JP2005268618A - 能動素子、これを用いたｃｍｏｓ回路及びこれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 塗工法による成膜プロセスを用いることが可能であり、膜厚が均一で剥がれにくく、キャリアの移動度が大きく、半導体材料の抵抗値の経時変化を防止可能な有機半導体材料を用いることにより製造コストの低減が可能であり、機械的耐久性が高く、動作速度が速く、出力電流のＯＮ／ＯＦＦ比の低下を防止可能な能動素子、これを用いたＣＭＯＳ回路及びこれを用いた表示装置の提供。
【解決手段】 本発明の能動素子としては、少なくとも一対の電極と、該電極の間を連結する有機半導体とを有し、該有機半導体がトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなることを特徴とする。また、本発明のＣＭＯＳ回路としては、前記能動素子を用いたことを特徴とする。更に、本発明の表示装置としては、前記能動素子を用いたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 本発明の能動素子としては、少なくとも一対の電極と、該電極の間を連結する有機半導体とを有し、該有機半導体がトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなることを特徴とする。また、本発明のＣＭＯＳ回路としては、前記能動素子を用いたことを特徴とする。更に、本発明の表示装置としては、前記能動素子を用いたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、能動素子、これを用いたＣＭＯＳ回路及びこれを用いた表示装置に関し、特に、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置などの表示装置に好適な能動素子、これを用いたＣＭＯＳ回路及びこれを用いた表示装置に関する。
近年、表示装置としてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。また、環境問題対応の高まりから、電子化によるペーパーレス化を図るべく、書き換えを自由に行うことが可能な電子ペーパーの開発が行われている。例えば、液晶、有機若しくは無機ＥＬ、又は、電気泳動等を利用したこれらの表示装置においては、画像駆動素子として、例えばＴＦＴ等の能動素子が用いられている。
従来、前記能動素子としては、主としてａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）等の無機半導体材料が用いられ、前記能動素子の製造方法としては、基板上に前記無機半導体材料、ソース、ドレイン及びゲート電極材料を層状に順次成膜形成することにより行われている。前記無機半導体材料の成膜プロセスには、ＣＤＶ（化学気相成長方）、スパッタリングなどの真空プロセスが必要となる。
しかしながら、このような無機半導体材料の成膜プロセスには、前記スパッタリングや真空成膜プロセスを何度も繰り返して各層を形成しなければならず、製造コストが非常に膨大なものとなっていた。
しかしながら、このような無機半導体材料の成膜プロセスには、前記スパッタリングや真空成膜プロセスを何度も繰り返して各層を形成しなければならず、製造コストが非常に膨大なものとなっていた。
一方、従来より、前記能動素子に用いられる半導体材料として、有機半導体材料が知られている。このような有機半導体材料としては、主骨格に長鎖アルキル等の可溶性部位を付与していないフタロシアニン系の半導体材料が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、フタロシアニン系の半導体材料は有機溶剤に難溶であるので、成膜プロセスにおいて、塗工法を用いることができず、真空蒸着法を用いることが必要となり製造コストが膨大となるという問題がある。
また、電子共役系に置換基を導入して有機溶媒に可溶化した前駆体を成膜し、加熱することにより半導体層を得る有機半導体材料が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、このような有機半導体材料では、半導体材料自身の結晶性が非常に高い場合があり、成膜後に膜厚が均一とならず、また、成膜された半導体層が剥がれ易く、基板の僅かな変形により半導体が割れる等の機械的耐久性に劣るという問題がある。
また、これらの従来の有機半導体材料は、キャリアの移動度が小さく、トランジスタ等の能動素子に用いた場合に能動素子の動作速度を十分速くすることができないという問題がある。
しかしながら、このような有機半導体材料では、半導体材料自身の結晶性が非常に高い場合があり、成膜後に膜厚が均一とならず、また、成膜された半導体層が剥がれ易く、基板の僅かな変形により半導体が割れる等の機械的耐久性に劣るという問題がある。
また、これらの従来の有機半導体材料は、キャリアの移動度が小さく、トランジスタ等の能動素子に用いた場合に能動素子の動作速度を十分速くすることができないという問題がある。
近年、キャリアの移動度が大きく、又、成膜プロセスにおいて塗工法を用いることが可能な可溶性の高分子系半導体材料であるポリチオフェン誘導体を含む半導体材料が知られている（例えば、非特許文献１参照）。しかしながら、この場合、ポリチオフェン誘導体材料が酸化され易く、半導体材料の抵抗値が経時変化を引き起こし易く、その結果、能動素子に用いた場合に、出力電流のＯＮ／ＯＦＦが低下するという問題がある。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、塗工法による成膜プロセスを用いることが可能であり、膜厚が均一で剥がれにくく、キャリアの移動度が大きく、半導体材料の抵抗値の経時変化を防止可能な有機半導体材料を用いることにより製造コストの低減が可能であり、機械的耐久性が高く、動作速度が速く、出力電流のＯＮ／ＯＦＦ比の低下を防止可能な能動素子、これを用いたＣＭＯＳ回路及びこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 少なくとも一対の電極と、該電極を連結する有機半導体とを有し、該有機半導体がトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなることを特徴とする能動素子である。
＜２＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３及びＡｒ４は、無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜３＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（２）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（２）において、ｄは、１〜５の整数を表し、Ｒ３及びＲ４は無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ５、Ａｒ６及びＡｒ７は、無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜４＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（３）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（３）において、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は、無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ８、Ａｒ９、Ａｒ１０及びＡｒ１１は、無置換又は置換のアリレン基を表し、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は、単結合、無置換若しくは置換のアルキレン基、無置換若しくは置換のシクロアルキレン基、無置換若しくは置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、又は、ビニレン基を表す。
＜５＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（４）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（４）において、Ｒ９及びＲ１０は無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ１２、Ａｒ１３及びＡｒ１４は、無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜６＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（５）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（５）において、Ｒ１１及びＲ１２は、無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ１５、Ａｒ１６及びＡｒ１７は、無置換又は置換のアリレン基を表し、Ｘ１及びＸ２は、無置換若しくは置換のエチレン又は無置換若しくは置換のビニレン基を表す。
＜７＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（６）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（６）において、Ｒ１３は、無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ１８及びＡｒ１９は、無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜８＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（７）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（７）において、Ｒ１４は無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ２０、Ａｒ２１、Ａｒ２２及びＡｒ２３は、無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜９＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（８）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（８）において、Ａｒ２４，Ａｒ２５、Ａｒ２６、Ａｒ２７及びＡｒ２８は、無置換又は置換のアリレン基を表し、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７及びＲ１８は、無置換又は置換のアリール基を表す。
＜１０＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（９）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（９）において、Ｒ１９及びＲ２０は無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ２９、Ａｒ３０、Ａｒ３１は無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜１１＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１０）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（１０）において、Ｒ２１は水素原子又は炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基、Ｒ２２、Ｒ２３及びＲ２４は、ハロゲン原子及び炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基（前記Ｒ２２、Ｒ２３及びＲ２４が各々複数個存在するときは同一であっても別異であってもよい）を表し、Ｒ２５及びＲ２６は無置換又は置換のアリール基を表し、ａ、ｂ及びｃは各々０〜４の整数を表す。
＜１２＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１１）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（１１）において、Ｒ２９は水素原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基、又は、無置換若しくは置換のアリール基を表し、Ａｒ３２，Ａｒ３３、Ａｒ３４は、無置換又は置換のアリレン基を表し、Ｒ２７及びＲ２８は、無置換又は置換のアリール基を表す。
＜１３＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１２）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（１２）において、Ｒ３０及びＲ３１は直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又は酸素原子を表し、Ｙ４は無置換若しくは置換のアリレン基、又は、−Ａｒ３９−Ｙ５−Ａｒ３９−（但し、Ａｒ３９は無置換又は置換のアリレン基を表し、Ｙ５は−Ｏ−、−Ｓ−、又は、無置換若しくは置換のアリレン基を表す。）を表し、ｅは０または１の整数を表し、Ｒ３２及びＲ３３は無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ３５、Ａｒ３６、Ａｒ３７及びＡｒ３８は、無置換又は置換のアリレン基を表す。
＜１４＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１３）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
但し、前記構造式（１３）において、Ｒ３４及びＲ３５は無置換又は置換のアリール基を表し、Ａｒ３９、Ａｒ４０及びＡｒ４１は、無置換又は置換のアリレン基を示す。
＜１５＞ トリアリールアミン構造を有する低分子化合物が下記構造式（１４Ａ）で表される構成単位を含む請求項１から１４のいずれかに記載の能動素子である。
但し、前記構造式（１４Ａ）において、ｎは０または１の整数を表し、Ａｒは置換又は無置換のアリール基を表し、Ｒ３６及びＲ３７は、水素原子、置換アルキル基を含むアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリールを表す。なお、前記Ａｒと前記Ｒ３６は、共同で環を形成してもよい。また、前記構造式（１４Ａ）において、Ａは、下記構造式（１４Ｂ）又は１４Ｃで表される基、９−アントリル基、又は、置換若しくは無置換のカルバゾリル基を表し、Ｒ３８及びＲ３９は、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、ハロゲン原子、又は下記構造式（１４Ｄ）で表される基を表す。
但し、前記構造式（１４Ａ）において、Ｒ４０及びＲ４１は、置換アルキル基を含むアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。なお、前記Ｒ４０及びＲ４１は同一でも異なっていてもよく、環を形成してもよい。
＜１６＞ 電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を有し、前記ゲート電極に印加する電圧により、前記ソース電極及びドレイン電極の間に流れる電流を制御する前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の能動素子である。
＜１７＞ ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜１８＞ ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記有機半導体により前記ソース電極及びドレイン電極から隔離された状態で配置された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜１９＞ ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ドレイン電極及び前記有機半導体上に配置された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜２０＞ ソース電極、ゲート電極及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、これらが互いに前記有機半導体で隔離された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜２１＞ 有機半導体とゲート電極との間にゲート絶縁体を有する前記＜１６＞から＜２０＞のいずれかに記載の能動素子である。
＜２２＞ 前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の能動素子を用いたことを特徴とするＣＭＯＳ回路である。
＜２３＞ 前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の能動素子を用いたことを特徴とする表示装置である。
＜１＞ 少なくとも一対の電極と、該電極を連結する有機半導体とを有し、該有機半導体がトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなることを特徴とする能動素子である。
＜２＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜３＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（２）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜４＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（３）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜５＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（４）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜６＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（５）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜７＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（６）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜８＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（７）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜９＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（８）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜１０＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（９）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜１１＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１０）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜１２＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１１）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜１３＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１２）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜１４＞ トリアリールアミン構造が下記構造式（１３）で表される構成単位を含む前記＜１＞に記載の能動素子である。
＜１５＞ トリアリールアミン構造を有する低分子化合物が下記構造式（１４Ａ）で表される構成単位を含む請求項１から１４のいずれかに記載の能動素子である。
＜１６＞ 電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を有し、前記ゲート電極に印加する電圧により、前記ソース電極及びドレイン電極の間に流れる電流を制御する前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の能動素子である。
＜１７＞ ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜１８＞ ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記有機半導体により前記ソース電極及びドレイン電極から隔離された状態で配置された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜１９＞ ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ドレイン電極及び前記有機半導体上に配置された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜２０＞ ソース電極、ゲート電極及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、これらが互いに前記有機半導体で隔離された前記＜１６＞に記載の能動素子である。
＜２１＞ 有機半導体とゲート電極との間にゲート絶縁体を有する前記＜１６＞から＜２０＞のいずれかに記載の能動素子である。
＜２２＞ 前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の能動素子を用いたことを特徴とするＣＭＯＳ回路である。
＜２３＞ 前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の能動素子を用いたことを特徴とする表示装置である。
本発明の能動素子は、少なくとも一対の電極と、該電極の間を連結する有機半導体とを有し、該有機半導体がトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなる有機半導体を用いる。該有機半導体材料は、キャリアの移動度が大きく、半導体材料の抵抗値の経時変化が防止可能であり、また、膜厚が均一で剥がれにくい半導体を形成可能である。このため、製造コストの低減が可能であり、機械的耐久性が高くなり、動作速度が速くなり、出力電流のＯＮ／ＯＦＦ比の経時低下の防止が可能となる。
本発明のＣＭＯＳ回路は、本発明の能動素子を用いることにより、製造コストの低減が可能であり、機械的耐久性が高くなり、動作速度が速くなり、出力電流のＯＮ／ＯＦＦ比の経時低下の防止が可能となる。
本発明の表示装置は、本発明の能動素子を用いることにより、製造コストの低減が可能であり、機械的耐久性が高くなり、動作速度が速くなり、経時劣化の防止が可能となる。
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、塗工法による成膜プロセスを用いることが可能であり、膜厚が均一で剥がれにくく、キャリアの移動度が大きく、半導体材料の抵抗値の経時変化を防止可能な有機半導体材料を用いることにより製造コストの低減が可能であり、機械的耐久性が高く、動作速度が速く、出力電流のＯＮ／ＯＦＦ比の低下を防止可能な能動素子、これを用いたＣＭＯＳ回路及びこれを用いた表示装置を提供することができる。
（能動素子）
本発明の能動素子は、少なくとも一対の電極と、該電極を連結する有機半導体とを有してなり、更に、必要に応じて適宜選択したその他の構成を有する。そして、前記有機半導体が有機半導体材料を用いてなる。
前記能動素子の形状、大きさなどは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機半導体を２つの電極で挟み込んだ構造を有するダイオード、３つの電極を有機半導体に適宜配置した構造を有するトランジスタなどが挙げられる。前記能動素子がソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を有する場合における前記能動素子としては、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ショットキーゲート型トランジスタなどが挙げられる。
本発明の能動素子は、少なくとも一対の電極と、該電極を連結する有機半導体とを有してなり、更に、必要に応じて適宜選択したその他の構成を有する。そして、前記有機半導体が有機半導体材料を用いてなる。
前記能動素子の形状、大きさなどは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機半導体を２つの電極で挟み込んだ構造を有するダイオード、３つの電極を有機半導体に適宜配置した構造を有するトランジスタなどが挙げられる。前記能動素子がソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を有する場合における前記能動素子としては、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ショットキーゲート型トランジスタなどが挙げられる。
−電極−
前記電極の材料、形状、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記電極の材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、タングステン、アルミニウム、これらの合金等の金属類、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化バナジウム等の導電性酸化物、グラファイト、各種誘導体がドープされたシリコン等の化合物半導体、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類等の共役性高分子化合物を含む有機導電材料等が挙げられる。
また、前記電極の断面形状及び平面形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、断面形状としては単層、複層、膜状などの形状が挙げられ、平面形状としては、メッシュ状、多孔質状、線状、ドット状、櫛状などが挙げられるが、例えば、能動素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の膜状の素子である場合には、断面形状が薄膜状であり、平面形状が所定パターンを有する線状の電極であることが好ましい。
また、前記電極の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜２０００ｎｍが好ましく、１０〜５００ｎｍがより好ましく、２０〜２００ｎｍが更に好ましい。
前記電極の厚みが２０００ｎｍを超えると能動素子の内部抵抗が増大して該素子の電圧−電流特性が悪化することがあり、また、前記電極の厚みが５ｎｍ未満であると均一な連続膜を形成することが困難となる場合がある。
前記電極の材料、形状、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記電極の材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、タングステン、アルミニウム、これらの合金等の金属類、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化バナジウム等の導電性酸化物、グラファイト、各種誘導体がドープされたシリコン等の化合物半導体、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類等の共役性高分子化合物を含む有機導電材料等が挙げられる。
また、前記電極の断面形状及び平面形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、断面形状としては単層、複層、膜状などの形状が挙げられ、平面形状としては、メッシュ状、多孔質状、線状、ドット状、櫛状などが挙げられるが、例えば、能動素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の膜状の素子である場合には、断面形状が薄膜状であり、平面形状が所定パターンを有する線状の電極であることが好ましい。
また、前記電極の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜２０００ｎｍが好ましく、１０〜５００ｎｍがより好ましく、２０〜２００ｎｍが更に好ましい。
前記電極の厚みが２０００ｎｍを超えると能動素子の内部抵抗が増大して該素子の電圧−電流特性が悪化することがあり、また、前記電極の厚みが５ｎｍ未満であると均一な連続膜を形成することが困難となる場合がある。
−有機半導体−
前記有機半導体としては、以下に説明する有機半導体材料を用いてなるものであれば、その形状、構造、厚みなどは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、能動素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の膜状素子である場合の前記有機半導体の厚みとしては、５〜５００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍがより好ましい。
前記有機半導体としては、以下に説明する有機半導体材料を用いてなるものであれば、その形状、構造、厚みなどは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、能動素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の膜状素子である場合の前記有機半導体の厚みとしては、５〜５００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍがより好ましい。
−−有機半導体材料−−
前記有機半導体材料は、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなる。
前記有機半導体材料は、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなる。
前記トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記構造式（１）〜（１３）で表される構成単位からなるトリアリールアミン構造を有することが好ましい。
前記構造式（１）〜（１３）において、無置換又は置換のアリール基の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ピレニル基、フルオレニル基、９，９−ジメチル−２−フルオレニル基などが挙げられ、これらの置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコシキ基、アリールオキシ基、置換メルカプト基若しくはアリールメルカプト基、アルキル置換アミノ基、アシル基などが挙げられる。
前記置換基である前記ハロゲン原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
前記置換基である前記アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、Ｃ１〜Ｃ１２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基がより好ましく、Ｃ１〜Ｃ４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が更に好ましい。また、これらのアルキル基には、フッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基などで置換されたフェニル基を含有してもよい。前記アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−シアノエチル基、２−エトキシエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−フェニルベンジル基などが挙げられる。
前記置換基である前記アルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシキ、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基などが挙げられる。
前記置換基である前記アリールオキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、これらはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、ハロゲン原子を置換基として含有してもよい。前記アリールオキシ基としては、具体的には、例えば、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−クロロフェノキシ基、６−メチル−２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。
前記置換基である前記置換メルカプト基若しくはアリールメルカプト基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基などが挙げられる。
前記置換基である前記アルキル置換アミノ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ基などが挙げられる。
前記置換基である前記アシル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、マロニル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
前記置換基である前記ハロゲン原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
前記置換基である前記アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、Ｃ１〜Ｃ１２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基がより好ましく、Ｃ１〜Ｃ４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が更に好ましい。また、これらのアルキル基には、フッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基などで置換されたフェニル基を含有してもよい。前記アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−シアノエチル基、２−エトキシエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−フェニルベンジル基などが挙げられる。
前記置換基である前記アルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシキ、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基などが挙げられる。
前記置換基である前記アリールオキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、これらはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、ハロゲン原子を置換基として含有してもよい。前記アリールオキシ基としては、具体的には、例えば、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−クロロフェノキシ基、６−メチル−２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。
前記置換基である前記置換メルカプト基若しくはアリールメルカプト基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基などが挙げられる。
前記置換基である前記アルキル置換アミノ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ基などが挙げられる。
前記置換基である前記アシル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、マロニル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
前記構造式（１）〜（１３）において、無置換又は置換のアリレン基の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アリレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ピレニレン基、フルオレニレン基、９，９−ジメチル−２−フルオレニレン基などが挙げられる。これらの置換基としては、例えば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコシキ基などが挙げられる。
前記置換基であるアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、Ｃ１〜Ｃ５の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、また、これらのアルキル基には、フッ素原子を含有してもよい。前記アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−シアノエチル基、２−エトキシエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−フェニルベンジル基などが挙げられる。
前記置換基である前記アルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、Ｃ１〜Ｃ５の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシキ、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基などが挙げられる。
前記置換基であるアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、Ｃ１〜Ｃ５の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、また、これらのアルキル基には、フッ素原子を含有してもよい。前記アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−シアノエチル基、２−エトキシエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−フェニルベンジル基などが挙げられる。
前記置換基である前記アルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、Ｃ１〜Ｃ５の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシキ、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基などが挙げられる。
前記構造式（１）〜（１３）において、無置換若しくは置換のエチレン基又は無置換若しくは置換のビニレン基を表すＸ１及びＸ２の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記エチレン基又はビニレン基の置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、などが挙げられる。
前記構造式（１）〜（１３）において、単結合、無置換若しくは置換のアルキレン基、無置換若しくは置換のシクロアルキレン基、無置換若しくは置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表すＹ１、Ｙ２及びＹ３の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アルキレン基としては、例えば、ジアルキレンエーテル基、側鎖低級アルキル置換ジアルキレンエーテル基、トリアルキレンエーテル基、側鎖低級アルキル置換トリアルキレンエーテル基、テトラアルキレンエーテル基、などが挙げられ、これらの置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基等等が挙げられる。また、前記シクロアルキレン基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等等が挙げられ、これらの置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基等等が挙げられる。また、前記アルキレンエーテル基としては、例えば、エチレンオキシ基、トリメチレンオキシ基、プロピレンオキシ基等等が挙げられ、これらの置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基等等が挙げられる。また、前記置換のビニレン基としては、例えば、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、１−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１，３−ブタジエニル基、１−ブテン−３−イニル基、１−ペンテニル基、１−メチル−１−ブテニル基、２−メチル−１−ブテニル基、３−メチル−１−ブテニル基、１−，２−ジメチル−１−ブテニル基、２，２−ジメチル−１−ブテニル基、１，３−ペンタジエニル基、１，４−ペンタジエニル基、１−ペンテン−３−イニル基、１−ペンテン−４−イニル基が挙げられる。
前記構造式（１）〜（１３）において、直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表すＲ３０及びＲ３１の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、２−メチルトリメチレン基、エチルエチレン基などが挙げられる。
前記構造式（１）〜（１３）において、無置換若しくは置換のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられ、これらの置換基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基、ヒドロキシ基、アミノ基などが挙げられる。前記置換アルキル基の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキル基、アミノアルキル基、アリールオキシアルキル基、アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基、アルキルアミノアルキル基、アリールアミノアルキル基などが挙げられる。
前記トリアリールアミン構造を有する低分子化合物としては、下記構造式（１４Ａ）で表される構成単位を含む。
前記構造式（１４Ａ）〜（１４Ｃ）において、無置換若しくは置換のアリール基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、ビリジル基、フリル基、カルバゾリル基、スチリル基などが挙げられ、これらの置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ヒドロキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基などが挙げられる。
前記構造式（１４Ａ）〜（１４Ｃ）において、置換アルキル基を含むアルキル基アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、これらの置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ・エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフエニルアミノ基等のアリールアミノ基、ヒドロキシ基、アミノ基などが挙げられる。置換アルキル基としては、具体的には、例えば、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキル基、アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基、アルキルアミノアルキル基、アリールアミノアルキル基などが挙げられる。
前記構造式（１４Ａ）〜（１４Ｃ）において、置換アルキル基を含むアルキル基アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、これらの置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ・エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフエニルアミノ基等のアリールアミノ基、ヒドロキシ基、アミノ基などが挙げられる。置換アルキル基としては、具体的には、例えば、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキル基、アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基、アルキルアミノアルキル基、アリールアミノアルキル基などが挙げられる。
前記構造式（１４Ｄ）において、Ｒ４０及びＲ４１の置換アルキル基を含むアルキル基アルキル基及び無置換若しくは置換のアリール基としては、前記構造式（１４Ａ）〜（１４Ｃ）におけるものと同様のものが挙げられるが、Ｒ４０とＲ４１とで共同して環を形成するものとしては、例えば、ピロール基、ピペリジノ基などが挙げられる。
前記構造式（１４Ａ）で表されるトリアリールアミン構造を有する低分子化合物としては、具体的には、例えば、４−ジフェニルアミノスチルベン、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、４‘−ジフェニルアミノ−α−フェニルスチルベン、４‘−ジ−ｐ−トリルアミノ−α−フェニルスチルベン、９−スチリルアントラセン、３−スチリル−９−エチルカルバゾール、１，１−ジフェニル−４―ジエチルアミノフェニル−１，３−ブタジエン、５−[４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン]−５Ｈ−ジベンゾ[ａ，ｄ]シクロヘプタン、５−[４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン]−５Ｈ−ジベンゾ[ａ，ｄ]シクロヘプテンなどが挙げられる。
また、前記構造式（１４Ａ）で表されるトリアリールアミン構造を有する低分子化合物としては、特公平２-２４８６４号公報、特公平３-３９３０６号公報、特公平４-６６０２３号公報に開示されている低分子化合物を用いることも可能である。
また、前記構造式（１４Ａ）で表されるトリアリールアミン構造を有する低分子化合物としては、特公平２-２４８６４号公報、特公平３-３９３０６号公報、特公平４-６６０２３号公報に開示されている低分子化合物を用いることも可能である。
前記トリアリールアミン構造を有する低分子化合物の前記有機半導体材料における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０１〜９０質量％が好ましく、１〜８０質量％がより好ましい。前記含有量が０．０１質量％未満であると、キャリア移動度が低い場合があり、９０質量％を超えると、膜が結晶化してしまうことがある。
前記トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂は、下記構造式（１４Ｅ）で表される構成単位との共重合体であることが好ましい。
但し、前記構造式（１４Ｅ）において、Ｘは炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂肪族炭化水素２価基、炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂環式炭化水素２価基、炭素数６〜２０の無置換若しくは置換芳香族炭化水素２価基、これら２価基が結合した２価基、又は、下記構造式（１５）〜（１７）で表される２価基を表す。
但し、構造式（１５）〜（１７）において、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３及びＲ１０４は、ハロゲン原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アルキル基、及び、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アリール基（Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４が各々複数個存在するときは、同一であっても別異であってもよい）を表す。ｏ及びｐは、０〜４の整数を表す。ｑ及びｒは、０〜３の整数を表す。Ｙは、単結合、炭素数２〜１２の直鎖状のアルキレン基、炭素数３〜１２の無置換若しくは置換分岐状アルキレン基、一つ以上の炭素数１〜１０のアルキレン基と一つ以上の酸素原子及び硫黄原子から構成される２価基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は、下記構造式（１８）〜（２７）で表される２価基を表す。
但し、前記構造式（１８）〜（２７）において、Ｚ１は、炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂肪族炭化水素２価基、又は、炭素数２〜２０の無置換若しくは置換アリレン基を表す。Ｚ２は、炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂肪族炭化水素２価基、又は、炭素数２〜２０の無置換若しくは置換アリレン基を表す。Ｒ１０５は、ハロゲン原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基、又は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アリール基を表す。Ｒ１０６及びＲ１０７は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基、又は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アリール基を表す。なお、Ｒ１０６及びＲ１０７は、Ｒ１０６及びＲ１０７が結合して炭素数５〜１２の炭素環を形成してもよい。また、Ｒ１０８、Ｒ１０９、Ｒ１１０及びＲ１１１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基、又は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アリール基を表し、Ｒ１１２は、ハロゲン原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコシキ基、又は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アリール基を表す。Ｒ１１３及びＲ１１４は、単結合又は炭素数１〜４のアルキレン基を表す。Ｒ１１５及びＲ１１６は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アルキル基、又は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換アリール基を表す。ｓは０〜４の整数、ｔは１又は２、ｕは０〜４の整数、ｖは０〜２０の整数、ｗは０〜２０００の整数をそれぞれ表す。
前記構造式（１５）〜（２７）において、前記炭素数１〜６の無置換又は置換のアルキル基としては、直鎖、分岐鎖、環状のアルキル基が挙げられ、これらのアルキル基は、フッ素原子、シアノ基、フェニル基、ハロゲン原子、炭素数１〜６の直鎖、炭素数１〜６の分岐鎖、炭素数１〜６の環状のアルキル基で置換されたフェニル基を含有してもよい。
前記アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−シアノエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。また、これらの置換基としては、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基などが挙げられる。
前記アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−シアノエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。また、これらの置換基としては、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基などが挙げられる。
前記構造式（１５）〜（２７）において、ハロゲン原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
前記構造式（１５）〜（２７）において、前記炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアリール基（芳香族炭化水素基及び不飽和複素環基）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、前記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、縮合多環基であるナフチル基、ピレニル基、２−フルオレニル基、９，９−ジメチル−２−フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、フルオレニリデンフェニル基、５Ｈ−ジベンゾ［ａ，ｄ］シクロヘプテニリデンフェニル基、非縮合多環基であるビフェニリル基、ターフェニリル基、下記構造式（２８）で表される２価基などが挙げられる。
但し、前記構造式（２８）において、Ｗは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、又は、下記構造式（２９）〜（３０）で表される２価基を表し、Ｒ１２０は、水素原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基、ハロゲン原子、無置換若しくは置換のアリール基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、ニトロ基、又は、シアノ基を表す。
但し、前記構造式（２９）及び（３０）において、Ｒ１２１は、水素原子、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基、又は、無置換若しくは置換のアリール基を表し、ｈは１〜１２の整数、ｉは１〜３の整数を表す。
前記不飽和複素環基としては、例えば、チエニル基、ベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフラニル基、カルバゾリル基などが挙げられる。
前記不飽和複素環基としては、例えば、チエニル基、ベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフラニル基、カルバゾリル基などが挙げられる。
前記アリール基は以下（１）〜（７）に示す基を置換基として有してもよい。
（１）
ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、などが挙げられる。
（２）
炭素数１〜６の無置換又は置換のアルキル基、などが挙げられる。
（３）
炭素数１〜６の無置換又は置換のアルコキシ基などが挙げられ、該炭素数１〜６の無置換又は置換アルコキシ基は、前記（２）で挙げたアルキル基をアルコキシ基に代えたものであり、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基などが挙げられる。
（４）
アリールオキシ基などが挙げられ、該アリールオキシ基としては、例えば、アリール基としてフェニル基、ナフチル基等を有するものが挙げられる。前記アリールオキシ基は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基、又はハロゲン原子を置換基として含有してもよい。前記アリールオキシ基としては、具体的には、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−クロロフェノキシ基、６−メチル−２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。
（５）
置換メルカプト基又はアリールメルカプト基などが挙げられ、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基などが挙げられる。
（６）
アルキル置換アミノ基などが挙げられ、具体的には、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ユロリジル基などが挙げられる。
（７）
アシル基などが挙げられ、具体的にはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、マロニル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
（１）
ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、などが挙げられる。
（２）
炭素数１〜６の無置換又は置換のアルキル基、などが挙げられる。
（３）
炭素数１〜６の無置換又は置換のアルコキシ基などが挙げられ、該炭素数１〜６の無置換又は置換アルコキシ基は、前記（２）で挙げたアルキル基をアルコキシ基に代えたものであり、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキシ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基などが挙げられる。
（４）
アリールオキシ基などが挙げられ、該アリールオキシ基としては、例えば、アリール基としてフェニル基、ナフチル基等を有するものが挙げられる。前記アリールオキシ基は、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルキル基、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基、又はハロゲン原子を置換基として含有してもよい。前記アリールオキシ基としては、具体的には、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−クロロフェノキシ基、６−メチル−２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。
（５）
置換メルカプト基又はアリールメルカプト基などが挙げられ、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基などが挙げられる。
（６）
アルキル置換アミノ基などが挙げられ、具体的には、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ユロリジル基などが挙げられる。
（７）
アシル基などが挙げられ、具体的にはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、マロニル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
前記構造式（１５）〜（２７）において、炭素数１〜６の無置換若しくは置換のアルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、２−メチルブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、２−メチルペンチルオキシ基、２，３−ジメチルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基などが挙げられ、これらの置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基等が挙げられる。
前記構造式（１５）〜（２７）において、炭素数１〜４のアルキレン基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、２−メチルトリメチレン基、エチルエチレン基などが挙げられる。
前記構造式（１４）において、Ｘで表される炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂肪族炭化水素２価基、又は炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂環式炭化水水素２価基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ぺンタンジオール、３−メチル−１，５−ぺンタンジオール、１，６−へキサンジオール、１，５−へキサンジオール、１，７−へプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、ネオぺンチルグリコール、２−エチル−１，６−へキサンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、キシリレンジオール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）べンゼン、１，４−ビス（３−ヒドロキシプロピル）べンゼン、１，４−ビス（４−ヒドロキシブチル）べンゼン、１，４−ビス（５−ヒドロキシぺンチル）べンゼン、１，４−ビス（６−ヒドロキシヘキシル）べンゼン、イソホロンジオール等のジオールからヒドロキシ基を２個除いた２価基などが挙げられる。
前記構造式（１４）において、Ｘで表される炭素数６〜２０の無置換又は置換芳族炭化水素２価基としては、上記無置換又は置換のアリール基から誘導される２価基を挙げることができる。具体的には、例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス〈４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１，１−ジメチルプロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−（３−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルプロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ぺンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルぺンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）へキサン、４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）へプタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ノナン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−イソプロピル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−sec−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アリル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）へキサフルオロプロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロぺンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘプタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ノルボルナン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）アダマンタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルエーテル、エチレングリコールビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、１,３−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、１,４−ビス（３−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、３，３’−ジメチル−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、３，３’−ジメチル−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、３，３’−ジフェニル−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ケトン、３，３，３’，３’−テトラメチル−６，６’−ジヒドロキシスピロ（ビス）インダン、３，３’，４，４’−テトラヒドロ−４，４，４’，４’−テトラメチル−２，２’−スピロビ（２Ｈ−１−べンゾピラン）−７，７’−ジオール、トランス−２，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−ブテン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）キサンテン、１，６−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１，６−へキサンジオン、α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−キシレン、α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−キシレン、２，６−ジヒドロキシジベンゾ−ｐ−ジオキシン、２，６−ジヒドロキシチアントレン、２，７−ジヒドロキシフェノキサチイン、９，１０−ジメチル−２，７−ジヒドロキシフェナジン、３，６−ジヒドロキシジベンゾフラン、３，６−ジヒドロキシジベンゾチオフェン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、１，４−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシピレン、ハイドロキノン、レゾルシン、４−ヒドロキシフェニル−４−ヒドロキシベンゾエート、エチレングリコール−ビス（４−ヒドロキシベンゾエート）、ジエチレングリコール−ビス（４−ヒドロキシベンゾエート）、トリエチレングリコール−ビス（４−ヒドロキシベンゾエート）、p-フェニレン-ビス（４-ヒドロキシベンゾエート）、１,６−ビス（４−ヒドロキシベンゾイルオキシ）−１Ｈ,１Ｈ,６Ｈ,６Ｈ−パーフルオロヘキサン、１,４-ビス（４-ヒドロキシベンゾイルオキシ）-１Ｈ,１Ｈ,４Ｈ,４Ｈ-パーフルオロブタン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）テトラメチルジシロキサン等で示されるジオールからヒドロキシ基を２個除いた２価基などが挙げられる。
前記構造式（１５）において、Ｙで表される炭素数２〜１２の直鎖状のアルキレン基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基などが挙げられる。また、炭素数３〜１２の無置換若しくは置換分岐状アルキレン基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択するプロピレン基、２−メチルトリメチレン基、エチルエチレン基、１−メチルテトラエチレン基、２−メチルテトラエチレン基、３−メチルテトラエチレン基などことができ、具体的には、例えば、が挙げられ、炭素原子数３〜１２の分岐状のアルキレン基に修飾する置換基としては、例えば、無置換もしくは置換アリール基、ハロゲン原子などが挙げられる。また、一つ以上の炭素数１〜１０のアルキレン基と一つ以上の酸素原子及び硫黄原子から構成される２価基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には、例えば、ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨＯ、ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＨ２Ｏ、ＣＨＥｔＯＣＨＥｔＯ、ＣＨ２ＣＨ３Ｏ、ＳＣＨ２ＯＣＨ２Ｓ、ＣＨ２ＯＣＨ２、ＯＣＨ２ＯＣＨ２Ｏ、ＳＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｓ、ＯＣＨ２ＣＨＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨＣＨ３Ｏ、ＳＣＨ２Ｓ、ＳＣＨ２ＣＨ２Ｓ、ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ、ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ、ＳＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２Ｓ、ＳＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｓ、などが挙げられる。
前記構造式（１５）〜（２７）において、Ｚ１又はＺ２で表される前記炭素数２〜２０の無置換若しくは置換脂肪族炭化水素２価基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記構造式（１４）におけるＸが脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基である場合のジオールからヒドロキシ基を除いた２価基が挙げられる。また、前記炭素数２〜２０の無置換若しくは置換アリレン基としては、前記無置換又は置換アリール基から誘導される２価基が挙げられる。
前記有機半導体材料に含有するその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子を受容するアクセプター物質、電子の供与体であるドナー物質、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、滑剤、可塑剤などが挙げられる。
前記電子を受容するアクセプター物質又は電子の供与体であるドナー物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジフェネチルベンゼン誘導体（特開平９−１２７７１３号公報に記載）、α−フェニルスチルベン誘導体（特開平９−２９７４１９号公報に記載）、ブタジエン誘導体（特開平９−８０７８３号公報に記載）、水素化ブタジエン（特開平９−８０７８４号公報に記載）、ジフェニルシクロヘキサン誘導体（特開平９−８０７７２号公報に記載）、ジスチリルトリフェニルアミン誘導体（特開平９−２２２７４０号公報に記載）、ジフェニルジスチリルベンゼン誘導体（特開平９−２６５１９７号、同９−２６５２０１号公報に記載）、スチルベン誘導体（特開平９−２１１８７７号公報に記載）、ｍ−フェニレンジアミン誘導体（特開平９−３０４９５６号、同９−３０４９５７号公報に記載）、レゾルシン誘導体（特開平９−３２９９０７号公報に記載）、トリアリールアミン誘導体（特開昭６４−９９６４号、特開平７−１９９５０３号、特開平８−１７６２９３号、特開平８−２０８８２０号、特開平８−２５３５６８号、特開平８−２６９４４６号、特開平３−２２１５２２号、特開平４−１１６２７号、特開平４−１８３７１９号、特開平４−１２４１６３号、特開平４−３２０４２０号、特開平４−３１６５４３号、特開平５−３１０９０４号、特開平７−５６３７４号、特開平８−６２８６４号各公報、米国特許５,４２８,０９０号、同５,４８６,４３９号各明細書）などが挙げられる。
前記半導体材料の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリスチレン換算数平均分子量で１０００〜１００００００が好ましく、２０００〜５０００００がより好ましい。
前記半導体材料の分子量が１０００未満であると、成膜時にひびが入り易くなることがあり、前記分子量が１００００００を超えると、溶媒への溶解性が悪くなることがあり、溶液の粘度が高くなって塗工が困難となることがある。
本発明で用いられる前記構造式（１）〜（１３）で表される構成単位からなる高分子材料の具体例は、特開２０００−２６５９０号公報、特開平９−８７３７６号公報、特開平９−１１０９７６号公報、特開平９−１５７３７８号公報、米国特許第６，０２７，８４６号、特開平９−７１６４２号公報、特開平９−３０２０８５号公報、米国特許第５，９４２，３６３号、特開平９−２６８２２６号公報、米国特許第５，９１０，５６１号、特開平９−２２７６６９号公報、特開平９−３０２０８４号公報、米国特許第５，７４７，２０４号、特開平９−１５１２４８号公報、特開平７−２５８３９９号公報、米国特許第６，０１８，０１４号、特開平９−２７２７３５号公報、特開２００１−２４７５２５公報、米国特許第５，７２３，２４３号、特開平９−２３５３６７号公報にその詳細が記載されている。
−その他の構成−
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トランジスタ構造を有する能動素子の場合では、前記有機半導体とゲート電極との間に備えられるゲート絶縁体などが挙げられる。前記能動素子がゲート絶縁体を備えた場合における前記能動素子としては、例えば、絶縁ゲート型電界効果トランジスタなどが挙げられ、具体的には、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造の電界効果トランジスタ、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造の電界効果トランジスタ、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが挙げられる。
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トランジスタ構造を有する能動素子の場合では、前記有機半導体とゲート電極との間に備えられるゲート絶縁体などが挙げられる。前記能動素子がゲート絶縁体を備えた場合における前記能動素子としては、例えば、絶縁ゲート型電界効果トランジスタなどが挙げられ、具体的には、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造の電界効果トランジスタ、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造の電界効果トランジスタ、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが挙げられる。
前記能動素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、以下に示す第１から第５の構造の能動素子が好適に挙げられる。
（第１の構造の能動素子）
図１は、第１の構造に係る能動素子の断面図である。
前記第１の構造に係る能動素子は、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置されている。
即ち、図１に示すように、前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２の下方側に、ゲート電極５が配置されてなるものである。なお、前記ゲート電極５は、前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２の上に前記有機半導体３を介して配置してもよいが、ゲート絶縁体５を介して、前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２上に配置されるものが好適である。前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２と前記ゲート電極５との間にゲート絶縁体４が介在する場合には、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタとなる。
図１は、第１の構造に係る能動素子の断面図である。
前記第１の構造に係る能動素子は、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置されている。
即ち、図１に示すように、前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２の下方側に、ゲート電極５が配置されてなるものである。なお、前記ゲート電極５は、前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２の上に前記有機半導体３を介して配置してもよいが、ゲート絶縁体５を介して、前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２上に配置されるものが好適である。前記ソース電極１、有機半導体３及びドレイン電極２と前記ゲート電極５との間にゲート絶縁体４が介在する場合には、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタとなる。
前記第１の構造に係る能動素子では、前記ソース電極１及び前記ドレイン電極２の間に配置される有機半導体中にチャンネルが形成される。従って、前記ソース電極１と前記ドレイン電極２との対向面間の距離がチャンネル長となる。
前記第１の構造に係る能動素子における前記各電極の材料、形状、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子における各電極と同様のものとすることができる。
また、前記第１の構造に係る能動素子における前記有機半導体の形状、構造、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子における有機半導体と同様のものとすることができる。
また、前記第１の構造に係る能動素子における前記ゲート絶縁体４の材料、形状、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記材料としては、無機材料膜、有機高分子材料膜などが挙げられる。前記無機材料としては、具体的には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウムなどが挙げられ、前記有機高分子材料としては、具体的には、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、エポキシ樹脂などが挙げられる。前記絶縁ゲート体４の厚みとしては、使用する前記無機材料又は有機高分子材料の誘電率により異なるが、例えば、１０〜５００ｎｍが好ましい。
また、前記第１の構造に係る能動素子における前記有機半導体の形状、構造、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子における有機半導体と同様のものとすることができる。
また、前記第１の構造に係る能動素子における前記ゲート絶縁体４の材料、形状、厚みなどとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記材料としては、無機材料膜、有機高分子材料膜などが挙げられる。前記無機材料としては、具体的には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウムなどが挙げられ、前記有機高分子材料としては、具体的には、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、エポキシ樹脂などが挙げられる。前記絶縁ゲート体４の厚みとしては、使用する前記無機材料又は有機高分子材料の誘電率により異なるが、例えば、１０〜５００ｎｍが好ましい。
（第２の構造の能動素子）
図２は、第２の構造に係る能動素子を示す断面図である。
前記第２の構造に係る能動素子は、前記第１の構造に係る能動素子と同様に、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置されている。
即ち、図２に示すように、シート状又は膜状のソース電極３１とシート状又は膜状のドレイン電極３２とを対向配置し、該電極３１及び３２間に、シート状又は膜状の有機半導体３３及が並列配置されている。前記ソース電極３１、有機半導体３３及びドレイン電極３２の一方側端には、少なくとも有機半導体３３の厚みと同程度の上下方向の幅を有するゲート絶縁体３４を介して該ゲート絶縁体３４と同一形状のゲート電極３５が配置される。なお、前記各電極３１、３２、３５、有機半導体３３及びゲート絶縁体３４は個々の接合面において密接していることが好ましい。
なお、各電極３１、３２及び３５、ゲート絶縁体３４、並びに有機半導体３３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
図２は、第２の構造に係る能動素子を示す断面図である。
前記第２の構造に係る能動素子は、前記第１の構造に係る能動素子と同様に、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置されている。
即ち、図２に示すように、シート状又は膜状のソース電極３１とシート状又は膜状のドレイン電極３２とを対向配置し、該電極３１及び３２間に、シート状又は膜状の有機半導体３３及が並列配置されている。前記ソース電極３１、有機半導体３３及びドレイン電極３２の一方側端には、少なくとも有機半導体３３の厚みと同程度の上下方向の幅を有するゲート絶縁体３４を介して該ゲート絶縁体３４と同一形状のゲート電極３５が配置される。なお、前記各電極３１、３２、３５、有機半導体３３及びゲート絶縁体３４は個々の接合面において密接していることが好ましい。
なお、各電極３１、３２及び３５、ゲート絶縁体３４、並びに有機半導体３３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
前記第２の構造に係る能動素子は、チャンネル長が前記有機半導体３３の膜厚となることからキヤリヤ移動距離を短くすることができ、また、前記有機半導体３３と前記ソース電極３１及びドレイン電極３２との接着面積を大きくすることができる為に、スイッチング速度が大きく、且つ、ソース・ドレイン電極間に流れる電流の許容量が大きい薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を得ることができる。
（第３の構造の能動素子）
図３は、第３の構造に係る能動素子の断面図である。
前記第３の構造に係る能動素子は、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極がこの順に並列配置され、且つ、ゲート電極が前記有機半導体により前記ソース電極及びドレイン電極から離隔された状態で配置される。
即ち、図３に示すように、ソース電極１１及びドレイン電極１２が所定の間隔を有して対向配置され、該ソース電極１１及びドレイン電極１２が有機半導体１３の上面側に配置されるとともに、前記有機半導体１３の下面側にはゲート電極１５が配置される。なお、前記ゲート電極１５は、前記有機半導体１３の直下で、該有機半導体１３に接して配置されてもよく、また、ゲート絶縁体１４を介して配置してもよい。
なお、各電極１１、１２及び１５、ゲート絶縁体１４、並びに有機半導体１３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
図３は、第３の構造に係る能動素子の断面図である。
前記第３の構造に係る能動素子は、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極がこの順に並列配置され、且つ、ゲート電極が前記有機半導体により前記ソース電極及びドレイン電極から離隔された状態で配置される。
即ち、図３に示すように、ソース電極１１及びドレイン電極１２が所定の間隔を有して対向配置され、該ソース電極１１及びドレイン電極１２が有機半導体１３の上面側に配置されるとともに、前記有機半導体１３の下面側にはゲート電極１５が配置される。なお、前記ゲート電極１５は、前記有機半導体１３の直下で、該有機半導体１３に接して配置されてもよく、また、ゲート絶縁体１４を介して配置してもよい。
なお、各電極１１、１２及び１５、ゲート絶縁体１４、並びに有機半導体１３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
（第４の構造の能動素子）
図４は、第４の構造に係る能動素子を示す断面図である。
前記第４の構造に係る能動素子は、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ドレイン電極及び前記有機半導体上に配置される。
即ち、図４に示すように、シート状若しくは板状の有機半導体４３に対して、該有機半導体４３の下面側にゲート絶縁体４４を介してゲート電極４５が積層配置される。また、前記有機半導体４３及びゲート絶縁体４４の積層方向における前記有機半導体４３の上面側にソース電極４１が配置され、下面側にドレイン電極４２が配置される。前記ソース電極４１及び前記ドレイン電極４２は、直接対向しないように、前記有機半導体４３と前記ゲート絶縁体４４との積層面方向に、ステップ状に配置されている。
また、前記ソース電極４１と前記ドレイン電極４２との間に配置される有機半導体４３中には、前記有機半導体４３と前記ゲート絶縁体４４との積層面に平行な方向にチャンネルが形成される。
なお、前記各電極４１、４２及び４５、ゲート絶縁体４４、並びに有機半導体４３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
図４は、第４の構造に係る能動素子を示す断面図である。
前記第４の構造に係る能動素子は、ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ドレイン電極及び前記有機半導体上に配置される。
即ち、図４に示すように、シート状若しくは板状の有機半導体４３に対して、該有機半導体４３の下面側にゲート絶縁体４４を介してゲート電極４５が積層配置される。また、前記有機半導体４３及びゲート絶縁体４４の積層方向における前記有機半導体４３の上面側にソース電極４１が配置され、下面側にドレイン電極４２が配置される。前記ソース電極４１及び前記ドレイン電極４２は、直接対向しないように、前記有機半導体４３と前記ゲート絶縁体４４との積層面方向に、ステップ状に配置されている。
また、前記ソース電極４１と前記ドレイン電極４２との間に配置される有機半導体４３中には、前記有機半導体４３と前記ゲート絶縁体４４との積層面に平行な方向にチャンネルが形成される。
なお、前記各電極４１、４２及び４５、ゲート絶縁体４４、並びに有機半導体４３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
前記第４の構造に係る能動素子は、前記各電極４１、４２及び４５、ゲート絶縁体４４、並びに有機半導体４３を単純積層工程だけで作製可能であるため、印刷プロセスなどが適応でき、集積回路等の製造プロセスの大幅な簡略化などを達成できる。
（第５の形態の能動素子）
図５は、第５の構造に係る能動素子の他の例を示す断面図である。
前記第５の構造に係る能動素子は、ソース電極、ゲート電極及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、これらがお互いに有機半導体で離隔されるものである。
即ち、図５に示すように、シート状又は膜状のソース電極２１及びドレイン電極２２が有機半導体２３を介して対向配置され、前記有機半導体２３中に、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２に並列するようにゲート電極２５が埋設して配置される。
前記ゲート電極２５としては、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２から等間隔となるように前記有機半導体２３中に埋設して配置されることが好ましい。
前記ゲート電極２５の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、棒状の電極を所定の間隔を有して複数本配置したもの、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２面に垂直な開口を有するリング型又は角形の電極を配置したものなどが挙げられる。
なお、前記ゲート電極２５の周りを取り囲んで、図示しないゲート絶縁体を有していてもよい。
前記各電極２１、２２及び２５、前記図示しないゲート絶縁体、並びに有機半導体２３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
図５は、第５の構造に係る能動素子の他の例を示す断面図である。
前記第５の構造に係る能動素子は、ソース電極、ゲート電極及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、これらがお互いに有機半導体で離隔されるものである。
即ち、図５に示すように、シート状又は膜状のソース電極２１及びドレイン電極２２が有機半導体２３を介して対向配置され、前記有機半導体２３中に、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２に並列するようにゲート電極２５が埋設して配置される。
前記ゲート電極２５としては、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２から等間隔となるように前記有機半導体２３中に埋設して配置されることが好ましい。
前記ゲート電極２５の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、棒状の電極を所定の間隔を有して複数本配置したもの、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２面に垂直な開口を有するリング型又は角形の電極を配置したものなどが挙げられる。
なお、前記ゲート電極２５の周りを取り囲んで、図示しないゲート絶縁体を有していてもよい。
前記各電極２１、２２及び２５、前記図示しないゲート絶縁体、並びに有機半導体２３の材料、形状、厚み、作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記能動素子と同様のものとすることができる。
前記第５の構造に係る能動素子は、前記有機半導体２３中に配置される複数の前記ゲート電極２５の電極間隔を適宜調整することにより、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２間に印加する電圧値が所定値以上となると、前記ソース電極２１とドレイン電極２２との間に流れる電流値が飽和する飽和領域の特性を適宜調整することが可能となるため、前記ソース電極２１及びドレイン電極２２の間に流れる電流値を一定の値に安定して制御することが可能となる。このため、本形態の能動素子は、有機又は無機ＥＬ等の電流制御型の表示装置に用いる電流制御トランジスタとして好適である。
［能動素子の作製方法］
前記能動素子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の方法により前記能動素子を作製することができる。
まず、ガラス、樹脂フィルム等の基板上に所定パターンの電極を構成する薄膜状の電極を形成する。前記薄膜状の電極の形成方法としては、具体的には、例えば、バインダを含有する前記金属酸化物を前記基板上に塗工する方法、アルミニウムを蒸着する方法などが挙げられる。
次いで、該電極の間を連結するように前記基板上に有機半導体の薄膜を形成して前記能動素子を作製する。前記有機半導体の薄膜を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生産性等の点で、例えば、前記有機半導体材料の溶液を用いて塗工法により作製することが好適に挙げられる。前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒などが挙げられる。前記塗工法としては、具体的には、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、パーコート法、ダイコート法などが挙げられる。
前記能動素子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の方法により前記能動素子を作製することができる。
まず、ガラス、樹脂フィルム等の基板上に所定パターンの電極を構成する薄膜状の電極を形成する。前記薄膜状の電極の形成方法としては、具体的には、例えば、バインダを含有する前記金属酸化物を前記基板上に塗工する方法、アルミニウムを蒸着する方法などが挙げられる。
次いで、該電極の間を連結するように前記基板上に有機半導体の薄膜を形成して前記能動素子を作製する。前記有機半導体の薄膜を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生産性等の点で、例えば、前記有機半導体材料の溶液を用いて塗工法により作製することが好適に挙げられる。前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒などが挙げられる。前記塗工法としては、具体的には、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、パーコート法、ダイコート法などが挙げられる。
前記第１の構造に係る能動素子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の方法により作製することができる。
まず、ガラス、樹脂フィルム等の基板上に、所定パターンの前記ゲート電極５を構成する薄膜状の電極を形成する。前記薄膜状の電極の形成方法としては、前記能動素子と同様の方法が挙げられる。
次いで、前記ゲート電極５上に前記絶縁ゲート体４を形成する。前記ゲート絶縁体４の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記無機材料を用いる場合には、熱ＣＶＤ等の化学気相法、スパッタリング法などが挙げられ、前記有機高分子材料を用いる場合には塗工なごが挙げられる。
次いで、前記ゲート絶縁体４上に所定パターンの前記ソース電極１及び前記ドレイン電極２を構成する薄膜状の電極を形成する。前記薄膜状の電極の形成方法としては、前記能動素子と同様の方法が挙げられる。
次いで、該電極の間を連結するように前記基板上に有機半導体の薄膜を形成して前記能動素子を作製する。前記有機半導体の薄膜を形成する方法としては、前記能動素子と同様の方法が挙げられる。
まず、ガラス、樹脂フィルム等の基板上に、所定パターンの前記ゲート電極５を構成する薄膜状の電極を形成する。前記薄膜状の電極の形成方法としては、前記能動素子と同様の方法が挙げられる。
次いで、前記ゲート電極５上に前記絶縁ゲート体４を形成する。前記ゲート絶縁体４の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記無機材料を用いる場合には、熱ＣＶＤ等の化学気相法、スパッタリング法などが挙げられ、前記有機高分子材料を用いる場合には塗工なごが挙げられる。
次いで、前記ゲート絶縁体４上に所定パターンの前記ソース電極１及び前記ドレイン電極２を構成する薄膜状の電極を形成する。前記薄膜状の電極の形成方法としては、前記能動素子と同様の方法が挙げられる。
次いで、該電極の間を連結するように前記基板上に有機半導体の薄膜を形成して前記能動素子を作製する。前記有機半導体の薄膜を形成する方法としては、前記能動素子と同様の方法が挙げられる。
本発明の能動素子の用途としては、電気信号の増幅や変換などの積極的働きをするものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トランジスタ、ダイオードなどが挙げられる。
前記能動素子は、前記本発明に係る有機半導体材料を用いるために、該有機半導体中に形成されるチャンネルにおけるキャリヤの移動度が高移動度を有すると共に、前記有機半導体材料の抵抗値が経時変化を引き起こしにくいため、出力電流のＯＮ／ＯＦＦ比の経時低下を防止することが可能となる。また、半導体を塗工法による成膜プロセスにより作製することができ、製造コストの低減が可能となると共に、能動素子の特性、使用環境等に応じて種々の半導体材料を良好に成膜することが可能となる。
（ＣＭＯＳ回路）
本発明のＣＭＯＳ回路は、前記能動素子を用いてなる。前記ＣＭＯＳ回路の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図６に示すＣＭＯＳインバータ回路が挙げられる。前記ＣＭＯＳインバータ回路は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１とＮ型ＭＯＳトランジスタ６２とを直列接続し、各トランジスタ６１，６２のゲート電極を共通接続して入力端子６３とするとともに、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２のドレイン電極とＰ型ＭＯＳトランジスタ６１のソース電極とを共通接続して出力端子６２とし、更に、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２のソース電極をグランドに接地し、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１のドレイン電極に電源電圧、例えば５Ｖが印加されるように構成してなる。このようなＣＭＯＳインバータ回路は前記入力端子６３に電源電圧（本形態では５Ｖ）の信号が入力されると、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２がＯＮになるとともに、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１がＯＦＦとなる。逆に、前記入力端子６３にＯＶの信号が入力されると、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２がＯＦＦになるとともに、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１がＯＮとなる。従って、前記入力端子６３にＯＶ又は電源電力（５Ｖ）のいずれの信号電圧が印加されても、前記Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１及びＮ型ＭＯＳトランジスタ６２のいずれかのトランジスタはＯＦＦとなり、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１のドレイン電極からＮ型ＭＯＳトランジスタ６２のソース電極への通過電流が流れないため、消費電力の少ない回路が実現される。また、前記ＣＭＯＳ回路を多数集合したＣＭＯＳ集積回路をすることも可能である。
本発明のＣＭＯＳ回路は、前記能動素子を用いてなる。前記ＣＭＯＳ回路の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図６に示すＣＭＯＳインバータ回路が挙げられる。前記ＣＭＯＳインバータ回路は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１とＮ型ＭＯＳトランジスタ６２とを直列接続し、各トランジスタ６１，６２のゲート電極を共通接続して入力端子６３とするとともに、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２のドレイン電極とＰ型ＭＯＳトランジスタ６１のソース電極とを共通接続して出力端子６２とし、更に、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２のソース電極をグランドに接地し、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１のドレイン電極に電源電圧、例えば５Ｖが印加されるように構成してなる。このようなＣＭＯＳインバータ回路は前記入力端子６３に電源電圧（本形態では５Ｖ）の信号が入力されると、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２がＯＮになるとともに、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１がＯＦＦとなる。逆に、前記入力端子６３にＯＶの信号が入力されると、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２がＯＦＦになるとともに、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１がＯＮとなる。従って、前記入力端子６３にＯＶ又は電源電力（５Ｖ）のいずれの信号電圧が印加されても、前記Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１及びＮ型ＭＯＳトランジスタ６２のいずれかのトランジスタはＯＦＦとなり、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１のドレイン電極からＮ型ＭＯＳトランジスタ６２のソース電極への通過電流が流れないため、消費電力の少ない回路が実現される。また、前記ＣＭＯＳ回路を多数集合したＣＭＯＳ集積回路をすることも可能である。
（表示装置）
本発明の表示装置は、前記能動素子を用いてなる。
前記表示装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置などが挙げられる。
前記表示装置は、例えば、液晶表示装置では液晶表示素子、ＥＬ表示装置では有機若しくは無機のエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動表示装置では電気泳動表示素子などの表示素子を１画素として、該表示素子をＸ方向及びＹ方向にマトリックス状に複数配列して構成される。
前記表示素子は、該表示素子に対して電圧の印加又は電流の供給を行うためのスイッチング素子を少なくとも備えており、該スイッチング素子が前記能動素子を用いてなる。前記本発明の表示装置としては、前記スイッチング素子が前記表示素子の数、即ち画素数に対応して複数備えられる。
前記表示素子は、前記スイッチング素子の他に、例えば、基板、透明電極等の電極、偏光板、カラーフィルタなどの構成部材を備えるが、これらの構成部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来から公知のものを使用することができる。
前記スイッチング素子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記能動素子と同様のものとすることができる。また、前記複数の表示素子から構成される前記表示装置の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来から公知の作製方法により作製することができる。
前記表示装置が、所定の画像を形成する場合には、例えば、マトリックス状に配置されたスイッチング素子の中から任意に選択された前記スイッチング素子が、対応する前記表示素子に電圧の印加又は電流を供給する時のみスイッチがＯＮ又はＯＦＦとなり、その他の時間はＯＦＦ又はＯＮとなるように構成することにより、高速、高コントラストで、前記各表示装置の表示を行うことができる。なお、前記表示装置における画像の表示動作としては、従来から公知の表示動作により画像等が表示される。例えば、前記液晶表示素子の場合には、液晶に対して電圧を印加することにより、該液晶の分子配列を制御して画像等の表示が行われる。また、前記有機若しくは無機のエレクトロルミネッセンス表示素子の場合には、有機若しくは無機膜で形成された発光ダイオードに電流を供給して該有機若しくは無機膜を発光させることにより画像等の表示が行われる。また、前記電気泳動表示素子の場合には、例えば、異なる極性に帯電された白及び黒色の着色粒子に電圧を印加して、電極間で前記粒子を所定方向に電気的に泳動させて画像等の表示が行われる。
前記表示装置は、前記スイッチング素子を塗工、印刷等の簡易なプロセスにより作製可能であり、プラスチック基板、紙等の高温処理に耐えない基板を用いることができるとともに、大面積のディスプレイであっても、省エネルギー、低コストで前記スイッチング素子を作製可能となる。
本発明の表示装置は、前記能動素子を用いてなる。
前記表示装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置などが挙げられる。
前記表示装置は、例えば、液晶表示装置では液晶表示素子、ＥＬ表示装置では有機若しくは無機のエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動表示装置では電気泳動表示素子などの表示素子を１画素として、該表示素子をＸ方向及びＹ方向にマトリックス状に複数配列して構成される。
前記表示素子は、該表示素子に対して電圧の印加又は電流の供給を行うためのスイッチング素子を少なくとも備えており、該スイッチング素子が前記能動素子を用いてなる。前記本発明の表示装置としては、前記スイッチング素子が前記表示素子の数、即ち画素数に対応して複数備えられる。
前記表示素子は、前記スイッチング素子の他に、例えば、基板、透明電極等の電極、偏光板、カラーフィルタなどの構成部材を備えるが、これらの構成部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来から公知のものを使用することができる。
前記スイッチング素子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記能動素子と同様のものとすることができる。また、前記複数の表示素子から構成される前記表示装置の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来から公知の作製方法により作製することができる。
前記表示装置が、所定の画像を形成する場合には、例えば、マトリックス状に配置されたスイッチング素子の中から任意に選択された前記スイッチング素子が、対応する前記表示素子に電圧の印加又は電流を供給する時のみスイッチがＯＮ又はＯＦＦとなり、その他の時間はＯＦＦ又はＯＮとなるように構成することにより、高速、高コントラストで、前記各表示装置の表示を行うことができる。なお、前記表示装置における画像の表示動作としては、従来から公知の表示動作により画像等が表示される。例えば、前記液晶表示素子の場合には、液晶に対して電圧を印加することにより、該液晶の分子配列を制御して画像等の表示が行われる。また、前記有機若しくは無機のエレクトロルミネッセンス表示素子の場合には、有機若しくは無機膜で形成された発光ダイオードに電流を供給して該有機若しくは無機膜を発光させることにより画像等の表示が行われる。また、前記電気泳動表示素子の場合には、例えば、異なる極性に帯電された白及び黒色の着色粒子に電圧を印加して、電極間で前記粒子を所定方向に電気的に泳動させて画像等の表示が行われる。
前記表示装置は、前記スイッチング素子を塗工、印刷等の簡易なプロセスにより作製可能であり、プラスチック基板、紙等の高温処理に耐えない基板を用いることができるとともに、大面積のディスプレイであっても、省エネルギー、低コストで前記スイッチング素子を作製可能となる。
以下、実施例により本発明について詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
−能動素子の作製−
シリコン基板の表面に、該シリコン基板の表面を酸化させることにより、ＳｉＯ２よりなる１００ｎｍ厚のゲート絶縁膜を形成した。次に、下記構造式（３１Ａ）で表されるトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、下記構造式（３１Ｂ）で表されるトリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有する有機半導体材料の１重量％ジクロロメタン溶液を調製し、得られた前記有機半導体材料の溶液を前記ゲート絶縁膜上にスピンコート法により塗工して８０ｎｍ厚の半導体層を形成した。次に、前記半導体層上に金を蒸着法により蒸着してソース電極及びドレイン電極を成膜し、チャネル長が５０μｍ、チャネル幅が１００００μｍである実施例１の能動素子を作製した。
得られた実施例１の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、６０ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
−能動素子の作製−
シリコン基板の表面に、該シリコン基板の表面を酸化させることにより、ＳｉＯ２よりなる１００ｎｍ厚のゲート絶縁膜を形成した。次に、下記構造式（３１Ａ）で表されるトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、下記構造式（３１Ｂ）で表されるトリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有する有機半導体材料の１重量％ジクロロメタン溶液を調製し、得られた前記有機半導体材料の溶液を前記ゲート絶縁膜上にスピンコート法により塗工して８０ｎｍ厚の半導体層を形成した。次に、前記半導体層上に金を蒸着法により蒸着してソース電極及びドレイン電極を成膜し、チャネル長が５０μｍ、チャネル幅が１００００μｍである実施例１の能動素子を作製した。
得られた実施例１の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、６０ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３２）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２の能動素子を作製した。
得られた実施例２の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５４ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３３）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例３の能動素子を作製した。
得られた実施例３の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５４ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３４）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例４の能動素子を作製した。
得られた実施例４の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５７ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３５）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例５の能動素子を作製した。
得られた実施例５の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５８ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３６）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例６の能動素子を作製した。
得られた実施例６の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５９ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３７）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例７の能動素子を作製した。
得られた実施例７の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５６ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３８）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例８の能動素子を作製した。
得られた実施例８の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５５ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（３９）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例９の能動素子を作製した。
得られた実施例９の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５３ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４０）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１０の能動素子を作製した。
得られた実施例１０の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５６ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４１）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１１の能動素子を作製した。
得られた実施例１１の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５５ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４２）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１２の能動素子を作製した。
得られた実施例１２の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５６ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４３）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１３の能動素子を作製した。
得られた実施例１３の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５２ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４４）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１４の能動素子を作製した。
得られた実施例１４の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５７ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４５）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１５の能動素子を作製した。
得られた実施例１５の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５０ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４６）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１６の能動素子を作製した。
得られた実施例１６の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５３ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４７）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１７の能動素子を作製した。
得られた実施例１７の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５７ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４８）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１８の能動素子を作製した。
得られた実施例１８の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５２ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（４９）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例１９の能動素子を作製した。
得られた実施例１９の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５８ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５０）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２０の能動素子を作製した。
得られた実施例２０の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５９ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
（実施例２１）
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５１）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２１の能動素子を作製した。
得られた実施例２１の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５１ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５１）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２１の能動素子を作製した。
得られた実施例２１の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５１ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５２）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２２の能動素子を作製した。
得られた実施例２２の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５３ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５３）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２３の能動素子を作製した。
得られた実施例２３の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５６ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５４）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２４の能動素子を作製した。
得られた実施例２４の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５７ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５５）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２５の能動素子を作製した。
得られた実施例２５の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５９ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
前記実施例１において、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂を下記構造式（５６）で表される樹脂に代えた以外は、実施例１と同様にして実施例２６の能動素子を作製した。
得られた実施例２６の能動素子は、ゲート電極に−２０Ｖ及びソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オン電流）は、５５ｎＡであり、ゲート電極に０Ｖ、ソース−ドレイン電極間に−２０Ｖの電圧を印加した時のソース−ドレイン電極間に流れる電流値（オフ電流）は３ｐＡであり、能動素子としての動作を確認した。
−能動素子の経時変化の評価−
実施例１〜実施例２６及び比較例の能動素子について、能動素子の経時変化を作製直後及び一週間大気中に放置後のオン電流の変動率、及び、オン電流／オフ電流（オンオフ比）の変動率をそれぞれ測定して評価を行った。結果を表１に示した。
また、比較例として、実施例１の有機半導体材料を下記構造式（５７）で表される繰り返し単位からなるポリチオフェン誘導体（重量平均分子量８７，０００）である有機半導体材料に代えた以外は、実施例１と同様にして比較例の能動素子を作製し、前記能動素子の経時変化の評価を行った。結果を表１に示した。
実施例１〜実施例２６及び比較例の能動素子について、能動素子の経時変化を作製直後及び一週間大気中に放置後のオン電流の変動率、及び、オン電流／オフ電流（オンオフ比）の変動率をそれぞれ測定して評価を行った。結果を表１に示した。
また、比較例として、実施例１の有機半導体材料を下記構造式（５７）で表される繰り返し単位からなるポリチオフェン誘導体（重量平均分子量８７，０００）である有機半導体材料に代えた以外は、実施例１と同様にして比較例の能動素子を作製し、前記能動素子の経時変化の評価を行った。結果を表１に示した。
表１の結果から、比較例に比べて実施例１〜２６の能動素子は、オン電流の変動率及びオンオフ比の変動率のいずれにおいても能動素子としての経時変化が少ないことが判る。
一方、比較例の能動素子は、出力電流のオンオフ比の経時低下が大きいことが判る。
一方、比較例の能動素子は、出力電流のオンオフ比の経時低下が大きいことが判る。
本発明の表示装置は、液晶表示装置、有機若しくは無機のＥＬ表示装置、電気泳動表示装置などに利用可能であり、本発明の能動素子及びこれを用いたＣＭＯＳ回路は、例えば、液晶表示装置、有機若しくは無機のＥＬ表示装置、電気泳動表示装置などの表示装置に備えられたアレイ基板のＴＦＴ素子、ダイオードなどに好適に用いられる。
１、１１、２１、３１、４１ ソース電極
２、１２、２２、３２、４２ ドレイン電極
３、１３、２３、３３、４３ 半導体
４、１４、３４、４４ ゲート絶縁体
５、１５、２５、３５、４５ ゲート電極
１０、２０、３０、４０、５０ 能動素子
２、１２、２２、３２、４２ ドレイン電極
３、１３、２３、３３、４３ 半導体
４、１４、３４、４４ ゲート絶縁体
５、１５、２５、３５、４５ ゲート電極
１０、２０、３０、４０、５０ 能動素子
Claims (23)
- 少なくとも一対の電極と、該電極を連結する有機半導体とを有し、該有機半導体がトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂と、トリアリールアミン構造を有する低分子化合物とを含有してなることを特徴とする能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（１）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（２）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（３）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（４）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（５）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（６）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（７）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（８）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（９）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（１０）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（１１）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（１２）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記構造式（１３）で表される構成単位を含む請求項１に記載の能動素子。
- トリアリールアミン構造を有する低分子化合物が下記構造式（１４Ａ）で表される構成単位を含む請求項１から１４のいずれかに記載の能動素子。
- 電極が、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を有し、前記ゲート電極に印加する電圧により、前記ソース電極及びドレイン電極の間に流れる電流を制御する請求項１から１５のいずれかに記載の能動素子。
- ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ソース電極、有機半導体及びドレイン電極上に配置された請求項１６に記載の能動素子。
- ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記有機半導体により前記ソース電極及びドレイン電極から隔離された状態で配置された請求項１６に記載の能動素子。
- ソース電極、有機半導体及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、ゲート電極が前記ドレイン電極及び前記有機半導体上に配置された請求項１６に記載の能動素子。
- ソース電極、ゲート電極及びドレイン電極をこの順に並列配置してなり、且つ、これらが互いに前記有機半導体で隔離された請求項１６に記載の能動素子。
- 有機半導体とゲート電極との間にゲート絶縁体を有する請求項１６から２０のいずれかに記載の能動素子。
- 請求項１から２１のいずれかに記載の能動素子を用いたことを特徴とするＣＭＯＳ回路。
- 請求項１から２１のいずれかに記載の能動素子を用いたことを特徴とする表示装置。
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