されている。
【０００３】
一方、近年有機ＥＬ素子等に代表される有機半導体の研究が盛んに行なわれている。それとともに有機物をシリコン材料に代えて軽量、柔軟性の特徴を生かして回路に組み込もうとする研究が報告されるようになってきた。
【０００４】
このような薄膜トランジスタに用いる有機物としては、低分子化合物又は高分子化合物が用いられる。低分子化合物としては、ペンタセン、テトラセン等のポリアセン化合物（例えば、特許文献１〜３参照。）、銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（例えば、特許文献４、５参照。）が提案されている。
【０００５】
また、高分子化合物としては、セクシチオフェン等の芳香族オリゴマー（例えば、特許文献６参照）、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ(ｐ−フェニレンビニレン)等の高分子化合物（例えば、特許文献７〜１０及び非特許文献１参照。）が提案されている。
【０００６】
また、チアゾロチアゾール誘導体の公知例として、例えば非特許文献２、３には下記化学式２から４で表されるチアゾロチアゾール誘導体が知られている。
【０００７】
【化１】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−５５５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０７１２号公報
【特許文献３】特開２００１−９４１０７号公報
【特許文献４】特開平５−１９０８７７号公報
【特許文献５】特開２０００−１７４２７７号公報
【特許文献６】特開平８−２６４８０５号公報
【特許文献７】特開平８−２２８０３４号公報
【特許文献８】特開平８−２２８０３５号公報
【特許文献９】特開平１０−１２５９２４号公報
【特許文献１０】特開平１０−１９０００１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Appl.Phys.Lett., 73,108(1998)
【非特許文献２】S.Ando,J.Nishida,et al.,J.Mater.Chem.,vol.14,p.1787-1790 (2004).
【非特許文献３】S.Ando,J.Nishida,et al.,Chemistry Letters,vol.33,No.9,p. 1170-1171(2004).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
【００１２】
請求項１に係る発明は、
複数の電極と、
下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層と、
を備える有機半導体トランジスタ。
【００１３】
【化２】
【００１４】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。）
【００１５】
請求項２に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基であり、Ｒ２が、それぞれ独立に、炭素数が１以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が２以上１２以下の分岐状の置換基である請求項１に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１６】
請求項３に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基である請求項１又は請求項２に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１７】
請求項４に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１８】
請求項５に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１９】
請求項６に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【００２０】
請求項７に係る発明は、
前記複数の電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極であり、
更に絶縁層を備え、
前記ゲート電極は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方から離間して設けられ、
前記有機半導体層は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方に接して設けられ、
前記絶縁層は、前記有機半導体層と前記ゲート電極とに挟まれて設けられ、
かつ電界効果型である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項２に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項３に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項４に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項５に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項６に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項７に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、スイッチング特性に優れた有機半導体トランジスタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【図２】他の実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【図３】他の実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【図４】他の実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本実施形態について詳細に説明する。なお本明細書で推測する作用や機能によって本発明が制限されることはない。
【００２４】
本実施形態の有機半導体トランジスタは、複数の電極と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層と、を備える。まず、一般式（Ｉ）で表される化合物について説明し、次いで、本実施形態の有機半導体トランジスタについて説明する。
【００２５】
＜一般式（Ｉ）で表される化合物＞
一般式（Ｉ）で表される化合物は、チアゾロチアゾール誘導体である。以下、一般式（Ｉ）で表される化合物を、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体と称することがある。
【００２６】
【化３】
【００２７】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。
【００２８】
なかでも、前記一般式（Ｉ）のＲ１が、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基であり、Ｒ２が、炭素数が１以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が２以上１２以下の分岐状の置換基である態様が好適である。
ここで、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基としては、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基が挙げられ、また、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基としては、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基であって、アルキル基、もしくはアルコキシ基の分岐鎖を除いた直鎖状の主鎖部分における炭素数が２以上１２以下である置換基が挙げられる。
【００２９】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、分子構造的に芳香環の平面性が高くπ電子の共役が広がった状態によって電荷輸送性に優れた性能を発揮しているものと考えられる。
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、チオフェン環に隣接する置換基をフェニル基にすることにより、溶解性が向上する。これは末端のフェニル置換基とチオフェン環の結合がフリーに回転することによるものと推測される。また、Ｒ１にアルキル基、又はアルコキシ基を導入することで有機溶媒との疎水性相互作用が増し、有機溶媒への溶解性を向上するものと考えられる。さらに、Ｒ２にアルキル基、又はアルコキシ基を導入することにより有機溶媒との疎水性相互作用が増し、溶解性を大幅に向上するものと考えられる。また、イオン化ポテンシャルを小さくするなどの効果もある。また、フェニル基の置換基としてアルキル基、又はアルコキシ基を導入することにより分子量が増加し、良好な耐熱性を呈するものと推測される。
特に一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体において、置換基Ｒ１及びＲ２の長さを、炭素数が２０以下、好ましくは１２以下、さらにＲ２にあっては好ましくは８以下のアルキル基、又はアルコキシ基とすることによって、置換基同志の絡まり合いを抑えられ、これによっても溶解性が向上したものと考えられる。
しかし、本実施形態は上記した推測によって限定されることはない。
【００３０】
なお、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体ではない下記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体は、結晶で得られるが、有機溶媒に溶解しにくいために塗布溶液を作製すると結晶が析出し、塗布溶液は経時安定性が不良であり、使用しにくい。また、化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いて製膜したときの膜厚にむらが生じるが、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた場合には、塗布による膜厚むらの発生が抑制される。
【００３１】
【化４】
【００３２】
以下、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体について詳細に説明する。
フェニル基に対するＲ１の結合部位として好ましくは、３位又は４位であり、さらに好ましくは４位である。
【００３３】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基として具体的には、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、又はイコシル基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基であり、具体的にはプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、又はドデシル基であり、好ましくは、ブチル基、ヘキシル基、ｎ-オクチル基、又はドデシル基である。
【００３４】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、又はイコシルオキシ基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基であり、具体的にはプロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、又はドデシルオキシ基であり、好ましくは、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクトキシ基、又はドデシルオキシ基である。
【００３５】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基として具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、１−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、１−メチルヘキシル基、tert-オクチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−プロピルペンチル基、２，２−ジメチルヘキシル基、２―メチルオクチル基、２，２−ジメチルへプチル基、２，２−ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２，６−ジメチル−４−へプチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、１−メチルデシル基、２−メチルデシル基、２，２−ジメチルデシル基、２，３−ジメチルデシル基、２，２ジエチルデシル基、１−ヘキシルへプチル基、１−メチルヘキサデシル基、又は１，１−ジメチルヘキサデシル基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基であり、具体的にはイソプロピル基、tert-ブチル基、２−メチル−ヘキシル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２−メチルデシル基、２，２-ジメチルデシル基、又は２，３−ジメチルデシル基であり、好ましくは、tert-ブチル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、又は２，２−ジメチルデシル基である。
【００３６】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、２−エチルブチルオキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２，２−ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２，２−ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２−ジメチルデシルオキシ基、２，３−ジメチルデシルオキシ基、２−メチルドデシル基、２−メチルテトラデシル基、２−メチルヘキサデシル基、又は２−メチルオクタデシル基、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基であり、具体的にはイソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２,２-ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２,２-ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２ジメチルデシルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基であり、さらに好ましくは、tert-ブトキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２,２-ジメチルオクチルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基である。
【００３７】
また、Ｒ２における炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、又はイコシル基であり、好ましくは炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基、オクチル基であり、さらに好ましくは、メチル基、ブチル基、ヘキシル基、又はオクチル基である。さらに好ましくはＲ２における炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基であり、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基、オクチル基が好ましい。
【００３８】
Ｒ２における炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、又はイコシルオキシ基であり、好ましくは炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基であり、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、又はオクチルオキシ基であり、さらに好ましくは、メトキシ基、ブトキシ基、又はヘキシルオキシ基である。さらに好ましくは炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基であり、ブトキシ基、又はヘキシルオキシ基が好ましい。
【００３９】
Ｒ２における炭素数１以上２０以下の分岐状アルキル基として具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、１−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、１−メチルヘキシル基、tert-オクチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−プロピルペンチル基、２，２−ジメチルヘキシル基、２―メチルオクチル基、２，２−ジメチルへプチル基、２，２−ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２，６−ジメチル−４−へプチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、１−メチルデシル基、２−メチルデシル基、２，２−ジメチルデシル基、２，３−ジメチルデシル基、２，２ジエチルデシル基、１−ヘキシルへプチル基、１−メチルヘキサデシル基、又は１，１−ジメチルヘキサデシル基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基であり、具体的にはイソプロピル基、tert-ブチル基、２−メチルヘキシル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２−メチルデシル基、２，２-ジメチルデシル基、又は２，３−ジメチルデシル基であり、好ましくは、tert-ブチル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、又は２，２−ジメチルデシル基である。さらに好ましくは炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基であり、tert-ブチル基、又は２,２-ジメチルヘキシル基、が好ましい。
【００４０】
Ｒ２における炭素数１以上２０以下の分岐状アルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、２−エチルブチルオキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２，２−ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２，２−ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２−ジメチルデシルオキシ基、２，３−ジメチルデシルオキシ基、２−メチルドデシル基、２−メチルテトラデシル基、２−メチルヘキサデシル基、又は２−メチルオクタデシル基、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基であり、具体的にはイソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２，２-ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２，２-ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２−ジメチルデシルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基であり、さらに好ましくは、tert-ブトキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２,２-ジメチルオクチルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基である。さらに好ましくは炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基であり、tert-ブトキシ基、又はイソプロポキシ基が好ましい。
【００４１】
特に、前記一般式（Ｉ）のＲ１が、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基であり、且つＲ２が、炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基であることが好ましく、これによってハロゲン系の有機溶媒だけでなく、非ハロゲン系の有機溶媒にも溶解性が良好となる。
前記構造を有するチアゾロチアゾール誘導体の製造が容易になったり、精製が容易で高純度のものを容易に得やすく、また前記構造を有するチアゾロチアゾール誘導体を用いて、例えば電荷輸送材料を製造することが容易になる。
【００４２】
なお、本実施形態において溶解とは、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を有機溶剤に添加し、目視により結晶が確認できなくなった状態を指す。また、溶解性が良好であるとは、有機溶剤の沸点において溶解した状態を示す。
【００４３】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を溶解する有機溶剤としては、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を溶解するものであれば如何なるものでも使用する。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシレン、メシチレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の通常の有機溶剤、あるいは下記のハロゲン化有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いる。
【００４４】
ハロゲン化有機溶剤としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子などのハロゲン原子を１個以上有する炭化水素系化合物、芳香族炭化水素系化合物であり、沸点が３０℃以上３００℃以下の範囲であることが好ましい。より好ましくは沸点が５０℃以上２００℃以下の範囲であるハロゲン原子を１個以上有する炭化水素系化合物、芳香族炭化水素系化合物である。
【００４５】
ハロゲン化有機溶剤の具体例としては、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロルエチレン、などのハロゲン化炭化水素類、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロメチルベンゼン、ｏ−クロロトルエン、ｏ−，ｐ−ジクロロトルエン、トリクロロトルエン、などのハロゲン化芳香族炭化水素などである。
【００４６】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、例えば下記のようにして合成されるがこれに限定されるものではない。
【００４７】
（１）チアゾロチアゾール部位に隣接するチオフェンの５位をハロゲン化した後、アルキル基又はアルコキシ基置換フェニルボロン酸又はピナコールボロン類と前述したハロゲン体との鈴木反応により合成される。
【００４８】
（２）アルキル又はアルコキシ基置換臭化フェニルとチオフェンボロン酸との鈴木反応からアルキル又はアルコキシ基置換フェニルチオフェンを合成した後、このアルキル又はアルコキシ基置換フェニルチオフェンチオフェンの５位をホルミル化し、次いでルベアン酸等との環化反応により合成される。
【００４９】
（２）の合成法は例えば、特開平２００６−２０６５０３号公報に記載されている方法であるが、この方法を用いた場合、反応中間化合物であるホルミル化合物の安定性が乏しく、特に高温、具体的には、２００℃以上の温度条件で反応中に分解してしまうこと、さらに反応生成物の溶解性が乏しいために精製が困難となる。また、反応中間化合物であるホルミル化合物が反応の際に分解してしまうために、原料回収が困難となることや、低収率で行う反応であることからコストアップにもつながる。
【００５０】
一方、（１）の反応では、先にチオフェン含有チアゾロチアゾール骨格を形成した後、チオフェンの５位をハロゲン化して、さらにアルキル又はアルコキシフェニルボロン酸又はピナコールボロン類との鈴木反応から末端の置換基を導入する手法により、各段階において、精製され、化学的に安定であり、反応の収率も良い。
【００５１】
チアゾロチアゾール誘導体の製造方法について具体的に説明する。実施の形態においては、例えば、J.R.Johnson,D.H.Rotenberg,and R.Ketcham,J.Am.Chem.Soc.,vol92,4046 (1970)に記載されている方法のようにルベアン酸と下記一般式（II−１）で示されるチオフェンアルデヒド誘導体とを環化反応させることにより、チオフェン含有チアゾロチアゾール〔下記一般式（III−１）〕を合成し、次いで、公知の方法であるＮ-ブロモスクシンイミド（以下、ＮＢＳと称する。）などによりハロゲン化して下記一般式（IV−１）で示されるハロゲン化合物を合成し、さらにこれを下記一般式（Ｖ−１）で示される置換フェニルボロン酸又は置換フェニルピナコールボロンとパラジウム触媒による鈴木反応でカップリング反応を行うことにより、チアゾロチアゾール誘導体〔一般式（Ｉ）〕を合成する。
【００５２】
【化５】
【００５３】
一般式（II−１）におけるＲ２、及び一般式（III−１）におけるＲ２は、いずれも一般式（Ｉ）のＲ２と同義である。
【００５４】
【化６】
【００５５】
一般式（IV−１）において、Ｒ２は上記一般式（Ｉ）のＲ２と同義である。また、Ｘは臭素原子又はヨウ素原子を表す。
【００５６】
【化７】
【００５７】
一般式（Ｖ−１）において、Ｒ１は上記一般式（Ｉ−１）のＲ１と同義である。また、Ｇはボロン酸基、もしくはホウ酸エステル基類を表す。
【００５８】
ホウ酸エステル基類としては、例えば以下に示すものが試薬の入手性の観点から好適に用いられる。
具体的には、ホウ酸エステル基類としては、例えばホウ酸ピナコレートエステル基、ホウ酸1,3-プロパンジオールエステル基、ホウ酸ネオペンチルグリコールエステル基が挙げられる。
【００５９】
【化８】
【００６０】
以下、具体的化合物のいくつかについて合成例を示すが、他の化合物についても合成される。また、合成法はこれらに限定されるものではない。
目的物の同定には、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、ＶＡＲＩＡＮ株式会社製、ＵＮＩＴＹ−３００、３００ＭＨｚ）と、ＩＲスペクトル（ＫＢｒ錠剤法にてフーリェ変換赤外分光光度計（株式会社 堀場製作所、ＦＴ−７３０、分解能４ｃｍ−１））を用いた。
【００６１】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体の具体的化合物を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
【化９】
【００６３】
【化１０】
【００６４】
【化１１】
【００６５】
【化１２】
【００６６】
＜有機半導体トランジスタ＞
本実施形態の有機半導体トランジスタは、複数の電極と、前記一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を少なくとも１種含有する有機半導体層と、を備える。この構成に該当するものであれば、その他の構成は特に限定されない。
以下、図を参照しつつ、より詳細に説明するが、これに限定されない。
【００６７】
図１、図２、図３及び図４は、本実施形態の有機半導体トランジスタの一例の構成を説明する断面図である。ここで、図１、図２及び図３は、電界効果型（Field Effect Transistor）の有機半導体トランジスタについて示したものである。また、図４は、静電誘導型（Static Induction Transitor）の有機半導体トランジスタについて示したものである。
【００６８】
図１、図２及び図３に示す電界効果型の有機半導体トランジスタは、離間して設けられたソース電極２及びドレイン電極３と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方に接する有機半導体層４と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方から離間したゲート電極５と、有機半導体層４とゲート電極５とに挟まれて設けた絶縁層６と、を備える。
電界効果型の有機半導体トランジスタは、現在広く用いられているトランジスタの一形態であり、高速なスイッチング動作、製造方法の簡易性、高集積化への適性、が利点として挙げられる。
【００６９】
図１、図２及び図３に示す電界効果型の有機半導体トランジスタは、ゲート電極５に印加される電圧によってソース電極２からドレイン電極３に流れる電流を制御する。
【００７０】
図１に示す有機半導体トランジスタは、基板１上にゲート電極５を備え、ゲート電極５の上に更に絶縁層６を備える。絶縁層６上には、離間して形成したソース電極２とドレイン電極３とを備える。ソース電極２及びドレイン電極３から露出する絶縁層６は、有機半導体層４で覆われる。
【００７１】
図２に示す有機半導体トランジスタは、絶縁層６上にソース電極２又はドレイン電極３のどちらか一方が形成され、絶縁層６上に形成されたソース電極２又はドレイン電極３及び絶縁層６を覆うように有機半導体層４が形成され、有機半導体層４を挟むようにして、形成されていないソース電極２又はドレイン電極３のいずれか一方が有機半導体層４上に形成される。
【００７２】
図３に示す有機半導体トランジスタは、絶縁層６の上に有機半導体層４が形成され、有機半導体層上にソース電極２及びドレイン電極３が離間して形成される。
【００７３】
図４に示す静電誘導型のトランジスタ（Static Induction Transitor）は、対向して設けられたソース電極２及びドレイン電極３と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方に接する有機半導体層４と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方から離間したゲート電極５と、を有している。すなわち、基板１上にソース電極２と有機半導体層４及びドレイン電極３をこの順に有し、有機半導体層４内に複数のゲート電極５を有している。ゲート電極５は、紙面の手前から奥への方向に、ソース電極２及びドレイン電極３の双方と平行になるように配置され、各々のゲート電極５同士も相互に平行となるように設けられている。
【００７４】
図１、図２、図３及び図４に示す有機半導体トランジスタ素子においては、ゲート電極５に印加される電圧によってソース電極２からドレイン電極３に流れる電流が制御される。
【００７５】
各電極に用いられる材料としては、効率よく電荷注入するための材料であり、金属、金属酸化物、導電性高分子、炭素及びグラファイト等が使用される。
【００７６】
電極に用いる金属としてはマグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、白金、クロム、タンタル、インジウム、パラジウム、リチウム、カルシウム及びこれらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化スズインジウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛等の金属酸化膜があげられる。
【００７７】
電極に用いる導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール、ポリピリジン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等があげられる。
【００７８】
なお、本実施の形態において、導電性とは、体積抵抗率で１０７Ωｃｍ以下の範囲を意味する。一方、絶縁性とは、体積抵抗率で１０１４Ωｃｍ以上の範囲を意味する。
【００７９】
なお、体積抵抗率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１（１９９５）に準じて、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧１００Ｖ印加し、印加後５ｓｅｃ後の電流値をアドバンテスト製、微小電流計Ｒ８３４０Ａを用いることにより測定し、その電流値により、体積抵抗から、体積抵抗率を求める。
【００８０】
ドレイン電極３及びソース電極２に用いる材料のイオン化ポテンシャルと、有機半導体層４に用いる一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体のイオン化ポテンシャルの差は、電荷注入特性の観点から、１．０ｅＶ以内であることが好ましく、特に０．５ｅｖ以内であることがさらに好ましい。
これら電極と一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体のイオン化ポテンシャルの差を考慮すると、電極材料としては、Ａｕを用いることが好ましい。
【００８１】
なお、導電性を有する基板を用いた場合、例えば、高濃度にドープされたシリコン基板は、その基板をゲート電極として兼ねることもできる。
【００８２】
電極の形成方法としては、上記原料を蒸着法やスパッタ等の方法によって薄膜を形成し、この薄膜を公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法によって成形する方法、アルミニウムなどを熱転写する方法、インクジット等によりレジスト層を形成し、このレジスト層をエッチングする方法がある。また導電性高分子を溶媒に溶解し、この溶液をインクジット等によりパターニングしてもよい。
【００８３】
ソース電極２及びドレイン電極３の膜厚としては、特に限定するものではないが、一般に数ｎｍ以上数百μｍ以下の範囲であることが好ましく、より好適には１ｎｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好適には１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００８４】
ソース電極２からドレイン電極３までの距離（チャンネル長）は、一般には数百ｎｍ以上数ｍｍ以下の範囲が好ましく、さらに好適には１μｍ以上１ｍｍ以下である。
【００８５】
絶縁層６としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム等の無機物、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等の有機絶縁高分子等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８６】
無機物の絶縁層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギービーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセス、さらには、スプレー塗布法、スピン塗布法、ブレード塗布法、浸漬塗布法、キャスト法、ロール塗布法、バー塗布法、ダイ塗布法、エアーナイフ法、インクジェット法などの塗布方法のウェットプロセスが挙げられ、使用する材料及び素子の特性に応じて選択して採用される。
有機絶縁高分子を用いた絶縁層の形成方法は、上記ウェットプロセスを用いることが好ましい。
【００８７】
絶縁層６の膜厚としては、特に限定するものではないが、一般に数ｎｍ以上数百μｍ以下の範囲であることが好ましく、より好適には、１ｎｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好適には１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００８８】
また、絶縁層６の有機半導体層４と接する界面は、例えば、ヘキサメチルジシラザン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン等のシラン化合物で処理されてもよく、有機絶縁層の場合は、ラビング処理されていてもよい。
【００８９】
基板１としては、リン等を高濃度にドープしたシリコン単結晶やガラス、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等のプラスチック基板等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９０】
特に、電子ペーパー又はデジタルペーパーや携帯電子機器に用いられる電子回路に本実施形態の有機半導体トランジスタを用いる場合、基板１としては、可撓性がある基板を用いることが望ましい。特に曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上である基板を用いることにより可撓性がある表示素子の駆動回路や電子回路が作製される。
【００９１】
有機半導体層４を形成する方法としては、スピン塗布法、キャステング法、浸漬塗布法、ダイ塗布法、ロール塗布法、バー塗布法、インクジェット法など、ウェットプロセスによる各印刷手法が用いられる。
【００９２】
上述の通り、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、有機溶媒に対して優れた溶解性を示すため、これらを溶解した溶液を用いて有機半導体層を形成するウェットプロセスは、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を含有する有機半導体の形成方法として好適である。
【００９３】
塗布液の溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサンノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、ヘキサン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、工面などの炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、ｏ-ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル、グルタロジニトリル、ベンソニトリルなどのニトリル系溶媒、ジメチルスルフォキサイド、スルフォラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒などが挙げられるが、これに限定するものではない。また、これら溶媒を単独でも複数種併用してもよい。
【００９４】
有機半導体層４の膜厚としては、特に限定するものではないが、一般に数ｎｍ以上数百μｍ以下の範囲が好ましく、より好適には１ｎｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好適には５ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００９５】
また、有機半導体層４はドーピング処理されてもよい。なお、ドーパトントとしてドナー性ドーパント、アクセプター性ドーパントのいずれも使用され得る。
【００９６】
ドナー性ドーパントとしては、有機半導体層４の有機化合物に電子を供与する機能を有する化合物であれば好ましく用いられる。ドナー性ドーパントとしては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ，Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂなどの希土類金属、アンモニウムイオンなどが挙げられる。
【００９７】
アクセプター性ドーパントとしては、有機半導体層４の有機化合物に電子を取り去る機能を有する化合物であれば好ましく用いられる。アクセプター性ドーパントとしては、例えば、Ｃｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２、ＩＣｌ、ＩＣｌ３、ＩＢｒなどのハロゲン化合物、ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＳｂＦ５、ＢＦ３、ＢＦ３、ＳＯ３などのルイス酸、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４などのプロトン三、酢酸、ギ酸、アミノ酸などの有機酸、ＦｅＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＨｆＣｌ４などの遷移金属化合物、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオン、テトラシアノエチレン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、１１，１１，１２，１２−テトラシアノナフト−２，６−キノジメタン、２，５−ジフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンなども有機化合物などが挙げられる。
【００９８】
さらに水分や酸素による有機半導体トランジスタの劣化を防ぐために保護層を設けてもよい。具体的な保護層の材料としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属、ＭｇＯ、ＳiＯ２、ＴiＯ２等の金属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、コーティング法が適用される。
【００９９】
本実施形態の有機半導体トランジスタは、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を有機半導体層に用いる。この一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、上記理由から、電子デバイスの作製で一般に用いられる有機溶媒に対して優れた溶解性を示す。よって、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を有機半導体層に適用すると、ウェットプロセスによる有機半導体層の製造を可能とする。これにより、スパッタリングなどの層形成方法に比べて安価な装置で有機半導体層が形成され、またデバイスの大面積化も容易となる。更に、ウェットプロセスにより形成した一般式（Ｉ）を含む有機半導体層では、ひび割れや亀裂や欠けなど成膜での故障が抑えられ、結果、電気特性が経時的に安定した有機半導体トランジスタが提供される。
【０１００】
なお、本実施形態の有機半導体トランジスタを用いた電子デバイスを作製する場合には、基板上に、１個以上の本実施形態の有機半導体トランジスタを搭載した構成（半導体装置）として利用することができ、この半導体装置に、さらに他の素子や回路等を組み合わせることにより所望の電子デバイスが作製される。
【実施例】
【０１０１】
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０２】
ここで、目的物の同定には、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、VARIAN株式会社製、UNITY-300、３００ＭＨｚ）と、ＩＲスペクトル（ＫＢｒ錠剤法にてフーリェ変換赤外分光光度計（株式会社 堀場製作所、FT-730、分解能４ｃｍ−１））を用いた。
【０１０３】
〔実施例１〕
＜化合物III−aの合成＞
２００ｍｌ三口フラスコにルベアン酸５．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、２−チオフェンアルデヒド２０ｇ（１８０ｍｍｏｌ）を加え、ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと称する）１００ｍｌに溶解させた。これを１５０℃で５時間磁気撹拌した後、２５℃まで冷却した。この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。乾燥後結晶をテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと称する） １００ｍｌに溶解させ、シリカゲルショートカラムを行うことでIII−aを６．４ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、及びＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１０４】
【化１３】
【０１０５】
＜化合物IV−aの合成＞
窒素雰囲気下、５００ｍｌ三口フラスコに化合物III−aを４．５ｇ（１５ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ８．０ｇ（４５ｍｍｏｌ）を入れ、ＤＭＦ２００ｍｌに溶解させた。これを６０℃で７時間磁気撹拌して反応を完結させた。２５℃まで冷却後、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。６０℃で１５時間真空乾燥した後、結晶をＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと称する。）から２度再結晶して黄色結晶の化合物IV−a ３．３ｇを得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１０６】
【化１４】
【０１０７】
＜例示化合物１の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．２３ｇ（０．２０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．８４ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液８.０ｍｌ、４−ｎ−ブチルフェニルボロン酸１．５６ｇ（８．８ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で５時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を２Ｌビーカー（純水１Ｌ）にあけ、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール１００ｍｌ、トルエン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶にＮＭＰ １５０ｍｌ加え再結晶して、さらに昇華精製することによりオレンジ色結晶の例示化合物１を１．０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１０８】
【化１５】
【０１０９】
＜有機半導体トランジスタの作製＞
電気抵抗率０.００７Ω・ｃｍのシリコン基板をゲート電極として兼ね、その上に、厚さ２００ｎｍの熱ＳｉＯ２膜を形成し絶縁膜とした。
絶縁膜の上に、チタンを蒸着により膜厚が５ｎｍ、金を蒸着により膜厚が１００ｎｍとなるように順次成膜し、フォトリソグラフィによりパターンニングを行い、ソース電極及びドレイン電極を形成した。ソース電極からドレイン電極までのチャンネル長は２５μｍ、チャンネル幅は１ｍｍとした。
次に、電子工業用アセトン中で２分間超音波洗浄、電子工業用２−プロパノール中で２分間超音波洗浄し、乾燥窒素で乾燥させた後、ＵＶ−オゾン照射を１５分間行い、表面を洗浄した。
【０１１０】
電子工業用トルエンに、例示化合物１を０.４質量％で溶解させ、この溶液を上記洗浄したシリコン基板上にドロップ法で塗布し、自然乾燥した後、窒素雰囲気下、１００℃で１分間加熱し有機半導体層を形成し、有機半導体トランジスタを作製した。得られた有機半導体層の厚さは、８５ｎｍであった。
以上のように作製した有機半導体トランジスタは、ｐ型トランジスタとして特性を示した。
【０１１１】
＜電荷移動度の測定＞
得られたトランジスタは、電流−電圧特性の飽和領域から電荷移動度を求めた。更に、トランジスタを２５℃で保存し、１ヶ月経過後に再度、トランジスタ特性を評価し電荷移動度を測定した。結果を表１に示す。
【０１１２】
＜成膜性＞
上記形成した有機半導体層の表面について、ひび割れや亀裂や欠けなどの欠陥の発生を１ｍｍ×１ｍｍの範囲で光学顕微鏡によって観察した。結果を表１に示す。評価基準は以下の通りである。また、溶媒をトルエンからテトラヒドロフランに代えたときの成膜性についても評価した。
−成膜性の評価基準−
拡大鏡を用いて判断し、以下の評価基準に基づいて評価した。
○：全面的に膜で覆われており、良好
△：部分的に膜で覆われていない部分あり
×：膜で覆われていない部分が多数有り
【０１１３】
〔実施例２〕
＜例示化合物１１の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１４ｇ（０．１２ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．８５ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液８.０ｍｌ、４−ｎ−ブトキシフェニルボロン酸１．７１ｇ（８．８ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で４時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、２０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、トルエン２５０ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶にＮＭＰを１５０ｍｌ加え再結晶して、さらに昇華精製することでオレンジ色結晶の例示化合物１１を１．０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１１４】
【化１６】
【０１１５】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物１１を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１１６】
〔実施例３〕
＜化合物III−ｂの合成＞
１Ｌ三口フラスコにルベアン酸１８ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、３−メチルチオフェン−２−アルデヒド７５ｇ（６００ｍｍｏｌ）を加え、ＤＭＦ３５０ｍｌに溶解させた。これをオイルバス１５０℃で５時間磁気撹拌した後、２５℃まで冷却した。この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。べたついた黒色の結晶にトルエン１００ｍｌ、メタノール２００ｍｌを加え１０分間超音波磁気撹拌することで洗浄した。洗浄した結晶を吸引ろ過によりろ取して粗結晶を３４ｇ得た。さらに、メタノール２００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。乾燥後結晶をモノクロロベンゼン５００ｍｌに溶解させ、シリカゲルショートカラムを行うことで化合物III−ｂを１９ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１１７】
【化１７】
【０１１８】
＜化合物IV−ｂの合成＞
窒素雰囲気下、１Ｌ三口フラスコに化合物III−ｂを１９ｇ（５７ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ２３ｇ（１２９ｍｍｏｌ）を入れ、ＤＭＦ５００ｍｌに溶解させた。これを６０℃で４時間磁気撹拌して反応を完結させた。２５℃まで冷却後、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分間１０℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌ、メタノール２００ｍｌで洗浄した。６０℃で１５時間真空乾燥した後、結晶をＮＭＰ３００ｍｌで２度再結晶して黄色結晶の化合物IV−ｂを２１g得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１１９】
【化１８】
【０１２０】
＜例示化合物７の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１６ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−ｂ ２．２ｇ（４．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液９.０ｍｌ、４−ｎ−ブチルフェニルボロン酸１．７８ｇ（１０ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で６時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水５００ｍｌが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水３００ｍｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、ヘキサン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶をＴＨＦ２００ｍｌ／トルエン１００ｍｌに加熱溶解させ、シリカゲルショートカラムを行った。次いでトルエン３００ｍｌで再結晶してオレンジ色結晶の例示化合物７を０．７０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２１】
【化１９】
【０１２２】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物７を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１２３】
〔実施例４〕
＜化合物V−ａの合成＞
窒素雰囲気下、−８０℃に冷却された１００ｍｌ三口フラスコへ１.６Ｍのｎ-ブチルリチウム／ヘキサン溶液を１０ｍｌ（１６ｍｍｏｌ）加えた。これを−８０℃に冷却後、滴下漏斗より−６０℃を保ったままＴＨＦ１０ｍｌを滴下した。次いで、滴下漏斗より−６０℃を保ったまま１−ブロモ−４−ｎ−オクチルベンゼン３．１ｇ（１６ｍｍｏｌ）を滴下した。これを−４０℃で１時間撹拌した後、ホウ酸トリメチル２．３ｇ（２２ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（１０ｍｌ）溶液を滴下漏斗より−４０℃を保ったまま加えた。その後、ゆっくり２時間かけて１０℃まで昇温した後、０℃で１０％ＨＣｌ水溶液５０ｍｌを加え、トルエン１００ｍｌで抽出した。これを純水１００ｍｌで３回洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。トルエンを減圧下、留去して残留物を３．３ｇ得た。さらにこの残留物を純水１００ｍｌ／ヘキサン１００ｍｌの混合液で洗浄することで４−ｎ−オクチルフェニルボロン酸である化合物Ｖ−aを２．０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２４】
【化２０】
【０１２５】
＜例示化合物４の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１１ｇ（０．１０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．４ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液９.０ｍｌ、４−ｎ−オクチルフェニルボロン酸(化合物Ｖ−a） １．４ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２００℃で５時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、２０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水３００ｍｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、トルエン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶をＮＭＰ２００ｍｌを用いて再結晶して次いで昇華精製を行うことで、オレンジ色結晶の例示化合物４を０．６０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２６】
【化２１】
【０１２７】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物４を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１２８】
〔実施例５〕
＜化合物V−ｂの合成＞
窒素雰囲気下、−８０℃に冷却された２００ｍｌ三口フラスコへ１.６Ｍのｎ-ブチルリチウム／ヘキサン溶液を２０ｍｌ（３２ｍｍｏｌ）加えた。これを−８０℃に冷却後、滴下漏斗より−６０℃を保ったままＴＨＦ２０ｍｌ滴下した。次いで、滴下漏斗より−６０℃を保ったまま１−ブロモ−４−ｎ−ドデシルベンゼン１０ｇ（３２ｍｍｏｌ）を滴下した。これを−４０℃で１時間撹拌した後、ホウ酸トリメチル４．５ｇ（４３ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（１０ｍｌ）溶液を滴下漏斗より−４０℃に保ったまま加えた。その後、ゆっくり２時間かけて１０℃まで昇温した後、０℃で１０％ＨＣｌ水溶液５０ｍｌを加え、トルエン１００ｍｌで抽出した。これを純水１００ｍｌで３回洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。トルエンを減圧下、留去して残留物を得た。さらにこの残留物を純水１００ｍｌ／ヘキサン１００ｍｌの混合液で洗浄することで４−ｎ−ドデシルフェニルボロン酸である化合物Ｖ−ｂを１．８ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２９】
【化２２】
【０１３０】
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６.０ｍｌ、４−ｎ−ドデシルフェニルボロン酸である化合物Ｖ−ｂ １．５ｇ（５．０ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で５時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水４００ｍｌが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水３００ｍｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、トルエン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶をＮＭＰ２００ｍｌから２回再結晶して次いで昇華精製を行うことで、オレンジ色結晶の例示化合物５を０．１３ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１３１】
【化２３】
【０１３２】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物５を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１３３】
〔実施例６〕
＜化合物VI−aの合成＞
５００ｍｌ四口フラスコに３−ｎ−オクチルチオフェン６０ｇ（３０５ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ１００ｍｌに溶解させた。この溶液を５℃まで冷却し、Ｎ−ブロモコハク酸イミド（以下、ＮＢＳと称する）５５ｇ（３１０ｍｍｏｌ）／ＤＭＦ５０ｍｌに予め溶解させた溶液を等圧滴下ロートより５分かけて滴下した。その後、２５℃で１時間磁気撹拌した後、純水５００ｍｌが入った１Ｌビーカーに加え、２５℃で２０分磁気撹拌した。この溶液へ酢酸エチル３００ｍｌを加え、２５℃で１０分磁気撹拌した。酢酸エチル層を分液し、純水３００ｍｌで３回洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、減圧下溶媒留去して黄色油状物８３ｇを得た。これを真空蒸留（１〜３ｍｍＨｇ、１２０〜１３０℃）して淡黄色油状物（化合物VI−ａ）７６ｇ（収率９３％）を得た。
【０１３４】
【化２４】
【０１３５】
＜化合物VI−ｂの合成＞
充分乾燥させた５００ｍｌ四口フラスコに窒素雰囲気下、マグネシウム９．１ｇ（３７４ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ１００ｍｌを入れた。ここに、ヨウ素粒状物を３粒入れ、マグネシウム表面を活性化させた。続いて、６０℃まで加熱し、化合物VI−ａ１００ｇ（３６３ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ５０ｍｌ溶液を反応の進行と共に滴下した。滴下終了後、マグネシウムがなくなるまで還流撹拌し、４０℃まで冷却した。この溶液へ、あらかじめ水素化カルシウムで乾燥させたＤＭＦ３０ｍｌを１０分かけて滴下し、その後３０分、５０℃で磁気撹拌した。反応終了後５℃まで冷却し、１０％塩酸４００ｍｌと、トルエン３００ｍｌとが入っている１Ｌビーカー中に入れた。これを２５℃で３０分磁気撹拌した後、トルエン層を分液して純水３００ｍｌで３回洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、減圧下溶媒を留去して、赤色油状物９４ｇを得た。これを真空蒸留（１〜３ｍｍＨｇ、１４０〜１５０℃）して黄色油状物（化合物VI−ｂ）５２ｇ（収率６４％）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１３６】
【化２５】
【０１３７】
＜化合物VI−ｃの合成＞
３００ｍｌ四口フラスコにルベアン酸８．０ｇ（６７ｍｍｏｌ）、化合物VI−ｂ ６０ｇ（２６７ｍｍｏｌ）を加え、ジメチルホルムアミド６０ｍｌに溶解させた。これを１５０℃で４時間磁気撹拌した後、２５℃まで冷却した。この反応液を純水３００ｍｌの入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。さらにトルエン３００ｍｌを加え１０分磁気撹拌した後、トルエン層を分液して純水３００ｍｌで３回洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、減圧下溶媒を留去して、茶色油状物を得た。これに、メタノール２００ｍｌを加えデカンテーションにより、原料を除いた。残渣にヘキサン２００ｍｌを加え、５℃まで冷却することで結晶化させた。これを吸引ろ過でろ取して、その残渣をメタノール１００ｍｌでかけ洗いして、オレンジ色結晶（化合物VI−ｃ）１２ｇ（収率３８％）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１３８】
【化２６】
【０１３９】
＜化合物VI−ｄの合成＞
窒素雰囲気下、５００ｍｌ三口フラスコに化合物VI−ｃを１２ｇ（２３ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ８．９ｇ（５０ｍｍｏｌ）を入れ、ＤＭＦ２００ｍｌに溶解させた。これを４０℃で１時間磁気撹拌して反応を完結させた。２５℃まで冷却後、この反応液を純水５００ｍｌの入った２Ｌビーカーに加え、３０分５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。次いでメタノール１００ｍｌで洗浄した後、６０℃で１５時間真空乾燥させオレンジ色結晶（化合物VI−ｄ）１２．２ｇ（収率７６％）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４０】
【化２７】
【０１４１】
＜例示化合物２５の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１０ｇ（０．０９０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ６０ｍｌに溶解させた。これに化合物ＶＩ−ｄ２．０６ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液７．０ｍｌ、４−ｎ−ブチルフェニルボロン酸１．１８ｇ（６．６ｍｍｏｌ）の順に加え、８時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液８０ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過、減圧下溶媒を留去して赤色油状物２．８ｇを得た。シリカゲルろ過カラムでパラジウムを除いた後、メタノール５０ｍｌ、ヘキサン２０ｍｌで洗浄、次いでヘキサン１００ｍｌで再結晶した。１５時間真空乾燥させた。オレンジ色結晶の例示化合物２５を１．８ｇ（収率：７８％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４２】
【化２８】
【０１４３】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物２５を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１４４】
〔実施例７〕
＜例示化合物２７の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．０９０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた。これに化合物VI−ｄ １．７２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６．０ｍｌ、Ｖ−ａ １．２３ｇ（５．３ｍｍｏｌ）の順に加え、１１時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液１００ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過後、減圧下溶媒を留去して赤色固体物２．８ｇを得た。トルエンとヘキサンとの混合溶剤（混合質量比１：５）からシリカゲルカラム精製し、次いでエタノールとヘキサンとの混合溶剤（混合質量比１：１）から再結晶して、１５時間真空乾燥させることで、オレンジ色結晶の例示化合物２７を０．７ｇ（収率：３０％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４５】
【化２９】
【０１４６】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物２７を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１４７】
〔実施例８〕
＜例示化合物２８の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．０９０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた。これに化合物VI−ｄ １．７２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６．０ｍｌ、Ｖ−ｂ１．５２ｇ（５．３ｍｍｏｌ）の順に加え、１２時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液１００ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過後、減圧下溶媒を留去してオレンジ色固体物３．１ｇを得た。トルエン／ヘキサンからシリカゲルカラム、次いでエタノール／ヘキサンから再結晶して、１５時間真空乾燥させることで、オレンジ色結晶の例示化合物２８を１．２ｇ（収率：４７％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４８】
【化３０】
【０１４９】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物２８を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５０】
〔実施例９〕
＜例示化合物８の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．０９０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた。これに化合物ＩＶ−ｂ １．２３ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６．０ｍｌ、Ｖ−a １．２４ｇ（５．３ｍｍｏｌ）の順に加え、１２時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液１００ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過後、減圧下溶媒を留去してオレンジ色固体物１．７ｇを得た。トルエンとTHFとの混合溶剤（混合質量比１：２）からシリカゲルカラム精製し、ついで、トルエンから再結晶して、１５時間真空乾燥させることで、オレンジ色結晶の例示化合物８を１．２ｇ（収率：７０％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１５１】
【化３１】
【０１５２】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物８を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５３】
〔比較例１〕
例示化合物１の代わりに、１３，６−Ｎ−サルフィニルアセトアミドペンタセン（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を用い、加熱温度を１６０℃とした以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５４】
〔比較例２〕
比較例１において用いた１３，６−Ｎ−サルフィニルアセトアミドペンタセンの代わりにポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を用い、溶媒をクロロホルムに代えた以外は、比較例１と同様に操作して有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５５】
〔比較例３〕
例示化合物１の代わりに、化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５６】
上記各実施例及び比較例で作製した有機半導体トランジスタについての評価結果を表１に示す。
【０１５７】
【表１】
【０１５８】
上記表１から、各実施例の有機半導体トランジスタは、比較例の有機半導体トランジスタに比べて、作製直後における電荷移動度が大きく、且つ作製１ヵ月後においても安定した電荷移動度を示すことがわかる。
また、各実施例の有機半導体層は、比較例の有機半導体層に比べて、成膜性に優れ、亀裂などの欠陥の発生が抑えられていることがわかる。
【符号の説明】
【０１５９】
１ 基板
２ ソース電極
３ ドレイン電極
４ 有機半導体層
５ ゲート電極
６ 絶縁層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体トランジスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタは、液晶表示素子等の表示用スイッチング素子として幅広く用いられている。従来、薄膜トランジスタは、アモルファスや多結晶のシリコンを用いて作製されている。
【０００３】
一方、近年有機ＥＬ素子等に代表される有機半導体の研究が盛んに行なわれている。それとともに有機物をシリコン材料に代えて軽量、柔軟性の特徴を生かして回路に組み込もうとする研究が報告されるようになってきた。
【０００４】
このような薄膜トランジスタに用いる有機物としては、低分子化合物又は高分子化合物が用いられる。低分子化合物としては、ペンタセン、テトラセン等のポリアセン化合物（例えば、特許文献１〜３参照。）、銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（例えば、特許文献４、５参照。）が提案されている。
【０００５】
また、高分子化合物としては、セクシチオフェン等の芳香族オリゴマー（例えば、特許文献６参照）、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ(ｐ−フェニレンビニレン)等の高分子化合物（例えば、特許文献７〜１０及び非特許文献１参照。）が提案されている。
【０００６】
また、チアゾロチアゾール誘導体の公知例として、例えば非特許文献２、３には下記化学式２から４で表されるチアゾロチアゾール誘導体が知られている。
【０００７】
【化１】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−５５５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０７１２号公報
【特許文献３】特開２００１−９４１０７号公報
【特許文献４】特開平５−１９０８７７号公報
【特許文献５】特開２０００−１７４２７７号公報
【特許文献６】特開平８−２６４８０５号公報
【特許文献７】特開平８−２２８０３４号公報
【特許文献８】特開平８−２２８０３５号公報
【特許文献９】特開平１０−１２５９２４号公報
【特許文献１０】特開平１０−１９０００１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Appl.Phys.Lett., 73,108(1998)
【非特許文献２】S.Ando,J.Nishida,et al.,J.Mater.Chem.,vol.14,p.1787-1790 (2004).
【非特許文献３】S.Ando,J.Nishida,et al.,Chemistry Letters,vol.33,No.9,p. 1170-1171(2004).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
【００１２】
請求項１に係る発明は、
複数の電極と、
下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層と、
を備える有機半導体トランジスタ。
【００１３】
【化２】
【００１４】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。）
【００１５】
請求項２に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基であり、Ｒ２が、それぞれ独立に、炭素数が１以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が２以上１２以下の分岐状の置換基である請求項１に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１６】
請求項３に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基である請求項１又は請求項２に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１７】
請求項４に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１８】
請求項５に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【００１９】
請求項６に係る発明は、
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【００２０】
請求項７に係る発明は、
前記複数の電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極であり、
更に絶縁層を備え、
前記ゲート電極は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方から離間して設けられ、
前記有機半導体層は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方に接して設けられ、
前記絶縁層は、前記有機半導体層と前記ゲート電極とに挟まれて設けられ、
かつ電界効果型である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項２に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項３に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項４に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項５に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項６に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、電荷移動度の経時安定性に優れた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタを提供することにある。
請求項７に係る発明によれば、上記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた有機半導体層を備える有機半導体トランジスタに比べ、スイッチング特性に優れた有機半導体トランジスタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【図２】他の実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【図３】他の実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【図４】他の実施形態の有機半導体トランジスタの層構成の一例を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本実施形態について詳細に説明する。なお本明細書で推測する作用や機能によって本発明が制限されることはない。
【００２４】
本実施形態の有機半導体トランジスタは、複数の電極と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層と、を備える。まず、一般式（Ｉ）で表される化合物について説明し、次いで、本実施形態の有機半導体トランジスタについて説明する。
【００２５】
＜一般式（Ｉ）で表される化合物＞
一般式（Ｉ）で表される化合物は、チアゾロチアゾール誘導体である。以下、一般式（Ｉ）で表される化合物を、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体と称することがある。
【００２６】
【化３】
【００２７】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。
【００２８】
なかでも、前記一般式（Ｉ）のＲ１が、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基であり、Ｒ２が、炭素数が１以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が２以上１２以下の分岐状の置換基である態様が好適である。
ここで、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基としては、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基が挙げられ、また、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基としては、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基であって、アルキル基、もしくはアルコキシ基の分岐鎖を除いた直鎖状の主鎖部分における炭素数が２以上１２以下である置換基が挙げられる。
【００２９】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、分子構造的に芳香環の平面性が高くπ電子の共役が広がった状態によって電荷輸送性に優れた性能を発揮しているものと考えられる。
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、チオフェン環に隣接する置換基をフェニル基にすることにより、溶解性が向上する。これは末端のフェニル置換基とチオフェン環の結合がフリーに回転することによるものと推測される。また、Ｒ１にアルキル基、又はアルコキシ基を導入することで有機溶媒との疎水性相互作用が増し、有機溶媒への溶解性を向上するものと考えられる。さらに、Ｒ２にアルキル基、又はアルコキシ基を導入することにより有機溶媒との疎水性相互作用が増し、溶解性を大幅に向上するものと考えられる。また、イオン化ポテンシャルを小さくするなどの効果もある。また、フェニル基の置換基としてアルキル基、又はアルコキシ基を導入することにより分子量が増加し、良好な耐熱性を呈するものと推測される。
特に一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体において、置換基Ｒ１及びＲ２の長さを、炭素数が２０以下、好ましくは１２以下、さらにＲ２にあっては好ましくは８以下のアルキル基、又はアルコキシ基とすることによって、置換基同志の絡まり合いを抑えられ、これによっても溶解性が向上したものと考えられる。
しかし、本実施形態は上記した推測によって限定されることはない。
【００３０】
なお、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体ではない下記化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体は、結晶で得られるが、有機溶媒に溶解しにくいために塗布溶液を作製すると結晶が析出し、塗布溶液は経時安定性が不良であり、使用しにくい。また、化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いて製膜したときの膜厚にむらが生じるが、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた場合には、塗布による膜厚むらの発生が抑制される。
【００３１】
【化４】
【００３２】
以下、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体について詳細に説明する。
フェニル基に対するＲ１の結合部位として好ましくは、３位又は４位であり、さらに好ましくは４位である。
【００３３】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基として具体的には、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、又はイコシル基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基であり、具体的にはプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、又はドデシル基であり、好ましくは、ブチル基、ヘキシル基、ｎ-オクチル基、又はドデシル基である。
【００３４】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、又はイコシルオキシ基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基であり、具体的にはプロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、又はドデシルオキシ基であり、好ましくは、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクトキシ基、又はドデシルオキシ基である。
【００３５】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基として具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、１−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、１−メチルヘキシル基、tert-オクチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−プロピルペンチル基、２，２−ジメチルヘキシル基、２―メチルオクチル基、２，２−ジメチルへプチル基、２，２−ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２，６−ジメチル−４−へプチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、１−メチルデシル基、２−メチルデシル基、２，２−ジメチルデシル基、２，３−ジメチルデシル基、２，２ジエチルデシル基、１−ヘキシルへプチル基、１−メチルヘキサデシル基、又は１，１−ジメチルヘキサデシル基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基であり、具体的にはイソプロピル基、tert-ブチル基、２−メチル−ヘキシル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２−メチルデシル基、２，２-ジメチルデシル基、又は２，３−ジメチルデシル基であり、好ましくは、tert-ブチル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、又は２，２−ジメチルデシル基である。
【００３６】
Ｒ１における炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、２−エチルブチルオキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２，２−ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２，２−ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２−ジメチルデシルオキシ基、２，３−ジメチルデシルオキシ基、２−メチルドデシル基、２−メチルテトラデシル基、２−メチルヘキサデシル基、又は２−メチルオクタデシル基、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基であり、具体的にはイソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２,２-ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２,２-ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２ジメチルデシルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基であり、さらに好ましくは、tert-ブトキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２,２-ジメチルオクチルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基である。
【００３７】
また、Ｒ２における炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、又はイコシル基であり、好ましくは炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基、オクチル基であり、さらに好ましくは、メチル基、ブチル基、ヘキシル基、又はオクチル基である。さらに好ましくはＲ２における炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基であり、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基、オクチル基が好ましい。
【００３８】
Ｒ２における炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、又はイコシルオキシ基であり、好ましくは炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基であり、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、又はオクチルオキシ基であり、さらに好ましくは、メトキシ基、ブトキシ基、又はヘキシルオキシ基である。さらに好ましくは炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基であり、ブトキシ基、又はヘキシルオキシ基が好ましい。
【００３９】
Ｒ２における炭素数１以上２０以下の分岐状アルキル基として具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、１−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、１−メチルヘキシル基、tert-オクチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−プロピルペンチル基、２，２−ジメチルヘキシル基、２―メチルオクチル基、２，２−ジメチルへプチル基、２，２−ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２，６−ジメチル−４−へプチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、１−メチルデシル基、２−メチルデシル基、２，２−ジメチルデシル基、２，３−ジメチルデシル基、２，２ジエチルデシル基、１−ヘキシルへプチル基、１−メチルヘキサデシル基、又は１，１−ジメチルヘキサデシル基であり、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基であり、具体的にはイソプロピル基、tert-ブチル基、２−メチルヘキシル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、２−メチルデシル基、２，２-ジメチルデシル基、又は２，３−ジメチルデシル基であり、好ましくは、tert-ブチル基、２,２-ジメチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２,２-ジメチルオクチル基、２，３−ジメチルオクチル基、又は２，２−ジメチルデシル基である。さらに好ましくは炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基であり、tert-ブチル基、又は２,２-ジメチルヘキシル基、が好ましい。
【００４０】
Ｒ２における炭素数１以上２０以下の分岐状アルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、２−エチルブチルオキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２，２−ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２，２−ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２−ジメチルデシルオキシ基、２，３−ジメチルデシルオキシ基、２−メチルドデシル基、２−メチルテトラデシル基、２−メチルヘキサデシル基、又は２−メチルオクタデシル基、好ましくは炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基であり、具体的にはイソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、２，２-ジメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２，２-ジメチルオクチルオキシ基、２，３−ジメチルオクチルオキシ基、２−メチルデシルオキシ基、２，２−ジメチルデシルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基であり、さらに好ましくは、tert-ブトキシ基、２−メチルオクチルオキシ基、２,２-ジメチルオクチルオキシ基、又は２，３−ジメチルデシルオキシ基である。さらに好ましくは炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基であり、tert-ブトキシ基、又はイソプロポキシ基が好ましい。
【００４１】
特に、前記一般式（Ｉ）のＲ１が、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基であり、且つＲ２が、炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基であることが好ましく、これによってハロゲン系の有機溶媒だけでなく、非ハロゲン系の有機溶媒にも溶解性が良好となる。
前記構造を有するチアゾロチアゾール誘導体の製造が容易になったり、精製が容易で高純度のものを容易に得やすく、また前記構造を有するチアゾロチアゾール誘導体を用いて、例えば電荷輸送材料を製造することが容易になる。
【００４２】
なお、本実施形態において溶解とは、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を有機溶剤に添加し、目視により結晶が確認できなくなった状態を指す。また、溶解性が良好であるとは、有機溶剤の沸点において溶解した状態を示す。
【００４３】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を溶解する有機溶剤としては、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を溶解するものであれば如何なるものでも使用する。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシレン、メシチレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の通常の有機溶剤、あるいは下記のハロゲン化有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いる。
【００４４】
ハロゲン化有機溶剤としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子などのハロゲン原子を１個以上有する炭化水素系化合物、芳香族炭化水素系化合物であり、沸点が３０℃以上３００℃以下の範囲であることが好ましい。より好ましくは沸点が５０℃以上２００℃以下の範囲であるハロゲン原子を１個以上有する炭化水素系化合物、芳香族炭化水素系化合物である。
【００４５】
ハロゲン化有機溶剤の具体例としては、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロルエチレン、などのハロゲン化炭化水素類、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロメチルベンゼン、ｏ−クロロトルエン、ｏ−，ｐ−ジクロロトルエン、トリクロロトルエン、などのハロゲン化芳香族炭化水素などである。
【００４６】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、例えば下記のようにして合成されるがこれに限定されるものではない。
【００４７】
（１）チアゾロチアゾール部位に隣接するチオフェンの５位をハロゲン化した後、アルキル基又はアルコキシ基置換フェニルボロン酸又はピナコールボロン類と前述したハロゲン体との鈴木反応により合成される。
【００４８】
（２）アルキル又はアルコキシ基置換臭化フェニルとチオフェンボロン酸との鈴木反応からアルキル又はアルコキシ基置換フェニルチオフェンを合成した後、このアルキル又はアルコキシ基置換フェニルチオフェンチオフェンの５位をホルミル化し、次いでルベアン酸等との環化反応により合成される。
【００４９】
（２）の合成法は例えば、特開平２００６−２０６５０３号公報に記載されている方法であるが、この方法を用いた場合、反応中間化合物であるホルミル化合物の安定性が乏しく、特に高温、具体的には、２００℃以上の温度条件で反応中に分解してしまうこと、さらに反応生成物の溶解性が乏しいために精製が困難となる。また、反応中間化合物であるホルミル化合物が反応の際に分解してしまうために、原料回収が困難となることや、低収率で行う反応であることからコストアップにもつながる。
【００５０】
一方、（１）の反応では、先にチオフェン含有チアゾロチアゾール骨格を形成した後、チオフェンの５位をハロゲン化して、さらにアルキル又はアルコキシフェニルボロン酸又はピナコールボロン類との鈴木反応から末端の置換基を導入する手法により、各段階において、精製され、化学的に安定であり、反応の収率も良い。
【００５１】
チアゾロチアゾール誘導体の製造方法について具体的に説明する。実施の形態においては、例えば、J.R.Johnson,D.H.Rotenberg,and R.Ketcham,J.Am.Chem.Soc.,vol92,4046 (1970)に記載されている方法のようにルベアン酸と下記一般式（II−１）で示されるチオフェンアルデヒド誘導体とを環化反応させることにより、チオフェン含有チアゾロチアゾール〔下記一般式（III−１）〕を合成し、次いで、公知の方法であるＮ-ブロモスクシンイミド（以下、ＮＢＳと称する。）などによりハロゲン化して下記一般式（IV−１）で示されるハロゲン化合物を合成し、さらにこれを下記一般式（Ｖ−１）で示される置換フェニルボロン酸又は置換フェニルピナコールボロンとパラジウム触媒による鈴木反応でカップリング反応を行うことにより、チアゾロチアゾール誘導体〔一般式（Ｉ）〕を合成する。
【００５２】
【化５】
【００５３】
一般式（II−１）におけるＲ２、及び一般式（III−１）におけるＲ２は、いずれも一般式（Ｉ）のＲ２と同義である。
【００５４】
【化６】
【００５５】
一般式（IV−１）において、Ｒ２は上記一般式（Ｉ）のＲ２と同義である。また、Ｘは臭素原子又はヨウ素原子を表す。
【００５６】
【化７】
【００５７】
一般式（Ｖ−１）において、Ｒ１は上記一般式（Ｉ−１）のＲ１と同義である。また、Ｇはボロン酸基、もしくはホウ酸エステル基類を表す。
【００５８】
ホウ酸エステル基類としては、例えば以下に示すものが試薬の入手性の観点から好適に用いられる。
具体的には、ホウ酸エステル基類としては、例えばホウ酸ピナコレートエステル基、ホウ酸1,3-プロパンジオールエステル基、ホウ酸ネオペンチルグリコールエステル基が挙げられる。
【００５９】
【化８】
【００６０】
以下、具体的化合物のいくつかについて合成例を示すが、他の化合物についても合成される。また、合成法はこれらに限定されるものではない。
目的物の同定には、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、ＶＡＲＩＡＮ株式会社製、ＵＮＩＴＹ−３００、３００ＭＨｚ）と、ＩＲスペクトル（ＫＢｒ錠剤法にてフーリェ変換赤外分光光度計（株式会社 堀場製作所、ＦＴ−７３０、分解能４ｃｍ−１））を用いた。
【００６１】
一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体の具体的化合物を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
【化９】
【００６３】
【化１０】
【００６４】
【化１１】
【００６５】
【化１２】
【００６６】
＜有機半導体トランジスタ＞
本実施形態の有機半導体トランジスタは、複数の電極と、前記一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を少なくとも１種含有する有機半導体層と、を備える。この構成に該当するものであれば、その他の構成は特に限定されない。
以下、図を参照しつつ、より詳細に説明するが、これに限定されない。
【００６７】
図１、図２、図３及び図４は、本実施形態の有機半導体トランジスタの一例の構成を説明する断面図である。ここで、図１、図２及び図３は、電界効果型（Field Effect Transistor）の有機半導体トランジスタについて示したものである。また、図４は、静電誘導型（Static Induction Transitor）の有機半導体トランジスタについて示したものである。
【００６８】
図１、図２及び図３に示す電界効果型の有機半導体トランジスタは、離間して設けられたソース電極２及びドレイン電極３と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方に接する有機半導体層４と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方から離間したゲート電極５と、有機半導体層４とゲート電極５とに挟まれて設けた絶縁層６と、を備える。
電界効果型の有機半導体トランジスタは、現在広く用いられているトランジスタの一形態であり、高速なスイッチング動作、製造方法の簡易性、高集積化への適性、が利点として挙げられる。
【００６９】
図１、図２及び図３に示す電界効果型の有機半導体トランジスタは、ゲート電極５に印加される電圧によってソース電極２からドレイン電極３に流れる電流を制御する。
【００７０】
図１に示す有機半導体トランジスタは、基板１上にゲート電極５を備え、ゲート電極５の上に更に絶縁層６を備える。絶縁層６上には、離間して形成したソース電極２とドレイン電極３とを備える。ソース電極２及びドレイン電極３から露出する絶縁層６は、有機半導体層４で覆われる。
【００７１】
図２に示す有機半導体トランジスタは、絶縁層６上にソース電極２又はドレイン電極３のどちらか一方が形成され、絶縁層６上に形成されたソース電極２又はドレイン電極３及び絶縁層６を覆うように有機半導体層４が形成され、有機半導体層４を挟むようにして、形成されていないソース電極２又はドレイン電極３のいずれか一方が有機半導体層４上に形成される。
【００７２】
図３に示す有機半導体トランジスタは、絶縁層６の上に有機半導体層４が形成され、有機半導体層上にソース電極２及びドレイン電極３が離間して形成される。
【００７３】
図４に示す静電誘導型のトランジスタ（Static Induction Transitor）は、対向して設けられたソース電極２及びドレイン電極３と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方に接する有機半導体層４と、ソース電極２及びドレイン電極３の双方から離間したゲート電極５と、を有している。すなわち、基板１上にソース電極２と有機半導体層４及びドレイン電極３をこの順に有し、有機半導体層４内に複数のゲート電極５を有している。ゲート電極５は、紙面の手前から奥への方向に、ソース電極２及びドレイン電極３の双方と平行になるように配置され、各々のゲート電極５同士も相互に平行となるように設けられている。
【００７４】
図１、図２、図３及び図４に示す有機半導体トランジスタ素子においては、ゲート電極５に印加される電圧によってソース電極２からドレイン電極３に流れる電流が制御される。
【００７５】
各電極に用いられる材料としては、効率よく電荷注入するための材料であり、金属、金属酸化物、導電性高分子、炭素及びグラファイト等が使用される。
【００７６】
電極に用いる金属としてはマグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、白金、クロム、タンタル、インジウム、パラジウム、リチウム、カルシウム及びこれらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化スズインジウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛等の金属酸化膜があげられる。
【００７７】
電極に用いる導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール、ポリピリジン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等があげられる。
【００７８】
なお、本実施の形態において、導電性とは、体積抵抗率で１０７Ωｃｍ以下の範囲を意味する。一方、絶縁性とは、体積抵抗率で１０１４Ωｃｍ以上の範囲を意味する。
【００７９】
なお、体積抵抗率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１（１９９５）に準じて、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧１００Ｖ印加し、印加後５ｓｅｃ後の電流値をアドバンテスト製、微小電流計Ｒ８３４０Ａを用いることにより測定し、その電流値により、体積抵抗から、体積抵抗率を求める。
【００８０】
ドレイン電極３及びソース電極２に用いる材料のイオン化ポテンシャルと、有機半導体層４に用いる一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体のイオン化ポテンシャルの差は、電荷注入特性の観点から、１．０ｅＶ以内であることが好ましく、特に０．５ｅｖ以内であることがさらに好ましい。
これら電極と一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体のイオン化ポテンシャルの差を考慮すると、電極材料としては、Ａｕを用いることが好ましい。
【００８１】
なお、導電性を有する基板を用いた場合、例えば、高濃度にドープされたシリコン基板は、その基板をゲート電極として兼ねることもできる。
【００８２】
電極の形成方法としては、上記原料を蒸着法やスパッタ等の方法によって薄膜を形成し、この薄膜を公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法によって成形する方法、アルミニウムなどを熱転写する方法、インクジット等によりレジスト層を形成し、このレジスト層をエッチングする方法がある。また導電性高分子を溶媒に溶解し、この溶液をインクジット等によりパターニングしてもよい。
【００８３】
ソース電極２及びドレイン電極３の膜厚としては、特に限定するものではないが、一般に数ｎｍ以上数百μｍ以下の範囲であることが好ましく、より好適には１ｎｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好適には１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００８４】
ソース電極２からドレイン電極３までの距離（チャンネル長）は、一般には数百ｎｍ以上数ｍｍ以下の範囲が好ましく、さらに好適には１μｍ以上１ｍｍ以下である。
【００８５】
絶縁層６としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム等の無機物、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等の有機絶縁高分子等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８６】
無機物の絶縁層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギービーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセス、さらには、スプレー塗布法、スピン塗布法、ブレード塗布法、浸漬塗布法、キャスト法、ロール塗布法、バー塗布法、ダイ塗布法、エアーナイフ法、インクジェット法などの塗布方法のウェットプロセスが挙げられ、使用する材料及び素子の特性に応じて選択して採用される。
有機絶縁高分子を用いた絶縁層の形成方法は、上記ウェットプロセスを用いることが好ましい。
【００８７】
絶縁層６の膜厚としては、特に限定するものではないが、一般に数ｎｍ以上数百μｍ以下の範囲であることが好ましく、より好適には、１ｎｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好適には１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００８８】
また、絶縁層６の有機半導体層４と接する界面は、例えば、ヘキサメチルジシラザン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン等のシラン化合物で処理されてもよく、有機絶縁層の場合は、ラビング処理されていてもよい。
【００８９】
基板１としては、リン等を高濃度にドープしたシリコン単結晶やガラス、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等のプラスチック基板等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９０】
特に、電子ペーパー又はデジタルペーパーや携帯電子機器に用いられる電子回路に本実施形態の有機半導体トランジスタを用いる場合、基板１としては、可撓性がある基板を用いることが望ましい。特に曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上である基板を用いることにより可撓性がある表示素子の駆動回路や電子回路が作製される。
【００９１】
有機半導体層４を形成する方法としては、スピン塗布法、キャステング法、浸漬塗布法、ダイ塗布法、ロール塗布法、バー塗布法、インクジェット法など、ウェットプロセスによる各印刷手法が用いられる。
【００９２】
上述の通り、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、有機溶媒に対して優れた溶解性を示すため、これらを溶解した溶液を用いて有機半導体層を形成するウェットプロセスは、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を含有する有機半導体の形成方法として好適である。
【００９３】
塗布液の溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサンノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、ヘキサン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、工面などの炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、ｏ-ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル、グルタロジニトリル、ベンソニトリルなどのニトリル系溶媒、ジメチルスルフォキサイド、スルフォラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒などが挙げられるが、これに限定するものではない。また、これら溶媒を単独でも複数種併用してもよい。
【００９４】
有機半導体層４の膜厚としては、特に限定するものではないが、一般に数ｎｍ以上数百μｍ以下の範囲が好ましく、より好適には１ｎｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好適には５ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００９５】
また、有機半導体層４はドーピング処理されてもよい。なお、ドーパトントとしてドナー性ドーパント、アクセプター性ドーパントのいずれも使用され得る。
【００９６】
ドナー性ドーパントとしては、有機半導体層４の有機化合物に電子を供与する機能を有する化合物であれば好ましく用いられる。ドナー性ドーパントとしては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ，Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂなどの希土類金属、アンモニウムイオンなどが挙げられる。
【００９７】
アクセプター性ドーパントとしては、有機半導体層４の有機化合物に電子を取り去る機能を有する化合物であれば好ましく用いられる。アクセプター性ドーパントとしては、例えば、Ｃｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２、ＩＣｌ、ＩＣｌ３、ＩＢｒなどのハロゲン化合物、ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＳｂＦ５、ＢＦ３、ＢＦ３、ＳＯ３などのルイス酸、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４などのプロトン三、酢酸、ギ酸、アミノ酸などの有機酸、ＦｅＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＨｆＣｌ４などの遷移金属化合物、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオン、テトラシアノエチレン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、１１，１１，１２，１２−テトラシアノナフト−２，６−キノジメタン、２，５−ジフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンなども有機化合物などが挙げられる。
【００９８】
さらに水分や酸素による有機半導体トランジスタの劣化を防ぐために保護層を設けてもよい。具体的な保護層の材料としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属、ＭｇＯ、ＳiＯ２、ＴiＯ２等の金属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、コーティング法が適用される。
【００９９】
本実施形態の有機半導体トランジスタは、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を有機半導体層に用いる。この一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体は、上記理由から、電子デバイスの作製で一般に用いられる有機溶媒に対して優れた溶解性を示す。よって、一般式（Ｉ）で表されるチアゾロチアゾール誘導体を有機半導体層に適用すると、ウェットプロセスによる有機半導体層の製造を可能とする。これにより、スパッタリングなどの層形成方法に比べて安価な装置で有機半導体層が形成され、またデバイスの大面積化も容易となる。更に、ウェットプロセスにより形成した一般式（Ｉ）を含む有機半導体層では、ひび割れや亀裂や欠けなど成膜での故障が抑えられ、結果、電気特性が経時的に安定した有機半導体トランジスタが提供される。
【０１００】
なお、本実施形態の有機半導体トランジスタを用いた電子デバイスを作製する場合には、基板上に、１個以上の本実施形態の有機半導体トランジスタを搭載した構成（半導体装置）として利用することができ、この半導体装置に、さらに他の素子や回路等を組み合わせることにより所望の電子デバイスが作製される。
【実施例】
【０１０１】
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０２】
ここで、目的物の同定には、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、VARIAN株式会社製、UNITY-300、３００ＭＨｚ）と、ＩＲスペクトル（ＫＢｒ錠剤法にてフーリェ変換赤外分光光度計（株式会社 堀場製作所、FT-730、分解能４ｃｍ−１））を用いた。
【０１０３】
〔実施例１〕
＜化合物III−aの合成＞
２００ｍｌ三口フラスコにルベアン酸５．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、２−チオフェンアルデヒド２０ｇ（１８０ｍｍｏｌ）を加え、ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと称する）１００ｍｌに溶解させた。これを１５０℃で５時間磁気撹拌した後、２５℃まで冷却した。この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。乾燥後結晶をテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと称する） １００ｍｌに溶解させ、シリカゲルショートカラムを行うことでIII−aを６．４ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、及びＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１０４】
【化１３】
【０１０５】
＜化合物IV−aの合成＞
窒素雰囲気下、５００ｍｌ三口フラスコに化合物III−aを４．５ｇ（１５ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ８．０ｇ（４５ｍｍｏｌ）を入れ、ＤＭＦ２００ｍｌに溶解させた。これを６０℃で７時間磁気撹拌して反応を完結させた。２５℃まで冷却後、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。６０℃で１５時間真空乾燥した後、結晶をＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと称する。）から２度再結晶して黄色結晶の化合物IV−a ３．３ｇを得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１０６】
【化１４】
【０１０７】
＜例示化合物１の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．２３ｇ（０．２０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．８４ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液８.０ｍｌ、４−ｎ−ブチルフェニルボロン酸１．５６ｇ（８．８ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で５時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を２Ｌビーカー（純水１Ｌ）にあけ、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール１００ｍｌ、トルエン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶にＮＭＰ １５０ｍｌ加え再結晶して、さらに昇華精製することによりオレンジ色結晶の例示化合物１を１．０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１０８】
【化１５】
【０１０９】
＜有機半導体トランジスタの作製＞
電気抵抗率０.００７Ω・ｃｍのシリコン基板をゲート電極として兼ね、その上に、厚さ２００ｎｍの熱ＳｉＯ２膜を形成し絶縁膜とした。
絶縁膜の上に、チタンを蒸着により膜厚が５ｎｍ、金を蒸着により膜厚が１００ｎｍとなるように順次成膜し、フォトリソグラフィによりパターンニングを行い、ソース電極及びドレイン電極を形成した。ソース電極からドレイン電極までのチャンネル長は２５μｍ、チャンネル幅は１ｍｍとした。
次に、電子工業用アセトン中で２分間超音波洗浄、電子工業用２−プロパノール中で２分間超音波洗浄し、乾燥窒素で乾燥させた後、ＵＶ−オゾン照射を１５分間行い、表面を洗浄した。
【０１１０】
電子工業用トルエンに、例示化合物１を０.４質量％で溶解させ、この溶液を上記洗浄したシリコン基板上にドロップ法で塗布し、自然乾燥した後、窒素雰囲気下、１００℃で１分間加熱し有機半導体層を形成し、有機半導体トランジスタを作製した。得られた有機半導体層の厚さは、８５ｎｍであった。
以上のように作製した有機半導体トランジスタは、ｐ型トランジスタとして特性を示した。
【０１１１】
＜電荷移動度の測定＞
得られたトランジスタは、電流−電圧特性の飽和領域から電荷移動度を求めた。更に、トランジスタを２５℃で保存し、１ヶ月経過後に再度、トランジスタ特性を評価し電荷移動度を測定した。結果を表１に示す。
【０１１２】
＜成膜性＞
上記形成した有機半導体層の表面について、ひび割れや亀裂や欠けなどの欠陥の発生を１ｍｍ×１ｍｍの範囲で光学顕微鏡によって観察した。結果を表１に示す。評価基準は以下の通りである。また、溶媒をトルエンからテトラヒドロフランに代えたときの成膜性についても評価した。
−成膜性の評価基準−
拡大鏡を用いて判断し、以下の評価基準に基づいて評価した。
○：全面的に膜で覆われており、良好
△：部分的に膜で覆われていない部分あり
×：膜で覆われていない部分が多数有り
【０１１３】
〔実施例２〕
＜例示化合物１１の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１４ｇ（０．１２ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．８５ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液８.０ｍｌ、４−ｎ−ブトキシフェニルボロン酸１．７１ｇ（８．８ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で４時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、２０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、トルエン２５０ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶にＮＭＰを１５０ｍｌ加え再結晶して、さらに昇華精製することでオレンジ色結晶の例示化合物１１を１．０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１１４】
【化１６】
【０１１５】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物１１を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１１６】
〔実施例３〕
＜化合物III−ｂの合成＞
１Ｌ三口フラスコにルベアン酸１８ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、３−メチルチオフェン−２−アルデヒド７５ｇ（６００ｍｍｏｌ）を加え、ＤＭＦ３５０ｍｌに溶解させた。これをオイルバス１５０℃で５時間磁気撹拌した後、２５℃まで冷却した。この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。べたついた黒色の結晶にトルエン１００ｍｌ、メタノール２００ｍｌを加え１０分間超音波磁気撹拌することで洗浄した。洗浄した結晶を吸引ろ過によりろ取して粗結晶を３４ｇ得た。さらに、メタノール２００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。乾燥後結晶をモノクロロベンゼン５００ｍｌに溶解させ、シリカゲルショートカラムを行うことで化合物III−ｂを１９ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１１７】
【化１７】
【０１１８】
＜化合物IV−ｂの合成＞
窒素雰囲気下、１Ｌ三口フラスコに化合物III−ｂを１９ｇ（５７ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ２３ｇ（１２９ｍｍｏｌ）を入れ、ＤＭＦ５００ｍｌに溶解させた。これを６０℃で４時間磁気撹拌して反応を完結させた。２５℃まで冷却後、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、３０分間１０℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌ、メタノール２００ｍｌで洗浄した。６０℃で１５時間真空乾燥した後、結晶をＮＭＰ３００ｍｌで２度再結晶して黄色結晶の化合物IV−ｂを２１g得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１１９】
【化１８】
【０１２０】
＜例示化合物７の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１６ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−ｂ ２．２ｇ（４．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液９.０ｍｌ、４−ｎ−ブチルフェニルボロン酸１．７８ｇ（１０ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で６時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水５００ｍｌが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水３００ｍｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、ヘキサン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶をＴＨＦ２００ｍｌ／トルエン１００ｍｌに加熱溶解させ、シリカゲルショートカラムを行った。次いでトルエン３００ｍｌで再結晶してオレンジ色結晶の例示化合物７を０．７０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２１】
【化１９】
【０１２２】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物７を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１２３】
〔実施例４〕
＜化合物V−ａの合成＞
窒素雰囲気下、−８０℃に冷却された１００ｍｌ三口フラスコへ１.６Ｍのｎ-ブチルリチウム／ヘキサン溶液を１０ｍｌ（１６ｍｍｏｌ）加えた。これを−８０℃に冷却後、滴下漏斗より−６０℃を保ったままＴＨＦ１０ｍｌを滴下した。次いで、滴下漏斗より−６０℃を保ったまま１−ブロモ−４−ｎ−オクチルベンゼン３．１ｇ（１６ｍｍｏｌ）を滴下した。これを−４０℃で１時間撹拌した後、ホウ酸トリメチル２．３ｇ（２２ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（１０ｍｌ）溶液を滴下漏斗より−４０℃を保ったまま加えた。その後、ゆっくり２時間かけて１０℃まで昇温した後、０℃で１０％ＨＣｌ水溶液５０ｍｌを加え、トルエン１００ｍｌで抽出した。これを純水１００ｍｌで３回洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。トルエンを減圧下、留去して残留物を３．３ｇ得た。さらにこの残留物を純水１００ｍｌ／ヘキサン１００ｍｌの混合液で洗浄することで４−ｎ−オクチルフェニルボロン酸である化合物Ｖ−aを２．０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２４】
【化２０】
【０１２５】
＜例示化合物４の合成＞
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１１ｇ（０．１０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．４ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液９.０ｍｌ、４−ｎ−オクチルフェニルボロン酸(化合物Ｖ−a） １．４ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２００℃で５時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水１Ｌが入った２Ｌビーカーに加え、２０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水３００ｍｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、トルエン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶をＮＭＰ２００ｍｌを用いて再結晶して次いで昇華精製を行うことで、オレンジ色結晶の例示化合物４を０．６０ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２６】
【化２１】
【０１２７】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物４を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１２８】
〔実施例５〕
＜化合物V−ｂの合成＞
窒素雰囲気下、−８０℃に冷却された２００ｍｌ三口フラスコへ１.６Ｍのｎ-ブチルリチウム／ヘキサン溶液を２０ｍｌ（３２ｍｍｏｌ）加えた。これを−８０℃に冷却後、滴下漏斗より−６０℃を保ったままＴＨＦ２０ｍｌ滴下した。次いで、滴下漏斗より−６０℃を保ったまま１−ブロモ−４−ｎ−ドデシルベンゼン１０ｇ（３２ｍｍｏｌ）を滴下した。これを−４０℃で１時間撹拌した後、ホウ酸トリメチル４．５ｇ（４３ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（１０ｍｌ）溶液を滴下漏斗より−４０℃に保ったまま加えた。その後、ゆっくり２時間かけて１０℃まで昇温した後、０℃で１０％ＨＣｌ水溶液５０ｍｌを加え、トルエン１００ｍｌで抽出した。これを純水１００ｍｌで３回洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。トルエンを減圧下、留去して残留物を得た。さらにこの残留物を純水１００ｍｌ／ヘキサン１００ｍｌの混合液で洗浄することで４−ｎ−ドデシルフェニルボロン酸である化合物Ｖ−ｂを１．８ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１２９】
【化２２】
【０１３０】
窒素雰囲気下、３００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ１００ｍｌに溶解させた。これに化合物IV−a １．２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６.０ｍｌ、４−ｎ−ドデシルフェニルボロン酸である化合物Ｖ−ｂ １．５ｇ（５．０ｍｍｏｌ）の順に加え、オイルバス２２０℃で５時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を純水４００ｍｌが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水３００ｍｌで洗浄した。得られた結晶をさらにメタノール２００ｍｌ、トルエン１００ｍｌで洗浄して、６０℃で１５時間真空乾燥させた。この結晶をＮＭＰ２００ｍｌから２回再結晶して次いで昇華精製を行うことで、オレンジ色結晶の例示化合物５を０．１３ｇ得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１３１】
【化２３】
【０１３２】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物５を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１３３】
〔実施例６〕
＜化合物VI−aの合成＞
５００ｍｌ四口フラスコに３−ｎ−オクチルチオフェン６０ｇ（３０５ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ１００ｍｌに溶解させた。この溶液を５℃まで冷却し、Ｎ−ブロモコハク酸イミド（以下、ＮＢＳと称する）５５ｇ（３１０ｍｍｏｌ）／ＤＭＦ５０ｍｌに予め溶解させた溶液を等圧滴下ロートより５分かけて滴下した。その後、２５℃で１時間磁気撹拌した後、純水５００ｍｌが入った１Ｌビーカーに加え、２５℃で２０分磁気撹拌した。この溶液へ酢酸エチル３００ｍｌを加え、２５℃で１０分磁気撹拌した。酢酸エチル層を分液し、純水３００ｍｌで３回洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過、減圧下溶媒留去して黄色油状物８３ｇを得た。これを真空蒸留（１〜３ｍｍＨｇ、１２０〜１３０℃）して淡黄色油状物（化合物VI−ａ）７６ｇ（収率９３％）を得た。
【０１３４】
【化２４】
【０１３５】
＜化合物VI−ｂの合成＞
充分乾燥させた５００ｍｌ四口フラスコに窒素雰囲気下、マグネシウム９．１ｇ（３７４ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ１００ｍｌを入れた。ここに、ヨウ素粒状物を３粒入れ、マグネシウム表面を活性化させた。続いて、６０℃まで加熱し、化合物VI−ａ１００ｇ（３６３ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ５０ｍｌ溶液を反応の進行と共に滴下した。滴下終了後、マグネシウムがなくなるまで還流撹拌し、４０℃まで冷却した。この溶液へ、あらかじめ水素化カルシウムで乾燥させたＤＭＦ３０ｍｌを１０分かけて滴下し、その後３０分、５０℃で磁気撹拌した。反応終了後５℃まで冷却し、１０％塩酸４００ｍｌと、トルエン３００ｍｌとが入っている１Ｌビーカー中に入れた。これを２５℃で３０分磁気撹拌した後、トルエン層を分液して純水３００ｍｌで３回洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、減圧下溶媒を留去して、赤色油状物９４ｇを得た。これを真空蒸留（１〜３ｍｍＨｇ、１４０〜１５０℃）して黄色油状物（化合物VI−ｂ）５２ｇ（収率６４％）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１３６】
【化２５】
【０１３７】
＜化合物VI−ｃの合成＞
３００ｍｌ四口フラスコにルベアン酸８．０ｇ（６７ｍｍｏｌ）、化合物VI−ｂ ６０ｇ（２６７ｍｍｏｌ）を加え、ジメチルホルムアミド６０ｍｌに溶解させた。これを１５０℃で４時間磁気撹拌した後、２５℃まで冷却した。この反応液を純水３００ｍｌの入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。さらにトルエン３００ｍｌを加え１０分磁気撹拌した後、トルエン層を分液して純水３００ｍｌで３回洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、減圧下溶媒を留去して、茶色油状物を得た。これに、メタノール２００ｍｌを加えデカンテーションにより、原料を除いた。残渣にヘキサン２００ｍｌを加え、５℃まで冷却することで結晶化させた。これを吸引ろ過でろ取して、その残渣をメタノール１００ｍｌでかけ洗いして、オレンジ色結晶（化合物VI−ｃ）１２ｇ（収率３８％）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１３８】
【化２６】
【０１３９】
＜化合物VI−ｄの合成＞
窒素雰囲気下、５００ｍｌ三口フラスコに化合物VI−ｃを１２ｇ（２３ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ８．９ｇ（５０ｍｍｏｌ）を入れ、ＤＭＦ２００ｍｌに溶解させた。これを４０℃で１時間磁気撹拌して反応を完結させた。２５℃まで冷却後、この反応液を純水５００ｍｌの入った２Ｌビーカーに加え、３０分５℃で磁気撹拌した。撹拌終了後、析出した結晶を吸引ろ過によりろ取して、純水１Ｌで洗浄した。次いでメタノール１００ｍｌで洗浄した後、６０℃で１５時間真空乾燥させオレンジ色結晶（化合物VI−ｄ）１２．２ｇ（収率７６％）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４０】
【化２７】
【０１４１】
＜例示化合物２５の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．１０ｇ（０．０９０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ６０ｍｌに溶解させた。これに化合物ＶＩ−ｄ２．０６ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液７．０ｍｌ、４−ｎ−ブチルフェニルボロン酸１．１８ｇ（６．６ｍｍｏｌ）の順に加え、８時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液８０ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過、減圧下溶媒を留去して赤色油状物２．８ｇを得た。シリカゲルろ過カラムでパラジウムを除いた後、メタノール５０ｍｌ、ヘキサン２０ｍｌで洗浄、次いでヘキサン１００ｍｌで再結晶した。１５時間真空乾燥させた。オレンジ色結晶の例示化合物２５を１．８ｇ（収率：７８％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４２】
【化２８】
【０１４３】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物２５を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１４４】
〔実施例７〕
＜例示化合物２７の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．０９０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた。これに化合物VI−ｄ １．７２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６．０ｍｌ、Ｖ−ａ １．２３ｇ（５．３ｍｍｏｌ）の順に加え、１１時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液１００ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過後、減圧下溶媒を留去して赤色固体物２．８ｇを得た。トルエンとヘキサンとの混合溶剤（混合質量比１：５）からシリカゲルカラム精製し、次いでエタノールとヘキサンとの混合溶剤（混合質量比１：１）から再結晶して、１５時間真空乾燥させることで、オレンジ色結晶の例示化合物２７を０．７ｇ（収率：３０％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４５】
【化２９】
【０１４６】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物２７を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１４７】
〔実施例８〕
＜例示化合物２８の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．０９０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた。これに化合物VI−ｄ １．７２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６．０ｍｌ、Ｖ−ｂ１．５２ｇ（５．３ｍｍｏｌ）の順に加え、１２時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液１００ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過後、減圧下溶媒を留去してオレンジ色固体物３．１ｇを得た。トルエン／ヘキサンからシリカゲルカラム、次いでエタノール／ヘキサンから再結晶して、１５時間真空乾燥させることで、オレンジ色結晶の例示化合物２８を１．２ｇ（収率：４７％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１４８】
【化３０】
【０１４９】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物２８を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５０】
〔実施例９〕
＜例示化合物８の合成＞
窒素雰囲気下、２００ｍｌ三口フラスコにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．０９０ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた。これに化合物ＩＶ−ｂ １．２３ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６．０ｍｌ、Ｖ−a １．２４ｇ（５．３ｍｍｏｌ）の順に加え、１２時間磁気還流撹拌した。１Ｈ−ＮＭＲで反応完結を確認後、２５℃まで冷却し、この反応液を５％塩酸水溶液１００ｍｌと、トルエン２００ｍｌとが入った１Ｌビーカーに加え、３０分２５℃で磁気撹拌した。トルエン層を分液して、純水２００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過後、減圧下溶媒を留去してオレンジ色固体物１．７ｇを得た。トルエンとTHFとの混合溶剤（混合質量比１：２）からシリカゲルカラム精製し、ついで、トルエンから再結晶して、１５時間真空乾燥させることで、オレンジ色結晶の例示化合物８を１．２ｇ（収率：７０％）得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲにより目的物と矛盾しないことを確認した。
【０１５１】
【化３１】
【０１５２】
＜有機半導体トランジスタの作製及び評価＞
例示化合物１に代えて、例示化合物８を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５３】
〔比較例１〕
例示化合物１の代わりに、１３，６−Ｎ−サルフィニルアセトアミドペンタセン（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を用い、加熱温度を１６０℃とした以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５４】
〔比較例２〕
比較例１において用いた１３，６−Ｎ−サルフィニルアセトアミドペンタセンの代わりにポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を用い、溶媒をクロロホルムに代えた以外は、比較例１と同様に操作して有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５５】
〔比較例３〕
例示化合物１の代わりに、化学式３で示されるチアゾロチアゾール誘導体を用いた以外は実施例１と同様にして有機半導体トランジスタを作製し、評価した。
【０１５６】
上記各実施例及び比較例で作製した有機半導体トランジスタについての評価結果を表１に示す。
【０１５７】
【表１】
【０１５８】
上記表１から、各実施例の有機半導体トランジスタは、比較例の有機半導体トランジスタに比べて、作製直後における電荷移動度が大きく、且つ作製１ヵ月後においても安定した電荷移動度を示すことがわかる。
また、各実施例の有機半導体層は、比較例の有機半導体層に比べて、成膜性に優れ、亀裂などの欠陥の発生が抑えられていることがわかる。
【符号の説明】
【０１５９】
１ 基板
２ ソース電極
３ ドレイン電極
４ 有機半導体層
５ ゲート電極
６ 絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極と、
下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層と、
を備える有機半導体トランジスタ。
【化１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基であり、Ｒ２が、それぞれ独立に、炭素数が１以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が２以上１２以下の分岐状の置換基である請求項１に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基である請求項１又は請求項２に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項５】
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項６】
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項７】
前記複数の電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極であり、
更に絶縁層を備え、
前記ゲート電極は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方から離間して設けられ、
前記有機半導体層は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方に接して設けられ、
前記絶縁層は、前記有機半導体層と前記ゲート電極とに挟まれて設けられ、
かつ電界効果型である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項１】
複数の電極と、
下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する有機半導体層と、
を備える有機半導体トランジスタ。
【化１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上２０以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上２０以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上２０以下の分岐状アルコキシ基を表す。）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数が３以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が３以上１２以下の分岐状の置換基であり、Ｒ２が、それぞれ独立に、炭素数が１以上１２以下の直鎖状の置換基、又は、主鎖部分を構成する炭素数が２以上１２以下の分岐状の置換基である請求項１に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）のＲ１が、それぞれ独立に、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上１２以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上１２以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上１２以下の分岐状アルコキシ基である請求項１又は請求項２に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項５】
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数１以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数１以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項６】
前記一般式（Ｉ）のＲ２が、それぞれ独立に、炭素数３以上８以下の直鎖状アルキル基、炭素数３以上８以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数３以上８以下の分岐状アルキル基、又は炭素数３以上８以下の分岐状アルコキシ基である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項７】
前記複数の電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極であり、
更に絶縁層を備え、
前記ゲート電極は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方から離間して設けられ、
前記有機半導体層は、前記ソース電極及びドレイン電極の双方に接して設けられ、
前記絶縁層は、前記有機半導体層と前記ゲート電極とに挟まれて設けられ、
かつ電界効果型である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機半導体トランジスタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２２５８９７（Ｐ２０１０−２２５８９７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７２２２２（Ｐ２００９−７２２２２）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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