CN106062965B - 有机薄膜晶体管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有机薄膜晶体管及有机薄膜晶体管的制造方法。本发明的有机薄膜晶体管在基板上具有栅极电极、有机半导体层、栅极绝缘层、源极电极及漏极电极，有机半导体层包含有机半导体及树脂(C)，所述树脂(C)具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数1以上且在形成烷氧基羰基的情况下为碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳烷基、芳氧基羰基、经至少一个烷基取代的芳香环基及经至少一个环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团；所述有机薄膜晶体管的制造方法中，涂布含有有机半导体及树脂(C)的涂布液而使树脂(C)偏向存在。

Description

有机薄膜晶体管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种有机薄膜晶体管及其制造方法。
背景技术
在液晶显示器、有机EL显示器及电泳型显示器等显示装置中，大多具备薄膜晶体管(称为TFT)作为显示开关设备。TFT具有栅极电极、栅极绝缘层、源极电极及漏极电极，且具有源极电极-漏极电极之间经半导体层连结的结构。
作为形成TFT的半导体层的材料，硅等无机材料成为主流。
然而近年来，有机材料受到关注并对其进行了研究，所述有机材料可通过印刷法等涂布法以比无机材料更低的温度例如常温附近，高速、有效地且以低成本进行成膜。
作为有机材料，已知有机聚合物等有机半导体。
并且，也公开了将这种有机半导体与有机半导体以外的聚合物并用(专利文献1)。
而且，关于有机薄膜晶体管(也称为OTFT)，在专利文献2中记载有如下方法：使含有TIPS并五苯与聚(α-甲基苯乙烯)或聚苯乙烯的有机材料发生相分离，形成三层结构的半导体层
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-525501号公报
专利文献2：日本特开2009-177136号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
然而，与有机半导体并用的有机粘合剂等为绝缘性，如专利文献1仅并用这些，另外如专利文献2使有机材料发生相分离而形成半导体层，有机薄膜晶体管的特性也还不充分，在载流子迁移率、耐久性及阈值电压的方面有改善的余地。
本发明的课题在于提供一种载流子迁移率高、耐久性也优异的有机薄膜晶体管。而且，本发明的课题在于提供一种也显示出较低的阈值电压的有机薄膜晶体管。
并且，本发明的课题在于提供一种制造所述具有优异特性的有机薄膜晶体管的方法。
用于解决技术课题的手段
本发明者等人对形成有机半导体层的有机材料进行了研究，结果发现，通过将有机半导体与特定的树脂并用，在有机半导体层中可确保电荷迁移通道而维持较高的载流子迁移率，而且也可降低阈值电压。
本发明是根据这些发现而完成的。
上述课题是通过以下方案而解决的。
(1)一种有机薄膜晶体管，其在基板上具有栅极电极、有机半导体层、设于栅极电极与有机半导体层之间的栅极绝缘层、以及与有机半导体层接触而设置且经由有机半导体层而连结的源极电极及漏极电极，
有机半导体层包含有机半导体及树脂(C)，所述树脂(C)具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数1以上且在形成烷氧基羰基的情况下为碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳烷基、芳氧基羰基、经至少一个烷基取代的芳香环基及经至少一个环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团。
(2)根据(1)所述的有机薄膜晶体管，其中，树脂(C)具有下述通式(C-Ia)～通式(C-Id)的任一个所表示的重复单元。
[化学式1]
通式中，R10及R11表示氢原子、氟原子或烷基。
W3表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
W4表示具有选自由氟原子、含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基及环烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
W5及W6表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
Ar11表示(r+1)价的芳香环基。
r表示1～10的整数。
(3)根据(1)或(2)所述的有机薄膜晶体管，其中，树脂(C)具有含氟原子的基团及含硅原子的基团的至少一种基团。
(4)根据(1)至(3)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，有机半导体偏向存在于栅极绝缘层侧，树脂(C)偏向存在于栅极绝缘层的相反侧。
(5)根据(1)至(4)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，有机半导体在栅极绝缘层侧、并且树脂(C)在栅极绝缘层的相反侧彼此发生相分离。
(6)根据(1)至(5)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，树脂(C)的表面能量为30mNm-1以下。
(7)根据(1)至(6)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其为底部栅极方式。
(8)根据(7)所述的有机薄膜晶体管，其为底部接触方式。
(9)根据(1)至(8)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，有机半导体为低分子化合物。
(10)根据(1)至(9)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，有机半导体为稠合多环芳香族化合物。
(11)根据(1)至(10)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，有机半导体为下述通式(C)～通式(T)的任一个所表示的化合物，
[化学式2]
通式(C)中，AC1、AC2表示氧原子、硫原子或硒原子。RC1～RC6表示氢原子或取代基，RC1～RC6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(D)中，XD1及XD2表示NRD9、氧原子或硫原子。AD1表示CRD7或氮原子，AD2表示CRD8或氮原子，RD9表示氢原子、烷基、烯基、炔基或酰基。RD1～RD8表示氢原子或取代基，RD1～RD8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(E)中，XE1及XE2表示氧原子、硫原子或NRE7。AE1及AE2表示CRE8或氮原子。RE1～RE8表示氢原子或取代基，RE1～RE8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(F)中，XF1及XF2表示氧原子、硫原子或硒原子。RF1～RF10、RFa及RFb表示氢原子或取代基，RF1～RF10、RFa及RFb中的至少一个为通式(W)所表示的取代基。p及q表示0～2的整数。
通式(G)中，XG1及XG2表示NRG9、氧原子或硫原子。AG1表示CRG7或氮原子，AG2表示CRG8或氮原子。RG9表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基，RG1～RG8表示氢原子或取代基，RG1～RG8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(H)中，XH1～XH4表示NRH7、氧原子或硫原子，RH7表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基。RH1～RH6表示氢原子或取代基，RH1～RH6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(J)中，XJ1及XJ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRJ9。XJ3及XJ4表示氧原子、硫原子或硒原子。RJ1～RJ9表示氢原子或取代基，RJ1～RJ9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(K)中，XK1及XK2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRK9。XK3及XK4表示氧原子、硫原子或硒原子。RK1～RK9表示氢原子或取代基，RK1～RK9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(L)中，XL1及XL2表示氧原子、硫原子或NRL11。RL1～RL11表示氢原子或取代基，RL1～RL11中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(M)中，XM1及XM2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRM9。RM1～RM9表示氢原子或取代基，RM1～RM9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(N)中，XN1及XN2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRN13。RN1～RN13表示氢原子或取代基，RN1～RN13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(P)中，XP1及XP2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRP13。RP1～RP13表示氢原子或取代基，RP1～RP13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(Q)中，XQ1及XQ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRQ13。RQ1～RQ13表示氢原子或取代基，RQ1～RQ13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(R)中，XR1、XR2及XR3表示氧原子、硫原子、硒原子或NRR9。RR1～RR9表示氢原子或取代基，RR1～RR9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(S)中，XS1、XS2、XS3及XS4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRS7。RS1～RS7表示氢原子或取代基，RS1～RS7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(T)中，XT1、XT2、XT3及XT4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRT7。RT1～RT7表示氢原子或取代基，RT1～RT7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(W)：-L-RW
通式(W)中，L表示下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团、或2个以上的下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团。
RW表示取代或未取代的烷基、氰基、乙烯基(Vinyl)、乙炔基、氧乙烯基(Oxyethylene)、氧乙烯单元的重复数v为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基、或者取代或未取代的三烷基甲硅烷基。
[化学式3]
通式(L-1)～通式(L-25)中，波线部分表示与形成上述通式(C)～通式(T)所表示的各骨架的任一个环键合的位置。*表示与Rw键合的位置或与通式(L-1)～通式(L-25)的波线部分键合的位置。
通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)～通式(L-20)中的m表示2，(L-22)中的m表示6。
通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)～通式(L-24)中的RLZ分别独立地表示氢原子或取代基。
RN表示氢原子或取代基，Rsi分别独立地表示氢原子、烷基、烯基或炔基。
(12)根据(11)所述的有机薄膜晶体管，其中，有机半导体为通式(C)、通式(F)、通式(J)或通式(L)的任一个所表示的化合物。
(13)根据(1)至(12)中任一个所述的有机薄膜晶体管，其中，栅极绝缘层由有机高分子形成。
(14)一种有机薄膜晶体管的制造方法，所述有机薄膜晶体管在基板上具有栅极电极、有机半导体层、设于栅极电极与有机半导体层之间的栅极绝缘层、以及与有机半导体层接触而设置且经由有机半导体层而连结的源极电极及漏极电极，所述有机薄膜晶体管的制造方法中，将含有有机半导体及树脂(C)的涂布液涂布于基板或栅极绝缘层上，所述树脂(C)具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数1以上且在形成烷氧基羰基的情况下为碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳烷基、芳氧基羰基、经至少一个烷基取代的芳香环基、及经至少一个环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团。
(15)根据(14)所述的有机薄膜晶体管的制造方法，其中，通过涂布液的涂布使树脂(C)偏向存在于基板或栅极绝缘层的相反侧。
本说明书中，在存在多个由特定符号表示的取代基或连接基团等(以下称为取代基等)时，或者同时规定多个取代基等时，意味着各取代基等可彼此相同也可不同。这一情况对于取代基等的个数的规定而言也相同。并且，在式中具有由同一表述表示的多个重复的部分结构的情况下，各部分结构或重复单元可相同也可不同。并且，即使在未特别说明的情况下，在多个取代基等接近(特别是相邻)时这些也可以相互连结或缩环而形成环。
本说明书中，关于化合物(包含树脂)的表述，被用作除了该化合物本身以外也包含其盐、其离子的含意。并且，是指在发挥目标效果的范围内包含使结构的一部分变化所得的化合物。
本说明书中，关于未明确记载取代或未取代的取代基(关于连接基团而言也相同)，是指在发挥所期望的效果的范围内在该基团上可具有任意的取代基。
本说明书中使用“～”所表示的数值范围是指将“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
发明效果
本发明的有机薄膜晶体管的载流子迁移率较高，耐久性也优异。而且也显示出较低的阈值电压。
本发明的有机薄膜晶体管的制造方法可制造具有上述优异特性的有机薄膜晶体管。
适当参考附图根据下述记载，使本发明的上述及其他特征及优点更为明确。
附图说明
图1是示意地表示本发明的有机薄膜晶体管的方式的图。
具体实施方式
[有机薄膜晶体管]
以下对本发明的有机薄膜晶体管(以下简称为“本发明的OTFT”)的方式进行说明。
本发明的OTFT在基板上具有栅极电极、有机半导体层、设于栅极电极与有机半导体层之间的栅极绝缘层、以及与有机半导体层接触而设置且经由有机半导体层而连结的源极电极及漏极电极。若对栅极电极施加电压，则在源极电极-漏极电极间的有机半导体层与相邻的层的界面形成电流的流路(通道)。即，根据对栅极电极施加的输入电压，控制在源极电极与漏极电极之间流动的电流。
根据附图对本发明的OTFT的优选方式进行说明。各附图中所示的OTFT为用于容易理解本发明的示意图，各部件的尺寸或相对的大小关系等有时为了便于说明而改变大小，并非直接表示实际的关系。并且，本发明中规定的事项以外并不限定于这些附图所示的外形、形状。例如在图1(A)及图1(B)中，栅极电极5未必一定要将基板6全部覆盖，设于基板6的中央部分的方式也优选作为本发明的OTFT的方式。
图1(A)～图1(D)分别为示意地表示OTFT的代表性的优选方式的纵剖视图。在图1(A)～图1(D)中，1表示有机半导体层，2表示栅极绝缘层，3表示源极电极，4表示漏极电极，5表示栅极电极，6表示基板。
并且，图1(A)表示底部栅极-底部接触方式(结构)的OTFT，图1(B)表示底部栅极-顶部接触方式的OTFT，图1(C)表示顶部栅极-底部接触方式的OTFT，图1(D)表示顶部栅极-顶部接触方式的OTFT。
本发明的OTFT中包含上述4个方式的全部。虽省略图示，但有时也在各OTFT的附图最上部(相对于基板6相反侧的最上部)形成外涂层。图1(A)的圆内为示意地表示有机半导体及树脂(C)的偏向存在状态的有机半导体层1的概略放大图。
底部栅极方式是在基板6上依次配置有栅极电极5、栅极绝缘层2及有机半导体层1。另一方面，顶部栅极方式是在基板6上依次配置有有机半导体层1、栅极绝缘层2及栅极电极5。
并且，底部接触方式是相对于有机半导体层1在基板6侧(即，图1中为下方)配置有源极电极3及漏极电极4。另一方面，顶部接触方式是相对于有机半导体层1在基板6的相反侧配置有源极电极3及漏极电极4。
本发明的OTFT中，有机半导体层1含有有机半导体及树脂(C)，且优选在有机半导体层1的厚度方向上有机半导体和树脂(C)相互偏向存在。此时，有机半导体层1具有有机半导体的含有率较多的区域1B、及树脂(C)的含有率较多的区域1A。这些区域1A及区域1B只要分别存在于有机半导体层的至少表面附近即可，也可以不遍及整个有机半导体层而存在。另外，如图1(A)中虚线所示，有时也无法明确判别两区域1A及区域1B的边界。
优选有机半导体与树脂(C)彼此发生相分离。此时，有机半导体层1具有包含有机半导体的层1B、及包含树脂(C)的层1A。
在此，所谓“偏向存在”，是指具有虽然有机半导体、树脂(C)的任一种成分较其总体质量比更多但也存在另一种成分的相的状态，所谓“相分离”，是指具有有机半导体、树脂(C)的任一种单独存在的相的状态。
如此，偏向存在与相分离的成分质量比的程度不同，偏向存在的程度变高则会成为相分离。其边界在学术上并未特别明确地规定，但在形成有机半导体或树脂(C)的任一种以99％以上的质量比存在的相时，在本申请中规定为“相分离”状态。因此，本发明中，在提及偏向存在时，只要无特别说明，则有时包括相分离。
有机半导体层中，关于树脂(C)是否偏向存在或发生相分离，可并用蚀刻用离子束，通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)对有机半导体层进行元素映射测定而确认。
另外，测定后述的表面能量，根据表面能量接近有机半导体与树脂(C)的哪一种的值，也可类推哪一种更多地存在于有机半导体的表面上。
可认为树脂(C)具有疏水性较高的上述基团，表面能量变小，其结果与有机半导体的相容性降低，与有机半导体发生偏向存在或相分离。
此时，相对于有机半导体，表面能量较小的树脂(C)在涂布层中厚度方向上，通常在表面(空气)侧偏向存在或发生相分离。
另外，表面能量可利用水及有机溶剂(主要使用甘油或二碘甲烷)这两者来测定包含树脂(C)的膜的接触角，并代入下述Owens式中，由此利用公知的方法而求出(下述为有机溶剂中使用甘油(gly)的情况)。
Owens式
1+cosθH2O＝2√[γS d(√γH2O d/γH2O,V)]+2√[γS h(√γH2O h/γH2O,V)]
1+cosθgly＝2√[γS d(√γgly d/γgly,V)]+2√[γS h(√γgly h/γgly,V)]
在此，若代入γH2O d＝21.8、γgly d＝37.0、γH2O h＝51.0、γgly h＝26.4、γH2O,V＝72.8、γgly,V＝63.4的文献测定值后，对θH2O代入水的接触角的测定值、对θgly代入甘油的接触角的测定值，则能够分别求出表面能量的分散力成分γS d、极性成分γS h，且能够求出其和γS Vh＝γS d+γS h作为表面能量(mNm-1)。
为了使树脂(C)与有机半导体偏向存在或发生相分离，优选树脂(C)的表面能量为30mNm-1以下，更优选为1mNm-1～30mNm-1，进一步优选为5mNm-1～27mNm-1，尤其优选为10mNm-1～25mNm-1。若树脂(C)的表面能量较小，则与有机半导体的偏向存在或相分离变快。另一方面，从形成有机半导体层的涂布液的涂布性及所成膜的有机半导体层的膜性优异的方面考虑，树脂(C)的表面能量的下限优选为上述值。
树脂(C)只要具有上述基团即可，从容易发生相对于有机半导体的偏向存在或相分离的方面考虑，优选含有后述的通式(C-Ia)～通式(C-Id)的任一个所表示的重复单元。
并且，树脂(C)所具有的上述基团优选为含氟原子的基团及含硅原子的基团的至少一个，更优选为含氟原子的基团。即，在树脂(C)具有后述的通式(C-Ia)～通式(C-Id)所表示的重复单元的情况下，优选W3～W6的至少一个为含氟原子的基团及含硅原子的基团的至少一个，更优选为含氟原子的基团。
在有机半导体层中，有机半导体与树脂(C)偏向存在或发生相分离的方式，只要在有机半导体层的厚度方向上偏向存在或发生相分离，则并无特别限定。有机半导体或树脂(C)的任一种可在有机半导体层的厚度方向(深度方向、基板6的方向)上偏向存在或发生相分离。
如图1(A)所示，优选在有机半导体层中，有机半导体偏向存在于栅极绝缘层侧，树脂(C)偏向存在于栅极绝缘层的相反侧。由此，可在栅极绝缘层与有机半导体层的界面上确保电荷迁移通道，显示出更高的载流子迁移率。
在该情况下，进一步优选有机半导体在有机半导体层的厚度方向上偏向存在或发生相分离，树脂(C)在表面侧偏向存在或发生相分离。
此时，本发明的OTFT成为在栅极绝缘膜上设有有机半导体层的底部栅极方式。
并且，本发明的OTFT优选为与有机半导体层的下表面接触而设有源极电极及漏极电极的底部接触方式。由此，容易从源极电极将载流子注入至有机半导体层中，并且所注入的载流子容易流向漏极电极而阈值电压降低。
尤其，若本发明的OTFT为底部栅极-底部接触方式(图1(A))，则在有机半导体层中确保电荷迁移通道的基础上，可利用树脂(C)偏向存在的区域1A来保护有机半导体层、尤其是有机半导体偏向存在的区域1B的表面，由此可使载流子迁移率、载流子迁移率的维持率(耐久性)的提高效果进一步增大。而且，阈值电压的降低效果也优异。
[基板]
基板只要可支撑OTFT及制作于其上的显示面板等即可。基板只要在表面具有绝缘性、为片材状且表面平坦，则并无特别限定。
也可使用无机材料作为基板的材料。作为包含无机材料的基板，例如可列举：钠钙玻璃、石英玻璃等各种玻璃基板、或在表面上形成有绝缘膜的各种玻璃基板、在表面上形成有绝缘膜的石英基板、在表面上形成有绝缘膜的硅基板、蓝宝石基板、包含不锈钢、铝、镍等各种合金或各种金属的金属基板、金属箔、纸等。
在基板是由不锈片材、铝箔、铜箔或硅晶圆等导电性或半导体性的材料形成的情况下，通常在表面上涂布或层叠绝缘性的高分子材料或金属氧化物等而使用。
并且，也可使用有机材料作为基板的材料。例如可列举：由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)或聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙基醚酮、聚烯烃、聚环烯烃中所例示的有机聚合物构成的具有挠性的塑胶基板(也称为塑胶膜、塑胶片材)。并且，也可列举由云母形成的基板。
若使用这种具有挠性的塑胶基板等，则例如可对具有曲面形状的显示器装置或电子设备组入OTFT或实现一体化。
关于形成基板的有机材料，从在其他层的层叠时或加热时不易软化的方面考虑，优选玻璃化转变点较高，优选玻璃化转变点为40℃以上。并且，从不易因制造时的热处理而引起尺寸变化，且晶体管性能的稳定性优异的方面考虑，优选线膨胀系数较小。例如，优选为线膨胀系数为25×10-5cm/cm·℃以下的材料，进一步优选为10×10-5cm/cm·℃以下的材料。
并且，构成基板的有机材料优选为对制作OTFT时所使用的溶剂具有耐性的材料，并且，优选为与栅极绝缘层及电极的粘附性优异的材料。
而且，也优选使用阻气性较高的包含有机聚合物的塑胶基板。
也优选在基板的至少单面上设置致密的硅氧化膜等，或者蒸镀或层叠无机材料。
作为基板除了上述以外，也可列举导电性基板(包含金或铝等金属的基板、包含高取向性石墨的基板、不锈钢制基板等)。
在基板上，也可形成用于改善粘附性或平坦性的缓冲层、用于提高阻气性的阻挡膜等功能性膜，并且也可在表面上形成易粘接层等表面处理层，也可实施电晕处理、等离子体处理、UV/臭氧处理等表面处理。
基板的厚度优选为10mm以下，进一步优选为2mm以下，尤其优选为1mm以下。并且，另一方面，优选为0.01mm以上，进一步优选为0.05mm以上。尤其在塑胶基板的情况下，厚度优选为0.05mm～0.1mm左右。并且，包含无机材料的基板的情况下，厚度优选为0.1mm～10mm左右。
[栅极电极]
栅极电极可使用作为OTFT的栅极电极而使用的现有公知的电极。作为构成栅极电极的导电性材料(也称为电极材料)并无特别限定。例如可列举：铂、金、银、铝、铬、镍、铜、钼、钛、镁、钙、钡、钠、钯、铁、锰等金属；InO2、SnO2、銦-锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)等导电性金属氧化物；聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)等导电性高分子；添加有盐酸、硫酸、磺酸等酸，PF6、AsF5、FeCl3等路易斯酸，碘等卤素原子，钠、钾等金属原子等掺杂剂的上述导电性高分子；以及分散有碳黑、石墨粉、金属微粒子等的导电性复合材料等。这些材料可仅使用一种，也可以以任意的组合及比率并用两种以上。
并且，栅极电极可为包含上述导电性材料的一层，也可层叠两层以上。
对栅极电极的形成方法并无限制。例如可列举：将通过真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD)、化学蒸镀法(CVD)、溅射法、印刷法(涂布法)、转印法、溶胶凝胶法、电镀法等所形成的膜根据需要以所期望的形状进行图案形成的方法。
涂布法中，制备上述材料的溶液、浆料(paste)或分散液并进行涂布，通过干燥、煅烧、光固化或老化(aging)等而形成膜，或可直接形成电极。
并且，喷墨印刷、网版印刷、(反转)胶版印刷(offset printing)、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、热转印印刷、微接触印刷法等可进行所期望的图案形成，在工序的简化、成本降低、高速化的方面上优选。
在采用旋涂法、模涂法、微凹版涂布法、浸涂法的情况下，也可与下述光刻法等组合来进行图案形成。
作为光刻法，例如可列举：将光致抗蚀剂的图案形成、与利用蚀刻液的湿式蚀刻或利用反应性等离子体的干式蚀刻等蚀刻或剥离(lift-off)法等组合的方法等。
作为其他图案形成方法，也可列举：对上述材料照射激光或电子束等能量线，进行研磨或使材料的导电性变化的方法。
而且也可列举：使印刷于基板以外的支撑体上的栅极电极用组合物转印至基板等基底层上的方法。
栅极电极的厚度为任意，但优选为1nm以上，尤其优选为10nm以上。并且，优选为500nm以下，尤其优选为200nm以下。
[栅极绝缘层]
栅极绝缘层只要是具有绝缘性的层则并无特别限定，可为单层也可为多层。
栅极绝缘层优选由绝缘性的材料形成，作为绝缘性的材料例如可优选列举有机高分子、无机氧化物等。
有机高分子及无机氧化物等只要具有绝缘性则并无特别限定，优选为可形成薄膜、例如厚度1μm以下的薄膜的材料。
有机高分子及无机氧化物分别可使用1种，也可并用2种以上，并且，也可将有机高分子与无机氧化物并用。
作为有机高分子并无特别限定，例如可列举：聚乙烯基苯酚、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯为代表的聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、CYTOP(注册商标)为代表的环状氟烷基聚合物、聚环烯烃、聚酯、聚醚砜、聚醚酮、聚酰亚胺、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为代表的聚有机硅氧烷、聚倍半硅氧烷或丁二烯橡胶等。并且，除了上述以外，也可列举：苯酚树脂、酚醛清漆树脂、肉桂酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚对二甲苯树脂等热固化性树脂。
有机高分子也可与具有烷氧基甲硅烷基或乙烯基、丙烯酰氧基、环氧基、羟甲基等反应性取代基的化合物并用。
在由有机高分子形成栅极绝缘层的情况下，以增大栅极绝缘层的耐溶剂性或绝缘耐性的目的等，也优选使有机高分子交联、固化。交联优选通过使用光、热或这两者来产生酸或自由基而进行。
在通过自由基进行交联的情况下，作为通过光或热而产生自由基的自由基产生剂，例如可优选使用：日本特开2013-214649号公报的[0182]～[0186]中记载的热聚合引发剂(H1)及光聚合引发剂(H2)、日本特开2011-186069号公报的[0046]～[0051]中记载的光自由基产生剂、日本特开2010-285518号公报的[0042]～[0056]中记载的光自由基聚合引发剂等，优选将这些内容编入本说明书中。
并且，也优选使用日本特开2013-214649号公报的[0167]～[0177]中记载的“数均分子量(Mn)为140～5,000、具有交联性官能团、且不具有氟原子的化合物(G)”，这些内容优选编入本说明书中。
在通过酸而交联的情况下，作为通过光而产生酸的光酸产生剂，例如可优选使用：日本特开2010-285518号公报的[0033]～[0034]中记载的光阳离子聚合引发剂、日本特开2012-163946号公报的[0120]～[0136]中记载的酸产生剂、尤其是锍盐、碘鎓盐等，优选将这些内容编入本说明书中。
作为通过热而产生酸的热酸产生剂(催化剂)，例如可优选使用：日本特开2010-285518号公报的[0035]～[0038]中记载的热阳离子聚合引发剂、尤其是鎓盐等，或日本特开2005-354012号公报的[0034]～[0035]中记载的催化剂、尤其是磺酸类及磺酸胺盐等，优选将这些内容编入本说明书中。
并且，也优选使用日本特开2005-354012号公报的[0032]～[0033]中记载的交联剂、尤其是二官能以上的环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、日本特开2006-303465号公报的[0046]～[0062]中记载的交联剂、尤其是以具有2个以上的交联基且交联基的至少一个为羟甲基或NH基为特征的化合物、及日本特开2012-163946号公报的[0137]～[0145]中记载的在分子内具有2个以上的羟基甲基或烷氧基甲基的化合物，这些内容优选编入本说明书中。
作为由有机高分子来形成栅极绝缘层的方法，例如可列举：涂敷有机高分子并使其固化的方法。涂敷方法并无特别限定，可列举上述各印刷法。其中，优选为微凹版涂布法、浸涂法、网版涂布印刷、模涂法或旋涂法等湿式涂布法。
作为上述无机氧化物，并无特别限定，例如可列举：氧化硅、氮化硅(SiNY)、氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化铝、氧化铌、氧化锆、氧化铜、氧化镍等氧化物，并且可列举：如SrTiO3、CaTiO3、BaTiO3、MgTiO3、SrNb2O6的钙钛矿(perovskite)，或这些的复合氧化物或混合物等。在此，作为氧化硅，除了氧化硅(SiOX)以外，包含BPSG(Boron Phosphorus SiliconGlass)、PSG(Phosphorus Silicon Glass)、BSG(Boron Silicon Glass)、AsSG(掺As的二氧化硅玻璃)、PbSG(Lead Silicon Glass)、氮氧化硅(SiON)、SOG(旋涂玻璃)、低介电常数SiO2系材料(例如聚芳基醚、环全氟碳聚合物及苯并环丁烯、环状氟树脂、聚四氟乙烯、氟化芳基醚、氟化聚酰亚胺、非晶质碳、有机SOG)。
作为由无机氧化物来形成栅极绝缘层的方法，例如可使用真空蒸镀法、溅射法、离子镀或CVD法等真空成膜法，并且，也可在成膜中利用使用了任意气体的等离子体或离子枪、自由基枪等进行辅助(asist)。
并且，也可通过以下方式来形成栅极绝缘层：使与各金属氧化物对应的前体、具体而言氯化物、溴化物等金属卤化物或金属烷氧化物、金属氢氧化物等，在醇或水中与盐酸、硫酸、硝酸等酸或氢氧化钠、氢氧化钾等碱反应而进行水解。在使用这种溶液系的工艺的情况下，可使用上述湿式涂布法。
除了上述方法以外，栅极绝缘层也可通过将剥离法、溶胶-凝胶法、电沉积法及荫罩(shadow mask)法的任一种根据需要与图案形成法组合的方法而设置。
栅极绝缘层也可实施电晕处理、等离子体处理、UV/臭氧处理等表面处理，此时，优选不使由处理所得的表面粗糙度变粗糙。优选栅极绝缘层表面的算术平均粗糙度Ra或均方根粗糙度RMS为0.5nm以下。
[自组织化单分子膜层(SAM)]
在栅极绝缘层上，也可形成自组织化单分子膜层。
作为形成自组织化单分子膜层的化合物，只要是进行自组织化的化合物，则并无特别限定，例如作为进行自组织化的化合物，可使用下述式1S所表示的一种以上的化合物。
式1S：R1S-XS
式1S中，R1S表示烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基或杂环基(噻吩基、吡咯基、吡啶基、芴基等)的任一个。
XS表示吸附性取代基或反应性取代基，具体而言，表示-SiX4X5X6基(X4表示卤化物基或烷氧基，X5、X6分别独立地表示卤化物基、烷氧基、烷基、芳基。X4、X5、X6优选为分别相同，更优选为氯基、甲氧基、乙氧基)、膦酸基(-PO3H2)、次膦酸基(-PRO2H，R为烷基)、磷酸基、亚磷酸基、氨基、卤化物基、羧基、磺酸基、硼酸基(-B(OH)2)、羟基、硫醇基、乙炔基、乙烯基、硝基或氰基的任一个。
R1S优选不分支，例如优选为直链状的正烷(n-烷基)基、或三个苯基串联配置而成的ter-苯基、或如在苯基的对位的两侧配置有正烷基的结构。并且，在烷基链中可具有醚键，也可具有碳-碳的双键或三键。
自组织化单分子膜层是通过以下方式而形成于栅极绝缘层上：吸附性取代基或反应性取代基XS与对应的栅极绝缘层表面的反应性部位(例如-OH基)相互作用、吸附或反应而形成键。通过更致密地填充分子，自组织化单分子膜层的表面形成更平滑且表面能量较低的表面，因此上述式1S所表示的化合物优选为主骨架为直线状，且分子长一致。
作为式1S所表示的化合物的尤其优选例，具体而言，例如可列举：甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、辛基三氯硅烷、癸基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷等烷基三氯硅烷化合物、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷等烷基三烷氧基硅烷化合物、烷基膦酸、芳基膦酸、烷基羧酸、烷基硼酸基、芳基硼酸基、烷基硫醇基、芳基硫醇基等。
自组织化单分子膜层可使用以下方法来形成：将上述化合物在真空下蒸镀于栅极绝缘层的方法、在上述化合物的溶液中浸渍栅极绝缘层的方法、Langmuir-Blodgett法等。并且，例如通过利用将烷基氯硅烷化合物或烷基烷氧基硅烷化合物以1质量％～10质量％溶解于有机溶剂中而成的溶液对栅极绝缘层进行处理，从而可形成自组织化单分子膜层。本发明中，形成自组织化单分子膜层的方法并不限于这些。
例如，作为获得更致密的自组织化单分子膜层的优选方法，可列举：Langmuir 19，1159(2003)及J.Phys.Chem.B 110，21101(2006)等中记载的方法。
具体而言，使栅极绝缘层浸渍于分散上述化合物的挥发性较高的脱水溶剂中而形成膜，取出栅极绝缘层，根据需要进行退火等上述化合物与栅极绝缘层的反应工序后，利用脱水溶剂进行冲洗，然后加以干燥，可形成自组织化单分子膜层。
作为脱水溶剂并无特别限定，例如可将氯仿、三氯乙烯、苯甲醚、二乙醚、己烷、甲苯等单独或混合使用。
而且，优选通过干燥气氛中或干燥气体的喷吹而使膜干燥。干燥气体中，优选使用氮气等惰性气体。通过使用这种自组织化单分子膜层的制造方法，形成致密且并无凝聚或缺损的自组织化单分子膜层，因此能够将自组织化单分子膜层的表面粗糙度抑制为0.3nm以下。
[有机半导体层]
有机半导体层为显示出半导体性且可蓄积载流子的层。
有机半导体层只要是含有有机半导体及树脂(C)的层即可，如上所述，优选有机半导体与树脂(C)在有机半导体层的厚度方向上彼此偏向存在。
作为有机半导体并无特别限定，可列举有机聚合物及其衍生物、低分子化合物等。
本发明中，低分子化合物是指有机聚合物及其衍生物以外的化合物。即，是指不具有重复单元的化合物。低分子化合物只要是这种化合物，则分子量并无特别限定。低分子化合物的分子量优选为300～2000，进一步优选为400～1000。
作为低分子化合物，可列举稠合多环芳香族化合物。例如可列举：萘、并五苯(2,3,6,7-二苯并蒽)、并六苯、并七苯、二苯并五苯、四苯并五苯等并苯(acene)，双噻吩蒽(anthradithiophene)、芘、苯并芘、二苯并芘、屈(chrysene)、苝、六苯并苯(coronene)、三萘嵌二苯(terrylene)、卵苯(ovalene)、四萘嵌三苯(quaterrylene)、循环蒽(circumanthracene)，及这些碳原子的一部分经N、S、O等原子取代的衍生物或键合于上述碳原子的至少一个氢原子经羰基等官能团取代的衍生物(包含迫呫吨并呫吨(peri-xanthenoxanthene)及其衍生物的二氧杂蒽嵌蒽(dioxa anthanthrene)系化合物、三苯并二噁嗪(triphenodioxazine)、三苯并二噻嗪(triphenodithiazine)、并六苯-6,15-醌等)，以及上述氢原子经其他官能团取代的衍生物。
并且也可列举：以铜酞菁为代表的金属酞菁，四硫并环戊二烯(tetrathiapentalene)及其衍生物，萘-1,4,5,8-四羧酸二酰亚胺、N,N’-双(4-三氟甲基苄基)萘-1,4,5,8-四羧酸二酰亚胺、N,N’-双(1H,1H-全氟辛基)、N,N’-双(1H,1H-全氟丁基)、N,N’-二辛基萘-1,4,5,8-四羧酸二酰亚胺衍生物、萘-2,3,6,7-四羧酸二酰亚胺等萘四羧酸二酰亚胺，蒽-2,3,6,7-四羧酸二酰亚胺等蒽四羧酸二酰亚胺等稠环四羧酸二酰亚胺，C60、C70、C76、C78、C84等富勒烯及这些的衍生物，SWNT(Single-wall nanotubes)等碳奈米管，部花青染料、半菁染料等染料及这些的衍生物等。
进一步可列举：聚蒽、三亚苯(triphenylene)、喹吖啶酮。
并且，作为低分子化合物，例如可例示：4,4’-联苯二硫醇(BPDT)、4,4’-二异氰基联苯、4,4’-二异氰基-对联三苯、2,5-双(5’-硫代乙酰基-2’-苯硫基)噻吩、2,5-双(5’-硫代乙酰氧基-2’-苯硫基)噻吩、4,4’-二异氰基苯基、联苯胺(联苯-4,4’-二胺)、TCNQ(四氰基醌二甲烷)、四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物、四硫富瓦烯(TTF)-TCNQ络合物、双亚乙基四硫富瓦烯(BEDTTTF)-高氯酸络合物、BEDTTTF-碘络合物、TCNQ-碘络合物为代表的电荷迁移络合物，联苯-4,4’-二羧酸、1,4-二(4-苯硫基乙炔基)-2-乙基苯、1,4-二(4-异氰基苯基乙炔基)-2-乙基苯、1,4-二(4-苯硫基乙炔基)-2-乙基苯(1,4-di(4-thiophenylethynyl)-2-ethyl benzene)、2,2”-二羟基-1,1’:4’,1”-联三苯、4,4’-联苯二乙醛(4,4’-biphenyldiethanal)、4,4’-联苯二醇、4,4’-联苯二异氰酸酯、1,4-二乙炔基苯(1,4-diacetylenyl benzene)、二乙基联苯-4,4’-二羧酸酯、苯并[1,2-c；3,4-c’；5,6-c”]三[1,2]二硫醇-1,4,7-三硫酮、α-六噻吩(α-sexithiophene)、四硫杂并四苯(tetrathiatetracene)、四硒杂并四苯(tetraselenotetracene)、四碲并四苯(tetratellurtetracene)、聚(3-烷基噻吩)、聚(3-噻吩-β-乙磺酸)、聚(N-烷基吡咯)、聚(3-烷基吡咯)、聚(3,4-二烷基吡咯)、聚(2,2’-噻吩基吡咯)、聚(二苯并噻吩硫醚)。
从容易与树脂(C)偏向存在的方面考虑，有机半导体优选低分子化合物，其中优选稠合多环芳香族化合物。若将稠合多环芳香族化合物与树脂(C)并用，则载流子迁移率及耐久性的提高效果高，而且也显示出优异的阈值电压的降低效果。
稠合多环芳香族化合物优选式(A1)～式(A4)的任一个所表示的并苯及下述通式(C)～通式(T)的任一个所表示的化合物，从容易与树脂(C)偏向存在的方面考虑，更优选下述通式(C)～通式(T)的任一个所表示的化合物。
作为稠合多环芳香族化合物而优选的并苯为下述式(A1)或式(A2)所表示的化合物。
[化学式4]
式中，RA1～RA6、XA1及XA2表示氢原子或取代基。
ZA1及ZA2表示S、O、Se或Te。
nA1及nA2表示0～3的整数。其中，nA1及nA2不同时为0。
作为RA1～RA6、XA1及XA2各自所表示的取代基，并无特别限定，可列举：烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、叔戊基、己基、辛基、叔辛基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等)、环烷基(例如环戊基、环己基等)、烯基(例如乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基、异丙烯基等)、炔基(例如乙炔基、炔丙基等)、芳香族烃基(也称为芳香族碳环基、芳基等，例如苯基、对氯苯基、均三甲苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基、薁基、苊基、芴基、菲基、茚基、芘基、联苯基等)、芳香族杂环基(也称为杂芳基，例如吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、苯并咪唑基、吡唑基、吡嗪基、三唑基(例如1,2,4-三唑-1-基、1,2,3-三唑-1-基等)、噁唑基、苯并噁唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、呋吖基(furazanyl)、噻吩基、喹啉基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、咔啉基、二氮杂咔唑基(表示构成咔啉基的咔啉环的一个碳原子经氮原子取代而成的基团)、喹喔啉基、噠嗪基、三嗪基、喹唑啉基、酞嗪基等)、杂环基(也称为杂芳基环基等，例如吡咯烷基、咪唑烷基、吗啉基、噁唑烷基(oxazolidyl)等)、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、十二烷氧基等)、环烷氧基(例如环戊氧基、环己氧基等)、芳氧基(例如苯氧基、萘氧基等)、烷硫基(例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、戊硫基、己硫基、辛硫基、十二烷硫基等)、环烷硫基(例如环戊硫基、环己硫基等)、芳硫基(例如苯硫基、萘硫基等)、烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丁氧基羰基、辛氧基羰基、十二烷氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如苯氧基羰基、萘氧基羰基等)、氨磺酰基(例如氨基磺酰基、甲基氨基磺酰基、二甲基氨基磺酰基、丁基氨基磺酰基、己基氨基磺酰基、环己基氨基磺酰基、辛基氨基磺酰基、十二烷基氨基磺酰基、苯基氨基磺酰基、萘基氨基磺酰基、2-吡啶基氨基磺酰基等)、酰基(例如乙酰基、乙基羰基、丙基羰基、戊基羰基、环己基羰基、辛基羰基、2-乙基己基羰基、十二烷基羰基、苯基羰基、萘基羰基、吡啶基羰基等)、酰氧基(例如乙酰氧基、乙基羰氧基、丁基羰氧基、辛基羰氧基、十二烷基羰氧基、苯基羰氧基等)、酰胺基(例如甲基羰基氨基、乙基羰基氨基、二甲基羰基氨基、丙基羰基氨基、戊基羰基氨基、环己基羰基氨基、2-乙基己基羰基氨基、辛基羰基氨基、十二烷基羰基氨基、苯基羰基氨基、萘基羰基氨基等)、氨基甲酰基(例如氨基羰基、甲基氨基羰基、二甲基氨基羰基、丙基氨基羰基、戊基氨基羰基、环己基氨基羰基、辛基氨基羰基、2-乙基己基氨基羰基、十二烷基氨基羰基、苯基氨基羰基、萘基氨基羰基、2-吡啶基氨基羰基等)、脲基(例如甲基脲基、乙基脲基、戊基脲基、环己基脲基、辛基脲基、十二烷基脲基、苯基脲基、萘基脲基、2-吡啶基氨基脲基等)、亚磺酰基(例如甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、丁基亚磺酰基、环己基亚磺酰基、2-乙基己基亚磺酰基、十二烷基亚磺酰基、苯基亚磺酰基、萘基亚磺酰基、2-吡啶基亚磺酰基等)、烷基磺酰基(例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、丁基磺酰基、环己基磺酰基、2-乙基己基磺酰基、十二烷基磺酰基等)、芳基磺酰基(苯基磺酰基、萘基磺酰基、2-吡啶基磺酰基等)、氨基(例如氨基、乙基氨基、二甲基氨基、丁基氨基、环戊基氨基、2-乙基己基氨基、十二烷基氨基、苯氨基、萘基氨基、2-吡啶基氨基等)、卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子等)、氟化烃基(例如氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、五氟苯基等)、氰基、硝基、羟基、巯基、甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、苯基二乙基甲硅烷基等)、下述通式(SG1)所表示的基团(其中，XA为Ge或Sn)等。
这些取代基也可进一步具有多个取代基。作为可具有多个的取代基可列举上述RA1～RA6所表示的取代基。
上述并苯中，更优选为下述式(A3)或式(A4)所表示的并苯。
[化学式5]
式中，RA7、RA8、XA1及XA2表示氢原子或取代基。RA7、RA8、XA1及XA2可相同也可不同。RA7及RA8所表示的取代基优选为上述中作为可用作式(A1)及(A2)的RA1～RA6的取代基而列举的基团。
ZA1及ZA2表示S、O、Se或Te。
nA1及nA2表示0～3的整数。其中，nA1与nA2不同时为0。
式(A3)或式(A4)中，RA7及RA8优选为由下述式(SG1)所表示的基团。
[化学式6]
式中，RA9～RA11表示取代基。XA表示Si、Ge或Sn。RA9～RA11所表示的取代基优选为上文中作为可用作式(A1)及(A2)的RA1～RA6的取代基而列举的基团。
以下示出式(A1)～式(A4)所表示的并苯或并苯衍生物的具体例，但并不限定于这些。
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
作为稠合多环芳香族化合物，进一步也优选为下述通式(C)～通式(T)所表示的化合物。
[化学式11]
通式(C)中，AC1、AC2表示氧原子、硫原子或硒原子。优选AC1、AC2均表示氧原子、硫原子，更优选表示硫原子。RC1～RC6表示氢原子或取代基。RC1～RC6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(D)中，XD1及XD2表示NRD9、氧原子或硫原子。AD1表示CRD7或氮原子，AD2表示CRD8或氮原子，RD9表示氢原子、烷基、烯基、炔基或酰基。RD1～RD8表示氢原子或取代基，RD1～RD8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(E)中，XE1及XE2表示氧原子、硫原子或NRE7。AE1及AE2表示CRE8或氮原子。RE1～RE8表示氢原子或取代基。RE1～RE8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(F)中，XF1及XF2表示氧原子、硫原子或硒原子。优选XF1及XF2表示氧原子、硫原子，更优选表示硫原子。RF1～RF10、RFa及RFb表示氢原子或取代基。RF1～RF10、RFa及RFb中的至少一个为通式(W)所表示的取代基。p及q表示0～2的整数。
通式(G)中，XG1及XG2表示NRG9、氧原子或硫原子。AG1表示CRG7或氮原子。AG2表示CRG8或氮原子。RG9表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基。RG1～RG8表示氢原子或取代基。RG1～RG8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(H)中，XH1～XH4表示NRH7、氧原子或硫原子。XH1～XH4优选表示硫原子。RH7表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基。RH1～RH6表示氢原子或取代基。RH1～RH6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(J)中，XJ1及XJ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRJ9。XJ3及XJ4表示氧原子、硫原子或硒原子。XJ1、XJ2、XJ3及XJ4优选表示硫原子。RJ1～RJ9表示氢原子或取代基。RJ1～RJ9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(K)中，XK1及XK2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRK9。XK3及XK4表示氧原子、硫原子或硒原子。XK1、XK2、XK3及XK4优选表示硫原子。RK1～RK9表示氢原子或取代基。RK1～RK9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(L)中，XL1及XL2表示氧原子、硫原子或NRL11。XL1及XL2优选表示氧原子或硫原子。RL1～RL11表示氢原子或取代基，RL1～RL11中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(M)中，XM1及XM2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRM9。XM1及XM2优选表示硫原子。RM1～RM9表示氢原子或取代基。RM1～RM9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(N)中，XN1及XN2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRN13。XN1及XN2优选表示硫原子。RN1～RN13表示氢原子或取代基。RN1～RN13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(P)中，XP1及XP2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRP13。XP1及XP2优选表示硫原子。RP1～RP13表示氢原子或取代基。RP1～RP13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(Q)中，XQ1及XQ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRQ13。XQ1及XQ2优选表示硫原子。RQ1～RQ13表示氢原子或取代基。RQ1～RQ13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(R)中，XR1、XR2及XR3表示氧原子、硫原子、硒原子或NRR9。XR1、XR2及XR3优选表示硫原子。RR1～RR9表示氢原子或取代基。RR1～RR9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(S)中，XS1、XS2、XS3及XS4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRS7。XS1、XS2、XS3及XS4优选表示硫原子。RS1～RS7表示氢原子或取代基。RS1～RS7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
通式(T)中，XT1、XT2、XT3及XT4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRT7。XT1、XT2、XT3及XT4优选表示硫原子。RT1～RT7表示氢原子或取代基。RT1～RT7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基。
以下，对上述通式(C)～通式(T)中表示氢原子或取代基的RC1～RC6、RD1～RD8、RE1～RE8、RF1～RF10、RFa及RFb、RG1～RG8、RH1～RH6、RJ1～RJ9、RK1～RK9、RL1～RL11、RM1～RM9、RN1～RN13、RP1～RP13、RQ1～RQ13、RR1～RR9、RS1～RS7及RT1～RT7(以下称为取代基RC～取代基RT)进行说明。
作为取代基RC～取代基RT可取的取代基，可列举：卤素原子、烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等碳原子数1～40的烷基，其中包含2,6-二甲基辛基、2-癸基十四烷基、2-己基十二烷基、2-乙基辛基、2-丁基癸基、1-辛基壬基、2-辛基十四烷基、2-乙基己基、环烷基、双环烷基、三环烷基等)、烯基(包含1-戊烯基、环烯基、双环烯基等)、炔基(包含1-戊炔基、三甲基甲硅烷基乙炔基、三乙基甲硅烷基乙炔基、三异丙基甲硅烷基乙炔基、2-对丙基苯基乙炔基等)、芳基(包含苯基、萘基、对戊基苯基、3,4-二戊基苯基、对庚氧基苯基、3,4-二庚氧基苯基的碳原子数6～20的芳基等)、杂环基(也称为多元素环基(heterocyclic group)。包含2-己基呋喃基等)、氰基、羟基、硝基、酰基(包含己酰基、苯甲酰基等)、烷氧基(包含丁氧基等)、芳氧基、甲硅烷氧基、杂环氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、氨基(包含苯胺基)、酰氨基、氨基羰基氨基(包含脲基)、烷氧基羰基氨基及芳氧基羰基氨基、烷基磺酰氨基及芳基磺酰氨基、巯基、烷硫基及芳硫基(包含甲硫基、辛硫基等)、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基亚磺酰基及芳基亚磺酰基、烷基磺酰基及芳基磺酰基、烷氧基羰基及芳氧基羰基、氨基甲酰基、芳基偶氮基及杂环偶氮基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、膦酰基、甲硅烷基(二-三甲基硅烷氧基甲基丁氧基等)、肼基、脲基、硼酸根基(-B(OH)2)、磷酸基(-OPO(OH)2)、硫酸根基(-OSO3H)、其他公知的取代基。
这些取代基也可以进一步具有上述取代基。
这些之中，作为取代基RC～取代基RT可取的取代基，优选为烷基、芳基、烯基、炔基、杂环基、烷氧基、烷硫基、后述通式(W)所表示的基团，更优选为碳原子数1～12的烷基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数2～12的烯基、碳原子数2～12的炔基、碳原子数1～11的烷氧基、碳原子数5～12的杂环基、碳原子数1～12的烷硫基、后述通式(W)所表示的基团，尤其优选为后述通式(W)所表示的基团。
上述RD9、RG9及RH7的烷基、烯基、炔基、酰基、芳基分别与取代基RC～取代基RT可取的取代基中说明的烷基、烯基、炔基、酰基、芳基的定义相同。
并且，杂芳基与RA1～RA6的取代基中说明的杂芳基的定义相同。
对通式(W)：-L-RW所表示的基团进行说明。
通式(W)中，L表示下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团、或2个以上(优选为2个～10个、更优选为2个～6个、进一步优选为2个或3个)的下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团。RW表示取代或未取代的烷基、氰基、乙烯基、乙炔基、氧乙烯基、氧乙烯单元的重复数v为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基、或者取代或未取代的三烷基甲硅烷基。
[化学式12]
通式(L-1)～通式(L-25)中，波线部分表示与形成上述通式(C)～通式(T)所表示的各骨架的任一个环的键合位置。另外，本说明书中，在L表示2个以上的通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团的情况下，波线部分也可以表示与形成上述通式(C)～通式(T)所表示的各骨架的任一个环的键合位置、及与通式(L-1)～通式(L-25)所表示的二价连接基团的任一个的键合位置。
*表示与Rw的键合位置或与通式(L-1)～通式(L-25)的波线部分的键合位置。
通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)～通式(L-20)中的m表示2，(L-22)中的m表示6。
通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)～通式(L-24)中的RLZ分别独立地表示氢原子或取代基，通式(L-1)及通式(L-2)中的RLZ也可以分别与和L相邻的RW键合而形成稠环。
RN表示氢原子或取代基，Rsi分别独立地表示氢原子、烷基、烯基或炔基。
其中，通式(L-17)～通式(L-21)、通式(L-23)及通式(L-24)所表示的二价连接基团更优选为下述通式(L-17A)～通式(L-21A)、通式(L-23A)及通式(L-24A)所表示的二价连接基团。
[化学式13]
在此，在取代或未取代的烷基、氧乙烯基、氧乙烯单元的重复数v为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基、或者取代或未取代的三烷基甲硅烷基存在于取代基的末端的情况下，可单独解释为通式(W)中的-RW，也可解释为通式(W)中的-L-RW。
本发明中，在主链碳原子数为N个的取代或未取代的烷基存在于取代基的末端的情况下，从取代基的末端尽可能地包含连接基团，在此基础上解释为通式(W)中的-L-RW，而并不单独解释为通式(W)中的-RW。具体而言，解释为“相当于通式(W)中的L的1个(L-1)”与“相当于通式(W)中的RW的主链碳原子数为N-1个的取代或未取代的烷基”键合而成的取代基。例如在作为碳原子数8的烷基的正辛基存在于取代基的末端的情况下，解释为2个RLZ为氢原子的1个(L-1)与碳原子数7的正庚基键合而成的取代基。并且，在通式(W)所表示的取代基为碳原子数8的烷氧基的情况下，解释为作为-O-的通式(L-4)所表示的1个连接基团、2个RLZ为氢原子的(L-1)所表示的1个连接基团、及碳原子数7的正庚基键合而成的取代基。
另一方面，本发明中，在氧乙烯基、氧乙烯单元的重复数v为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基、或者取代或未取代的三烷基甲硅烷基存在于取代基的末端的情况下，从取代基的末端尽可能地包含连接基团，在此基础上单独解释为通式(W)中的RW。例如在-(OCH2CH2)-(OCH2CH2)-(OCH2CH2)-OCH3基存在于取代基的末端的情况下，解释为氧乙烯单元的重复数v为3的低聚氧乙烯基单独的取代基。
在L形成通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的连接基团的情况下，通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团的键合数优选为2～4，更优选为2或3。
作为通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)～通式(L-24)中的取代基RLZ，可列举：作为通式(C)～通式(T)的取代基RC～取代基RT可取的取代基而例示的基团。其中，通式(L-6)中的取代基RLZ优选为烷基，在(L-6)中的RLZ为烷基的情况下，烷基的碳原子数优选为1～9，从化学稳定性、载流子传输性的观点考虑，更优选为4～9，进一步优选为5～9。在(L-6)中的RLZ为烷基的情况下，从可提高载流子迁移率的观点考虑，优选烷基为直链烷基。
作为RN可列举：作为取代基RC～取代基RT可取的取代基而例示的基团。其中，作为RN优选为氢原子或甲基。
Rsi优选为烷基。作为Rsi可取的烷基并无特别限制，但Rsi可取的烷基的优选范围在RW为甲硅烷基的情况下与甲硅烷基可取的烷基的优选范围相同。作为Rsi可取的烯基并无特别限制，优选为取代或未取代的烯基，更优选为分枝烯基，烯基的碳原子数优选为2～3。作为Rsi可取的炔基并无特别限制，优选为取代或未取代的炔基，更优选为分枝炔基，炔基的碳原子数优选为2～3。
L优选为通式(L-1)～通式(L-5)、通式(L-13)、通式(L-17)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团，或者2个以上的通式(L-1)～通式(L-5)、通式(L-13)、通式(L-17)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团，更优选为通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-13)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团，或者2个以上的通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-13)或通式(L-18)所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团，尤其优选为通式(L-1)、(L-3)、(L-13)或(L-18)所表示的二价连接基团，或者通式(L-3)、通式(L-13)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团与通式(L-1)所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团。通式(L-3)、通式(L-13)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团与通式(L-1)所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团优选通式(L-1)所表示的二价连接基团键合于RW侧。
从化学稳定性、载流子传输性的观点考虑，尤其优选为包含通式(L-1)所表示的二价连接基团的二价连接基团，更尤其优选为通式(L-1)所表示的二价连接基团，进一步更尤其优选L为通式(L-18)及通式(L-1)所表示的二价连接基团，且经由(L-1)而与RW键合，RW为取代或未取代的烷基，进一步更尤其优选L为通式(L-18A)及通式(L-1)所表示的二价连接基团，且经由(L-1)而与RW键合，RW为取代或未取代的烷基。
通式(W)中，RW优选为取代或未取代的烷基。通式(W)中，在与RW相邻的L为通式(L-1)所表示的二价连接基团的情况下，RW优选为取代或未取代的烷基、氧乙烯基、氧乙烯单元的重复数为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基，更优选为取代或未取代的烷基。
通式(W)中，在与RW相邻的L为通式(L-2)及通式(L-4)～通式(L-25)所表示的二价连接基团的情况下，RW更优选为取代或未取代的烷基。
通式(W)中，在与RW相邻的L为通式(L-3)所表示的二价连接基团的情况下，RW优选为取代或未取代的烷基、取代或未取代的甲硅烷基。
在RW为取代或未取代的烷基的情况下，碳原子数优选为4～17，从化学稳定性、载流子传输性的观点考虑，更优选为6～14，进一步优选为6～12。从分子的直线性得到提高，且可提高载流子迁移率的观点考虑，优选RW为上述范围的长链烷基，尤其优选为长链的直链烷基。
在RW表示烷基的情况下，可为直链烷基，也可为分枝烷基，也可为环状烷基，从分子的直线性得到提高，且可提高载流子迁移率的观点考虑，优选为直链烷基。
这些之中，作为通式(W)中的RW与L的组合，从提高载流子迁移率的观点考虑，优选通式(C)～通式(T)的L为通式(L-1)所表示的二价连接基团，且RW为直链的碳原子数4～17的烷基；或者L为通式(L-3)、通式(L-13)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团与通式(L-1)所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团，且RW为直链的烷基。
在L为通式(L-1)所表示的二价连接基团，且RW为直链的碳原子数4～17的烷基的情况下，从提高载流子迁移率的观点考虑，更优选RW为直链的碳原子数6～14的烷基，尤其优选为直链的碳原子数6～12的烷基。
在L为通式(L-3)、通式(L-13)或通式(L-18)的任一个所表示的二价连接基团与通式(L-1)所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团，且RW为直链的烷基的情况下，更优选RW为直链的碳原子数4～17的烷基，从化学稳定性、载流子传输性的观点考虑，更优选为直链的碳原子数6～14的烷基，从提高载流子迁移率的观点考虑，尤其优选为直链的碳原子数6～12的烷基。
另一方面，从提高在有机溶剂中的溶解度的观点考虑，RW优选为分枝烷基。
作为RW为具有取代基的烷基时的取代基，可列举卤素原子等，优选为氟原子。另外，在RW为具有氟原子的烷基的情况下，烷基的氢原子可全部经氟原子取代而形成全氟烷基。其中，RW优选为未取代的烷基。
在RW为乙烯氧基或低聚乙烯氧基的情况下，所谓RW所表示的“低聚氧乙烯基”，在本说明书中是指-(OCH2CH2)vOY所表示的基团(氧乙烯单元的重复数v表示2以上的整数，末端的Y表示氢原子或取代基)。另外，低聚氧乙烯基的末端的Y为氢原子的情况下成为羟基。氧乙烯单元的重复数v优选为2～4，进一步优选为2～3。优选低聚氧乙烯基的末端的羟基被密封，即Y表示取代基。此时，优选羟基被碳原子数为1～3的烷基密封，即Y为碳原子数1～3的烷基，更优选Y为甲基或乙基，尤其优选为甲基。
在RW为硅氧烷基或低聚硅氧烷基的情况下，硅氧烷单元的重复数优选为2～4，进一步优选为2～3。并且，优选在Si原子上键合氢原子或烷基。在烷基键合于Si原子的情况下，烷基的碳原子数优选为1～3，例如优选为甲基或乙基键合。在Si原子上可键合相同的烷基，也可键合不同的烷基或氢原子。并且，构成低聚硅氧烷基的硅氧烷单元可全部相同也可不同，优选为全部相同。
在与RW相邻的L为通式(L-3)所表示的二价连接基团的情况下，也优选RW为取代或未取代的甲硅烷基。在RW为取代或未取代的甲硅烷基的情况下，其中优选RW为取代甲硅烷基。作为甲硅烷基的取代基并无特别限制，优选为取代或未取代的烷基，更优选为分枝烷基。在RW为三烷基甲硅烷基的情况下，键合于Si原子的烷基的碳原子数优选为1～3，例如优选为甲基或乙基或异丙基键合。在Si原子上可键合相同的烷基，也可键合不同的烷基。作为RW为在烷基上进一步具有取代基的三烷基甲硅烷基时的取代基，并无特别限制。
通式(W)中，L及RW中所含的碳原子数的合计优选为5～18。若L及RW中所含的碳原子数的合计为上述范围的下限值以上，则载流子迁移率变高，驱动电压变低。若L及RW中所含的碳原子数的合计为上述范围的上限值以下，则在有机溶剂中的溶解性变高。
L及RW中所含的碳原子数的合计优选为5～14，更优选为6～14，尤其优选为6～12，更尤其优选为8～12。
通式(C)～通式(T)所表示的各化合物中，从提高载流子迁移率且提高在有机溶剂中的溶解性的观点考虑，优选取代基RC～取代基RT中，通式(W)所表示的基团为1个～4个，更优选为1个或2个，尤其优选为2个。
取代基RC～取代基RT中，对通式(W)所表示的基团的位置并无特别限制。
通式(C)所表示的化合物中，优选RC1、RC2、RC3、RC6的任一个为通式(W)所表示的基团，更优选RC1与RC2两者或RC3与RC6两者为通式(W)所表示的基团。
通式(D)所表示的化合物中，优选RD6为通式(W)所表示的基团，更优选RD5与RD6两者为通式(W)所表示的基团。
通式(E)所表示的化合物中，优选RE6为通式(W)所表示的基团，更优选RE5与RE6两者为通式(W)所表示的基团。并且，在RE5及RE6为通式(W)所表示的基团以外的取代基的情况下，也优选2个RE7为通式(W)所表示的基团。
通式(F)所表示的化合物中，优选RF2、RF3、RF8及RF9中的至少一个为通式(W)所表示的取代基。
通式(G)所表示的化合物中，从提高载流子迁移率、提高在有机溶剂中的溶解性的观点考虑，优选RG5或RG6为通式(W)所表示的基团。
通式(H)所表示的化合物中，优选RH4或RH6为通式(W)所表示的基团，更优选RH4或RH6、及RH3或RH5为通式(W)所表示的基团。
通式(J)所表示的化合物中，优选RJ8为通式(W)所表示的基团，更优选RJ8与RJ4两者为通式(W)所表示的基团。
通式(K)所表示的化合物中，优选RK7为通式(W)所表示的基团，更优选RK7与RK3两者为通式(W)所表示的基团。
通式(L)所表示的化合物中，更优选RL2、RL3、RL6及RL7中的至少一个为通式(W)所表示的基团。
通式(M)所表示的化合物中，优选RM2为通式(W)所表示的基团，更优选RM2与RM6两者为通式(W)所表示的基团。
通式(N)所表示的化合物中，优选RN3为通式(W)所表示的基团，更优选RN3与RN9两者为通式(W)所表示的基团。
通式(P)所表示的化合物中，优选RP2或RP3为通式(W)所表示的基团，更优选RP2与RP8两者或RP3与RP9两者为通式(W)所表示的基团。
通式(Q)所表示的化合物中，优选RQ3为通式(W)所表示的基团，更优选RQ3与RQ9两者为通式(W)所表示的基团。
通式(R)所表示的化合物中，优选RR2为通式(W)所表示的基团，更优选RR2与RR7两者为通式(W)所表示的基团。
通式(S)所表示的化合物中，优选RS2为通式(W)所表示的基团，更优选RS2与RS5两者为通式(W)所表示的基团。
通式(T)所表示的化合物中，优选RT2为通式(W)所表示的基团，更优选RT2与RT5两者为通式(W)所表示的基团。
取代基RC～取代基RT中，通式(W)所表示的基团以外的取代基优选为0个～4个，更优选为0个～2个。
以下，以下示出通式(C)～通式(T)所表示的各化合物的具体例，但本发明中可使用的化合物不应受到这些具体例的限定性解释。
示出通式(C)所表示的化合物C的具体例。
[化学式14]
通式(C)所表示的化合物优选分子量为3000以下，更优选为2000以下，进一步优选为1000以下，尤其优选为850以下。若分子量在上述范围内，则可提高在溶剂中的溶解性。
另一方面，从薄膜的膜质稳定性的观点考虑，分子量优选为300以上，更优选为350以上，进一步优选为400以上。
示出通式(D)所表示的化合物D的具体例。
[化学式15]
[化学式16]
关于通式(D)所表示的化合物的分子量，上限与通式(C)所表示的化合物相同的情况下，可提高在溶剂中的溶解性，因而优选。另一方面，从薄膜的膜质稳定性的观点考虑，分子量优选为400以上，更优选为450以上，进一步优选为500以上。
依次示出通式(E)所表示的化合物E、通式(F)所表示的化合物F、通式(G)所表示的化合物G及通式(H)所表示的化合物H各自的具体例。
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
关于上述化合物E、化合物F、化合物G及化合物H的分子量，上限分别与通式(C)所表示的化合物C相同的情况下，可提高在溶剂中的溶解性，因而优选。另一方面，从薄膜的膜质稳定性的观点考虑，分子量的下限与通式(D)所表示的化合物相同。
示出通式(J)及通式(K)所表示的化合物J及化合物K的具体例。
[化学式23]
[化学式24]
关于上述化合物J及化合物K的分子量，上限分别与通式(C)所表示的化合物C相同的情况下，可提高在溶剂中的溶解性，因而优选。另一方面，从薄膜的膜质稳定性的观点考虑，分子量的下限与通式(D)所表示的化合物相同。
依次示出通式(L)所表示的化合物L、通式(M)所表示的化合物M、通式(N)所表示的化合物N、通式(P)所表示的化合物P及通式(Q)所表示的化合物Q各自的具体例。
[化学式25]
[化学式26]
[化学式27]
[化学式28]
[化学式29]
关于上述化合物L、化合物M、化合物N、化合物P及化合物Q的分子量，上限分别与通式(C)所表示的化合物C相同的情况下，可提高在溶剂中的溶解性，因而优选。另一方面，从薄膜的膜质稳定性的观点考虑，分子量的下限与通式(D)所表示的化合物相同。
依次示出通式(R)所表示的化合物R、通式(S)所表示的化合物S及通式(T)所表示的化合物T各自的具体例。
[化学式30]
[化学式31]
[化学式32]
关于上述化合物R、化合物S及化合物T的分子量，上限分别与通式(C)所表示的化合物C相同的情况下，可提高在溶剂中的溶解性，因而优选。另一方面，从薄膜的膜质稳定性的观点考虑，分子量的下限与通式(D)所表示的化合物相同。
作为有机聚合物及其衍生物，例如可列举：聚吡咯及其衍生物、聚二酮基吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚异苯并噻吩(polyisothianaphthene)等异苯并噻吩、聚亚噻吩亚乙烯(polythienylene vinylene)等亚噻吩亚乙烯、聚(对苯亚乙烯)、聚苯胺及其衍生物、聚乙炔、聚二乙炔、聚薁、聚芘、聚咔唑、聚硒吩、聚呋喃、聚(对亚苯基)、聚吲哚、聚噠嗪、聚碲吩(polytellurophene)、聚萘、聚乙烯基咔唑、聚苯硫醚、聚乙烯硫醚等聚合物及稠合多环芳香族化合物的聚合物等。
作为聚噻吩及其衍生物，并无特别限定，例如可列举：在聚噻吩中导入有己基的聚-3-己基噻吩(P3HT)、聚亚乙基二氧噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)等。
并且，也可列举具有与这些聚合物相同的重复单元的低聚物(例如低聚噻吩)。
并且，作为有机聚合物，可列举下述通式(C)～通式(T)所表示的化合物具有重复结构的高分子化合物。
作为这种高分子化合物可列举：通式(C)～通式(T)所表示的化合物经由至少一个以上的亚芳基、杂亚芳基(噻吩、联噻吩等)而显示出重复结构的π共轭聚合物，或通式(C)～通式(T)所表示的化合物经由侧链而键合于高分子主链的悬挂(pendant)型聚合物。作为高分子主链优选为聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚硅氧烷等，作为侧链优选为亚烷基、聚环氧乙烷基等。悬挂型聚合物的情况下，高分子主链也可为取代基RC～取代基RT的至少一个具有源自聚合性基的基团且该基团进行聚合而成的聚合物。
这些有机聚合物的重均分子量优选为3万以上，更优选为5万以上，进一步优选为10万以上。通过将重均分子量设为上述下限值以上，能够提高分子间相互作用，可获得较高的迁移率。
上述树脂(C)为优选在侧链中具有以下基团的树脂：选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数1以上且在形成烷氧基羰基的情况下为碳原子数2以上的烷基、环烷基(碳原子数3以上)、芳烷基、芳氧基羰基、经至少一个烷基取代的芳香环基及经至少一个环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团。
如上所述，树脂(C)在有机半导体层中相对于上述有机半导体而偏向存在或发生相分离。
树脂(C)只要具有一个(一种)上述基团即可。从相对于有机半导体容易偏向存在的方面考虑，优选具有2个以上的上述基团。另外，树脂(C)所具有的上述基团相对于重复单元数的合计数(摩尔％)与后述重复单元(α)的含有率相同。
树脂(C)优选含有具有选自上述组中的一个以上的基团的重复单元(以下也简称为重复单元(α))。
该树脂(C)可为包含上述重复单元(α)的均聚物的树脂，也可为包含含有重复单元(α)的共聚物的树脂。
树脂(C)所具有的基团优选为选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数为6以上的烷基、碳原子数为5以上的环烷基、芳基的碳原子数为6以上的芳氧基羰基、碳原子数为7以上的芳烷基、经至少一个碳原子数3以上的烷基取代的芳香环基及经至少一个碳原子数5以上的环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团。作为经至少一个碳原子数3以上的烷基取代的芳香环基，更优选为叔丁基苯基、二(叔丁基)苯基。
进一步优选为含氟原子的基团及含硅原子的基团的至少一个基团，尤其优选为含氟原子的基团。
含氟原子的基团并无特别限定，可列举：含氟原子的烷基、含氟原子的环烷基或含氟原子的芳基等。这些基团也可以进一步具有氟原子以外的取代基。
作为含氟原子的烷基，可列举：至少一个氢原子经氟原子取代的直链或分支烷基，可列举优选碳原子数1～10、更优选碳原子数1～4的含氟原子的烷基。
作为含氟原子的环烷基，可列举：至少一个氢原子经氟原子取代的单环或多环的环烷基。
作为含氟原子的芳基，可列举：苯基、萘基等芳基的至少一个氢原子经氟原子取代的基团。
作为含氟原子的烷基、含氟原子的环烷基及含氟原子的芳基，优选可列举下述通式(CF2)～通式(CF4)所表示的基团，但本发明并不限定于此。
[化学式33]
通式(CF2)～通式(CF4)中，R57～R68表示氢原子、氟原子或烷基(直链或分支)。其中，R57～R61的至少一个、R62～R64的至少一个及R65～R68的至少一个表示氟原子或至少一个氢原子经氟原子取代的烷基(优选为碳原子数1～4)。
R57～R61及R65～R67优选全部为氟原子。R62、R63、R64及R68优选为氟原子或至少一个氢原子经氟原子取代的烷基(优选为碳原子数1～4)，进一步优选为氟原子或碳原子数1～4的全氟烷基。R62与R63可相互连结而形成环。
作为通式(CF2)所表示的基团的具体例，可列举：对氟苯基、五氟苯基、3,5-二(三氟甲基)苯基等。
作为通式(CF3)所表示的基团的具体例，可列举：三氟甲基、1,1,1-三氟乙基、九氟丁基乙基、五氟丙基、五氟乙基、七氟丁基、六氟异丙基、七氟异丙基、六氟(2-甲基)异丙基、九氟丁基、八氟异丁基、九氟己基、九氟-叔丁基、全氟异戊基、全氟辛基、全氟(三甲基)己基、2,2,3,3-四氟环丁基、全氟环己基等，优选为1,1,1-三氟乙基、九氟丁基乙基、六氟异丙基、七氟异丙基、六氟(2-甲基)异丙基、八氟异丁基、九氟-叔丁基、全氟异戊基。
作为通式(CF4)所表示的基团的具体例例如可列举：-C(CF3)2OH、-C(C2F5)2OH、-C(CF3)(CH3)OH、-CH(CF3)OH等，优选为-C(CF3)2OH。
通式(CF2)、通式(CF3)、通式(CF4)中，优选为通式(CF2)、通式(CF3)。
作为含硅原子的基团，可列举：具有至少一个烷基甲硅烷基结构(优选为三烷基甲硅烷基)、环状硅氧烷结构的基团等。
作为上述具有至少一个烷基甲硅烷基结构或环状硅氧烷结构的基团，优选可列举下述通式(CS-1)～通式(CS-3)所表示的基团等。
[化学式34]
通式(CS-1)～通式(CS-3)中，R12～R26表示直链或分支烷基(优选为碳原子数1～20)或环烷基(优选为碳原子数3～20)。
L3～L5表示单键或二价连接基团。作为二价连接基团，可列举：选自由亚烷基、亚苯基、醚键、硫醚键、羰基、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键及脲键构成的组中的单独一种、或者包含2个以上的组合(优选为总碳原子数12以下)的基团或键。
n表示1～5的整数。n优选为2～4的整数。
从进一步提高树脂(C)的疏水性的观点考虑，作为树脂(C)所具有的烷基，可列举优选碳原子数6以上、更优选碳原子数6～20、进一步优选碳原子数6～15的直链或分支烷基，也可以进一步具有取代基(其中，不相当于含氟原子的基团及含硅原子的基团)。
作为树脂(C)所具有的环烷基可列举优选碳原子数5以上、更优选碳原子数6～20、进一步优选碳原子数6～15的环烷基，也可以进一步具有取代基(其中，不相当于含氟原子的基团及含硅原子的基团)。
作为树脂(C)所具有的芳氧基羰基的芳基，优选碳原子数为6以上，从进一步提高树脂(C)的疏水性的观点考虑，更优选为9～20，进一步优选为9～15。该芳基优选与具有氟原子的芳基中例示的基团相同。该芳氧基羰基也可以进一步具有取代基(其中，不相当于含氟原子的基团及含硅原子的基团)。
作为树脂(C)所具有的芳烷基，可列举优选碳原子数7以上、更优选碳原子数7～20、进一步优选碳原子数10～20的芳烷基。也可以进一步具有取代基(其中，不相当于含氟原子的基团及含硅原子的基团)。
作为经至少一个烷基取代的芳香环基及经至少一个环烷基取代的芳香环基中的芳香环，可列举优选碳原子数6～20、更优选碳原子数6～15的芳香环，也可具有烷基及环烷基以外的取代基(其中，不相当于含氟原子的基团及含硅原子的基团)。
从进一步提高树脂(C)的疏水性的观点考虑，作为该芳香环基所具有的烷基，可列举：优选碳原子数3以上、更优选碳原子数3～15、进一步优选碳原子数3～10的直链或分支烷基。在经至少一个烷基取代的芳香环基中，芳香环优选被1个～9个烷基(优选为碳原子数3以上)取代，更优选被1个～7个碳原子数3以上的烷基取代，进一步优选被1个～5个碳原子数3以上的烷基取代。
作为上述芳香环基所具有的环烷基，可列举：优选碳原子数5以上、更优选碳原子数5～20、进一步优选碳原子数5～15的环烷基。在经至少一个环烷基(优选为碳原子数5以上)取代的芳香环基中，芳香环优选被1个～5个碳原子数5以上的环烷基取代，更优选被1个～4个碳原子数5以上的环烷基取代，进一步优选被1个～3个碳原子数5以上的环烷基取代。
树脂(C)优选具有至少一种下述通式(C-Ia)～通式(C-Id)的任一个所表示的重复单元而作为上述重复单元(α)。
[化学式35]
上述通式中，R10及R11表示氢原子、氟原子或烷基。
烷基优选为碳原子数1～4的直链或分支的烷基，也可具有取代基，作为具有取代基的烷基，尤其可列举氟化烷基、优选为全氟烷基。R10及R11优选为氢原子或甲基。
W3表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
W4表示具有选自由氟原子、含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基及环烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
W5及W6表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
另外，W3～W6分别可具有-COO-所表示的基团，此时，优选最多为一个。
Ar11表示(r+1)价的芳香环基。
作为(r+1)价的芳香环基Ar11，r为1时的二价芳香环基也可具有取代基，例如可列举：亚苯基、甲亚苯基、亚萘基、亚蒽基等碳原子数6～18的亚芳基等。
作为r为2以上的整数时的(r+1)价的芳香环基的具体例，可优选列举：从二价芳香环基的上述的具体例中去除(r-1)个任意的氢原子而成的基团。
r表示1～10的整数。
作为W3～W6中的含氟原子的基团，与上述的含氟原子的基团中列举的基团相同。
W3～W6中的含氟原子的基团可在通式(C-Ia)～(C-Id)所表示的重复单元上，经由-COO-、Ar11、-CH2-或-O-，与选自由亚烷基、亚苯基、醚键、硫醚键、羰基、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键及亚脲基键构成的组中的基团或将这些基团的2个以上组合而成的基团，键合于通式(C-Ia)～通式(C-Id)所表示的重复单元。
作为W3～W6中的含硅原子的基团，与上述的含硅原子的基团中列举的基团相同。
W3中的碳原子数2以上的烷基与树脂(C)所具有的碳原子数2以上的烷基相同，具体例及优选基团也相同。从进一步提高树脂(C)的疏水性的观点考虑，W3、W5及W6中的烷基优选为碳原子数6以上。
W3、W5及W6中的环烷基与上述中作为树脂(C)所具有的环烷基而所述的基团相同，具体例及优选例也相同。
W3、W5及W6中的芳基及芳烷基分别与上述中作为树脂(C)所具有的芳氧基羰基的芳基、芳烷基而所述的基团相同，具体例及优选例也相同。
关于W4的烷基及环烷基分别与关于上述经至少一个烷基取代的芳香环基中的烷基、及上述经至少一个环烷基取代的芳香环基中的环烷基所说明的基团相同。
W3、W5及W6优选为含氟原子的有机基团、含硅原子的有机基团、碳原子数6以上的烷基、碳原子数5以上的环烷基、碳原子数6以上的芳基或碳原子数7以上的芳烷基，更优选为含氟原子的有机基团、含硅原子的有机基团、碳原子数6以上的烷基、碳原子数6以上的环烷基、碳原子数9以上的芳基或碳原子数10以上的芳烷基，进一步优选为含氟原子的有机基团或含硅原子的有机基团。
W4优选为氟原子、含氟原子的有机基团、含硅原子的有机基团、碳原子数3以上的烷基或碳原子数5以上的环烷基，更优选为氟原子、含氟原子的有机基团、含硅原子的有机基团、碳原子数3以上的烷基或碳原子数5以上的环烷基，进一步优选为氟原子、含氟原子的有机基团或含硅原子的有机基团。
以下示出通式(C-Ia)～通式(C-Id)的任一个所表示的重复单元的具体例，但本发明并不限定于此。
具体例中，X1表示氢原子、-CH3、-F或-CF3。
[化学式36]
[化学式37]
相对于树脂(C)的所有重复单元，重复单元(α)的含有率优选为5摩尔％～100摩尔％，更优选为10摩尔％～90摩尔％，进一步优选为10摩尔％～80摩尔％。
树脂(C)优选具有芳香环基，更优选含有具有芳香环基的重复单元。
此时，重复单元(α)可以具有芳香环基，或者树脂(C)可进一步具有重复单元(α)以外的重复单元且重复单元具有芳香环基。
重复单元(α)具有芳香环基时的重复单元(α)优选为下述通式(C-II)所表示的重复单元。
[化学式38]
上述通式中，R12表示氢原子、甲基、三氟甲基或氟原子。W7表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基、环烷基构成的组中的一个以上的有机基团。
L1表示单键或-COOL2-基。L2表示单键或亚烷基。
r表示1～5的整数。
作为W7中的含氟原子的基团及含硅原子的基团分别与上述的含氟原子的基团及含硅原子的基团中列举的基团相同。
W7中的烷基及环烷基分别与关于上述经至少一个烷基取代的芳香环基中的烷基、及上述经至少一个环烷基取代的芳香环基中的环烷基所说明的基团相同。
W7优选为三烷基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基、具有三烷基甲硅烷基的烷基、具有三烷氧基甲硅烷基的烷基、碳原子数3以上的烷基或碳原子数5以上的环烷基。
在作为W7的三烷基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基、具有三烷基甲硅烷基的烷基及具有三烷氧基甲硅烷基的烷基中，键合于硅原子的烷基或烷氧基的碳原子数优选为1～5，更优选为1～3。
并且，在作为W7的具有三烷基甲硅烷基的烷基、及具有三烷氧基甲硅烷基的烷基中，键合于三烷基甲硅烷基或三烷氧基甲硅烷基的烷基的碳原子数优选为1～5，更优选为1～3。
R12优选为氢原子或甲基。
作为L2的亚烷基优选为碳原子数1～5的亚烷基，更优选为碳原子数1～3的亚烷基。L2优选为单键。
W7优选为含氟原子的有机基团、含硅原子的有机基团、碳原子数3以上的烷基或碳原子数5以上的环烷基，尤其优选为碳原子数3以上的烷基，进一步优选为叔丁基。
以下，除了上述以外示出通式(C-II)所表示的重复单元的具体例，但本发明并不限定于这些具体例。
[化学式39]
在树脂(C)具有通式(C-II)所表示的重复单元的情况下，通式(C-II)所表示的重复单元相对于树脂(C)的所有重复单元的含有率优选为1摩尔％～100摩尔％，更优选为3摩尔％～80摩尔％，进一步优选为5摩尔％～75摩尔％。
并且，除了上述以外，作为具有芳香环基的重复单元，也优选为下述通式(II)所表示的重复单元。
[化学式40]
通式中，R51、R52及R53表示氢原子、烷基、环烷基、卤素原子、氰基或烷氧基羰基。其中，R52也可与Ar5键合而形成环，此时的R52表示单键或亚烷基。
X5表示单键、-COO-或-CONR64-，R64表示氢原子或烷基。
L5表示单键或亚烷基。
Ar5表示一价芳香环基，与R52键合而形成环的情况下表示二价芳香环基。
作为R51、R52、R53的烷基及烷氧基羰基所含的烷基，优选例举可具有取代基的、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、己基、2-乙基己基、辛基、十二烷基等碳原子数20以下的烷基，更优选列举碳原子数8以下的烷基，尤其优选列举碳原子数3以下的烷基。
作为R51、R52、R53的环烷基，可为单环型也可为多环型。优选列举：如可具有取代基的环丙基、环戊基、环己基的碳原子数3个～10个且单环型的环烷基。
作为R51、R52、R53的卤素原子，可列举氟原子、氯原子、溴原子及碘原子，尤其优选为氟原子。
一价芳香环基Ar5可具有取代基，可列举以下基团作为优选例：例如苯基、甲苯基、萘基、蒽基等碳原子数6～18的亚芳基，或者例如包含噻吩、呋喃、吡咯、苯并噻吩、苯并呋喃、苯并吡咯、三嗪、咪唑、苯并咪唑、三唑、噻二唑、噻唑等杂环的芳香环基。其中，尤其优选为苯基、萘基、联苯基。作为二价芳香环基的具体例，可优选列举：从一价芳香环基的上述的具体例中去除一个任意的氢原子而成的基团。
作为上述的烷基、环烷基、烷氧基羰基、亚烷基及一价芳香环基所具有的取代基，可列举：R51中列举的烷基，甲氧基、乙氧基、羟基乙氧基、丙氧基、羟基丙氧基及丁氧基等烷氧基，苯基等芳基。
作为X5所表示的-CONR64-(R64表示氢原子、烷基)中的R64的烷基，可列举与R51～R53的烷基相同的基团。作为X5优选为单键、-COO-、-CONH-，更优选为单键、-COO-。
作为L5中的亚烷基，优选可列举：可具有取代基的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基、亚辛基等碳原子数1个～8个的基团。
以下示出通式(II)所表示的重复单元的具体例，但并不限定于这些。
[化学式41]
树脂(C)可含有通式(II)所表示的重复单元，也可以不含有通式(II)所表示的重复单元。在含有通式(II)所表示的重复单元的情况下，通式(II)所表示的重复单元相对于树脂(C)的所有重复单元的含有率优选为1摩尔％～80摩尔％，更优选为1摩尔％～70摩尔％，进一步优选为1摩尔％～50摩尔％。
＜重复单元(β)或重复单元(γ)＞
树脂(C)可含有如下重复成分(以下也称为“重复单元(β)”。)及来源于下述通式(aa1-1)所表示的单体的至少一种重复单元(以下也称为“重复单元(γ)”。)中的至少一种，该重复成分包含至少一个含氟原子或硅原子的基团与至少一个内酯环。
(重复单元(β))
作为重复单元(β)所含的内酯环结构，更优选为具有下述式(LC1-1)～式(LC1-17)的任一个所表示的内酯结构的基团。并且，具有内酯结构的基团也可直接键合于主链上。作为优选的内酯结构，为(LC1-1)、(LC1-4)、(LC1-5)、(LC1-6)、(LC1-13)、(LC1-14)、(LC1-17)。
[化学式42]
内酯结构部分可具有取代基Rb2，也可以不具有取代基Rb2。作为优选的取代基Rb2，可列举：碳原子数1～8的烷基、碳原子数4～7的一价环烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烷氧基羰基、碳原子数6～10的芳氧基羰基、羧基、卤素原子、羟基、氰基。更优选为碳原子数1～4的烷基、氰基、碳原子数2～8的烷氧基羰基、碳原子数7～13的芳氧基羰基，进一步优选为氰基、至少一个氢原子经氟原子或硅原子取代的烷基、烷氧基羰基或芳氧基羰基，尤其优选为氰基、至少一个氢原子经氟原子取代的烷基、烷氧基羰基或芳氧基羰基。
n2表示0～4的整数。在n2为2以上时，存在多个的取代基(Rb2)可相同也可不同，并且，存在多个的取代基(Rb2)彼此也可键合而形成环。
具有内酯基的重复单元通常存在光学异构体，可使用任一种光学异构体。并且，可单独使用一种光学异构体，也可将多种光学异构体混合使用。在主要使用一种光学异构体的情况下，其光学纯度(ee)优选为90％以上，更优选为95％以上。
重复单元(β)只要是进行加成聚合、缩合聚合、加成缩合等聚合的重复单元，则并无限定，优选为具有碳-碳双键且由此进行加成聚合的重复单元。作为例子，可列举：丙烯酸酯系重复单元(也包含在α位、β位上具有取代基的系统)、苯乙烯系重复单元(也包含在α位、β位上具有取代基的系统)、乙烯醚系重复单元、降冰片烯系重复单元、马来酸衍生物(马来酸酐或其衍生物马来酰亚胺等)的重复单元等，优选为丙烯酸酯系重复单元、苯乙烯系重复单元、乙烯醚系重复单元、降冰片烯系重复单元，更优选为丙烯酸酯系重复单元、乙烯醚系重复单元、降冰片烯系重复单元，尤其优选为丙烯酸酯系重复单元。
以下示出重复单元(β)的具体例，但本发明并不限定于此。Ra表示氢原子、氟原子、甲基或三氟甲基。
[化学式43]
[化学式44]
[化学式45]
[化学式46]
[化学式47]
在树脂(C)含有重复单元(β)的情况下，相对于树脂(C)中的所有重复单元，重复单元(β)的含有率优选为10摩尔％～90摩尔％，更优选为20摩尔％～85摩尔％。
(重复单元(γ))
接着，对来源于通式(aa1-1)所表示的单体的重复单元(γ)加以说明。
[化学式48]
式中，Q1所表示的含聚合性基的有机基团只要是含有聚合性基的基团，则并无特别限定。作为聚合性基，例如可列举：丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基、降冰片烯基、马来酰亚胺基、乙烯醚基等，尤其优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基及苯乙烯基。
作为L1及L2所表示的二价连接基团，例如可列举：取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、醚键(-O-)、羰基(-CO-)或将这些基团多个组合而成的二价连接基团。
作为亚芳基，例如优选碳原子数为6～14的基团。作为具体例，可列举：亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚联苯基、亚联三苯基等。
作为亚烷基及亚环烷基，例如优选碳原子数为1～15的基团。作为具体例，可列举：从以下列举的直链状、分支状或环状的烷基中去掉一个氢原子而成的基团。作为去掉一个氢原子之前的烷基，例如可列举：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基。并且，作为去掉一个氢原子之前的亚环烷基，例如可列举：环戊基、环己基、环戊基甲基、环戊基乙基、环戊基丁基、环己基甲基、环己基乙基、环己基丁基、金刚烷基。
作为亚芳基、亚烷基及亚环烷基可具有的取代基，例如可列举：烷基、芳烷基、烷氧基、氟原子等。
在本发明的一方式中，L1更优选为单键、亚苯基、醚键、羰基、羰氧基，L2更优选为亚烷基、醚键、羰基、羰氧基。
作为Rf的含氟原子的有机基团中的有机基团为含有至少一个碳原子的基团，优选为含有碳-氢键部分的有机基团。Rf例如为经氟原子取代的烷基或经氟原子取代的环烷基。这些烷基及环烷基与L1及L2中说明的去掉一个氢原子之前的烷基及环烷基相同。
重复单元(γ)在一方式中，优选为下述通式(aa1-2-1)或通式(aa1-3-1)所表示的重复单元。
[化学式49]
通式(aa1-2-1)及通式(aa1-3-1)中，Ra1及Ra2表示氢原子或烷基。Ra1及Ra2优选为氢原子或甲基。
L21及L22表示单键或二价连接基团，与通式(aa1-1)中的L2的定义相同。
Rf1及Rf2表示含氟原子的有机基团，与通式(aa1-1)中的Rf的定义相同。
并且，重复单元(γ)在一方式中，也优选为下述通式(aa1-2-2)或通式(aa1-3-2)所表示的重复单元。
[化学式50]
通式(aa1-2-2)及通式(aa1-3-2)中，Ra1及Ra2表示氢原子或烷基。
R1、R2、R3及R4表示氢原子或烷基。
m1及m2表示0～5的整数。
Rf1及Rf2表示含氟原子的有机基团。
Ra1及Ra2优选为氢原子或甲基。
作为R1、R2、R3及R4所表示的烷基，例如优选为碳原子数1～10的直链或支链的烷基。该烷基可具有取代基，作为取代基，例如可列举烷氧基、芳基、卤素原子等。
m1及m2优选为0～3的整数，更优选为0或1，尤其优选为1。
作为Rf1及Rf2的含氟原子的有机基团与通式(aa1-1)中的Rf的定义相同。
并且，重复单元(γ)在一方式中，也优选为下述通式(aa1-2-3)或通式(aa1-3-3)所表示的重复单元。
[化学式51]
通式(aa1-2-3)及通式(aa1-3-3)中，Ra1表示氢原子或甲基。
Rf1及Rf2表示含氟原子的有机基团，与通式(aa1-1)中的Rf的定义相同。
以下示出重复单元(γ)的具体例，但本发明并不限定于此。
[化学式52]
[化学式53]
[化学式54]
在树脂(C)含有重复单元(γ)的情况下，相对于树脂(C)中的所有重复单元，重复单元(γ)的含有率以摩尔％计，优选为10摩尔％～90摩尔％，更优选为20摩尔％～85摩尔％。
树脂(C)的标准聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)优选为1,000～1,000,000，更优选为10,000～700,000，进一步更优选为20,000～500,000。重均分子量的测定方法将于后述。
本发明中所使用的树脂(C)的分散度(重均分子量/数均分子量)并无特别限定，优选为1.0～3.0，更优选为1.0～2.5，进一步优选为1.1～2.3，尤其优选为超过1.2且2.0以下。
在树脂(C)含有含氟原子的基团的情况下，以树脂(C)的所有重复单元为基准，含有含氟原子的基团的重复单元的含有率优选为5摩尔％～100摩尔％，更优选为10摩尔％～100摩尔％。在树脂(C)含有具有芳香环基的重复单元的情况下，以树脂(C)的所有重复单元为基准，具有芳香环基的重复单元的含有率优选为3摩尔％～100摩尔％，更优选为5摩尔％～100摩尔％。
在树脂(C)为共聚物的情况下，可为无规共聚物、嵌段共聚物等的任一种，优选为无规共聚物。并且，树脂(C)可为直链状高分子、分支状高分子、梳型高分子及星型高分子的任一种。
树脂(C)也可利用各种市售品，可依据公知的方法(例如自由基聚合)来合成。
树脂(C)例如可通过与各结构对应的不饱和单体的自由基、阳离子或阴离子聚合来合成。并且，通过使用相当于各结构的前体的不饱和单体来进行聚合后，进行高分子反应，也可获得目标树脂。
例如，作为公知的方法，可列举：使不饱和单体种类及引发剂溶解于溶剂中并进行加热，由此进行聚合的总括聚合法；在加热溶剂中经过1小时～10小时滴加添加单体种类与引发剂的溶液的滴加聚合法等，优选为滴加聚合法。
反应溶剂、聚合引发剂、反应条件(温度、温度等)及反应后的提纯方法可参考日本特开2012-208447号公报的0173～0183段的记载，将这些内容编入本说明书中。
树脂(C)的合成时，反应的浓度优选为30质量％～50质量％。
树脂(C)可使用一种，也可并用多种。
以下示出树脂(C)的具体例。并且，在下述表1中示出各树脂的重复单元的摩尔比(从左依次与各重复单元对应)、重均分子量、分散度。
[化学式55]
[化学式56]
[化学式57]
[化学式58]
[表1]
表1
除了本发明中所使用的树脂(C)以外，也优选进一步使用除此以外的树脂(D)。作为树脂(D)可列举：聚苯乙烯、聚α-甲基苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨基甲酸酯、聚硅氧烷、聚倍半硅氧烷、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯为代表的聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯为代表的聚丙烯酸酯、三乙酰纤维素为代表的纤维素、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇、聚乙烯基丁醛等绝缘性聚合物、及将这些构成成分共聚合2种以上而得到的共聚物。
在使用树脂(D)的情况下，树脂(C)相对于树脂(C)与树脂(D)的总量的质量比例优选为10质量％以上且小于100质量％，更优选为20质量％以上且小于100质量％。
有机半导体层中，树脂(C)及树脂(D)的合计含有率优选为1质量％～80质量％，更优选为5质量％～60质量％，进一步优选为10质量％～50质量％。若树脂(C)的含有率在上述范围内，则在有机半导体层中，可使树脂(C)在表面侧、使有机半导体在基板侧偏向存在或发生相分离，迁移率维持率(耐久性)增加，且可确保有机半导体的导电通路，也可提高迁移率。
有机半导体层中，上述有机半导体的含有率优选为与后述的涂布液的总固体成分中的含有率相同。
若利用湿式法(湿式涂布法)在栅极绝缘层上形成有机半导体层，则容易简便地以低成本获得高性能的OTFT，而且也适于大面积化。因此，有机半导体层的形成方法优选为湿式法。
作为湿式法并无特别限定，例如通过旋涂法、喷墨法、喷嘴印刷(nozzle print)、模压印刷(stamp-print)、网版印刷、凹版印刷、静电喷涂沉积(electrospray deposition)法等涂布半导体材料后，使其干燥，由此能够形成有机半导体层。
通过湿式涂布法在栅极绝缘层上形成有机半导体层的情况下，由于OTFT容易成为高性能，因此有机半导体层优选实施结晶化处理，尤其优选实施利用加热或激光照射的结晶化处理。
作为结晶化处理的方法并无特别限定，可列举利用热板、烘箱等的加热或激光照射等。关于加热温度，从容易进行结晶化的方面考虑，优选为高温，并且，另一方面从不易对基板等造成热影响的方面考虑，优选为低温。具体而言，优选为50℃以上，尤其优选为100℃以上，并且，另一方面优选为300℃以下，尤其优选为250℃以下。
有机半导体层的膜厚为任意，但优选为1nm以上，进一步优选为10nm以上。并且，优选为10μm以下，进一步优选为1μm以下，尤其优选为500nm以下。
[源极电极、漏极电极]
本发明的OTFT中，源极电极为电流从外部通过配线流入的电极。并且，漏极电极为通过配线向外部送出电流的电极，通常是与上述半导体层接触而设置。
作为源极电极及漏极电极的材料，可使用以往有机薄膜晶体管中所使用的导电性材料，例如可列举上述栅极电极中所说明的导电性材料等。
源极电极及漏极电极分别可通过与上述栅极电极的形成方法相同的方法来形成。
作为上述光刻法，可采用剥离法或蚀刻法。
尤其栅极绝缘层对蚀刻液或剥离液的耐性优异，因此源极电极及漏极电极通过蚀刻法也能够适当地形成。蚀刻法为将导电性材料进行成膜后通过蚀刻将不需要的部分去除的方法。若通过蚀刻法进行图案形成，则去除抗蚀剂时防止残留于基底的导电性材料的剥离、及抗蚀剂残渣或经去除的导电性材料对基底的再附着，电极边缘部的形状优异。在这一点上，比剥离法更优选。
剥离法为如下方法：在基底的一部分涂布抗蚀剂，在其上将导电性材料进行成膜，通过溶剂将抗蚀剂等溶出或剥离等，由此连同抗蚀剂上的导电性材料一起去除，仅在未涂布抗蚀剂的部分形成导电性材料的膜。
源极电极及漏极电极的厚度为任意，但分别优选为1nm以上，尤其优选为10nm以上。并且，优选为500nm以下，尤其优选为300nm以下。
源极电极与漏极电极之间的间隔(通道长)为任意，但优选为100μm以下，尤其优选为50μm以下。并且，通道宽优选为5000μm以下，尤其优选为1000μm以下。
[外涂层]
本发明的OTFT也可具有外涂层。外涂层通常是在OTFT的表面上作为保护层而形成的层。可为单层结构也可为多层结构。
外涂层可为有机系的外涂层，也可为无机系的外涂层。
作为形成有机系的外涂层的材料，并无特别限定，例如可列举：聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚烯烃、聚酰亚胺、聚氨基甲酸酯、聚苊(ポリアセナフチレン)、环氧树脂等有机聚合物，及在这些有机聚合物中导入有交联性基或拨水基等的衍生物等。这些有机聚合物或其衍生物也可与交联成分、氟化合物、硅化合物等并用。
作为形成无机系的外涂层的材料，并无特别限定，可列举：氧化硅、氧化铝等金属氧化物、氮化硅等金属氮化物等。
这些材料可使用一种，也可以以任意的组合及比率并用两种以上。
对外涂层的形成方法并无限制，可通过公知的各种方法来形成。
例如，有机系的外涂层例如可通过在成为其基底的层上涂布包含成为外涂层的材料的溶液后加以干燥的方法、将包含成为外涂层的材料的溶液涂布、干燥后进行曝光、显影而进行图案形成的方法等而形成。另外，关于外涂层的图案形成，也可通过印刷法或喷墨法等来直接形成。并且，也可在外涂层的图案形成后，通过曝光或加热而使外涂层交联。
另一方面，无机系的外涂层可通过溅射法、蒸镀法等干式法或溶胶凝胶法等湿式法来形成。
[其他层]
本发明的OTFT可设置上述以外的层或部件。
作为其他层或部件，例如可列举挡堤(bank)等。挡堤是以如下目的等而使用，即在通过喷墨法等来形成半导体层或外涂层等时，将喷出液拦截于规定的位置。因此，挡堤通常具有拨液性。作为挡堤的形成方法，可列举：通过光刻法等进行图案形成后，实施氟等离子体法等拨液处理的方法；使包含氟化合物等拨液成分的感光性组合物等固化的方法等。
本发明的有机薄膜晶体管的情况下，由于栅极绝缘层为有机层，因此后者的使包含拨液成分的感光性组合物固化的方法中，栅极绝缘层不可能受到拨液处理的影响，因而优选。另外，也可使用以下技术：不使用挡堤而使基底具有拨液性的对比度，使之具有与挡堤相同的作用。
[制造方法]
本发明的有机薄膜晶体管的制造方法(以下有时称为本发明的方法)包括以下工序：将含有有机半导体及树脂(C)的涂布液涂布于基板6或栅极绝缘层2上并加以干燥，使树脂(C)偏向存在于基板6或栅极绝缘层2的相反侧。
有机半导体及树脂(C)如上所述。
涂布液除了有机半导体及树脂(C)以外，也可含有其他成分。例如可列举：上述树脂(C)以外的树脂、硅烷偶联剂等进行自组织化的化合物、表面活性剂等。
涂布液优选含有溶剂。该溶剂只要使有机半导体及嵌段共聚物溶解或分散，则并无特别限定。例如可列举：有机溶剂、水及它们的混合溶剂。
作为有机溶剂，例如可列举：己烷、辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、四氢萘、十氢萘、1-甲基萘等烃系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、二氯苯、氯甲苯等卤化烃系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等酯系溶剂；甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环己醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇等醇系溶剂；二丁基醚、四氢呋喃、二噁烷、苯甲醚等醚系溶剂；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基-2-咪唑啶酮等酰胺或酰亚胺系溶剂；二甲基亚砜等亚砜系溶剂；乙腈、苯甲腈等腈系溶剂等。
有机溶剂可单独使用，也可混合使用两种以上。作为有机溶剂尤其优选为甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氢萘、甲基乙基酮、环戊酮、二氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯、苯甲醚、苯甲腈等。
涂布液中的总固体成分浓度优选为0.01质量％～20质量％，更优选为0.1质量％～10质量％，尤其优选为0.2质量％～5质量％。
在涂布液的总固体成分中，树脂(C)及树脂(D)在涂布液中的合计含有率优选为1质量％～80质量％，更优选为5质量％～60质量％，进一步优选为10质量％～50质量％。
另外，树脂(C)相对于树脂(C)与树脂(D)的总量的质量比例优选为10质量％以上且小于100质量％，更优选为20质量％以上且小于100质量％。
在涂布液的总固体成分中，有机半导体在涂布液中的含有率优选为20质量％～99质量％，更优选为40质量％～95质量％，进一步优选为50质量％～90质量％。
本发明的方法中，涂布涂布液。涂布液是根据要制造的OTFT的方式而涂布于基板或栅极绝缘层上。即，在制造底部栅极方式的OTFT的情况下，在基板上设置栅极电极及栅极绝缘层，在该栅极绝缘层上涂布涂布液。另一方面，在制造顶部栅极方式的OTFT的情况下，在基板(底部接触方式中进一步设于基板上的源极电极及漏极电极)上涂布涂布液。
涂布涂布液的方法并无特别限定，可采用上述的方法。其中，优选为印刷法，更优选为旋涂法。
涂布条件并无特别限定。可在室温附近进行涂布，为了增大有机半导体在涂布溶剂中的溶解性，也可在加热状态下进行涂布。涂布温度优选为15℃～150℃，更优选为15℃～100℃，进一步优选为15℃～50℃，尤其优选为室温附近(20℃～30℃)。
旋涂法中，优选将转速设为100rpm～3000rpm。
本发明的方法中，优选将所涂布的涂布液进行干燥。干燥条件只要是可挥发、去除溶剂的条件即可，例如可列举室温放置、加热干燥、送风干燥、减压干燥等方法。
本发明的方法中，若如此将涂布液涂布并进行干燥，则如上所述，树脂(C)与有机半导体彼此偏向存在或发生相分离。
因此，本发明的制造方法中，无需用于使树脂(C)与有机半导体偏向存在的特殊处理，但也可实施。作为这种处理，例如可列举加热(优选为加热至树脂的Tg以上)退火或暴露于溶剂蒸气下(溶剂退火)等。
另外，栅极电极、栅极绝缘膜、源极电极及漏极电极可通过上述方法来进行成膜或设置。
如此可制造本发明的OTFT。
本发明的方法中，涂布含有树脂(C)及有机半导体的涂布液，优选进行干燥，由此可使树脂(C)与有机半导体偏向存在而形成具有树脂(C)偏向存在的区域1A及有机半导体偏向存在的区域1B的有机半导体层1。因此，可发挥使用有机半导体的溶液涂布法的优点，并且将发挥上述优异特性的有机半导体层1进行成膜。
[显示面板]
作为本发明的有机薄膜晶体管的用途的一例，可列举显示面板。作为显示面板，例如可列举：液晶面板、有机EL面板、电子纸面板等。
实施例
以下根据实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不受这些实施例的限定。
[合成例]
以下示出各例中所使用的有机半导体。
[化学式59]
上述化合物L9为通式(L)所表示的化合物，是依据应用物理学会有机分子·生物电子学分科会会刊、2011，22，9-12.、国际公开第2009/148016号小册子等中记载的方法而合成的。
上述化合物C16为通式(C)所表示的化合物，是依据下述化合物C1的下述合成方法而合成的。
[化学式60]
(化合物C1a的合成)
在1,5-二氨基萘(10g)的吡啶溶液(125mL)中缓慢添加对甲苯磺酰氯(34g)，在室温下搅拌2小时。将反应液注入于冰水中，对析出物进行减压过滤。利用甲醇对所得的粗结晶进行清洗，获得化合物C1a(29g)。
(化合物C1b的合成)
在95℃下对化合物C1a(10g)的冰醋酸溶液进行加热搅拌，在其中缓慢滴加用冰醋酸10mL稀释的溴(2mL)。反应10分钟，放置冷却后进行过滤，由此以灰色固体的形式获得粗结晶。将粗结晶在硝基苯中进行再结晶，由此获得化合物C1b(6.8g)。
(化合物C1c的合成)
将化合物C1b(5g)的浓硫酸溶液在室温下搅拌24小时。将反应液注入于冰水中，将析出的固体过滤并进行回收。将该固体再次分散于冰水中，用氨水进行中和，获得化合物C1c(0.5g)。
(化合物C1d的合成)
在室温下，在化合物C1c(2g)的吡啶溶液中滴加戊酰氯(戊酸氯)(2.6mL)并搅拌2小时。在冰水中注入反应液，将固体减压过滤。分散于甲醇中并搅拌1小时后，将固体过滤，由此获得化合物C1d(1.39g)。
(化合物C1e的合成)
在THF(360mL)及甲苯(72mL)的混合溶液中添加化合物C1d(1.2g)及劳森试剂(Lawesson's Reagent)(1.48g)后，一边加热回流一边搅拌3小时。通过蒸发仅去除THF而制成甲苯溶液后，在60℃下搅拌1小时。其后，将不溶物过滤，由此获得化合物C1e(0.5g)。
(化合物C1的合成)
使化合物C1e(0.4g)与碳酸铯(1.33g)在二甲基乙酰胺中在120℃下反应2小时。将反应液注入于水中并将析出物过滤。使过滤的固体在THF中反复再结晶，合成目标化合物C1(0.12g)。所获得的化合物C1的鉴定是通过1H-NMR及质谱(Mass spectrum)来进行。
另外，化合物A6(TIPS-并五苯)及化合物M3(C8-BTBT)是依据公知的方法来合成。
分别使用以下所示的树脂作为树脂(C)。
对各树脂使用凝胶渗透色谱(GPC，Tosoh Corporation制；HLC-8120；TskgelMultipore HXL-M)，使用THF作为溶剂，测定重均分子量(Mw、标准聚苯乙烯换算)及分散度(Pd)。
并且，使用NMR测定装置(Bruker BioSpin K.K.制；AVANCEIII400型)通过1H-NMR或13C-NMR来算出各树脂(C)的组成比。
进一步，如上所述测定各树脂的表面能量。
将所得的结果示于以下。另外，表面能量的单位为mNm-1。
[化学式61]
依照下述方案来合成树脂(HR-40)。
[化学式62]
使1.20g(7.5mmol)的化合物(1)、16.69g(40mmol)的化合物(2)、0.46g(2.5mmol)的化合物(3)与0.69g的聚合引发剂V-601(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制)溶解于90g的环己酮中。在反应容器中加入23g的环己酮，在氮气气氛下经过4小时滴加于85℃的体系中。经过2小时将反应溶液加热搅拌后，将其放置冷却至室温为止。
将上述反应溶液滴加于1350g的庚烷/乙酸乙酯＝8/2(质量比)中，使聚合物沉淀，并进行过滤。使用400g的庚烷/乙酸乙酯＝8/2(质量比)来进行经过滤的固体的清洗。其后，对清洗后的固体进行减压干燥，从而获得12.85g的树脂(树脂(HR-40))。
关于各例中所使用的其他树脂(C)，也同样地进行而合成。
准备下述树脂作为用于进行比较的树脂。
聚苯乙烯(PS)：Aldrich公司制，重均分子量为280000，表面能量为38.4mNm-1
聚(α-甲基苯乙烯)(PαPS)：通过已知的方法进行合成。重均分子量为407000，分散度为1.34，表面能量为33.7mNm-1
聚四氟乙烯：Aldrich公司制
聚氯三氟乙烯：Aldrich公司制
[实施例1]
[底部栅极型OTFT的制造]
制造图1(A)所示的底部栅极-底部接触型的OTFT。
在作为基板6的厚度1mm的掺硅基板(兼作栅极电极5)上形成栅极绝缘层2。栅极绝缘层2如下形成。
使聚(4-乙烯基苯酚)(Nippon Soda Co.,Ltd.制，商品名：VP-8000，Mn为11000，分散度为1.1)6.3g与作为交联剂的2,2-双(3,5-二羟基甲基-4-羟基)丙烷2.7g在室温下完全溶解于1-丁醇/乙醇＝1/1(体积比)的混合溶剂91g中。利用Φ为0.2μm的聚四氟乙烯(PTFE)制薄膜过滤器对该溶解液进行过滤。在所得的滤液中添加作为酸催化剂的二苯基碘六氟磷酸盐0.18g，涂布于基板6上，加以干燥而成膜。其后，加热至100℃而进行交联，形成厚度0.7μm的栅极绝缘层2。
接着，如图1(A)所示，形成以梳型配置的包含铬/金的电极(栅极宽W＝100mm，栅极长L＝100μm)作为源极电极3及漏极电极4。
将下述表2所示的有机半导体2.5mg及下述表2所示的树脂(C)2.5mg溶解于甲苯1mL中，制备形成有机半导体层的涂布液。
另外，聚四氟乙烯及聚氯三氟乙烯不溶解于甲苯中，无法制备涂布液。
在25℃下通过旋涂法(转速500rpm)将所制备的涂布液分别以干燥后的层厚成为150nm的方式涂布于栅极绝缘层2以及源极电极3及漏极电极4上。其后，在80℃下进行干燥而将有机半导体层1进行成膜。
如此进行而分别制造图1(A)所示的OTFT(试样No.1-1～No.1-11、No.2-1～No.2-11、No.3-1～No.3-11及No.4-1～No.4-11以及用于进行比较的No.c1-1～No.c1-3、No.c2-1～No.c2-3、No.c3-1～No.c3-3及No.c4-1～No.c4-3)。
[底部栅极型OTFT的评价]
关于所制造的各OTFT的特性进行下述评价。将其结果示于表2。
(树脂及有机半导体的偏向存在评价：水平方向)
关于所得的各OTFT，如上所述，通过偏振显微镜对有机半导体层的表面中任意的多个部位进行观察，并且并用蚀刻用离子束通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)来进行元素映射测定。
结果，在所制造的所有试样中，有机半导体层的表面均具有大致均匀的组成。
(树脂及有机半导体的偏向存在评价：厚度方向)
关于所得的各OTFT，对将有机半导体层于在厚度方向上切断所得的剖面中在厚度方向上任意选择的多个部位，与上述“树脂(C)的偏向存在评价：水平方向”同样地并用蚀刻用离子束通过飞行时间型二次离子质谱分析(TOF-SIMS)来进行元素映射测定，按照下述评价基准来评价树脂(C)的偏向存在状态。另外，偏向存在及相分离的含意如上所述。
A：在有机半导体层1的深度方向(栅极绝缘层2侧)上有机半导体发生相分离的情况
B：在有机半导体层1的深度方向上有机半导体偏向存在(不包括相分离)的情况
C：有机半导体在有机半导体层1的表面侧偏向存在(不包括相分离)的情况
D：树脂及有机半导体未偏向存在的情况
(载流子迁移率μ的测定)
对各OTFT的源极电极3与漏极电极4之间施加-40V的电压，使栅极电压Vg在40V～-40V的范围内变化，使用表示漏极电流Id的下述式来算出载流子迁移率μ(cm2/Vs)。
Id＝(w/2L)μCi(Vg-Vth)2
式中，L为栅极长，w为栅极宽，Ci为栅极绝缘层2的每单位面积的容量，Vg为栅极电压，Vth为阈值电压。
(载流子迁移率维持率的评价)
大气下在25度下放置2周后，测定载流子迁移率μ，由下述式算出载流子迁移率维持率。
载流子迁移率维持率(％)＝迁移率(放置2周后)/迁移率(初始值)
(on/off比的测定)
将对各OTFT的源极电极3与漏极电极4之间施加的电压固定为-40V，将使栅极电压Vg从40V变化至-40V时的(|Id|的最大值)/(|Id|的最小值)作为On/Off比。
(阈值电压Vth的测定)
对各OTFT的源极电极3与漏极电极4之间施加-40V的电压，使栅极电压在40V～-40V的范围内变化，测定阈值电压Vth。
[表2]
表2
如表2所示得知，若将上述具有特定基团的树脂(C)与有机半导体并用来将有机半导体层进行成膜，则在有机半导体层中树脂(C)与有机半导体在其厚度方向上偏向存在，尤其树脂(C)偏向存在于有机半导体层的表面侧。
即使变更树脂(C)及有机半导体的种类也确认到树脂(C)的偏向存在。
如此树脂(C)与有机半导体偏向存在而成的有机半导体层中，有机半导体偏向存在的区域与栅极绝缘层相邻，适于提高底部栅极方式的OTFT、尤其是底部栅极-底部接触方式的OTFT的性能。具体而言，无论使用哪种有机半导体，具备树脂(C)与有机半导体偏向存在而成的有机半导体层的本发明的OTFT与具备仅使用有机半导体而形成的有机半导体层的OTFT(试样No.c1-3、No.c2-3、No.c3-3及No.c4-3)相比，载流子迁移率μ及载流子迁移率μ的维持率更高(耐久性更优异)。并且，On/Off比也较高，而且阈值电压Vth较低，具有优异的特性。
得知与形成有使PS及PαPS相对于有机半导体发生相分离的有机半导体层的情况(试样No.c1-1、No.c1-2、No.c2-1、No.c2-2、No.c3-1、No.c3-2、No.c4-1及No.c4-2)相比，本发明的OTFT的上述性能提高效果也更优异。
若从表面能量进行考察，则得知，尤其在树脂(C)的表面能量为30mNm-1以下的情况下，树脂(C)容易偏向存在于有机半导体层的表面侧，尤其对底部栅极方式的OTFT优选。
得知树脂(C)的表面能量为27mNm-1以下时其倾向更强，因而优选，若为25mNm-1以下，则偏向存在的倾向进一步变强而直至发生相分离，从而更优选。
若着眼于树脂(C)所具有的特定的基团，则有OTFT的特性以含氟原子的基团＞含硅原子的基团＞不含氟原子也不含硅原子的基团的顺序提高的倾向。
并且，若着眼于树脂(C)与有机半导体的偏向存在状态，则有OTFT的特性以相分离(评价A)＞偏向存在(评价B)＞偏向存在(评价C)及不偏向存在(评价D)的顺序提高的倾向。
另外，聚四氟乙烯及聚氯三氟乙烯不溶解于甲苯中，无法制造OTFT。如此在主链上直接具有氟的树脂在甲苯等溶解有机半导体的溶剂中的溶解性极低，实质上难以以本发明的目的使用。
[实施例2]
[底部栅极型OTFT的制造及评价]
在实施例2中，变更有机半导体及树脂(C)的含有率而制造底部栅极型OTFT，并对其特性等进行评价。
即，在实施例1的各试样1-4、试样1-6、试样1-10、试样2-4、试样2-6、试样2-10、试样3-4、试样3-6、试样3-10、试样4-4、试样4-6及试样4-10中，将有机半导体4mg及树脂(C)1mg溶解于甲苯1mL中并进行涂布，或将有机半导体3mg及树脂(C)2mg溶解于甲苯1mL中并进行涂布，除此以外，与实施例1相同地进行，从而分别制造图1(A)所示的OTFT。
关于所制造的各OTFT，与实施例1相同地进行，从而评价载流子迁移率μ、载流子迁移率μ的维持率、On/Off比及阈值电压Vth。其结果，均可获得与实施例1相同的结果。
[实施例3]
[底部栅极型OTFT的制造及评价]
在实施例3中，使用树脂(C)及PαMS作为与有机半导体并用的树脂，制造底部栅极型OTFT，并对其特性等进行评价。
即，在实施例1的试样1-3、试样2-3、试样3-3及试样4-3中，将树脂(HR-24)的一半(1.25mg)替换成PαMS(树脂(HR-24)与PαMS的合计为2.5mg)，除此以外，与试样1-3、试样2-3、试样3-3及试样4-3相同地进行，从而分别制造图1(A)所示的OTFT。
并且，在实施例1的试样1-4、试样2-4、试样3-4及试样4-4中，将树脂(HR-61)的一半(1.25mg)替换成PαMS(树脂(HR-24)与PαMS的合计为2.5mg)，除此以外，与试样1-4、试样2-4、试样3-4及试样4-4相同地进行，从而分别制造图1(A)所示的OTFT。
关于所制造的各OTFT，与实施例1相同地进行，从而评价载流子迁移率μ、载流子迁移率μ的维持率、On/Off比及阈值电压Vth。其结果，均可获得与实施例1相同的结果。
[实施例4]
[底部栅极型OTFT的制造及评价]
在实施例4中，使用上述有机半导体以外的有机半导体来制造底部栅极型OTFT，并对其特性等进行评价。
即，在实施例1中，使用上述A26、A27、C1、C4、C7、D1、E2、F2、F5、F10、G12、G14、H10、H11、J2、J3、K2、K3、L2、L5、L6、L8、L15、M8、N4、P3、Q3、R1、S1或T1作为有机半导体，除此以外，与实施例1相同地进行，从而分别制造图1(A)所示的OTFT。
关于所制造的各OTFT，与实施例1相同地进行，从而评价载流子迁移率μ、载流子迁移率μ的维持率、On/Off比及阈值电压Vth。其结果，均可获得与实施例1相同的结果。
[实施例5]
[底部栅极型OTFT的制造及评价]
在实施例5中，将形成栅极绝缘层2的有机高分子进行代替而制造底部栅极型OTFT，并对其特性等进行评价。
即，在实施例1中，将形成栅极绝缘层2的有机高分子代替为聚(4-乙烯基苯酚)，并使用聚乙烯基苯酚(Nippon Soda Co.,Ltd.制，VP-8000，Mn为11000，分散度为1.1)、聚倍半硅氧烷(TOAGOSEI CO.,LTD.制，OX-SQ HDXOX-SQ NDX)或氟树脂(ASAHI GLASS CO.,LTD.制，CYTOP(注册商标)CTL-809M)，除此以外，与实施例1相同地进行，从而分别制造图1(A)所示的OTFT。
关于所制造的各OTFT，与实施例1相同地进行，从而评价载流子迁移率μ、载流子迁移率μ的维持率、On/Off比及阈值电压Vth。其结果，均可获得与实施例1相同的结果。
[实施例6]
[底部栅极型OTFT的制造及评价]
在实施例6中，制造具备由无机氧化物形成的栅极绝缘层2的底部栅极型OTFT，并对其特性等进行评价。
即，在实施例1中，代替形成栅极绝缘层2的有机高分子，而使用将表面0.3μm热氧化而形成有SiO2的硅基板作为栅极绝缘层2，除此以外，与实施例1相同地进行，从而分别制造图1(A)所示的OTFT。
关于所制造的各OTFT，与实施例1相同地进行，从而评价载流子迁移率μ、载流子迁移率μ的维持率、On/Off比及阈值电压Vth。其结果，均可获得与实施例1相同的结果。
对本发明与其实施方式一起进行了说明，但只要本发明者等人未特别指定，则不应将该发明限定于说明的任何细节部分，认为应该在不违背添附的权利要求书所示的发明的精神及范围的情况下进行广泛地解释。
本申请主张基于2014年3月3日于日本提出专利申请的日本专利申请2014-40903的优先权，参考该文献并将其内容作为本说明书的记载的一部分而编入本说明书中。
符号说明
1-有机半导体层，1A-树脂(C)的含有率较多的区域(包含树脂(C)的层)，1B-有机半导体的含有率较多的区域(包含有机半导体的层)，2-栅极绝缘层，3-源极电极，4-漏极电极，5-栅极电极，6-基板。

Claims (12)

1.一种有机薄膜晶体管，在基板上具有栅极电极、有机半导体层、设于所述栅极电极与所述有机半导体层之间的栅极绝缘层、以及与所述有机半导体层接触而设置且经由所述有机半导体层而连结的源极电极及漏极电极，
所述有机半导体层包含有机半导体及树脂(C)，所述树脂(C)具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数1以上或在形成烷氧基羰基的情况下为碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳烷基、芳氧基羰基、经至少一个烷基取代的芳香环基及经至少一个环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团，
其中，所述有机半导体为稠合多环芳香族化合物，该稠合多环芳香族化合物选自由下述通式(A4)所表示的并苯以及以下述通式(C)至下述通式(H)、下述通式(J)至下述通式(M)、下述通式(P)、下述通式(Q)、下述通式(S)、下述通式(T)中的任一个所表示的化合物构成的组，
其中，所述树脂(C)具有下述通式(C-Ia)～通式(C-Id)的任一个所表示的重复单元，
通式(A4)
式(A4)中，RA7、RA8、XA1及XA2表示氢原子或取代基，
RA7、RA8、XA1及XA2可相同也可不同,ZA1及ZA2表示S、O、Se或Te，
nA1及nA2表示0～3的整数，其中，nA1及nA2不同时为0；
通式(C)中，AC1、AC2表示氧原子、硫原子或硒原子；RC1～RC6表示氢原子或取代基，RC1～RC6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(D)中，XD1及XD2表示NRD9、氧原子或硫原子；AD1表示CRD7或氮原子，AD2表示CRD8或氮原子，RD9表示氢原子、烷基、烯基、炔基或酰基；RD1～RD8表示氢原子或取代基，RD1～RD8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(E)中，XE1及XE2表示氧原子、硫原子或NRE7；AE1及AE2表示CRE8或氮原子；RE1～RE8表示氢原子或取代基，RE1～RE8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(F)中，XF1及XF2表示氧原子、硫原子或硒原子；RF1～RF10、RFa及RFb表示氢原子或取代基，RF1～RF10、RFa及RFb中的至少一个为通式(W)所表示的取代基；p及q表示0～2的整数；
通式(G)中，XG1及XG2表示NRG9、氧原子或硫原子；AG1表示CRG7或氮原子，AG2表示CRG8或氮原子；RG9表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基，RG1～RG8表示氢原子或取代基，RG1～RG8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(H)中，XH1～XH4表示NRH7、氧原子或硫原子，RH7表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基；RH1～RH6表示氢原子或取代基，RH1～RH6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(J)中，XJ1及XJ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRJ9；XJ3及XJ4表示氧原子、硫原子或硒原子；RJ1～RJ9表示氢原子或取代基，RJ1～RJ9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(K)中，XK1及XK2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRK9；XK3及XK4表示氧原子、硫原子或硒原子；RK1～RK9表示氢原子或取代基，RK1～RK9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(L)中，XL1及XL2表示氧原子、硫原子或NRL11；RL1～RL11表示氢原子或取代基，RL1～RL11中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(M)中，XM1及XM2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRM9；RM1～RM9表示氢原子或取代基，RM1～RM9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(P)中，XP1及XP2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRP13；RP1～RP13表示氢原子或取代基，RP1～RP13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(Q)中，XQ1及XQ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRQ13；RQ1～RQ13表示氢原子或取代基，RQ1～RQ13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(S)中，XS1、XS2、XS3及XS4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRS7；RS1～RS7表示氢原子或取代基，RS1～RS7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(T)中，XT1、XT2、XT3及XT4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRT7；RT1～RT7表示氢原子或取代基，RT1～RT7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(W)：-L-RW
通式(W)中，L表示下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团、或2个以上的下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团；
RW表示取代或未取代的烷基、氰基、乙烯基、乙炔基、氧乙烯基、氧乙烯单元的重复数v为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基、或者取代或未取代的三烷基甲硅烷基；
通式(L-1)～通式(L-25)中，波线部分表示与形成上述通式(C)～通式(T)所表示的各骨架的任一个环键合的位置；*表示与Rw的键合位置或与通式(L-1)～通式(L-25)的波线部分键合的位置；
通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)～通式(L-20)中的m表示2，(L-22)中的m表示6；
通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)～通式(L-24)中的RLZ分别独立地表示氢原子或取代基；
RN表示氢原子或取代基，Rsi分别独立地表示氢原子、烷基、烯基或炔基，
通式(C-Ia)～通式(C-Id)中，R10及R11表示氢原子、氟原子或烷基；
W3表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团；
W4表示具有选自由氟原子、含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数3以上的烷基及环烷基构成的组中的一个以上的有机基团；
W5及W6表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团；
Ar11表示(r+1)价的芳香环基；
r表示1～10的整数。
2.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其中，所述树脂(C)具有含氟原子的基团及含硅原子的基团的至少一种基团。
3.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其中，所述有机半导体偏向存在于所述栅极绝缘层侧，所述树脂(C)偏向存在于所述栅极绝缘层的相反侧。
4.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其中，所述有机半导体在所述栅极绝缘层侧、并且所述树脂(C)在所述栅极绝缘层的相反侧彼此发生相分离。
5.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其中，所述树脂(C)的表面能量为30mNm-1以下。
6.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其为底部栅极方式。
7.根据权利要求6所述的有机薄膜晶体管，其为底部接触方式。
8.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其中，所述有机半导体为低分子化合物。
9.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其中，所述有机半导体为所述通式(C)、所述通式(F)、所述通式(J)或所述通式(L)的任一个所表示的化合物。
10.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管，其中，所述栅极绝缘层由有机高分子形成。
11.一种有机薄膜晶体管的制造方法，所述有机薄膜晶体管在基板上具有栅极电极、有机半导体层、设于所述栅极电极与所述有机半导体层之间的栅极绝缘层、以及与所述有机半导体层接触而设置且经由所述有机半导体层而连结的源极电极及漏极电极，
所述有机薄膜晶体管的制造方法中，将含有有机半导体及树脂(C)的涂布液涂布于所述基板或所述栅极绝缘层上，所述树脂(C)具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数1以上或在形成烷氧基羰基的情况下为碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳烷基、芳氧基羰基、经至少一个烷基取代的芳香环基及经至少一个环烷基取代的芳香环基构成的组中的一个以上的基团，
其中，所述有机半导体为稠合多环芳香族化合物，该稠合多环芳香族化合物选自由下述通式(A4)所表示的并苯以及以下述通式(C)至下述通式(H)、下述通式(J)至下述通式(M)、下述通式(P)、下述通式(Q)、下述通式(S)、下述通式(T)中的任一个所表示的化合物构成的组，
其中，所述树脂(C)具有下述通式(C-Ia)～通式(C-Id)的任一个所表示的重复单元，
通式(A4)
式(A4)中，RA7、RA8、XA1及XA2表示氢原子或取代基，
RA7、RA8、XA1及XA2可相同也可不同,ZA1及ZA2表示S、O、Se或Te，
nA1及nA2表示0～3的整数，其中，nA1及nA2不同时为0；
通式(C)中，AC1、AC2表示氧原子、硫原子或硒原子；RC1～RC6表示氢原子或取代基，RC1～RC6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(D)中，XD1及XD2表示NRD9、氧原子或硫原子；AD1表示CRD7或氮原子，AD2表示CRD8或氮原子，RD9表示氢原子、烷基、烯基、炔基或酰基；RD1～RD8表示氢原子或取代基，RD1～RD8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(E)中，XE1及XE2表示氧原子、硫原子或NRE7；AE1及AE2表示CRE8或氮原子；RE1～RE8表示氢原子或取代基，RE1～RE8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(F)中，XF1及XF2表示氧原子、硫原子或硒原子；RF1～RF10、RFa及RFb表示氢原子或取代基，RF1～RF10、RFa及RFb中的至少一个为通式(W)所表示的取代基；p及q表示0～2的整数；
通式(G)中，XG1及XG2表示NRG9、氧原子或硫原子；AG1表示CRG7或氮原子，AG2表示CRG8或氮原子；RG9表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基，RG1～RG8表示氢原子或取代基，RG1～RG8中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(H)中，XH1～XH4表示NRH7、氧原子或硫原子，RH7表示氢原子、烷基、烯基、炔基、酰基、芳基或杂芳基；RH1～RH6表示氢原子或取代基，RH1～RH6中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(J)中，XJ1及XJ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRJ9；XJ3及XJ4表示氧原子、硫原子或硒原子；RJ1～RJ9表示氢原子或取代基，RJ1～RJ9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(K)中，XK1及XK2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRK9；XK3及XK4表示氧原子、硫原子或硒原子；RK1～RK9表示氢原子或取代基，RK1～RK9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(L)中，XL1及XL2表示氧原子、硫原子或NRL11；RL1～RL11表示氢原子或取代基，RL1～RL11中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(M)中，XM1及XM2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRM9；RM1～RM9表示氢原子或取代基，RM1～RM9中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(P)中，XP1及XP2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRP13；RP1～RP13表示氢原子或取代基，RP1～RP13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(Q)中，XQ1及XQ2表示氧原子、硫原子、硒原子或NRQ13；RQ1～RQ13表示氢原子或取代基，RQ1～RQ13中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(S)中，XS1、XS2、XS3及XS4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRS7；RS1～RS7表示氢原子或取代基，RS1～RS7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(T)中，XT1、XT2、XT3及XT4表示氧原子、硫原子、硒原子或NRT7；RT1～RT7表示氢原子或取代基，RT1～RT7中的至少一个为下述通式(W)所表示的取代基；
通式(W)：-L-RW
通式(W)中，L表示下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团、或2个以上的下述通式(L-1)～通式(L-25)的任一个所表示的二价连接基团键合而成的二价连接基团；
RW表示取代或未取代的烷基、氰基、乙烯基、乙炔基、氧乙烯基、氧乙烯单元的重复数v为2以上的低聚氧乙烯基、硅氧烷基、硅原子数为2以上的低聚硅氧烷基、或者取代或未取代的三烷基甲硅烷基；
[化学式3]
通式(L-1)～通式(L-25)中，波线部分表示与形成上述通式(C)～通式(T)所表示的各骨架的任一个环键合的位置；*表示与Rw的键合位置或与通式(L-1)～通式(L-25)的波线部分键合的位置；
通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)～通式(L-20)中的m表示2，(L-22)中的m表示6；
通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)～通式(L-24)中的RLZ分别独立地表示氢原子或取代基；
RN表示氢原子或取代基，Rsi分别独立地表示氢原子、烷基、烯基或炔基，
通式中，R10及R11表示氢原子、氟原子或烷基；
W3表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数2以上的烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团；
W4表示具有选自由氟原子、含氟原子的基团、含硅原子的基团、碳原子数3以上的烷基及环烷基构成的组中的一个以上的有机基团；
W5及W6表示具有选自由含氟原子的基团、含硅原子的基团、烷基、环烷基、芳基及芳烷基构成的组中的一个以上的有机基团；
Ar11表示(r+1)价的芳香环基；
r表示1～10的整数。
12.根据权利要求11所述的有机薄膜晶体管的制造方法，其中，通过所述涂布使所述树脂(C)偏向存在于所述基板或所述栅极绝缘层的相反侧。
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