JP2021082619A - ｎ型有機半導体材料及びそれを含有する有機半導体膜並びに有機薄膜トランジスタ - Google Patents

Abstract

【課題】特にトランジスタとして用いた際に優れたキャリア移動度、良好な大気駆動安定性を有するｎ型有機半導体材料、それを含有する有機半導体膜形成用組成物及びそれを含有する有機半導体膜並びに有機薄膜トランジスタを提供する。【解決手段】下記式で表されるｎ型有機半導体材料である。式（Ｉ）中、Ａ１及びＡ２は、各々独立に、−Ｏ−、−Ｎ（ＲＮ）−又は−Ｐ（ＲＮ）−を示す。Ｂ１〜Ｂ４は、各々独立に、−Ｎ＝又は−Ｃ（ＲＭ）＝を示し、少なくとも１つは−Ｎ＝である。ＲＮ及びＲＭは、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。Ｘ１〜Ｘ４は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を示す。【選択図】なし

Description

本発明は、ｎ型有機半導体材料、それを含有する有機半導体膜形成用組成物及びそれを含有する有機半導体膜並びに有機薄膜トランジスタに関し、更にその有機半導体膜、有機薄膜トランジスタの製造方法に関する。

有機半導体膜は、無機トランジスタ膜に対して、軽量性、低製造コスト、及び柔軟性に優れていることから、有機半導体膜を有する有機トランジスタは、ディスプレイ、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、及び物質センサ等の装置等への応用研究が盛んに行われている。
上述の有機半導体膜を形成するｎ型有機トランジスタ材料として、ナフタレンジイミド化合物が注目されており、ナフタレンジイミドを主骨格とする各種誘導体の研究開発が盛んに行われている（特許文献１〜３及び非特許文献１）。また、非特許文献２には、ナフタレンジイミド主骨格中のナフタレン部位の炭素原子を窒素原子に置換した芳香族ジイミド化合物の合成方法が記載されている。

国際公開第２００８／０６３６０９号 国際公開第２００８／０８５９４２号 米国特許第８，６６４，３３９号明細書

Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２０，７４８６（２００８） Ａｓｉａｎ Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５，４９０（２０１６）

しかしながら、ナフタレンジイミドを主骨格とする化合物を用いた従来の有機薄膜トランジスタ（例えば、非特許文献１参照）においては、大気下において性能が大きく低下する傾向にあり、耐久性の点で改善の余地があった。
一方で、上記化合物に類似するものとして、特許文献１〜３には、ナフタレンジイミドを主骨格とすると共に、当該主骨格中のナフタレンの炭素原子を窒素原子に置換した化合物が開示されているものの、有機薄膜トランジスタ等の特性評価に関する記載はなく、当該化合物を含む有機半導体材料が、有機薄膜トランジスタを構成する材料として十分な特性を有しているか記載も示唆もされていない。
また、非特許文献２には、同様に、ナフタレンジイミドを主骨格とすると共に、当該主骨格中のナフタレンの炭素原子を窒素原子に置換した化合物として、２，７−ジオクチル−５−フェニルピロリド［２，３，４，５−ｌｍｎ］［３，８］フェナントロリン−１，３，６，８（２Ｈ，７Ｈ）−テトラロン、及び２，７−ジベンジル−５−フェニルピロリド［２，３，４，５−ｌｍｎ］［３，８］フェナントロリン−１，３，６，８（２Ｈ，７Ｈ）−テトラロンが開示されているものの、それらのサイクリックボルタンメトリーや紫外可視近赤外分光法よる測定結果が記載されているにすぎない。すなわち、非特許文献２には、有機薄膜トランジスタ等の特性評価に関する記載はなく、当該化合物を含む有機半導体材料が、有機薄膜トランジスタを構成する材料として十分な特性を有しているか記載も示唆もされていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、室温の大気下で一定期間放置した場合であっても高いキャリア移動度を示す（以下、大気駆動安定性と称することがある）優れた特性を持つｎ型有機半導体材料を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記のｎ型有機半導体材料を含む有機半導体膜形成用組成物、有機半導体膜、有機薄膜トランジスタを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の有機半導体膜形成用組成物を用いた有機半導体膜の製造方法、有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することも目的とする。

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、ｎ型有機半導体材料において、後述する特定の一般式（Ｉ）で表される化合物を有機半導体として好ましく用いることができること、更に、この化合物を有機半導体膜、有機薄膜トランジスタに含有させることにより、高いキャリア移動度を示し、大気下においてもその性能の低下を抑えることができることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は、以下の通りである。
＜１＞ 下記式（Ｉ）で表される化合物を含むｎ型有機半導体材料。

式（Ｉ）中、Ａ^１及びＡ^２は、各々独立に、−Ｏ−、−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−又は−Ｐ（Ｒ^Ｎ）−を示す。Ｂ^１〜Ｂ^４は、各々独立に、−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ^Ｍ）＝を示し、少なくとも１つは−Ｎ＝である。Ｒ^Ｎ及びＲ^Ｍは、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。Ｘ^１〜Ｘ^４は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を示す。

＜２＞ 前記式（Ｉ）で表される化合物が、下記式（ＩＩ）で表される＜１＞に記載のｎ型有機半導体材料。

式（ＩＩ）中、Ａ^１及びＡ^２は、前記式（Ｉ）のＡ^１及びＡ^２と同義である。Ｘ^１〜Ｘ^４は、前記式（Ｉ）のＸ^１〜Ｘ^４と同義である。Ｂ^１及びＢ^２は、前記式（Ｉ）のＢ^１及びＢ^２と同義である。Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。

＜３＞ 前記式（Ｉ）で表される化合物が、下記式（ＩＩＩ）で表される＜１＞に記載のｎ型有機半導体材料。

式（ＩＩＩ）中、Ａ^１及びＡ^２は、前記式（Ｉ）のＡ^１及びＡ^２と同義である。Ｘ^１〜Ｘ^４は、前記式（Ｉ）のＸ^１〜Ｘ^４と同義である。Ｒ^１〜Ｒ^３は、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。

＜４＞ 前記Ｘ^１〜Ｘ^４がいずれも、酸素原子である＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料。
＜５＞ 前記Ａ^１及びＡ^２が、いずれも、−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−であり、Ｒ^Ｎが水素原子又は置換基を示す＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料。
＜６＞ 前記Ｒ^Ｎが、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、又は、環構成原子として３〜２０個の炭素原子を含むヘテロアリール基である＜１＞〜＜５＞のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料。
＜７＞ 前記＜１＞〜＜６＞のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料を含有する有機半導体膜形成用組成物。
＜８＞ バインダーポリマーを含有する＜７＞に記載の有機半導体膜形成用組成物。
＜９＞ 前記＜１＞〜＜６＞のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料を含む有機半導体膜。
＜１０＞ 前記＜９＞に記載の有機半導体膜を含む有機薄膜トランジスタ。
＜１１＞ 前記＜７＞又は＜８＞に記載の有機半導体膜形成用組成物を、基板上に蒸着又は塗布する、有機半導体膜の製造方法。
＜１２＞ 前記＜７＞又は＜８＞に記載の有機半導体膜形成用組成物を、基板上に蒸着又は塗布して、有機半導体膜を形成する工程を含む、有機薄膜トランジスタの製造方法。

本発明のｎ型有機半導体材料は、電子受容能の高い含窒素芳香環を有していると共に、特定の構造を有していることから、従来のナフタレンジイミドを主骨格とする化合物を用いた有機薄膜トランジスタに比べて優れた特性を有し、特にトランジスタとして用いた際に優れたキャリア移動度、良好な大気駆動安定性を達成することができる。

第１実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 第２実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 第３実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 第４実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 第５実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 第６実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 第７実施形態の有機薄膜トランジスタを模式的に示す断面図である。 真空中におけるゲート電圧Ｖｇが−２０〜１００Ｖの範囲における実施例１の有機薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性を示す図である。 大気中におけるゲート電圧Ｖｇが２０〜−１００Ｖの範囲における実施例２の有機薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性を示す図である。

本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。

本明細書において、化合物の表示については、化合物そのものの他、その塩、そのイオンを含む。また、目的とする効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む。また、置換又は無置換を明記していない化合物については、目的とする効果を損なわない範囲で、任意の置換基を有するものを含む。このことは、置換基、連結基等（以下、置換基等という）についても同様である。

本明細書において、特定の符号で表示された置換基等が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時に規定する時には、特段の断りがない限り、それぞれの置換基等はお互いに同一であっても異なっていてもよい。このことは、置換基等の数の限定についても同様である。また、複数の置換基等が近接（特に隣接）するとき、特段の断りがない限り、それらがお互いに連結して環を形成してもよい。
本発明において、基の炭素数が限定されている場合、この基の炭素数は、特段の断りがない限り、置換基を含めた全炭素数を意味する。
本発明において、基が非環状骨格及び環状骨格を形成しうる場合、特段の断りがない限り、この基は、非環状骨格の基と環状骨格の基を含む。例えば、アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及び環状（シクロ）アルキル基を含む。基が環状骨格を形成しうる場合、環状骨格を形成する基の原子数の下限は、この基について具体的に記載した原子数の下限にかかわらず、３以上であり、５以上が好ましい。上記シクロアルキル基は、ビシクロアルキル基又はトリシクロアルキル基等を含む。

本発明の好ましい実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されない。

［式（Ｉ）で表される化合物］
まず、本発明の、式（Ｉ）で表される化合物（以下、本発明の化合物ということがある。）について説明する。

式（Ｉ）中、Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ、−Ｏ−、−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−又は−Ｐ（Ｒ^Ｎ）−を示す。Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ、−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−が好ましい。Ａ^１及びＡ^２は、は、互いに同じでも異なっていてもよいが、同じであることが好ましく、いずれも−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−がより好ましい。

Ｒ^Ｎは、水素原子又は置換基を示す。Ｒ^Ｎとして採りうる置換基としては、特に限定されない。例えば、下記置換基群Ｚから選択される基が挙げられる。

（置換基群Ｚ）
ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子又は塩素原子が好ましい。）；アルキル基（好ましくは炭素数１〜４０、より好ましくは１〜２９、特に好ましくは４〜２０であり、置換されているものも含む）例えば、メチル、エチル、プロピル、２−メチルプロピル、ブチル、アミル、ペンチル、２，２−ジメチルプロピル、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、２，６−ジメチルオクチル、イコシル、２−デシルテトラデシル、２−ヘキシルドデシル、２−エチルオクチル、２−ブチルデシル、１−オクチルノニル、２−エチルオクチル、２−オクチルデシル、２−オクチルドデシル、７−ヘキシルペンタデシル、２−オクチルテトラデシル、２−エチルヘキシル、ベンジル、ｐ−クロロベンジル、トリフルオロメチル、パーフルオロエチル、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル、Ｃ_５Ｆ_１１Ｃ_２Ｈ_４−、３−アミノプロピル、４−アミノブチル、５−エトキシペンチル、（メタ）アクリロキシプロピル、（メタ）アクリロキシペンチル、４−ヒドロキシブチル、４−スルホブチル、１０−ホスホノデシル、２−ヒドロキシエトキシメチル、２−イミダゾリルエトキシメチル、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ブチル等；シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは３〜２９、特に好ましくは４〜２０であり、置換されているものも含む ）例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル等；アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは２〜１２、特に好ましくは２〜８である）例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、１−ペンテニル、４−ペンテニル等；アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは２〜１２、特に好ましくは２〜８である）例えば、プロパルギル、１−ペンチニル、トリメチルシリルエチニル、トリエチルシリルエチニル、トリ−ｉ−プロピルシリルエチニル、２−ｐ−プロピルフェニルエチニル等）；アリール基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは６〜１２であり、置換されているものも含む）例えば、フェニル、ナフチル、２，４，６−トリメチルフェニル、ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル、４−メチル−２，６−ジプロピルフェニル、４−フルオロフェニル、４−トリフルオロメチルフェニル、ｐ−ペンチルフェニル、３，４−ジペンチルフェニル、ｐ−ヘプトキシフェニル、３，４−ジヘプトキシフェニル等；複素環基（ヘテロ環基ともいう。環構成原子として、少なくとも１個以上のヘテロ原子と、１〜３０個の炭素原子を含む。ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられ、その数は、特に限定されないが、例えば、１〜２個である。環構成炭素原子の数は、好ましくは３〜２０個であり、更に好ましくは３〜１２個である。複素環基としては、５員環若しくは６員環又はこれらの縮合環の基が好ましく、芳香族複素環基（ヘテロアリール基）及び脂肪族複素環基を含む）例えば、チエニル、チアゾリル、イミダゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピラジニル、ピリダジニル、キノリル、フラニル、セレノフェニル（Ｃ_４Ｈ_３Ｓｅ）、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、２−ヘキシルフラニル、ピラニル等；シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは３〜３０、特に好ましくは３〜２４である）例えば、トリメチルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル等；アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１２、特に好ましくは１〜８である）例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ等；アルキル若しくはアリールで置換されてもよいアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜６である）例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、アニリノ等；アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは６〜１６、特に好ましくは６〜１２である）例えば、フェニルオキシ、２−ナフチルオキシ等；アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１６、特に好ましくは６〜１２である）例えば、アセチル、ヘキサノイル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル等；アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは７〜１６、特に好ましくは７〜１０である）例えば、フェニルオキシカルボニル等；アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは２〜１６、特に好ましくは２〜１０）例えば、アセトキシ、ベンゾイルオキシ若しくは（メタ）アクリロイルオキシ等；アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは２〜１６、特に好ましくは２〜１０であり、ウレイド基等を含む。）；アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは２〜１６、特に好ましくは２〜１２である）例えば、メトキシカルボニルアミノ等；アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは７〜１６、特に好ましくは７〜１２である）例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ等；アルキルスルホニルアミノ（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは２〜１６、特に好ましくは２〜１２である）；アリールスルホニルアミノ（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは７〜１６、特に好ましくは７〜１２である）；アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１６、特に好ましくは１〜１２である）例えば、メチルチオ、エチルチオ、オクチルチオ等；アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは６〜１６、特に好ましくは６〜１２である）例えば、フェニルチオ基等；アルキルスルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１６、特に好ましくは１〜１２である）；アリールスルフィニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは７〜１６、特に好ましくは７〜１２である）；アルキルスルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１６、特に好ましくは１〜１２である）；アリールスルホニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは７〜１６、特に好ましくは７〜１２である）；シリルオキシ基；ヘテロ環オキシ基；カルバモイル基；カルバモイルオキシ基；ヘテロ環チオ基；スルファモイル基；アリールアゾ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは７〜１６、特に好ましくは７〜１２である）；ヘテロ環アゾ基；イミド基；ホスフィノ基；ホスフィニル基；ホスフィニルオキシ基；ホスフィニルアミノ基；ヒドラジノ基；イミノ基；シアノ基；ヒドロキシ基；ニトロ基；メルカプト基；スルホ基；カルボキシ基；ヒドロキサム酸基；スルフィノ基；ボロン酸基（−Ｂ（ＯＨ）_２）；ホスファト基（−ＯＰＯ（ＯＨ）_２）；ホスホノ基（−ＰＯ（ＯＨ）_２）；スルファト基（−ＯＳＯ_３Ｈ）が挙げられる。

中でも、Ｒ^Ｎとして採りうる、上記置換基群Ｚから選択される基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヘテロ環基又はシリル基が好ましく、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０）、アリール基（好ましくは炭素数６〜２０）又はヘテロアリール基（環構成原子として少なくとも１個以上の上記ヘテロ原子を含み、好ましくは５員環若しくは６員環又はこれらの縮合環の基であり、好ましくは環構成炭素原子数が３〜２０である。）がより好ましく、アルキル基（特に好ましくは炭素数４〜２０）が更に好ましい。

上述の、置換基群Ｚから選択される基は、更に置換基を有していてもよい。このような置換基としては、置換基群Ｚから選択される基が挙げられる。
更に置換基を有する基（組み合わせてなる基ともいう）において、更に有していてもよい置換基数は、特に限定されないが、例えば、１〜６個が好ましく、１〜３個がより好ましい。

組み合わせてなる基としては、特に限定されず、例えば、上記の、置換基群Ｚから選択される基として好ましい上記各基を、置換基群Ｚから選択される他の基で置換した基が挙げられる。具体的には、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、複素環基（ヘテロアリールアルコキシ基を含む。）、アルキル若しくはアリールで置換されてもよいアミノ基、アシルオキシ基、ヒドロキシ基、スルファト基及びホスホノ基からなる群より選択される基を置換基として有するアルキル基、ハロゲン化アリール基若しくは（フッ化）アルキルアリール基、又は、シリル基を置換基として有するアルキニル基等が挙げられる。更には、式（Ｉ）で表される化合物から水素原子を一つ除去した基も挙げられる。

より具体的には、上記置換基群Ｚにおいて例示した基、又は、下記例示化合物若しくは実施例で用いた化合物中の基が挙げられる。
組み合わせてなる基としては、上記の中でも、ハロゲン原子を置換基として有するアルキル基（ハロゲン化アルキル基）又はアリール基を置換基として有するアルキル基が好ましく、フッ素原子を置換基として有するアルキル基（フッ化アルキル基）又はアリール基を置換基として有するアルキル基が更に好ましく、アリール基を置換基として有するアルキル基が特に好ましい。

Ｒ^Ｎとして採りうる置換基としては、炭素数１〜２０の置換可アルキル基、炭素数６〜２０の置換可アリール基、又は、環構成原子として３〜２０個の炭素原子を含むヘテロアリール基が特に好ましいが、（無置換の）アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はアリール基を置換基として有するアルキル基がより好ましい。

Ａ^１及びＡ^２がそれぞれＲ^Ｎを有する場合、２つのＲ^Ｎは互いに同一でも異なっていてもよい。

式（Ｉ）において、Ｂ^１〜Ｂ^４は、それぞれ、−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ^Ｍ）＝を示す。ここでＲ^Ｍは、水素原子又は置換基を示し、水素原子が好ましい。
Ｒ^Ｍとして採りうる置換基としては、特に限定されないが、例えば、上記置換基群Ｚから選択される基が挙げられる。置換基群Ｚから選択される基は、更に置換基を有していてもよい。このような置換基としては、置換基群Ｚから選択される基が挙げられる。更に置換基を有する基としては、Ｒ^Ｎとして採りうる、上述の組み合わせてなる基が挙げられ、具体的には、上記で挙げた基、更には、式（Ｉ）で表される化合物の炭素原子に結合したメチン基を有する基が挙げられる。
中でも、Ｒ^Ｍとして採りうる置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アルコキシ基、複素環基（特にヘテロアリール基）、アルキル若しくはアリールで置換されてもよいアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシ基、ニトロ基又はメルカプト基が好ましく、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、複素環基（特にヘテロアリール基）、ハロゲン原子又はシアノ基がより好ましく、アルキル基、アリール基、複素環基（特にヘテロアリール基）、ハロゲン原子又はシアノ基が特に好ましい。

Ｒ^Ｍとして採りうる置換基は、環を形成していてもよい。この置換基が環を形成する態様としては、置換基同士が互いに結合して環を形成する態様と、複数の置換基が１つの原子を共有することにより、環を形成する態様とを含む。
置換基同士が互いに結合して環を形成する態様としては、例えば、２つのビニル基が互いに結合して、Ｒ^Ｍが結合する炭素原子とともに、ベンゼン環を形成する態様が挙げられる。また、複数の置換基が１つの原子を共有することにより、環を形成する態様としては、例えば、２つの置換基が一体となって硫黄原子（−Ｓ−基）となる態様が挙げられる。

Ｂ^１〜Ｂ^４のうち少なくとも１つは−Ｎ＝であり、好ましくは１〜４個が−Ｎ＝であり、より好ましくは１個〜３個が−Ｎ＝であり、特に好ましくは１個〜２個が−Ｎ＝である。
−Ｎ＝を採りうるＢは、特に限定されず、Ｂ^１〜Ｂ^４のいずれが−Ｎ＝であってもよい。また、その窒素原子が置換基を有していてもよい。例えば、Ｎ−オキシド基（Ｎ→Ｏ基）、対アニオンを有する塩等が挙げられる。

式（Ｉ）において、Ｘ^１〜Ｘ^４は、それぞれ、酸素原子又は硫黄原子を示し、酸素原子が好ましい。Ｘ^１〜Ｘ^４は、いずれも、酸素原子であることがより好ましい。
ここで、Ａ^１及びＡ^２とＸ^１〜Ｘ^４との組み合わせは、特に限定されないが、Ａ^１及びＡ^２が−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−であり、Ｘ^１〜Ｘ^４が酸素原子である組み合わせが好ましい。

上記化合物が、下記式（ＩＩ）で表される化合物が好ましい。

式（ＩＩ）中、Ａ^１及びＡ^２は、前記式（Ｉ）のＡ^１及びＡ^２と同義である。Ｂ^１及びＢ^２は、各々独立に、−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ^Ｍ）＝を示し、少なくとも１つは−Ｎ＝である。Ｒ^Ｎ及びＲ^Ｍは、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。Ｘ^１〜Ｘ^４は、前記式（Ｉ）のＸ^１〜Ｘ^４と同義である。Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。Ｒ^１及びＲ^２として採りうる置換基としては、上記Ｒ^Ｍとして採りうる置換基と同義であり、好ましいものも同じである。Ｒ^Ｍは、互いに結合して、又は、イソキノリン骨格を形成する炭素原子に結合して、環を形成してもよい。

式（Ｉ）で表される化合物は、下記式（ＩＩＩ）で表されることが好ましい。

式（ＩＩＩ）において、Ａ^１、Ａ^２及びＸ^１〜Ｘ^４は、それぞれ、式（Ｉ）のＡ^１、Ａ^２及びＸ^１〜Ｘ^４と同義であり、好ましいものも同じである。また、Ａ^１、Ａ^２及びＸ^１〜Ｘ^４の好ましい組み合わせも上記した通りである。

Ｒ^１〜Ｒ^３は、それぞれ、水素原子又は置換基を示す。Ｒ^１〜Ｒ^３として採りうる置換基としては、上記Ｒ^Ｍとして採りうる置換基と同義であり、好ましいものも同じである。Ｒ^Ｍは、互いに結合して、又は、イソキノリン骨格を形成する炭素原子に結合して、環を形成してもよい。

上記式（Ｉ）で表される化合物の具体例を以下及び実施例に示すが、本発明はこれらに限定されない。

本発明の化合物は、キャリア移動度の向上及び耐久性、更には材料安定性の点で、分子量が、３５０以上であることが好ましく、４００以上であることがより好ましく、５００以上であることが更に好ましい。

本発明の化合物は、ｎ型有機半導体材料として有用であり、有機薄膜トランジスタに用いると、優れたキャリア移動度と、このキャリア移動度を大気下においても維持する耐久性を付与できる。その理由は、詳細には定かではないが、次のように考えられる。本発明の化合物は、３，４，７，８−ナフタレンジイミド骨格を形成する炭素原子の少なくとも１つを窒素原子に置換した構造を有しており、ナフタレンジイミド骨格に芳香族環を更に縮環させなくても（π共役系を拡張しなくても）、最低空軌道（ＬＵＭＯ）の軌道エネルギーを低減できる。これにより、ｎ型半導体特性が向上すると考えられる。また、大気下において、酸素ガス又は水分にさらされても、これらによる有機半導体膜の劣化（本発明の化合物の分解等）が効果的に抑えられると考えられる。そのため、本発明の化合物は、有機薄膜トランジスタを用いた場合に、キャリア移動度を高い水準に向上させることができ、しかも大気下においても経時による低下量を抑制できる。

上述の特性ないしは作用を有する本発明の化合物は、その用途については、特に限定されず、例えば、非発光性の有機半導体デバイスに用いることができる。非発光性の有機半導体デバイスとは、発光することを目的としないデバイスを意味する。このようなデバイスとしては、電流量若しくは電圧量を制御する有機薄膜トランジスタ、光エネルギーを電力に変換する有機光電変換素子（光センサ用途の固体撮像素子、エネルギー変換用途の太陽電池等）、熱エネルギーを電力に変換する有機熱電変換素子、ガスセンサ、有機整流素子、有機インバータ、情報記録素子等が挙げられる。本発明の化合物は、後述するように、有機薄膜トランジスタの有機半導体材料として好ましく用いられる。

（化合物の製造方法）
本発明の化合物（Ｉ）の製造方法は特に限定されないが、一例として以下の反応スキームに沿って市販されている化合物から合成して製造することができる。より具体的な一例は、後述の実施例に記載している。

以下の反応スキーム中、「溶媒」は反応が進行すれば特に限定はなく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、リグロイン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類；クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ピリジン等の極性非プロトン性溶媒；アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類；酢酸、塩酸、硫酸等のプロトン性溶媒；水；トリエチルアミン等の有機アミン類；及びこれら溶媒の混合溶媒；等から１種又は２種以上を用いることができる。

＜工程Ａ＞
まず、一般式（ｉ）で示される化合物（以下「化合物（ｉ）」という）から、一般式（ｉｉ）で示される化合物（以下「化合物（ｉｉ）」という）を製造する（工程Ａ）。化合物（ｉｉ）において、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ同一でも異なってもよく、水素原子又は置換基を表す。

工程Ａでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｉ）にＲ^１ＮＨ_２及びＲ^２ＮＨ_２を反応させて化合物（ｉｉ）を生成させる。反応温度は、例えば−７８℃〜１８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。化合物（ｉｉ）は、工程Ｂに供する前に精製することが好ましい。

＜工程Ｂ＞
次いで、化合物（ｉｉ）から、一般式（ｉｉｉ）で示される化合物（以下「化合物（ｉｉｉ）」という）を製造する（工程Ｂ）。化合物（ｉｉｉ）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｂでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｉｉ）に酸化剤を作用させて化合物（ｉｉｉ）を生成させる。必要に応じて金属触媒の存在下で行うことができる。反応温度は、例えば−７８℃〜８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。化合物（ｉｉｉ）は、工程Ｃに供する前に精製することが好ましい。

酸化剤は特に限定されるものではなく、例えば、酸素、過酸化水素、メタクロロ過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過ホウ酸ナトリウム、ジメチルジオキシラン、過マンガン酸カリウム、過ヨウ素酸ナトリウム等を挙げることができる。触媒としては特に限定するものではなく、例えば、メチルトリオキソレニウム、ジルコニウムｔｅｒｔ−ブトキシド、三塩化ルテニウム、三塩化ルテニウム水和物、二酸化ルテニウム等を挙げることができる。

＜工程Ｃ＞
次いで、化合物（ｉｉｉ）から、一般式（Ｉ−１）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−１）」という）を製造する（工程Ｃ）。化合物（Ｉ−１）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｃでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｉｉｉ）にアミノアセトニトリル又はその塩、グリシンベンジルエステル又はその塩等を作用させて化合物（Ｉ−１）を生成させる。反応温度は、例えば２５℃〜１８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。得られた化合物（Ｉ−１）は精製してもよい。このようにして、本発明の化合物（Ｉ−１）を製造することができる。化合物（Ｉ−１）は、工程Ｅに供する前に精製することが好ましい。

＜工程Ｄ＞
化合物（ｉｉｉ）から、一般式（Ｉ−２）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−２）」という）を製造する（工程Ｄ）。化合物（Ｉ−２）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｄでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｉｉｉ）にヒドラジン又はヒドラジン水和物を作用させて化合物（Ｉ−２）を生成させる。反応温度は、例えば２５℃〜１００℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。得られた化合物（Ｉ−２）は精製してもよい。このようにして、本発明の化合物（Ｉ−２）を製造することができる。化合物（Ｉ−２）は、工程Ｈに供する前に精製することが好ましい。

＜工程Ｅ＞
化合物（Ｉ−１）から、一般式（ｉｖ）で示される化合物（以下「化合物（ｉｖ）」という）を製造する（工程Ｅ）。化合物（ｉｖ）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｅでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（Ｉ−１）に酸化剤を作用させて化合物（ｉｖ）を生成させる。必要に応じて金属触媒の存在下で行うことができる。反応温度は、例えば−７８℃〜８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。化合物（ｉｖ）は、工程Ｆに供する前に精製することが好ましい。

酸化剤は特に限定されるものではなく、例えば、酸素、過酸化水素、メタクロロ過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過ホウ酸ナトリウム、ジメチルジオキシラン、過マンガン酸カリウム、過ヨウ素酸ナトリウム等を挙げることができる。触媒としては特に限定するものではなく、例えば、メチルトリオキソレニウム、ジルコニウムｔｅｒｔ−ブトキシド、三塩化ルテニウム、三塩化ルテニウム水和物、二酸化ルテニウム等を挙げることができる。

＜工程Ｆ＞
次いで、化合物（ｉｖ）から、一般式（Ｉ−３）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−３）」という）又は一般式（Ｉ−４）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−４）」という）を製造する（工程Ｆ）。化合物（Ｉ−３）及び化合物（Ｉ−４）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｆでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｉｖ）にアミノアセトニトリル又はその塩、グリシンベンジルエステル又はその塩等を作用させて化合物（Ｉ−３）又は化合物（Ｉ−４）を生成させる。反応温度は、例えば２５℃〜１８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。得られた化合物（Ｉ−３）又は化合物（Ｉ−４）は精製してもよい。このようにして、本発明の化合物（Ｉ−３）又は化合物（Ｉ−４）を製造することができる。

＜工程Ｇ＞
化合物（ｉｖ）から、一般式（Ｉ−４）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−４）」という）を製造する（工程Ｇ）。化合物（Ｉ−４）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｇでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｉｖ）にヒドラジン又はヒドラジン水和物を作用させて化合物（Ｉ−４）を生成させる。反応温度は、例えば２５℃〜１００℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。得られた化合物（Ｉ−４）は精製してもよい。このようにして、本発明の化合物（Ｉ−４）を製造することができる。

＜工程Ｈ＞
化合物（Ｉ−２）から、一般式（ｖ）で示される化合物（以下「化合物（ｖ）」という）を製造する（工程Ｈ）。化合物（ｖ）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｈでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（Ｉ−２）に酸化剤を作用させて化合物（ｖ）を生成させる。必要に応じて金属触媒の存在下で行うことができる。反応温度は、例えば−７８℃〜８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。化合物（ｖ）は、工程Ｉに供する前に精製することが好ましい。

酸化剤は特に限定されるものではなく、例えば、酸素、過酸化水素、メタクロロ過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過ホウ酸ナトリウム、ジメチルジオキシラン、過マンガン酸カリウム、過ヨウ素酸ナトリウム等を挙げることができる。触媒としては特に限定するものではなく、例えば、メチルトリオキソレニウム、ジルコニウムｔｅｒｔ−ブトキシド、三塩化ルテニウム、三塩化ルテニウム水和物、二酸化ルテニウム等を挙げることができる。

＜工程Ｉ＞
次いで、化合物（ｖ）から、一般式（Ｉ−５）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−５）」という）を製造する（工程Ｉ）。化合物（Ｉ−５）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｉでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｖ）にアミノアセトニトリル又はその塩、グリシンベンジルエステル又はその塩等を作用させて化合物（Ｉ−５）を生成させる。反応温度は、例えば２５℃〜１８０℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。得られた化合物（Ｉ−５）は精製してもよい。このようにして、本発明の化合物（Ｉ−５）を製造することができる。

＜工程Ｊ＞
化合物（ｖ）から、一般式（Ｉ−６）で示される化合物（以下「化合物（Ｉ−６）」という）を製造する（工程Ｊ）。化合物（Ｉ−６）において、Ｒ^１及びＲ^２は前述の通りである。

工程Ｊでは具体的には、例えば、溶媒中で化合物（ｖ）にヒドラジン又はヒドラジン水和物を作用させて化合物（Ｉ−６）を生成させる。反応温度は、例えば２５℃〜１００℃とすることができる。反応時間は通常０．１〜４８時間である。得られた化合物（Ｉ−６）は精製してもよい。このようにして、本発明の化合物（Ｉ−６）を製造することができる。

（有機半導体膜形成用組成物）
次に、本発明の有機半導体膜形成用組成物について、説明する。
この有機半導体膜形成用組成物は、本発明の化合物を含有し、本発明の有機半導体膜の形成に好ましく用いられる。

（本発明の化合物）
本発明の化合物は、上述の通りであり、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。有機半導体膜形成用組成物の、上記化合物の含有率は、特に限定されず、例えば、後述する溶媒を除いた固形分中の含有率で表すと、後述する有機半導体膜中の化合物の含有率と同じ範囲にすることが好ましい。

（バインダーポリマー）
有機半導体膜形成用組成物は、バインダーポリマーを含有していてもよい。この組成物がバインダーポリマーを含有していると、膜質の高い有機半導体膜が得られる。
このようなバインダーポリマーとしては、特に限定されず、例えば、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等の絶縁性ポリマー、又は、これらの共重合体が挙げられる。これら以外にも、例えば、エチレン−プロピレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素化されたニトリルゴム、フッ素ゴム、パーフルオロエラストマー、テトラフルオロエチレンプロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、ポリクロロプレン、ポリネオプレン、ブチルゴム、メチルフェニルシリコーン樹脂、メチルフェニルビニルシリコーン樹脂、メチルビニルシリコーン樹脂、フルオロシリコーン樹脂、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロポリエチレン、エピクロロヒドリン共重合体、ポリイソプレン−天然ゴム共重合体、ポリイソプレンゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体、ポリエステルウレタン共重合体、ポリエーテルウレタン共重合体、ポリエーテルエステル熱可塑性エラストマー若しくはポリブタジエンゴム等のゴム、又は、熱可塑性エラストマー重合体が挙げられる。更には、例えば、ポリビニルカルバゾール若しくはポリシラン等の光伝導性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン若しくはポリパラフェニレンビニレン等の導電性ポリマー、又は、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，２６，６４７．等に記載の半導体ポリマー等が挙げられる。

バインダーポリマーは、電荷移動度を考慮すると、極性基を含まない構造を有することが好ましい。ここで、極性基とは、炭素原子及び水素原子以外のヘテロ原子を有する官能基をいう。極性基を含まない構造を有するバインダーポリマーとしては、上記の中でも、ポリスチレン又はポリ（α−メチルスチレン）が好ましい。また、半導体ポリマーも好ましい。

バインダーポリマーのガラス転移温度は、特に限定されず、用途等に応じて適宜設定される。例えば、有機半導体膜に強固な機械的強度を付与する場合、ガラス転移温度を高くすることが好ましい。一方、有機半導体膜にフレキシビリティーを付与する場合、ガラス転移温度を低くすることが好ましい。

バインダーポリマーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。有機半導体膜形成用組成物の、バインダーポリマーの含有率は、特に限定されず、例えば、固形分中の含有率としては、後述する有機半導体膜中のバインダーポリマーの含有率と同じ範囲にすることが好ましい。バインダーポリマーの含有率が上記範囲にある有機半導体膜形成用組成物を用いて有機薄膜トランジスタの有機半導体膜を形成すると、キャリア移動度及び耐久性が更に向上する。
バインダーポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、１，０００〜１，０００万が好ましく、３，０００〜５００万がより好ましく、５，０００〜３００万が更に好ましい。

有機半導体膜形成用組成物において、本発明の化合物は、バインダーポリマーに対して、均一に混合していてもよく、本発明の化合物の一部又は全部が相分離していてもよい。塗布容易性又は塗布均一性の点で、少なくとも塗布時に本発明の化合物とバインダーポリマーとが均一に混合していることが好ましい。

（溶媒）
有機半導体膜形成用組成物は、溶媒を含有していてもよい。このような溶媒としては、上述の化合物を溶解又は分散させるものであれば特に限定されず、無機溶媒又は有機溶媒が挙げられる。中でも、有機溶媒が好ましい。溶媒は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

有機溶媒は、特に限定されないが、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、アミルベンゼン、デカリン、１−メチルナフタレン、１−エチルナフタレン、１，６−ジメチルナフタレン若しくはテトラリンなどの炭化水素溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノン若しくはブチロフェノン等のケトン溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、クロロトルエン若しくは１−フルオロナフタレン等のハロゲン化炭化水素溶媒、ピリジン、ピコリン、キノリン、チオフェン、３−ブチルチオフェン若しくはチエノ［２，３−ｂ］チオフェン等の複素環溶媒、２−クロロチオフェン、３−クロロチオフェン、２，５−ジクロロチオフェン、３，４−ジクロロチオフェン、２−ブロモチオフェン、３−ブロモチオフェン、２，３−ジブロモチオフェン、２，４−ジブロモチオフェン、２，５−ジブロモチオフェン、３，４−ジブロモチオフェン若しくは３，４−ジクロロー１，２，５−チアジアゾール等のハロゲン化複素環溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸−２−エチルヘキシル、γ−ブチロラクトン若しくは酢酸フェニル等のエステル溶媒、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ若しくはエチレングリコール等のアルコール溶媒、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、４−エチルアニソール、ジメチルアニソール（２，３−、２，４−、２，５−、２，６−、３，４−、３，５−、３，６−のいずれか）若しくは１，４−ベンゾジオキサン等のエーテル溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−メチル−２−ピロリドン、１−メチル−２−イミダゾリジノン若しくは１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド若しくはイミド溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド溶媒、リン酸トリメチル等のリン酸エステル溶媒、アセトニトリル若しくはベンゾニトリル等のニトリル溶媒、ニトロメタン若しくはニトロベンゼン等のニトロ溶媒が挙げられる。

中でも、炭化水素溶媒、ケトン溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、複素環溶媒、ハロゲン化複素環溶媒又はエーテル溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、メシチレン、アミルベンゼン、テトラリン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、ジクロロベンゼン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、１−フルオロナフタレン、３−クロロチオフェン又は２，５−ジブロモチオフェンがより好ましく、トルエン、キシレン、テトラリン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、アニソール、エトキシベンゼン、プロポキシベンゼン、ブトキシベンゼン、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、１−フルオロナフタレン、３−クロロチオフェン又は２，５−ジブロモチオフェンが特に好ましい。

有機半導体膜形成用組成物中の、溶媒の含有量は９０〜９９．９５質量％であることが好ましく、９５〜９９．９質量％であることがより好ましく、９６〜９９．５％質量％であることが更に好ましい。

（その他の成分）
本発明の有機半導体膜形成用組成物は、本発明の化合物及び溶媒以外の成分を含有してもよい。このような成分として、各種の添加剤等が挙げられる。添加剤としては、有機半導体膜形成用組成物に通常用いられるものを特に制限されることなく、用いることができる。例えば、界面活性剤、酸化防止剤、結晶化制御剤又は結晶配向制御剤等が挙げられる。界面活性剤及び酸化防止剤としては、例えば、特開２０１５−１９５３６２号公報の段落番号０１３６及び０１３７の記載のものが挙げられ、この段落の記載がそのまま本明細書に好ましく取り込まれる。
有機半導体膜形成用組成物の、添加剤の含有率は、特に限定されず、例えば、固形分中の含有率としては、後述する有機半導体膜中の、添加剤の含有率と同じ範囲にすることが好ましい。添加剤の含有率が上記範囲にある有機半導体膜形成用組成物を用いて有機薄膜トランジスタの有機半導体膜を形成すると、膜形成性に優れ、キャリア移動度及び耐熱性がより向上する。

（調製方法）
有機半導体膜形成用組成物の調製方法としては、特に制限されず、通常の調製方法を採用できる。例えば、所定量の各成分を混合機や撹拌機等で適宜混合処理することにより、本発明の有機半導体膜形成用組成物を調製することができる。
必要により、各成分を適宜混合処理中又は後に加熱することもできる。加熱温度は、特に限定されず、例えば、４０〜１５０℃の範囲で行うことが好ましい。溶媒を用いる場合は、上記加熱温度の範囲であって溶媒の沸点未満の温度で行うことが好ましい。

（有機半導体膜）
次に、本発明の有機半導体膜に関して説明する。本発明の有機半導体膜は、本発明の化合物を含んでいる。有機半導体膜の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、２ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍであることがさらに好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが特に好ましい。

有機半導体膜を製造する工程には、本発明の化合物を配向させる工程が含まれていてもよい。この工程により本発明の化合物を配向させてなる有機半導体膜は、本発明の化合物の主鎖部分又は側鎖部分が一方向に並ぶので、電子移動度又はホール移動度が向上する。

本発明の化合物を配向させる方法としては、液晶の配向手法として知られている方法を用いることができる。液晶の配向手法の中でもラビング法、光配向法、シェアリング法（ずり応力印加法）、引き上げ塗布法が簡便かつ有用であるために利用し易く、ラビング法、シェアリング法がより好ましい。

有機半導体膜は、電子輸送性又はホール輸送性を有することから、電極から注入された電子又はホール、或いは吸収した光によって発生した電荷を輸送制御することにより、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子（有機太陽電池、光センサ等）等の有機半導体素子に用いることができる。本発明の有機半導体膜をこれら有機半導体素子に用いる場合は、本発明の化合物を配向処理により配向させて用いることが、電子輸送性又はホール輸送性を向上させる上でより好ましい。

本発明の有機半導体膜は、電子輸送性及び動作安定性に優れたｎ型有機半導体であり、有機トランジスタ、有機太陽電池、光センサ等の有機半導体素子の材料として好適に利用可能である。

（有機半導体膜の製造方法）
本発明の有機半導体膜の製造方法は、本発明の有機半導体膜形成用組成物を、基板上に塗布する工程を有する方法であれば、特に限定されない。
この工程においては、上述した、本発明の有機半導体膜形成用組成物を用いる。本発明において、有機半導体膜形成用組成物を基板上に塗布するとは、有機半導体膜形成用組成物を基板に直接塗布する態様のみならず、基板上に設けられた別の層を介して基板の上方に有機半導体膜形成用組成物を塗布する態様も含むものとする。有機半導体膜形成用組成物が塗布される別の層（有機半導体膜に接する、有機半導体膜の土台となる層）は、有機薄膜トランジスタの構造により必然的に定まる。例えば、ボトムゲート型の場合、ゲート絶縁膜であり、トップゲート型（トップゲート−ボトムコンタクト型及びトップゲート−トップコンタクト型）の場合、ソース電極又はドレイン電極である。

有機半導体膜を形成する際に、基板を加熱又は冷却してもよい。基板の温度を変化させることで、膜質、又は、膜中における本発明の化合物のパッキングを制御することができる。
基板の温度としては、特に制限されない。例えば、０〜２００℃の範囲内で設定されることが好ましく、１５〜１００℃の範囲内で設定されることがより好ましく、２０〜９５℃の範囲内で設定されることが特に好ましい。

有機半導体膜を形成する方法は、特に限定されず、真空プロセス又は溶液プロセスが挙げられ、いずれも好ましい。

真空プロセスとしては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、若しくは、分子ビームエピタキシー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法等の物理気相成長法、又は、プラズマ重合などの化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法が挙げられる。中でも、真空蒸着法が好ましい。

真空プロセスにおいては、上記溶媒を含有する有機半導体膜形成用組成物を用いることが好ましい。
本発明の化合物は、上述のように大気下においても安定である。したがって、溶液プロセスは大気下において行うことができ、更には、本発明の有機半導体膜形成用組成物を大面積で塗布することができる。
溶液プロセスにおける、有機半導体膜形成用組成物の塗布方法としては、通常の方法を用いることができる。例えば、ドロップキャスト法、キャスト法、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、若しくは、スピンコート法等の塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、若しくは、マイクロコンタクト印刷法などの各種印刷法、又は、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）法等の方法が挙げられる。中でも、ドロップキャスト法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法又はマイクロコンタクト印刷法が好ましい。

溶液プロセスにおいては、好ましくは、基板上に塗布した有機半導体膜形成用組成物を乾燥する。乾燥は徐々に行うことが更に好ましい。
有機半導体膜形成用組成物の乾燥は、加熱した基板上で、自然乾燥又は加熱乾燥させてから、減圧乾燥することが、膜質の点で、好ましい。自然乾燥又は加熱乾燥時の基板の温度は、２０〜１００℃であることが好ましく、２０〜８０℃であることがより好ましい。自然乾燥又は加熱乾燥時間は０．５〜２０時間であることが好ましく、１〜１０時間であることがより好ましい。
減圧乾燥時の温度は、２０〜１００℃であることが好ましく、２０〜８０℃であることがより好ましい。減圧乾燥時間は１〜２０時間であることが好ましく、２〜１０時間であることがより好ましい。減圧乾燥時の圧力は、１０^−６〜１０^−２Ｐａであることが好ましく、１０^−５〜１０^−３Ｐａであることがより好ましい。
このようにして乾燥した有機半導体膜形成用組成物を必要により成形等して、所定形状又はパターンとすることもできる。

（有機薄膜トランジスタ）
次に、本発明の化合物を用いた上述の有機半導体デバイスの中でも好ましい形態である、本発明の有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴともいう）について、説明する。
本発明の有機薄膜トランジスタは、上述した本発明の有機半導体膜を備えている。これにより、本発明の有機薄膜トランジスタは、高いキャリア移動度を示し、しかも大気下に置いても経時による低下を効果的に抑えられ、安定駆動する。
本発明において、大気下での周辺温度又は湿度は、有機薄膜トランジスタの使用環境での温度又は湿度であれば特に限定されず、例えば温度としては室温（２５±１５℃）、湿度としては１０〜９０ＲＨ％が挙げられる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、電界効果型トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＦＥＴ）として用いられることが好ましく、ゲート−チャンネル間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴとして用いられることがより好ましい。
本発明の有機薄膜トランジスタの厚さは、特に限定されないが、より薄いトランジスタとする場合には、例えば、トランジスタ全体の厚さを０．１〜０．５μｍとすることが好ましい。

本発明の有機薄膜トランジスタは、本発明の有機半導体膜（有機半導体層又は半導体活性層ともいう）を有し、更に、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を有することができる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、基板上に、ゲート電極と、有機半導体膜と、ゲート電極及び有機半導体膜の間に設けられたゲート絶縁膜と、有機半導体膜に接して設けられ、有機半導体膜を介して連結されたソース電極及びドレイン電極とを有する。この有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体膜とゲート絶縁膜が隣接して設けられる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、上記各層を備えていればその構造については特に限定されない。例えば、ボトムコンタクト型（ボトムゲート−ボトムコンタクト型及びトップゲート−ボトムコンタクト型）、又は、トップコンタクト型（ボトムゲート−トップコンタクト型及びトップゲート−トップコンタクト型）等のいずれの構造を有していてもよい。本発明の有機薄膜トランジスタは、より好ましくは、ボトムゲート−ボトムコンタクト型又はボトムゲート−トップコンタクト型（これらを総称してボトムゲート型という）である。

以下、本発明の有機薄膜トランジスタの一例について図面を参照して説明する。
図１に、第１実施形態の有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図１に示す有機薄膜トランジスタ１００は、基板１と、基板１上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うようにして基板１上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２上の一部に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間における絶縁層３の領域を覆うように当該絶縁層３上の一部に形成されたゲート電極４と、を備えている。

図２に、第２実施形態の有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図２に示す有機薄膜トランジスタ１１０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５を覆うようにして基板１上に形成された有機半導体層２と、ソース電極５と所定の間隔を持って有機半導体層２上に形成されたドレイン電極６と、ドレイン電極６の一部を覆うようにして有機半導体層２上の一部に形成された絶縁層３と、ソース電極５とドレイン電極６との間における絶縁層３の領域を覆うように当該絶縁層３上の一部に形成されたゲート電極４と、を備えている。

図３に、第３実施形態の有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図３に示す有機薄膜トランジスタ１２０は、基板１と、基板１上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６の一部を覆うようにして有機半導体層２上の一部に形成された絶縁層３と、ソース電極５及びドレイン電極６の一部を覆うようにして形成されている絶縁層３の領域の一部を覆うように当該絶縁層３上の一部に形成されたゲート電極４と、を備えている。

図４に、第４実施形態の有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図４に示す有機薄膜トランジスタ１３０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４を覆うようにして形成されている絶縁層３の領域の一部を覆うように当該絶縁層３上に所定の間隔を持って形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６の一部を覆うようにして絶縁層３上に形成された有機半導体層２と、を備えている。

図５に、第５実施形態の有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図５に示す有機薄膜トランジスタ１４０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４を覆うようにして形成されている絶縁層３の領域の一部を覆うように当該絶縁層３上に形成されたソース電極５と、ソース電極５の一部を覆うようにして絶縁層３上の一部に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２の一部を覆うと共にソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えている。

図６に、第６実施形態の有機薄膜トランジスタ（電界効果型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図６に示す有機薄膜トランジスタ１５０は、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極４と、ゲート電極４を覆うようにして基板１上に形成された絶縁層３と、ゲート電極４を覆うようにして形成されている絶縁層３の領域を覆うように当該絶縁層３上の一部に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２の一部を覆うと共に絶縁層３上に形成されたソース電極５と、有機半導体層２の一部を覆うと共にソース電極５と所定の間隔を持って絶縁層３上に形成されたドレイン電極６と、を備えている。

図７に、第７実施形態の有機薄膜トランジスタ（静電誘導型有機薄膜トランジスタ）の断面図を模式的に示す。図７に示す有機薄膜トランジスタ１６０は、基板１と、基板１上に形成されたソース電極５と、ソース電極５上に形成された有機半導体層２と、有機半導体層２上に所定の間隔を持って複数形成されたゲート電極４と、全てのゲート電極４を覆うようにして有機半導体層２上に形成された有機半導体層２ａと、有機半導体層２ａ上に形成されたドレイン電極６と、を備えている。有機半導体層２ａを構成する材料は、有機半導体層２を構成する材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。

上記第１〜第７実施形態の有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体層２（及び／又は有機半導体層２ａ）は、上述した好適な本発明の化合物を含んでおり、ソース電極５とドレイン電極６との間の電流通路（チャネル）となっている。また、ゲート電極４は、電圧が印加されることによって、電流通路（チャネル）となっている有機半導体層２（及び／又は有機半導体層２ａ）を通る電流量を制御するようになっている。

基板１の材料は、有機薄膜トランジスタとしての特性を阻害しない材料であればよく、特に限定されない。基板１としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、フレキシブルであってもよいフィルム基板及びプラスチック基板を用いることができる。

有機半導体層２の形成においては、塗布が可能なように、有機溶媒に可溶性を示す本発明の化合物を用いることが、有機薄膜トランジスタを製造する上で有利であるので好ましい。本発明の化合物は優れた溶解性を有していることから、上述した有機半導体膜の製造方法を採用することにより、有機半導体層２となる有機薄膜を良好に形成することができる。

絶縁層３の材料は、電気の絶縁性が高い材料であればよく、公知の材料を用いることができる。絶縁層３の材料としては、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、Ｔａ_２Ｏ_５、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、有機ガラス及びフォトレジストが挙げられる。低電圧化を達成するという観点から、絶縁層３は、誘電率の高い材料で形成されていることが望ましい。

絶縁層３上に有機半導体層２を形成する場合は、絶縁層３と有機半導体層２との界面特性を改善するために、絶縁層３の表面をシランカップリング剤等の表面処理剤で処理して表面改質した後に、有機半導体層２を形成することも可能である。表面処理剤としては、長鎖アルキルクロロシラン類、長鎖アルキルアルコキシシラン類、アリールアルキルクロロシラン類、アリールアルキルアルコキシシラン類、フッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン等のシリルアミン化合物が挙げられる。表面処理剤で処理する前に、絶縁層３の表面をオゾンＵＶ、Ｏ_２プラズマで処理しておくことも可能である。

ゲート電極４、ソース電極５、ドレイン電極６の材料としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属、及びそれらの半透明膜、透明導電膜が挙げられる。

また、作製された有機薄膜トランジスタを保護するために、当該有機薄膜トランジスタ上に保護膜を形成することが好ましい。これにより、有機薄膜トランジスタが大気から遮断され、有機薄膜トランジスタの特性の低下を抑えることができる。また、保護膜により、有機薄膜トランジスタによって駆動する表示デバイスを当該有機薄膜トランジスタ上に形成する工程における、外部からの影響を低減することができる。

保護膜の材料としては、例えばＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂、及び無機化合物であるＳｉＯＮｘが挙げられる。有機薄膜トランジスタを保護する方法としては、例えば、当該有機薄膜トランジスタ表面に、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂又はＳｉＯＮｘ膜からなる保護膜を形成する（有機薄膜トランジスタを保護膜でカバーする）方法が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うため、有機薄膜トランジスタを作製後、保護膜を形成するまでの工程は、有機薄膜トランジスタを大気に曝すことのない雰囲気下、例えば乾燥した窒素雰囲気下、又は真空下で行うことが好ましい。

このような電界効果型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば、特開平５−１１００６９号公報に記載の方法に準じて製造することができる。また、静電誘導型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば、特開２００４−００６４７６号公報に記載の方法に準じて製造することができる。

（有機薄膜トランジスタの用途）
上述の有機薄膜トランジスタは、その用途については特に限定されず、例えば、電子ペーパー、ディスプレイデバイス、センサ、電子タグ等に使用することができる。

以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、本発明において「室温」とは、２５±１５℃を指す。

＜測定条件等＞
核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルは、ＪＥＯＬ（日本電子株式会社）製の商品名「ＪＭＭ−ＥＣＳ４００（１Ｈ測定時４００ＭＨｚ）」を用いて測定した。ケミカルシフトは、百万分率（ｐｐｍ）で表される。内部標準（０ｐｐｍ）には、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。結合定数（Ｊ）は、ヘルツで表され、略号ｓ、ｄ、ｔ、ｑ、ｍ及びｂｒは、それぞれ、一重線（ｓｉｎｇｌｅｔ）、二重線（ｄｏｕｂｌｅｔ）、三重線（ｔｒｉｐｌｅｔ）、四重線（ｑｕａｒｔｅｔ）、多重線（ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ）、及び広幅線（ｂｒｏａｄ）を表す。また、質量分析（ＭＡＬＤＩ ＴＯＦＭＳ）は、株式会社島津製作所製の商品名「ＡＸＩＭＡ」を用いて測定した。元素分析は、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ製の商品名「ＪＭ１０」を用いて測定した。カラムクロマトグラフィー分離におけるシリカゲルは、関東化学株式会社製の商品名「シリカゲル ６０Ｎ」（４０〜５０μｍ）を用いた。全ての化学物質は、試薬級であり、和光純薬工業株式会社、東京化成工業株式会社、関東化学株式会社、ナカライテスク株式会社、又はシグマアルドリッチジャパン株式会社より購入した。

＜実施例１＞
（化合物３の合成）
下記の反応式に使用した化合物１は、非特許文献１に記載された手順に準じて合成した。
反応容器に化合物１（３２０ｍｇ，０．６４ｍｍｏｌ）、化合物２（１０９ｍｇ，０．７１ｍｍｏｌ）、酢酸（６ｍＬ）を加え、１２０℃で２０時間反応させた。その後、反応溶液に水を加え、ジクロロメタンで抽出し、有機層を飽和食塩水、水で洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後溶媒を減圧下で留去した。得られた反応混合物を、ヘキサン：ジクロロメタン：酢酸エチル（１０：１０：１）溶媒を移動層とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製後、酢酸エチルで１回再結晶することで化合物３を淡紫色固体で得た（５８ｍｇ，収率１８％）。反応式を以下に示す。

得られた化合物３の物性データは次の通りである。
^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ＝９．８１（ｓ，１Ｈ），８．９１（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，１Ｈ），８．７９（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，１Ｈ）４．２７−４．１８（ｍ，４Ｈ），１．８０−１．７０（ｍ，４Ｈ），１．４３−１．２８（ｍ，２０Ｈ），０．８９−０．８６（ｍ，６Ｈ）
元素分析；理論値（炭素）７０．８５％、（水素）７．５９％、（窒素）８．５５％
実測値（炭素）７０．８４％、（水素）７．５４％、（窒素）８．５８％。

＜実施例２＞
（化合物５の合成）
下記の反応式に使用した化合物４は、非特許文献１に記載された手順に準じて合成した。
反応容器に化合物４（２００ｍｇ，０．２１ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン（１ｍＬ）、エタノール（１ｍＬ）を加え、０℃に冷却した。ヒドラジン一水和物（３２ｍｇ，０．６３ｍｍｏｌ）を加えて室温に戻した後、１７時間反応させた。その後、反応溶液に水を加え、ジクロロメタンで抽出し、有機層を飽和食塩水、水で洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後溶媒を減圧下で留去した。得られた反応混合物を、メルク株式会社製の商品名「活性アルミナ９０」を用いて、ジクロロメタン溶媒を移動層とするカラムクロマトグラフィーで粗精製後、クロロホルム溶媒を移動層とするゲル浸透クロマトグラフィーで精製することで化合物５を橙色固体で得た（６７ｍｇ，収率３４％）。反応式を以下に示す。

得られた化合物５の物性データは次の通りである。
^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ＝９．０１（ｓ，２Ｈ），４．２１（ｄ，４Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），２．１５−１．９５（ｍ，２Ｈ），１．５０−１．１５（ｍ，８０Ｈ），０．８９−０．８５（ｍ，１２Ｈ）
元素分析；理論値（炭素）７６．５５％、（水素）１０．７１％、（窒素）５．９５％
実測値（炭素）７６．３９％、（水素）１０．６０％、（窒素）５．９７％。

＜実施例３＞
（最低空軌道の軌道エネルギー評価）
続いて下記に示す基本骨格を有する本発明の化合物（ｉ―１）〜（ｉ―６）、及び比較化合物の最低空軌道の軌道エネルギーを算出した。

その結果を下記に示す。
化合物ｉ−１：−３．７０ｅＶ
化合物ｉ−２：−３．９５ｅＶ
化合物ｉ−３：−３．９９ｅＶ
化合物ｉ−４：−４．０２ｅＶ
化合物ｉ−５：−４．２８ｅＶ
化合物ｉ−６：−４．５７ｅＶ
比較化合物 ：−３．４１ｅＶ
算出方法及び条件：ＤＦＴ法（密度汎関数理論）にて最低空軌道エネルギーを算出した。基底関数、汎関数は以下を使用した。
Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ，ｐ）
本発明の化合物は、比較化合物である３，４，７，８−ナフタレンジイミドに比較して最低空軌道（ＬＵＭＯ）の軌道エネルギーが低減できることを確認した。したがって、大気駆動安定性が期待できる。

続いて合成した化合物３を用いて有機薄膜トランジスタを作製し、電子移動度等の性能を評価した。

＜実施例４＞
［有機薄膜トランジスタの作製及びトランジスタ特性の評価］
ゲート電極となる高濃度にドープされたｐ型シリコン基板の表面に、絶縁層となるシリコン酸化膜を３００ｎｍの厚さに熱酸化によって形成した。当該基板の絶縁層上に、リフトオフ法によりチャネル幅３８ｍｍ、チャネル長５μｍ、厚さ２５ｎｍの櫛形のソース電極及びドレイン電極を形成して電極付き基板を得た。当該基板をトルエンで１５分間、アセトンで１５分間、蒸留水で１５分間、次いでイソプロピルアルコールで１５分間、超音波洗浄した後、オゾンＵＶを１時間照射して表面を洗浄した。洗浄した基板を、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）：トルエン（＝１滴：１ｍＬ）に窒素雰囲気下、６０℃で１時間浸漬した後、トルエンで１５分間、アセトンで１５分間、蒸留水で１５分間、次いでイソプロピルアルコールで１５分間、超音波洗浄し、表面処理剤であるＨＭＤＳで表面処理された基板を得た。

次に、実施例１で合成した化合物３をクロロホルムに１．０質量％の濃度で溶解させたところ、化合物３は、クロロホルムに完全に溶解し、有機溶媒に溶解可能であることを確認できた。この溶液を、表面処理した上記基板上にスピンコート法により回転数１０００ｒｐｍで１分間かけて塗布するとともに乾燥して、化合物３の有機半導体膜を堆積させた。その後、真空下で１００℃にて１時間３０分間アニール処理をし、有機薄膜トランジスタ１を得た。
そして、半導体パラメータアナライザー（ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製、商品名「４２００−ＳＣＳ」）を用いて、ソースドレイン間に電圧Ｖ_Ｄ（＝１００Ｖ）を印加した条件で、真空中においてゲート電圧Ｖ_ｇを−２０〜１００Ｖの範囲で変化させ、上記有機薄膜トランジスタのトランジスタ特性を測定したところ、図８に示す良好なｎ型半導体のＩ_Ｄ−Ｖ_ｇ特性が得られた。図８の横軸はゲート電圧Ｖ_ｇ（Ｖ）、縦軸はドレイン電流Ｉ_Ｄ（Ａ）である（図９も同じ）。

電界効果移動度（μ）は、ドレイン電流Ｉ_Ｄを表す下記式１を用いて算出することができる。
Ｉ_Ｄ＝（Ｗ／２Ｌ）μＣｉ（Ｖ_ｇ−Ｖ_ｔｈ）^２ ・・・式１
式１中、Ｗはチャネル幅であり、Ｌはチャネル長である。Ｃｉは絶縁層の単位面積当たりの容量である。Ｖ_ｇはゲート電圧であり、Ｖ_ｔｈはしきい値電圧である。
上記式１を用いて電界効果移動度（μ）を計算した結果、上記有機薄膜トランジスタの電界効果移動度（μ）は２．０×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓであった。また、しきい値電圧は４５Ｖであり、オン／オフ比は約１０^２であり、いずれも良好であった。このことから、有機薄膜トランジスタ１は、ｎ型有機トランジスタとして有効に機能することが確認できた。

＜実施例５＞
実施例４で作製した有機薄膜トランジスタを３時間、大気曝露させた後に、上記半導体パラメータアナライザーを用いて、大気下においてゲート電圧Ｖ_ｇを−２０〜１００Ｖの範囲で変化させ、トランジスタ特性を測定し、上記式１を用いて電界効果移動度（μ）を計算した結果、電界効果移動度（μ）は４．３×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓであった。また、しきい値電圧は４０Ｖであり、オン／オフ比は約１０^３であり、いずれも良好であった。このことから、有機薄膜トランジスタ１は、ｎ型有機トランジスタとして有効に機能することが確認できた。
実施例４及び実施例５より、本発明の化合物は、電子輸送性及び動作安定性に優れたｎ型有機半導体材料として有用であることがわかった。

本発明の化合物は、電子輸送性及び動作安定性に優れた特性を有するため、ｎ型有機半導体材料として有機半導体形成用組成物、有機半導体膜、及び有機薄膜トランジスタに利用可能である。

１ 基板
２、２ａ 有機半導体層
３ 絶縁層
４ ゲート電極
５ ソース電極
６ ドレイン電極
７ａ 第１の電極
７ｂ 第２の電極
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０ 有機薄膜トランジスタ

Claims (12)

1. 下記式（Ｉ）で表される化合物を含むｎ型有機半導体材料。
   

   

   
   式（Ｉ）中、
   Ａ^１及びＡ^２は、各々独立に、−Ｏ−、−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−又は−Ｐ（Ｒ^Ｎ）−を示す。
   Ｂ^１〜Ｂ^４は、各々独立に、−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ^Ｍ）＝を示し、少なくとも１つは−Ｎ＝である。Ｒ^Ｎ及びＲ^Ｍは、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。
   Ｘ^１〜Ｘ^４は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を示す。
2. 前記式（Ｉ）で表される化合物が、下記式（ＩＩ）で表される請求項１に記載のｎ型有機半導体材料。
   

   

   
   式（ＩＩ）中、
   Ａ^１及びＡ^２は、前記式（Ｉ）のＡ^１及びＡ^２と同義である。
   Ｘ^１〜Ｘ^４は、前記式（Ｉ）のＸ^１〜Ｘ^４と同義である。
   Ｂ^１及びＢ^２は、前記式（Ｉ）のＢ^１及びＢ^２と同義である。
   Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。
3. 前記式（Ｉ）で表される化合物が、下記式（ＩＩＩ）で表される請求項１に記載のｎ型有機半導体材料。
   

   

   
   式（ＩＩＩ）中、
   Ａ^１及びＡ^２は、前記式（Ｉ）のＡ^１及びＡ^２と同義である。
   Ｘ^１〜Ｘ^４は、前記式（Ｉ）のＸ^１〜Ｘ^４と同義である。
   Ｒ^１〜Ｒ^３は、各々独立に、水素原子又は置換基を示す。
4. 前記Ｘ^１〜Ｘ^４が、いずれも、酸素原子である請求項１〜３のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料。
5. 前記Ａ^１及びＡ^２が、いずれも、−Ｎ（Ｒ^Ｎ）−であり、Ｒ^Ｎが水素原子又は置換基を示す請求項１〜４のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料。
6. 前記Ｒ^Ｎが、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、又は、環構成原子として３〜２０個の炭素原子を含むヘテロアリール基である請求項１〜５のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料を含む有機半導体膜形成用組成物。
8. バインダーポリマーを含む請求項７に記載の有機半導体膜形成用組成物。
9. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のｎ型有機半導体材料を含む有機半導体膜。
10. 請求項９に記載の有機半導体膜を含む有機薄膜トランジスタ。
11. 請求項７又は８に記載の有機半導体膜形成用組成物を、基板上に蒸着又は塗布して有機半導体膜を形成する工程を含む、有機半導体膜の製造方法。
12. 請求項７又は８に記載の有機半導体膜形成用組成物を、基板上に蒸着又は塗布して、有機半導体膜を形成する工程を含む、有機薄膜トランジスタの製造方法。
    

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