TW201414801A - 有機薄膜電晶體、化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機薄膜電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗佈溶液以及非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜 - Google Patents

有機薄膜電晶體、化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機薄膜電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗佈溶液以及非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜 Download PDF

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Abstract

一種有機薄膜電晶體，其將由通式(1)所表示的化合物用於半導體活性層，該有機薄膜電晶體的載子移動率高、反覆驅動後的臨限電壓變化小。R1~R10為氫原子或取代基；R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有由通式(W)所表示的取代基。*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位；L表示單鍵或二價的連結基；R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基。□

Description

有機薄膜電晶體、有機半導體薄膜及有機半導體材料
本發明是有關於一種有機薄膜電晶體、有機半導體薄膜及有機半導體材料等。詳細而言，本發明是有關於一種具有苯并雙苯并呋喃(以下，亦稱為BBBF(Benzobisbenzofuran))結構的化合物、含有該化合物的有機薄膜電晶體、含有該化合物的非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、含有該化合物的有機薄膜電晶體用材料、以含有該化合物為特徵的非發光性有機半導體元件用塗佈溶液、含有該化合物的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜。
使用有機半導體材料的元件與先前的使用矽等無機半導體材料的元件相比，預計具有各種優越性，因此受到高度關注。作為使用有機半導體材料的元件的例子，可列舉：將有機半導體材料用作光電轉換材料的有機薄膜太陽電池或固體攝影元件等光電轉換元件、或者非發光性的有機電晶體。使用有機半導體材料的元件與使用無機半導體材料的元件相比，存在能夠以低溫、低 成本製作大面積的元件的可能性。進而，因可藉由使分子結構變化而容易地使材料特性變化，故材料的變化豐富，而可實現如藉由無機半導體材料所無法達成的功能或元件。
例如，於專利文獻1中記載有一種具有苯并雙苯并呋喃結構、並具有芳基或雜芳基或環烷基或苄基作為其取代基的化合物，且記載有於用作有機電致發光(亦稱為有機EL(Electroluminescence)或有機電場發光)的主體材料時，可提供發光效率高、壽命長的有機EL元件。於專利文獻1中，雖然有將此種結構的化合物作為有機薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)用的有機電氣元件用材料亦有效的記載，但於實施例中僅揭示有製造藍色發光的有機EL元件的例子，並未揭示製造有機薄膜電晶體等的例子。
於專利文獻2中記載有一種具有苯并雙苯并呋喃結構，並具有二芳基胺基作為其取代基，且該芳基由甲基進一步取代的化合物，且記載有主要可用作藍色發光的有機EL的發光層的材料。於專利文獻2中，雖然有關於將此種結構的化合物應用於有機場效電晶體(Organic-Field Effect Transistor，O-FET)或有機薄膜電晶體(Organic-Thin Film Transistor，O-TFT)的元件的記載，但於實施例中僅揭示有製造藍色發光的有機EL元件的例子，並未揭示製造有機薄膜電晶體等的例子。
於專利文獻3中記載有一種苯并雙苯并呋喃結構的至少一側的苯并呋喃部分結構變成苯并吡咯部分結構的化合物，且記 載有可用於有機電子裝置。於專利文獻3中，雖然有可將該文獻中所記載的化合物用作有機FETs或有機TFTs的材料的記載，但於實施例中僅揭示有用作有機EL的發光層的主體材料來製造有機EL元件的例子，並未揭示製造有機薄膜電晶體等的例子。
於專利文獻4中，作為用於有機EL元件的新穎的材料，記載有含有包含苯并雙苯并呋喃結構的末端的苯環進一步縮環而成的化合物的廣泛的化合物的通式，且揭示有於用作藍色發光元件的材料時壽命長。於該些文獻中，作為具體例，列舉了苯并雙苯并呋喃結構進一步縮環而形成的苯環部分未經取代、或具有芳基作為取代基的化合物。於專利文獻4中，雖然有可將此種結構的化合物應用於有機場效電晶體(O-FET)或有機薄膜電晶體(O-TFT)的記載，但於實施例中僅揭示有製造藍色發光的有機EL元件的例子，並未揭示製造有機薄膜電晶體等的例子。
同樣於專利文獻5中，作為用於有機EL元件的新穎的材料，記載有含有包含苯并雙苯并呋喃結構的末端的苯環進一步縮環而成的化合物的廣泛的化合物的通式，且揭示有於用作藍色發光元件的材料時壽命長、且藍色度與發光效率亦優異。於該些文獻中，作為具體例，列舉了苯并雙苯并呋喃結構進一步縮環而形成的苯環部分未經取代、或者具有芳基或二芳基胺基作為取代基的化合物。於專利文獻5中，雖然有可將此種結構的化合物應用於有機場效電晶體(O-FET)或有機薄膜電晶體(O-TFT)的記載，但於實施例中僅揭示有製造藍色發光的有機EL元件的例子， 並未揭示製造有機薄膜電晶體等的例子。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開WO2009/148015號
[專利文獻2]US2008/0220285 A1號
[專利文獻3]US2011/0266528 A1號
[專利文獻4]日本專利特開2009-538839號公報
[專利文獻5]日本專利特開2009-542735號公報
自先前以來，已知如專利文獻1~專利文獻5中所記載般含有芳香族雜環的多環縮合化合物作為有機EL元件材料有用。但是，作為有機EL元件材料有用者無法直接說作為有機薄膜電晶體用半導體材料有用。其原因在於：於有機EL元件與有機薄膜電晶體中，對有機化合物所要求的特性不同。於有機EL元件中，通常必須朝薄膜的膜厚方向(通常為幾nm~幾百nm)傳輸電荷，相對於此，於有機薄膜電晶體中，必須於薄膜面方向的電極間(通常為幾μm~幾百μm)的長距離間傳輸電荷(載子)。因此，所需要的載子移動率特別高。因此，作為有機薄膜電晶體用半導體材料，需要分子的排列秩序高、結晶性高的有機化合物。另外，為了顯現高載子移動率，較佳為π共軛平面相對於基板直立。另一方面，於有機EL元件中，為了提高發光效率，而需要發光效率高、於面內的發光均勻的元件。通常，結晶性高的有機化合物會成為產生面內的電場強度不均勻、發光不均勻、發光淬滅 等發光缺陷的原因，因此期望有機EL元件用材料是使結晶性變低、且非晶性高的材料。因此，即便將構成有機EL元件材料的有機化合物直接轉用於有機半導體材料，亦並非可立即獲得良好的電晶體特性。
例如，本發明者等人將上述專利文獻1中應用於有機EL元件的具有苯并雙苯并呋喃結構、並具有芳基或雜芳基或環烷基或苄基作為其取代基的化合物，或者專利文獻3中應用於有機EL元件的苯并雙苯并呋喃結構的至少一側的苯并呋喃部分結構變成苯并吡咯部分結構的化合物實際應用於有機薄膜電晶體的結果，判明存在無法獲得充分的電晶體特性這一問題。具體而言，藉由本發明者等人的研究而明確：當將於上述專利文獻中具體地記載了結構的化合物作為有機半導體材料而應用於有機薄膜電晶體時，無法獲得高載子移動率。
同樣地，藉由本發明者等人的研究亦明確：將專利文獻2中應用於有機EL元件的具有苯并雙苯并呋喃結構，並具有二芳基胺基作為其取代基，且該芳基由甲基進一步取代的化合物作為有機半導體材料而應用於有機薄膜電晶體的結果，不僅於載子移動率方面留有不滿足，而且當進行了反覆驅動時，臨限電壓的變化增大。若臨限電壓的變化增大，則存在作為電晶體的可靠性下降，而無法長時間使用這一問題，此種反覆驅動後的臨限電壓變化是迄今為止不為人知的問題。
因此，本發明者等人為了解決此種現有技術的課題而進行了研究。本發明欲解決的課題在於提供一種載子移動率高、反覆驅動後的臨限電壓變化小的有機薄膜電晶體。
為了解決上述課題而進行努力研究的結果，本發明者等人發現具有特定結構的取代基的BBBF衍生物的結晶性高，而形成對於載子傳輸有利的有機薄膜。藉此，可知可獲得載子移動率高的有機薄膜電晶體。
進而，本發明者等人發現將具有特定結構的取代基的BBBF衍生物用於半導體活性層的有機薄膜電晶體的反覆驅動後的臨限電壓變化亦小，從而完成了本發明。
作為用以解決上述課題的具體手段的本發明具有以下的構成。
[1]一種有機薄膜電晶體，其特徵在於：於半導體活性層中包含由下述通式(1)所表示的化合物。
{通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴 環。其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
[2]如[1]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為上述R2、R3、R8及R9中的至少1個為由上述通式(W)所表示的取代基。
[3]如[1]或[2]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為上述L為單鍵、由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基、或2個以上的由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的二價的連結基。
(通式(L-1)~通式(L-12)中，波狀線部分表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位置，*表示與上述通式(W)的R的鍵結位置。通式(L-1)中的n表示1以上的整數。通式(L-10)中的m表示4，通式(L-11)及通式(L-12)中的m表示2。通式(L-2)、通式(L-10)、通式(L-11)及通式(L-12)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基)
[4]如[1]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為由上述通式(1)所表示的化合物為由下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物。
通式(2-1)
(通式(2-1)中，R1、R3~R8及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。La及Lb分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Ra及Rb分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)
(通式(2-2)中，R1、R2、R4~R7、R9及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。Lc及Ld分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Rc及Rd分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)
[5]如[4]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為上述通式(2-1) 或通式(2-2)中，Ra、Rb、Rc及Rd均為經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基。
[6]如[4]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為上述通式(2-1)或通式(2-2)中，Ra、Rb、Rc及Rd均為經取代或未經取代的碳數為6~12的直鏈烷基。
[7]如[4]至[6]中任一項所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為上述通式(2-1)或通式(2-2)中，La、Lb、Lc及Ld為單鍵、由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基、或2個以上的由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的二價的連結基。
(通式(L-1)~通式(L-12)中，波狀線部分表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位置，*表示與上述通式(W)的R的鍵結位 置。通式(L-1)中的n表示1以上的整數。通式(L-10)中的m表示4，通式(L-11)及通式(L-12)中的m表示2。通式(L-2)、通式(L-10)、通式(L-11)及通式(L-12)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基)
[8]如[4]至[6]中任一項所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為上述通式(2-1)或通式(2-2)中，La、Lb、Lc及Ld均為單鍵。
[9]如[1]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(3)表示。
{通式(3)中，R11~R22分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R11~R22中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R11~R22中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L 表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
[10]如[1]所述的有機薄膜電晶體，其中較佳為由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(4)表示。
{通式(4)中，R23~R36分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R23~R36中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R23~R36中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環的至少1個具有由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙 氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
[11]一種化合物，其特徵在於：由下述通式(1)表示。
{通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
[12]如[11]所述的化合物，其中較佳為由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(2-1)或通式(2-2)表示。
(通式(2-1)中，R1、R3~R8及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。La及Lb分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Ra及Rb分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)
(通式(2-2)中，R1、R2、R4~R7、R9及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。Lc及Ld分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Rc及Rd分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2 以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)
[13]如[11]所述的化合物，其中較佳為由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(3)表示。
{通式(3)中，R11~R22分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R11~R22中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R11~R22中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
[14]如[11]所述的化合物，其中較佳為由上述通式(1)所表 示的化合物由下述通式(4)表示。
{通式(4)中，R23~R36分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R23~R36中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R23~R36中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環的至少1個具有由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
[15]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體材料，其特徵在於：包括如[11]至[14]中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
[16]一種有機薄膜電晶體用材料，其特徵在於：包括如[11] 至[14]中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
[17]一種非發光性有機半導體元件用塗佈溶液，其特徵在於：包括如[11]至[14]中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
[18]一種非發光性有機半導體元件用塗佈溶液，其特徵在於：包括如[11]至[14]中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物、及聚合物黏合劑。
[19]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，其特徵在於：包括如[11]至[14]中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
[20]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，其特徵在於：包括如[11]至[14]中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物、及聚合物黏合劑。
[21]如[19]或[20]所述的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，其較佳為藉由溶液塗佈法來製作。
根據本發明，可提供一種載子移動率高、反覆驅動後的臨限電壓變化小的有機薄膜電晶體。
11、31‧‧‧基板
12、32‧‧‧電極
13、33‧‧‧絕緣體層
14、35‧‧‧半導體活性層(有機物層、有機半導體層)
15a、15b、34a、34b‧‧‧電極
圖1是表示本發明的有機薄膜電晶體的一例的構造的剖面的概略圖。
圖2是表示本發明的實施例中作為場效電晶體(Field Effect Transistor，FET)特性測定用基板所製造的有機薄膜電晶體的構造的剖面的概略圖。
以下，對本發明進行詳細說明。以下所記載的構成要件的說明有時基於具有代表性的實施形態或具體例來進行，但本發明並不限定於此種實施形態。再者，於本說明書中，使用「~」來表示的數值範圍是指包含「~」前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
本發明中，於各通式的說明中並不特別加以區分來使用時的氫原子表示亦包含同位素(氘原子等)。進而，構成取代基的原子表示亦包含其同位素。
[有機薄膜電晶體]
本發明的有機薄膜電晶體的特徵在於：於半導體活性層中包含由下述通式(1)所表示的化合物。
{通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可 由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
藉由此種構成，本發明的有機薄膜電晶體的載子移動率高、反覆驅動後的臨限電壓變化小。
由上述通式(1)所表示的化合物的結晶性高，可獲得形成對於載子傳輸有利的有機薄膜的半導體材料。藉此，可獲得載子移動率高的有機薄膜電晶體。
另一方面，為了反覆驅動後的臨限電壓變化小，而需要有機半導體材料的化學穩定性(特別是耐空氣氧化性、氧化還原穩定性)、薄膜狀態的熱穩定性、空氣或水分難以進入的高的膜密度、電荷難以蓄積的缺陷少的膜質等。可認為由上述通式(1)所表示的化合物滿足該些要求，因此反覆驅動後的臨限電壓變化小。即，反覆驅動後的臨限電壓變化小的本發明的有機薄膜電晶體的半導 體活性層具有高的化學穩定性或膜密度等，可長時間作為電晶體而有效地發揮功能。
先前，作為具有類似於苯并雙苯并呋喃(BBBF)的結構的化合物，多為含有硫族元素(S、Se)的化合物，難以自含有硫族元素(S、Se)的化合物獲得膜質良好、且進行了對於載子傳輸有利的堆積(packing)的有機薄膜。
因此，於本發明中，作為有機半導體材料，採用如下的化合物：如由上述通式(1)所表示般具有包含O原子的特定的苯并雙苯并呋喃(BBBF)結構、且含有具有特定結構的取代基。可認為使用該些由上述通式(1)所表示的化合物的有機半導體材料是採用於有機薄膜的膜中適合於載子傳輸的人字形(herringbone)結構，而容易形成二維的軌道的重疊者(人字形結構對於載子傳輸有利例如於「先進材料(Adv.Mater.)」2011,23,4347-4370等中有記載)。藉此，可認為本發明的化合物變成可實現良好的膜質與高載子移動率，並可較佳地用於有機薄膜電晶體的化合物。
以下，說明本發明的化合物或本發明的有機薄膜電晶體等的較佳的形態。
<由通式(1)所表示的化合物>
本發明的化合物的特徵在於由下述通式(1)表示。本發明的化合物於本發明的有機薄膜電晶體中，包含在後述的半導體活性層中。即，本發明的化合物可用作有機薄膜電晶體用材料。
通式(1)
{通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
由上述通式(1)所表示的化合物藉由R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基，而可提高材料的溶液製程適應性及於膜中的分子排列。藉此，可提昇可應用於有機薄膜電晶體的有機薄膜的製造效率，而抑制製造成本。另外，以載子移動率為首的載子傳輸特性或薄膜的化學穩定性、物理穩定性亦提昇。
由上述通式(1)所表示的化合物亦可具有由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基。
作為上述通式(1)的R1~R10可採用的取代基，可列舉：鹵素原子、烷基(包含環烷基、雙環烷基、三環烷基)、烯基(包含環烯基、雙環烯基)、炔基、芳基、雜環基(亦可稱為雜環基)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基羰氧基、胺基(包含苯胺基)、銨基、醯基胺基、胺基羰基胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、烷基磺醯基胺基及芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、胺磺醯基、磺基、烷基亞磺醯基及芳基亞磺醯基、烷基磺醯基及芳基磺醯基、醯基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、胺甲醯基、芳基偶氮基及雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基、膦醯基、矽烷基、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)2)、磷酸根基(phosphato)(-OPO(OH)2)、硫酸根基(sulphato)(-OSO3H)、其他公知的取 代基。
該些之中，較佳為鹵素原子、烷基及芳基，更佳為氟原子、碳數為1~3的烷基、苯基。
於由上述通式(1)所表示的化合物中，R1~R10中的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的個數較佳為0~4，更佳為0~2，特佳為0。
其次，對由上述通式(W)所表示的取代基進行說明。
上述通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位。
上述通式(W)中，L表示單鍵或二價的連結基。
L所表示的二價的連結基可為具有極性的連結基，亦可為不具有極性的連結基。
另外，L所表示的二價的連結基可為含有不飽和鍵的連結基，亦可為不含飽和鍵的連結基。
構成L所表示的二價的連結基的連結鏈的原子數較佳為1~10，更佳為1~6，進而更佳為1~3。
作為L所表示的二價的連結基，較佳為由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基、或2個以上的由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的二價的連結基。
通式(L-1)~通式(L-12)中，波狀線部分表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位置，*表示與上述通式(W)的R的鍵結位置。通式(L-1)中的n表示1以上的整數。通式(L-10)中的m表示4，通式(L-11)及通式(L-12)中的m表示2。通式(L-2)、通式(L-10)、通式(L-11)及通式(L-12)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基。
當上述L形成由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的連結基時，由通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基的鍵結數較佳為2~4，更佳為2或3。
尤其，於上述通式(L-10)~通式(L-12)中，在*與R之間進一步插入通式(L-1)~通式(L-12)的任一者，上述L形成由通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結 而成的連結基亦較佳。
通式(L-1)中的n表示1以上的整數，較佳為1~10的任一個整數，更佳為1~6的任一個整數，進而更佳為1~3的任一個整數。
作為通式(L-2)、通式(L-10)、通式(L-11)及通式(L-12)中的取代基R'，可列舉作為上述通式(1)的R1~R10可採用的上述其他取代基所例示者。
通式(L-10)中的m表示4，通式(L-11)及通式(L-12)中的m表示2。
L較佳為單鍵、通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-6)、通式(L-10)、通式(L-11)或通式(L-12)的任一者，更佳為單鍵、通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-10)或通式(L-12)的任一者，就載子傳輸牲的觀點而言，特佳為單鍵、通式(L-4)、通式(L-10)或通式(L-12)的任一者，就化學穩定性、載子傳輸性的觀點而言，最佳為單鍵。
上述通式(W)中，R表示碳數為2以上的經取代或未經取代的烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基。
當上述通式(W)中的R為碳數為2以上的經取代或未經取代的烷基時，碳數較佳為2~18，就化學穩定性、載子傳輸性的觀點而言，更佳為6~12，進而更佳為6~10。R可採用的烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種，較佳為直鏈烷基，更佳為碳數 為6~12的直鏈烷基，就提高載子移動率的觀點而言，特佳為碳數為6~10的直鏈烷基。作為R為具有取代基的烷基時的該取代基，可列舉鹵素原子等，較佳為氟原子。再者，當R為具有氟原子的烷基時，該烷基的氫原子可全部由氟原子取代而形成全氟烷基。
當上述通式(W)中的R為伸乙氧基的重複數為2以上的低聚伸乙氧基時，於本說明書中，R所表示的「低聚伸乙氧基」是指由(CH2CH2)xOY所表示的基(伸乙氧基單元的重複數x表示2以上的整數，末端的Y表示氫原子或取代基)。再者，當低聚伸乙氧基的末端的Y為氫原子時變成羥基。伸乙氧基單元的重複數x較佳為2~4，更佳為2~3。較佳為低聚伸乙氧基的末端的羥基經封端，即Y表示取代基。於此情況下，較佳為羥基由碳數為1~3的烷基封端，即Y為碳數為1~3的烷基，更佳為Y為甲基或乙基。
當上述通式(W)中的R為矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基時，矽氧烷單元的重複數較佳為2~4，更佳為2~3。另外，較佳為氫原子或烷基鍵結於Si原子上。當烷基鍵結於Si原子上時，烷基的碳數較佳為1~3，例如，較佳為甲基或乙基鍵結於Si原子上。於Si原子上可鍵結相同的烷基，亦可鍵結不同的烷基或氫原子。另外，構成低聚矽氧烷基的矽氧烷單元可全部相同，亦可不同，但較佳為全部相同。
由上述通式(1)所表示的化合物中，R1~R10中的由上 述通式(W)所表示的取代基的個數較佳為1~4，更佳為1~2，特佳為2。
就溶解性的觀點而言，較佳為不由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。另一方面，就進一步提高載子移動率的觀點而言，較佳為由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
於藉由上述通式(1)的R1~R10中的鄰接的任意2個相互鍵結來形成經取代或未經取代的芳香族烴環的情況下，具體而言，藉由R1與R2相互鍵結的情況、R2與R3相互鍵結的情況、R3與R4相互鍵結的情況、R4與R5相互鍵結的情況、R5與R6相互鍵結的情況、R6與R7相互鍵結的情況、R7與R8相互鍵結的情況、R8與R9相互鍵結的情況、R9與R10相互鍵結的情況的至少1種情況，而形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
其中，較佳為藉由R1與R2相互鍵結的情況、R2與R3相互鍵結的情況、R3與R4相互鍵結的情況、R5與R6相互鍵結的情況、R7與R8相互鍵結的情況、R8與R9相互鍵結的情況、R9與R10相互鍵結的情況的至少1種情況來形成經取代或未經取代的芳香族烴環，更佳為藉由R1與R2相互鍵結的情況、R2與R3相互鍵結的情況、R3與R4相互鍵結的情況、R7與R8相互鍵結的情況、R8與R9相互鍵結的情況、R9與R10相互鍵結的情況的至少1種情況來形成經取代或未經取代的芳香族烴環，特佳為藉由R2與R3相互鍵結的情況、R8與R9相互鍵結的情況的至少1種情況來形成經取代 或未經取代的芳香族烴環。藉由將經取代或未經取代的芳香族烴環形成於該些位置上，而使π共軛系適當地擴張，就最高佔據分子軌道(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)能階、陽離子的再配置能量、結晶結構等的觀點而言變得有利，可獲得載子傳輸特性得到提昇的有機薄膜。
當由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環時，所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的數量較佳為1~4，就提高載子移動率的觀點而言，更佳為1或2。
當所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的數量為2個時，較佳為藉由R1~R4中的鄰接的任意2個相互鍵結來形成至少1個芳香族烴環、且藉由R7~R10中的鄰接的任意2個相互鍵結來形成至少1個芳香族烴環。其中，更佳為R1與R2相互鍵結、R7與R8相互鍵結而分別形成經取代或未經取代的芳香族烴環的形態；R1與R2相互鍵結、R9與R10相互鍵結而分別形成經取代或未經取代的芳香族烴環的形態；R2與R3相互鍵結、R8與R9相互鍵結而分別形成經取代或未經取代的芳香族烴環的形態；R3與R4相互鍵結、R7與R8相互鍵結而分別形成經取代或未經取代的芳香族烴環的形態，特佳為R2與R3相互鍵結、R8與R9相互鍵結而分別形成經取代或未經取代的芳香族烴環的形態。藉由將經取代或未經取代的芳香族烴環形成於該些位置上，而使π共軛系適當地擴張，就HOMO能階、陽離子的再配置能量、結晶結構等的觀點而言變得有利，可獲得載子傳輸特性得到提昇的有機薄膜。
當由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環時，所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環較佳為碳數為6~20的芳香族烴環，更佳為碳數為6~10的芳香族烴環，特佳為苯基(苯環)。
由R1~R10中的鄰接的2個所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環較佳為具有取代基。尤其，當R2與R3相互鍵結而形成芳香族烴環、R7與R8相互鍵結而形成芳香族烴環時，較佳為任一個芳香族烴環具有取代基。藉由具有取代基，可提高對於溶劑的溶解性，並且可提高分子於薄膜中的排列秩序。藉此，可提昇可應用於有機薄膜電晶體的有機薄膜的製造效率，而抑制製造成本。另外，以載子移動率為首的載子傳輸特性或薄膜的化學穩定性、物理穩定性亦提昇。
作為由R1~R10中的鄰接的2個所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環所具有的取代基，可列舉R1~R10可採用的取代基(包含由上述通式(W)所表示的取代基)，較佳為由上述通式(W)所表示的取代基。
於本發明中，就使溶解性及載子移動率並存的觀點而言，較佳為於上述通式(1)中，上述R2、R3、R8及R9中的至少1個為由上述通式(W)所表示的取代基。進而，就使溶解性及載子移動率並存的觀點而言，更佳為R2或R3的任一個、及R8或R9的任一個的2個位置被取代。
另一方面，當於上述通式(1)中，上述R2、R3、R8及R9中 的至少1個並非由上述通式(W)所表示的取代基時，就提高載子移動率的觀點而言，較佳為由上述R2、R3、R8及R9中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環，且該芳香族烴環具有由上述通式(W)所表示的取代基。
可認為上述位置作為上述通式(1)中的取代位置較佳的原因在於：化合物的化學穩定性優異，就HOMO能階、分子於膜中的堆積的觀點而言亦合適。尤其，於上述通式(1)中，將R2或R3的任一個、及R8或R9的任一個的2個位置作為取代基，藉此可獲得高載子濃度。
於本發明中，就提高溶解度，並提高載子移動率的觀點而言，較佳為由上述通式(1)所表示的化合物為由下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物。
(通式(2-1)中，R1、R3~R8及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。La及Lb分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Ra及Rb分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀 烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)
(通式(2-2)中，R1、R2、R4~R7、R9及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。Lc及Ld分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Rc及Rd分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)
上述通式(2-1)中，R1、R3~R8及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。R1、R3~R8及R10所表示的取代基的較佳的範圍與上述通式(1)中，R1~R10所表示的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的較佳的範圍相同。較佳為於上述通式(2-1)中，不由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
上述通式(2-1)中，La及Lb分別獨立地表示單鍵或二價的連 結基。La及Lb的較佳的範圍與上述通式(W)中的L的較佳的範圍相同。另外，La及Lb較佳為彼此相同。
上述通式(2-1)中，Ra及Rb分別獨立地表示碳數為2以上的經取代或未經取代的烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基。Ra及Rb的較佳的範圍與上述通式(W)中的R的較佳的範圍相同。另外，Ra及Rb較佳為彼此相同。
上述通式(2-2)中，R1、R2、R4~R7、R9及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。R1、R2、R4~R7、R9及R10所表示的取代基的較佳的範圍與上述通式(1)中，R1~R10所表示的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的較佳的範圍相同。較佳為於上述通式(2-2)中，不由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
上述通式(2-2)中，Lc及Ld分別獨立地表示單鍵或二價的連結基。Lc及Ld的較佳的範圍與上述通式(W)中的L的較佳的範圍相同。另外，Lc及Ld較佳為彼此相同。
上述通式(2-2)中，Rc及Rd分別獨立地表示碳數為2以上的經取代或未經取代的烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基。Rc及Rd的較佳的範圍與上述通式(W)中的R的較佳的範圍相同。另外， Rc及Rd較佳為彼此相同。
上述通式(2-1)或通式(2-2)中，較佳為Ra、Rb、Rc及Rd均為經取代或未經取代的碳數為2以上的烷基，更佳為碳數為6~12的直鏈烷基。
上述通式(2-1)或通式(2-2)中，較佳為La、Lb、Lc及Ld為單鍵、由上述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基、或2個以上的由上述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的二價的連結基，更佳為La、Lb、Lc及Ld均為單鍵。
於本發明中，就提高載子移動率的觀點而言，較佳為由上述通式(1)所表示的化合物為由下述通式(3)所表示的化合物。
{通式(3)中，R11~R22分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R11~R22中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R11~R22中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有 至少1個由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
上述通式(3)中，R11~R22分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R11~R22中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R11~R22中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由上述通式(W)所表示的取代基。
上述通式(3)中，R11~R22所表示的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的較佳的範圍與上述通式(1)中，R1~R10所表示的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的較佳的範圍相同。
於由上述通式(3)所表示的化合物中，R11~R22中的由上述通式(W)所表示的取代基的個數較佳為1~4，更佳為1~2，特佳為2。
就溶解性的觀點而言，較佳為不由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。另一方面，就提高載 子移動率的觀點而言，較佳為由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
於藉由上述通式(3)的R11~R22中的鄰接的任意2個相互鍵結來形成經取代或未經取代的芳香族烴環的情況下，具體而言，藉由R11與R12相互鍵結的情況、R12與R13相互鍵結的情況、R13與R14相互鍵結的情況、R14與R15相互鍵結的情況、R15與R16相互鍵結的情況、R16與R17相互鍵結的情況、R17與R18相互鍵結的情況、R18與R19相互鍵結的情況、R19與R20相互鍵結的情況、R20與R21相互鍵結的情況、R21與R22相互鍵結的情況的至少1種情況，而形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
其中，較佳為藉由R13與R14相互鍵結的情況、R20與R21相互鍵結的情況來形成經取代或未經取代的芳香族烴環，更佳為藉由R20與R21相互鍵結的情況來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。藉由將經取代或未經取代的芳香族烴環形成於該些位置上，而使π共軛系適當地擴張，就HOMO能階、陽離子的再配置能量、結晶結構等的觀點而言變得有利，可獲得載子傳輸特性得到提昇的有機薄膜。
於藉由R11~R22中的鄰接的2個來形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的情況下，所形成的數量較佳為0~3，就提高載子移動率的觀點而言，更佳為0或1。
由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環時所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的較佳的 範圍、與由上述通式(1)中的R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環時所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的較佳的範圍相同。
由R11~R22中的鄰接的2個所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環較佳為具有取代基。尤其，當R13與R14相互鍵結而形成芳香族烴環時、或當R20與R21相互鍵結而形成芳香族烴環時，較佳為該芳香族烴環具有取代基。藉由具有取代基，可提高對於溶劑的溶解性，並且可提高分子於薄膜中的排列秩序。藉此，可提昇可應用於有機薄膜電晶體的有機薄膜的製造效率，而抑制製造成本。另外，以載子移動率為首的載子傳輸特性或薄膜的化學穩定性、物理穩定性亦提昇。
作為由R11~R22中的鄰接的2個所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環所具有的取代基，可列舉R1~R10可採用的取代基(包含由上述通式(W)所表示的取代基)，較佳為由上述通式(W)所表示的取代基。
於本發明中，就使溶解性及載子移動率並存的觀點而言，較佳為於上述通式(3)中，上述R13、R14、R20及R21中的至少1個為由上述通式(W)所表示的取代基。進而，就使溶解性及載子移動率並存的觀點而言，更佳為R13或R14的任一個、及R20或R21的任一個的2個位置被取代。
另一方面，當於上述通式(3)中，上述R13、R14、R20及R21中的至少1個並非由上述通式(W)所表示的取代基時，就提高 載子移動率的觀點而言，較佳為由上述R13、R14、R20及R21中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環，且該芳香族烴環具有由上述通式(W)所表示的取代基。
再者，上述通式(3)中的上述通式(W)的較佳的範圍與上述通式(1)中的上述通式(W)的較佳的範圍相同。
於本發明中，就提高載子移動率的觀點而言，較佳為由上述通式(1)所表示的化合物為由下述通式(4)所表示的化合物。
{通式(4)中，R23~R36分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R23~R36中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R23~R36中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環的至少1個具有由下述通式(W)所表示的取代基。
*-L-R 通式(W)
(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L 表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}
上述通式(4)中，R23~R36分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。其中，R23~R36中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R23~R36中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環的至少1個具有由下述通式(W)所表示的取代基。
上述通式(4)中，R23~R36所表示的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的較佳的範圍與上述通式(1)中，R1~R10所表示的由上述通式(W)所表示的取代基以外的其他取代基的較佳的範圍相同。
於由上述通式(4)所表示的化合物中，R23~R36中的由上述通式(W)所表示的取代基的個數較佳為1~4，更佳為1~2，特佳為2。
就溶解性的觀點而言，較佳為不由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
於藉由上述通式(4)的R23~R36中的鄰接的任意2個相互鍵結來形成經取代或未經取代的芳香族烴環的情況下，具體而言，藉由R23與R24相互鍵結的情況、R24與R25相互鍵結的情況、R25與R26相互鍵結的情況、R26與R27相互鍵結的情況、R27與R28相互鍵結的情況、R28與R29相互鍵結的情況、R29與R30相互鍵結 的情況、R30與R31相互鍵結的情況、R31與R32相互鍵結的情況、R32與R33相互鍵結的情況、R33與R34相互鍵結的情況、R34與R35相互鍵結的情況、R35與R36相互鍵結的情況的至少1種情況，而形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
其中，較佳為藉由R25與R26相互鍵結的情況、R33與R34相互鍵結的情況來形成經取代或未經取代的芳香族烴環。
於藉由R23~R36中的鄰接的2個來形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的情況下，所形成的數量較佳為0~2，就溶解性的觀點而言，更佳為0。
由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環時所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的較佳的範圍、與由上述通式(1)中的R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環時所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環的較佳的範圍相同。
由R23~R36中的鄰接的2個所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環較佳為具有取代基。尤其，當R25與R26相互鍵結而形成芳香族烴環時、或當R33與R34相互鍵結而形成芳香族烴環時，較佳為該芳香族烴環具有取代基。藉由具有取代基，可提高對於溶劑的溶解性，並且可提高分子於薄膜中的排列秩序。藉此，可提昇可應用於有機薄膜電晶體的有機薄膜的製造效率，而抑制製造成本。另外，以載子移動率為首的載子傳輸特性或薄膜的化學穩定性、物理穩定性亦提昇。
作為由R23~R36中的鄰接的2個所形成的經取代或未經取代的芳香族烴環所具有的取代基，可列舉R1~R10可採用的取代基(包含由上述通式(W)所表示的取代基)，較佳為由上述通式(W)所表示的取代基。
於本發明中，就使溶解性及載子移動率並存的觀點而言，較佳為於上述通式(4)中，上述R25、R26、R33及R34中的至少1個為由上述通式(W)所表示的取代基。進而，就使溶解性及載子移動率並存的觀點而言，更佳為R25或R26的任一個、及R33或R34的任一個的2個位置被取代。
另一方面，當於上述通式(4)中，上述R25、R26、R33及R34中的至少1個並非由上述通式(W)所表示的取代基時，就提高載子移動率的觀點而言，較佳為由上述R25、R26、R33及R34中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環，且該芳香族烴環具有由上述通式(W)所表示的取代基。
再者，上述通式(4)中的上述通式(W)的較佳的範圍與上述通式(1)中的上述通式(W)的較佳的範圍相同。
以下表示由上述通式(1)所表示的化合物的具體例，但可用於本發明的由通式(1)所表示的化合物不應由該些具體例限定地進行解釋。
由上述通式(1)所表示的化合物的分子量較佳為3000以下，更佳為2000以下，進而更佳為1000以下，特佳為850以下。藉由將分子量設為上述上限值以下，而可提高對於溶劑的溶解性，故較佳。
另一方面，就薄膜的膜質穩定性的觀點而言，分子量較佳為400以上，更佳為450以上，進而更佳為500以上。
由上述通式(1)所表示的化合物可藉由將公知的反應加以組合來合成。例如，可參考WO2009/148015等來合成。
於本發明的苯并雙苯并呋喃環形成反應中，可使用任何反應條件。作為反應溶劑，可使用任何溶劑。另外，為了促進環形成反應，較佳為使用酸或鹼，特佳為使用鹼。最佳的反應條件根據 作為目標的苯并雙苯并呋喃衍生物的結構而不同，可參考上述文獻中所記載的具體的反應條件來設定。
可將公知的反應加以組合來合成具有各種取代基的合成中間物。另外，各取代基可於任一中間物的階段導入。於合成中間物後，較佳為利用管柱層析法、再結晶等來進行精製，然後藉由昇華精製來進行精製。藉由昇華精製，不僅可分離有機雜質，而且可有效地去除無機鹽或殘留溶劑等。
<有機薄膜電晶體的構造>
本發明的有機薄膜電晶體具有含有由上述通式(1)所表示的化合物的半導體活性層。
除上述半導體活性層以外，本發明的有機薄膜電晶體可進而含有其他層。
本發明的有機薄膜電晶體較佳為用作有機場效電晶體(Field Effect Transistor，FET)，更佳為用作閘極-通道(channel)間經絕緣的絕緣閘極型FET。
以下，使用圖式對本發明的有機薄膜電晶體的較佳的構造的形態進行詳細說明，但本發明並不限定於該些形態。
(積層構造)
有機場效電晶體的積層構造並無特別限制，可設為公知的各種構造的有機場效電晶體。
作為本發明的有機薄膜電晶體的構造的一例，可列舉於最下層的基板的上表面依次配置有電極、絕緣體層、半導體活性層(有 機半導體層)、2個電極的構造(底部閘極．頂部接觸型)。於該構造中，最下層的基板的上表面的電極設置於基板的一部分上，絕緣體層以藉由電極以外的部分來與基板接觸的方式配置。另外，設置於半導體活性層的上表面的2個電極相互隔離來配置。
將底部閘極．頂部接觸型元件的構成示於圖1。圖1是表示本發明的有機薄膜電晶體的一例的構造的剖面的概略圖。圖1的有機薄膜電晶體於最下層配置有基板11，於基板11的上表面的一部分上設置有電極12，進而以覆蓋該電極12、且藉由電極12以外的部分來與基板11接觸的方式設置有絕緣體層13。進而，於絕緣體層13的上表面設置有半導體活性層14，且將2個電極15a與15b隔離而配置於半導體活性層14的上表面的一部分上。
圖1所示的有機薄膜電晶體中，電極12為閘極，電極15a與電極15b分別為汲極或源極。另外，圖1所示的有機薄膜電晶體是作為汲極-源極間的電流通路的通道與閘極之間經絕緣的絕緣閘極型FET。
作為本發明的有機薄膜電晶體的構造的一例，可列舉底部閘極．底部接觸型元件。
將底部閘極．底部接觸型元件的構成示於圖2。圖2是表示本發明的實施例中作為FET特性測定用基板所製造的有機薄膜電晶體的構造的剖面的概略圖。圖2的有機薄膜電晶體於最下層配置有基板31，於基板31的上表面的一部分上設置有電極32，進而以覆蓋該電極32、且藉由電極32以外的部分來與基板31接觸的 方式設置有絕緣體層33。進而，於絕緣體層33的上表面設置有半導體活性層34，電極34a與電極34b位於半導體活性層35的下部。
圖2所示的有機薄膜電晶體中，電極32為閘極，電極34a與電極34b分別為汲極或源極。另外，圖2所示的有機薄膜電晶體是作為汲極-源極間的電流通路的通道與閘極之間經絕緣的絕緣閘極型FET。
此外，作為本發明的有機薄膜電晶體的構造，亦可較佳地使用絕緣體、閘電極位於有機半導體層的上部的頂部閘極．頂部接觸型元件、或頂部閘極．底部接觸型元件。
(厚度)
當必須使本發明的有機薄膜電晶體變成更薄的電晶體時，例如較佳為將電晶體整體的厚度設為0.1μm~0.5μm。
(密封)
為了將有機薄膜電晶體元件與大氣或水分隔離，而提高有機薄膜電晶體元件的保存性，可利用金屬的密封罐或玻璃、氮化矽等無機材料，聚對二甲苯(parylene)等高分子材料，或低分子材料等將整個有機薄膜電晶體元件密封。
以下，對本發明的有機薄膜電晶體的各層的較佳的形態進行說明，但本發明並不限定於該些形態。
<基板>
(材料)
本發明的有機薄膜電晶體較佳為包含基板。
上述基板的材料並無特別限制，可使用公知的材料，例如可列舉聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)等的聚酯膜，環烯烴聚合物膜，聚碳酸酯膜，三乙醯纖維素(Triacetyl Cellulose，TAC)膜，聚醯亞胺膜，以及將該些聚合物膜貼合於極薄玻璃上而成者，陶瓷，矽，石英，玻璃等，較佳為矽。
<電極>
(材料)
本發明的有機薄膜電晶體較佳為包含電極。
作為上述電極的構成材料，只要是例如Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni或Nd等金屬材料或該些的合金材料，或者碳材料、導電性高分子等已知的導電性材料，則可無特別限制地使用。
(厚度)
電極的厚度並無特別限制，但較佳為設為10nm~50nm。
閘極寬度(或通道寬度)W與閘極長度(或通道長度)L並無特別限制，但兩者的比W/L較佳為10以上，更佳為20以上。
<絕緣層>
(材料)
構成絕緣層的材料只要可獲得所需的絕緣效果，則並無特別限制，例如可列舉：二氧化矽，氮化矽，聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)、非晶含氟聚合物氟樹脂 (CYTOP)等氟聚合物系絕緣材料，聚酯絕緣材料，聚碳酸酯絕緣材料，丙烯酸聚合物系絕緣材料，環氧樹脂系絕緣材料，聚醯亞胺絕緣材料，聚乙烯基苯酚樹脂系絕緣材料，聚對二甲苯(poly-p-xylylene)樹脂系絕緣材料等。
亦可對絕緣層的上表面進行表面處理，例如，可較佳地使用藉由六甲基二矽氮烷(Hexamethyldisilazane，HMDS)或十八基三氯矽烷(Octadecyltrichlorosilane，OTS)的塗佈來對二氧化矽表面進行了表面處理的絕緣層。
(厚度)
絕緣層的厚度並無特別限制，但當要求薄膜化時，較佳為將厚度設為10nm~400nm，更佳為設為20nm~200nm，特佳為設為50nm~200nm。
<半導體活性層>
(材料)
本發明的有機薄膜電晶體的特徵在於上述半導體活性層含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物。
上述半導體活性層可為包含本發明的化合物的層，亦可為除本發明的化合物以外進而含有後述的聚合物黏合劑的層。另外，亦可含有成膜時的殘留溶劑。
上述半導體活性層中的上述聚合物黏合劑的含量並無特別限制，但較佳為於0質量%~95質量%的範圍內使用，更佳為於10質量%~90質量%的範圍內使用，進而更佳為於20質量%~80質 量%的範圍內使用，特佳為於30質量%~70質量%的範圍內使用。
(厚度)
半導體活性層的厚度並無特別限制，但當要求薄膜化時，較佳為將厚度設為10nm~400nm，更佳為設為10nm~200nm，特佳為設為10nm~100nm。
[非發光性有機半導體元件用有機半導體材料]
本發明亦有關於一種含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物的非發光性有機半導體元件用有機半導體材料。
(非發光性有機半導體元件)
再者，於本說明書中，所謂「非發光性有機半導體元件」，是指不以發光為目的之元件。較佳為將非發光性有機半導體元件設為使用具有薄膜的層構造的電子學要素的非發光性有機半導體元件。非發光性有機半導體元件包含有機薄膜電晶體、有機光電轉換元件(光感測器用途的固體攝影元件、能量轉換用途的太陽電池等)、氣體感測器、有機整流元件、有機反相器、資訊記錄元件等。有機光電轉換元件可用於光感測器用途(固體攝影元件)、能量轉換用途(太陽電池)的任一者。較佳為有機光電轉換元件、有機薄膜電晶體，更佳為有機薄膜電晶體。即，如上所述，本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體材料較佳為有機薄膜電晶體用材料。
(有機半導體材料)
於本說明書中，所謂「有機半導體材料」，是指顯示出半導體的特性的有機材料。與包含無機材料的半導體同樣地，有將電洞作為載子進行傳導的p型(電洞傳輸性)有機半導體、及將電子作為載子進行傳導的n型(電子傳輸性)有機半導體。
本發明的化合物可用作p型有機半導體材料、n型的有機半導體材料的任一者，但更佳為用作p型。有機半導體中的載子的流動容易性由載子移動率μ表示。較佳為載子移動率μ高，較佳為5×10-4cm2/Vs以上，更佳為1×10-3cm2/Vs以上，特佳為5×10-3cm2/Vs以上，進而特佳為10-2cm2/Vs以上。載子移動率μ可藉由製作場效電晶體(FET)元件時的特性或飛行時間測定(Time of Flight，TOF)法來求出。
[非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜]
(材料)
本發明亦有關於一種含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜。
本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜為含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物，且不含聚合物黏合劑的形態亦較佳。
另外，本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜亦可含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物與聚合物黏合劑。
作為上述聚合物黏合劑，可列舉：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚胺基甲酸酯、聚矽氧烷、聚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、纖維素、聚乙烯、聚丙烯等絕緣性聚合物、及該些的共聚物，聚乙烯咔唑、聚矽烷等導光性聚合物，聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚對苯乙炔等導電性聚合物，半導體聚合物。
上述聚合物黏合劑可單獨使用、或併用多種。
另外，可將有機半導體材料與上述聚合物黏合劑均勻地混合，亦可使一部分或全部進行相分離，但就電荷移動率的觀點而言，於膜中有機半導體與黏合劑在膜厚方向上進行了相分離的構造因黏合劑不妨礙有機半導體的電荷移動而最佳。
若考慮薄膜的機械強度，則較佳為玻璃轉移溫度高的聚合物黏合劑，若考慮電荷移動率，則較佳為不含極性基的結構的聚合物黏合劑或導光性聚合物、導電性聚合物。
聚合物黏合劑的使用量並無特別限制，於本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜中，較佳為於0質量%~95質量%的範圍內使用，更佳為於10質量%~90質量%的範圍內使用，進而更佳為於20質量%~80質量%的範圍內使用，特佳為於30質量%~70質量%的範圍內使用。
進而，於本發明中，藉由化合物採用上述結構，而可獲得膜質良好的有機薄膜。具體而言，本發明中所獲得的化合物因結晶性良好，故可獲得足夠的膜厚，所獲得的本發明的非發光性 有機半導體元件用有機半導體薄膜變成優質的薄膜。
(成膜方法)
使本發明的化合物於基板上成膜的方法可為任何方法。
成膜時，可對基板進行加熱或冷卻，藉由使基板的溫度變化，而可控制膜質或膜中的分子的堆積。基板的溫度並無特別限制，但較佳為0℃~200℃之間。
當使本發明的化合物於基板上成膜時，可藉由真空製程或溶液製程來成膜，兩者均較佳。
作為利用真空製程的成膜的具體例，可列舉真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍法、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy，MBE)法等物理氣相沈積法，或電漿聚合等化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法，特佳為使用真空蒸鍍法。
所謂利用溶液製程的成膜，此處是指溶解於可使有機化合物溶解的溶劑中，並使用該溶液來成膜的方法。具體而言，可使用澆鑄法、浸塗法、模塗佈機法、輥塗佈機法、棒式塗佈機法、旋塗法等塗佈法，噴墨法、網版印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、微接觸印刷法等各種印刷法，蘭慕爾-布羅吉(Langmuir-Blodgett，LB)法等通常的方法，特佳為使用澆鑄法、旋塗法、噴墨法、凹版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、微接觸印刷法。
本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜較佳為藉由溶液塗佈法來製作。另外，當本發明的非發光性有機半導體 元件用有機半導體薄膜含有聚合物黏合劑時，較佳為使形成層的材料與聚合物黏合劑溶解或分散於適當的溶劑中來製成塗佈液，並藉由各種塗佈法來形成。
以下，對可用於利用溶液製程的成膜的本發明的非發光性有機半導體元件用塗佈溶液進行說明。
[非發光性有機半導體元件用塗佈溶液]
本發明亦有關於一種含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物的非發光性有機半導體元件用塗佈溶液。
當利用溶液製程於基板上成膜時，可使形成層的材料溶解或分散於適當的有機溶劑(例如己烷、辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯(mesitylene)、乙基苯、十氫萘、1-甲基萘等烴系溶劑，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑，例如二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、二氯苯、氯甲苯等鹵化烴系溶劑，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等酯系溶劑，例如甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環己醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、乙二醇等醇系溶劑，例如二丁醚、四氫呋喃、二噁烷、大茴香醚等醚系溶劑，例如N，N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、1-甲基-2-吡咯啶酮、1-甲基-2-咪唑啶酮(pyrrolidone)等醯胺．醯亞胺系溶劑，二甲基亞碸等亞碸系溶劑，乙腈等腈系溶劑)及/或水中來製成塗佈液，並藉由各種塗佈法來形成薄膜。溶劑可單獨使用，亦可組合多種來使用。該塗佈液中的由通式(1)所表示的化合物的濃度較佳為設為0.1 質量%~80質量%，更佳為設為0.1質量%~10質量%，藉此可形成任意的厚度的膜。
為了利用溶液製程來成膜，材料必須溶解於上述所列舉的溶劑等中，但僅使材料溶解並不足夠。通常，即便是利用真空製程來成膜的材料，於某種程度上亦可溶解於溶劑中。但是，於溶液製程中，有於使材料溶解在溶劑中並進行塗佈後，溶劑蒸發而形成薄膜的過程，不適合溶液製程成膜的材料多為結晶性高的材料，因此於該過程中不適當地進行結晶化(凝聚)而難以形成良好的薄膜。由通式(1)所表示的化合物於難以產生此種結晶化(凝聚)方面亦優異。
本發明的非發光性有機半導體元件用塗佈溶液為含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物，且不含聚合物黏合劑的形態亦較佳。
另外，本發明的非發光性有機半導體元件用塗佈溶液亦可含有由上述通式(1)所表示的化合物，即本發明的化合物與聚合物黏合劑。於此情況下，可使形成層的材料與聚合物黏合劑溶解或分散於上述適當的溶劑中來製成塗佈液，並藉由各種塗佈法來形成薄膜。作為聚合物黏合劑，可自上述聚合物黏合劑中選擇。
[實施例]
以下列舉實施例與比較例來更具體地說明本發明的特徵。以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等只要不脫離本發明的主旨，則可適宜變更。因此，本發 明的範圍不應由以下所示的具體例限定地進行解釋。
<合成例>
依據WO2009/148015來合成化合物1~化合物20。
以下表示化合物1~化合物20的結構。
以下表示用於比較元件的半導體活性層(有機半導體層)的比較化合物1~比較化合物10的結構。
比較化合物1是如下的化合物：於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.1而記載有合成實施例25，且於該文獻的實施例25、實施例39及實施例43中揭示有用作有機電場發光元件的發光層的主體化合物的例子。
比較化合物2是如下的化合物：於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.100而記載有合成實施例5，且於該文獻的實施例5中揭示有用作有機電場發光元件的發光層的主體化合物的例子。
比較化合物3是如下的化合物：於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.103而記載有合成實施例6，且於該文獻的實施例6及實施例40中揭示有用作有機電場發光元件的發光層的主體化合物的例子。
比較化合物4是於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.286而記載有結構式的化合物。
比較化合物5是如下的化合物：於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.294而記載有合成實施例38，且於該文獻的實施例33中揭示有用作有機電場發光元件的發光層的主體化合物的例子。
比較化合物6是於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.161而記載有結構式的化合物。
比較化合物7是於國際公開WO2009/148015號中作為化合物No.160而記載有結構式的化合物。
比較化合物8是於US2008/0220285號中作為(65)而記載有結構式的化合物。
比較化合物9是如下的化合物：於US2011/0266528 A1號中作為化合物3而記載有合成實施例A3及核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)資料，且於比較例B1中用作有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)的發光層的主體材料。
比較化合物10是如下的化合物：於US2011/0266528 A1號中作為化合物11而記載有作為第一實施例的合成例及NMR資料，且於實施例B1中用作OLED的發光層的主體材料。
<元件製作．評價>
用於元件製作的材料均進行昇華精製，且藉由高速液相層析法(東曹(Tosoh)TSKgel ODS-100Z)而確認純度(254nm的吸收強度面積比)為99.5%以上。
[實施例1]
<僅利用化合物來形成半導體活性層(有機半導體層)>
將使本發明的化合物或比較化合物(各1mg)與1,2-二氯苯(1mL)混合，並加熱至100℃而成者作為非發光性有機半導體元件用塗佈溶液。於氮氣環境下，將該塗佈溶液澆鑄於加熱至100℃的FET特性測定用基板上，藉此形成非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，而獲得FET特性測定用的實施例1的有機薄膜電晶體元件。作為FET特性測定用基板，使用具備配置成梳型的鉻/金(閘極寬度W=100000μm，閘極長度L=100μm)作為源電極及汲電極，且具備SiO2(膜厚為200nm)作為絕緣膜的底部接觸構造的矽基板(圖2中表示構造的概略圖)
使用連接有半自動探針台(Vector Semiconductor製造，AX-2000)的半導體參數分析儀(安捷倫(Agilent)製造，4156C)，於常壓．氮氣環境下，以載子移動率、反覆驅動後的臨限電壓變化的觀點來評價實施例1的有機薄膜電晶體元件的FET特性。
將所獲得的結果示於下述表1。
(a)載子移動率
對各有機薄膜電晶體元件(FET元件)的源電極-汲電極間施加-100V的電壓，使閘極電壓於20V~-100V的範圍內變化，並利用表示汲極電流Id的式Id=(W/2L)μCi(Vg-Vth)2(式中，L為閘極長度，W為閘極寬度，Ci為絕緣層的每單位面積的容量，Vg為閘極電壓，Vth為臨限電壓)來算出載子移動率μ。再者，關 於載子移動率低於1×10-5cm2/Vs者，由於特性過低，因此未進行其後的(b)反覆驅動後的臨限電壓變化的評價。
(b)反覆驅動後的臨限電壓變化
對各有機薄膜電晶體元件(FET元件)的源電極-汲電極間施加-100V的電壓，於閘極電壓為+20V~-100V的範圍內反覆進行100次與(a)相同的測定，並藉由以下的3個階段來評價反覆驅動前的臨限電壓V前與反覆驅動後的臨限電壓V後的差(|V後-V前|)。該值越小，元件的反覆驅動穩定性越高，而較佳。
○：|V後-V前|≦5V
△：5V<|V後-V前|≦10V
×：|V後-V前|>10V
根據上述表1，可知使用本發明的化合物的有機薄膜電晶體元件的載子移動率高、反覆驅動後的臨限電壓變化小。因此，可知本發明的化合物可較佳地用作非發光性有機半導體元件用有機半導體材料。
另一方面，使用比較化合物1~比較化合物5及比較化合物8~比較化合物10的有機薄膜電晶體元件的載子移動率低。使用比 較化合物6及比較化合物7的有機薄膜電晶體元件的反覆驅動後的臨限電壓變化大。
[實施例2]
<將化合物與黏合劑一同使用來形成半導體活性層(有機半導體層)>
將使本發明的化合物或比較化合物(各0.5mg)、PaMS(聚(α-甲基苯乙烯)，艾爾迪希(Aldrich)製造)0.5mg、1,2-二氯苯(1mL)混合，並加熱至100℃而成者用作塗佈溶液，除此以外，以與實施例1相同的方式製作FET特性測定用的有機薄膜電晶體元件，並進行與實施例1相同的評價。
將所獲得的結果示於下述表2。
根據上述表2，可知將本發明的化合物與黏合劑一同使 用來形成半導體活性層的有機薄膜電晶體元件的載子移動率高、反覆驅動後的臨限電壓變化小。因此，可知本發明的化合物可較佳地用作非發光性有機半導體元件用有機半導體材料。
另一方面，將比較化合物6~比較化合物8及比較化合物10與黏合劑一同使用來形成半導體活性層的有機薄膜電晶體元件的載子移動率低。將比較化合物3與黏合劑一同使用來形成半導體活性層的有機薄膜電晶體元件的反覆驅動後的臨限電壓變化大。
進而，對實施例2中所獲得的各有機薄膜電晶體元件進行肉眼觀察及光學顯微鏡觀察的結果，可知使用PaMS作為黏合劑的薄膜的膜的平滑性．均勻性均非常高。
根據以上所述，可知於比較元件中，當以黏合劑與比較化合物的複合系來形成半導體活性層時，載子移動率變得非常低，相對於此，於本發明的有機薄膜電晶體元件中，即便於將本發明的化合物與黏合劑一同使用來形成半導體活性層的情況下，亦可獲得顯示出良好的載子移動率、反覆驅動後的臨限電壓變化小、膜的平滑性．均勻性非常高的元件。
11‧‧‧基板
12‧‧‧電極
13‧‧‧絕緣體層
14‧‧‧半導體活性層(有機物層、有機半導體層)
15a、15b‧‧‧電極

Claims (21)

  1. 一種有機薄膜電晶體，其特徵在於：於半導體活性層中包含由下述通式(1)所表示的化合物， {通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基，*-L-R 通式(W)(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的有機薄膜電晶體，其中上述R2、R3、R8及R9中的至少1個為由上述通式(W)所表示的取代 基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的有機薄膜電晶體，其中上述L為單鍵、由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基、或2個以上的由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的二價的連結基， (通式(L-1)~通式(L-12)中，波狀線部分表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位置，*表示與上述通式(W)的R的鍵結位置；通式(L-1)中的n表示1以上的整數；通式(L-10)中的m表示4，通式(L-11)及通式(L-12)中的m表示2；通式(L-2)、通式(L-10)、通式(L-11)及通式(L-12)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的有機薄膜電晶體，其中由上述通式(1)所表示的化合物為由下述通式(2-1)或通式(2-2) 所表示的化合物， (通式(2-1)中，R1、R3~R8及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；La及Lb分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Ra及Rb分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基) (通式(2-2)中，R1、R2、R4~R7、R9及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；Lc及Ld分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Rc及Rd分別獨立地表示經取代或未經 取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的有機薄膜電晶體，其中上述通式(2-1)或通式(2-2)中，Ra、Rb、Rc及Rd均為經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的有機薄膜電晶體，其中上述通式(2-1)或通式(2-2)中，Ra、Rb、Rc及Rd均為經取代或未經取代的碳數為6~12的直鏈烷基。
  7. 如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的有機薄膜電晶體，其中上述通式(2-1)或通式(2-2)中，La、Lb、Lc及Ld為單鍵、由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基、或2個以上的由下述通式(L-1)~通式(L-12)的任一者所表示的二價的連結基鍵結而成的二價的連結基， (通式(L-1)~通式(L-12)中，波狀線部分表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位置，*表示與上述通式(W)的R的鍵結位置；通式(L-1)中的n表示1以上的整數；通式(L-10)中的m表示4，通式(L-11)及通式(L-12)中的m表示2；通式(L-2)、通式(L-10)、通式(L-11)及通式(L-12)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基)。
  8. 如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的有機薄膜電晶體，其中上述通式(2-1)或通式(2-2)中，La、Lb、Lc及Ld均為單鍵。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的有機薄膜電晶體，其中由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(3)表示， {通式(3)中，R11~R22分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；其中，R11~R22中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R11~R22中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基， *-L-R 通式(W)(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的有機薄膜電晶體，其中由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(4)表示， {通式(4)中，R23~R36分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；其中，R23~R36中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R23~R36中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環的至少1個具有由下述通式(W)所表示的取代基，*-L-R 通式(W)(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L 表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}。
  11. 一種化合物，其特徵在於：由下述通式(1)表示， {通式(1)中，R1~R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1~R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；其中，R1~R10中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R1~R10中的鄰接的2個所形成的芳香族烴環具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基，*-L-R 通式(W)(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的化合物，其中由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(2-1)或通式(2-2)表示， (通式(2-1)中，R1、R3~R8及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R3~R8中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；La及Lb分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Ra及Rb分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基) (通式(2-2)中，R1、R2、R4~R7、R9及R10分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R1、R2、R4~R7、R9及R10中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；Lc及Ld分別獨立地表示單鍵或二價的連結基，Rc及Rd分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2 以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的化合物，其中由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(3)表示， {通式(3)中，R11~R22分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R11~R22中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；其中，R11~R22中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R11~R22中的鄰接的2個所形成的芳基具有至少1個由下述通式(W)所表示的取代基，*-L-R 通式(W)(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的化合物，其中由上述通式(1)所表示的化合物由下述通式(4)表示，通式(4) {通式(4)中，R23~R36分別獨立地表示氫原子或取代基，可由R23~R36中的鄰接的2個來形成經取代或未經取代的芳香族烴環；其中，R23~R36中的至少1個為由下述通式(W)所表示的取代基、或者由R23~R36中的鄰接的2個所形成的芳基的至少1個具有由下述通式(W)所表示的取代基，*-L-R 通式(W)(通式(W)中，*表示與苯并雙苯并呋喃骨架的鍵結位，L表示單鍵或二價的連結基，R表示經取代或未經取代的碳數為2以上的非環狀烷基、伸乙氧基單元的重複數為2以上的低聚伸乙氧基、或矽原子數為2以上的低聚矽氧烷基)}。
  15. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體材料，其特徵在於：包括如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
  16. 一種有機薄膜電晶體用材料，其特徵在於：包括如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
  17. 一種非發光性有機半導體元件用塗佈溶液，其特徵在於：包括如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
  18. 一種非發光性有機半導體元件用塗佈溶液，其特徵在於：包括如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物、及聚合物黏合劑。
  19. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，其特徵在於：包括如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物。
  20. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，其特徵在於：包括如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的由上述通式(1)所表示的化合物、及聚合物黏合劑。
  21. 如申請專利範圍第19項或第20項所述的非發光性有機半導體元件用有機半導體薄膜，其藉由溶液塗佈法來製作。
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