JP2003292588A - ポリチオフェン類及びそれを用いたデバイス - Google Patents
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- H10K10/40—Organic transistors
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- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境酸素によるドーピングを起こしにくく、
溶液処理によって経済的に加工可能な半導体ポリマーを
用いたデバイスを提供する。 【解決手段】 下記化学式の、２つの２，５−チエニレ
ンセグメント（I）及び（II）と、必要に応じて二価結
合基Ｄとを含む、１つ又は複数のモノマーセグメントか
ら誘導されたポリチオフェンを含むエレクトロニックデ
バイスである。 【化１】 式中、Ａは側鎖であり、Ｂは水素又は側鎖であり、Ｄは
二価結合基であり、モノマーセグメント中のＡ置換チエ
ニレン単位（I）の数は約１〜約１０であり、Ｂ置換チ
エニレン単位（II）の数は０〜約５であり、二価結合基
Ｄの数は０又は１である。
溶液処理によって経済的に加工可能な半導体ポリマーを
用いたデバイスを提供する。 【解決手段】 下記化学式の、２つの２，５−チエニレ
ンセグメント（I）及び（II）と、必要に応じて二価結
合基Ｄとを含む、１つ又は複数のモノマーセグメントか
ら誘導されたポリチオフェンを含むエレクトロニックデ
バイスである。 【化１】 式中、Ａは側鎖であり、Ｂは水素又は側鎖であり、Ｄは
二価結合基であり、モノマーセグメント中のＡ置換チエ
ニレン単位（I）の数は約１〜約１０であり、Ｂ置換チ
エニレン単位（II）の数は０〜約５であり、二価結合基
Ｄの数は０又は１である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に、ポリチオ
フェン類とその使用に関する。より詳細には、本発明は
実施の形態において、少なくとも２つの異なる種類の
２，５−チエニレン単位と必要に応じて二価部分とを含
むモノマーセグメントを含むポリチオフェン類に関す
る。このポリチオフェン類は、分子が自己組織化し、薄
膜中で整列したミクロ構造を形成することが可能で、こ
れはマイクロエレクトロニクスデバイスとしての用途に
理想的といえる。ポリチオフェンの一例は、特定のチエ
ニレン部分が長い側鎖を含むものであって、この側鎖が
ポリマー鎖上に位置規則性（レジオレギュラ；regioreg
ular）に並び、これによりポリチオフェン類の分子組織
化が誘発及び促進されるものである。
フェン類とその使用に関する。より詳細には、本発明は
実施の形態において、少なくとも２つの異なる種類の
２，５−チエニレン単位と必要に応じて二価部分とを含
むモノマーセグメントを含むポリチオフェン類に関す
る。このポリチオフェン類は、分子が自己組織化し、薄
膜中で整列したミクロ構造を形成することが可能で、こ
れはマイクロエレクトロニクスデバイスとしての用途に
理想的といえる。ポリチオフェンの一例は、特定のチエ
ニレン部分が長い側鎖を含むものであって、この側鎖が
ポリマー鎖上に位置規則性（レジオレギュラ；regioreg
ular）に並び、これによりポリチオフェン類の分子組織
化が誘発及び促進されるものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の活性半導
体材料として有用な、ある種のポリチオフェン類などの
半導体ポリマーが報告されている。これらのポリマーの
多くは有機溶媒に多少の溶解度を持つため、スピンコー
ティング、溶液キャスティング、浸漬塗布、スクリーン
印刷、スタンプ印刷、ジェット印刷等の溶液処理によっ
てＴＦＴ内の半導体チャネル層に加工することができ
る。通常の溶液処理によって加工できることは、水素化
アモルファスシリコンＴＦＴなどのシリコンベースのデ
バイスに特有なコストの高い従来のフォトリソグラフ処
理に比べ、その製造をより簡単かつ低コストにする。更
に、ポリマーＴＦＴと呼ばれる、優れた機械的耐久性と
構造可撓性とを備えた、ポリチオフェン類などのポリマ
ー材料から作られたトランジスタが望まれている。プラ
スチック基板上の可撓性ＴＦＴの製造のためには、優れ
た機械的耐久性と構造可撓性が非常に望ましい。可撓性
ＴＦＴは、構造可撓性と機械的耐久性の特性を通常必要
とするエレクトロニックデバイスの設計を可能にすると
考えられる。有機又はポリマートランジスタ要素と共に
プラスチック基板を用いれば、従来の堅牢なシリコンＴ
ＦＴを、機械的により頑丈で、構造可撓性のポリマーＴ
ＦＴ設計に代えることができる。後者は、大面積画像セ
ンサ、電子ペーパー、その他の表示媒体など、大面積デ
バイスにとって特に価値がある。また、スマートカー
ド、無線周波データキャリア（ＲＦＩＤ）タグ、メモリ
／記憶デバイスなどの低価格のマイクロエレクトロニク
ス用の集積回路論理素子にポリマーＴＦＴを用いると、
その機械的耐久性が大きく向上し、その使用可能寿命が
長くなる。しかし半導体ポリチオフェン類の多くは、周
囲の酸素によって酸化的にドープされ、導電率が増大し
てしまうため空気に触れると安定ではないと考えられ
る。この結果、これらの材料から製造したデバイスのオ
フ電流は大きくなり、そのため電流オン／オフ比は小さ
くなる。従ってこれらの材料の多くは、材料加工とデバ
イス製造の間に環境酸素を排除して酸化的ドーピングを
起こさない、あるいは最小とするよう厳重に注意しなけ
ればならない。この予防措置は製造コストを押し上げる
ため、特に大面積デバイスのための、アモルファスシリ
コン技術に代わる経済的な技術としてのある種のポリマ
ーＴＦＴの魅力が削がれてしまう。これら及びその他の
欠点は、本発明の実施の形態において回避され、あるい
は最小となる。
体材料として有用な、ある種のポリチオフェン類などの
半導体ポリマーが報告されている。これらのポリマーの
多くは有機溶媒に多少の溶解度を持つため、スピンコー
ティング、溶液キャスティング、浸漬塗布、スクリーン
印刷、スタンプ印刷、ジェット印刷等の溶液処理によっ
てＴＦＴ内の半導体チャネル層に加工することができ
る。通常の溶液処理によって加工できることは、水素化
アモルファスシリコンＴＦＴなどのシリコンベースのデ
バイスに特有なコストの高い従来のフォトリソグラフ処
理に比べ、その製造をより簡単かつ低コストにする。更
に、ポリマーＴＦＴと呼ばれる、優れた機械的耐久性と
構造可撓性とを備えた、ポリチオフェン類などのポリマ
ー材料から作られたトランジスタが望まれている。プラ
スチック基板上の可撓性ＴＦＴの製造のためには、優れ
た機械的耐久性と構造可撓性が非常に望ましい。可撓性
ＴＦＴは、構造可撓性と機械的耐久性の特性を通常必要
とするエレクトロニックデバイスの設計を可能にすると
考えられる。有機又はポリマートランジスタ要素と共に
プラスチック基板を用いれば、従来の堅牢なシリコンＴ
ＦＴを、機械的により頑丈で、構造可撓性のポリマーＴ
ＦＴ設計に代えることができる。後者は、大面積画像セ
ンサ、電子ペーパー、その他の表示媒体など、大面積デ
バイスにとって特に価値がある。また、スマートカー
ド、無線周波データキャリア（ＲＦＩＤ）タグ、メモリ
／記憶デバイスなどの低価格のマイクロエレクトロニク
ス用の集積回路論理素子にポリマーＴＦＴを用いると、
その機械的耐久性が大きく向上し、その使用可能寿命が
長くなる。しかし半導体ポリチオフェン類の多くは、周
囲の酸素によって酸化的にドープされ、導電率が増大し
てしまうため空気に触れると安定ではないと考えられ
る。この結果、これらの材料から製造したデバイスのオ
フ電流は大きくなり、そのため電流オン／オフ比は小さ
くなる。従ってこれらの材料の多くは、材料加工とデバ
イス製造の間に環境酸素を排除して酸化的ドーピングを
起こさない、あるいは最小とするよう厳重に注意しなけ
ればならない。この予防措置は製造コストを押し上げる
ため、特に大面積デバイスのための、アモルファスシリ
コン技術に代わる経済的な技術としてのある種のポリマ
ーＴＦＴの魅力が削がれてしまう。これら及びその他の
欠点は、本発明の実施の形態において回避され、あるい
は最小となる。
【０００３】なお、薄膜トランジスタＴＦＴに用いられ
る有機半導体材料がいくつか例示されている（非特許文
献１から非特許文献３、特許文献１から特許文献５）。
る有機半導体材料がいくつか例示されている（非特許文
献１から非特許文献３、特許文献１から特許文献５）。
【０００４】
【非特許文献１】Ｄ．Ｊ．Ｇｕｎｄｌａｃｈらの“Ｐｅ
ｎｔａｃｏｎｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ−ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒ
ｄｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｂｉｌｉｔｙ”，ＩＥＥＥ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔ． Ｖｏ
ｌ．１８， ｐ．８７（１９９７）
ｎｔａｃｏｎｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ−ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒ
ｄｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｂｉｌｉｔｙ”，ＩＥＥＥ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔ． Ｖｏ
ｌ．１８， ｐ．８７（１９９７）
【非特許文献２】Ｆ．Ｇａｒｎｉｅｒらの“Ｍｏｌｅｃ
ｕｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｏｒｇａｎ
ｉｃ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ：Ｄｅｓｉｇｎｏ
ｆ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ
ｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ
ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ”，Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．，Ｖｏｌ．１１５，ｐ．８７１６（１９９３）
ｕｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｏｒｇａｎ
ｉｃ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ：Ｄｅｓｉｇｎｏ
ｆ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ
ｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ
ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ”，Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．，Ｖｏｌ．１１５，ｐ．８７１６（１９９３）
【非特許文献３】Ｚ．Ｂａｏらの“Ｓｏｌｕｂｌｅ ａ
ｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓａｂｌｅｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａ
ｒ ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）ｆ
ｏｒ ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗ
ｉｔｈ ｈｉｇｈ ｍｏｂｉｌｉｔｙ”，Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．６９，Ｐ．４１０８（１９
９６）
ｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓａｂｌｅｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａ
ｒ ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）ｆ
ｏｒ ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗ
ｉｔｈ ｈｉｇｈ ｍｏｂｉｌｉｔｙ”，Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．６９，Ｐ．４１０８（１９
９６）
【特許文献１】米国特許第６，１５０，１９１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１０７，１１７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９６９，３７６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６１９，３５７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７７７，０７０号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＴＦＴデバイスのよう
な超小型電子装置用途に用いることができ、さらに有機
溶媒に対してある程度の溶解性を有し溶液処理が可能で
あるポリチオフェン類などの有機半導体材料が未だ提供
されていない。
な超小型電子装置用途に用いることができ、さらに有機
溶媒に対してある程度の溶解性を有し溶液処理が可能で
あるポリチオフェン類などの有機半導体材料が未だ提供
されていない。
【０００６】また、酸素に対して強い対抗性を有し、比
較的高い電流オン／オフ非を示すエレクトロニックデバ
イスが望まれている。
較的高い電流オン／オフ非を示すエレクトロニックデバ
イスが望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】様々な代表的な実施の形
態を図１〜図４に示す。ここでは、例えば薄膜トランジ
スタ構造体中のチャネル材料としてある種のポリチオフ
ェン類を用いている。
態を図１〜図４に示す。ここでは、例えば薄膜トランジ
スタ構造体中のチャネル材料としてある種のポリチオフ
ェン類を用いている。
【０００８】本発明の特徴は、薄膜トランジスタデバイ
スなどの超小形エレクトロニックデバイスの用途に有用
な、ポリチオフェン類などの半導体ポリマーの提供であ
る。
スなどの超小形エレクトロニックデバイスの用途に有用
な、ポリチオフェン類などの半導体ポリマーの提供であ
る。
【０００９】本発明のもう一つの特徴は、一般的な被覆
用有機溶媒、例えば、ジクロロメタン、テトラヒドロフ
ラン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼ
ン等に可溶であり、このため、スピンコーティング、ス
クリーン印刷、スタンプ印刷、浸漬塗布、溶液キャステ
ィング、ジェット印刷等の溶液処理によって加工可能な
ポリチオフェン類の提供である。
用有機溶媒、例えば、ジクロロメタン、テトラヒドロフ
ラン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼ
ン等に可溶であり、このため、スピンコーティング、ス
クリーン印刷、スタンプ印刷、浸漬塗布、溶液キャステ
ィング、ジェット印刷等の溶液処理によって加工可能な
ポリチオフェン類の提供である。
【００１０】本発明の別の特徴は、ポリチオフェンチャ
ネル層を持ち、その層の導電率が１０-6〜約１０-9Ｓ／
ｃｍ（ジーメンス／センチメートル）であるＴＦＴなど
のエレクトロニックデバイスの提供である。
ネル層を持ち、その層の導電率が１０-6〜約１０-9Ｓ／
ｃｍ（ジーメンス／センチメートル）であるＴＦＴなど
のエレクトロニックデバイスの提供である。
【００１１】更に本発明の特徴は、合成が容易で、周囲
の酸素による酸化的ドーピングに対して優れた抵抗性を
持つポリチオフェン類の提供である。
の酸素による酸化的ドーピングに対して優れた抵抗性を
持つポリチオフェン類の提供である。
【００１２】更にまた本発明の特徴は、ポリチオフェン
類とそれを用いたデバイスの提供であり、このデバイス
は酸素の悪影響に対して優れた抵抗性を示し、すなわち
このデバイスは比較的高い電流オン／オフ比を示し、そ
の性能は通常、位置規則性ポリ（３−アルキルチオフェ
ン−２,５−ジイル）などの位置規則性ポリチオフェン
類から製造したもののように急激に低下することがな
い。
類とそれを用いたデバイスの提供であり、このデバイス
は酸素の悪影響に対して優れた抵抗性を示し、すなわち
このデバイスは比較的高い電流オン／オフ比を示し、そ
の性能は通常、位置規則性ポリ（３−アルキルチオフェ
ン−２,５−ジイル）などの位置規則性ポリチオフェン
類から製造したもののように急激に低下することがな
い。
【００１３】また別の本発明の特徴は、特殊な構造的特
徴を持ち、これにより適当な加工条件下において分子が
自己配列し、またその構造的特徴がデバイス性能の安定
性をも向上させるようなポリチオフェン類の提供であ
る。適当な分子配列は、薄膜中により高次の分子構造配
列の形成を可能とする。これは、効率良く電荷キャリア
を移動させて電気的性能を高めるために重要である。
徴を持ち、これにより適当な加工条件下において分子が
自己配列し、またその構造的特徴がデバイス性能の安定
性をも向上させるようなポリチオフェン類の提供であ
る。適当な分子配列は、薄膜中により高次の分子構造配
列の形成を可能とする。これは、効率良く電荷キャリア
を移動させて電気的性能を高めるために重要である。
【００１４】本発明の態様は次のとおりである。下記式
の、２つの２，５−チエニレンセグメント（I）及び（I
I）と、必要に応じて二価セグメントＤとを含む、モノ
マーセグメントから誘導されたポリチオフェンを含むエ
レクトロニックデバイスであって、
の、２つの２，５−チエニレンセグメント（I）及び（I
I）と、必要に応じて二価セグメントＤとを含む、モノ
マーセグメントから誘導されたポリチオフェンを含むエ
レクトロニックデバイスであって、
【化７】
式中、Ａは側鎖であり、Ｂは水素又は側鎖であり、Ｄは
二価セグメントであり、モノマーセグメント中のＡ置換
チエニレン単位（I）の数は約１〜約１０であり、Ｂ置
換チエニレン単位（II）の数は０〜約５であり、二価結
合基Ｄの数は０又は１である。；Ａは約５〜約２５の炭
素原子を含むアルキルであり、Ｂは０〜約４の炭素原子
を含むアルキルであり、Ｄは、それぞれ約６〜約４０の
炭素原子を含むアリーレン又はジオキシアレーン、ある
いは、それぞれ約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレ
ン又はジオキシアルカンであるエレクトロニックデバイ
ス。；Ａは約６〜約１５の炭素原子を含むアルキルであ
り、Ｂは水素であり、Ｄは約６〜約２４の炭素原子を含
むアリーレンであるエレクトロニックデバイス。；Ｄ
は、フェニレン、トリレン、キシリレン、ビフェニレ
ン、置換ビフェニレン、フェナントレニレン、ジヒドロ
フェナントレニレン、フルオレニレン、ジベンゾチオフ
ェンジイル、ジベンゾフランジイル、カルバゾールジイ
ル、メチレン、ポリメチレン、ジアルキルメチレン、ジ
オキシアルカン、ジオキシアレーン、又はオリゴエチレ
ンオキシドであるエレクトロニックデバイス。；Ａは、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウン
デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、又はペ
ンタデシルであり、Ｂは水素であり、Ｄは、フェニレ
ン、トリレン、キシリレン、ビフェニレン、置換ビフェ
ニレン、フェナントレニレン、ジヒドロフェナントレニ
レン、フルオレニレン、ジベンゾチオフェンジイル、ジ
ベンゾフランジイル、カルバゾールジイル、メチレン、
ポリメチレン、ジアルキルメチレン、ジオキシアルカ
ン、ジオキシアレーン、又はオリゴエチレンオキシドで
あるエレクトロニックデバイス。；基板と、ゲート電極
と、ゲート誘電体層と、ソース電極と、ドレイン電極
と、ポリチオフェンを含む半導体層と、を含む薄膜トラ
ンジスタデバイス。；Ａは約５〜約２５の炭素原子を含
むアルキルであり、Ｂは水素又は短鎖アルキルであり、
Ｄは、含まれる場合には、それぞれ約６〜約４０の炭素
原子を含むアリーレン又はジオキシアレーン、あるい
は、それぞれ約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレン
又はジオキシアルカンであり、ソース／ドレイン電極及
びゲート誘電体層は半導体層と接している薄膜トランジ
スタデバイス。；Ａは約６〜約１５の炭素原子を含むア
ルキルであり、Ｂは水素であり、Ｄは約６〜約３０の炭
素原子を含むアリーレンであり、ソース／ドレイン電極
及びゲート誘電体層は半導体層と接している薄膜トラン
ジスタデバイス。；Ｄは、フェニレン、トリレン、キシ
リレン、ビフェニレン、置換ビフェニレン、フェナント
レニレン、ジヒドロフェナントレニレン、フルオレニレ
ン、ジベンゾチオフェンジイル、ジベンゾフランジイ
ル、カルバゾールジイル、メチレン、ポリメチレン、ジ
アルキルメチレン、ジオキシアルカン、ジオキシアレー
ン、又はオリゴエチレンオキシドであり、ソース／ドレ
イン電極及びゲート誘電体層は半導体層と接している薄
膜トランジスタデバイス。；Ａは、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、又はペンタデシルであ
り、Ｂは水素であり、Ｄは、フェニレン、トリレン、キ
シリレン、ビフェニレン、置換ビフェニレン、フェナン
トレニレン、ジヒドロフェナントレニレン、フルオレニ
レン、ジベンゾチオフェンジイル、ジベンゾフランジイ
ル、カルバゾールジイル、メチレン、ポリメチレン、ジ
アルキルメチレン、ジオキシアルカン、又はジオキシア
レーンであり、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体
層は半導体層と接している薄膜トランジスタデバイ
ス。；基板は、ポリエステル、ポリカーボネート、又は
ポリイミドであるプラスチックシートであり、ゲート、
ソース、及びドレイン電極はそれぞれ独立して、金、ニ
ッケル、アルミニウム、プラチナ、酸化インジウムチタ
ン、導電性ポリマー、分散媒中に分散させた導電性粒子
を含む導電性インキ又はペーストであり、ゲート誘電体
層は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、絶縁性ポリマー、無機
−有機複合材料であって、絶縁性ポリマーは、ポリエス
テル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリ（メ
タクリレート）、ポリ（ビニルフェノール）、ポリスチ
レン、ポリイミド、エポキシ樹脂であり、無機−有機複
合材料は、超微小金属酸化物粒子をポリマー、ポリイミ
ド、又はエポキシ樹脂に分散させたものであり、ソース
／ドレイン電極及びゲート誘電体層は半導体層と接して
いる薄膜トランジスタデバイス。；基板は、ガラス又は
プラスチックシートであり、ゲート、ソース、及びドレ
イン電極はそれぞれ独立して金を含み、ゲート誘電体層
は、ポリ（メタクリレート）、ポリアクリレート、ポリ
（ビニルフェノール）、ポリスチレン、ポリイミド、ポ
リカーボネート、又はポリエステルである有機ポリマー
を含み、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体層は半
導体層と接している薄膜トランジスタデバイス。；ポリ
チオフェン層は、スピンコーティング、スタンプ印刷、
スクリーン印刷、又はジェット印刷である溶液処理によ
り形成され、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体層
は半導体層と接している薄膜トランジスタデバイス。；
ゲート、ソース、及びドレイン電極、誘電体、及び半導
体層は、スピンコーティング、溶液キャスティング、ス
タンプ印刷、スクリーン印刷、及びジェット印刷である
溶液処理により塗布された構成要素から形成され、ソー
ス／ドレイン電極及びゲート誘電体層は半導体層と接し
ている薄膜トランジスタデバイス。；基板は、ポリエス
テル又はポリカーボネートであるプラスチックシートで
あり、ゲート、ソース、及びドレイン電極は、ポリスチ
レンスルホナートをドープしたポリ（３，４−エチレン
ジオキシチオフェン）である導電性ポリマー、あるい
は、銀又は金である金属をバインダー中にコロイド状に
分散させた導電性インキ又はペーストを含み、ゲート誘
電体層は有機ポリマー又は無機酸化物粒子−ポリマー複
合材であり、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体層
は半導体層と接している薄膜トランジスタデバイス。；
基板と、ゲート電極と、ゲート誘電体層と、ソース電極
と、ドレイン電極と、ソース／ドレイン電極とゲート誘
電体層とに接した半導体層と、を含み、半導体層は下記
構造式（III）で示されるポリチオフェンを含み、
二価セグメントであり、モノマーセグメント中のＡ置換
チエニレン単位（I）の数は約１〜約１０であり、Ｂ置
換チエニレン単位（II）の数は０〜約５であり、二価結
合基Ｄの数は０又は１である。；Ａは約５〜約２５の炭
素原子を含むアルキルであり、Ｂは０〜約４の炭素原子
を含むアルキルであり、Ｄは、それぞれ約６〜約４０の
炭素原子を含むアリーレン又はジオキシアレーン、ある
いは、それぞれ約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレ
ン又はジオキシアルカンであるエレクトロニックデバイ
ス。；Ａは約６〜約１５の炭素原子を含むアルキルであ
り、Ｂは水素であり、Ｄは約６〜約２４の炭素原子を含
むアリーレンであるエレクトロニックデバイス。；Ｄ
は、フェニレン、トリレン、キシリレン、ビフェニレ
ン、置換ビフェニレン、フェナントレニレン、ジヒドロ
フェナントレニレン、フルオレニレン、ジベンゾチオフ
ェンジイル、ジベンゾフランジイル、カルバゾールジイ
ル、メチレン、ポリメチレン、ジアルキルメチレン、ジ
オキシアルカン、ジオキシアレーン、又はオリゴエチレ
ンオキシドであるエレクトロニックデバイス。；Ａは、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウン
デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、又はペ
ンタデシルであり、Ｂは水素であり、Ｄは、フェニレ
ン、トリレン、キシリレン、ビフェニレン、置換ビフェ
ニレン、フェナントレニレン、ジヒドロフェナントレニ
レン、フルオレニレン、ジベンゾチオフェンジイル、ジ
ベンゾフランジイル、カルバゾールジイル、メチレン、
ポリメチレン、ジアルキルメチレン、ジオキシアルカ
ン、ジオキシアレーン、又はオリゴエチレンオキシドで
あるエレクトロニックデバイス。；基板と、ゲート電極
と、ゲート誘電体層と、ソース電極と、ドレイン電極
と、ポリチオフェンを含む半導体層と、を含む薄膜トラ
ンジスタデバイス。；Ａは約５〜約２５の炭素原子を含
むアルキルであり、Ｂは水素又は短鎖アルキルであり、
Ｄは、含まれる場合には、それぞれ約６〜約４０の炭素
原子を含むアリーレン又はジオキシアレーン、あるい
は、それぞれ約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレン
又はジオキシアルカンであり、ソース／ドレイン電極及
びゲート誘電体層は半導体層と接している薄膜トランジ
スタデバイス。；Ａは約６〜約１５の炭素原子を含むア
ルキルであり、Ｂは水素であり、Ｄは約６〜約３０の炭
素原子を含むアリーレンであり、ソース／ドレイン電極
及びゲート誘電体層は半導体層と接している薄膜トラン
ジスタデバイス。；Ｄは、フェニレン、トリレン、キシ
リレン、ビフェニレン、置換ビフェニレン、フェナント
レニレン、ジヒドロフェナントレニレン、フルオレニレ
ン、ジベンゾチオフェンジイル、ジベンゾフランジイ
ル、カルバゾールジイル、メチレン、ポリメチレン、ジ
アルキルメチレン、ジオキシアルカン、ジオキシアレー
ン、又はオリゴエチレンオキシドであり、ソース／ドレ
イン電極及びゲート誘電体層は半導体層と接している薄
膜トランジスタデバイス。；Ａは、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、又はペンタデシルであ
り、Ｂは水素であり、Ｄは、フェニレン、トリレン、キ
シリレン、ビフェニレン、置換ビフェニレン、フェナン
トレニレン、ジヒドロフェナントレニレン、フルオレニ
レン、ジベンゾチオフェンジイル、ジベンゾフランジイ
ル、カルバゾールジイル、メチレン、ポリメチレン、ジ
アルキルメチレン、ジオキシアルカン、又はジオキシア
レーンであり、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体
層は半導体層と接している薄膜トランジスタデバイ
ス。；基板は、ポリエステル、ポリカーボネート、又は
ポリイミドであるプラスチックシートであり、ゲート、
ソース、及びドレイン電極はそれぞれ独立して、金、ニ
ッケル、アルミニウム、プラチナ、酸化インジウムチタ
ン、導電性ポリマー、分散媒中に分散させた導電性粒子
を含む導電性インキ又はペーストであり、ゲート誘電体
層は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、絶縁性ポリマー、無機
−有機複合材料であって、絶縁性ポリマーは、ポリエス
テル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリ（メ
タクリレート）、ポリ（ビニルフェノール）、ポリスチ
レン、ポリイミド、エポキシ樹脂であり、無機−有機複
合材料は、超微小金属酸化物粒子をポリマー、ポリイミ
ド、又はエポキシ樹脂に分散させたものであり、ソース
／ドレイン電極及びゲート誘電体層は半導体層と接して
いる薄膜トランジスタデバイス。；基板は、ガラス又は
プラスチックシートであり、ゲート、ソース、及びドレ
イン電極はそれぞれ独立して金を含み、ゲート誘電体層
は、ポリ（メタクリレート）、ポリアクリレート、ポリ
（ビニルフェノール）、ポリスチレン、ポリイミド、ポ
リカーボネート、又はポリエステルである有機ポリマー
を含み、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体層は半
導体層と接している薄膜トランジスタデバイス。；ポリ
チオフェン層は、スピンコーティング、スタンプ印刷、
スクリーン印刷、又はジェット印刷である溶液処理によ
り形成され、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体層
は半導体層と接している薄膜トランジスタデバイス。；
ゲート、ソース、及びドレイン電極、誘電体、及び半導
体層は、スピンコーティング、溶液キャスティング、ス
タンプ印刷、スクリーン印刷、及びジェット印刷である
溶液処理により塗布された構成要素から形成され、ソー
ス／ドレイン電極及びゲート誘電体層は半導体層と接し
ている薄膜トランジスタデバイス。；基板は、ポリエス
テル又はポリカーボネートであるプラスチックシートで
あり、ゲート、ソース、及びドレイン電極は、ポリスチ
レンスルホナートをドープしたポリ（３，４−エチレン
ジオキシチオフェン）である導電性ポリマー、あるい
は、銀又は金である金属をバインダー中にコロイド状に
分散させた導電性インキ又はペーストを含み、ゲート誘
電体層は有機ポリマー又は無機酸化物粒子−ポリマー複
合材であり、ソース／ドレイン電極及びゲート誘電体層
は半導体層と接している薄膜トランジスタデバイス。；
基板と、ゲート電極と、ゲート誘電体層と、ソース電極
と、ドレイン電極と、ソース／ドレイン電極とゲート誘
電体層とに接した半導体層と、を含み、半導体層は下記
構造式（III）で示されるポリチオフェンを含み、
【化８】
式中、Ａは長い側鎖であり、Ｂは水素又は短い側鎖であ
り、Ｄは二価結合基であり、ａ及びｃはＡ置換チエニレ
ンの数を示すものであって約１〜約６であり、ｂはＢ置
換チエニレン単位の数であって０〜約６であり、ｄは０
又は１であり、ｎは重合度又はポリチオフェン中のモノ
マーセグメントの数である薄膜トランジスタデバイ
ス。；Ｄは、必要に応じて、飽和部分又は不飽和部分を
含む二価結合基であって、飽和部分は、アルキレン、−
Ｏ−Ｒ−Ｏ−、−Ｓ−Ｒ−Ｓ−、−ＮＨ−Ｒ−ＮＨ−で
あって、式中、Ｒはアルキレン又はアリーレンであり、
不飽和部分はアリーレン又はヘテロ芳香族である薄膜ト
ランジスタデバイス。；Ａは６〜約２５の炭素原子を含
むアルキルであり、Ｂは水素又は１〜約３の炭素原子を
含むアルキルであり、Ｄは、それぞれ約６〜約４０の炭
素原子を含むアリーレン又はジオキシアレーン、あるい
は、それぞれ約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレン
又はジオキシアルカンである薄膜トランジスタデバイ
ス。；Ａは約８〜約１２の炭素原子を含むアルキルであ
り、Ｂは水素原子である薄膜トランジスタデバイス。；
Ａは５〜約１５の炭素原子を含むアルキルであり、Ｂは
水素原子であり、Ｄはアリーレンであり、ａ、ｂ、ｃ、
及びｍはそれぞれ独立して、１、２、及び３の数から選
ばれ、ｄ＝１である薄膜トランジスタデバイス。；Ａは
約８〜約１２の炭素原子を含むアルキルであり、Ｂは水
素原子であり、Ｄはアリーレンであり、ａ＝ｃ＝ｍ＝
１、ｂ＝２、ｄ＝１である薄膜トランジスタデバイ
ス。；ｎは約５〜約５，０００である薄膜トランジスタ
デバイス。；（III）の、いずれもポリスチレン標準を
用いたゲル浸透クロマトグラフ法より求めた、数平均分
子量（Ｍn）は約２，０００〜約１０万であり、重量平
均分子量（Ｍw）は約４，０００〜約５０万である薄膜
トランジスタデバイス。；（III）の、数平均分子量
（Ｍn）は約１万〜約３万であり、重量平均分子量
（Ｍw）は約１５，０００〜約１０万である薄膜トラン
ジスタデバイス。；Ａは、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ル、テトラデシル、又はペンタデシルである薄膜トラン
ジスタデバイス。；Ｄは、フェニレン、トリレン、キシ
リレン、ビフェニレン、置換ビフェニレン、フルオレニ
レン、フェナントレニレン、ジヒドロフェナントレニレ
ン、及びジベンゾフランジイル、ジベンゾチオフェンジ
イル、カルバゾールジイルから成る群より選ばれるアリ
ーレンである薄膜トランジスタデバイス。；Ｄは、アル
キレン、ジオキシアルカン、ジオキシアレーン、及びオ
リゴエチレンオキシドから成る群より選ばれる飽和結合
基である薄膜トランジスタデバイス。；ポリチオフェン
（III）は下記化学式の（１）〜（１７）より選ばれ、
式中、ｎは繰り返しセグメントの数を示す薄膜トランジ
スタデバイス。
り、Ｄは二価結合基であり、ａ及びｃはＡ置換チエニレ
ンの数を示すものであって約１〜約６であり、ｂはＢ置
換チエニレン単位の数であって０〜約６であり、ｄは０
又は１であり、ｎは重合度又はポリチオフェン中のモノ
マーセグメントの数である薄膜トランジスタデバイ
ス。；Ｄは、必要に応じて、飽和部分又は不飽和部分を
含む二価結合基であって、飽和部分は、アルキレン、−
Ｏ−Ｒ−Ｏ−、−Ｓ−Ｒ−Ｓ−、−ＮＨ−Ｒ−ＮＨ−で
あって、式中、Ｒはアルキレン又はアリーレンであり、
不飽和部分はアリーレン又はヘテロ芳香族である薄膜ト
ランジスタデバイス。；Ａは６〜約２５の炭素原子を含
むアルキルであり、Ｂは水素又は１〜約３の炭素原子を
含むアルキルであり、Ｄは、それぞれ約６〜約４０の炭
素原子を含むアリーレン又はジオキシアレーン、あるい
は、それぞれ約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレン
又はジオキシアルカンである薄膜トランジスタデバイ
ス。；Ａは約８〜約１２の炭素原子を含むアルキルであ
り、Ｂは水素原子である薄膜トランジスタデバイス。；
Ａは５〜約１５の炭素原子を含むアルキルであり、Ｂは
水素原子であり、Ｄはアリーレンであり、ａ、ｂ、ｃ、
及びｍはそれぞれ独立して、１、２、及び３の数から選
ばれ、ｄ＝１である薄膜トランジスタデバイス。；Ａは
約８〜約１２の炭素原子を含むアルキルであり、Ｂは水
素原子であり、Ｄはアリーレンであり、ａ＝ｃ＝ｍ＝
１、ｂ＝２、ｄ＝１である薄膜トランジスタデバイ
ス。；ｎは約５〜約５，０００である薄膜トランジスタ
デバイス。；（III）の、いずれもポリスチレン標準を
用いたゲル浸透クロマトグラフ法より求めた、数平均分
子量（Ｍn）は約２，０００〜約１０万であり、重量平
均分子量（Ｍw）は約４，０００〜約５０万である薄膜
トランジスタデバイス。；（III）の、数平均分子量
（Ｍn）は約１万〜約３万であり、重量平均分子量
（Ｍw）は約１５，０００〜約１０万である薄膜トラン
ジスタデバイス。；Ａは、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ル、テトラデシル、又はペンタデシルである薄膜トラン
ジスタデバイス。；Ｄは、フェニレン、トリレン、キシ
リレン、ビフェニレン、置換ビフェニレン、フルオレニ
レン、フェナントレニレン、ジヒドロフェナントレニレ
ン、及びジベンゾフランジイル、ジベンゾチオフェンジ
イル、カルバゾールジイルから成る群より選ばれるアリ
ーレンである薄膜トランジスタデバイス。；Ｄは、アル
キレン、ジオキシアルカン、ジオキシアレーン、及びオ
リゴエチレンオキシドから成る群より選ばれる飽和結合
基である薄膜トランジスタデバイス。；ポリチオフェン
（III）は下記化学式の（１）〜（１７）より選ばれ、
式中、ｎは繰り返しセグメントの数を示す薄膜トランジ
スタデバイス。
【００１５】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
；ポリチオフェン（III）は、あるいは下記化学式で示
され、式中、ｎはセグメントの数を表す薄膜トランジス
タデバイス。
され、式中、ｎはセグメントの数を表す薄膜トランジス
タデバイス。
【００１６】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
；ポリチオフェン（III）は、あるいは下記化学式で示
され、式中、ｎはセグメントの数を表す薄膜トランジス
タデバイス。
され、式中、ｎはセグメントの数を表す薄膜トランジス
タデバイス。
【００１７】
【化１６】
【化１７】
；ポリチオフェンは、あるいは下記化学式で示される薄
膜トランジスタデバイス。
膜トランジスタデバイス。
【００１８】
【化１８】
；基板は、ポリエステル、ポリカーボネート、又はポリ
イミドであるプラスチックシートであり、ゲート、ソー
ス、及びドレイン電極はそれぞれ独立して、金、ニッケ
ル、アルミニウム、プラチナ、又は酸化インジウムチタ
ンを含み、ゲート誘電体層は、窒化ケイ素、酸化ケイ
素、絶縁性ポリマーを含み、絶縁性ポリマーは、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリ
（メタクリレート）、ポリ（ビニルフェノール）、ポリ
スチレン、ポリイミド、又はエポキシ樹脂である薄膜ト
ランジスタデバイス。；基板はガラス又はプラスチック
シートであり、ゲート、ソース、及びドレイン電極はそ
れぞれ独立して、金、又は金属をバインダ中に分散した
ものを含み、ゲート誘電体層は、有機ポリマー又は無機
−有機複合材を含むものであって、有機ポリマーは、ポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポ
リ（メタクリレート）、ポリ（ビニルフェノール）、ポ
リスチレン、ポリイミド、又はエポキシ樹脂であり、無
機−有機複合材は、ポリエステル、ポリイミド、又はエ
ポキシ樹脂であるポリマー中に超微小金属酸化物粒子を
分散したものである、薄膜トランジスタデバイス。；基
板の厚さは約１０μｍ〜約１０ｍｍであり、ゲート誘電
体層の厚さは約１０ｎｍ〜約１μｍであり、ポリチオフ
ェン半導体層の厚さは約１０ｎｍ〜約１μｍであり、ゲ
ート電極層の厚さは約１０ｎｍ〜約１０μｍであり、ソ
ース又はドレイン電極の厚さは約４０ｎｍ〜約１μｍで
ある薄膜トランジスタデバイス。；ポリチオフェン層
は、スピンコーティング、スタンプ又はスクリーン印
刷、あるいはジェット印刷である溶液処理により形成さ
れる薄膜トランジスタデバイス。；電極（ゲート、ソー
ス、及びドレイン）、ゲート誘電体、及び半導体層は、
スピンコーティング、溶液キャスティング、スタンプ印
刷、スクリーン印刷、及びジェット印刷などの溶液処理
により塗布可能な材料から形成される薄膜トランジスタ
デバイス。；基板は、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、又はポリイミドであるプラスチックシートであり、
ゲート、ソース、及びドレイン電極は、ポリスチレンス
ルホナートをドープしたポリ（３，４−エチレンジオキ
シチオフェン）などの導電性ポリマー、又は、ポリマー
バインダ中に銀又は金をコロイド状に分散させた導電性
インキ又はペーストを含み、ゲート誘電体層は、有機ポ
リマー又は無機酸化物粒子−ポリマー複合材である薄膜
トランジスタデバイス。；基板の厚さは約１０μｍ〜約
１０ｍｍであって、望ましい厚さは、可撓性のプラスチ
ック基板では５０〜１００μｍの範囲であり、ガラス又
はシリコンなどの堅牢な基板では１〜１０ｍｍの範囲で
あり、ゲート誘電体層の厚さは約１０ｎｍ〜約１．０μ
ｍであって、望ましい厚さは１００〜５００ｎｍの範囲
であり、ポリチオフェン半導体層の厚さは通常１０ｎｍ
〜１μｍの範囲であって、望ましい厚さは４０〜１００
ｎｍの範囲であり、ゲート電極層の厚さは１０ｎｍ〜１
０μｍの範囲であって、望ましい厚さは、金属薄膜では
１０〜２００ｎｍの範囲であり、ポリマー導電体では１
〜１０μｍの範囲であり、ソース又はドレイン電極の厚
さは４０ｎｍ〜１μｍの範囲であって、望ましい厚さは
１００〜４００ｎｍの範囲である薄膜トランジスタデバ
イス。；下記化学式の、２つの２，５−チエニレン単位
（I）及び（II）と、二価結合基Ｄとを適度な比で含
む、モノマーセグメントから生成したポリチオフェン
類。
イミドであるプラスチックシートであり、ゲート、ソー
ス、及びドレイン電極はそれぞれ独立して、金、ニッケ
ル、アルミニウム、プラチナ、又は酸化インジウムチタ
ンを含み、ゲート誘電体層は、窒化ケイ素、酸化ケイ
素、絶縁性ポリマーを含み、絶縁性ポリマーは、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリ
（メタクリレート）、ポリ（ビニルフェノール）、ポリ
スチレン、ポリイミド、又はエポキシ樹脂である薄膜ト
ランジスタデバイス。；基板はガラス又はプラスチック
シートであり、ゲート、ソース、及びドレイン電極はそ
れぞれ独立して、金、又は金属をバインダ中に分散した
ものを含み、ゲート誘電体層は、有機ポリマー又は無機
−有機複合材を含むものであって、有機ポリマーは、ポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポ
リ（メタクリレート）、ポリ（ビニルフェノール）、ポ
リスチレン、ポリイミド、又はエポキシ樹脂であり、無
機−有機複合材は、ポリエステル、ポリイミド、又はエ
ポキシ樹脂であるポリマー中に超微小金属酸化物粒子を
分散したものである、薄膜トランジスタデバイス。；基
板の厚さは約１０μｍ〜約１０ｍｍであり、ゲート誘電
体層の厚さは約１０ｎｍ〜約１μｍであり、ポリチオフ
ェン半導体層の厚さは約１０ｎｍ〜約１μｍであり、ゲ
ート電極層の厚さは約１０ｎｍ〜約１０μｍであり、ソ
ース又はドレイン電極の厚さは約４０ｎｍ〜約１μｍで
ある薄膜トランジスタデバイス。；ポリチオフェン層
は、スピンコーティング、スタンプ又はスクリーン印
刷、あるいはジェット印刷である溶液処理により形成さ
れる薄膜トランジスタデバイス。；電極（ゲート、ソー
ス、及びドレイン）、ゲート誘電体、及び半導体層は、
スピンコーティング、溶液キャスティング、スタンプ印
刷、スクリーン印刷、及びジェット印刷などの溶液処理
により塗布可能な材料から形成される薄膜トランジスタ
デバイス。；基板は、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、又はポリイミドであるプラスチックシートであり、
ゲート、ソース、及びドレイン電極は、ポリスチレンス
ルホナートをドープしたポリ（３，４−エチレンジオキ
シチオフェン）などの導電性ポリマー、又は、ポリマー
バインダ中に銀又は金をコロイド状に分散させた導電性
インキ又はペーストを含み、ゲート誘電体層は、有機ポ
リマー又は無機酸化物粒子−ポリマー複合材である薄膜
トランジスタデバイス。；基板の厚さは約１０μｍ〜約
１０ｍｍであって、望ましい厚さは、可撓性のプラスチ
ック基板では５０〜１００μｍの範囲であり、ガラス又
はシリコンなどの堅牢な基板では１〜１０ｍｍの範囲で
あり、ゲート誘電体層の厚さは約１０ｎｍ〜約１．０μ
ｍであって、望ましい厚さは１００〜５００ｎｍの範囲
であり、ポリチオフェン半導体層の厚さは通常１０ｎｍ
〜１μｍの範囲であって、望ましい厚さは４０〜１００
ｎｍの範囲であり、ゲート電極層の厚さは１０ｎｍ〜１
０μｍの範囲であって、望ましい厚さは、金属薄膜では
１０〜２００ｎｍの範囲であり、ポリマー導電体では１
〜１０μｍの範囲であり、ソース又はドレイン電極の厚
さは４０ｎｍ〜１μｍの範囲であって、望ましい厚さは
１００〜４００ｎｍの範囲である薄膜トランジスタデバ
イス。；下記化学式の、２つの２，５−チエニレン単位
（I）及び（II）と、二価結合基Ｄとを適度な比で含
む、モノマーセグメントから生成したポリチオフェン
類。
【００１９】
【化１９】
式中、Ａは長い側鎖であって、例えば、その長さに約５
〜約２５の炭素原子を含み、Ｂは、水素原子又は短い側
鎖であって、例えばその長さに約５又はそれ以下、より
詳細にはその長さに約１〜約３の炭素原子を含み、Ｄ
は、飽和部分又は不飽和部分などの二価の単位であっ
て、飽和部分は、例えば、メチレン、エチレン、プロピ
レン、ブチレン、ペンチレン、等であり、不飽和部分
は、例えば、アリーレン、ビアリーレン、フルオレニレ
ン、等のアリールである。モノマーセグメント中のＡ置
換チエニレン単位（I）の数は、例えば、約１〜約１０
とすることができ、Ｂ置換チエニレン単位（II）の数は
０〜約５とすることができ、二価セグメントＤの数は、
例えば０又は１とすることができる。
〜約２５の炭素原子を含み、Ｂは、水素原子又は短い側
鎖であって、例えばその長さに約５又はそれ以下、より
詳細にはその長さに約１〜約３の炭素原子を含み、Ｄ
は、飽和部分又は不飽和部分などの二価の単位であっ
て、飽和部分は、例えば、メチレン、エチレン、プロピ
レン、ブチレン、ペンチレン、等であり、不飽和部分
は、例えば、アリーレン、ビアリーレン、フルオレニレ
ン、等のアリールである。モノマーセグメント中のＡ置
換チエニレン単位（I）の数は、例えば、約１〜約１０
とすることができ、Ｂ置換チエニレン単位（II）の数は
０〜約５とすることができ、二価セグメントＤの数は、
例えば０又は１とすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明のポリチオフェン類は、実
施の形態において、下記構造式（III）で示すことがで
きる。
施の形態において、下記構造式（III）で示すことがで
きる。
【００２１】
【化２０】
式中、Ａは長い側鎖であって、例えば、その長さに５〜
２５の炭素原子を含み、Ｂは水素原子又は短い側鎖であ
って、例えばその長さに４又は約４より少ない炭素原子
を含み、Ｄは、飽和部分又は不飽和部分などの二価セグ
メントであって、飽和部分は、メチレン、エチレン、プ
ロピレン等のアルキレンなどであり、不飽和部分は、ア
リーレン、ビアリーレン、フルオレニレン等であり、ａ
及びｃはＡ置換チエニレンの数であって、ａは、例えば
約１〜約８であり、ｃは、例えば０〜約８であり、ｂは
Ｂ置換チエニレン単位の数であって、例えば０〜約５と
することができ、ｄは、例えば０又は１であり、ｎは重
合度又はポリチオフェン（III）中のモノマーセグメン
トの数であって、例えば、約５〜５，０００以上、より
詳細には約１０〜約１，０００とすることができる。本
発明のポリチオフェン類の数平均分子量（Ｍn）は、例
えば、約２，０００〜約１０万、より詳細には約４，０
００〜約５，０００とすることができ、その重量平均分
子量（Ｍw）は約４，０００〜約５０万、より詳細には
約５，０００〜約１０万とすることができる。Ｍn及び
Ｍwはいずれもポリスチレン標準を用いたゲル浸透クロ
マトグラフ法により求めた。
２５の炭素原子を含み、Ｂは水素原子又は短い側鎖であ
って、例えばその長さに４又は約４より少ない炭素原子
を含み、Ｄは、飽和部分又は不飽和部分などの二価セグ
メントであって、飽和部分は、メチレン、エチレン、プ
ロピレン等のアルキレンなどであり、不飽和部分は、ア
リーレン、ビアリーレン、フルオレニレン等であり、ａ
及びｃはＡ置換チエニレンの数であって、ａは、例えば
約１〜約８であり、ｃは、例えば０〜約８であり、ｂは
Ｂ置換チエニレン単位の数であって、例えば０〜約５と
することができ、ｄは、例えば０又は１であり、ｎは重
合度又はポリチオフェン（III）中のモノマーセグメン
トの数であって、例えば、約５〜５，０００以上、より
詳細には約１０〜約１，０００とすることができる。本
発明のポリチオフェン類の数平均分子量（Ｍn）は、例
えば、約２，０００〜約１０万、より詳細には約４，０
００〜約５，０００とすることができ、その重量平均分
子量（Ｍw）は約４，０００〜約５０万、より詳細には
約５，０００〜約１０万とすることができる。Ｍn及び
Ｍwはいずれもポリスチレン標準を用いたゲル浸透クロ
マトグラフ法により求めた。
【００２２】Ａの例としては、例えば約５〜約３０の炭
素原子を含むアルキル（ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、等）、
アルコキシアルキル（例えば、メトキシブチル、メトキ
シペンチル、メトキシヘキシル、メトキシヘプチル、
等）、ポリエーテル鎖（ポリエチレンオキシドなど）、
パーハロアルキル（パーフルオロアルキルなど）、ポリ
シロキシ鎖（トリアルキルシロキシアルキル誘導体な
ど）、等が挙げられ、Ｂの例としては、水素、ハロゲン
又はハロゲン化物（塩素、フッ素、又は臭素原子な
ど）、アルキル（メチル、エチル、プロピルなど）、ア
ルコキシ（メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ
など）、等が挙げられる。二価結合基Ｄの例は、アルキ
レン（メチレン、エチレン、ジアルキルメチレン、プロ
ピレン、等）、アリーレン（フェニレン、ビフェニレ
ン、フェナントレニレン、ジヒドロフェナントレニレ
ン、フルオレニレン、オリゴアリーレン、等）、ジオキ
シアルキレン、ジオキシアリーレン、オリゴエチレンオ
キシド、等である。
素原子を含むアルキル（ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、等）、
アルコキシアルキル（例えば、メトキシブチル、メトキ
シペンチル、メトキシヘキシル、メトキシヘプチル、
等）、ポリエーテル鎖（ポリエチレンオキシドなど）、
パーハロアルキル（パーフルオロアルキルなど）、ポリ
シロキシ鎖（トリアルキルシロキシアルキル誘導体な
ど）、等が挙げられ、Ｂの例としては、水素、ハロゲン
又はハロゲン化物（塩素、フッ素、又は臭素原子な
ど）、アルキル（メチル、エチル、プロピルなど）、ア
ルコキシ（メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ
など）、等が挙げられる。二価結合基Ｄの例は、アルキ
レン（メチレン、エチレン、ジアルキルメチレン、プロ
ピレン、等）、アリーレン（フェニレン、ビフェニレ
ン、フェナントレニレン、ジヒドロフェナントレニレ
ン、フルオレニレン、オリゴアリーレン、等）、ジオキ
シアルキレン、ジオキシアリーレン、オリゴエチレンオ
キシド、等である。
【００２３】具体的なポリチオフェン類としては、下記
化学式のものが挙げられる。式中、ｎはセグメントの数
を示す。
化学式のものが挙げられる。式中、ｎはセグメントの数
を示す。
【００２４】
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【化２４】
【化２５】
実施の形態において本発明のポリチオフェン類は、一般
的な被覆用有機溶媒に可溶であり、例えば、ジクロロメ
タン、１，２−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、
トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン等の
溶媒に約０．１重量％以上、より詳細には約０．５〜約
５重量％の溶解度を持つ。更に、本発明のポリチオフェ
ン類は実施の形態において、薄膜トランジスタデバイス
の半導体チャネル層に加工すると安定した導電率とな
り、一般的な４プローブ伝導率測定法によれば、例え
ば、約１０-9〜約１０-6Ｓ／ｃｍ、より詳細には約１０
-8〜約１０-7Ｓ／ｃｍである。
的な被覆用有機溶媒に可溶であり、例えば、ジクロロメ
タン、１，２−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、
トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン等の
溶媒に約０．１重量％以上、より詳細には約０．５〜約
５重量％の溶解度を持つ。更に、本発明のポリチオフェ
ン類は実施の形態において、薄膜トランジスタデバイス
の半導体チャネル層に加工すると安定した導電率とな
り、一般的な４プローブ伝導率測定法によれば、例え
ば、約１０-9〜約１０-6Ｓ／ｃｍ、より詳細には約１０
-8〜約１０-7Ｓ／ｃｍである。
【００２５】本発明のポリチオフェン類の調製には、そ
れぞれの主として所望する特定のポリチオフェン類に応
じて、いくつかの合成法が適している。例えば、一般式
（III）で示されるポリチオフェンの、ａ＝ｃ＝ｄ＝ｍ
＝１、Ｂ＝Ｈ、Ｄ＝Ａｒ（アリーレン）の場合であるポ
リチオフェン（Ｖ）は、適切に組み立てられたオリゴチ
オフェンモノマー（IVb）と適当なアリーレンジボロナ
ートとのスズキカップリング反応から調製できる。詳細
には、（IVｂ）は、（IVa）の臭素化より得られ、（IV
a）はまた、２−ブロモ−３−アルキルチオフェンと、
オリゴチオフェン＝ジブロミドとの反応より得られる
（スキーム１参照）。スズキカップリング重合は通常、
トルエンなどの適当な溶媒に溶解した等モル当量の（IV
ｂ）とアリーレンジボロナートとの混合物を、約２〜約
６モル％のテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラ
ジウムと、１〜２Ｍの水溶液とした約２〜約４モル当量
の炭酸ナトリウムなどの無機塩基と、約１〜５モル％
の、テトラブチルアンモニウム＝クロリド又はトリカプ
リリルメチルアンモニウム＝クロリド（アリクワット
（Aliquat)（登録商標）３３６）などの相間移動触媒の
存在下、不活性雰囲気中、例えば、約８０〜約１００℃
の温度で加熱撹拌することにより行う。重合後、（Ｖ）
などのポリチオフェン生成物は、メタノールから沈殿さ
せ、必要に応じて次に、メタノール、トルエン、クロロ
ベンゼンなどの適当な溶媒を用いたソックスレー抽出を
行って単離する。
れぞれの主として所望する特定のポリチオフェン類に応
じて、いくつかの合成法が適している。例えば、一般式
（III）で示されるポリチオフェンの、ａ＝ｃ＝ｄ＝ｍ
＝１、Ｂ＝Ｈ、Ｄ＝Ａｒ（アリーレン）の場合であるポ
リチオフェン（Ｖ）は、適切に組み立てられたオリゴチ
オフェンモノマー（IVb）と適当なアリーレンジボロナ
ートとのスズキカップリング反応から調製できる。詳細
には、（IVｂ）は、（IVa）の臭素化より得られ、（IV
a）はまた、２−ブロモ−３−アルキルチオフェンと、
オリゴチオフェン＝ジブロミドとの反応より得られる
（スキーム１参照）。スズキカップリング重合は通常、
トルエンなどの適当な溶媒に溶解した等モル当量の（IV
ｂ）とアリーレンジボロナートとの混合物を、約２〜約
６モル％のテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラ
ジウムと、１〜２Ｍの水溶液とした約２〜約４モル当量
の炭酸ナトリウムなどの無機塩基と、約１〜５モル％
の、テトラブチルアンモニウム＝クロリド又はトリカプ
リリルメチルアンモニウム＝クロリド（アリクワット
（Aliquat)（登録商標）３３６）などの相間移動触媒の
存在下、不活性雰囲気中、例えば、約８０〜約１００℃
の温度で加熱撹拌することにより行う。重合後、（Ｖ）
などのポリチオフェン生成物は、メタノールから沈殿さ
せ、必要に応じて次に、メタノール、トルエン、クロロ
ベンゼンなどの適当な溶媒を用いたソックスレー抽出を
行って単離する。
【００２６】
【化２６】
図１は、基板１６と、それに接した金属接点１８（ゲー
ト電極）と、絶縁性誘電体層１４の層と、その上に置か
れた２つの金属接点２０及び２２（ソース及びドレイン
電極）とを含むＴＦＴ構造体１０の概略図である。本願
に示すように、金属接点２０及び２２の上と間にはポリ
チオフェン半導体層１２がある。
ト電極）と、絶縁性誘電体層１４の層と、その上に置か
れた２つの金属接点２０及び２２（ソース及びドレイン
電極）とを含むＴＦＴ構造体１０の概略図である。本願
に示すように、金属接点２０及び２２の上と間にはポリ
チオフェン半導体層１２がある。
【００２７】図２は、基板３６と、ゲート電極３８と、
ソース電極４０と、ドレイン電極４２と、絶縁性誘電体
層３４と、ポリチオフェン半導体層３２とを含む、ＴＦ
Ｔ構造体３０の概略図である。
ソース電極４０と、ドレイン電極４２と、絶縁性誘電体
層３４と、ポリチオフェン半導体層３２とを含む、ＴＦ
Ｔ構造体３０の概略図である。
【００２８】図３は、ゲート電極として作用する高濃度
ｎ−ドープシリコンウエハ５６と、熱により生成した酸
化ケイ素誘電体層５４と、ポリチオフェン半導体層５２
と、その上に置かれたソース電極６０とドレイン電極６
２とを含む、別のＴＦＴ構造体５０の概略図である。
ｎ−ドープシリコンウエハ５６と、熱により生成した酸
化ケイ素誘電体層５４と、ポリチオフェン半導体層５２
と、その上に置かれたソース電極６０とドレイン電極６
２とを含む、別のＴＦＴ構造体５０の概略図である。
【００２９】図４は、基板７６と、ゲート電極７８と、
ソース電極８０と、ドレイン電極８２と、ポリチオフェ
ン半導体層７２と、絶縁性誘電体層７４とを含む、もう
一つのＴＦＴ構造体７０の概略図である。
ソース電極８０と、ドレイン電極８２と、ポリチオフェ
ン半導体層７２と、絶縁性誘電体層７４とを含む、もう
一つのＴＦＴ構造体７０の概略図である。
【００３０】本発明の一部の実施の形態では、必要に応
じて、図１〜図４の各トランジスタ構造体の上にポリマ
ーなどの保護層を加えても良い。図４のＴＦＴ構造体で
は、絶縁性誘電体層７４は保護層としても機能する。
じて、図１〜図４の各トランジスタ構造体の上にポリマ
ーなどの保護層を加えても良い。図４のＴＦＴ構造体で
は、絶縁性誘電体層７４は保護層としても機能する。
【００３１】実施の形態において、また更に本発明とそ
の図を参照するなら、基板層は一般に、目的とする用途
に応じて、様々な適当な形のシリコンを含むシリコン材
料、ガラス板、プラスチックフィルム又はシート、等で
ある。構造可撓性のデバイスでは、例えば、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリイミドシート等のプラスチ
ック基板を用いる。基板の厚さは、例えば約１０μｍ〜
１０ｍｍ以上であり、詳細な厚さは、特に可撓性のプラ
スチック基板では約５０〜約１００μｍ、ガラス又はシ
リコンなどの堅牢な基板では約１〜約１０ｍｍである。
の図を参照するなら、基板層は一般に、目的とする用途
に応じて、様々な適当な形のシリコンを含むシリコン材
料、ガラス板、プラスチックフィルム又はシート、等で
ある。構造可撓性のデバイスでは、例えば、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリイミドシート等のプラスチ
ック基板を用いる。基板の厚さは、例えば約１０μｍ〜
１０ｍｍ以上であり、詳細な厚さは、特に可撓性のプラ
スチック基板では約５０〜約１００μｍ、ガラス又はシ
リコンなどの堅牢な基板では約１〜約１０ｍｍである。
【００３２】ゲート電極をソース及びドレイン電極と隔
てることができ、半導体層に接している絶縁性誘電体層
は一般に、無機材料膜、有機ポリマー膜、又は有機−無
機複合材膜とすることができる。誘電体層の厚さは、例
えば約１０ｎｍ〜約１μｍ、より詳細な厚さは約１００
〜約５００ｎｍである。誘電体層に適した無機材料の具
体例としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニ
ウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸バリウ
ム、等が挙げられ、誘電体層に適した有機ポリマーの具
体例としては、ポリエステル類、ポリカーボネート類、
ポリ（ビニルフェノール）、ポリイミド類、ポリスチレ
ン、ポリ（メタクリレート）類、ポリ（アクリレート）
類、エポキシ樹脂、等が挙げられ、無機−有機複合材料
の具体例としては、ポリエステル、ポリイミド、エポキ
シ樹脂等のポリマー中に分散した超微小金属酸化物粒子
などが挙げられる。絶縁性誘電体層の厚さは通常、使用
する誘電体材料の比誘電率に応じて約５０〜約５００ｎ
ｍである。より詳細には、誘電体材料は例えば約３以上
の比誘電率を持つため、約３００ｎｍの適当な誘電体の
厚さがあれば望ましい静電容量、例えば約１０-9〜約１
０-7Ｆ／ｃｍ2とすることができる。
てることができ、半導体層に接している絶縁性誘電体層
は一般に、無機材料膜、有機ポリマー膜、又は有機−無
機複合材膜とすることができる。誘電体層の厚さは、例
えば約１０ｎｍ〜約１μｍ、より詳細な厚さは約１００
〜約５００ｎｍである。誘電体層に適した無機材料の具
体例としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニ
ウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸バリウ
ム、等が挙げられ、誘電体層に適した有機ポリマーの具
体例としては、ポリエステル類、ポリカーボネート類、
ポリ（ビニルフェノール）、ポリイミド類、ポリスチレ
ン、ポリ（メタクリレート）類、ポリ（アクリレート）
類、エポキシ樹脂、等が挙げられ、無機−有機複合材料
の具体例としては、ポリエステル、ポリイミド、エポキ
シ樹脂等のポリマー中に分散した超微小金属酸化物粒子
などが挙げられる。絶縁性誘電体層の厚さは通常、使用
する誘電体材料の比誘電率に応じて約５０〜約５００ｎ
ｍである。より詳細には、誘電体材料は例えば約３以上
の比誘電率を持つため、約３００ｎｍの適当な誘電体の
厚さがあれば望ましい静電容量、例えば約１０-9〜約１
０-7Ｆ／ｃｍ2とすることができる。
【００３３】例えば誘電体層とソース／ドレイン電極と
の間に接して、本願に述べるポリチオフェン類を含む活
性半導体層を置く。このとき、この層の厚さは通常、例
えば約１０ｎｍ〜約１μｍ、又は約４０〜約１００ｎｍ
である。この層は通常、本発明のポリチオフェン類の溶
液からスピンコーティング、キャスティング、スクリー
ン、スタンプ、又はジェット印刷などの溶液処理によっ
て製造可能である。
の間に接して、本願に述べるポリチオフェン類を含む活
性半導体層を置く。このとき、この層の厚さは通常、例
えば約１０ｎｍ〜約１μｍ、又は約４０〜約１００ｎｍ
である。この層は通常、本発明のポリチオフェン類の溶
液からスピンコーティング、キャスティング、スクリー
ン、スタンプ、又はジェット印刷などの溶液処理によっ
て製造可能である。
【００３４】ゲート電極は、金属薄膜、導電性ポリマー
膜、導電性インキ又はペーストから作った導電性膜、あ
るいは基板自体（例えば、高濃度にドープしたシリコ
ン）とすることができる。ゲート電極材料の例として
は、アルミニウム、金、クロム、酸化インジウムスズ、
導電性ポリマー類、導電性インキ／ペースト等が挙げら
れるが、これらに限るものではない。導電性ポリマー
は、ポリスチレンスルホナートをドープしたポリ（３，
４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＳＳ／ＰＥＤＯ
Ｔ）などであり、導電性インキ／ペーストは、カーボン
ブラック／グラファイト又はコロイド状の銀をポリマー
バインダー中に分散したもの（例えば、アチソン・コロ
イズ社（Acheson Colloids Company）製のエレクトロダ
グ（ELECTRODAG））や、銀を充填した導電性熱可塑性イ
ンキ（ノエル・インダストリーズ（Noelle Industrie
s）製）である。ゲート層は、真空蒸着、金属又は導電
性金属酸化物のスパッタリング、導電性ポリマー溶液あ
るいは導電性インキ又は分散液のスピンコーティング、
キャスティング、又は印刷による塗布によって調製可能
である。ゲート電極層の厚さは、例えば約１０ｎｍ〜約
１０μｍであり、詳細な厚さは例えば、金属薄膜では約
１０〜約２００ｎｍ、ポリマー導電体では約１〜約１０
μｍである。
膜、導電性インキ又はペーストから作った導電性膜、あ
るいは基板自体（例えば、高濃度にドープしたシリコ
ン）とすることができる。ゲート電極材料の例として
は、アルミニウム、金、クロム、酸化インジウムスズ、
導電性ポリマー類、導電性インキ／ペースト等が挙げら
れるが、これらに限るものではない。導電性ポリマー
は、ポリスチレンスルホナートをドープしたポリ（３，
４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＳＳ／ＰＥＤＯ
Ｔ）などであり、導電性インキ／ペーストは、カーボン
ブラック／グラファイト又はコロイド状の銀をポリマー
バインダー中に分散したもの（例えば、アチソン・コロ
イズ社（Acheson Colloids Company）製のエレクトロダ
グ（ELECTRODAG））や、銀を充填した導電性熱可塑性イ
ンキ（ノエル・インダストリーズ（Noelle Industrie
s）製）である。ゲート層は、真空蒸着、金属又は導電
性金属酸化物のスパッタリング、導電性ポリマー溶液あ
るいは導電性インキ又は分散液のスピンコーティング、
キャスティング、又は印刷による塗布によって調製可能
である。ゲート電極層の厚さは、例えば約１０ｎｍ〜約
１０μｍであり、詳細な厚さは例えば、金属薄膜では約
１０〜約２００ｎｍ、ポリマー導電体では約１〜約１０
μｍである。
【００３５】ソース及びドレイン電極層は、半導体層に
対して低抵抗オーム接触となる材料から製造することが
できる。ソース及びドレイン電極としての使用に適した
典型的な材料は、金、ニッケル、アルミニウム、プラチ
ナ、導電性ポリマー、導電性インキなどのゲート電極材
料として挙げられたものなどである。この層の典型的な
厚さは、例えば、約４０ｎｍ〜約１μｍであり、より詳
細な厚さは約１００〜約４００ｎｍである。ＴＦＴデバ
イスは、幅Ｗ、長さＬの半導体チャネルを含む。半導体
チャネル幅は例えば約１０μｍ〜約５ｍｍであり、詳細
なチャネル幅は約１００μｍ〜約１ｍｍである。半導体
チャネル長さは例えば約１μｍ〜約１ｍｍであり、より
詳細なチャネル長さは約５〜約１００μｍである。
対して低抵抗オーム接触となる材料から製造することが
できる。ソース及びドレイン電極としての使用に適した
典型的な材料は、金、ニッケル、アルミニウム、プラチ
ナ、導電性ポリマー、導電性インキなどのゲート電極材
料として挙げられたものなどである。この層の典型的な
厚さは、例えば、約４０ｎｍ〜約１μｍであり、より詳
細な厚さは約１００〜約４００ｎｍである。ＴＦＴデバ
イスは、幅Ｗ、長さＬの半導体チャネルを含む。半導体
チャネル幅は例えば約１０μｍ〜約５ｍｍであり、詳細
なチャネル幅は約１００μｍ〜約１ｍｍである。半導体
チャネル長さは例えば約１μｍ〜約１ｍｍであり、より
詳細なチャネル長さは約５〜約１００μｍである。
【００３６】ソース電極は接地しており、通常約＋１０
〜約−８０ボルトの電圧をゲート電極に印加したとき
に、半導体チャネルを通って移動する電荷キャリヤを集
めるため、通常、約０〜約８０ボルトのバイアス電圧を
ドレイン電極に印加する。
〜約−８０ボルトの電圧をゲート電極に印加したとき
に、半導体チャネルを通って移動する電荷キャリヤを集
めるため、通常、約０〜約８０ボルトのバイアス電圧を
ドレイン電極に印加する。
【００３７】
【実施例】ａ）デバイスの製造：基本的な供試デバイス
構造体として、図３に図示したトップコンタクト型薄膜
トランジスタ構造体を用いた。
構造体として、図３に図示したトップコンタクト型薄膜
トランジスタ構造体を用いた。
【００３８】この供試デバイスは、ｎ−ドープシリコン
ウエハと、その上に熱生成させた厚さ約１１０ｎｍの酸
化ケイ素層とを含む。ウエハがゲート電極として機能す
る一方、酸化ケイ素層はゲート誘電体として働き、その
静電容量は約３２ｎＦ／ｃｍ 2（ナノファラッド／平方
センチメートル）であった。デバイスの製造は周囲条件
で行い、周囲の酸素、湿気、又は光への材料及びデバイ
スの暴露を防止する対策は何ら講じなかった。シリコン
ウエハをまずメタノールで清浄にし、空気乾燥後、０．
０１Ｍの１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラ
ザンのジクロロメタン溶液に室温で３０分間浸した。次
にこのウエハをジクロロメタンで洗い、乾燥した。次
に、厚さ約３０〜約１００ｎｍの供試半導体ポリチオフ
ェン層を、速さ１，０００ｒｐｍ、約３５秒間のスピン
コーティングにより、酸化ケイ素誘電体層の上に塗布
し、真空中８０℃で２０時間乾燥した。半導体層の製造
に使用した溶液は、適当な溶媒に溶解した１重量％のポ
リチオフェンを含み、使用前に０．４５μｍのフィルタ
で濾過した。その後、金のソース及びドレイン電極を、
半導体ポリチオフェン層の上に、様々なチャネル長さと
幅のシャドウマスクを通して真空蒸着し、様々な大きさ
の一連のトランジスタを製作した。念のため製造後のデ
バイスは、評価の前後には相対湿度約３０％の乾燥雰囲
気中、暗所で保存した。
ウエハと、その上に熱生成させた厚さ約１１０ｎｍの酸
化ケイ素層とを含む。ウエハがゲート電極として機能す
る一方、酸化ケイ素層はゲート誘電体として働き、その
静電容量は約３２ｎＦ／ｃｍ 2（ナノファラッド／平方
センチメートル）であった。デバイスの製造は周囲条件
で行い、周囲の酸素、湿気、又は光への材料及びデバイ
スの暴露を防止する対策は何ら講じなかった。シリコン
ウエハをまずメタノールで清浄にし、空気乾燥後、０．
０１Ｍの１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラ
ザンのジクロロメタン溶液に室温で３０分間浸した。次
にこのウエハをジクロロメタンで洗い、乾燥した。次
に、厚さ約３０〜約１００ｎｍの供試半導体ポリチオフ
ェン層を、速さ１，０００ｒｐｍ、約３５秒間のスピン
コーティングにより、酸化ケイ素誘電体層の上に塗布
し、真空中８０℃で２０時間乾燥した。半導体層の製造
に使用した溶液は、適当な溶媒に溶解した１重量％のポ
リチオフェンを含み、使用前に０．４５μｍのフィルタ
で濾過した。その後、金のソース及びドレイン電極を、
半導体ポリチオフェン層の上に、様々なチャネル長さと
幅のシャドウマスクを通して真空蒸着し、様々な大きさ
の一連のトランジスタを製作した。念のため製造後のデ
バイスは、評価の前後には相対湿度約３０％の乾燥雰囲
気中、暗所で保存した。
【００３９】ｂ）ＴＦＴデバイスの特性評価：電界効果
トランジスタの性能を、キースリー（Keithley）４２０
０ＳＣＳ半導体特性評価デバイスを用いて、暗箱中周囲
条件で評価した。キャリヤ移動度（μ）は、飽和領域
（ゲート電圧、ＶG＜ソース−ドレイン電圧、ＶSD）に
おけるデータより、下記の式（１）に従って計算した。
トランジスタの性能を、キースリー（Keithley）４２０
０ＳＣＳ半導体特性評価デバイスを用いて、暗箱中周囲
条件で評価した。キャリヤ移動度（μ）は、飽和領域
（ゲート電圧、ＶG＜ソース−ドレイン電圧、ＶSD）に
おけるデータより、下記の式（１）に従って計算した。
【００４０】
【数１】
ＩSD＝Ｃiμ（Ｗ／２Ｌ）（ＶG−ＶT）2 （１）
式中、ＩSDは飽和領域におけるドレイン電流であり、Ｗ
とＬはそれぞれ半導体チャネルの幅と長さであり、Ｃi
はゲート誘電体層の単位面積当たりの静電容量であり、
ＶG及びＶTはそれぞれ、ゲート電圧及びしきい電圧であ
る。このデバイスのＶTは、飽和領域におけるＩSDの平
方根と、測定データからＩSD＝０を外挿して求めたデバ
イスのＶGとの関係から求めた。
とＬはそれぞれ半導体チャネルの幅と長さであり、Ｃi
はゲート誘電体層の単位面積当たりの静電容量であり、
ＶG及びＶTはそれぞれ、ゲート電圧及びしきい電圧であ
る。このデバイスのＶTは、飽和領域におけるＩSDの平
方根と、測定データからＩSD＝０を外挿して求めたデバ
イスのＶGとの関係から求めた。
【００４１】電界効果トランジスタのもうひとつの特性
は、その電流オン／オフ比である。これはゲート電圧Ｖ
Gがドレイン電圧ＶDと等しいかそれ以上であるときの飽
和ソース−ドレイン電流と、ゲート電圧ＶGがゼロの時
のソース−ドレイン電流との比である。
は、その電流オン／オフ比である。これはゲート電圧Ｖ
Gがドレイン電圧ＶDと等しいかそれ以上であるときの飽
和ソース−ドレイン電流と、ゲート電圧ＶGがゼロの時
のソース−ドレイン電流との比である。
【００４２】比較例
公知の位置規則性ポリチオフェン、一般にＰ３ＨＴとし
て知られるポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジ
イル）を含む、一連の比較用の薄膜トランジスタを製作
した。この材料はアルドリッチ・ケミカル（Aldrich Ch
emical）より購入し、そのクロロベンゼン溶液からメタ
ノールへの沈殿を３回繰り返して精製した。
て知られるポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジ
イル）を含む、一連の比較用の薄膜トランジスタを製作
した。この材料はアルドリッチ・ケミカル（Aldrich Ch
emical）より購入し、そのクロロベンゼン溶液からメタ
ノールへの沈殿を３回繰り返して精製した。
【００４３】前述の手法に従い、周囲条件下でデバイス
を製作した。Ｗ（幅）＝５，０００μｍ、Ｌ（長さ）＝
６０μｍの大きさのトランジスタを用い、５個以上のト
ランジスタから得た平均特性値は次のとおりである。
を製作した。Ｗ（幅）＝５，０００μｍ、Ｌ（長さ）＝
６０μｍの大きさのトランジスタを用い、５個以上のト
ランジスタから得た平均特性値は次のとおりである。
【００４４】
移動度 ：１〜１．２×１０-2ｃｍ2
／Ｖ．ｓｅｃ 初期電流オン／オフ比 ：１．５〜２．１×１０3 ５日後の電流オン／オフ比：５〜１０
／Ｖ．ｓｅｃ 初期電流オン／オフ比 ：１．５〜２．１×１０3 ５日後の電流オン／オフ比：５〜１０
【００４５】観察された初期電流オン／オフ比が低いの
は、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）
が酸化的ドーピングを受け易く、すなわち環境酸素の存
在下ではポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイ
ル）が不安定であることを示している。僅か５日のうち
に電流オン／オフ比が減少するのも、周囲条件でのポリ
（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）の機能不
安定性を更に裏付けている。
は、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）
が酸化的ドーピングを受け易く、すなわち環境酸素の存
在下ではポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイ
ル）が不安定であることを示している。僅か５日のうち
に電流オン／オフ比が減少するのも、周囲条件でのポリ
（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）の機能不
安定性を更に裏付けている。
【００４６】実施例
（ａ）ポリチオフェン（３）の調製：ポリチオフェン
（３）の調製に用いる２つのモノマー、５，５’−ビス
（３−ドデシル−５−ブロモ−２−チエニル）−２，
２’−ジチオフェンと１，４−ベンゼンビス（ピナコー
ルボロナート）とを次のように調製した。
（３）の調製に用いる２つのモノマー、５，５’−ビス
（３−ドデシル−５−ブロモ−２−チエニル）−２，
２’−ジチオフェンと１，４−ベンゼンビス（ピナコー
ルボロナート）とを次のように調製した。
【００４７】５，５’−ビス（３−ドデシル−５−ブロ
モ−２−チエニル）−２，２’−ジチオフェン：不活性
アルゴン雰囲気中、１００ｍｌの丸底フラスコ中で、１
０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に懸濁したマグ
ネシウム細片（１．２６ｇ、５１．８３ｍｍｏｌ）を攪
拌機で撹拌しながら、これに４０ｍｌの無水ＴＨＦに溶
解した２−ブロモ−３−ドデシルチオフェン（１１．５
ｇ、３４．９２ｍｍｏｌ）の溶液を、２０分間かけてゆ
っくりと加えた。得られた混合物を、約２２〜約２５℃
の室温で２時間撹拌し、次に５０℃で２０分間加熱後室
温まで放冷した。得られた混合物を、次にカニューレを
用いて、不活性雰囲気中、２５０ｍｌの丸底フラスコ中
の、８０ｍｌの無水ＴＨＦに溶解した５，５’−ジブロ
モ−２，２’−ジチオフェン（４．５ｇ、１３．８８ｍ
ｍｏｌ）と、［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）
プロパン］ジクロロニッケル（II）（０．１８９ｇ、
０．３５ｍｍｏｌ）との混合物に加え、４８時間還流し
た。次に、反応混合物を２００ｍｌの酢酸エチルで希釈
し、水で２回洗い、５％塩酸（ＨＣｌ）水溶液で洗い、
無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒留去後に得られた
暗茶色のシロップ状物質を、シリカゲルを用いたカラム
クロマトグラフ法で精製し、メタノールとイソプロパノ
ールとの混合物から再結晶させて更に精製し、５，５’
−ビス（３−ドデシル−２−チエニル）−２，２’−ジ
チオフェン（収率５５％、融点５８．９℃）を得た。
モ−２−チエニル）−２，２’−ジチオフェン：不活性
アルゴン雰囲気中、１００ｍｌの丸底フラスコ中で、１
０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に懸濁したマグ
ネシウム細片（１．２６ｇ、５１．８３ｍｍｏｌ）を攪
拌機で撹拌しながら、これに４０ｍｌの無水ＴＨＦに溶
解した２−ブロモ−３−ドデシルチオフェン（１１．５
ｇ、３４．９２ｍｍｏｌ）の溶液を、２０分間かけてゆ
っくりと加えた。得られた混合物を、約２２〜約２５℃
の室温で２時間撹拌し、次に５０℃で２０分間加熱後室
温まで放冷した。得られた混合物を、次にカニューレを
用いて、不活性雰囲気中、２５０ｍｌの丸底フラスコ中
の、８０ｍｌの無水ＴＨＦに溶解した５，５’−ジブロ
モ−２，２’−ジチオフェン（４．５ｇ、１３．８８ｍ
ｍｏｌ）と、［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）
プロパン］ジクロロニッケル（II）（０．１８９ｇ、
０．３５ｍｍｏｌ）との混合物に加え、４８時間還流し
た。次に、反応混合物を２００ｍｌの酢酸エチルで希釈
し、水で２回洗い、５％塩酸（ＨＣｌ）水溶液で洗い、
無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒留去後に得られた
暗茶色のシロップ状物質を、シリカゲルを用いたカラム
クロマトグラフ法で精製し、メタノールとイソプロパノ
ールとの混合物から再結晶させて更に精製し、５，５’
−ビス（３−ドデシル−２−チエニル）−２，２’−ジ
チオフェン（収率５５％、融点５８．９℃）を得た。
【００４８】この化合物のＮＭＲスペクトルを、室温に
おいて、ブルカ（Bruker）ＤＰＸ３００ＮＭＲスペクト
ロメータを用いて測定した。
おいて、ブルカ（Bruker）ＤＰＸ３００ＮＭＲスペクト
ロメータを用いて測定した。
【００４９】1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．１８
（ｄ，Ｊ＝５．４Ｈｚ，２Ｈ），７．１３（ｄ，Ｊ＝
３．６Ｈｚ，２Ｈ），７．０２（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，
２Ｈ），６．９４（ｄ，Ｊ＝５．４Ｈｚ，２Ｈ），２．
７８（ｔ，４Ｈ），１．６５（ｑ，１．６５Ｈｚ，４
Ｈ），１．２８（ｂｓ，３６Ｈ），０．８８（ｍ，６
Ｈ）
（ｄ，Ｊ＝５．４Ｈｚ，２Ｈ），７．１３（ｄ，Ｊ＝
３．６Ｈｚ，２Ｈ），７．０２（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，
２Ｈ），６．９４（ｄ，Ｊ＝５．４Ｈｚ，２Ｈ），２．
７８（ｔ，４Ｈ），１．６５（ｑ，１．６５Ｈｚ，４
Ｈ），１．２８（ｂｓ，３６Ｈ），０．８８（ｍ，６
Ｈ）
【００５０】アルゴン雰囲気中、三つ口フラスコ中で、
３５ｍｌのジクロロメタン／酢酸（３：１）に溶解した
５，５’−ビス（３−ドデシル−２−チエニル）−２，
２’−ジチオフェン（０．６１ｇ、０．９２２ｍｍｏ
ｌ）の溶液に、固体のＮ−ブロモスクシンイミド（０．
３４８ｇ、１．９５ｍｍｏｌ）を、１０〜２０分間かけ
て少しずつ加えた。２時間反応後、沈殿した固体生成物
を濾過して集め、ジクロロメタンとメタノールとの混合
物から再結晶させた。収率は約７９％、融点７５．６℃
であった。
３５ｍｌのジクロロメタン／酢酸（３：１）に溶解した
５，５’−ビス（３−ドデシル−２−チエニル）−２，
２’−ジチオフェン（０．６１ｇ、０．９２２ｍｍｏ
ｌ）の溶液に、固体のＮ−ブロモスクシンイミド（０．
３４８ｇ、１．９５ｍｍｏｌ）を、１０〜２０分間かけ
て少しずつ加えた。２時間反応後、沈殿した固体生成物
を濾過して集め、ジクロロメタンとメタノールとの混合
物から再結晶させた。収率は約７９％、融点７５．６℃
であった。
【００５１】1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ６．９
（ｓ，２Ｈ），７．１０（ｄ，Ｊ＝３．９Ｈｚ，２
Ｈ），６．９６（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，２Ｈ），２．７
８（ｔ，４Ｈ），１．６５（ｑ，１．６５Ｈｚ，４
Ｈ），１．２８（ｂｓ，３６Ｈ），０．８８（ｍ，６
Ｈ）
（ｓ，２Ｈ），７．１０（ｄ，Ｊ＝３．９Ｈｚ，２
Ｈ），６．９６（ｄ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，２Ｈ），２．７
８（ｔ，４Ｈ），１．６５（ｑ，１．６５Ｈｚ，４
Ｈ），１．２８（ｂｓ，３６Ｈ），０．８８（ｍ，６
Ｈ）
【００５２】１，４−ベンゼンビス（ピナコールボロナ
ート）：アルゴン雰囲気中、約−７５〜約−７８℃で、
５００ｍｌの丸底フラスコ中の、１５０ｍｌの無水ＴＨ
Ｆに溶解した１，４−ジブロモベンゼン（１１．９ｇ、
５０．４４ｍｍｏｌ）の溶液に、１．７Ｍのｔｅｒｔ−
ブチルリチウムのペンタン溶液（１２１ｍｌ、２０５．
７ｍｍｏｌ）をシリンジを用いて滴下して加え、２時間
反応させた。次に、２−イソプロポキシ−４，４’，
５，５’−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラ
ン（６５．６９ｇ、３５３．０８ｍｍｏｌ）をシリンジ
を用いて素早く加え、反応混合物を同じ温度で更に２時
間、次いで室温で１２時間撹拌した。次に、反応混合物
を１５０ｍｌのジクロロメタンで希釈し、濾過して固形
物を除いた。有機相を水で３回洗い、乾燥し、蒸発乾固
して上記のボロナート粗生成物を得、これをヘキサンか
ら再結晶させて、白色固体を得た（収率約５９％、融点
２４５．３℃）。
ート）：アルゴン雰囲気中、約−７５〜約−７８℃で、
５００ｍｌの丸底フラスコ中の、１５０ｍｌの無水ＴＨ
Ｆに溶解した１，４−ジブロモベンゼン（１１．９ｇ、
５０．４４ｍｍｏｌ）の溶液に、１．７Ｍのｔｅｒｔ−
ブチルリチウムのペンタン溶液（１２１ｍｌ、２０５．
７ｍｍｏｌ）をシリンジを用いて滴下して加え、２時間
反応させた。次に、２−イソプロポキシ−４，４’，
５，５’−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラ
ン（６５．６９ｇ、３５３．０８ｍｍｏｌ）をシリンジ
を用いて素早く加え、反応混合物を同じ温度で更に２時
間、次いで室温で１２時間撹拌した。次に、反応混合物
を１５０ｍｌのジクロロメタンで希釈し、濾過して固形
物を除いた。有機相を水で３回洗い、乾燥し、蒸発乾固
して上記のボロナート粗生成物を得、これをヘキサンか
ら再結晶させて、白色固体を得た（収率約５９％、融点
２４５．３℃）。
【００５３】1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．８
（ｓ，４Ｈ），１．３（ｓ，２４Ｈ）
（ｓ，４Ｈ），１．３（ｓ，２４Ｈ）
【００５４】重合：アルゴン雰囲気中、５ｍｌのトルエ
ンに溶解した、５，５’−ビス（３−ドデシル−５−ブ
ロモ−２−チエニル）−２，２’−ジチオフェン（０．
５ｇ、０．６１ｍｍｏｌ）と、１，４−ベンゼンビス
（ピナコールボロナート）（０．２ｇ、０．６１ｍｍｏ
ｌ）との混合物に、２ｍｌのトルエンに溶解した、テト
ラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０
１４ｇ、０．０１２ｍｍｏｌ）と、アリクワット（登録
商標）３３６（０．２ｇ）との混合物を加えた。得られ
た混合物を加熱し、穏やかに撹拌しながら２日間還流し
た。その後、反応混合物をメタノール中に注ぎ、沈殿し
たポリチオフェン生成物を濾過して集めた。このポリチ
オフェンを、トルエンを用いてソックスレー抽出し、次
にメタノールから沈澱させて精製し、０．４１６ｇの暗
赤色固体のポリチオフェン（３）を得た。
ンに溶解した、５，５’−ビス（３−ドデシル−５−ブ
ロモ−２−チエニル）−２，２’−ジチオフェン（０．
５ｇ、０．６１ｍｍｏｌ）と、１，４−ベンゼンビス
（ピナコールボロナート）（０．２ｇ、０．６１ｍｍｏ
ｌ）との混合物に、２ｍｌのトルエンに溶解した、テト
ラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０
１４ｇ、０．０１２ｍｍｏｌ）と、アリクワット（登録
商標）３３６（０．２ｇ）との混合物を加えた。得られ
た混合物を加熱し、穏やかに撹拌しながら２日間還流し
た。その後、反応混合物をメタノール中に注ぎ、沈殿し
たポリチオフェン生成物を濾過して集めた。このポリチ
オフェンを、トルエンを用いてソックスレー抽出し、次
にメタノールから沈澱させて精製し、０．４１６ｇの暗
赤色固体のポリチオフェン（３）を得た。
【００５５】ｂ）デバイスの製造と評価：上記で調製し
たポリチオフェンを用い、本件に述べた一般的手法に従
って周囲条件下で薄膜トランジスタデバイスを製作し
た。周囲の酸素又は光を排除する対策は講じなかった。
Ｐ３ＨＴと同じ大きさ（Ｗ＝５，０００μｍ、Ｌ＝６０
μｍ）を用いて、ＰＱＴＰ−１２について５個以上のト
ランジスタから得た平均特性値は次のとおりである。
たポリチオフェンを用い、本件に述べた一般的手法に従
って周囲条件下で薄膜トランジスタデバイスを製作し
た。周囲の酸素又は光を排除する対策は講じなかった。
Ｐ３ＨＴと同じ大きさ（Ｗ＝５，０００μｍ、Ｌ＝６０
μｍ）を用いて、ＰＱＴＰ−１２について５個以上のト
ランジスタから得た平均特性値は次のとおりである。
【００５６】
移動度 ： ４．３〜６．１×１０
-3ｃｍ2／Ｖ．ｓｅｃ 初期電流オン／オフ比 ： ６．０〜９．５×１０5 ５日後の電流オン／オフ比 ： １．８〜５．５×１０5 ３０日後の電流オン／オフ比： ６．８〜８．４×１０4
-3ｃｍ2／Ｖ．ｓｅｃ 初期電流オン／オフ比 ： ６．０〜９．５×１０5 ５日後の電流オン／オフ比 ： １．８〜５．５×１０5 ３０日後の電流オン／オフ比： ６．８〜８．４×１０4
【００５７】初期電流オン／オフ比が大きく、時間経過
に伴う電流オン／オフ比の低下が遅いことから、ポリチ
オフェン半導体層が安定であることが示された。
に伴う電流オン／オフ比の低下が遅いことから、ポリチ
オフェン半導体層が安定であることが示された。
【図１】 本発明によるポリチオフェン類を用いた実施
の形態のＴＦＴ構造体の概略図である。
の形態のＴＦＴ構造体の概略図である。
【図２】 本発明によるポリチオフェン類を用いた実施
の形態の別のＴＦＴ構造体の概略図である。
の形態の別のＴＦＴ構造体の概略図である。
【図３】 本発明によるポリチオフェン類を用いた実施
の形態の別のＴＦＴ構造体の概略図である。
の形態の別のＴＦＴ構造体の概略図である。
【図４】 本発明によるポリチオフェン類を用いた実施
の形態の別のＴＦＴ構造体の概略図である。
の形態の別のＴＦＴ構造体の概略図である。
１０ ＴＦＴ構造体、１２ ポリチオフェン半導体層、
１４ 絶縁性誘電体層、１６ 基板、１８，２０，２２
金属接点、３０ ＴＦＴ構造体、３２ ポリチオフェ
ン半導体層、３４ 絶縁性誘電体層、３６ 基板、３８
ゲート電極、４０ ソース電極、４２ ドレイン電
極、５０ ＴＦＴ構造体、５２ ポリチオフェン半導体
層、５４ 酸化ケイ素誘電体層、５６ シリコンウエ
ハ、６０ ソース電極、６２ ドレイン電極、７０ Ｔ
ＦＴ構造体、７２ ポリチオフェン半導体層、７４ 絶
縁性誘電体層、７６ 基板、７８ ゲート電極、８０
ソース電極、８２ ドレイン電極。
１４ 絶縁性誘電体層、１６ 基板、１８，２０，２２
金属接点、３０ ＴＦＴ構造体、３２ ポリチオフェ
ン半導体層、３４ 絶縁性誘電体層、３６ 基板、３８
ゲート電極、４０ ソース電極、４２ ドレイン電
極、５０ ＴＦＴ構造体、５２ ポリチオフェン半導体
層、５４ 酸化ケイ素誘電体層、５６ シリコンウエ
ハ、６０ ソース電極、６２ ドレイン電極、７０ Ｔ
ＦＴ構造体、７２ ポリチオフェン半導体層、７４ 絶
縁性誘電体層、７６ 基板、７８ ゲート電極、８０
ソース電極、８２ ドレイン電極。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 イリアン ウー
カナダ オンタリオ ミッシソーガ ボナ
ー ロード 2360 アパートメント 1004
(72)発明者 ユー キ
カナダ オンタリオ ミッシソーガ グレ
ン エリン ドライブ 6650 ＃607
Ｆターム(参考） 4J032 BA03 BB03 BB04 BB06 BB09
BC03
5F110 AA05 AA14 CC03 CC05 CC07
DD01 DD02 DD05 DD13 EE01
EE02 EE03 EE04 EE07 EE42
EE43 EE44 FF01 FF02 FF03
GG05 GG29 GG42 HK01 HK02
HK03 HK32 NN01 NN27
Claims (8)
- 【請求項１】 ポリチオフェンを含むエレクトロニック
デバイスであって、前記ポリチオフェンは、下記化学式
の、２つの２，５−チエニレンセグメント（I）及び（I
I）と、必要に応じて二価結合基Ｄとを含む、１つ又は
複数のモノマーセグメントから誘導され、 【化１】 式中、Ａは側鎖であり、Ｂは水素又は側鎖であり、Ｄは
二価結合基であり、モノマーセグメント中のＡ置換チエ
ニレン単位（I）の数は約１〜約１０であり、Ｂ置換チ
エニレン単位（II）の数は０〜約５であり、二価結合基
Ｄの数は０又は１であることを特徴とするエレクトロニ
ックデバイス。 - 【請求項２】 請求項１に記載のエレクトロニックデバ
イスであって、Ａは約５〜約２５の炭素原子を含むアル
キルであり、Ｂは約０〜約４の炭素原子を含むアルキル
であり、Ｄは、それぞれ約６〜約４０の炭素原子を含む
アリーレン又はジオキシアレーン、あるいは、それぞれ
約１〜約２０の炭素原子を含むアルキレン又はジオキシ
アルカンであることを特徴とするエレクトロニックデバ
イス。 - 【請求項３】 請求項１に記載のエレクトロニックデバ
イスであって、Ａは、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、
ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、
テトラデシル、又はペンタデシルであり、Ｂは水素であ
り、Ｄは、フェニレン、トリレン、キシリレン、ビフェ
ニレン、置換ビフェニレン、フェナントレニレン、ジヒ
ドロフェナントレニレン、フルオレニレン、ジベンゾチ
オフェンジイル、ジベンゾフランジイル、カルバゾール
ジイル、メチレン、ポリメチレン、ジアルキルメチレ
ン、ジオキシアルカン、ジオキシアレーン、又はオリゴ
エチレンオキシドであることを特徴とするエレクトロニ
ックデバイス。 - 【請求項４】 薄膜トランジスタデバイスであって、基
板と、ゲート電極と、ゲート誘電体層と、ソース電極
と、ドレイン電極と、請求項１に記載のポリチオフェン
を含む半導体層と、を含むことを特徴とするデバイス。 - 【請求項５】 薄膜トランジスタデバイスであって、基
板と、ゲート電極と、ゲート誘電体層と、ソース電極
と、ドレイン電極と、前記ソース／ドレイン電極とゲー
ト誘電体層とに接した半導体層と、を含み、前記半導体
層は下記構造式（III）で示されるポリチオフェンを含
み、 【化２】 式中、Ａは長い側鎖であり、Ｂは水素又は短い側鎖であ
り、Ｄは二価セグメントであり、ａ及びｃはＡ置換チエ
ニレンの数を示し、ｂはＢ置換チエニレン単位の数であ
って０〜約６であり、ｄは０又は１であり、ｎは重合度
又はポリチオフェン中のモノマーセグメントの数である
ことを特徴とするデバイス。 - 【請求項６】 請求項１に記載の薄膜トランジスタデバ
イスであって、Ｄは、必要に応じて、飽和部分又は不飽
和部分を含む二価結合基であって、前記飽和部分は、ア
ルキレン、−Ｏ−Ｒ−Ｏ−、−Ｓ−Ｒ−Ｓ−、−ＮＨ−
Ｒ−ＮＨ−であって、式中、Ｒはアルキレン又はアリー
レンであり、前記不飽和部分はアリーレン又はヘテロ芳
香族であることを特徴とするデバイス。 - 【請求項７】 請求項６に記載の薄膜トランジスタデバ
イスであって、式中、Ａは約８〜約１２の炭素原子を含
むアルキルであり、Ｂは水素原子であり、Ｄはアリーレ
ンであり、ａ＝ｃ＝ｍ＝１、ｂ＝２、ｄ＝１であること
を特徴とするデバイス。 - 【請求項８】 請求項５に記載の薄膜トランジスタデバ
イスであって、ポリチオフェン（III）は下記化学式の
（１）〜（１７）より選ばれ、式中、ｎは繰り返しセグ
メントの数を示すことを特徴とするデバイス。 【化３】 【化４】 【化５】 【化６】
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