芳香族化合物、及びこれを用いた有機薄膜、並びにこの有機薄膜を備える有機薄膜素子
【課題】電荷輸送性、安定性に優れた有機半導体材料として有用な芳香族化合物の提供。
【解決手段】式（１）
［式中、Ａｒ１１は、芳香環を含む基を示し、Ｘ１１及びＸ１２は、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基を示す。］で表される芳香族化合物。
【解決手段】式（１）
［式中、Ａｒ１１は、芳香環を含む基を示し、Ｘ１１及びＸ１２は、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基を示す。］で表される芳香族化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族化合物、及びこれを用いた有機薄膜、並びにこの有機薄膜を備える有機薄膜素子、有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷（電子又はホールを意味し、以下、同様である。）輸送性を有する有機半導体材料を含む有機薄膜は、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池、光センサといった有機薄膜素子への応用が期待されている。近年では、薄膜を形成できる有機ｐ型半導体材料（ホール輸送性を示す）や有機ｎ型半導体材料（電子輸送性を示す）が、種々検討されている。
【０００３】
有機ｐ型半導体材料としては、オリゴチオフェン、ポリチオフェン等のチオフェン環を有する化合物が、安定なラジカルカチオン状態をとり得るため、高いホール輸送性を発揮することができると期待されている。特に、鎖長の長いオリゴチオフェンは共役の長さが長くなるため、より高いホール輸送性を有すると予想されている。例えば、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）−チエノチオフェンオリゴマーは、高い共役性を有することが報告されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Mathieu Turbiezet. al.,Tetrahedron Letters, 50(2009), 7148-7151.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らが検討を行ったところ、上述したような各種のチオフェン環を有する化合物を、有機薄膜素子における有機薄膜用の有機半導体材料として用いると、確かに高い電荷輸送性が得られることが確認された。ところが、このような有機薄膜素子は、長期にわたって使用すると、電荷輸送性が徐々に低下していく傾向にある。有機薄膜素子の実用性を考えれば、有機半導体材料は、高い電荷輸送性を有するとともに、そのように高い電荷輸送性を、できるだけ長期にわたって維持できるような高い安定性を有していることが望ましい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、優れた電荷輸送性が得られ、しかも高い安定性を有する有機半導体材料として適用可能な芳香族化合物を提供することを目的とする。本発明はまた、このような芳香族化合物を用いて得られる有機薄膜、並びにこの有機薄膜を備える有機薄膜素子、特に有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の芳香族化合物は、式（１）で表されることを特徴とする。
【化１】
［式（１）中、Ａｒ１１は、芳香環を含みＸ１１及びＸ１２とともに共役構造を形成する基を示し、Ｘ１１及びＸ１２は、それぞれ独立に、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基を示す。式（１ａ）及び式（１ｂ）中、Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数６以上の芳香族炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基を示し、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。］
【０００８】
上記本発明の芳香族化合物は、末端部分に式（１ａ）又は（１ｂ）で表される基を有することによって、全体として長く、且つ平面性の高い共役構造を有している。そのため、有機半導体材料として適用した場合に、優れた電荷輸送性を発揮することができる。
【０００９】
また、本発明の芳香族化合物において、式（１ａ）又は（１ｂ）で表される基は、共役構造の末端に位置する部分に、Ａｒ１２又はＡｒ１３で表される芳香族炭化水素基を有している。このように共役構造の末端に炭化水素からなる芳香環を有することにより、芳香族化合物は安定な分子構造となっており、有機半導体材料として電荷の移動が繰り返されたり、電圧が印加されたりしても、分解し難い。そのため、有機半導体材料として用いた場合に、高い安定性を発揮することができ、その結果、優れた電荷輸送性を長期にわたって維持することが可能となる。
【００１０】
本発明の芳香族化合物において、Ａｒ１１は、式（２）で表される基であると好ましい。
【化２】
［式（２）中、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６以上の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数４以上の複素環基を示し、ｍ、ｎ及びｐは、それぞれ独立に０〜６の整数であって、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜１０の整数である。］
【００１１】
このように、Ａｒ１１が、芳香族炭化水素基及び／又は複素環基のみを含む構造を有する基であると、芳香族化合物の共役性が更に高まり、一層優れた電荷輸送性が得られるようになる。
【００１２】
Ｘ１３及びＸ１４の少なくとも一方は硫黄原子であり、Ｘ１５及びＸ１６の少なくとも一方は硫黄原子であると好ましい。かかる構造を有する芳香族化合物は、さらに優れた電荷輸送性を発揮し得るものとなる。
【００１３】
Ａｒ１２及びＡｒ１３は、フェニル基又はナフチル基であると好適である。芳香族化合物は、共役構造の末端にこれらの基を有することによって、高い電荷輸送性に加えて、極めて優れた安定性を発揮することができる。
【００１４】
より具体的には、式（１）で表される芳香族化合物は、Ａｒ１１が式（２）で表される基であり、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６が硫黄原子であり、Ａｒ１２及びＡｒ１３がフェニル基であると好適である。このような構造を有することによって、特に優れた電荷輸送性及び安定性が得られるようになる。
【００１５】
また、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３のうちの少なくとも１つは、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基であると好ましい。これにより、芳香族化合物による電荷輸送性が更に向上する傾向にある。
【００１６】
本発明はまた、上記本発明の芳香族化合物を含む有機薄膜、並びにかかる有機薄膜を備える有機薄膜素子、特に有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子を提供する。本発明の有機薄膜は、上記本発明の芳香族化合物を含むことから、優れた電荷輸送性が得られるとともに、そのような高い電荷輸送性を長期にわたって維持することが可能である。したがって、このような有機薄膜を備える有機薄膜トランジスタや有機光電変換素子等の有機薄膜素子は、高い電荷輸送性を安定して発揮することができ、実用性に優れたものとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、優れた電荷輸送性が得られ、しかも高い安定性を有する有機半導体材料として適用可能な芳香族化合物を提供することが可能となる。また、このような芳香族化合物を含み、高い電荷輸送性を安定して発揮できる有機薄膜、並びにかかる有機薄膜を備えており、実用性の高い有機薄膜トランジスタや有機光電変換素子等の有機薄膜素子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図２】第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図３】第３実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図４】第４実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図５】第５実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図６】第６実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図７】第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図８】好適な実施形態に係る太陽電池の模式断面図である。
【図９】第１実施形態に係る光センサの模式断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る光センサの模式断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る光センサの模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２０】
（芳香族化合物）
まず、好適な実施形態に係る芳香族化合物について説明する。本実施形態の芳香族化合物は、上記式（１）で表される構造を有する共役系化合物である。ここで、共役系化合物とは、分子の主骨格において、単結合と、不飽和結合、孤立電子対、ラジカル又は非結合性軌道とが交互に連なる構造を有しており、主骨格全体にわたって電子が非局在化している化合物をいう。
【００２１】
好適な実施形態に係る芳香族化合物は、Ａｒ１１として、芳香環を含みＸ１１及びＸ１２とともに共役構造を形成する基を有している。このような基としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環等の芳香環を少なくとも１つ有しており、化合物全体として共役構造を形成し得るものであればよい。したがって、Ａｒ１１は、芳香環以外に鎖状の構造を含んで共役構造を形成する基であってもよい。
【００２２】
好適な実施形態に係る芳香族化合物は、Ａｒ１１で表される基に、Ｘ１１又はＸ１２として式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基が結合したものである。なお、好適な実施形態に係る芳香族化合物において、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基は、Ｘ１１又はＸ１２以外にも、Ａｒ１１で表される基中に含まれていてもよい。
【００２３】
このように、好適な実施形態に係る芳香族化合物は、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基をそれぞれ複数有するか、式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される基を組み合わせて有するものであり、これによって、全体として高い分子の平面性を有している。そのため、好適な実施形態に係る芳香族化合物は、有機半導体材料として用いる場合に、分子のパッキングが良好となり、電荷輸送性に優れたｐ型半導体となる。
【００２４】
Ｘ１１及びＸ１２は、それぞれ独立に、式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される基のいずれであってもよい。好適な実施形態に係る芳香族化合物の製造を容易化でき、分子のパッキングを更に良好にできるので、Ｘ１１及びＸ１２の両方が式（１ａ）で表される基であるか、または両方が式（１ｂ）で表される基であるとより好ましい。この観点からは、Ｘ１１及びＸ１２が同一の構造を有する基であると特に好適である。
【００２５】
式（１ａ）又は式（１ｂ）において、Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数６以上の芳香族炭化水素基を示す。この芳香族炭化水素基は、Ｒ１１、Ｒ１３で表される基を有する場合がある。芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素環から、結合に供される部位の水素原子を除いた残りの原子団から構成される基をいう。芳香族炭化水素基の炭素数は、６〜６０であると好ましく、６〜２０であるとより好ましい。芳香族炭化水素環には、ベンゼン環及び縮合環が含まれ、縮合環としては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、ペリレン環、フルオレン環が挙げられる。
【００２６】
芳香族炭化水素基としては、なかでも、ベンゼン環又はナフタレン環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が好ましい。なお、芳香族炭化水素基は、Ｒ１１、Ｒ１３で表される基を１以上有していてもよいが、上述した芳香族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれないこととする。Ｒ１１、Ｒ１３で表される基の具体例は後述するが、そのなかでも、水素原子、ハロゲン原子、飽和又は不飽和の炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールアルキル基、アリールオキシ基、１価の複素環基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基が例示される。
【００２７】
式（１ａ）又は式（１ｂ）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４（「Ｒ１１〜Ｒ１４」と表記する。以下、同様の表現は同様に表す。）は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基である。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
【００２８】
１価の基としては、例えば、直鎖状又は分岐状の低分子鎖からなる基、炭素数３〜６０の１価の環状基（単環でも縮合環でも、炭素環でも複素環でも、飽和でも不飽和でもよい）、飽和又は不飽和の炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルカノイルオキシ基、アミノ基、オキシアミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルカノイルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシスルホニル基、アルキルスルホニル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルボキシル基、カルバモイル基、アルキルカルバモイル基、アルカノイル基及びアルコキシカルボニル基が挙げられる。なお、これらの基における炭素原子には、更に置換基（ハロゲン原子等）が結合していてもよい。
【００２９】
芳香族化合物による電荷輸送性や安定性がより向上するので、Ｒ１１〜Ｒ１４は、水素原子、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のアルキルチオ基であるとより好ましく、水素原子又は炭素数１〜１２のアルキル基であるとさらに好ましい。また、有機溶剤への溶解性が良好になるので、Ｒ１１及びＲ１２の少なくとも一方、及び、Ｒ１３及びＲ１４の少なくとも一方が、炭素数６〜１２のアルキル基であると好ましい。特に、芳香族化合物の安定性を高めつつ、有機溶剤への溶解性が高くなるので、Ｒ１１及びＲ１３が水素原子であり、Ｒ１２及びＲ１４が、炭素数６〜１２のアルキル基であると好ましい。
【００３０】
アルキル基としては、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられ、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、３−メチルブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロドデシル基が挙げられる。
【００３１】
アルコキシ基及びアルキルチオ基としては、炭素数１〜２０のアルコキシ基及びアルキルチオ基が挙げられ、上記のアルキル基をその構造中に含むものが例示できる。なかでも、アルコキシ基及びアルキルチオ基としては、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２のアルキル基を含むものが好ましい。
【００３２】
さらに、式（１ａ）又は式（１ｂ）において、Ｘ１３〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。より優れた電荷輸送性が得られるので、Ｘ１３及びＸ１４の少なくとも一方が硫黄原子であり、Ｘ１５及びＸ１６の少なくとも一方が硫黄原子であると好ましく、Ｘ１３〜Ｘ１６の全てが硫黄原子であるとより好ましい。
【００３３】
芳香族化合物としては、上記Ａｒ１１が、上記式（２）で表される基であるものが、一層優れた電荷輸送性が得られる傾向にあるため、好適である。
【００３４】
式（２）で表される基において、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６以上の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数４以上の複素環基である。芳香族炭化水素基としては、上述したＡｒ１２及びＡｒ１３として例示した芳香族炭化水素基と同様の基が挙げられる。
【００３５】
また、複素環基とは、複素環式化合物から、結合に供される部位の水素原子を除いた残りの原子団からなる基をいう。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、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子等のヘテロ原子を環内に含むものである。Ａｒ２１、Ａｒ２２又はＡｒ２３が複素環基である場合、該当する基は、対応する複素環を構成することになる。複素環基としては、芳香族複素環基が好ましい。
【００３６】
複素環基の炭素数は、４〜６０であると好ましく、４〜２０であるとより好ましい。複素環基は、１以上の置換基を有していてもよい。その場合、この複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれないこととする。置換基としては、ハロゲン原子、飽和又は不飽和の炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールアルキル基、アリールオキシ基、１価の複素環基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基が挙げられる。
【００３７】
複素環基としては、チオフェン環、チオフェン環が２〜６個縮環した環（チエノチオフェン環、ジチエノチオフェン環等）、チオフェン環とベンゼン環が２〜６個縮環した環（ベンゾチオフェン環、ベンゾジチオフェン環、ベンゾチエノチオフェン環、ジベンゾチエノチオフェン環等）、シクロペンタジチオフェン環、チアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が例示される。なかでも、チオフェン環、チオフェン環が２〜６個縮環した環（チエノチオフェン環、ジチエノチオフェン環）から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基、チオフェン環とベンゼン環が２〜６個縮環した環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が好ましい。特に、チオフェン環、チエノチオフェン環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が好ましい。これらの好適な複素環基は、望ましい電位で電子を放出して安定なラジカルカチオン状態を取り得るといった特徴的な電気的性質を示す。
【００３８】
芳香族化合物は、有機ｐ型半導体としての電荷輸送性が高いことが期待される。そのため、この効果を高めるためには、Ａｒ１１で表される基、特に式（２）で表される基の部分のπ共役した構造の平面性を高め、π−πスタック構造をとり易くすることが好ましい。そのような観点から、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、縮合環又はチオフェン環を含む構造であることが好ましい。特に、チオフェン環を含む構造であると、π−πスタック構造の面間隔が小さくすることができるため、一層好ましい。したがって、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３の少なくとも１つが、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基であると好ましく、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３の全てが、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基であると特に好ましい。
【００３９】
また、芳香族化合物の有機溶剤に対する溶解性を向上させるとともに、π共役平面性を保持するために、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３の少なくとも１つは、置換基を有していることが好ましい。この置換基としては、アルキル基が好ましく、炭素数６〜１２のアルキル基がより好ましい。
【００４０】
また、式（２）で表される基において、ｍ、ｎ及びｐは、それぞれ独立に０〜６の整数であって、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜１０の整数である。特に、高い電荷輸送性及び安定性を得るとともに、芳香族化合物の製造を容易化できるので、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜３の整数であることがより好ましい。
【００４１】
式（１）で表される芳香族化合物としては、なかでも、Ｘ１１及びＸ１２が式（１ａ）で表される基であり、Ａｒ１１が式（２）で表される基であり、しかも、Ａｒ１２がフェニル基であり、Ｘ１３及びＸ１４が硫黄原子である化合物が、本発明の効果を特に良好に得られるので好適である。このような芳香族化合物は、式（３）で表される。なお、式（３）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａｒ２１、Ａｒ２２、Ａｒ２３、ｍ、ｎ及びｐは、いずれも上記と同義であり、分子中に複数存在する同一符号の基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【化３】
【００４２】
式（１）で表される芳香族化合物としては、下記の式（１１）〜（２４）で表される化合物が例示できる。なお、式（１１）〜（２４）中、ｍ’及びｎ’は、それぞれ独立に、１から２０の整数を示し、６から１２の整数であると好ましい。
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【００４３】
次に、上述したような芳香族化合物の製造方法の好適な実施形態について説明する。
【００４４】
式（１）で表される芳香族化合物は、例えば、Ｘ１１及びＸ１２で表される基、すなわち式（１ａ）及び／又は式（１ｂ）で表される基を形成するための原料化合物と、Ａｒ１１で表される基を形成するための原料化合物とをそれぞれ準備した後、これらを反応させることによって得ることができる。以下の説明では、Ｘ１１及びＸ１２として、代表的な式（１ａ）で表される基を形成するための方法を例に挙げて説明する。
【００４５】
式（１ａ）で表される基を形成するための原料化合物としては、下記式（３０）で表される化合物が、また、Ａｒ１１で表される基を形成するための原料化合物としては、下記式（３１）で表される化合物がそれぞれ挙げられる。
【化９】
【００４６】
式（３０）及び（３１）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａｒ１１、Ａｒ１２、Ｘ１３及びＸ１４は、いずれも上記と同義である。Ｗ０、Ｗ１及びＷ２としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、アルキルスタニル基、アリールスタニル基、アリールアルキルスタニル基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ（ＯＨ）２）、ホルミル基、ビニル基が例示される。なかでも、ハロゲン原子、アルキルスタニル基、ホウ酸エステル残基が好ましい。ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式で示される基が挙げられる。
【化１０】
【００４７】
式（３１）で表される化合物の合成がし易く、かつ、原料化合物同士の反応が良好になるので、Ｗ１及びＷ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル残基、ホウ酸残基又はトリアルキルスタニル基であると好ましい。
【００４８】
ここで、式（３０）で表される原料化合物は、例えば、下記の反応スキームで表される手順で合成することができる。
【化１１】
【化１２】
【００４９】
式（Ｉ）〜（ＶＩ）及び式（３０）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａｒ１２、Ｘ１３、Ｘ１４及びＷ０は、上記と同義であり、Ｘ３１及びＸ３２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を示す。
【００５０】
上述したような原料化合物を用いて芳香族化合物を製造する方法としては、例えば、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応を用いる方法、Ｓｔｉｌｌｅ反応を用いる方法、Ｎｉ（０）触媒を用いる方法、ＦｅＣｌ３等の酸化剤を用いる方法、アニオンの酸化反応を用いる方法、酢酸パラジウムと有機塩基を用いる方法、α無置換又はハロゲン体からリチオ体を調製して酸化カップリングする方法、電気化学的な酸化反応を用いる方法、適当な脱離基を有する中間体化合物の分解による方法が挙げられる。これらは、原料化合物や目的とする芳香族化合物の構造等に応じて選択することができる。
【００５１】
これらのなかでも、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応を用いる方法、Ｓｔｉｌｌｅ反応を用いる方法、Ｎｉ（０）触媒を用いる方法、アニオンの酸化反応を用いる方法、酢酸パラジウムと有機塩基を用いる方法が、芳香族化合物の構造を制御し易いこと、原料化合物を入手し易いこと、及び、反応操作を簡便化し易いことから好ましい。
【００５２】
Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合は、触媒として、例えばパラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］、パラジウムアセテート類を用い、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バリウム等の無機塩基、トリエチルアミン等の有機塩基、フッ化セシウム等の無機塩をモノマーに対して当量以上、好ましくは１〜１０当量加えて、原料化合物を反応させる。また、無機塩を水溶液として、２相系で反応させてもよい。
【００５３】
この反応に用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが例示される。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。反応の際には、溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。好適な反応時間は１〜２００時間である。このようなＳｕｚｕｋｉカップリング反応は、例えば、ケミカル・レビュー（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．），第９５巻，２４５７頁（１９９５年）に記載された方法に準拠して行うことができる。
【００５４】
Ｎｉ（０）触媒を用いる反応の場合、Ｎｉ（０）触媒としてゼロ価ニッケル錯体を使う方法のほか、ニッケル塩を還元剤の存在下で反応させて、系内でゼロ価ニッケルを生成させる方法がある。ゼロ価ニッケル錯体としては、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）、（エチレン）ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（０）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）ニッケルが例示される。なかでも、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）が、汎用性が高く、安価であることから好ましい。
【００５５】
また、Ｎｉ（０）触媒を用いる反応においては、系内に中性配位子を添加すると、収率が向上するためより好ましい。ここで、中性配位子とは、アニオンやカチオンを有していない配位子である。例えば、２，２’−ビピリジル、１，１０−フェナントロリン、メチレンビスオキサゾリン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン等の含窒素配位子；トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェノキシホスフィン等の第三ホスフィン配位子が挙げられる。なかでも、汎用性が高く、また安価であることから、含窒素配位子が好ましい。特に、２，２’−ビピリジルが、高反応性が得られ、高収率を達成できるため好ましい。より具体的には、芳香族化合物の収率が向上するので、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）を含む系に、中性配位子として２，２’−ビピリジルを加えて反応を行うことが好ましい。
【００５６】
一方、系内でゼロ価ニッケルを生成させる方法の場合、ニッケル塩として塩化ニッケルや酢酸ニッケルを用いることができる。還元剤としては、亜鉛、水素化ナトリウム、ヒドラジン及びその誘導体、リチウムアルミニウムハイドライドが挙げられる。また、必要に応じて、添加物として、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウム等を併用してもよい。
【００５７】
Ｓｔｉｌｌｅ反応の場合、触媒として、例えば、パラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］やパラジウムアセテート類を用い、有機スズ化合物をモノマーとして用いて反応を行う。この反応に用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが挙げられる。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温して、還流させてもよい。反応時間は１〜２００時間であると好ましい。
【００５８】
アニオンの酸化反応を用いる方法の場合、原料化合物等のハロゲン置換体又は水素置換体をモノマーとし、ｎ−ブチルリチウムと反応させてリチオ体を調製して、これを、臭化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、アセチルアセトナト鉄（ＩＩＩ）等の酸化剤で処理する。この反応に用いる溶媒としては、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンが例示される。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温して、還流させてもよい。反応時間は５分〜２００時間であると好ましい。
【００５９】
酢酸パラジウムと有機塩基を用いる方法の場合、ハロゲン置換体をモノマーとして用い、酢酸パラジウム（ＩＩ）及びジイソプロピルアミン、トリエチルアミンなどの有機塩基を加えて反応を行う。この反応に用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが例示される。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温して、還流させてもよい。反応時間は５分〜２００時間であると好ましい。
【００６０】
（有機薄膜）
次に、好適な実施形態に係る有機薄膜について説明する。
【００６１】
好適な実施形態の有機薄膜は、上述した芳香族化合物を含有するものである。なお、有機薄膜は、芳香族化合物の１種類を単独で含むものであってもよく、また芳香族化合物の２種類以上を含むものであってもよい。また、有機薄膜は、電子輸送性又はホール輸送性を高めるために、芳香族化合物以外に、電子輸送性若しくはホール輸送性を有する低分子化合物、又は、上記芳香族化合物とは異なる電子輸送性若しくはホール輸送性を有する高分子化合物（これらの低分子化合物及び高分子化合物を総称して、「電子輸送性材料」、「ホール輸送性材料」という。）を含んでいてもよい。
【００６２】
ホール輸送性材料としては、例えば、ピラゾリン、アリールアミン、スチルベン、トリアリールジアミン、オリゴチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアリーレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００６３】
電子輸送性材料としては、例えば、オキサジアゾール、アントラキノジメタン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、テトラシアノアンスラキノジメタン、フルオレノン、ジフェニルジシアノエチレン、ジフェノキノン、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体、ポリキノリン、ポリキノキサリン、ポリフルオレン、Ｃ６０等のフラーレン類、及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００６４】
また、本実施形態の有機薄膜は、有機薄膜中で吸収した光により電荷を発生させるために、電荷発生材料を含んでいてもよい。電荷発生材料としては、例えば、アゾ化合物、ジアゾ化合物、無金属フタロシアニン化合物、金属フタロシアニン化合物、ペリレン化合物、多環キノン系化合物、スクアリリウム化合物、アズレニウム化合物、チアピリリウム化合物及びＣ６０等のフラーレン類が挙げられる。
【００６５】
さらに、有機薄膜は、種々の機能を発現させるために必要な材料を更に含んでいてもよい。このような材料としては、例えば、吸収した光により電荷を発生させる機能を増感するための増感剤、安定性を増すための安定化剤、紫外（ＵＶ）光を吸収するためのＵＶ吸収剤が挙げられる。
【００６６】
また、有機薄膜は、機械的特性を高めるため、上述した成分で例示した化合物以外の高分子化合物材料を、高分子バインダーとして含んでいてもよい。高分子バインダーとしては、電子輸送性又はホール輸送性を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。
【００６７】
高分子バインダーとしては、例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン、及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００６８】
本実施形態の有機薄膜の製造方法としては、例えば、芳香族化合物のほか、必要に応じて混合する電子輸送性材料、ホール輸送性材料、高分子バインダーや溶媒を含む溶液（即ち、組成物）を用いた成膜による方法が挙げられる。また、芳香族化合物が昇華性を有する場合は、真空蒸着法によって有機薄膜を形成することもできる。なお、芳香族化合物を有機薄膜用の材料として用いる場合は、その純度が素子特性に影響を与えることから、有機薄膜の製造前に、昇華精製、再結晶等の方法で純化処理を行ってもよい。
【００６９】
溶液による成膜を行う場合、溶液に用いる溶媒としては、芳香族化合物や、混合する電子輸送性材料又はホール輸送性材料、高分子バインダーを溶解させ得るものであればよい。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル系溶媒を用いることができる。芳香族化合物は、化合物の構造や分子量にもよるが、これらの溶媒に０．１重量％以上溶解させることができる。
【００７０】
成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法及びキャピラリーコート法等の塗布法を用いることができる。なかでも、スピンコート法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法及びキャピラリーコート法が好ましい。
【００７１】
有機薄膜の膜厚は、１ｎｍ〜１００μｍであることが好ましく、２ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍであることがさらに好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが特に好ましい。
【００７２】
また、有機薄膜は、芳香族化合物が配向したものであると、芳香族化合物の主鎖又は側鎖が一方向に並ぶので、更に高い電荷移動度が得られる傾向にある。そのため、有機薄膜を製造する工程には、芳香族化合物を配向させる工程が含まれていてもよい。
【００７３】
芳香族化合物を配向させる方法としては、液晶の配向手法として知られている方法を用いることができる。なかでも、ラビング法、光配向法、シェアリング法（ずり応力印加法）や引き上げ塗布法が、配向手法として簡便且つ有用であり利用しやすい傾向にある。特に、ラビング法、シェアリング法が好ましい。
【００７４】
有機薄膜は、電荷輸送性を有することから、電極から注入された電荷や、光吸収により発生した電荷を輸送制御することができ、その特性により、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子（有機太陽電池、光センサ等）等の有機薄膜素子に用いることができる。有機薄膜をこれらの有機薄膜素子に用いる場合は、配向処理によって芳香族化合物が配向されていると、より電荷輸送性が向上する傾向にある。
【００７５】
（有機薄膜素子）
次に、好適な実施形態に係る有機薄膜素子について説明する。上述した芳香族化合物を含む有機薄膜を適用した有機薄膜素子の好適例としては、有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子が挙げられる。以下、有機薄膜トランジスタ、並びに、有機光電変換素子の例である太陽電池及び光センサについて説明する。
【００７６】
まず、有機薄膜トランジスタは、例えば、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり芳香族化合物を含む有機薄膜からなる活性層（有機薄膜層）、電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を備えた構造を有する。このような有機薄膜トランジスタとしては、電界効果型、静電誘導型が例示される。
【００７７】
電界効果型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり芳香族化合物を含む活性層、電流経路を通る電流量を制御するゲート電極、並びに、活性層とゲート電極との間に配置される絶縁層を備えることが好ましい。特に、ソース電極及びドレイン電極が、芳香族化合物を含む活性層に接して設けられており、さらに活性層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられていることが好ましい。
【００７８】
静電誘導型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり芳香族化合物を含有する活性層、並びに電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を有しており、ゲート電極が活性層中に設けられていることが好ましい。特に、ソース電極、ドレイン電極及び活性層中に設けられたゲート電極が、芳香族化合物を含有する活性層に接して設けられていることが好ましい。ゲート電極の構造としては、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成され、かつゲート電極に印加した電圧で電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、例えば、くし形電極が挙げられる。
【００７９】
図１は、第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図１に示す有機薄膜トランジスタ１００は、基板１と、基板１上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うようにして基板１上に形成された活性層２と、活性層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間の絶縁層３の領域を覆うように絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【００８０】
図２は、第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図２に示す有機薄膜トランジスタ１１０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を覆うようにして基板１上に形成された活性層２と、ソース電極５と所定の間隔を持って活性層２上に形成されたドレイン電極６と、活性層２及びドレイン電極６上に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間の絶縁層３の領域を覆うように絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【００８１】
図３は、第３実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図３に示す有機薄膜トランジスタ１２０は、基板１と、基板１上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うようにして活性層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５が下部に形成されている絶縁層３の領域とドレイン電極６が下部に形成されている絶縁層３の領域とをそれぞれ一部覆うように、絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【００８２】
図４は、第４実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図４に示す有機薄膜トランジスタ１３０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように絶縁層３上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うように絶縁層３上に形成された活性層２と、を備えるものである。
【００８３】
図５は、第５実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図５に示す有機薄膜トランジスタ１４０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を一部覆うようにして絶縁層３上に形成された活性層２と、ゲート電極４が下部に形成されている活性層２の領域を一部覆うように、ソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【００８４】
図６は、第６実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図６に示す有機薄膜トランジスタ１５０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を覆うように形成された活性層２と、ゲート電極４が下部に形成されている活性層２の領域を一部覆うように絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ゲート電極４が下部に形成されている活性層２の領域を一部覆うように、ソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【００８５】
図７は、第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（静電誘導型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図７に示す有機薄膜トランジスタ１６０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔を持って複数形成されたゲート電極４と、ゲート電極４の全てを覆うようにして活性層２上に形成された活性層２ａ（活性層２ａを構成する材料は、活性層２と同一でも異なっていてもよい）と、活性層２ａ上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【００８６】
第１〜第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタにおいては、活性層２及び／又は活性層２ａは、本発明の芳香族化合物を含有しており、ソース電極５とドレイン電極６の間の電流通路（チャネル）となる。また、ゲート電極４は、電圧を印加することにより活性層２及び／又は活性層２ａにおける電流通路（チャネル）を通る電流量を制御する。
【００８７】
上述した形態の電界効果型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば、特開平５−１１００６９号公報に記載の方法により製造することができる。また、静電誘導型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば、特開２００４−００６４７６号公報記載の方法により製造することができる。
【００８８】
基板１の材質としては有機薄膜トランジスタとしての特性を阻害しなければよいが、ガラス基板、フレキシブルなフィルム基板及びプラスチック基板を用いることができる。
【００８９】
活性層２を形成する際には、芳香族化合物が有機溶媒に可溶性を有することが、製造上有利であり好ましい。その場合、上記で説明したような、溶液を用いた塗布による有機薄膜の製造方法を適用して、活性層２となる有機薄膜を形成することができる。
【００９０】
活性層２に接した絶縁層３としては、電気の絶縁性が高い材料であればよく、公知のものを用いることができる。例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、Ｔａ２Ｏ５、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、有機ガラス及びフォトレジストが挙げられる。低電圧化できるので、絶縁層３は、誘電率の高い材料であることが好ましい。
【００９１】
絶縁層３の上に活性層２を形成する場合は、絶縁層３と活性層２の界面特性を改善するために、絶縁層３の表面をシランカップリング剤等の表面処理剤で処理して表面の改質を行った後に、活性層２を形成することも可能である。表面処理剤としては、例えば、長鎖アルキルクロロシラン類、長鎖アルキルアルコキシシラン類、フッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン等のシリルアミン化合物が挙げられる。表面処理剤で処理する前には、絶縁層３の表面をオゾンＵＶやＯ２プラズマで処理しておくことも可能である。
【００９２】
また、有機薄膜トランジスタを作製した後には、素子を保護するために、有機薄膜トランジスタ上に保護膜を形成することが好ましい。これにより、有機薄膜トランジスタを大気から遮断することができ、有機薄膜トランジスタの特性の低下を抑えることが可能となる。また、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に、保護膜によって、表示デバイスの製造工程による有機薄膜トランジスタへの影響を低減することができる。
【００９３】
保護膜を形成する方法としては、例えば、有機薄膜トランジスタを、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂又は無機のＳｉＯＮｘ膜でカバーする方法が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うためには、有機薄膜トランジスタを作製してから保護膜を形成するまでの工程を、大気に曝すことなく（例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中で）行うことが好ましい。
【００９４】
次に、有機光電変換素子の好適な実施形態について説明する。有機光電変換素子の代表的なものとしては、上記のように、太陽電池や光センサがある。
【００９５】
図８は、好適な実施形態の太陽電池を示す模式断面図である。図８に示す太陽電池２００は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【００９６】
太陽電池２００においては、第１の電極７ａ及び第２の電極７ｂの一方に透明又は半透明の電極を用いる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属や、それらの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。電極材料は、高い開放電圧を得るために、第１の電極７ａと第２の電極７ｂとの仕事関数の差が大きくなるように選ばれることが好ましい。また、活性層２中には光感度を高めるために電荷発生剤、増感剤等を添加してもよい。基材１としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。
【００９７】
図９は、第１実施形態に係る光センサを示す模式断面図である。図９に示す光センサ３００は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された電荷発生層８と、電荷発生層８上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【００９８】
また、図１０は、第２実施形態に係る光センサの模式断面図である。図１０に示す光センサ３１０は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された電荷発生層８と、電荷発生層８上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【００９９】
さらに、図１１は、第３実施形態に係る光センサの模式断面図である。図１１に示す光センサ３２０は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【０１００】
第１〜第３実施形態に係る光センサにおいては、第１の電極７ａ及び第２の電極７ｂの一方に透明又は半透明の電極を用いる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属及びそれらの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。電荷発生層８は光を吸収して電荷を発生する層である。また、活性層２中には、光感度を高めるためにキャリア発生剤、増感剤等を添加してもよい。さらに、基材１としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。
【０１０１】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【０１０２】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１０３】
［測定条件］
以下の合成例及び実施例において行った各種の分析等の条件を示す。すなわち、まず、核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルは、日本電子社製のＪＮＭ−ＧＳＸ−４００を用いて測定した。カラムクロマトグラフィー分離におけるシリカゲルは、和光純薬工業社製のワコーゲルＣ−２００を用いた。
【０１０４】
サイクリックボルタンメトリーは、測定装置としてビー・エー・エス株式会社（ＢＡＳ社）製の商品名「ＣＶ−５０Ｗ」を使用し、作用電極としてＢＡＳ社製Ｐｔ電極、対電極としてＰｔ線、参照電極としてＡｇ線を用いて測定した。この測定時の掃引速度は１００ｍＶ／秒、走査電位領域は０〜１．２Ｖであった。酸化電位は、化合物を３×１０−３ｍｏｌ／Ｌ、支持電解質としてテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート（ＴＢＡＰＦ６）０．１ｍｏｌ／Ｌをジクロロメタン溶媒に完全に溶解させて測定した。
【０１０５】
酸化電位（Ｅ１／２ｏｘ）は、酸化波の立ち上がり電位として求めた。ＨＯＭＯ（最高被占有分子軌道）レベルはフェロセンを内部標準（酸化電位−０．２１Ｖ、真空準位から４．８ｅＶ）とした第１酸化電位より求めた。紫外（ＵＶ）吸収スペクトルは、測定装置として島津製作所社製の商品名「ＵＶ−２５００ＰＣ」を用い、化合物をクロロホルムに５×１０−６Ｍの濃度に溶解させて測定した。エネルギーバンドギャップはＵＶ吸収端波長により求めた。
【０１０６】
イオン化ポテンシャルは、理研計器株式会社製大気中光電子分光装置（ＡＣ−２）を用いて、照射光エネルギー−（光電子放出数）１／２の関係をプロットし、光電子放出数が立ち上がる照射光エネルギーとして求めた。
【０１０７】
［芳香族化合物の合成］
＜実施例１＞
（合成例１：３−クロロ−Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボキサミドの合成）
まず、出発原料である３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボニルクロリドを、参考文献（Ｔ．Ｈｉｇａ，Ａ．Ｊ．Ｋｒｕｂｓａｃｋ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．， １９７５，２１，３０３７）の記載を参照して合成した。
【０１０８】
次いで、これを用いて、３−クロロ−Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボキサミドを合成した。すなわち、まず、５０ｍＬのナスフラスコに、上記で得た３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボニルクロリドを４６２ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｏ−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩を２１５ｍＬ（２．２ｍｍｏｌ）、トリエチルアミンを４８９ｍｇ（４．８ｍｍｏｌ）、ジクロロメタンを１０ｍＬ、それぞれ加えて、それらを室温で４時間攪拌した。
【０１０９】
反応後の溶液をエーテルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。その後、酢酸エチルを３重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的とする３−クロロ−Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボキサミド（下記式（Ａ）で表される化合物Ａ）を、黄白色固体（３８８ｍｇ、収率７６％）の状態で得た。
【０１１０】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９７−７．９１（ｍ，１Ｈ），７．８４−７．７９（ｍ，１Ｈ），７．５２−７．４６（ｍ，２Ｈ），３．７２（ｓ，３Ｈ），３．４０（ｓ，３Ｈ）
【化１３】
【０１１１】
（合成例２：１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）トリデカン−１−オンの合成）
２０ｍＬの反応器に、上記で得られた化合物Ａを３００ｍｇ（１．２ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を５ｍＬそれぞれ加え、これにｎ−ドデシルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液（０．５０Ｍ）を１２ｍＬ（６．０ｍｍｏｌ）、シリンジを用いて注入し、室温で２時間攪拌した。
【０１１２】
反応後の溶液に希塩酸を注入して反応を終了させた後、酢酸エチルで抽出し、さらに硫酸ナトリウムで乾燥させてから溶媒を留去した。その後、得られた反応物を、酢酸エチルを１重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することにより、目的とする１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）トリデカン−１−オン（下記式（Ｂ）で表される化合物Ｂ）を、黄白色固体（２１３ｍｇ，収率４９％）の状態で得た。
【０１１３】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５５−７．４６（ｍ，２Ｈ），３．１５（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．８４−１．７２（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）
【化１４】
【０１１４】
（合成例３：３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチルの合成）
２０ｍＬの反応器に、上記で得られた化合物Ｂを２１３ｍｇ（０．５８ｍｍｏｌ）、チオグリコール酸エチルを７７．０ｍｇ（０．６４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを１６０ｍｇ（１．１６ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を３ｍＬ、それぞれ加え、これらを室温で１８時間攪拌した。その後、水酸化ナトリウムのエタノール溶液（０．５Ｍ，０．４ｍＬ）を加えて、さらに２時間攪拌した。
【０１１５】
この反応後の溶液をエーテルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。その後、得られた反応液を、酢酸エチルを０．５重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的とする３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチル(下記式（Ｃ）で表される化合物Ｃ)を、黄色固体（２２４ｍｇ，収率９０％）の状態で得た。
【０１１６】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９０−７．８４（ｍ，２Ｈ），７．４６−７．３８（ｍ，２Ｈ），４．３９（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），３．１８（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．８０−１．７０（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，２１Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）
【化１５】
【０１１７】
（合成例４：３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸の合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｃを２９４ｍｇ（０．６８ｍｍｏｌ）、水酸化カリウムを１１４ｍｇ（２．０４ｍｍｏｌ）、水を１ｍＬ、エタノールを５ｍＬ、それぞれ加えて、１００℃で８時間攪拌した。
【０１１８】
この反応後の溶液からエタノールを留去した後、希塩酸を加えて析出した固体を、吸引ろ過によって分離して、目的とする３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸（下記式（Ｄ）で表される化合物Ｄ）を、白色固体（２４０ｍｇ，収率８８％）として得た。
【０１１９】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９４−７．８９（ｍ，１Ｈ），７．８９−７．８４（ｍ，１Ｈ），７．４８−７．４０（ｍ，２Ｈ），３．２３（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），１．８５−１．７４（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）
【化１６】
【０１２０】
（合成例５：３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
５０ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｄを２２０ｍｇ（０．５５ｍｍｏｌ）、銅粉を３５ｍｇ（０．５５ｍｍｏｌ）、キノリンを３．５ｍＬそれぞれ加え、これらを窒素雰囲気下、２６０℃で４時間撹拌した。
【０１２１】
この反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、更に溶媒を留去した。得られた残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的とする３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｅ）で表される化合物Ｅ）を、黄白色固体（１９２ｍｇ，収率９８％）として得た。
【０１２２】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８４（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．０９（ｓ，１Ｈ），２．７５（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．８２−１．７１（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）
【化１７】
【０１２３】
（合成例６：２−ブロモ−３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｅを１９２ｍｇ（０．５４ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）を１２７ｍｇ（０．７２ｍｍｏｌ）、ＤＭＦを５ｍＬそれぞれ加え、室温で５時間攪拌した。
【０１２４】
この反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を取り出し、これを硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、溶媒を留去して得られた残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的とする２−ブロモ−３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｆ）で表される化合物Ｆ）を、橙色固体（１９９ｍｇ，収率８４％）の状態で得た。
【０１２５】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８２（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．７４（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５２−７．４６ｍ，２Ｈ），７．３２（ｄｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，１Ｈ），２．７６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．７７−１．６８（ｍ，２Ｈ），１．５０−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）
【化１８】
【０１２６】
（合成例７：５，５’−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２−ビチオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｆを８６ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）、５，５’−ビス（ｎ−トリブチルスタニル）−２，２’−ビチオフェンを６２ｍｇ（０．０８３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムを１２．１ｍｇ（０．０１１ｍｍｏｌ）、ＤＭＦを２ｍＬ、トルエンを２ｍＬ、それぞれ加えて、８５℃で２４時間攪拌した。
【０１２７】
この反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルに通すことによりろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン−ヘキサンを用いて再結晶することにより、目的とする芳香族化合物である、５，５’−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェン（下記式（Ｇ）で表される化合物Ｇ）を橙色固体（４１ｍｇ，収率６０％）の状態で得た。
【０１２８】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．４２（ｄｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．３５（ｄｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．２１（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），７．１４（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），１．８６−１．７７（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４１（ｍ，４Ｈ），１．４０−１．２０（ｍ，３６Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）
【化１９】
【０１２９】
化合物ＧのＵＶ吸収スペクトルより求めたエネルギーバンドギャップは、２．６ｅＶであった。また、サイクリックボルタンメトリーより求めた第１／第２酸化電位は、０．５９／０．８９Ｖであり、第１酸化電位より求めたＨＯＭＯレベルは、５．１８ｅＶであった。また、ＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．４ｅＶであった。
【０１３０】
＜実施例２＞
（合成例８：２，５−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、実施例１と同様にして得られた化合物Ｆを９０ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ）、２，５−ビス（ｎ−トリブチルスタニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェンを６３ｍｇ（０．０９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムを１２．１ｍｇ（０．０１１ｍｍｏｌ）、ＤＭＦを２ｍＬ、トルエンを２ｍＬ、それぞれを加えて、８５℃で２４時間攪拌した。
【０１３１】
この反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルでろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン、ヘキサンを用いて再結晶することにより、目的とする芳香族化合物である２，５−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｈ）で表される化合物Ｈ）を、黄色固体（４４ｍｇ，収率５７％）の状態で得た。
【０１３２】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）＝７．８７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．８３（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．４２（ｄｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），７．３７（ｓ，２Ｈ），７．３６（ｄｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），３．００（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），１．８７−１．７８（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４１（ｍ，４Ｈ），１．３８−１．２２（ｍ，３６Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）
【化２０】
【０１３３】
化合物ＨのＵＶ吸収スペクトルより求めたエネルギーバンドギャップは、２．７ｅＶであった。また、サイクリックボルタンメトリーより求めた第１／第２酸化電位は、０．６７／１．０７Ｖであり、第１酸化電位より求めたＨＯＭＯレベルは、５．２６ｅＶであった。また、ＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．６ｅＶであった。
【０１３４】
＜実施例３＞
（合成例９：１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オールの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボン酸（６００ｍｇ，２．８０ｍｍｏｌ）、銅粉（１７８ｍｇ，２．８０ｍｍｏｌ）、及び、キノリン（５．０ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下、２６０℃で５時間撹拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出し希塩酸で洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェンを橙色液体（４７０ｍｇ，収率９９％）として得た。
【０１３５】
２０ｍＬの三つ口フラスコに、３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン（２６０ｍｇ，１．５４ｍｍｏｌ）を入れ、ＴＨＦ（５ｍＬ）に溶かした。次に、この三つ口フラスコ内の気体を窒素で置換し、−７８℃に冷却した。続いて、ｎ−ブチルリチウム（１．５７Ｍヘキサン溶液、１．１ｍＬ、１．７ｍｍｏｌ）を加え、１時間攪拌した。その後、デカナール（２６６ｍｇ，１．７ｍｍｏｌ）を加え室温に戻した後、さらに３時間攪拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出し、希塩酸で洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させて溶媒を留去した。得られた残存物をシリカゲルでろ過して、１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オール（下記式（Ｉ）で表される化合物Ｉ）を無色透明な液体（３１０ｍｇ，収率６２％）として得た。
【０１３６】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８１−７．７６（ｍ，２Ｈ），７．４６−７．３５（ｍ，２Ｈ），５．３２−５．２６（ｍ，１Ｈ），２．２３（ｄ，Ｊ＝３．３Ｈｚ，１Ｈ），２．００−１．８０（ｍ，２Ｈ），１．５５−１．１８（ｍ，１４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）
【化２１】
【０１３７】
（合成例１０：１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オンの合成）
２０ｍＬの反応器に、予め乳鉢を用いて中性シリカゲル（３２３ｍｇ）に担持させたクロロクロム酸ピリジニウム（３２３ｍｇ，１．５ｍｍｏｌ）と、ジクロロメタン（５ｍＬ）に溶解させた上記で得られた化合物Ｉ（３１０ｍｇ，０．９６ｍｍｏｌ）を加え、室温で５時間撹拌した。反応後の溶液をセライトろ過し、得られたろ液から溶媒を留去した。残存物をシリカゲルでろ過することにより１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オン（下記式（Ｊ）で表される化合物Ｊ）を桃色固体（２５８ｍｇ，収率８３％）として得た。
【０１３８】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９５（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５４−７．４５（ｍ，２Ｈ），３．１４（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），１．８３−１．７３（ｍ，２Ｈ），１．４７−１．２０（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）
【化２２】
【０１３９】
（合成例１１：３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチルの合成）
２０ｍＬの反応器に、上記で得られた化合物Ｊ（２００ｍｇ，０．６２ｍｍｏｌ）、チオグリコール酸エチル（８２．０ｍｇ，０．６８ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（８６．０ｍｇ，０．６２ｍｍｏｌ）、及び、ＤＭＦ（３ｍＬ）を加え、室温で１８時間攪拌した。その後、水酸化ナトリウムのエタノール溶液（０．５Ｍ，０．４ｍＬ）を加え、さらに２時間攪拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。残存物を、酢酸エチルを０．５重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで、目的の３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチル（下記式（Ｋ）で表される化合物Ｋ）を黄色固体（２２０ｍｇ，収率９１％）として得た。
【０１４０】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８９−７．８２（ｍ，２Ｈ），７．４５−７．３６（ｍ，２Ｈ），４．３８（ｑ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），３．１８（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．８０−１．７０（ｍ，２Ｈ），１．４５−１．２０（ｍ，１５Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）
【化２３】
【０１４１】
（合成例１２：３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｋ（２００ｍｇ，０．５１ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム（８５．８ｍｇ，１．５ｍｍｏｌ）、水（１ｍＬ）、及び、エタノール（４ｍＬ）を加え、１００℃で８時間攪拌した。反応後の溶液からエタノールを留去し、希塩酸を加えた後析出した固体を吸引ろ過することにより、３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸を白色固体（１４０ｍｇ，収率７６％）として得た。
【０１４２】
５０ｍＬのナスフラスコに３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸（３００ｍｇ，０．８３ｍｍｏｌ）、銅粉（５０ｍｇ，０．８３ｍｍｏｌ）、及び、キノリン（５ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下、２６０℃で４時間撹拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェン（下記式（Ｌ）で表される化合物Ｌ）を橙色液体（２５７ｍｇ，収率９８％）として得た。
【０１４３】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８５−７．７９（ｍ，２Ｈ），７．４２−７．２８（ｍ，２Ｈ），７．０８（ｓ，１Ｈ），２．７５（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．８２−１．７２（ｍ，２Ｈ），１．４３−１．２０（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）
【化２４】
【０１４４】
（合成例１３：２−ブロモ−３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｌ（８０．０ｍｇ，０．２５ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ（５８．０ｍｇ，０．３３ｍｍｏｌ）、及び、ＤＭＦ（５ｍＬ）を加え、室温で５時間攪拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を取り出し硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。得られた残存物をヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した結果、目的の２−ブロモ−３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェン（下記式（Ｍ）で表される化合物Ｍ）を橙色液体（９３．０ｍｇ，収率９４％）の状態で得た。
【０１４５】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８２（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，１Ｈ），７．７４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．４１−７．３０（ｍ，２Ｈ），２．７６（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），１．７８−１．６７（ｍ，２Ｈ），１．４３−１．１９（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，３Ｈ）
【化２５】
【０１４６】
（合成例１４：５，５’−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｍ（１３０ｍｇ，０．４８ｍｍｏｌ）、５，５’−ビス（トリブチルスタニル）−２，２’−ビチオフェン（１００ｍｇ，０．２０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（２７．７ｍｇ，０．０２４ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ（３ｍＬ）、及び、トルエン（３ｍＬ）を加え、８５℃で２４時間攪拌した。反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルでろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン、ヘキサン混合溶媒から再結晶することにより、目的の５，５’−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェン（下記式（Ｎ）で表される化合物Ｎ）を橙色固体（４４．０ｍｇ，収率２３％）として得た。
【０１４７】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），７．４３−７．３１（ｍ，４Ｈ），７．２０（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），７．１３（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９８（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．８６−１．７６（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４０（ｍ，４Ｈ），１．４０−１．２０（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）
【化２６】
【０１４８】
化合物ＮのＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．３ｅＶであった。
【０１４９】
＜実施例４＞
（合成例１５：２，５−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、実施例３と同様にして得られた化合物Ｍ（９０ｍｇ，０．２１ｍｍｏｌ）、２，５−ビス（トリブチルスタニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（６３ｍｇ，０．０９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１２．１ｍｇ，０．０１１ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ（２ｍＬ）、及び、トルエン（２ｍＬ）を加え、８５℃で２４時間攪拌した。反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルでろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン、ヘキサン混合溶媒から再結晶することにより、目的の２，５−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｏ）で表される化合物Ｏ）を橙色固体（８５．０ｍｇ，収率４６％）として得た。
【０１５０】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８６（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），７．４５−７．３１（ｍ，４Ｈ），７．３６（ｓ，２Ｈ），２．９９（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．８８−１．７７（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４０（ｍ，４Ｈ），１．４０−１．２２（ｍ，２０Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，６Ｈ）
【化２７】
【０１５１】
化合物ＯのＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．３ｅＶであった。
【０１５２】
［特性評価］
＜実施例５＞
（有機薄膜トランジスタ１の作製及びそのトランジスタ特性の評価）
ゲート電極となる高濃度にドープされたｐ型シリコン基板の表面に、絶縁層となるシリコン酸化膜を熱酸化により３００ｎｍ形成した基板を準備した。スピンコーター上にこの基板をセットし、β−フェネチルトリクロロシラン／トルエン（１００μＬ／１０ｍＬ）溶液を滴下し、スピンして、シリコン酸化膜表面の改質処理を行った。
【０１５３】
実施例１で合成した化合物Ｇを、ｏ−ジクロロベンゼンに溶解させ、濃度０．５重量％の塗布液を調製した。上記の表面改質した基板上に、塗布液を滴下し、スピンして、化合物Ｇを含む有機薄膜を形成した。得られた有機薄膜を窒素中、６０℃、３０分間アニール処理した後、有機薄膜上に、真空蒸着法により、三酸化モリブデン（１５ｎｍ）／Ａｕ（５０ｎｍ）からなるソース電極及びドレイン電極（チャネル長／チャネル幅＝２０μｍ／２０００μｍ）を形成して、有機薄膜トランジスタ１を作製した。
【０１５４】
得られた有機薄膜トランジスタ１に、真空中でゲート電圧Ｖｇを０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖ印加し、トランジスタ特性を測定すると、良好なドレイン電流−ゲート電圧（Ｉｄ−Ｖｇ）特性が得られた。このときの移動度は６．８×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであり、しきい値電圧は−１６Ｖであり、オン／オフ比は７×１０４であった。このことから、化合物Ｇを用いた有機薄膜トランジスタ１は、ｐ型有機トランジスタとして有効に機能することが確認された。また、有機薄膜トランジスタ１は、繰り返し測定しても安定に動作した。
【０１５５】
＜実施例６＞
（有機薄膜トランジスタ２の製造及びそのトランジスタ特性の評価）
実施例３で合成した化合物Ｎを、実施例１で合成した化合物Ｇに代えて用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機薄膜トランジスタ２を作製した。
【０１５６】
得られた有機薄膜トランジスタ２に、真空中でゲート電圧Ｖｇを０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖ印加し、トランジスタ特性を測定すると、良好なドレイン電流−ゲート電圧（Ｉｄ−Ｖｇ）特性が得られた。このときの移動度は６．５×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであり、しきい値電圧は−１８Ｖであり、オン／オフ比は１．５×１０５であった。このことから、化合物Ｎを用いた有機薄膜トランジスタ２は、ｐ型有機トランジスタとして有効に機能することが確認された。また、有機薄膜トランジスタ２は、繰り返し測定しても安定に動作した。
【符号の説明】
【０１５７】
１…基板、２…活性層、２ａ…活性層、３…絶縁層、４…ゲート電極、５…ソース電極、６…ドレイン電極、７ａ…第１の電極、７ｂ…第２の電極、８…電荷発生層、１００…第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１１０…第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１２０…第３実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１３０…第４実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１４０…第５実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１５０…第６実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１６０…第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、２００…実施形態に係る太陽電池、３００…第１実施形態に係る光センサ、３１０…第２実施形態に係る光センサ、３２０…第３実施形態に係る光センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族化合物、及びこれを用いた有機薄膜、並びにこの有機薄膜を備える有機薄膜素子、有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷（電子又はホールを意味し、以下、同様である。）輸送性を有する有機半導体材料を含む有機薄膜は、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池、光センサといった有機薄膜素子への応用が期待されている。近年では、薄膜を形成できる有機ｐ型半導体材料（ホール輸送性を示す）や有機ｎ型半導体材料（電子輸送性を示す）が、種々検討されている。
【０００３】
有機ｐ型半導体材料としては、オリゴチオフェン、ポリチオフェン等のチオフェン環を有する化合物が、安定なラジカルカチオン状態をとり得るため、高いホール輸送性を発揮することができると期待されている。特に、鎖長の長いオリゴチオフェンは共役の長さが長くなるため、より高いホール輸送性を有すると予想されている。例えば、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）−チエノチオフェンオリゴマーは、高い共役性を有することが報告されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Mathieu Turbiezet. al.,Tetrahedron Letters, 50(2009), 7148-7151.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らが検討を行ったところ、上述したような各種のチオフェン環を有する化合物を、有機薄膜素子における有機薄膜用の有機半導体材料として用いると、確かに高い電荷輸送性が得られることが確認された。ところが、このような有機薄膜素子は、長期にわたって使用すると、電荷輸送性が徐々に低下していく傾向にある。有機薄膜素子の実用性を考えれば、有機半導体材料は、高い電荷輸送性を有するとともに、そのように高い電荷輸送性を、できるだけ長期にわたって維持できるような高い安定性を有していることが望ましい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、優れた電荷輸送性が得られ、しかも高い安定性を有する有機半導体材料として適用可能な芳香族化合物を提供することを目的とする。本発明はまた、このような芳香族化合物を用いて得られる有機薄膜、並びにこの有機薄膜を備える有機薄膜素子、特に有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の芳香族化合物は、式（１）で表されることを特徴とする。
【化１】
［式（１）中、Ａｒ１１は、芳香環を含みＸ１１及びＸ１２とともに共役構造を形成する基を示し、Ｘ１１及びＸ１２は、それぞれ独立に、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基を示す。式（１ａ）及び式（１ｂ）中、Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数６以上の芳香族炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基を示し、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。］
【０００８】
上記本発明の芳香族化合物は、末端部分に式（１ａ）又は（１ｂ）で表される基を有することによって、全体として長く、且つ平面性の高い共役構造を有している。そのため、有機半導体材料として適用した場合に、優れた電荷輸送性を発揮することができる。
【０００９】
また、本発明の芳香族化合物において、式（１ａ）又は（１ｂ）で表される基は、共役構造の末端に位置する部分に、Ａｒ１２又はＡｒ１３で表される芳香族炭化水素基を有している。このように共役構造の末端に炭化水素からなる芳香環を有することにより、芳香族化合物は安定な分子構造となっており、有機半導体材料として電荷の移動が繰り返されたり、電圧が印加されたりしても、分解し難い。そのため、有機半導体材料として用いた場合に、高い安定性を発揮することができ、その結果、優れた電荷輸送性を長期にわたって維持することが可能となる。
【００１０】
本発明の芳香族化合物において、Ａｒ１１は、式（２）で表される基であると好ましい。
【化２】
［式（２）中、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６以上の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数４以上の複素環基を示し、ｍ、ｎ及びｐは、それぞれ独立に０〜６の整数であって、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜１０の整数である。］
【００１１】
このように、Ａｒ１１が、芳香族炭化水素基及び／又は複素環基のみを含む構造を有する基であると、芳香族化合物の共役性が更に高まり、一層優れた電荷輸送性が得られるようになる。
【００１２】
Ｘ１３及びＸ１４の少なくとも一方は硫黄原子であり、Ｘ１５及びＸ１６の少なくとも一方は硫黄原子であると好ましい。かかる構造を有する芳香族化合物は、さらに優れた電荷輸送性を発揮し得るものとなる。
【００１３】
Ａｒ１２及びＡｒ１３は、フェニル基又はナフチル基であると好適である。芳香族化合物は、共役構造の末端にこれらの基を有することによって、高い電荷輸送性に加えて、極めて優れた安定性を発揮することができる。
【００１４】
より具体的には、式（１）で表される芳香族化合物は、Ａｒ１１が式（２）で表される基であり、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６が硫黄原子であり、Ａｒ１２及びＡｒ１３がフェニル基であると好適である。このような構造を有することによって、特に優れた電荷輸送性及び安定性が得られるようになる。
【００１５】
また、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３のうちの少なくとも１つは、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基であると好ましい。これにより、芳香族化合物による電荷輸送性が更に向上する傾向にある。
【００１６】
本発明はまた、上記本発明の芳香族化合物を含む有機薄膜、並びにかかる有機薄膜を備える有機薄膜素子、特に有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子を提供する。本発明の有機薄膜は、上記本発明の芳香族化合物を含むことから、優れた電荷輸送性が得られるとともに、そのような高い電荷輸送性を長期にわたって維持することが可能である。したがって、このような有機薄膜を備える有機薄膜トランジスタや有機光電変換素子等の有機薄膜素子は、高い電荷輸送性を安定して発揮することができ、実用性に優れたものとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、優れた電荷輸送性が得られ、しかも高い安定性を有する有機半導体材料として適用可能な芳香族化合物を提供することが可能となる。また、このような芳香族化合物を含み、高い電荷輸送性を安定して発揮できる有機薄膜、並びにかかる有機薄膜を備えており、実用性の高い有機薄膜トランジスタや有機光電変換素子等の有機薄膜素子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図２】第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図３】第３実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図４】第４実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図５】第５実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図６】第６実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図７】第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタの模式断面図である。
【図８】好適な実施形態に係る太陽電池の模式断面図である。
【図９】第１実施形態に係る光センサの模式断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る光センサの模式断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る光センサの模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２０】
（芳香族化合物）
まず、好適な実施形態に係る芳香族化合物について説明する。本実施形態の芳香族化合物は、上記式（１）で表される構造を有する共役系化合物である。ここで、共役系化合物とは、分子の主骨格において、単結合と、不飽和結合、孤立電子対、ラジカル又は非結合性軌道とが交互に連なる構造を有しており、主骨格全体にわたって電子が非局在化している化合物をいう。
【００２１】
好適な実施形態に係る芳香族化合物は、Ａｒ１１として、芳香環を含みＸ１１及びＸ１２とともに共役構造を形成する基を有している。このような基としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環等の芳香環を少なくとも１つ有しており、化合物全体として共役構造を形成し得るものであればよい。したがって、Ａｒ１１は、芳香環以外に鎖状の構造を含んで共役構造を形成する基であってもよい。
【００２２】
好適な実施形態に係る芳香族化合物は、Ａｒ１１で表される基に、Ｘ１１又はＸ１２として式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基が結合したものである。なお、好適な実施形態に係る芳香族化合物において、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基は、Ｘ１１又はＸ１２以外にも、Ａｒ１１で表される基中に含まれていてもよい。
【００２３】
このように、好適な実施形態に係る芳香族化合物は、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基をそれぞれ複数有するか、式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される基を組み合わせて有するものであり、これによって、全体として高い分子の平面性を有している。そのため、好適な実施形態に係る芳香族化合物は、有機半導体材料として用いる場合に、分子のパッキングが良好となり、電荷輸送性に優れたｐ型半導体となる。
【００２４】
Ｘ１１及びＸ１２は、それぞれ独立に、式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される基のいずれであってもよい。好適な実施形態に係る芳香族化合物の製造を容易化でき、分子のパッキングを更に良好にできるので、Ｘ１１及びＸ１２の両方が式（１ａ）で表される基であるか、または両方が式（１ｂ）で表される基であるとより好ましい。この観点からは、Ｘ１１及びＸ１２が同一の構造を有する基であると特に好適である。
【００２５】
式（１ａ）又は式（１ｂ）において、Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数６以上の芳香族炭化水素基を示す。この芳香族炭化水素基は、Ｒ１１、Ｒ１３で表される基を有する場合がある。芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素環から、結合に供される部位の水素原子を除いた残りの原子団から構成される基をいう。芳香族炭化水素基の炭素数は、６〜６０であると好ましく、６〜２０であるとより好ましい。芳香族炭化水素環には、ベンゼン環及び縮合環が含まれ、縮合環としては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、ペリレン環、フルオレン環が挙げられる。
【００２６】
芳香族炭化水素基としては、なかでも、ベンゼン環又はナフタレン環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が好ましい。なお、芳香族炭化水素基は、Ｒ１１、Ｒ１３で表される基を１以上有していてもよいが、上述した芳香族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれないこととする。Ｒ１１、Ｒ１３で表される基の具体例は後述するが、そのなかでも、水素原子、ハロゲン原子、飽和又は不飽和の炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールアルキル基、アリールオキシ基、１価の複素環基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基が例示される。
【００２７】
式（１ａ）又は式（１ｂ）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４（「Ｒ１１〜Ｒ１４」と表記する。以下、同様の表現は同様に表す。）は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基である。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
【００２８】
１価の基としては、例えば、直鎖状又は分岐状の低分子鎖からなる基、炭素数３〜６０の１価の環状基（単環でも縮合環でも、炭素環でも複素環でも、飽和でも不飽和でもよい）、飽和又は不飽和の炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルカノイルオキシ基、アミノ基、オキシアミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルカノイルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシスルホニル基、アルキルスルホニル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルボキシル基、カルバモイル基、アルキルカルバモイル基、アルカノイル基及びアルコキシカルボニル基が挙げられる。なお、これらの基における炭素原子には、更に置換基（ハロゲン原子等）が結合していてもよい。
【００２９】
芳香族化合物による電荷輸送性や安定性がより向上するので、Ｒ１１〜Ｒ１４は、水素原子、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のアルキルチオ基であるとより好ましく、水素原子又は炭素数１〜１２のアルキル基であるとさらに好ましい。また、有機溶剤への溶解性が良好になるので、Ｒ１１及びＲ１２の少なくとも一方、及び、Ｒ１３及びＲ１４の少なくとも一方が、炭素数６〜１２のアルキル基であると好ましい。特に、芳香族化合物の安定性を高めつつ、有機溶剤への溶解性が高くなるので、Ｒ１１及びＲ１３が水素原子であり、Ｒ１２及びＲ１４が、炭素数６〜１２のアルキル基であると好ましい。
【００３０】
アルキル基としては、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられ、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、３−メチルブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロドデシル基が挙げられる。
【００３１】
アルコキシ基及びアルキルチオ基としては、炭素数１〜２０のアルコキシ基及びアルキルチオ基が挙げられ、上記のアルキル基をその構造中に含むものが例示できる。なかでも、アルコキシ基及びアルキルチオ基としては、直鎖状、分岐状又は環状の炭素数１〜１２のアルキル基を含むものが好ましい。
【００３２】
さらに、式（１ａ）又は式（１ｂ）において、Ｘ１３〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。より優れた電荷輸送性が得られるので、Ｘ１３及びＸ１４の少なくとも一方が硫黄原子であり、Ｘ１５及びＸ１６の少なくとも一方が硫黄原子であると好ましく、Ｘ１３〜Ｘ１６の全てが硫黄原子であるとより好ましい。
【００３３】
芳香族化合物としては、上記Ａｒ１１が、上記式（２）で表される基であるものが、一層優れた電荷輸送性が得られる傾向にあるため、好適である。
【００３４】
式（２）で表される基において、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６以上の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数４以上の複素環基である。芳香族炭化水素基としては、上述したＡｒ１２及びＡｒ１３として例示した芳香族炭化水素基と同様の基が挙げられる。
【００３５】
また、複素環基とは、複素環式化合物から、結合に供される部位の水素原子を除いた残りの原子団からなる基をいう。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、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子等のヘテロ原子を環内に含むものである。Ａｒ２１、Ａｒ２２又はＡｒ２３が複素環基である場合、該当する基は、対応する複素環を構成することになる。複素環基としては、芳香族複素環基が好ましい。
【００３６】
複素環基の炭素数は、４〜６０であると好ましく、４〜２０であるとより好ましい。複素環基は、１以上の置換基を有していてもよい。その場合、この複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれないこととする。置換基としては、ハロゲン原子、飽和又は不飽和の炭化水素基、アリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールアルキル基、アリールオキシ基、１価の複素環基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基が挙げられる。
【００３７】
複素環基としては、チオフェン環、チオフェン環が２〜６個縮環した環（チエノチオフェン環、ジチエノチオフェン環等）、チオフェン環とベンゼン環が２〜６個縮環した環（ベンゾチオフェン環、ベンゾジチオフェン環、ベンゾチエノチオフェン環、ジベンゾチエノチオフェン環等）、シクロペンタジチオフェン環、チアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が例示される。なかでも、チオフェン環、チオフェン環が２〜６個縮環した環（チエノチオフェン環、ジチエノチオフェン環）から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基、チオフェン環とベンゼン環が２〜６個縮環した環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が好ましい。特に、チオフェン環、チエノチオフェン環から水素原子２個を除いた残りの原子団からなる基が好ましい。これらの好適な複素環基は、望ましい電位で電子を放出して安定なラジカルカチオン状態を取り得るといった特徴的な電気的性質を示す。
【００３８】
芳香族化合物は、有機ｐ型半導体としての電荷輸送性が高いことが期待される。そのため、この効果を高めるためには、Ａｒ１１で表される基、特に式（２）で表される基の部分のπ共役した構造の平面性を高め、π−πスタック構造をとり易くすることが好ましい。そのような観点から、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、縮合環又はチオフェン環を含む構造であることが好ましい。特に、チオフェン環を含む構造であると、π−πスタック構造の面間隔が小さくすることができるため、一層好ましい。したがって、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３の少なくとも１つが、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基であると好ましく、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３の全てが、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基であると特に好ましい。
【００３９】
また、芳香族化合物の有機溶剤に対する溶解性を向上させるとともに、π共役平面性を保持するために、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３の少なくとも１つは、置換基を有していることが好ましい。この置換基としては、アルキル基が好ましく、炭素数６〜１２のアルキル基がより好ましい。
【００４０】
また、式（２）で表される基において、ｍ、ｎ及びｐは、それぞれ独立に０〜６の整数であって、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜１０の整数である。特に、高い電荷輸送性及び安定性を得るとともに、芳香族化合物の製造を容易化できるので、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜３の整数であることがより好ましい。
【００４１】
式（１）で表される芳香族化合物としては、なかでも、Ｘ１１及びＸ１２が式（１ａ）で表される基であり、Ａｒ１１が式（２）で表される基であり、しかも、Ａｒ１２がフェニル基であり、Ｘ１３及びＸ１４が硫黄原子である化合物が、本発明の効果を特に良好に得られるので好適である。このような芳香族化合物は、式（３）で表される。なお、式（３）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａｒ２１、Ａｒ２２、Ａｒ２３、ｍ、ｎ及びｐは、いずれも上記と同義であり、分子中に複数存在する同一符号の基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【化３】
【００４２】
式（１）で表される芳香族化合物としては、下記の式（１１）〜（２４）で表される化合物が例示できる。なお、式（１１）〜（２４）中、ｍ’及びｎ’は、それぞれ独立に、１から２０の整数を示し、６から１２の整数であると好ましい。
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【００４３】
次に、上述したような芳香族化合物の製造方法の好適な実施形態について説明する。
【００４４】
式（１）で表される芳香族化合物は、例えば、Ｘ１１及びＸ１２で表される基、すなわち式（１ａ）及び／又は式（１ｂ）で表される基を形成するための原料化合物と、Ａｒ１１で表される基を形成するための原料化合物とをそれぞれ準備した後、これらを反応させることによって得ることができる。以下の説明では、Ｘ１１及びＸ１２として、代表的な式（１ａ）で表される基を形成するための方法を例に挙げて説明する。
【００４５】
式（１ａ）で表される基を形成するための原料化合物としては、下記式（３０）で表される化合物が、また、Ａｒ１１で表される基を形成するための原料化合物としては、下記式（３１）で表される化合物がそれぞれ挙げられる。
【化９】
【００４６】
式（３０）及び（３１）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａｒ１１、Ａｒ１２、Ｘ１３及びＸ１４は、いずれも上記と同義である。Ｗ０、Ｗ１及びＷ２としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、アルキルスタニル基、アリールスタニル基、アリールアルキルスタニル基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ（ＯＨ）２）、ホルミル基、ビニル基が例示される。なかでも、ハロゲン原子、アルキルスタニル基、ホウ酸エステル残基が好ましい。ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式で示される基が挙げられる。
【化１０】
【００４７】
式（３１）で表される化合物の合成がし易く、かつ、原料化合物同士の反応が良好になるので、Ｗ１及びＷ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル残基、ホウ酸残基又はトリアルキルスタニル基であると好ましい。
【００４８】
ここで、式（３０）で表される原料化合物は、例えば、下記の反応スキームで表される手順で合成することができる。
【化１１】
【化１２】
【００４９】
式（Ｉ）〜（ＶＩ）及び式（３０）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａｒ１２、Ｘ１３、Ｘ１４及びＷ０は、上記と同義であり、Ｘ３１及びＸ３２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を示す。
【００５０】
上述したような原料化合物を用いて芳香族化合物を製造する方法としては、例えば、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応を用いる方法、Ｓｔｉｌｌｅ反応を用いる方法、Ｎｉ（０）触媒を用いる方法、ＦｅＣｌ３等の酸化剤を用いる方法、アニオンの酸化反応を用いる方法、酢酸パラジウムと有機塩基を用いる方法、α無置換又はハロゲン体からリチオ体を調製して酸化カップリングする方法、電気化学的な酸化反応を用いる方法、適当な脱離基を有する中間体化合物の分解による方法が挙げられる。これらは、原料化合物や目的とする芳香族化合物の構造等に応じて選択することができる。
【００５１】
これらのなかでも、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応を用いる方法、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応を用いる方法、Ｓｔｉｌｌｅ反応を用いる方法、Ｎｉ（０）触媒を用いる方法、アニオンの酸化反応を用いる方法、酢酸パラジウムと有機塩基を用いる方法が、芳香族化合物の構造を制御し易いこと、原料化合物を入手し易いこと、及び、反応操作を簡便化し易いことから好ましい。
【００５２】
Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合は、触媒として、例えばパラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］、パラジウムアセテート類を用い、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バリウム等の無機塩基、トリエチルアミン等の有機塩基、フッ化セシウム等の無機塩をモノマーに対して当量以上、好ましくは１〜１０当量加えて、原料化合物を反応させる。また、無機塩を水溶液として、２相系で反応させてもよい。
【００５３】
この反応に用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが例示される。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。反応の際には、溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。好適な反応時間は１〜２００時間である。このようなＳｕｚｕｋｉカップリング反応は、例えば、ケミカル・レビュー（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．），第９５巻，２４５７頁（１９９５年）に記載された方法に準拠して行うことができる。
【００５４】
Ｎｉ（０）触媒を用いる反応の場合、Ｎｉ（０）触媒としてゼロ価ニッケル錯体を使う方法のほか、ニッケル塩を還元剤の存在下で反応させて、系内でゼロ価ニッケルを生成させる方法がある。ゼロ価ニッケル錯体としては、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）、（エチレン）ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（０）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）ニッケルが例示される。なかでも、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）が、汎用性が高く、安価であることから好ましい。
【００５５】
また、Ｎｉ（０）触媒を用いる反応においては、系内に中性配位子を添加すると、収率が向上するためより好ましい。ここで、中性配位子とは、アニオンやカチオンを有していない配位子である。例えば、２，２’−ビピリジル、１，１０−フェナントロリン、メチレンビスオキサゾリン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン等の含窒素配位子；トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェノキシホスフィン等の第三ホスフィン配位子が挙げられる。なかでも、汎用性が高く、また安価であることから、含窒素配位子が好ましい。特に、２，２’−ビピリジルが、高反応性が得られ、高収率を達成できるため好ましい。より具体的には、芳香族化合物の収率が向上するので、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）を含む系に、中性配位子として２，２’−ビピリジルを加えて反応を行うことが好ましい。
【００５６】
一方、系内でゼロ価ニッケルを生成させる方法の場合、ニッケル塩として塩化ニッケルや酢酸ニッケルを用いることができる。還元剤としては、亜鉛、水素化ナトリウム、ヒドラジン及びその誘導体、リチウムアルミニウムハイドライドが挙げられる。また、必要に応じて、添加物として、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウム等を併用してもよい。
【００５７】
Ｓｔｉｌｌｅ反応の場合、触媒として、例えば、パラジウム［テトラキス（トリフェニルホスフィン）］やパラジウムアセテート類を用い、有機スズ化合物をモノマーとして用いて反応を行う。この反応に用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが挙げられる。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温して、還流させてもよい。反応時間は１〜２００時間であると好ましい。
【００５８】
アニオンの酸化反応を用いる方法の場合、原料化合物等のハロゲン置換体又は水素置換体をモノマーとし、ｎ−ブチルリチウムと反応させてリチオ体を調製して、これを、臭化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、アセチルアセトナト鉄（ＩＩＩ）等の酸化剤で処理する。この反応に用いる溶媒としては、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンが例示される。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温して、還流させてもよい。反応時間は５分〜２００時間であると好ましい。
【００５９】
酢酸パラジウムと有機塩基を用いる方法の場合、ハロゲン置換体をモノマーとして用い、酢酸パラジウム（ＩＩ）及びジイソプロピルアミン、トリエチルアミンなどの有機塩基を加えて反応を行う。この反応に用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが例示される。反応温度は、使用する溶媒にもよるが、５０〜１６０℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温して、還流させてもよい。反応時間は５分〜２００時間であると好ましい。
【００６０】
（有機薄膜）
次に、好適な実施形態に係る有機薄膜について説明する。
【００６１】
好適な実施形態の有機薄膜は、上述した芳香族化合物を含有するものである。なお、有機薄膜は、芳香族化合物の１種類を単独で含むものであってもよく、また芳香族化合物の２種類以上を含むものであってもよい。また、有機薄膜は、電子輸送性又はホール輸送性を高めるために、芳香族化合物以外に、電子輸送性若しくはホール輸送性を有する低分子化合物、又は、上記芳香族化合物とは異なる電子輸送性若しくはホール輸送性を有する高分子化合物（これらの低分子化合物及び高分子化合物を総称して、「電子輸送性材料」、「ホール輸送性材料」という。）を含んでいてもよい。
【００６２】
ホール輸送性材料としては、例えば、ピラゾリン、アリールアミン、スチルベン、トリアリールジアミン、オリゴチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアリーレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００６３】
電子輸送性材料としては、例えば、オキサジアゾール、アントラキノジメタン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、テトラシアノアンスラキノジメタン、フルオレノン、ジフェニルジシアノエチレン、ジフェノキノン、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体、ポリキノリン、ポリキノキサリン、ポリフルオレン、Ｃ６０等のフラーレン類、及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００６４】
また、本実施形態の有機薄膜は、有機薄膜中で吸収した光により電荷を発生させるために、電荷発生材料を含んでいてもよい。電荷発生材料としては、例えば、アゾ化合物、ジアゾ化合物、無金属フタロシアニン化合物、金属フタロシアニン化合物、ペリレン化合物、多環キノン系化合物、スクアリリウム化合物、アズレニウム化合物、チアピリリウム化合物及びＣ６０等のフラーレン類が挙げられる。
【００６５】
さらに、有機薄膜は、種々の機能を発現させるために必要な材料を更に含んでいてもよい。このような材料としては、例えば、吸収した光により電荷を発生させる機能を増感するための増感剤、安定性を増すための安定化剤、紫外（ＵＶ）光を吸収するためのＵＶ吸収剤が挙げられる。
【００６６】
また、有機薄膜は、機械的特性を高めるため、上述した成分で例示した化合物以外の高分子化合物材料を、高分子バインダーとして含んでいてもよい。高分子バインダーとしては、電子輸送性又はホール輸送性を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。
【００６７】
高分子バインダーとしては、例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン、及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００６８】
本実施形態の有機薄膜の製造方法としては、例えば、芳香族化合物のほか、必要に応じて混合する電子輸送性材料、ホール輸送性材料、高分子バインダーや溶媒を含む溶液（即ち、組成物）を用いた成膜による方法が挙げられる。また、芳香族化合物が昇華性を有する場合は、真空蒸着法によって有機薄膜を形成することもできる。なお、芳香族化合物を有機薄膜用の材料として用いる場合は、その純度が素子特性に影響を与えることから、有機薄膜の製造前に、昇華精製、再結晶等の方法で純化処理を行ってもよい。
【００６９】
溶液による成膜を行う場合、溶液に用いる溶媒としては、芳香族化合物や、混合する電子輸送性材料又はホール輸送性材料、高分子バインダーを溶解させ得るものであればよい。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル系溶媒を用いることができる。芳香族化合物は、化合物の構造や分子量にもよるが、これらの溶媒に０．１重量％以上溶解させることができる。
【００７０】
成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法及びキャピラリーコート法等の塗布法を用いることができる。なかでも、スピンコート法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法及びキャピラリーコート法が好ましい。
【００７１】
有機薄膜の膜厚は、１ｎｍ〜１００μｍであることが好ましく、２ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍであることがさらに好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが特に好ましい。
【００７２】
また、有機薄膜は、芳香族化合物が配向したものであると、芳香族化合物の主鎖又は側鎖が一方向に並ぶので、更に高い電荷移動度が得られる傾向にある。そのため、有機薄膜を製造する工程には、芳香族化合物を配向させる工程が含まれていてもよい。
【００７３】
芳香族化合物を配向させる方法としては、液晶の配向手法として知られている方法を用いることができる。なかでも、ラビング法、光配向法、シェアリング法（ずり応力印加法）や引き上げ塗布法が、配向手法として簡便且つ有用であり利用しやすい傾向にある。特に、ラビング法、シェアリング法が好ましい。
【００７４】
有機薄膜は、電荷輸送性を有することから、電極から注入された電荷や、光吸収により発生した電荷を輸送制御することができ、その特性により、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子（有機太陽電池、光センサ等）等の有機薄膜素子に用いることができる。有機薄膜をこれらの有機薄膜素子に用いる場合は、配向処理によって芳香族化合物が配向されていると、より電荷輸送性が向上する傾向にある。
【００７５】
（有機薄膜素子）
次に、好適な実施形態に係る有機薄膜素子について説明する。上述した芳香族化合物を含む有機薄膜を適用した有機薄膜素子の好適例としては、有機薄膜トランジスタ及び有機光電変換素子が挙げられる。以下、有機薄膜トランジスタ、並びに、有機光電変換素子の例である太陽電池及び光センサについて説明する。
【００７６】
まず、有機薄膜トランジスタは、例えば、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり芳香族化合物を含む有機薄膜からなる活性層（有機薄膜層）、電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を備えた構造を有する。このような有機薄膜トランジスタとしては、電界効果型、静電誘導型が例示される。
【００７７】
電界効果型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり芳香族化合物を含む活性層、電流経路を通る電流量を制御するゲート電極、並びに、活性層とゲート電極との間に配置される絶縁層を備えることが好ましい。特に、ソース電極及びドレイン電極が、芳香族化合物を含む活性層に接して設けられており、さらに活性層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられていることが好ましい。
【００７８】
静電誘導型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となり芳香族化合物を含有する活性層、並びに電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を有しており、ゲート電極が活性層中に設けられていることが好ましい。特に、ソース電極、ドレイン電極及び活性層中に設けられたゲート電極が、芳香族化合物を含有する活性層に接して設けられていることが好ましい。ゲート電極の構造としては、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成され、かつゲート電極に印加した電圧で電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、例えば、くし形電極が挙げられる。
【００７９】
図１は、第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図１に示す有機薄膜トランジスタ１００は、基板１と、基板１上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うようにして基板１上に形成された活性層２と、活性層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間の絶縁層３の領域を覆うように絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【００８０】
図２は、第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図２に示す有機薄膜トランジスタ１１０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を覆うようにして基板１上に形成された活性層２と、ソース電極５と所定の間隔を持って活性層２上に形成されたドレイン電極６と、活性層２及びドレイン電極６上に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間の絶縁層３の領域を覆うように絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【００８１】
図３は、第３実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図３に示す有機薄膜トランジスタ１２０は、基板１と、基板１上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うようにして活性層２上に形成された絶縁層３と、ソース電極５が下部に形成されている絶縁層３の領域とドレイン電極６が下部に形成されている絶縁層３の領域とをそれぞれ一部覆うように、絶縁層３上に形成されたゲート電極４と、を備えるものである。
【００８２】
図４は、第４実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図４に示す有機薄膜トランジスタ１３０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように絶縁層３上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を一部覆うように絶縁層３上に形成された活性層２と、を備えるものである。
【００８３】
図５は、第５実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図５に示す有機薄膜トランジスタ１４０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を一部覆うように絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を一部覆うようにして絶縁層３上に形成された活性層２と、ゲート電極４が下部に形成されている活性層２の領域を一部覆うように、ソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【００８４】
図６は、第６実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図６に示す有機薄膜トランジスタ１５０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４が下部に形成されている絶縁層３の領域を覆うように形成された活性層２と、ゲート電極４が下部に形成されている活性層２の領域を一部覆うように絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ゲート電極４が下部に形成されている活性層２の領域を一部覆うように、ソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【００８５】
図７は、第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタ（静電誘導型有機薄膜トランジスタ）の模式断面図である。図７に示す有機薄膜トランジスタ１６０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５上に形成された活性層２と、活性層２上に所定の間隔を持って複数形成されたゲート電極４と、ゲート電極４の全てを覆うようにして活性層２上に形成された活性層２ａ（活性層２ａを構成する材料は、活性層２と同一でも異なっていてもよい）と、活性層２ａ上に形成されたドレイン電極６と、を備えるものである。
【００８６】
第１〜第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタにおいては、活性層２及び／又は活性層２ａは、本発明の芳香族化合物を含有しており、ソース電極５とドレイン電極６の間の電流通路（チャネル）となる。また、ゲート電極４は、電圧を印加することにより活性層２及び／又は活性層２ａにおける電流通路（チャネル）を通る電流量を制御する。
【００８７】
上述した形態の電界効果型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば、特開平５−１１００６９号公報に記載の方法により製造することができる。また、静電誘導型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば、特開２００４−００６４７６号公報記載の方法により製造することができる。
【００８８】
基板１の材質としては有機薄膜トランジスタとしての特性を阻害しなければよいが、ガラス基板、フレキシブルなフィルム基板及びプラスチック基板を用いることができる。
【００８９】
活性層２を形成する際には、芳香族化合物が有機溶媒に可溶性を有することが、製造上有利であり好ましい。その場合、上記で説明したような、溶液を用いた塗布による有機薄膜の製造方法を適用して、活性層２となる有機薄膜を形成することができる。
【００９０】
活性層２に接した絶縁層３としては、電気の絶縁性が高い材料であればよく、公知のものを用いることができる。例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、Ｔａ２Ｏ５、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、有機ガラス及びフォトレジストが挙げられる。低電圧化できるので、絶縁層３は、誘電率の高い材料であることが好ましい。
【００９１】
絶縁層３の上に活性層２を形成する場合は、絶縁層３と活性層２の界面特性を改善するために、絶縁層３の表面をシランカップリング剤等の表面処理剤で処理して表面の改質を行った後に、活性層２を形成することも可能である。表面処理剤としては、例えば、長鎖アルキルクロロシラン類、長鎖アルキルアルコキシシラン類、フッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン等のシリルアミン化合物が挙げられる。表面処理剤で処理する前には、絶縁層３の表面をオゾンＵＶやＯ２プラズマで処理しておくことも可能である。
【００９２】
また、有機薄膜トランジスタを作製した後には、素子を保護するために、有機薄膜トランジスタ上に保護膜を形成することが好ましい。これにより、有機薄膜トランジスタを大気から遮断することができ、有機薄膜トランジスタの特性の低下を抑えることが可能となる。また、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に、保護膜によって、表示デバイスの製造工程による有機薄膜トランジスタへの影響を低減することができる。
【００９３】
保護膜を形成する方法としては、例えば、有機薄膜トランジスタを、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂又は無機のＳｉＯＮｘ膜でカバーする方法が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うためには、有機薄膜トランジスタを作製してから保護膜を形成するまでの工程を、大気に曝すことなく（例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中で）行うことが好ましい。
【００９４】
次に、有機光電変換素子の好適な実施形態について説明する。有機光電変換素子の代表的なものとしては、上記のように、太陽電池や光センサがある。
【００９５】
図８は、好適な実施形態の太陽電池を示す模式断面図である。図８に示す太陽電池２００は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【００９６】
太陽電池２００においては、第１の電極７ａ及び第２の電極７ｂの一方に透明又は半透明の電極を用いる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属や、それらの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。電極材料は、高い開放電圧を得るために、第１の電極７ａと第２の電極７ｂとの仕事関数の差が大きくなるように選ばれることが好ましい。また、活性層２中には光感度を高めるために電荷発生剤、増感剤等を添加してもよい。基材１としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。
【００９７】
図９は、第１実施形態に係る光センサを示す模式断面図である。図９に示す光センサ３００は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された電荷発生層８と、電荷発生層８上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【００９８】
また、図１０は、第２実施形態に係る光センサの模式断面図である。図１０に示す光センサ３１０は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された電荷発生層８と、電荷発生層８上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【００９９】
さらに、図１１は、第３実施形態に係る光センサの模式断面図である。図１１に示す光センサ３２０は、基板１と、基板１上に形成された第１の電極７ａと、第１の電極７ａ上に形成された芳香族化合物を含有する有機薄膜からなる活性層２と、活性層２上に形成された第２の電極７ｂと、を備えるものである。
【０１００】
第１〜第３実施形態に係る光センサにおいては、第１の電極７ａ及び第２の電極７ｂの一方に透明又は半透明の電極を用いる。電極材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属及びそれらの半透明膜、透明導電膜を用いることができる。電荷発生層８は光を吸収して電荷を発生する層である。また、活性層２中には、光感度を高めるためにキャリア発生剤、増感剤等を添加してもよい。さらに、基材１としては、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。
【０１０１】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【０１０２】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１０３】
［測定条件］
以下の合成例及び実施例において行った各種の分析等の条件を示す。すなわち、まず、核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルは、日本電子社製のＪＮＭ−ＧＳＸ−４００を用いて測定した。カラムクロマトグラフィー分離におけるシリカゲルは、和光純薬工業社製のワコーゲルＣ−２００を用いた。
【０１０４】
サイクリックボルタンメトリーは、測定装置としてビー・エー・エス株式会社（ＢＡＳ社）製の商品名「ＣＶ−５０Ｗ」を使用し、作用電極としてＢＡＳ社製Ｐｔ電極、対電極としてＰｔ線、参照電極としてＡｇ線を用いて測定した。この測定時の掃引速度は１００ｍＶ／秒、走査電位領域は０〜１．２Ｖであった。酸化電位は、化合物を３×１０−３ｍｏｌ／Ｌ、支持電解質としてテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート（ＴＢＡＰＦ６）０．１ｍｏｌ／Ｌをジクロロメタン溶媒に完全に溶解させて測定した。
【０１０５】
酸化電位（Ｅ１／２ｏｘ）は、酸化波の立ち上がり電位として求めた。ＨＯＭＯ（最高被占有分子軌道）レベルはフェロセンを内部標準（酸化電位−０．２１Ｖ、真空準位から４．８ｅＶ）とした第１酸化電位より求めた。紫外（ＵＶ）吸収スペクトルは、測定装置として島津製作所社製の商品名「ＵＶ−２５００ＰＣ」を用い、化合物をクロロホルムに５×１０−６Ｍの濃度に溶解させて測定した。エネルギーバンドギャップはＵＶ吸収端波長により求めた。
【０１０６】
イオン化ポテンシャルは、理研計器株式会社製大気中光電子分光装置（ＡＣ−２）を用いて、照射光エネルギー−（光電子放出数）１／２の関係をプロットし、光電子放出数が立ち上がる照射光エネルギーとして求めた。
【０１０７】
［芳香族化合物の合成］
＜実施例１＞
（合成例１：３−クロロ−Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボキサミドの合成）
まず、出発原料である３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボニルクロリドを、参考文献（Ｔ．Ｈｉｇａ，Ａ．Ｊ．Ｋｒｕｂｓａｃｋ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．， １９７５，２１，３０３７）の記載を参照して合成した。
【０１０８】
次いで、これを用いて、３−クロロ−Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボキサミドを合成した。すなわち、まず、５０ｍＬのナスフラスコに、上記で得た３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボニルクロリドを４６２ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｏ−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩を２１５ｍＬ（２．２ｍｍｏｌ）、トリエチルアミンを４８９ｍｇ（４．８ｍｍｏｌ）、ジクロロメタンを１０ｍＬ、それぞれ加えて、それらを室温で４時間攪拌した。
【０１０９】
反応後の溶液をエーテルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。その後、酢酸エチルを３重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的とする３−クロロ−Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボキサミド（下記式（Ａ）で表される化合物Ａ）を、黄白色固体（３８８ｍｇ、収率７６％）の状態で得た。
【０１１０】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９７−７．９１（ｍ，１Ｈ），７．８４−７．７９（ｍ，１Ｈ），７．５２−７．４６（ｍ，２Ｈ），３．７２（ｓ，３Ｈ），３．４０（ｓ，３Ｈ）
【化１３】
【０１１１】
（合成例２：１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）トリデカン−１−オンの合成）
２０ｍＬの反応器に、上記で得られた化合物Ａを３００ｍｇ（１．２ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を５ｍＬそれぞれ加え、これにｎ−ドデシルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液（０．５０Ｍ）を１２ｍＬ（６．０ｍｍｏｌ）、シリンジを用いて注入し、室温で２時間攪拌した。
【０１１２】
反応後の溶液に希塩酸を注入して反応を終了させた後、酢酸エチルで抽出し、さらに硫酸ナトリウムで乾燥させてから溶媒を留去した。その後、得られた反応物を、酢酸エチルを１重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することにより、目的とする１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）トリデカン−１−オン（下記式（Ｂ）で表される化合物Ｂ）を、黄白色固体（２１３ｍｇ，収率４９％）の状態で得た。
【０１１３】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５５−７．４６（ｍ，２Ｈ），３．１５（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．８４−１．７２（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）
【化１４】
【０１１４】
（合成例３：３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチルの合成）
２０ｍＬの反応器に、上記で得られた化合物Ｂを２１３ｍｇ（０．５８ｍｍｏｌ）、チオグリコール酸エチルを７７．０ｍｇ（０．６４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを１６０ｍｇ（１．１６ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を３ｍＬ、それぞれ加え、これらを室温で１８時間攪拌した。その後、水酸化ナトリウムのエタノール溶液（０．５Ｍ，０．４ｍＬ）を加えて、さらに２時間攪拌した。
【０１１５】
この反応後の溶液をエーテルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。その後、得られた反応液を、酢酸エチルを０．５重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的とする３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチル(下記式（Ｃ）で表される化合物Ｃ)を、黄色固体（２２４ｍｇ，収率９０％）の状態で得た。
【０１１６】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９０−７．８４（ｍ，２Ｈ），７．４６−７．３８（ｍ，２Ｈ），４．３９（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），３．１８（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．８０−１．７０（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，２１Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）
【化１５】
【０１１７】
（合成例４：３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸の合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｃを２９４ｍｇ（０．６８ｍｍｏｌ）、水酸化カリウムを１１４ｍｇ（２．０４ｍｍｏｌ）、水を１ｍＬ、エタノールを５ｍＬ、それぞれ加えて、１００℃で８時間攪拌した。
【０１１８】
この反応後の溶液からエタノールを留去した後、希塩酸を加えて析出した固体を、吸引ろ過によって分離して、目的とする３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸（下記式（Ｄ）で表される化合物Ｄ）を、白色固体（２４０ｍｇ，収率８８％）として得た。
【０１１９】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９４−７．８９（ｍ，１Ｈ），７．８９−７．８４（ｍ，１Ｈ），７．４８−７．４０（ｍ，２Ｈ），３．２３（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），１．８５−１．７４（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）
【化１６】
【０１２０】
（合成例５：３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
５０ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｄを２２０ｍｇ（０．５５ｍｍｏｌ）、銅粉を３５ｍｇ（０．５５ｍｍｏｌ）、キノリンを３．５ｍＬそれぞれ加え、これらを窒素雰囲気下、２６０℃で４時間撹拌した。
【０１２１】
この反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、更に溶媒を留去した。得られた残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的とする３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｅ）で表される化合物Ｅ）を、黄白色固体（１９２ｍｇ，収率９８％）として得た。
【０１２２】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８４（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．０９（ｓ，１Ｈ），２．７５（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．８２−１．７１（ｍ，２Ｈ），１．４６−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）
【化１７】
【０１２３】
（合成例６：２−ブロモ−３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｅを１９２ｍｇ（０．５４ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）を１２７ｍｇ（０．７２ｍｍｏｌ）、ＤＭＦを５ｍＬそれぞれ加え、室温で５時間攪拌した。
【０１２４】
この反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を取り出し、これを硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、溶媒を留去して得られた残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的とする２−ブロモ−３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｆ）で表される化合物Ｆ）を、橙色固体（１９９ｍｇ，収率８４％）の状態で得た。
【０１２５】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８２（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．７４（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５２−７．４６ｍ，２Ｈ），７．３２（ｄｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，１Ｈ），２．７６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．７７−１．６８（ｍ，２Ｈ），１．５０−１．２０（ｍ，１８Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）
【化１８】
【０１２６】
（合成例７：５，５’−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２−ビチオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｆを８６ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）、５，５’−ビス（ｎ−トリブチルスタニル）−２，２’−ビチオフェンを６２ｍｇ（０．０８３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムを１２．１ｍｇ（０．０１１ｍｍｏｌ）、ＤＭＦを２ｍＬ、トルエンを２ｍＬ、それぞれ加えて、８５℃で２４時間攪拌した。
【０１２７】
この反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルに通すことによりろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン−ヘキサンを用いて再結晶することにより、目的とする芳香族化合物である、５，５’−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェン（下記式（Ｇ）で表される化合物Ｇ）を橙色固体（４１ｍｇ，収率６０％）の状態で得た。
【０１２８】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．４２（ｄｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．３５（ｄｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．２１（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），７．１４（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），１．８６−１．７７（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４１（ｍ，４Ｈ），１．４０−１．２０（ｍ，３６Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）
【化１９】
【０１２９】
化合物ＧのＵＶ吸収スペクトルより求めたエネルギーバンドギャップは、２．６ｅＶであった。また、サイクリックボルタンメトリーより求めた第１／第２酸化電位は、０．５９／０．８９Ｖであり、第１酸化電位より求めたＨＯＭＯレベルは、５．１８ｅＶであった。また、ＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．４ｅＶであった。
【０１３０】
＜実施例２＞
（合成例８：２，５−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、実施例１と同様にして得られた化合物Ｆを９０ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ）、２，５−ビス（ｎ−トリブチルスタニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェンを６３ｍｇ（０．０９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムを１２．１ｍｇ（０．０１１ｍｍｏｌ）、ＤＭＦを２ｍＬ、トルエンを２ｍＬ、それぞれを加えて、８５℃で２４時間攪拌した。
【０１３１】
この反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルでろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン、ヘキサンを用いて再結晶することにより、目的とする芳香族化合物である２，５−ビス（３−ドデシルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｈ）で表される化合物Ｈ）を、黄色固体（４４ｍｇ，収率５７％）の状態で得た。
【０１３２】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）＝７．８７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．８３（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．４２（ｄｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），７．３７（ｓ，２Ｈ），７．３６（ｄｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），３．００（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），１．８７−１．７８（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４１（ｍ，４Ｈ），１．３８−１．２２（ｍ，３６Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）
【化２０】
【０１３３】
化合物ＨのＵＶ吸収スペクトルより求めたエネルギーバンドギャップは、２．７ｅＶであった。また、サイクリックボルタンメトリーより求めた第１／第２酸化電位は、０．６７／１．０７Ｖであり、第１酸化電位より求めたＨＯＭＯレベルは、５．２６ｅＶであった。また、ＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．６ｅＶであった。
【０１３４】
＜実施例３＞
（合成例９：１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オールの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボン酸（６００ｍｇ，２．８０ｍｍｏｌ）、銅粉（１７８ｍｇ，２．８０ｍｍｏｌ）、及び、キノリン（５．０ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下、２６０℃で５時間撹拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出し希塩酸で洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェンを橙色液体（４７０ｍｇ，収率９９％）として得た。
【０１３５】
２０ｍＬの三つ口フラスコに、３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン（２６０ｍｇ，１．５４ｍｍｏｌ）を入れ、ＴＨＦ（５ｍＬ）に溶かした。次に、この三つ口フラスコ内の気体を窒素で置換し、−７８℃に冷却した。続いて、ｎ−ブチルリチウム（１．５７Ｍヘキサン溶液、１．１ｍＬ、１．７ｍｍｏｌ）を加え、１時間攪拌した。その後、デカナール（２６６ｍｇ，１．７ｍｍｏｌ）を加え室温に戻した後、さらに３時間攪拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出し、希塩酸で洗浄した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させて溶媒を留去した。得られた残存物をシリカゲルでろ過して、１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オール（下記式（Ｉ）で表される化合物Ｉ）を無色透明な液体（３１０ｍｇ，収率６２％）として得た。
【０１３６】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８１−７．７６（ｍ，２Ｈ），７．４６−７．３５（ｍ，２Ｈ），５．３２−５．２６（ｍ，１Ｈ），２．２３（ｄ，Ｊ＝３．３Ｈｚ，１Ｈ），２．００−１．８０（ｍ，２Ｈ），１．５５−１．１８（ｍ，１４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）
【化２１】
【０１３７】
（合成例１０：１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オンの合成）
２０ｍＬの反応器に、予め乳鉢を用いて中性シリカゲル（３２３ｍｇ）に担持させたクロロクロム酸ピリジニウム（３２３ｍｇ，１．５ｍｍｏｌ）と、ジクロロメタン（５ｍＬ）に溶解させた上記で得られた化合物Ｉ（３１０ｍｇ，０．９６ｍｍｏｌ）を加え、室温で５時間撹拌した。反応後の溶液をセライトろ過し、得られたろ液から溶媒を留去した。残存物をシリカゲルでろ過することにより１−（３−クロロベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル）デカン−１−オン（下記式（Ｊ）で表される化合物Ｊ）を桃色固体（２５８ｍｇ，収率８３％）として得た。
【０１３８】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．９５（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５４−７．４５（ｍ，２Ｈ），３．１４（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），１．８３−１．７３（ｍ，２Ｈ），１．４７−１．２０（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）
【化２２】
【０１３９】
（合成例１１：３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチルの合成）
２０ｍＬの反応器に、上記で得られた化合物Ｊ（２００ｍｇ，０．６２ｍｍｏｌ）、チオグリコール酸エチル（８２．０ｍｇ，０．６８ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（８６．０ｍｇ，０．６２ｍｍｏｌ）、及び、ＤＭＦ（３ｍＬ）を加え、室温で１８時間攪拌した。その後、水酸化ナトリウムのエタノール溶液（０．５Ｍ，０．４ｍＬ）を加え、さらに２時間攪拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。残存物を、酢酸エチルを０．５重量％含むヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで、目的の３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸エチル（下記式（Ｋ）で表される化合物Ｋ）を黄色固体（２２０ｍｇ，収率９１％）として得た。
【０１４０】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８９−７．８２（ｍ，２Ｈ），７．４５−７．３６（ｍ，２Ｈ），４．３８（ｑ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），３．１８（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．８０−１．７０（ｍ，２Ｈ），１．４５−１．２０（ｍ，１５Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）
【化２３】
【０１４１】
（合成例１２：３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｋ（２００ｍｇ，０．５１ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム（８５．８ｍｇ，１．５ｍｍｏｌ）、水（１ｍＬ）、及び、エタノール（４ｍＬ）を加え、１００℃で８時間攪拌した。反応後の溶液からエタノールを留去し、希塩酸を加えた後析出した固体を吸引ろ過することにより、３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸を白色固体（１４０ｍｇ，収率７６％）として得た。
【０１４２】
５０ｍＬのナスフラスコに３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンカルボン酸（３００ｍｇ，０．８３ｍｍｏｌ）、銅粉（５０ｍｇ，０．８３ｍｍｏｌ）、及び、キノリン（５ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下、２６０℃で４時間撹拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。残存物を、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェン（下記式（Ｌ）で表される化合物Ｌ）を橙色液体（２５７ｍｇ，収率９８％）として得た。
【０１４３】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８５−７．７９（ｍ，２Ｈ），７．４２−７．２８（ｍ，２Ｈ），７．０８（ｓ，１Ｈ），２．７５（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），１．８２−１．７２（ｍ，２Ｈ），１．４３−１．２０（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）
【化２４】
【０１４４】
（合成例１３：２−ブロモ−３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェンの合成）
１００ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｌ（８０．０ｍｇ，０．２５ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ（５８．０ｍｇ，０．３３ｍｍｏｌ）、及び、ＤＭＦ（５ｍＬ）を加え、室温で５時間攪拌した。反応後の溶液をエーテルで抽出した後、有機層を取り出し硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去した。得られた残存物をヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した結果、目的の２−ブロモ−３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チオフェン（下記式（Ｍ）で表される化合物Ｍ）を橙色液体（９３．０ｍｇ，収率９４％）の状態で得た。
【０１４５】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８２（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，１Ｈ），７．７４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．４１−７．３０（ｍ，２Ｈ），２．７６（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），１．７８−１．６７（ｍ，２Ｈ），１．４３−１．１９（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，３Ｈ）
【化２５】
【０１４６】
（合成例１４：５，５’−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、上記で得られた化合物Ｍ（１３０ｍｇ，０．４８ｍｍｏｌ）、５，５’−ビス（トリブチルスタニル）−２，２’−ビチオフェン（１００ｍｇ，０．２０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（２７．７ｍｇ，０．０２４ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ（３ｍＬ）、及び、トルエン（３ｍＬ）を加え、８５℃で２４時間攪拌した。反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルでろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン、ヘキサン混合溶媒から再結晶することにより、目的の５，５’−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェン（下記式（Ｎ）で表される化合物Ｎ）を橙色固体（４４．０ｍｇ，収率２３％）として得た。
【０１４７】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），７．４３−７．３１（ｍ，４Ｈ），７．２０（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），７．１３（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，２Ｈ），２．９８（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．８６−１．７６（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４０（ｍ，４Ｈ），１．４０−１．２０（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）
【化２６】
【０１４８】
化合物ＮのＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．３ｅＶであった。
【０１４９】
＜実施例４＞
（合成例１５：２，５−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェンの合成）
２０ｍＬのナスフラスコに、実施例３と同様にして得られた化合物Ｍ（９０ｍｇ，０．２１ｍｍｏｌ）、２，５−ビス（トリブチルスタニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（６３ｍｇ，０．０９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１２．１ｍｇ，０．０１１ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ（２ｍＬ）、及び、トルエン（２ｍＬ）を加え、８５℃で２４時間攪拌した。反応後の溶液をトルエンで抽出した後、有機層をシリカゲルでろ過した。ろ過後の有機層からトルエンを留去した後、残存物をアセトンで洗浄し、さらにトルエン、ヘキサン混合溶媒から再結晶することにより、目的の２，５−ビス（３−ノニルベンゾ［４，５］チエノ［３，２−ｂ］−２−チエニル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン（下記式（Ｏ）で表される化合物Ｏ）を橙色固体（８５．０ｍｇ，収率４６％）として得た。
【０１５０】
得られた目的物の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ（ｐｐｍ）＝７．８６（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），７．４５−７．３１（ｍ，４Ｈ），７．３６（ｓ，２Ｈ），２．９９（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．８８−１．７７（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．４０（ｍ，４Ｈ），１．４０−１．２２（ｍ，２０Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，６Ｈ）
【化２７】
【０１５１】
化合物ＯのＡＣ−２で求めたイオン化ポテンシャルは、５．３ｅＶであった。
【０１５２】
［特性評価］
＜実施例５＞
（有機薄膜トランジスタ１の作製及びそのトランジスタ特性の評価）
ゲート電極となる高濃度にドープされたｐ型シリコン基板の表面に、絶縁層となるシリコン酸化膜を熱酸化により３００ｎｍ形成した基板を準備した。スピンコーター上にこの基板をセットし、β−フェネチルトリクロロシラン／トルエン（１００μＬ／１０ｍＬ）溶液を滴下し、スピンして、シリコン酸化膜表面の改質処理を行った。
【０１５３】
実施例１で合成した化合物Ｇを、ｏ−ジクロロベンゼンに溶解させ、濃度０．５重量％の塗布液を調製した。上記の表面改質した基板上に、塗布液を滴下し、スピンして、化合物Ｇを含む有機薄膜を形成した。得られた有機薄膜を窒素中、６０℃、３０分間アニール処理した後、有機薄膜上に、真空蒸着法により、三酸化モリブデン（１５ｎｍ）／Ａｕ（５０ｎｍ）からなるソース電極及びドレイン電極（チャネル長／チャネル幅＝２０μｍ／２０００μｍ）を形成して、有機薄膜トランジスタ１を作製した。
【０１５４】
得られた有機薄膜トランジスタ１に、真空中でゲート電圧Ｖｇを０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖ印加し、トランジスタ特性を測定すると、良好なドレイン電流−ゲート電圧（Ｉｄ−Ｖｇ）特性が得られた。このときの移動度は６．８×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであり、しきい値電圧は−１６Ｖであり、オン／オフ比は７×１０４であった。このことから、化合物Ｇを用いた有機薄膜トランジスタ１は、ｐ型有機トランジスタとして有効に機能することが確認された。また、有機薄膜トランジスタ１は、繰り返し測定しても安定に動作した。
【０１５５】
＜実施例６＞
（有機薄膜トランジスタ２の製造及びそのトランジスタ特性の評価）
実施例３で合成した化合物Ｎを、実施例１で合成した化合物Ｇに代えて用いたこと以外は、実施例５と同様にして有機薄膜トランジスタ２を作製した。
【０１５６】
得られた有機薄膜トランジスタ２に、真空中でゲート電圧Ｖｇを０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄを０〜−６０Ｖ印加し、トランジスタ特性を測定すると、良好なドレイン電流−ゲート電圧（Ｉｄ−Ｖｇ）特性が得られた。このときの移動度は６．５×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであり、しきい値電圧は−１８Ｖであり、オン／オフ比は１．５×１０５であった。このことから、化合物Ｎを用いた有機薄膜トランジスタ２は、ｐ型有機トランジスタとして有効に機能することが確認された。また、有機薄膜トランジスタ２は、繰り返し測定しても安定に動作した。
【符号の説明】
【０１５７】
１…基板、２…活性層、２ａ…活性層、３…絶縁層、４…ゲート電極、５…ソース電極、６…ドレイン電極、７ａ…第１の電極、７ｂ…第２の電極、８…電荷発生層、１００…第１実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１１０…第２実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１２０…第３実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１３０…第４実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１４０…第５実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１５０…第６実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、１６０…第７実施形態に係る有機薄膜トランジスタ、２００…実施形態に係る太陽電池、３００…第１実施形態に係る光センサ、３１０…第２実施形態に係る光センサ、３２０…第３実施形態に係る光センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される、芳香族化合物。
【化１】
［式（１）中、Ａｒ１１は、芳香環を含みＸ１１及びＸ１２とともに共役構造を形成する基を示し、Ｘ１１及びＸ１２は、それぞれ独立に、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基を示す。式（１ａ）及び式（１ｂ）中、Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数６以上の芳香族炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基を示し、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。］
【請求項２】
Ａｒ１１が、式（２）で表される基である、請求項１記載の芳香族化合物。
【化２】
［式（２）中、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６以上の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数４以上の複素環基を示し、ｍ、ｎ及びｐは、それぞれ独立に０〜６の整数であって、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜１０の整数である。］
【請求項３】
Ｘ１３及びＸ１４の少なくとも一方が硫黄原子であり、Ｘ１５及びＸ１６の少なくとも一方が硫黄原子である、請求項１又は２記載の芳香族化合物。
【請求項４】
Ａｒ１２及びＡｒ１３が、フェニル基又はナフチル基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の芳香族化合物。
【請求項５】
Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６が硫黄原子であり、Ａｒ１２及びＡｒ１３がフェニル基である、請求項２記載の芳香族化合物。
【請求項６】
Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３のうちの少なくとも１つが、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基である、請求項２〜５のいずれか一項に記載の芳香族化合物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の芳香族化合物を含む、有機薄膜。
【請求項８】
請求項７記載の有機薄膜を備える、有機薄膜素子。
【請求項９】
請求項７記載の有機薄膜を備える、有機薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
請求項７記載の有機薄膜を備える、有機光電変換素子。
【請求項１】
式（１）で表される、芳香族化合物。
【化１】
［式（１）中、Ａｒ１１は、芳香環を含みＸ１１及びＸ１２とともに共役構造を形成する基を示し、Ｘ１１及びＸ１２は、それぞれ独立に、式（１ａ）又は式（１ｂ）で表される基を示す。式（１ａ）及び式（１ｂ）中、Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数６以上の芳香族炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は１価の基を示し、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。］
【請求項２】
Ａｒ１１が、式（２）で表される基である、請求項１記載の芳香族化合物。
【化２】
［式（２）中、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６以上の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数４以上の複素環基を示し、ｍ、ｎ及びｐは、それぞれ独立に０〜６の整数であって、ｍ＋ｎ＋ｐは１〜１０の整数である。］
【請求項３】
Ｘ１３及びＸ１４の少なくとも一方が硫黄原子であり、Ｘ１５及びＸ１６の少なくとも一方が硫黄原子である、請求項１又は２記載の芳香族化合物。
【請求項４】
Ａｒ１２及びＡｒ１３が、フェニル基又はナフチル基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の芳香族化合物。
【請求項５】
Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５及びＸ１６が硫黄原子であり、Ａｒ１２及びＡｒ１３がフェニル基である、請求項２記載の芳香族化合物。
【請求項６】
Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３のうちの少なくとも１つが、置換基を有していてもよいチオフェンジイル基又は置換基を有していてもよいチエノチオフェンジイル基である、請求項２〜５のいずれか一項に記載の芳香族化合物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の芳香族化合物を含む、有機薄膜。
【請求項８】
請求項７記載の有機薄膜を備える、有機薄膜素子。
【請求項９】
請求項７記載の有機薄膜を備える、有機薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
請求項７記載の有機薄膜を備える、有機光電変換素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１９０２４９（Ｐ２０１１−１９０２４９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１１０７（Ｐ２０１１−３１１０７）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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