TW201529579A - 有機電晶體、雜稠環化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗布溶液、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜及非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法 - Google Patents

有機電晶體、雜稠環化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗布溶液、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜及非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種載子移動率高的有機薄膜電晶體。一種於半導體活性層中含有下述式所表示的化合物的有機電晶體(X1~X4為NR100、O原子或S原子；R100為氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基；R1~R6表示氫原子或取代基，且R1~R6中 至少一個為-L-R所表示的取代基；L為特定結構的2價連結基；R為碳數5~19的烷基)、化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗布溶液、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法。 □

Description

有機電晶體、化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗布溶液、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜及非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法
本發明是有關於一種有機電晶體、化合物、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗布溶液、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜及非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法。詳細而言，本發明是有關於一種具有在苯環上縮環有4個雜5員 環的骨架結構的化合物、有機電晶體、非發光性有機半導體元件用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體元件用塗布溶液、非發光性有機半導體元件用有機半導體膜及非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法。
使用了有機半導體材料的元件與現有的使用了矽等無機半導體材料的元件相比，因能預計到具有各種優越性而受到高度關注。使用了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太陽電池或固體攝像裝置等光電轉換裝置、或非發光性(本說明書中，所謂「非發光性」是指當於室溫、大氣壓下，以0.1mW/cm2的電流密度使電流流經元件時，發光效率為1lm/W以下；若言及非發光性有機半導體元件，則是指除有機電場發光裝置等的發光性有機半導體元件之外的有機半導體元件)的有機電晶體(有時亦稱為有機薄膜電晶體)。與使用了無機半導體材料的元件相比，使用了有機半導體材料的元件具有能夠以低溫、低成本製作大面積的裝置的可能性。另外，可藉由使分子結構變化而容易地使材料特性變化，因此材料富於變化，可達成利用無機半導體材料所無法獲得般的功能或裝置。
例如，於專利文獻1中揭示了一種含有如下化合物而成的有機電晶體：所述化合物於苯環上縮環有2個經取代或未經取代的噻吩并噻吩環。且記載了：若使用該化合物，則可製成電子移動率高、電流的開/關比(ON/OFF ratio)大、保存穩定性優異 的有機電晶體。
於專利文獻2中揭示了一種含有二噻吩并[2,3-d：2',3'-d']苯并[1-2-d：4,5-b']二噻吩而成的有機電晶體。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-054810號公報
[專利文獻2]國際公開WO2010/000670號公報
本發明者等人對使用了專利文獻1或專利文獻2中記載的化合物的有機電晶體進行了研究，結果得知：噻吩并噻吩環以不同的朝向縮環於苯環的左右的化合物的載子移動率低。而且得知：專利文獻1所揭示的噻吩并噻吩環以相同的朝向縮環於苯環的左右的化合物的載子移動率亦低。
因此，本發明者等人為了解決如上所述的現有技術的課題而展開了研究。
本發明所欲解決的課題在於提供一種載子移動率高的有機電晶體。
為了解決所述課題而進行了銳意研究，結果發現：於具有在苯環上縮環有4個雜5員環的骨架(以下亦稱為雜稠環骨架)結構的化合物中，使含有特定範圍的碳數的烷基的取代基進行取 代，藉此當用於有機電晶體的半導體活性層時，載子移動率變高，從而完成了本發明。
作為用以解決所述課題的具體手段的本發明具有以下構成。
[1]一種有機電晶體，其於半導體活性層中含有下述通式(1)所表示的化合物：
通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R6中至少一個為下述通式(W)所表示的取代基；-L-R 通式(W)
通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2 價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通 式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
[2]如[1]所述的有機電晶體較佳為，通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物：
通式(2-1)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1~R3、R4A及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3、R4A及R5不為-La-Ra所表示的基，Ra表示碳數5~19的烷基，La表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的 2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；
通式(2-2)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1、R2、R3C及R4B分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化5]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
[3]如[1]或[2]所述的有機電晶體較佳為，通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-2A)所表示的化合物：
通式(2-2A)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1及R2分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化7]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
[4]如[1]~[3]中任一項所述的有機電晶體較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為通式(L-1)~通式(L-5)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基。
[5]如[1]~[4]中任一項所述的有機電晶體較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為通式(L-1)~通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或者通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意一者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
[6]如[1]~[5]中任一項所述的有機電晶體較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
[7]如[1]~[6]中任一項所述的有機電晶體較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb 及Rc分別獨立地為未經取代的烷基。
[8]如[1]~[7]中任一項所述的有機電晶體較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc的至少一個為分支烷基。
[9]一種化合物，其由下述通式(1)表示：
通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R6中至少一個為下述通式(W)所表示的取代基；-L-R 通式(W)
通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2 價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15) 中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
[10]如[9]所述的化合物較佳為，通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物：
通式(2-1)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1~R3、R4A及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3、R4A及R5不為-La-Ra所表示的基，Ra表示碳數5~19的烷基，La表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2 價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；
通式(2-2)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1、R2、R3C及R4B分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化12]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
[11]如[9]或[10]所述的化合物較佳為，通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-2A)所表示的化合物：
通式(2-2A)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1及R2分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化14]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
[12]如[9]~[11]中任一項所述的化合物較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為通式(L-1)~通式(L-5)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基。
[13]如[9]~[12]中任一項所述的化合物較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為通式(L-1)~通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或者通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意一者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
[14]如[9]~[13]中任一項所述的化合物較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
[15]如[9]~[14]中任一項所述的化合物較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc分 別獨立地為未經取代的烷基。
[16]如[9]~[15]中任一項所述的化合物較佳為，於通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc的至少一個為分支烷基。
[17]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體材料，其含有如[9]~[16]中任一項所述的化合物。
[18]一種有機電晶體用材料，其含有如[9]~[16]中任一項所述的化合物。
[19]一種非發光性有機半導體元件用塗布溶液，其含有如[9]~[16]中任一項所述的化合物。
[20]一種非發光性有機半導體元件用塗布溶液，其含有如[9]~[16]中任一項所述的化合物以及聚合物黏合劑。
[21]如[19]或[20]所述的非發光性有機半導體元件用塗布溶液，其更含有非鹵素系溶劑。
[22]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，其含有如[9]~[16]中任一項所述的化合物。
[23]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，其含有如[9]~[16]中任一項所述的化合物以及聚合物黏合劑。
[24]如[22]或[23]所述的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜較佳為藉由溶液塗布法而製作。
[25]如[22]~[24]中任一項所述的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜較佳為藉由噴墨法塗布如[19]~[21]中任一項所 述的非發光性有機半導體元件用塗布溶液而製作。
[26]一種非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法，其藉由噴墨法塗布如[19]~[21]中任一項所述的非發光性有機半導體元件用塗布溶液而形成非發光性有機半導體元件用有機半導體膜。
根據本發明，可提供一種載子移動率高的有機電晶體。
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
31‧‧‧基板
32‧‧‧電極
33‧‧‧絕緣體層
34a、34b‧‧‧電極
35‧‧‧半導體活性層(有機物層、有機半導體層)
圖1為表示本發明的有機電晶體一例的結構的剖面的概略圖。
圖2為表示在本發明的實施例中，作為場效電晶體(field effect transistor，FET)特性測定用基板而製造的有機電晶體的結構的剖面的概略圖。
以下，對本發明進行詳細說明。以下記載的構成要件的說明有時是基於代表性的實施形態或具體例而進行，但本發明並不限定於所述實施形態。再者，本說明書中使用「~」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，於各通式的說明中未進行特別區分而使用的情況下的氫原子表示亦包含同位素(氚原子等)。另外，構成取代基的原子表示亦包含其同位素。
[有機電晶體]
本發明的有機電晶體於半導體活性層中含有下述通式(1)所表示的化合物。
通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R6中至少一個為下述通式(W)所表示的取代基：-L-R 通式(W)
通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6， 通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
藉由所述構成，本發明的有機電晶體的載子移動率高。
此處，於專利文獻1及專利文獻2中記載了於苯環上縮環有2個經取代或未經取代的噻吩并噻吩環的化合物。其中，就噻吩并噻吩環以不同的朝向縮環於苯環的左右的化合物而言，因分子的對稱性高而溶解性極其低，因此於基板上的結晶化速度快，單晶難以成長而容易成為多晶。結果，結晶間的粒界部分變多，因此無法獲得高的載子移動率。而且，專利文獻1所揭示的噻吩并噻吩環以相同的朝向縮環於苯環的左右的化合物為如下結構，即，短烷基、或經短烷基進一步取代的取代基取代於噻吩并噻吩環以相同的朝向縮環於苯環的左右的母核上的結構，雖並非局限於何種理論，但認為載子移動率低的原因在於：因烷基鏈長為短，故無法取得帶來高載子移動率的結晶結構。
相對於此，通式(1)所表示的化合物具有噻吩并噻吩環以相同的朝向縮環於苯環的左右且平緩的V字骨架結構，從而藉由進一步導入末端的烷基鏈長為適當長度的取代基，結晶系與專利文獻1中記載的化合物不同，結果可取得帶來高載子移動率的結晶結構。
關於通式(1)所表示的化合物，通式(W)所表示的 基的導入會有效提高對通常的有機溶劑的溶解性，且通式(1)所表示的化合物較佳為可兼具迄今為止所難以兼具的高移動率與溶解性。
另外，使用了通式(1)所表示的化合物的本發明的有機電晶體較佳為重複驅動後的臨限電壓變化亦小。為了減小重複驅動後的臨限電壓變化，必須使有機半導體材料的最高佔用分子軌域(highest occupied molecular orbital，HOMO)不會過淺且不會過深，且必需有機半導體材料的化學穩定性(尤其是耐空氣氧化性、氧化還原穩定性)、膜狀態的熱穩定性、空氣或水分難以進入的高膜密度、電荷難以蓄積且缺陷少的膜質等。而且，通式(1)所表示的化合物對成膜時的有機溶劑的溶解性越高，則用於有機電晶體的半導體活性層時越能減小重複驅動後的臨限電壓變化。認為通式(1)所表示的化合物滿足該些條件，故重複驅動後的臨限電壓變化小。即，重複驅動後的臨限電壓變化小的有機電晶體中，半導體活性層具有高的化學穩定性或膜密度等，且能歷經長期而有效地作為電晶體發揮功能。
通式(1)所表示的化合物較佳為：藉由具有噻吩并噻吩環以相同的朝向縮環於苯環的左右且平緩的V字骨架結構，與噻吩并噻吩環以不同的朝向縮環於分子為棒狀的苯環的左右的化合物相比，載子移動率的偏差小。
另外，通式(1)所表示的化合物較佳為：具有噻吩并噻吩環以相同的朝向縮環於苯環的左右且平緩的V字骨架結構， 從而藉由進一步導入末端的烷基鏈長為適當長度的取代基，結晶系與專利文獻1中記載的化合物不同，結果相轉移溫度亦上昇。即，通式(1)所表示的化合物較佳為：當用於有機電晶體時，(載子移動率的)耐熱性亦提高。
以下，對本發明的化合物或本發明的有機電晶體等的較佳態樣進行說明。
<通式(1)所表示的化合物>
本發明的化合物由通式(1)表示。於本發明的有機電晶體中，本發明的化合物含有於後述的半導體活性層中。即，本發明的化合物可用作有機電晶體用材料。
通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R6中至少一個為下述通式(W)所表示的取代基： -L-R 通式(W)
通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化18]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基。
就合成容易性的觀點而言，較佳為X1~X4分別獨立地為O原子或S原子。另一方面，就提高載子移動率的觀點而言，較佳為X1~X4中至少一個為S原子。較佳為X1~X4為相同的連結基。更佳為X1~X4均為S原子。
R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，較佳為氫原子、烷基、烯基、炔基或醯基，更佳為氫原子或烷基，尤佳為碳數1~14的烷基，進而尤佳為碳數1~4的烷基。
於R100表示烷基時，可為直鏈烷基，可為分支烷基，亦可為環狀烷基，但就分子的直線性增強、可提高載子移動率的觀點而言，較佳為直鏈烷基。
通式(1)中，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且至少一個為通式(W)所表示的基。
通式(1)的R1~R6可分別獨立地採用的取代基可列舉：鹵素原子、烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等碳數1~40的烷基，其中包含2,6-二甲基辛基、2-癸基十四烷基、2-己基十二烷基、2-乙基辛基、2-癸基十四烷基、2-丁基癸基、1-辛基壬基、2-乙基辛基、2-辛基十四烷基、2-乙基己基、環烷基、雙環烷基、三環烷基等)、烯基(包含1-戊烯基、環烯基、雙環烯基等)、炔基(包含1-戊炔基、三甲基矽烷基乙炔基、三乙 基矽烷基乙炔基、三異丙基矽烷基乙炔基、2-對丙基苯基乙炔基等)、芳基(包含苯基、萘基、對戊基苯基、3,4-二戊基苯基、對庚氧基苯基、3,4-二庚氧基苯基的碳數6~20的芳基等)、雜環基(亦稱為雜環(heterocycle)基；包含2-己基呋喃基等)、氰基、羥基、硝基、醯基(包含己醯基、苯甲醯基等)、烷氧基(包含丁氧基等)、芳氧基、矽烷基氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、胺基(包含苯胺基)、醯基胺基、胺基羰基胺基(包含脲基)、烷氧基羰基胺基及芳氧基羰基胺基、烷基磺醯基胺基及芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基及芳硫基(包含甲硫基、辛硫基等)、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、烷基氧基羰基及芳基氧基羰基、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(二-三甲基矽烷氧基甲基丁氧基等)、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)2)、磷酸根基(-OPO(OH)2)、硫酸根基(-OSO3H)、其他公知的取代基。
而且，該些取代基可進而具有所述取代基。而且，於通式(1)所表示的化合物為具有重複結構的高分子化合物時，R1~R6亦可具有來源於聚合性基的基。
該些中，R1~R6可分別獨立地採用的取代基較佳為烷基、芳基、烯基、炔基、雜環基、烷氧基、烷硫基、後述的通式(W)所表示的基，更佳為碳數1~12的烷基、碳數6~20的芳基、碳數2~12的烯基、碳數2~12的炔基、碳數1~11的烷氧基、碳數5~12的雜環基、碳數1~12的烷硫基、後述的通式(W)所表示的基，尤佳為後述的連結基鏈長為3.7Å以下的基及後述的通 式(W)所表示的基，進而尤佳為後述的通式(W)所表示的基。
對通式(W)所表示的基進行說明。
-L-R 通式(W)
通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化19]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
通式(W)中，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基。
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置。再者，本說明書中，於L表示通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基時，波線部分亦可表示與雜稠環骨架的鍵結位置以及與通式(L-1)~通式(L-25)所表示的2價連結基的任意者的鍵結位置。
*表示與通式(L-1)~通式(L-25)所表示的2價連結基以及R的任意者的鍵結位置。
通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6。
通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基。
RN表示氫原子或取代基。
Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
通式(L-1)及通式(L-2)中的R'亦可分別與鄰接於L的R鍵結而形成縮合環。
其中，通式(L-17)~通式(L-21)、通式(L-23)及通式(L-24)所表示的2價連結基更佳為下述通式(L-17A)、通式(L-18A)、通式(L-18B)、通式(L-19A)~通式(L-21A)、通式(L-23A)及通式(L-24A)所表示的2價連結基，尤佳為下述通式(L-17A)、通式(L-18A)、通式(L-18B)所表示的2價 連結基，進而尤佳為下述通式(L-18B)所表示的2價連結基。
此處，認為存在於通式(W)所表示的取代基的末端的碳數5~19的烷基、即R為於取代基內部含有1個或多個通式(L-1)所表示的2價連結基的重複結構的基，因此，既可單獨解釋為通式(W)中的-R，亦可解釋為通式(W)中的-L-R。
本發明中，位於通式(W)所表示的取代基的末端的「主鏈的碳數為N個的烷基」於R中含有對於取代基的末端而言能夠進行連結的連結基，於此基礎上將其解釋為通式(W)中的-L-R，而並非單獨解釋為-R。具體而言是解釋為：「相當於通式(W)中的L的1個(L-1)」與「相當於通式(W)中的R且主鏈的碳數為N-1個的經取代或未經取代的烷基」鍵結而成的取代基。例如，於作為碳數8的烷基的正辛基存在於取代基的末端時，是解釋為：2個R'為氫原子的1個(L-1)與碳數7的正庚基鍵結而成的取代基。 而且，於通式(W)所表示的取代基為碳數8的烷氧基時，是解釋為：作為-O-的通式(L-4)所表示的1個連結基、與2個R'為氫原子的(L-1)所表示的1個連結基及碳數7的正庚基鍵結而成的取代基。
於L形成通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基鍵結而成的連結基時，通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的鍵結數較佳為2~4，更佳為2或3。
通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的取代基R'可列舉作為所述通式(1)的R1~R6可採用的取代基而例示者。其中，通式(L-6)中的取代基R'較佳為烷基，於(L-6)中的R'為烷基時，烷基的碳數較佳為1~9，就化學穩定性、載子傳輸性的觀點而言，更佳為4~9，進而佳為5~9。於(L-6)中的R'為烷基時，就可提高載子移動率的觀點而言，烷基較佳為直鏈烷基。
RN表示氫原子或取代基，且RN可列舉作為所述通式(1)的R1~R6可採用的取代基而例示者。其中，RN較佳為氫原子或甲基。
Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基，較佳為烷基。Rsi可採用的烷基並無特別限制，但Rsi可採用的烷基的碳數較佳為1~3，例如較佳為甲基、乙基、或異丙基進行鍵結。Si原子中，可為相同的烷基進行鍵結，亦可為不同的烷基進行鍵結。 Rsi可採用的烯基並無特別限制，但較佳為經取代或未經取代的烯基，更佳為分支烯基，烯基的碳數較佳為2~3。Rsi可採用的炔基並無特別限制，但較佳為經取代或未經取代的炔基，更佳為分支炔基，炔基的碳數較佳為2~3。
就化學穩定性、載子傳輸性的觀點而言，L較佳為以通式(L-1)所表示的2價連結基連結於R的方式含有通式(L-1)所表示的2價連結基的2價連結基。
L較佳為通式(L-1)~通式(L-5)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基。
就提高耐熱性的觀點而言，L較佳為通式(L-1)~通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或者通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基，更佳為通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
就提高載子移動率及耐熱性的觀點而言，L較佳為通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或者通式(L-2)、 通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基，更佳為通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基，尤佳為通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
就提高載子移動率及耐熱性的觀點而言，L較佳為通式(L-17)或通式(L-18)所表示的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基，就提高載子移動率及耐熱性的觀點而言，更佳為通式(L-18)所表示的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基。
於R表示烷基時，可為直鏈烷基，可為分支烷基，亦可為環狀烷基，但就分子的直線性增強、可提高載子移動率的觀點而言，較佳為直鏈烷基。
另一方面，就提高對有機溶劑的溶解性、抑制載子移動率的偏差的觀點而言，R較佳為分支烷基。
R表示的烷基的碳數的較佳範圍根據通式(W)中R與 L的組合而不同。
於通式(1)的L為通式(L-1)所表示的2價連結基時，就提高載子移動率的觀點而言，R較佳為碳數7~19的烷基。此時，就提高載子移動率的觀點而言，R更佳為碳數8~17的烷基。其中，就提高載子移動率與溶解性、抑制載子移動率的偏差的觀點而言，尤佳為分支的碳數8~17的烷基，進而尤佳為分支的碳數8~12的烷基。另一方面，就提高載子移動率及耐熱性的觀點而言，尤佳為直鏈的碳數8~17的烷基，進而尤佳為直鏈的碳數10~14的烷基。
於通式(1)的L為通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基時，R較佳為碳數5~18的烷基。此時，就提高載子移動率的觀點而言，R更佳為碳數5~13的烷基。其中，就提高載子移動率、抑制載子移動率的偏差的觀點而言，尤佳為分支的碳數7~13的烷基，進而尤佳為分支的碳數7~11的烷基。另一方面，就提高載子移動率及耐熱性的觀點而言，尤佳為直鏈的碳數8~17的烷基，進而尤佳為直鏈的碳數10~14的烷基。
就提高載子移動率、對有機溶劑的溶解性、耐熱性且抑制載子移動率的偏差的觀點而言，通式(W)中R與L的組合進而更佳為：通式(1)的L為通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意一者所表示的2價連結基與通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基，且R為分支烷基，尤 佳為：通式(1)的L為通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，且R為分支的碳數8~17的烷基。
R為具有取代基的烷基時的取代基可列舉鹵素原子等，較佳為氟原子。再者，於R為具有氟原子的烷基時，烷基的氫原子亦可全部經氟原子取代而形成全氟烷基。其中，R較佳為未經取代的烷基。
通式(W)中，L及R中所含的碳數的合計較佳為6~20。例如，於L為(L-1)、且R為碳數5~19的烷基時，L及R中所含的碳數的合計為6~20。若L及R中所含的碳數的合計為所述範圍的下限值以上，則載子移動率變高，驅動電壓變低。若L及R中所含的碳數的合計為所述範圍的上限值以下，則對有機溶劑的溶解性變高。
L及R中所含的碳數的合計較佳為8~20，更佳為8~16，尤佳為8~14，進而尤佳為8~12。
於通式(1)所表示的化合物中，就提高載子移動率、提高對有機溶劑的溶解性的觀點而言，較佳為R1~R6中的1個~4個為通式(W)所表示的基，更佳為1個或2個，尤佳為2個。
R1~R6中，通式(W)所表示的基的位置並無特別限制，較佳為R3~R6，就提高載子移動率、提高對有機溶劑的溶解性的觀點而言，更佳為R5或R6。
較佳為R1~R6中的0個~4個為通式(W)所表示的基 以外的取代基，更佳為0個~2個，尤佳為0個或1個，進而尤佳為0個。
R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基較佳為連結基鏈長為3.7Å以下的基，更佳為連結基鏈長為1.0Å~3.7Å的基，進而佳為連結基鏈長為1.0Å~2.1Å的基。
此處，連結基鏈長是指C-R0鍵中自C原子至取代基R0的末端為止的長度。結構最佳化計算可使用密度泛函法(density functional method)(高斯(Gaussian)03(美國高斯公司)/基函數(basis function)：6-31G*，交換相關泛函(exchange correlation functional)：B3LYP/LANL2DZ)而進行。再者，作為代表性的取代基的分子長，丙基為4.6Å，吡咯基為4.6Å，丙炔基為4.5Å，丙烯基為4.6Å，乙氧基為4.5Å，甲硫基為3.7Å，乙烯基為3.4Å，乙基為3.5Å，乙炔基為3.6Å，甲氧基為3.3Å，甲基為2.1Å，氫原子為1.0Å。
R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基較佳為分別獨立地為碳數2以下的經取代或未經取代的烷基、碳數2以下的經取代或未經取代的炔基、碳數2以下的經取代或未經取代的烯基、碳數2以下的經取代或未經取代的醯基，更佳為碳數2以下的經取代或未經取代的烷基。
於R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基分別獨立地表示碳數2以下的經取代的烷基時，烷基可採用的取代基可列舉氰基、氟原子、氚原子等，較佳為氰基。為通式 (W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基表示的碳數2以下的經取代或未經取代的烷基較佳為甲基、乙基、經氰基取代的甲基，更佳為甲基或經氰基取代的甲基，尤佳為經氰基取代的甲基。
於R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基分別獨立地表示碳數2以下的經取代的炔基時，炔基可採用的取代基可列舉氚原子等。為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基表示的碳數2以下的經取代或未經取代的炔基可列舉乙炔基、經氚原子取代的乙炔基，較佳為乙炔基。
於R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基分別獨立地表示碳數2以下的經取代的烯基時，烯基可採用的取代基可列舉氚原子等。為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基表示的碳數2以下的經取代或未經取代的烯基可列舉乙烯基、經氚原子取代的乙烯基，較佳為乙烯基。
於R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基分別獨立地表示碳數2以下的經取代的醯基時，醯基可採用的取代基可列舉氟原子等。為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的取代基表示的碳數2以下的經取代或未經取代的醯基可列舉甲醯基、乙醯基、經氟取代的乙醯基，較佳為甲醯基。
通式(1)所表示的化合物較佳為下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物，就高移動率的觀點而言，尤佳為通式(2-2)所表示的化合物。而且，通式(2-2)所表示的化合物較佳 為後述通式(2-2A)所表示的化合物。
首先，對通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-1)所表示的化合物的情況進行說明。
通式(2-1)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1~R3、R4A及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3、R4A及R5不為-La-Ra所表示的基，Ra表示碳數5~19的烷基，La表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化23]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
通式(2-1)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子。通式(2-1)中的X1~X4的較佳範圍與通式(1)中的X1~X4的較佳範圍相同。
通式(2-1)中，R1~R3、R4A、及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3、R4A、及R5不為-La-Ra所表示的基。於通式(2-1)中的R1~R3、R4A、及R5表示取代基時，該取代基的較佳範圍與通式(1)中的R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的較佳範圍相同。
通式(2-1)中，La表示通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基，Ra表示碳數5~19的烷基。通式(2-1)中的La及Ra的較佳範圍與通式(1)中的L及R的較佳範圍相同。
通式(2-1)所表示的化合物較佳為下述通式(2-1A)所表示的化合物。
通式(2-1A)[化24]
通式(2-1A)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1~R3及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3及R5不為-La-Ra所表示的基，Ra表示碳數5~19的烷基，La表示通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；通式(2-1A)中的X1~X4的較佳範圍與通式(1)中的X1~X4的較佳範圍相同。
通式(2-1A)中，R1~R3及R5分別獨立地表示氫原子或取代基。於通式(2-1A)中的R1~R3及R5表示取代基時，該取代基的較佳範圍與通式(1)中的R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的較佳範圍相同。
通式(2-1A)中的La的較佳範圍與通式(1)中的L的較佳範圍相同，通式(2-1A)中的Ra的較佳範圍與通式(1)中的R的較佳範圍相同。
其次，對通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-2)所表示的化合物的情況進行說明。
通式(2-2)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1、R2、R3C及R4B分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Ic分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化26]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
通式(2-2)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子。通式(2-2)中的X1~X4的較佳範圍與通式(1)中的X1~X4的較佳範圍相同。
通式(2-2)中，R1、R2、R3C及R4B分別獨立地表示氫原子或取代基。於通式(2-2)中的R1、R2、R3C及R4B表示取代基時，該取代基的較佳範圍與通式(1)中的R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的較佳範圍相同。
通式(2-2)中，Lb及Lc分別獨立地表示通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基。通式(2-2)中的Lb及Lc的較佳範圍與通式(1)中的L的較佳範圍相同，通式(2-2)中的Rb及Rc的較佳範圍與通式(1)中的R的較佳範圍相同。
通式(1)所表示的化合物尤佳為下述通式(2-2A)所表示的化合物。下述結構的化合物容易取得帶來高載子移動率的平面性高的結晶結構，因此，容易獲得載子移動率高的有機電晶體。
通式(2-2A)[化27]
通式(2-2A)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1及R2分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基；[化28]
通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基， RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
通式(2-2A)中的X1~X4的較佳範圍與通式(1)中的X1~X4的較佳範圍相同。
於通式(2-2A)中的R1及R2表示取代基時，該取代基的較佳範圍與通式(1)中的R1~R6為通式(W)所表示的取代基以外的取代基時的較佳範圍相同。
通式(2-2A)中的Lb及Lc的較佳範圍與通式(1)中的L的較佳範圍相同，通式(2-2A)中的Rb及Rc的較佳範圍與通式(1)中的R的較佳範圍相同。
以下示出所述通式(1)所表示的化合物的具體例，但本發明中可使用的通式(1)所表示的化合物不應由該些具體例進行限定性的解釋。
[化29]
[化30]
[化31]
[化32]
所述通式(1)所表示的化合物可採用重複結構，且可為低分子，亦可為高分子。於通式(1)所表示的化合物為低分子化合物時，分子量較佳為3000以下，更佳為2000以下，進而佳為1000以下，尤佳為850以下。藉由將分子量設為所述上限值以下，可提高對溶劑的溶解性，因而較佳。
另一方面，就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，進而佳為500以上。
而且，於通式(1)所表示的化合物為具有重複結構的高分子 化合物時，重量平均分子量較佳為3萬以上，更佳為5萬以上，進而佳為10萬以上。於通式(1)所表示的化合物為具有重複結構的高分子化合物時，藉由將重量平均分子量設為所述下限值以上，可提高分子間相互作用，從而獲得高移動率，因而較佳。
具有重複結構的高分子化合物可列舉通式(1)所表示的化合物表示至少1個以上的伸芳基、伸雜芳基(噻吩、聯噻吩)而顯示出重複結構的π共軛聚合物，或通式(1)所表示的化合物經由側鏈鍵結於高分子主鏈的懸垂型(pendant type)聚合物，高分子主鏈較佳為聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚矽氧烷等，側鏈較佳為伸烷基、聚環氧乙烷基等。
通式(1)所表示的化合物可將後述的流程圖(Scheme)1中記載的化合物a作為起始原料，並參考公知文獻(『日本化學學會會刊(The Bulletin of the Chemical Society of Japan，Bull.Chem.Soc.Jpn.)』，1987，60，4187；『美國化學會誌(Journal of the American Chemical Society，J.Am.Chem.Soc.)』，2011，133，5024；『歐洲化學雜誌(Chemistry-A European Journal，Chem.Eur.J.)』，2013，19，3721)而合成。
本發明的化合物的合成中可使用任意反應條件。反應溶劑可使用任意溶劑。而且，為了促進環形成反應，較佳為使用酸或鹼，尤佳為使用鹼。最佳反應條件根據目標化合物的結構而不同，可參考所述文獻所記載的具體的反應條件而設定。
具有各種取代基的合成中間物可將公知的反應組合而 合成。而且，各取代基可於任意的中間物的階段導入。於中間物的合成後，較佳為進行利用管柱層析法(column chromatography)、再結晶等的純化，然後藉由昇華純化進行純化。藉由昇華純化，不僅可將有機雜質分離，而且可有效地除去無機鹽或殘留溶劑等。
<有機電晶體的結構>
本發明的有機電晶體具有包含通式(1)所表示的化合物的半導體活性層。
本發明的有機電晶體可更含有半導體活性層以外的其它層。
本發明的有機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-通道間經絕緣的絕緣閘極型FET。
以下，使用圖式對本發明的有機電晶體的較佳結構的態樣進行詳細說明，但本發明並不限定於該些態樣。
(積層結構)
有機場效電晶體的積層結構並無特別限制，可設為公知的各種結構。
本發明的有機電晶體的結構的一例可列舉，於最下層的基板的上表面依序配置電極、絕緣體層、半導體活性層(有機半導體層)、2個電極而成的結構(底部閘極．頂部接觸型)。該結構中，以最下層的基板的上表面的電極設置於基板的一部分，絕緣體層於電極以外的部分與基板相接的方式配置。而且，設置於半導體 活性層的上表面的2個電極彼此分離而配置。
將底部閘極．頂部接觸型裝置的構成示於圖1。圖1為表示本發明的有機電晶體一例的結構的剖面的概略圖。圖1的有機電晶體中，於最下層配置基板11，並於所述基板11的上表面的一部分設置電極12，進而以覆蓋電極12、且於電極12以外的部分與基板11相接的方式設置絕緣體層13。進而於絕緣體層13的上表面設置半導體活性層14，於所述半導體活性層14的上表面的一部分分離配置2個電極15a與電極15b。
圖1所示的有機電晶體中，電極12為閘極，電極15a與電極15b分別為汲極或源極。而且，圖1所示的有機電晶體為作為汲極-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。
本發明的有機電晶體的結構的一例可列舉底部閘極．底部接觸型裝置。
將底部閘極．底部接觸型裝置的構成示於圖2。圖2為表示在本發明的實施例中，作為FET特性測定用基板而製造的有機電晶體的結構的剖面的概略圖。圖2的有機電晶體中，於最下層配置基板31，並於所述基板31的上表面的一部分設置電極32，進而以覆蓋電極32、且於電極32以外的部分與基板31相接的方式設置絕緣體層33。進而於絕緣體層33的上表面設置半導體活性層35，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。而且，圖2所示的有機電晶體為作為汲極 -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，作為本發明的有機電晶體的結構，亦可較佳地使用絕緣體、閘極電極位於半導體活性層的上部的頂部閘極．頂部接觸型裝置，或頂部閘極．底部接觸型裝置。
(厚度)
於本發明的有機電晶體需要製成更薄的電晶體時，較佳為例如將電晶體整體的厚度設為0.1μm~0.5μm。
(密封)
為了對有機電晶體裝置阻隔大氣或水分、提高有機電晶體裝置的保存性，可利用金屬的密封罐，或玻璃、氮化矽等無機材料，派瑞林(parylene)等高分子材料，或低分子材料等對有機電晶體裝置整體進行密封。
以下，對本發明的有機電晶體的各層的較佳態樣進行說明，但本發明並不限定於該些態樣。
<基板>
(材料)
本發明的有機電晶體較佳為包含基板。
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(polyethylene naphthalate，PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)等聚酯膜、環烯聚合物膜、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的玻璃而成者、陶 瓷、矽、石英、玻璃等，較佳為矽。
<電極>
(材料)
本發明的有機電晶體較佳為包含電極。
電機的構成材料只要為例如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，較佳設為10nm~50nm。
閘極寬(或者通道寬)W與閘極長(或者通道長)L並無特別限制，它們的比W/L較佳為10以上，更佳為20以上。
<絕緣體層>
(材料)
構成絕緣體層的材料只要可獲得必需的絕緣效果，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)、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、聚對二甲苯樹脂系絕緣材料等。
絕緣體層的上表面亦可進行表面處理，例如，可較佳地使用藉由對二氧化矽表面塗布六甲基二矽氮烷(hexamethyl disilazane，HMDS)或十八烷基三氯矽烷(octadecyltrichlorosilane，OTS)而進行了表面處理的絕緣體層。
(厚度)
絕緣體層的厚度並無特別限制，於要求薄膜化時，較佳為將厚度設為10nm~400nm，更佳為設為20nm~200nm，尤佳為設為50nm~200nm。
<半導體活性層>
(材料)
本發明的有機電晶體的半導體活性層包含通式(1)所表示的化合物、即本發明的化合物。
半導體活性層可為含有本發明的化合物的層，亦可為除本發明的化合物以外更含有後述的聚合物黏合劑的層。而且，亦可含有成膜時的殘留溶劑。
半導體活性層中的聚合物黏合劑的含量並無特別限制，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，進而佳為於20質量%~80質量%的範圍內使用，尤佳為於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，於要求薄膜化時，較佳為將厚度設為10nm~400nm，更佳為設為10nm~200nm，尤佳為設為10nm~100nm。
[非發光性有機半導體元件用有機半導體材料]
本發明亦是有關於一種含有通式(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，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的元件。非發光性有機半導體元件較佳為設為使用了具有膜的層結構的電子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括有機電晶體、有機光電轉換裝置(光感測器用途的固體攝像裝置、能量轉換用途的太陽電池等)、氣體感測器、有機整流裝置、有機逆變器(inverter)、資訊記錄裝置等。有機光電轉換裝置可用於光感測器用途(固體攝像裝置)、能量轉換用途(太陽電池)的任意用途。較佳為有機光電轉換裝置、有機電晶體，進而佳為有機電晶體。即，本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體材料如上所述，較佳為有機電晶體用材料。
(有機半導體材料)
本說明書中，所謂「有機半導體材料」是指顯示半導體特性的有機材料。與含有無機材料的半導體同樣地，具有將電洞作為載子而進行傳導的p型(電洞傳輸性)有機半導體材料、以及將電子作為載子而進行傳導的n型(電子傳輸性)有機半導體材料。
本發明的化合物可用作p型有機半導體材料、n型有機半導體材料的任一者，更佳為用作p型。有機半導體中的載子的流動容易程度由載子移動率μ表示。載子移動率μ高者為宜，較佳為1×10-3cm2/Vs以上，更佳為5×10-3cm2/Vs以上，尤佳為1×10-2cm2/Vs 以上，進而尤佳為3×10-2cm2/Vs以上，進而更尤佳為5×10-2cm2/Vs以上，最佳為7×10-2cm2/Vs以上。載子移動率μ可根據製作場效電晶體(FET)裝置時的特性或飛行時間計測(time of flight，TOF)法而求出。
[非發光性有機半導體元件用有機半導體膜]
(材料)
本發明亦是有關於一種含有所述通式(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膜。
本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜亦較佳為含有通式(1)所表示的化合物、即本發明的化合物，且不含有聚合物黏合劑的態樣。
而且，本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜亦可含有通式(1)所表示的化合物、即本發明的化合物與聚合物黏合劑。
聚合物黏合劑可列舉聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、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、聚甲基丙烯酸酯、纖維素、聚乙烯、聚丙烯等絕緣性聚合物以及該些的共聚物，聚乙烯基咔唑、聚矽烷等光傳導性聚合物，聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚對苯乙炔(polyparaphenylene vinylene)等導電性聚合物，半導體聚合物。
聚合物黏合劑可單獨使用，或者亦可併用多種。
而且，可使有機半導體材料與聚合物黏合劑均勻地混合，亦 可使一部分或全部相分離(phase separation)，就電荷移動率的觀點而言，於膜中有機半導體與黏合劑於膜厚方向相分離的結構中，黏合劑不會妨礙有機半導體的電荷移動，從而最佳。
若考慮膜的機械強度，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光傳導性聚合物、導電性聚合物。
聚合物黏合劑的使用量並無特別限定，於本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜中，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，進而佳為於20質量%~80質量%的範圍內使用，尤佳為於30質量%~70質量%的範圍內使用。
另外，本發明中，藉由化合物採用所述結構可獲得膜質良好的有機膜。具體而言，本發明中所得的化合物的結晶性良好，因此可獲得充分的膜厚，所得的本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜成為優質的膜。
(成膜方法)
將本發明的化合物成膜於基板上的方法可為任意的方法。
於成膜時，可將基板加熱或冷卻，藉由使基板的溫度變化，可控制膜質或膜中的分子的堆集(packing)。基板的溫度並無特別限制，較佳為0℃~200℃之間，更佳為15℃~100℃之間，尤佳為20℃~95℃之間。
於將本發明的化合物成膜於基板上時，可藉由真空製程或溶 液製程進行成膜，任意者均較佳。
藉由真空製程進行的成膜的具體例可列舉真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍敷法、分子束磊晶(molecular beam epitaxy，MBE)法等物理氣相沈積法，或者電漿聚合等化學氣相蒸鍍(chemical vapor deposition，CVD)法，尤佳為使用真空蒸鍍法。
所謂藉由溶液製程進行的成膜，此處是指使本發明的化合物溶解於可溶解有機化合物的溶劑中，使用該溶液進行成膜的方法。具體而言，可使用流延法、浸塗法、模塗機法、輥塗機法、棒塗機法、旋塗法等塗布法，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，朗格繆爾-布洛傑特(Langmuir-Blodgett，LB)法等通常的方法，尤佳為使用流延法、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膜較佳為藉由溶液塗布法而製作。溶液塗布法較佳為噴墨法。利用噴墨法的塗布方法將於之後敍述。而且，於本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體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而製成塗布溶液，並藉由各種塗布法而形成。
以下，對藉由溶液製程進行的成膜中可使用的本發明的非發光性有機半導體元件用塗布溶液進行說明。
[非發光性有機半導體元件用塗布溶液]
本發明亦是有關於一種含有通式(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布溶液。
於使用溶液製程於基板上進行成膜時，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、均三甲苯(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、苯甲醚等醚系溶劑，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/或水中而製成塗布溶液，並藉由各種塗布法形成膜。溶劑可單獨使用，亦可組合多種使用。其中，就對環境的負荷小的觀點而言，較佳為非鹵素系溶劑，更佳為烴系溶劑或醚系溶劑，尤佳為甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫萘、二氯苯或苯甲醚，進而尤佳為甲苯、二甲苯、四氫萘、苯甲醚。該塗布溶液中的通式(1)所表示的化合物的濃度較佳設為0.1質量%~80質量%，更佳設為0.1質量%~10質量%，尤佳設為0.5質量%~10質量%，藉此可形成任意厚度的膜。
為了藉由溶液製程進行成膜，需要將材料溶解於上述所 列舉的溶劑等中，但僅單純溶解並不充分。通常，藉由真空製程進行成膜的材料亦能於某種程度上溶解於溶劑中。然而，於溶液製程中，具有於使材料溶解於溶劑中而進行塗布後，溶劑蒸發而形成膜的過程，不適於溶液製程成膜的材料大多結晶性高，因此，於該過程中進行不適宜的結晶化(凝聚)，從而難以形成良好的膜。通式(1)所表示的化合物難以引起所述結晶化(凝聚)，就該方面而言亦優異。
本發明的非發光性有機半導體元件用塗布溶液亦較佳為含有通式(1)所表示的化合物、即本發明的化合物，且不含有聚合物黏合劑的態樣。
而且，本發明的非發光性有機半導體元件用塗布溶液亦可含有通式(1)所表示的化合物、即本發明的化合物與聚合物黏合劑。此時，可使形成層的材料與聚合物黏合劑溶解或分散於所述適當的溶劑中而製成塗布溶液，並藉由各種塗布法而形成膜。聚合物黏合劑可自上文所述者中選擇。
[非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法]
本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法是藉由噴墨法塗布本發明的非發光性有機半導體元件用塗布溶液而形成非發光性有機半導體元件用有機半導體膜。
非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法較佳為，藉由噴墨法將本發明的非發光性有機半導體元件用塗布溶液塗布於任意的基板上，從而於基板上形成非發光性有機半導體元 件用有機半導體膜。
本發明中可使用的噴墨法可採用日本專利特開2003-306623號公報中記載的方法，將該公報中記載的內容併入本發明。
以下，對使用噴墨法的本發明的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法的較佳態樣進行說明。
本發明中可使用的噴墨法的較佳態樣可列舉公知文獻(「藉由噴墨印刷法形成的有機電晶體」，『應用物理』，第70卷，第12期，第1452頁，(Vol.70,No.12,p.1452)2001)的方法。而且，就獲得高移動率的半導體膜的觀點而言，亦可較佳地使用『自然(Nature)』，2011，475，364中記載的雙射噴墨印刷法(double-shot inkjet printing method)，所述雙射噴墨印刷法是將溶解有有機半導體的油墨、與促進有機半導體的結晶化的油墨作為微液滴而交替印刷。
[實施例]
以下列舉實施例與比較例對本發明的特徵更具體地進行說明。以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等只要不脫離本發明的主旨則可進行適當變更。因此，本發明的範圍不應由以下所示的具體例進行限定性的解釋。
[實施例1]
<合成例1>化合物1~化合物5、化合物8~化合物10、化合物21、化合物31、化合物33及化合物41的合成
依據以下的流程圖1所示的具體合成順序，合成作為通式(1) 所表示的化合物的化合物1~化合物5、化合物8~化合物10、化合物21、化合物31、化合物33及化合物41。
[化33]
以下表示化合物1的合成的詳細內容。
(化合物1的合成)
b是將a作為起始物質，依據公知文獻(『日本化學學會會刊(The Bulletin of the Chemical Society of Japan，Bull.Chem.Soc.Jpn.)』，1987，60，4187)而合成。
c~e、h、i是參考公知文獻(『美國化學會誌(Journal of the American Chemical Society，J.Am.Chem.Soc.)』，2011，133，5024)而合成。再者，於化合物1的合成中，所述流程圖1中的h及i的R為正辛基，i表示化合物1。
f是參考公知文獻(『有機化學(Organic Chemistry，Org.Lett.)』，2001，3，3471)而合成。
g是參考公知文獻(『美國化學會誌(Journal of the American Chemical Society，J.Am.Chem.Soc.)』，2012，134，8944)而合成。
化合物1的結構由1H-NMR鑒定。
而且，藉由與所述化合物1的合成方法類似的合成方法，依據所述流程圖1合成其他的由通式(1)所表示的化合物。
再者，所得的由通式(1)所表示的各化合物的鑒定是藉由元素分析、核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)、質譜法(mass spectrometry)進行。
以下示出比較元件的半導體活性層(有機半導體層)中使用的比較化合物1~比較化合物4的結構。
比較化合物1~比較化合物3是依據日本專利特開2009-54810號公報中記載的方法而合成。而且，比較化合物4是依據國際公開WO2010/000670號公報中記載的方法而合成。
比較化合物1及比較化合物2分別為日本專利特開2009-54810號公報的化合物25及化合物27。比較化合物4為與國際公開WO2010/000670號公報的化合物(Compound)2及化合物(Compound)4的骨架相同、且具有化合物(Compound)2及化合物(Compound)4的中間碳數的烷基作為取代基的化合物。
[實施例2]
<裝置製作．評價>
對用於裝置製作的所有材料進行昇華純化，藉由高效液相層析法(high performance liquid chromatography)(東曹TSKgel ODS-100Z)確認純度(254nm的吸收強度面積比)為99.5%以上。
<單獨藉由化合物形成半導體活性層(有機半導體層)>
將本發明的化合物或比較化合物(各1mg)與甲苯(1mL)混合並加熱至100℃，將所得溶液作為非發光性有機半導體元件用塗布溶液。於氮氣環境下，將該塗布溶液於經加熱至90℃的FET特性測定用基板上流延，藉此形成非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，從而獲得FET特性測定用的實施例2的有機電晶體裝置。FET特性測定用基板使用底部閘極．底部接觸結構的矽基板(於圖2中示出結構的概略圖)，所述底部閘極．底部接觸結構的矽基板包括配置為梳型的鉻/金(閘極寬W=100mm，閘極長L=100μm)作為源極電極及汲極電極，且包括SiO2(膜厚200nm)作為絕緣膜。
[評價]
關於實施例2的有機電晶體裝置的FET特性，使用連接有半自動探測器(semi-automatic prober)(維克特塞米康(Vectorsemicon)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，就載子移動率、重複驅動後的臨限電壓變化、裝置的偏差、耐熱性的觀點進行評價。而且，亦對實施例2的有機電晶體裝置的製作中使用的各化合物的溶解性進行評價。
以下記載各評價方法。而且，將所得的結果示於下述表1。
(a)載子移動率
於各有機電晶體裝置(FET裝置)的源極電極-汲極電極間施加-80V的電壓，並使閘極電壓於20V~-100V的範圍內變化，使用表示汲極電流Id的下述式算出載子移動率μ。
Id=(w/2L)μCi(Vg-Vth)2
式中，L表示閘極長，W表示閘極寬，Ci表示絕緣體層的每單位面積的電容，Vg表示閘極電壓，Vth表示臨限電壓。
(b)重複驅動後的臨限電壓變化
於各有機電晶體裝置(FET裝置)的源極電極-汲極電極間施加-80V的電壓，並於+20V~-100V的範圍內施加閘極電壓且重複進行100次，進行與(a)相同的測定，以下述3個等級對重複驅動前的臨限電壓V前與重複驅動後的臨限電壓V後之差(|V後-V前|)進行評價。該值越小，則裝置的重複驅動穩定性越高，從而越較佳。
A：|V後-V前|≦5V
B：5V<|V後-V前|≦10V
C：|V後-V前|>10V
(c)溶解性
將本發明的化合物或比較化合物(各20mg)與甲苯(1mL)混合，以下述3個等級對溶解性進行評價。
A：完全溶解
B：少量未溶解
C：大部分未溶解
(d)裝置的偏差
重新製作各有機電晶體裝置並測定載子移動率，求出第1次的裝置與第2次的裝置的載子移動率之差，對偏差進行評價。
A：載子移動率之差未滿20%。
B：載子移動率之差為20%以上且未滿50%。
C：載子移動率之差為50%以上。
(e)耐熱性
於加熱板上以150℃對各有機電晶體裝置加熱30分鐘，對移動率的降低情況進行評價。
A：移動率的降低幅度未滿10%。
B：移動率的降低幅度為10%以上且未滿30%。
C：移動率的降低幅度為30%以上。
由上述表1得知，使用了本發明的化合物的有機電晶體裝置的載子移動率高。因此得知，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。
另一方面得知，比較化合物1~比較化合物4的載子移動率低。
再者，本發明的化合物對有機溶劑的溶解性良好。使用了本發明的化合物的有機電晶體裝置重複驅動後的臨限電壓變化亦小，裝置的偏差亦小，且耐熱性亦優異。
[實施例3]
<一併使用化合物與黏合劑而形成半導體活性層(有機半導 體層)>
將本發明的化合物或比較化合物(各1mg)、PαMS(聚(α-甲基苯乙烯)，Mw=300,000，奧德里奇(Aldrich)製造)1mg、甲苯(1mL)混合並加熱至100℃，將所得溶液用作塗布溶液，除此以外，與實施例2同樣地製作FET特性測定用的有機電晶體裝置，並就載子移動率、重複驅動後的臨限電壓變化的觀點，利用與實施例2相同的基準進行評價。
將所得的結果示於下述表2。
由上述表2得知，一併使用本發明的化合物與黏合劑而形成半導體活性層的有機電晶體裝置的載子移動率高。因此得知，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。
另一方面得知，一併使用比較化合物1或比較化合物2與黏合劑而形成半導體活性層的有機電晶體裝置的載子移動率低。
進而，對實施例2中所得的各有機半導體裝置進行利用肉眼的觀察及光學顯微鏡觀察，結果得知，使用了PαMS作為黏合劑而得的膜中，膜的平滑性、均勻性均非常高。
再者，使用了本發明的化合物的有機電晶體裝置重複驅動後的臨限電壓變化亦小，裝置的偏差亦小，且耐熱性亦優異。
由上文所述得知，於比較裝置中藉由黏合劑與比較化合物的複合體系形成半導體活性層時，載子移動率變得非常低，相對於此，於本發明的有機電晶體裝置中藉由一併使用本發明的化合物與黏合劑而形成半導體活性層時，亦可獲得顯示出良好的載子移動率且膜的平滑性、均勻性非常高的裝置。
[實施例4]
<形成半導體活性層(有機半導體層)>
使用包括SiO2(膜厚370nm)作為閘極絕緣膜的矽晶圓，利用辛基三氯矽烷進行表面處理。
將本發明的化合物或比較化合物(各1mg)與甲苯(1mL)混合並加熱至100℃，將所得溶液作為非發光性有機半導體元件用塗布溶液。於氮氣環境下，將該塗布溶液於經加熱至90℃的辛基矽烷表面處理矽晶圓上流延，藉此形成非發光性有機半導體元件用有機半導體膜。
進而，使用遮罩於該膜的表面蒸鍍金，藉此製作源極電極及汲極電極，從而獲得閘極寬W=5mm、閘極長L=80μm的底部閘極．頂部接觸結構的有機電晶體裝置(於圖1中示出結構的概略 圖)。
關於實施例4的有機電晶體裝置的FET特性，使用連接有半自動探測器(semi-automatic prober)(維克特塞米康(Vectorsemicon)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，就載子移動率、重複驅動後的臨限電壓變化的觀點，利用與實施例2相同的基準進行評價。
將所得的結果示於下述表3。
由上述表3得知，使用了本發明的化合物的有機電晶體裝置的載子移動率高。因此得知，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，使用了比較化合物1的有機電晶體裝置的載子移動率低。
再者，使用了本發明的化合物的有機電晶體裝置重複驅動後的臨限電壓變化亦小。
[實施例5]
<藉由噴墨法形成半導體活性層(有機半導體層)>
使用含有本發明的化合物1~化合物5、化合物8~化合物10、化合物21、化合物31、化合物33及化合物41，或比較化合物1~比較化合物4(各1mg)的噴墨用的溶液，藉由噴墨法形成半導體活性層(有機半導體層)，從而製作有機電晶體裝置。
對所得的有機電晶體裝置進行與實施例2相同的評價。
結果得知，具有與實施例2大致相同的傾向。
31‧‧‧基板
32‧‧‧電極
33‧‧‧絕緣體層
34a、34b‧‧‧電極
35‧‧‧半導體活性層(有機物層、有機半導體層)

Claims (26)

  1. 一種有機電晶體，其於半導體活性層中含有下述通式(1)所表示的化合物： 通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R6中至少一個為下述通式(W)所表示的取代基；-L-R 通式(W)通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基，L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6， 通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中所述通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物： 通式(2-1)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1~R3、R4A及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3、R4A及R5不為-La-Ra所表示的基，Ra表示碳數5~19的烷基，La表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(2-2)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1、R2、R3C及R4B分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通 式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中所述通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-2A)所表示的化合物： 通式(2-2A)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1及R2分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通 式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為所述通式(L-1)~通式(L-5)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為所述通式(L-1)~通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或者所述通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意一者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與所述通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為所述通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與所述通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc分別獨立地為未經取代的烷基。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的有機電晶體，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc的至少一個為分支烷基。
  9. 一種化合物，其由下述通式(1)表示： 通式(1)中，X1~X4分別獨立地表示NR100、O原子或S原子，R100表示氫原子、烷基、烯基、炔基、醯基、芳基或雜芳基，R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R6中至少一個為下述通式(W)所表示的取代基；-L-R 通式(W)通式(W)中，R表示碳數5~19的烷基， L表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15) 中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中所述通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-1)或通式(2-2)所表示的化合物： 通式(2-1)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1~R3、R4A及R5分別獨立地表示氫原子或取代基，且R1~R3、R4A及R5不為-La-Ra所表示的基，Ra表示碳數5~19的烷基，La表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的 2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(2-2)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1、R2、R3C及R4B分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通 式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中所述通式(1)所表示的化合物為下述通式(2-2A)所表示的化合物： 通式(2-2A)中，X1~X4分別獨立地表示O原子或S原子，R1及R2分別獨立地表示氫原子或取代基，Rb及Rc分別獨立地表示碳數5~19的烷基，Lb及Lc分別獨立地表示下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基，或下述通式(L-1)~通式(L-25)的任意者所表示的2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基； 通式(L-1)~通式(L-25)中，波線部分表示與雜稠環骨架的鍵結位置，通式(L-13)中的m表示4，通式(L-14)及通式(L-15)中的m表示3，通式(L-16)~通式(L-20)中的m表示2，通式(L-22)中的m表示6，通式(L-1)、通式(L-2)、通式(L-6)及通式(L-13)~通 式(L-24)中的R'分別獨立地表示氫原子或取代基，RN表示氫原子或取代基，Rsi分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基或炔基。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為所述通式(L-1)~通式(L-5)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為所述通式(L-1)~通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基，或者所述通式(L-2)、通式(L-3)以及通式(L-13)~通式(L-24)的任意一者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與所述通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，L、La、Lb及Lc分別獨立地為所述通式(L-2)、通式(L-3)、通式(L-14)~通式(L-21)、通式(L-23)以及通式(L-24)的任意者所表示的2價連結基或該些2價連結基的2個以上鍵結而成的2價連結基與所述通式(L-1)所表示的2價連結基鍵結而成的2價連結基。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc分別獨立地為未經取代的烷基。
  16. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中於所述通式(1)、通式(2-1)、通式(2-2)或通式(2-2A)中，R、Ra、Rb及Rc的至少一個為分支烷基。
  17. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體材料，其含有如申請專利範圍第9項至第16項中任一項所述的化合物。
  18. 一種有機電晶體用材料，其含有如申請專利範圍第9項至第16項中任一項所述的化合物。
  19. 一種非發光性有機半導體元件用塗布溶液，其含有如申請專利範圍第9項至第16項中任一項所述的化合物。
  20. 一種非發光性有機半導體元件用塗布溶液，其含有如申請專利範圍第9項至第16項中任一項所述的化合物以及聚合物黏合劑。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的非發光性有機半導體元件用塗布溶液，其更含有非鹵素系溶劑。
  22. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，其含有如申請專利範圍第9項至第16項中任一項所述的化合物。
  23. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，其含有如申請專利範圍第9項至第16項中任一項所述的化合物以及聚合物黏合劑。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，其是藉由溶液塗布法而製作。
  25. 如申請專利範圍第22項至第24項中任一項所述的非發光性有機半導體元件用有機半導體膜，其是藉由噴墨法塗布如申請專利範圍第19項所述的非發光性有機半導體元件用塗布溶液而製作。
  26. 一種非發光性有機半導體元件用有機半導體膜的製造方法，其藉由噴墨法塗布如申請專利範圍第19項所述的非發光性有機半導體元件用塗布溶液而形成非發光性有機半導體元件用有機半導體膜。
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