TW201634520A - 有機半導體元件及其製造方法、化合物、有機半導體組合物和有機半導體膜及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明的目的在於：提供載流子遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異的有機半導體元件及其製造方法；提供適合作為有機半導體的新穎化合物；以及提供遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異的有機半導體膜及其製造方法、以及能夠適當地形成上述有機半導體膜的有機半導體組合物。 　　本發明的有機半導體元件的特徵在於，其具有含有下述化合物的有機半導體層，該化合物具有式1所表示的重複結構單元、分子量為2,000以上。□

Description

有機半導體元件及其製造方法、化合物、有機半導體組合物和有機半導體膜及其製造方法

本發明涉及有機半導體元件及其製造方法、化合物、有機半導體組合物和有機半導體膜及其製造方法。

由於能夠輕量化、低成本化、柔軟化，在液晶顯示幕或有機電致發光(EL)顯示幕中使用的FET(場效應電晶體)、RFID(射頻識別、RF識別)等中利用具有有機半導體膜(有機半導體層)的有機電晶體。

作為現有的有機半導體，已知有專利文獻1或2所記載的有機半導體。

＜現有技術文獻＞

＜＜專利文獻＞＞

專利文獻1：日本特表2010-527327號公報

專利文獻2：日本特開2008-153667號公報

＜發明所要解決的課題＞

本發明所要解决的課題在於提供一種有機半導體元件及其製造方法，其載流子遷移率(以下也簡單稱為“遷移率”，載流子遷移率高也稱為“高遷移率”)高、遷移率的波動(バラツキ)受到抑制、高温高濕下的經時穩定性優異。

另外，本發明所要解決的其他課題在於提供適合作為有機半導體的新穎化合物。

進一步地，本發明所要解決的其他課題在於提供遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異的有機半導體膜及其製造方法；以及能夠適當地形成上述有機半導體膜的有機半導體組合物。

＜解決課題的手段＞

本發明的上述課題通過下述＜1＞、＜9＞、＜13＞、＜15＞或＜17＞～＜20＞中記載的手段得以解決。下面同時記載了作為優選實施方式的＜2＞～＜8＞、＜10＞～＜12＞、＜14＞和＜16＞。

＜1＞一種有機半導體元件，其特徵在於，其具有含有下述化合物的有機半導體層，該化合物具有式1所表示的重複結構單元、分子量為2,000以上1,000,000以下，

（化1）

式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團；

（化2）

式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

＜2＞ 如＜1＞中所述的有機半導體元件，其中，上述由式1-1所表示的一價基團是由下式1-2或式1-3所表示的一價基團，

（化3）

式1-2以及式1-3中，m是1以上的整數，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，R_a 是不具有取代基的碳原子數為a的烷基，R_b 是不具有取代基的碳原子數為b的烷基，6≦m+n≦50或6≦m+a+b≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

＜3＞ 如＜1＞或＜2＞中所述的有機半導體元件，其中，在式1中，A具有選自由下式A-1～式A-12所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構，

（化4）

式A-1～式A-12中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，W各自獨立地表示C(R^A2 )₂ 、NR^A1 、N原子、CR^A2 、O原子、S原子或Se原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。

＜4＞ 如＜1＞～＜3＞中任一項所述的有機半導體元件，其中，式1中，D是式D-1所表示的結構，

（化5）

式D-1中，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。

＜5＞ 如＜1＞～＜4＞中任一項所述的有機半導體元件，其中，上述式1所表示的重複結構單元是式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元，

（化6）

式2～式5中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數。

＜6＞ 如＜1＞～＜5＞中任一項所述的有機半導體元件，其中，上述有機半導體層進一步含有絕緣性聚合物，該絕緣性聚合物包含下式I-1所表示的結構單元，

（化7）

式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。

＜7＞ 如＜6＞中所述的有機半導體元件，其進一步包含柵極絕緣膜，該柵極絕緣膜的表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 。

＜8＞ 如＜1＞～＜7＞中任一項所述的有機半導體元件，其為有機薄膜電晶體；

＜9＞ 一種化合物，其特徵在於，該化合物具有式1所表示的重複結構單元，該化合物的分子量為2,000以上，

（化8）

式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元具有選自由下式A-1～式A-12所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團；

（化9）

式A-1～式A-12中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，W各自獨立地表示C(R^A2 )₂ 、NR^A1 、N原子、CR^A2 、O原子、S原子或Se原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、下式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位；

（化10）

式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

＜10＞ 如＜9＞中所述的化合物，其中，式1中，D是式D-1所表示的結構，

（化11）

式D-1中，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。

＜11＞ 如＜9＞或＜10＞中所述的化合物，其中，上述式1所表示的重複結構單元是式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元，

（化12）

式2～式5中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數。

＜12＞ 如＜9＞～＜11＞中任一項所述的化合物，其是有機半導體化合物。

＜13＞ 一種有機半導體組合物，其特徵在於，其包含具有式1所表示的重複結構單元的分子量為2,000以上的化合物、以及溶劑，

（化13）

式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個式1-1所表示的一價基團；

（化14）

式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

＜14＞ 如＜13＞中所述的有機半導體組合物，其進一步含有絕緣性聚合物，該絕緣性聚合物包含下式I-1所表示的結構單元，

（化15）

式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。

＜15＞ 一種有機半導體膜，其特徵在於，其包含具有式1所表示的重複結構單元的分子量為2,000以上的化合物，

（化16）

式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團；

（化17）

式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

＜16＞ 如＜15＞中所述的有機半導體膜，其進一步含有絕緣性聚合物，該絕緣性聚合物包含下式I-1所表示的結構單元，

（化18）

式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。

＜17＞ 一種有機半導體膜的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將＜13＞或＜14＞中所述的有機半導體組合物塗布在基板上。

＜18＞ 一種有機半導體膜的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將＜14＞中所述的有機半導體組合物塗布在表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜上。

＜19＞ 一種有機半導體元件的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將＜13＞或＜14＞中所述的有機半導體組合物塗布在基板上。

＜20＞ 一種有機半導體元件的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將＜14＞中所述的有機半導體組合物塗布在表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜上。

＜發明的效果＞

利用本發明，能夠提供一種遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異的有機半導體元件及其製造方法。

另外，利用本發明，能夠提供一種適合作為有機半導體的新穎化合物。

進而，根據本發明，能夠提供一種遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異的有機半導體膜及其製造方法；以及能夠適當地形成上述有機半導體膜的有機半導體組合物。

下面對本發明的內容進行詳細說明。下述記載的構成要件的說明是基於本發明的代表性實施方式而進行的，本發明並不限於這樣的實施方式。需要說明的是，本申請說明書中的“～”以包含其前後記載的數值作為下限值和上限值的含義來使用。

在本說明書中的基團(原子團)的表述中，未記載為取代和無取代的表述包括不具有取代基的情況、同時還包括具有取代基的情況。例如，所謂“烷基”不僅包括不具有取代基的烷基(無取代烷基)、而且還包括具有取代基的烷基(取代烷基)。

另外，本說明書中的化學結構式有時還以省略氫原子的簡化結構式的形式來記載。

另外，在本發明中，“質量%”與“重量%”含義相同，“質量份”與“重量份”含義相同。

另外，在本發明中，2個以上的優選方式的組合為更優選的方式。

(有機半導體元件)

本發明的有機半導體元件的特徵在於，其具有含有下述化合物的有機半導體層，該化合物是具有式1所表示的重複結構單元、分子量為2,000以上1,000,000以下的化合物(下文中也稱為“特定化合物”)。

本發明人發現，本發明的有機半導體元件的載流子遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異。

得到上述效果的詳細機理尚不明確，但推測是由於下述原因。

式1所表示的高分子化合物是具有由電子供體單元和受體單元形成的主鏈骨架的所謂供體・受體型(也稱為“D-A型”)聚合物。這樣的D-A型聚合物是分子內的供體單元和受體單元之間容易發生極化的結構，據信其對於分子內的載流子傳導是有利的。另外據信，在分子間供體單元與受體單元之間的相互作用(分子間力)容易發生，具有使分子間距離變窄的效果，據信其對於分子間的載流子傳導也是有利的。結果可認為，D-A型聚合物對於載流子遷移率是有利的。另外，已知塗布聚合物後的膜質(也稱為“形態學”)也對遷移率有影響，據認為，優選的並不是凹凸多的膜、而是凹凸少的均勻的膜。

在式1的D-A型聚合物上，據推測，通過具有至少1個式1-1所表示的一價基團，在溶液狀態下的立體構象的自由度增高，能夠提高聚合物的溶解性，能夠形成凹凸少、緻密、均勻的膜。另外據推測，在固體狀態下不容易發生對分子間相互作用或分子間堆積的阻礙，能夠維持高遷移率所需要的膜質。據信，結果使遷移率增高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異。

上述特定化合物優選為有機半導體化合物。

另外，本發明的有機半導體元件優選為有機薄膜電晶體。

（化19）

式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團。

所謂電子受體單元是指具有受電子性的結構單元，作為示例，可以舉出鄰苯二甲醯亞胺之類的缺π電子型的雜環單元。

所謂電子供體單元是指給電子性的結構單元，作為示例，可以舉出噻吩之類的富π電子型的雜環單元。

（化20）

式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

＜具有式1所表示的重複結構單元的化合物＞

本發明的有機半導體元件具有含有特定化合物的有機半導體層。

[電子受體單元]

式1中，A表示電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構。

A優選具有選自由下式A-1～式A-12所表示的結構組成的組中的至少1個結構作為部分結構，A更優選為由選自由下式A-1～式A-12組成的組中的至少1者所表示的結構。

（化21）

式A-1～式A-12中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，W各自獨立地表示C(R^A2 )₂ 、NR^A1 、N原子、CR^A2 、O原子、S原子或Se原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。

需要說明的是，在式A-5和式A-10中，在包含Z_a 的2個環結構中，各個環結構中的1個Z_a 是CR^A2 ，並且R^A2 表示與其他結構鍵合的部位。該與其他結構鍵合的部位相當於式中的*。更具體地說，表示與其他結構鍵合的位置的*位於前端的結合鍵(下文中簡單稱為“結合鍵”)從各式中的任一個Za伸出，相當於該伸出結合鍵的Za是CR^A2 、且R^A2 表示與其他結構鍵合的部位的方式。

另外，在式A-11中，2個Z_a 是CR^A2 ，並且R^A2 表示與其他結構鍵合的部位。該與其他結構鍵合的部位相當於式中的*。

另外，在式A-6中，在包含W的2個環結構中，各個環結構中的1個W表示下述3種方式中的任一種。

方式1：W是CR^A2 、且R^A2 表示與其他結構鍵合的部位。

方式2：W是NR^A1 、且R^A1 表示與其他結構鍵合的部位。

方式3：W是C(R^A2 )₂ 、且R^A2 中的一者表示與其他結構鍵合的部位。

式A-1～式A-12中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，優選NR^A1 。

Y各自獨立地表示O原子或S原子，優選O原子。

Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，優選CR^A2 。

W各自獨立地表示C(R^A2 )₂ 、NR^A1 、N原子、CR^A2 、O原子、S原子或Se原子，優選C(R^A2 )₂ 、CR^A2 或S原子。

R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，優選式1-1所表示的一價基團。

R^A1 表示烷基的情況下，優選碳原子數為2～30的烷基、更優選碳原子數為8～25的烷基。另外，上述烷基可以為直鏈狀、也可以為支鏈狀。

需要說明的是，R^A1 中的與其他結構鍵合的部位是指上述式A-1～式A-12中的*所表示的與其他結構鍵合的部位。

R^A2 各自獨立地表示烷基、氫原子、鹵原子或與其他結構鍵合的部位，優選氫原子或與其他結構鍵合的部位。

R^A2 表示烷基的情況下，優選碳原子數為2～30的烷基、更優選碳原子數為8～25的烷基。另外，上述烷基可以為直鏈狀、也可以為支鏈狀。

R^A2 表示鹵原子的情況下，優選F原子、Cl原子、Br原子、I原子，更優選F原子。

需要說明的是，R^A2 中的與其他結構鍵合的部位是指上述式A-1～式A-12中的*所表示的與其他結構鍵合的部位。

特定化合物中，式1中的A優選具有選自由下式A-1～式A-12所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構，更優選具有選自由式A-1～式A～6、式A-8～式A-10和式A-12所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構，進一步優選具有選自由式A-1、式A-3、式A-5和式A-8所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構，特別優選具有選自由式A-1、式A-3和式A-5所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構，最優選具有選自由式A-1和式A-3所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構。

另外，在特定化合物中，在上述各方式中，與式1中的A具有由各式表示的結構作為部分結構的方式相比，優選式1中的A為由各式表示的結構的方式。

下面列出式A-1～式A-12所表示的結構的實例，但本發明並不受下述例示的限定。下述結構式中，R^A1 與式A-1～式A-12中的R^A1 含義相同，優選方式也相同。

另外，*表示與其他結構鍵合的部位。

（化22）

（化23）

[電子供體單元]

D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構。

作為在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基，優選在環結構內具有至少1個S原子的二價芳香族雜環基。

另外，上述二價芳香族雜環基可以為單環、也可以具有2環以上的稠環結構，優選將2個以上的單環二價芳香族雜環基組合而成的結構、或者將2個以上的單環二價芳香族雜環基與1個以上的具有2環以上的稠環結構的二價芳香族雜環基組合而成的結構。

上述二價芳香族雜環基可以進一步具有取代基，作為優選的取代基，可以舉出烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、鹵原子、式1-1所表示的一價基團。

下面列出上述二價芳香族雜環基的實例，但本發明並不受下述例示的限定。下述結構式中，氫原子可以被烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、鹵原子或由式1-1所表示的基團所取代，R^D1 與後述式D-1中的R^D1 含義相同、優選方式也相同，*表示與其他結構鍵合的部位。作為上述烷基，優選碳原子數為1～30的烷基、更優選碳原子數為8～30的烷基。

（化24）

作為由2環以上的稠環結構形成的芳香族烴基，優選碳原子數為10～20的芳香族烴基，更優選芴基、亞萘基或者從3環或4環縮合而成的芳香族烴環中除去2個氫原子而得到的基團，進一步優選芴基、亞萘基或者從蒽環、菲環、1,2-苯並菲環或芘環中除去2個氫原子而得到的基團。

上述芳香族烴基可以進一步具有取代基，作為優選的取代基，可以舉出烷基、鹵原子、式1-1所表示的一價基團。

另外，式1中，D優選為式D-1所表示的結構。

（化25）

式D-1中，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。

式D-1中，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，優選為O原子、S原子或Se原子，更優選為S原子。

Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，更優選為CR^D2 。

R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，優選烷基(優選碳原子數為1～30)、炔基(優選碳原子數為2～30)、烯基(優選碳原子數為2～30)、烷氧基(優選碳原子數為1～30)、芳香族烴基(優選碳原子數為6～30)、芳香族雜環基(優選5～7元環。作為雜原子優選O原子、N原子、S原子、Se原子)、鹵原子(優選F原子、Cl原子、Br原子、I原子，更優選F原子或Cl原子，特別優選F原子)或式1-1所表示的一價基團，更優選烷基、鹵原子或式1-1所表示的一價基團。

R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，優選氫原子、烷基(優選碳原子數為1～30)、炔基(優選碳原子數為2～30)、烯基(優選碳原子數為2～30)、烷氧基(優選碳原子數為1～30)、芳香族烴基(優選碳原子數為6～30)、芳香族雜環基(優選5～7元環。作為雜原子優選O原子、N原子、S原子、Se原子)、鹵原子(優選F原子、Cl原子、Br原子、I原子，更優選F原子或Cl原子，特別優選F原子)或式1-1所表示的一價基團，更優選氫原子、烷基、鹵原子或式1-1所表示的一價基團。

M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團。

上述M中的二價芳香族雜環基可以是單環、也可以具有2環以上的稠環結構。本發明中優選使用的二價芳香族雜環基的示例與上述具有2環以上的稠環結構的二價芳香族雜環基的示例相同。

作為M中的二價芳香族烴基，優選碳原子數為6～20的芳香族烴基，更優選亞苯基、亞聯苯基、芴基、亞萘基或者從3環或4環縮合而成的芳香族烴環中除去2個氫原子而得到的基團，進一步優選芴基、亞萘基或者從蒽環、菲環、1,2-苯並菲環或芘環除去2個氫原子而得到的基團。

M中的二價芳香族雜環基或二價芳香族烴基可以進一步具有取代基，作為優選的取代基，可以舉出烷基、烷氧基、鹵原子、式1-1所表示的一價基團。

作為M中的亞烯基，優選碳原子數為2～10的亞烯基、更優選碳原子數為2～4的亞烯基、進一步優選亞乙烯基。

作為M中的亞炔基，優選碳原子數為2～10的亞炔基、更優選碳原子數為2～4的亞炔基、進一步優選亞乙炔基。

p和q各自獨立地表示0～4的整數，優選為1～3的整數、更優選為1～2的整數選。p和q優選為相同值。另外優選p+q為2～4。

下面列出式D-1所表示的結構的實例，但本發明並不受以下例示的限定。在下述結構式中，氫原子可以被烷基或由式1-1所表示的基團取代，R^D1 與上述式D-1中的R^D1 含義相同，優選方式也相同，*表示與其他結構鍵合的部位。作為上述烷基，優選碳原子數為1～30的烷基、更優選碳原子數為8～30的烷基。

（化26）

（化27）

（化28）

式1中，D和/或A具有至少1個上述式1-1所表示的一價基團。

式1所表示的重複結構單元中的式1-1所表示的一價基團的數目優選為1～4、更優選為1或2。

式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，m是1以上的整數、優選為2以上的整數、更優選為3以上的整數。另外，m優選為30以下、更優選為20以下。

式1-1中，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50。

式1-1中，n優選為2以上的整數。更優選為4以上的整數、進一步優選為6以上的整數。另外，n優選為30以下、更優選為25以下。

式1-1中，m+n為6≦m+n≦50，優選6≦m+n≦40、更優選8≦m+n≦35、進一步優選14≦m+n≦30。

式1-1中，R所表示的烷基可以是直鏈狀、支鏈狀、環狀的任一種，優選為直鏈狀或支鏈狀的烷基。特別是在L為直鏈狀亞烷基的情況下，R更優選為支鏈狀的烷基；在L為支鏈狀亞烷基的情況下，R更優選為直鏈狀的烷基。

上述式1-1所表示的一價基團優選為式1中的A所具有，更優選與式1中的A上存在的氮原子鍵結。

上述由式1-1所表示的一價基團優選為由下式1-2或式1-3所表示的一價基團。

（化29）

式1-2以及式1-3中，m是1以上的整數，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，R_a 是不具有取代基的碳原子數為a的烷基，R_b 是不具有取代基的碳原子數為b的烷基，6≦m+n≦50或6≦m+a+b≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。

式1-2中，m為1以上的整數，優選為2以上的整數、更優選為3以上的整數。另外，m優選為30以下、更優選為20以下。

式1-2中，n優選為2以上的整數。更優選為4以上的整數、進一步優選為6以上的整數。另外，n優選為30以下、更優選為25以下。

式1-2中，m+n為6≦m+n≦50，優選為6≦m+n≦40、更優選為8≦m+n≦35、進一步優選為14≦m+n≦30。

式1-2中，R所表示的烷基可以為直鏈狀、支鏈狀、環狀的任一種，優選為直鏈狀或支鏈狀的烷基、更優選為支鏈狀的烷基。

式1-3中，m為1以上的整數，優選為2以上的整數、更優選為3以上的整數。另外，m優選為30以下、更優選為20以下。

式1-3中，a優選為1以上的整數。更優選為2以上的整數、進一步優選為4以上的整數。另外，a優選為30以下、更優選為20以下。

式1-3中，b優選為2以上的整數。更優選為4以上的整數、進一步優選為6以上的整數。另外，b優選為30以下、更優選為20以下。

式1-3中，m+a+b為6≦m+a+b≦50，優選為6≦m+a+b≦40、更優選為8≦m+a+b≦35、進一步優選為14≦m+a+b≦30。

式1-3中，R_a 或R_b 所表示的烷基可以為直鏈狀、支鏈狀、環狀的任一種，優選為直鏈狀或支鏈狀的烷基，更優選為直鏈狀的烷基。

從式1所表示的化合物的結晶性的方面出發，式1中，A的對稱性優選為C₂ 、C_2v 或C_2h 。

另外，從式1所表示的化合物的結晶性的方面出發，式1中，D的對稱性優選為C₂ 、C_2v 或C_2h 。

進而，從式1所表示的化合物的結晶性的方面出發，式1中，更優選A的對稱性為C₂ 、C_2v 或C_2h 且D的對稱性為C₂ 、C_2v 或C_2h 。關於對稱性，參考《分子的対稱と群論(分子對稱性和群論)》(中崎昌雄著、東京化學同人)的記載。

[式2～式5所表示的重複結構單元]

上述式1所表示的重複結構單元優選為式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元，更優選為式2或式3所表示的重複結構單元、進一步優選式3所表示的重複結構單元。

（化30）

式2～式5中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數。

式2～式5中，X、Y、Z_a 、R^A1 以及R^A2 分别与上述式A-1～式A-12中的X、Y、Z_a 、R^A1 以及R^A2 的含義相同，優選方式也相同。

另外，式2～式5中，X’、Z_d 、R^D1 、R^D2 、M、p以及q分別與上述式D-1中的X’、Z_d 、R^D1 、R^D2 、M、p以及q的含義相同，優選方式也相同。

[特定化合物的優選方式]

特定化合物中，式1所表示的重複結構單元的含量相對於特定化合物的總質量優選為60質量%～100質量%、更優選為80質量%～100質量%、進一步優選為90質量%～100質量%，特別優選實質上僅由式1所表示的重複結構單元形成。需要說明的是，實質上僅由式1所表示的重複結構單元形成是指式1所表示的重複結構單元的含量為95質量%以上，優選為97質量%以上、更優選為99質量%以上。

式1所表示的重複結構單元的含量為上述範圍內時，可得到遷移率更為優異的有機半導體。

另外，特定化合物中，式1所表示的重複結構單元可以單獨含有1種、也可以含有2種以上。

特定化合物為具有2個以上的式1所表示的重複結構單元的化合物，其可以是重複結構單元數n為2～9的低聚物、也可以是重複結構單元數n為10以上的高分子(聚合物)。它們之中，從遷移率和所得到的有機半導體膜的物性的方面出發，優選重複結構單元數n為10以上的高分子。

關於具有式1所表示的重複結構單元的化合物的分子量，從遷移率的方面出發為2,000以上、優選為10,000以上、更優選為20,000以上、進一步優選為30,000以上、特別優選為45,000以上。另外，從溶解度的方面出發，該分子量優選為1,000,000以下、更優選為300,000以下、進一步優選為200,000以下、特別優選為150,000以下。

本發明中，在化合物具有分子量分佈的情況下，該化合物的分子量是指重均分子量。

本發明中，在特定高分子化合物具有分子量分佈的情況下，該化合物的分子量是指重均分子量。

本發明中，特定高分子化合物的重均分子量和數均分子量通過凝膠滲透色譜 (GPC(Gel Permeation Chromatography))法進行測定、並利用標準聚苯乙烯換算來求得。具體地說，例如，GPC使用HLC-8121GPC(東曹株式會社製造)，作為柱使用2根TSKgel GMH_HR -H(20) HT(東曹株式會社製造、7.8mmID×30cm)，作為洗脱液使用1,2,4-三氯苯。另外，作為條件，設試樣濃度為0.02質量%、流速為1.0ml/min、樣品注入量為300μl、測定溫度為160℃，使用IR(infrared，紅外)檢測器進行測定。另外，校正曲線由東曹株式會社製造的“標準試料TSK standard, polystyrene(標準試樣TSK標準聚苯乙烯)”：“F-128”、“F-80”、“F-40”、“F-20”、“F-10”、“F-4”、“F-2”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“A-500”這12個樣品來製作。

另外，對特定化合物的末端結構沒有特別限制，根據有無其他結構單元、合成時所使用的基質的種類、合成時的猝滅劑(反應終止劑)的種類而不同，例如可以舉出氫原子、羥基、鹵原子、烯鍵式不飽和基團、烷基、芳香族雜環基(優選噻吩環)、芳香族烴基(優選苯環)等。

特定化合物的合成方法沒有特別限定，參照公知的方法合成即可。例如，可以參考日本特表2010-527327號公報、日本特表2007-516315號公報、日本特表2014-515043號公報、日本特表2014-507488號公報、日本特表2011-501451號公報、日本特開2010-18790號公報、國際公開2012/174561號、日本特表2011-514399號公報、日本特表2011-514913號公報等文獻，合成電子受體單元的前體和電子供體單元的前體，通過使各前體進行鈴木偶聯或Stille偶聯等交叉偶聯反應來合成該特定化合物。

下面列出式1所表示的重複結構單元的優選具體例，但本發明並不受以下例示的限定。

（化31）

（化32）

（化33）

（化34）

（化35）

（化36）

（化37）

（化38）

（化39）

（化40）

＜粘結劑聚合物＞

本發明的有機半導體元件的有機半導體層可以含有粘結劑聚合物。

另外，本發明的有機半導體元件可以為具有上述有機半導體層和包含粘結劑聚合物的層(以下也稱為“粘結劑聚合物層”)的有機半導體元件。

對粘結劑聚合物的種類沒有特別限制，可以使用公知的粘結劑聚合物。

作為上述粘結劑聚合物，可以舉出：聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚乙烯基肉桂酸酯、聚(4-乙烯基苯)、聚(4-甲基苯乙烯)、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚氨酯、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以及它們的共聚物；聚矽烷、聚哢唑、聚芳基胺、聚芴、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚對苯撐乙烯、多並苯、聚雜並苯等半導體聚合物以及它們的共聚物；橡膠、熱塑性彈性體。

其中，作為粘結劑聚合物，優選具有苯環的高分子化合物(具有帶有苯環基的單體單元的高分子)。對具有苯環基的單體單元的含量沒有特別限制，在全部單體單元中優選為50摩爾%以上、更優選為70摩爾%以上、進一步優選為90摩爾%以上。對上限沒有特別限制，可以舉出100摩爾%。

另外，作為粘結劑聚合物，優選包含絕緣性聚合物。

關於絕緣性聚合物，只要為顯示出絕緣性的聚合物就能夠沒有特別限制地使用。本發明中的“絕緣性聚合物”是指體積電阻值為10⁶ Ωcm以上的聚合物。體積電阻值通過下述方法進行測定。

[體積電阻值的測定方法]

在潔淨的50mm見方的玻璃基板上塗布聚合物，得到厚度為1μm的聚合物膜。對於所得到的膜使用低電阻率儀GP MCP-T610型(商品名、Mitsubishi Materials 製)來測定體積電阻值。

本發明中，有機半導體層包含絕緣性聚合物的情況可如下來確認：將有機半導體層合用蝕刻用離子束，通過飛行時間二次離子分析(TOF-SIMS)進行元素分佈測定，由此來確認上述情況。

作為上述絕緣性聚合物，優選包含下式I-1所表示的結構單元的聚合物。

式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。

R²² ～R²⁶ 優選各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、芳基、鹵原子，更優選氫原子、羥基、烷基、烷氧基，進一步優選氫原子、烷基，最右選氫原子。

上述烷基可以為直鏈狀、支鏈狀或環狀的任一種，優選為直鏈狀或支鏈狀。

上述烷基的碳原子數優選為1～15、更優選為1～8、進一步優選為1～4。

上述烷氧基的碳原子數優選為1～15、更優選為1～8、進一步優選為1～4。

上述烯基的碳原子數優選為1～15、更優選為1～8、進一步優選為1～4。

上述炔基的碳原子數優選為1～15、更優選為1～8、進一步優選為1～4。

上述芳基的碳原子數優選為6～20、更優選為6～12。

上述芳烷基的碳原子數優選為7～21、更優選為7～15。

R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環。作為所形成的環可以舉出芳香環，優選苯環。

R²¹ 表示氫原子或烷基(甲基、乙基等)，優選氫原子。

作為上述鹵原子，優選氟原子。

包含上述式I-1所表示的結構單元的聚合物中，相對於包含式I-1所表示的結構單元的聚合物的總質量，上述式I-1所表示的結構單元優選包含50質量%以上、更優選包含80質量%以上、進一步優選包含90質量%以上。

包含式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物優選包含式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物、聚合物的重複單元僅由式I-1所表示的結構單元構成的共聚物、或者僅由式I-1所表示的結構單元構成的均聚物，更優選聚合物的重複單元僅由式I-1所表示的結構單元構成的共聚物、或者僅由式I-1所表示的結構單元構成的均聚物，進一步優選僅由式I-1所表示的結構單元構成的均聚物。

對粘結劑聚合物的重均分子量沒有特別限制，優選為1,000～200萬、更優選為1,500～100萬、進一步優選為3,000～100萬、特別優選為2,500～20萬、最優選為2萬～15萬。

另外，粘結劑聚合物的多分散度(重均分子量/數均分子量)優選為2.5以下、更優選為1.5以下、進一步優選為1.1以下。

上述粘結劑聚合物的重均分子量(Mw)和數均分子量(Mn)為標準聚苯乙烯換算的分子量，可以使用凝膠滲透色譜儀(GPC、東曹株式會社製造；HLC-8120；Tskgel Multipore HXL-M)並使用THF(四氫呋喃)作為溶劑進行測定。

另外，在使用後述的溶劑的情況下，優選粘結劑聚合物在所使用的溶劑中的溶解度高於特定化合物。若為上述方式，則所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性更為優異。

本發明的有機半導體元件的有機半導體層中的粘結劑聚合物的含量相對於特定化合物的含量100質量份優選為1質量份～200質量份、更優選為10質量份～150質量份、進一步優選為20質量份～120質量份。該含量為上述範圍時，所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性更為優異。

＜其他成分＞

在本發明的有機半導體元件中的有機半導體層中，除了特定化合物和粘結劑聚合物以外，還可以包含其他成分。

作為其他成分，可以使用公知的添加劑等。

上述有機半導體層中的特定化合物和粘結劑聚合物以外的成分的含量優選為10質量%以下、更優選為5質量%以下、進一步優選為1質量%以下、特別優選為0.1質量%以下。該含量為上述範圍時，膜形成性優異，所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性更為優異。

＜有機半導體層的形成方法＞

對於本發明的有機半導體元件中的有機半導體層的形成方法沒有特別限制，可以在源電極、漏電極以及柵極絕緣膜上施以後述本發明的有機半導體組合物，根據需要實施乾燥處理，從而形成所期望的有機半導體層。

本發明的有機半導體元件優選使用後述本發明的有機半導體組合物來製造。

對於使用本發明的有機半導體組合物來製造有機半導體膜或有機半導體元件的方法沒有特別限制，可以採用公知的方法。例如可以舉出下述方法：在規定的基材上施以組合物，根據需要實施乾燥處理，來製造有機半導體膜。

對於在基材上施以組合物對方法沒有特別限制，可以採用公知的方法，例如可以舉出噴墨印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法、棒塗法、旋塗法、刮刀塗布法、刮刀法等，優選噴墨印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法。

需要說明的是，作為苯胺印刷法，可以適當地舉出使用感光性樹脂版作為苯胺印刷版是方式。通過該方式可以將組合物印刷在基板上，容易地形成圖案。

其中，本發明的有機半導體元件的製造方法優選包含將後述本發明的有機半導體組合物塗布在基板上的塗布工序，更優選包含將本發明的有機半導體組合物塗布在基板上的塗布工序以及從塗布後的組合物中除去溶劑的除去工序。

上述塗布工序更優選為下述的塗布工序：將如下本發明的有機半導體組合物塗布在表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜上，所述本發明的有機半導體組合物進一步含有包含式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物。

利用上述方式，可得到下述的有機半導體元件：其在有機半導體層中含有包含上述式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物，並且進一步包含表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 的柵極絕緣膜。

上述有機半導體元件是高遷移率的有機半導體元件。

後述本發明的有機半導體組合物包含溶劑，優選包含有機溶劑。

作為溶劑，可以使用公知的溶劑。

具體地說，可以舉出：例如己烷、辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、戊基苯、十氫化萘、1-甲基萘、1-乙基萘、1,6-二甲基萘、四氫化萘等烴系溶劑；例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、α-四氫萘酮、β-四氫萘酮等酮系溶劑；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、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯、氯甲苯、1-氟萘等鹵代烴系溶劑；吡啶、甲基吡啶、喹啉、噻吩、3-丁基噻吩、噻吩並[2,3-b]噻吩等雜環系溶劑；2-氯噻吩、3-氯噻吩、2,5-二氯噻吩、3,4-二氯噻吩、2-溴噻吩、3-溴噻吩、2,3-二溴噻吩、2,4-二溴噻吩、2,5-二溴噻吩、3,4-二溴噻吩、3,4-二氯-1,2,5-噻二唑等鹵代雜環系溶劑；例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、醋酸戊酯、乙酸-2-乙基己酯、γ-丁内酯、乙酸苯酯等酯系溶劑；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、二氧六環、苯甲醚、乙氧基苯、丙氧基苯、異丙氧基苯、丁氧基苯、2-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、4-乙基苯甲醚、二甲基苯甲醚(2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-、3,5-、3,6-中的任一種)、1,4-苯並二氧六環、2,3-二氫苯並呋喃、二氫異苯並呋喃(フタラン)、苯並二氫吡喃、3,4-二氫-1H-2-苯並吡喃等醚系溶劑；例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等酰胺・酰亞胺系溶劑；二甲基亞碸等亞碸系溶劑；磷酸三甲酯等磷酸酯系溶劑；乙腈、苯甲腈等腈系溶劑；硝基甲烷、硝基苯等硝基系溶劑。

溶劑可以單獨使用1種、也可以組合使用兩種以上。

它們之中，優選烴系溶劑、酮系溶劑、鹵代烴系溶劑、雜環系溶劑、鹵化雜環系溶劑或醚系溶劑，工序甲苯、二甲苯、三甲苯、戊基苯、四氫化萘、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、α-四氫萘酮、二氯苯、苯甲醚、乙氧基苯、丙氧基苯、異丙氧基苯、丁氧基苯、2-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、2,3-二氫苯並呋喃、二氫異苯並呋喃、苯並二氫吡喃、3,4-二氫-1H-2-苯並吡喃、1-氟萘、3-氯噻吩、2,5-二溴噻吩，特別優選甲苯、二甲苯、四氫化萘、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、α-四氫萘酮、苯甲醚、乙氧基苯、丙氧基苯、丁氧基苯、2-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、2,3-二氫苯並呋喃、二氫異苯並呋喃、苯並二氫吡喃、3,4-二氫-1H-2-苯並吡喃、1-氟萘、3-氯噻吩、2,5-二溴噻吩。

從成膜性的方面出發，溶劑的沸點優選為100℃以上。溶劑的沸點更優選為100℃～300℃、進一步優選125℃～250℃、特別優選為150℃～225℃。

需要說明的是，優選含量最多的溶劑的沸點為100℃以上、工序全部溶劑的沸點為100℃以上。

在含有溶劑的情況下，本發明的有機半導體組合物中的特定化合物的含量優選為0.01質量%～50質量%、更優選為0.02質量%～25質量%、進一步優選為0.05質量%～15質量%、特別優選為0.1質量%～10質量%，另外，在含有粘結劑聚合物的情況下，粘結劑聚合物的含量優選為0.01質量%～50質量%、更優選為0.05質量%～25質量%、進一步優選為0.1質量%～10質量%。上述含量為上述範圍時，塗布性優異，能夠容易地形成有機半導體膜。

上述除去工序中的乾燥處理為根據需要實施的處理，可根據所使用的特定化合物和溶劑的種類適當地選擇最佳的條件。其中，從所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性更為優異、並且生產率優異的方面考慮，作為加熱溫度優選為30℃～100℃、更優選為40℃～80℃，作為加熱時間優選為10分鐘～300分鐘、更優選為30分鐘～180分鐘。

本發明的有機半導體裝置組合物可以含有表面活性劑、抗氧化劑、結晶化控制劑、結晶取向控制劑等聚合物粘結劑以外的添加劑。

作為表面活性劑的示例沒有特別限定，可以舉出聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基烯丙基醚類、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物類、山梨聚糖脂肪酸酯類、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯等非離子型表面活性劑；MEGAFACE F171、F176(DIC株式會社製造)、Fluorad FC430(住友3M株式會社製造)、Surfynol E1004(旭硝子株式會社製造)、OMNOVA社製造的PF656和PF6320等氟系表面活性劑；聚矽氧烷聚合物KP-341(信越化學工業株式會社製造)、KF-410(信越化學工業株式會社製造)、KF-412(信越化學工業株式會社製造)、KF-96-100cs(信越化學工業株式會社製造)、BYK-322(BYK社製造)、BYK-323(BYK社製造)等有機矽氧烷聚合物。

表面活性劑的含量在塗布液中優選為約0.001質量%～約1質量%。

例如，作為抗氧化劑，可以舉出酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑以及硫系抗氧化劑等。

作為酚系抗氧化劑的具體例，可以舉出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯、四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)異氰脲酸酯、4,4’-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、3,9-雙｛2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯基氧基]-1,1-二甲基乙基｝-2,4,8,10-四氧雜螺環[5,5]十一烷等。

作為酚系抗氧化劑的市售品，可以舉出IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 1076、IRGANOX 1135、IRGANOX 245、IRGANOX 259、IRGANOX 295以及IRGANOX 3114(以上均由BASF社製造)；ADKSTAB AO-20、ADKSTAB AO-30、ADKSTAB AO-40、ADKSTAB AO-50、ADKSTAB AO-60、ADKSTAB AO-70、ADKSTAB AO-80、ADKSTAB AO-90以及ADKSTAB AO-330(以上均由(株)ADEKA社製造)；SUMILIZER BHT、SUMILIZER BP-101、SUMILIZER GA-80、SUMILIZER MDP-S、SUMILIZER BBM-S、SUMILIZER GM、SUMILIZER GS(F)以及SUMILIZER GP(以上均由住友化學株式會社製造)；HOSTANOX O10、HOSTANOX O16、HOSTANOX O14以及HOSTANOX O3(以上均由Clariant公司製造)；ANTAGE BHT、ANTAGE W-300、ANTAGE W-400以及ANTAGE W500(以上均由川口化學工業株式會社製造)；以及SEENOX 224M和SEENOX 326M(以上均由Shipro化成株式會社製造)；YOSHINOX BHT、YOSHINOX BB、TOMINOX TT、TOMINOX 917(以上均由吉富製藥株式會社製造)；TTHP(東麗株式會社製造)等。

作為磷系抗氧化劑的具體例，可以舉出三壬基苯基亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇亞磷酸酯、雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-亞聯苯基-二亞膦酸二酯等。作為磷系抗氧化劑的市售品，可以舉出ADKSTAB1178(旭電化株式會社製造)、SUMILIZER TNP(住友化學株式會社製造)、JP-135(城北化學株式會社製造)、ADKSTAB2112(旭電化株式會社製造)、JPP-2000(城北化學株式會社製造)、Weston 618(GE公司製造)、ADKSTABPEP-24G(旭電化株式會社製造)、ADKSTABPEP-36(旭電化株式會社製造)、ADKSTABHP-10(旭電化株式會社製造)、SandstabP-EPQ(砂株式會社製造)、Phosphite 168(汽巴精化株式會社製造)等。

作為硫系抗氧化劑的具體例，可以舉出二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)等。作為硫系抗氧化劑的市售品，可以舉出SUMILIZER TPL(住友化學株式會社製造)、YOSHINOX DLTP(吉富製藥株式會社製造)、ANTIOX L(日本油脂株式會社製造)、SUMILIZER TPM(住友化學株式會社製造)、YOSHINOX DMTP(吉富製藥株式會社製造)、ANTIOX M(日本油脂株式會社製造)、SUMILIZER TPS(住友化學株式會社製造)、YOSHINOX DSTP(吉富製藥株式會社製造)、ANTIOX S(日本油脂株式會社製造)、ADKSTABAO-412S(旭電化株式會社製造)、SEENOX 412S(Shipro化成株式會社製造)、SUMILIZER TDP(住友化學株式會社製造)等。

抗氧化劑的含量在塗布液中優選為約0.01質量%～約5質量%。

對於所形成的有機半導體層的厚度沒有特別限制，從所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性的方面出發，優選為10nm～500nm、更優選為30nm～200nm。

在塗布本發明的有機半導體組合物後，優選對所形成的有機半導體膜進行加熱退火。退火溫度根據所使用的基板適當地最佳化，優選為80℃～300℃、更優選為120℃～250℃、進一步優選為150℃～200℃。據信，通過上述加熱退火，作為柔性取代基的式1-1所表示的取代基發生再排列，推測可形成更為優異的膜質(形態學)。其結果，可得到遷移率高、遷移率的波動受到抑制、高溫高濕下的經時穩定性優異的有機半導體膜。

作為有機半導體元件沒有特別限制，優選為2～5個端子的有機半導體元件，更優選為2或3個端子的有機半導體元件。

另外，作為有機半導體元件，優選不是光電轉換元件。

進而，本發明的有機半導體元件優選為非發光性有機半導體元件。

作為2端子元件，可以舉出整流用二極體、定電壓二極體、PIN二極體、蕭特基(Schottky)阻塞二極體、過衝保護用二極體、雙向觸發二極體(ダイアック)、可變電阻、通道二極體等。

作為3端子元件，可以舉出雙極性電晶體、達靈頓電晶體、場效應電晶體、絕緣栅電極雙極性電晶體、單結電晶體、静電感應電晶體、門極可關斷晶體閘流管、雙向開關三極體(トライアック)、静電感應晶體閘流管等。

它們之中，優選可以舉出整流用二極體以及電晶體類，進一步優選可以舉出場效應電晶體。

作為場效應電晶體，優選可以舉出有機薄膜電晶體。

參照附圖對本發明中的有機薄膜電晶體的一個方式進行說明。

圖1是本發明的有機半導體元件(有機薄膜電晶體(有機TFT))的一個方式的截面示意圖。

圖1中，有機薄膜電晶體100具備基板10、配置在基板10上的柵電極20、覆蓋柵電極20的柵極絕緣膜30、在柵極絕緣膜30的與柵電極20側相反一側的表面相接的源電極40和漏電極42、覆蓋源電極40和漏電極42之間的柵極絕緣膜30的表面的有機半導體膜50、以及覆蓋各部件的密封層60。有機薄膜電晶體100為底柵-底接觸型的有機薄膜電晶體。

另外，在圖1中，有機半導體膜50相當於由上述組合物形成的膜。

下麵對基板、柵電極、柵極絕緣膜、源電極、漏電極、有機半導體膜和密封層以及各自的形成方法進行詳細說明。

＜基板＞

基板發揮出支持後述的柵電極、源電極、漏電極等的作用。

對基板的種類沒有特別限制，例如可以舉出塑膠基板、玻璃基板、陶瓷基板等。其中，從在裝置中的適用性和成本的方面出發，優選玻璃基板或塑膠基板。

作為塑膠基板的材料，可以舉出熱固化性樹脂(例如環氧樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等)或熱塑性樹脂(例如苯氧基樹脂、聚醚碸、聚碸、聚亞苯基碸等)。

作為陶瓷基板的材料，例如可以舉出氧化鋁、氮化鋁、氧化鋯、矽、氮化矽、碳化矽等。

作為玻璃基板的材料，例如可以舉出鈉玻璃、鉀玻璃、硼矽酸鹽玻璃、石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鉛玻璃等。

＜柵電極、源電極、漏電極＞

作為柵電極、源電極、漏電極的材料，例如可以舉出：金(Au)、銀、鋁(Al)、銅、鉻、鎳、鈷、鈦、鉑、鉭、鎂、鈣、鋇、鈉等金屬；InO₂ 、SnO₂ 、氧化銦錫(ITO)等導電性氧化物；聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚二乙炔等導電性高分子；矽、鍺、鎵、砷等半導體；富勒烯、碳納米管、石墨等碳材料等。其中優選金屬，更優選銀或鋁。

對柵電極、源電極、漏電極的厚度沒有特別限制，優選為20nm～200nm。

對於柵電極、源電極、漏電極的形成方法沒有特別限制，例如可以舉出在基板上真空蒸鍍或濺射電極材料的方法、塗布或印刷電極形成用組合物的方法等。另外，在對電極進行圖案化的情況下，作為圖案化的方法，例如可以舉出光刻法；噴墨印刷、絲網印刷、膠版印刷、凸版印刷等印刷法；掩模蒸鍍法等。

＜柵極絕緣膜＞

柵極絕緣膜被設置在柵電極與有機半導體層之間，只要為具有絕緣性的膜就沒有特別限定，可以為單層的膜，也可以為多層的膜。

柵極絕緣膜優選由絕緣性材料形成，作為絕緣性材料，例如優選可以舉出有機高分子等有機材料、無機氧化物等無機材料等，從處理性等方面考慮，優選使用有機材料。

有機高分子和無機氧化物等只要具有絕緣性就沒有特別限定，優選能夠形成薄膜、例如能夠形成厚度為1μm以下的薄膜。

有機高分子和無機氧化物分別可以使用1種、也可以合用兩種以上。另外，柵極絕緣膜也可以為分別將後述的有機高分子與無機氧化物混合而成的混雜層的形式。

作為有機高分子沒有特別限定，例如可以舉出聚乙烯基苯酚、聚苯乙烯(PS)、以聚甲基丙烯酸甲酯為代表的聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、以CYTOP為代表的環狀氟代烷基聚合物、聚環烯烴、聚酯、聚醚碸、聚醚酮、聚醯亞胺、聚(甲基)丙烯酸、聚苯並噁唑、環氧樹脂、以聚二甲基矽氧烷(PDMS)為代表的聚有機矽氧烷、聚倍半矽氧烷或聚丁橡膠等。另外，除了上述材料以外，還可以舉出酚樹脂、酚醛清漆樹脂、肉桂酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂、聚對亞二甲苯基樹脂等熱固化性樹脂。

有機高分子也可以與具有烷氧基甲矽烷基或乙烯基、丙烯醯氧基、環氧基、羥甲基等反應性取代基的化合物合用。

在利用有機高分子形成柵極絕緣膜的情況下，出於增加柵極絕緣膜的耐溶劑性或耐絕緣性的目的等，還優選將有機高分子交聯而使其固化。交聯優選使用光、熱或這兩者，通過產生酸或自由基來進行。

在通過自由基來交聯的情況下，作為在光或熱的作用下產生自由基的自由基引發劑，可以適當地使用例如日本特開2013-214649號公報的0182～0186段所述的熱聚合引發劑(H1)和光聚合引發劑(H2)、日本特開2011-186069號公報的0046～0051段所述的光自由基引發劑、日本特開2010-285518號公報的0042～0056段所述的光自由基聚合引發劑等，優選將這些內容併入到本申請說明書中。

另外，還優選使用日本特開2013-214649號公報的0167～0177段所述的“數均分子量(Mn)為140～5,000、具有交聯性官能團、不具有氟原子的化合物(G)”，優選將這些內容併入到本申請說明書中。

在通過酸來交聯的情況下，作為在光的作用下產生酸的光產酸劑，可以優選使用例如日本特開2010-285518號公報的0033～0034段所述的光陽離子聚合引發劑、日本特開2012-163946號公報的0120～0136段所述的產酸劑、特別是鋶鹽、碘鎓鹽等，優選將這些內容併入到本申請說明書中。

作為在熱的作用下產生酸的熱產酸劑(催化劑)，可以優選使用例如日本特開2010-285518號公報的0035～0038段所述的熱陽離子聚合引發劑、特別是鎓鹽等；日本特開2005-354012號公報的0034～0035段所述的催化劑、特別是磺酸類和磺酸胺鹽等，優選將這些內容併入到本申請說明書中。

另外，還優選使用日本特開2005-354012號公報的0032～0033段所述的交聯劑、特別是二官能以上的環氧化合物、氧雜環丁烷化合物；日本特開2006-303465號公報的0046～0062段所述的交聯劑、特別是其特徵在於具有2個以上的交聯基團、該交聯基團中的至少一個為羥甲基或者NH基的化合物；以及日本特開2012-163946號公報的0137～0145段所述的在分子內具有2個以上羥基甲基或烷氧基甲基的化合物，優選將這些內容併入到本申請說明書中。

作為利用有機高分子形成柵極絕緣膜的方法，例如可以舉出塗布有機高分子並進行固化的方法。對塗布方法沒有特別限定，可以舉出上述的各印刷法。其中優選微凹版塗布法、浸漬塗布法、網版塗布印刷、模塗法或旋塗法等濕式塗布法。

作為上述無機氧化物沒有特別限定，例如可以舉出氧化矽、氮化矽(SiN_Y )、氧化鉿、二氧化鈦、氧化鉭、氧化鋁、氧化鈮、氧化鋯、氧化銅、氧化鎳等氧化物；以及SrTiO₃ 、CaTiO₃ 、BaTiO₃ 、MgTiO₃ 、SrNb₂ O₆ 之類的鈣鈦礦；或者它們的複合氧化物或混合物等。此處，作為氧化矽，除了氧化矽(SiO_X )以外，還包括BPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass，硼磷矽玻璃)、PSG(Phosphorus Silicon Glass，磷矽玻璃)、BSG(borosilicate glass，硼矽酸鹽玻璃)、AsSG(砷矽酸鹽玻璃)、PbSG(鉛矽酸鹽玻璃)、氧化氮化矽(SiON)、SOG(旋塗玻璃)、低介電常數SiO₂ 系材料(例如聚芳基醚、環全氟碳聚合物和苯並環丁烯、環狀氟樹脂、聚四氟乙烯、氟化芳基醚、氟化聚醯亞胺、無定形碳、有機SOG)。

作為利用無機氧化物形成栅極絕緣膜的方法，例如可以使用真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍或CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)法等真空成膜法，另外在成膜中可以利用使用任意氣體的等離子體或離子槍、自由基槍等來進行輔助。

另外，柵極絕緣膜也可以通過在醇或水中使與各金屬氧化物對應的前體、具體地說為氯化物、溴化物等金屬鹵化物或金屬醇鹽、金屬氫氧化物等與鹽酸、硫酸、硝酸等酸或氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿發生反應進行水解來形成。在使用這樣的溶液系工藝的情況下，優選使用上述濕式塗布法。

除了上述方法以外，柵極絕緣膜還可以通過將浮脫法、溶膠-凝膠法、電沉積法和蔭罩法中的任一種根據需要與圖案化法進行組合的方法來設置。

柵極絕緣膜可以實施電暈處理、等離子體處理、UV(紫外線)/臭氧處理等表面處理，這種情況下，優選處理不會使表面粗糙度變粗。優選柵極絕緣膜表面的算術平均粗糙度Ra或均方根粗糙度R_MS 為0.5nm以下。

作為絕緣膜的表面能的調整方法，UV(紫外線)/臭氧處理是有效的，通過適當地選擇處理時間，能夠將柵極絕緣膜表面親水化。

本發明的有機半導體元件在有機半導體層中含有包含上述式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物的情況下，優選進一步含有表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 的柵極絕緣膜。

上述表面能可以如下求出：利用水和有機溶劑(主要使用甘油或二碘甲烷)這兩者測定由樹脂(C)形成的膜的接觸角，帶入到下述Owens式中，從而利用公知的方法求出該表面能(下述為有機溶劑使用甘油(gly)的情況)。

Owens式

1+cosθ_H2O =2(γ_S ^d )^1/2 (γ_H2O ^d )^1/2 /γ_H2O,V +2(γ_S ^h )^1/2 (γ_H2O ^h )^1/2 /γ_H2O,V

1+cosθ_gly =2(γ_S ^d )^1/2 (γ_gly ^d )^1/2 /γ_gly,V +2(γ_S ^h )^1/2 (γ_gly ^h )^1/2 /γ_gly,V

此处，代入γ_H2O ^d =21.8、γ_gly ^d =37.0、γ_H2O ^h =51.0、γ_gly ^h =26.4、γ_H2O ,_V =72.8、γ_gly,V =63.4的文獻測定值，之後代入在θ_H2O 中代入水的接觸角的測定值，在θ_gly 中代入甘油的接觸角的測定值，此時，分别求出表面能的色散力成分γ_S ^d 、極性成分γ_S ^h ，求出二者之和γ_S ^Vh =γ_S ^d +γ_S ^h 作為表面能(mNm^-1 )。

本發明人發現，通過使本發明的有機半導體元件含有包含上述式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物、且進一步含有表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 的柵極絕緣膜，能夠有效地提高所得到的有機薄膜電晶體的載流子遷移率。

其詳細機理尚不確定，但據信，在有機半導體層中，通過使有機半導體化合物與特定的絕緣性聚合物共存，與單獨的有機半導體化合物的情況相比，有機半導體化合物的排列規則性增高，這是一個原因。據推測，通過該排列規則性的提高，起因於有機半導體化合物的主鏈內的結構波動而產生的載流子擴散受到抑制，並且使有機半導體化合物的聚合物鏈間的載流子的跳躍良好。關於排列規則性提高的理由，據認為，在使有機半導體化合物與特定的絕緣性聚合物共存的組成液的狀態下，兩者為適度相溶的狀態，在由該狀態變化為溶劑乾燥的膜狀態時，相分離得到促進，可分别形成有機半導體化合物的相區(ドメイン)和絕緣性聚合物的相區。這些相區形成時的速度和相分離的程度被認為與排列規則性的控制相關，可認為本申請的具有式1所表示的重複結構單元的分子量為2,000以上的化合物與包含式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物的組合是合適的，因而遷移率提高。

＜粘結劑聚合物層＞

本發明的有機半導體元件在上述有機半導體層與絕緣膜之間可以具有上述粘結劑聚合物層，在具有粘結劑聚合物層的情況下，優選在上述有機半導體層與柵極絕緣膜之間具有上述粘結劑聚合物層。對於上述粘結劑聚合物層的膜厚沒有特別限制，優選為20nm～500nm。上述粘結劑聚合物層只要為包含上述聚合物的層即可，優選為由上述粘結劑聚合物形成的層。

對於形成粘結劑聚合物層的方法沒有特別限制，可以使用公知的方法(棒塗法、旋塗法、刮刀塗布法、刮刀法、噴墨法)。

在塗布粘結劑聚合物層形成用組合物來形成粘結劑聚合物層的情況下，為了除去溶劑、進行交聯等目的，可以在塗布後進行加熱(烘焙)。

＜密封層＞

從耐久性的方面出發，本發明的有機半導體元件優選在最外層具備密封層。密封層中可以使用公知的密封劑。

對密封層的厚度沒有特別限制，優選為0.2μm～10μm。

對形成密封層的方法沒有特別限制，例如可以舉出在形成了柵電極、柵極絕緣膜、源電極、漏電極和有機半導體膜的基板上塗布密封層形成用組合物的方法等。塗布密封層形成用組合物的方法的具體例與塗布柵極絕緣膜形成用組合物的方法相同。在塗布密封層形成用組合物來形成有機半導體膜的情況下，出於除去溶劑、進行交聯等目的，可以在塗布後進行加熱(烘焙)。

另外，圖2是本發明的有機半導體元件(有機薄膜電晶體)的另一方式的截面示意圖。

圖2中，有機薄膜電晶體200具備基板10、配置在基板10上的柵電極20、覆蓋柵電極20的柵極絕緣膜30、配置在柵極絕緣膜30上的有機半導體膜50、配置在有機半導體膜50上的源電極40和漏電極42、以及覆蓋各部件的密封層60。此處，源電極40和漏電極42是使用上述本發明的組合物形成的。有機薄膜電晶體200為底柵-頂接觸型的有機薄膜電晶體。

關於基板、柵電極、柵極絕緣膜、源電極、漏電極、有機半導體膜和密封層如上所述。

上文對於圖1和圖2中的底柵-底接觸型的有機薄膜電晶體以及底柵-頂接觸型的有機薄膜電晶體的方式進行了詳細說明，但本發明的有機半導體元件也能夠適用於頂柵電極-底接觸型的有機薄膜電晶體以及頂柵-頂接觸型的有機薄膜電晶體中。

需要說明的是，上述的有機薄膜電晶體能夠適當地用於電子紙、顯示幕裝置等中。

(化合物)

本發明的化合物的特徵在於，其具有上述式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元、分子量為2,000以上。

另外，本發明的化合物優選為有機半導體化合物。

本發明的化合物中的具有上述式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元、分子量為2,000以上的化合物與上述的具有式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元的化合物的含義相同，優選方式也相同。

(有機半導體組合物)

本發明的有機半導體組合物的特徵在於，其含有本發明的化合物(上述特定化合物)以及溶劑。

另外，本發明的有機半導體組合物可以含有粘結劑聚合物。

本發明的有機半導體組合物中的特定化合物、粘結劑聚合物和溶劑與上述的特定化合物、粘結劑聚合物和溶劑含義相同，優選方式也相同。

對於本發明的有機半導體組合物中的特定化合物的含量沒有特別限制，相對於有機半導體組合物的總質量優選為0.005質量%～10質量%、更優選為0.01質量%～5質量%、進一步優選為0.05質量%～3質量%。

本發明的有機半導體組合物還可以含有特定化合物、粘結劑聚合物和溶劑以外的其他成分。

作為其他成分，可以使用公知的添加劑等。

本發明的有機半導體組合物中的特定化合物、粘結劑聚合物和溶劑以外的成分的含量相對於總固體成分優選為10質量%以下、更優選為5質量%以下、進一步優選為1質量%以下、特別優選為0.1質量%以下。該含量為上述範圍時，膜形成性優異、所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性更為優異。需要說明的是，固體成分是指除溶劑等揮發性成分以外的成分的量。

對於本發明的有機半導體組合物的粘度没有特别限制，從塗布性更為優異的方面考慮，優選為3mPa・s～100mPa・s、更優選為5mPa・s～50mPa・s、進一步優選為9mPa・s～40mPa・s。需要說明的是，本發明中的粘度是在25℃的粘度。

作為粘度的測定方法，優選為按照JIS Z8803的測定方法。

對於本發明的有機半導體組合物的製造方法沒有特別限制，可以採用公知的方法。例如，可以通過向溶劑中添加規定量的特定化合物並適當地實施攪拌處理來得到所期望的組合物。另外，在使用粘結劑聚合物的情況下，可以同時或逐次添加特定化合物和粘結劑聚合物來適當地製作組合物。

(有機半導體膜)

本發明的有機半導體膜的特徵在於，其含有特定化合物。

另外，本發明的有機半導體膜可以含有粘結劑聚合物。

本發明的有機半導體膜中的特定化合物及粘結劑聚合物與本發明的有機半導體元件中的上述特定化合物及粘結劑聚合物的含義相同，優選方式也相同。

本發明的有機半導體組合物可以含有特定化合物以及粘結劑聚合物以外的其他成分。

作為其他成分，可以使用公知的添加劑等。

本發明的有機半導體膜中的特定化合物以及粘結劑聚合物以外的成分的含量優選為10質量%以下、更優選為5質量%以下、進一步優選為1質量%以下、特別優選為0.1質量%以下。該含量為上述範圍時，膜形成性優異，所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性更為優異。需要說明的是，固體成分是指除溶劑等揮發性成分以外的成分的量。

對於本發明的有機半導體膜的膜厚沒有特別限制，從所得到的有機半導體的遷移率和高溫高濕下的經時穩定性的方面出發，優選為10nm～500nm、更優選為30nm～200nm。

本發明的有機半導體膜可以適當地用於有機半導體元件中，可以特別適當地用於有機電晶體(有機薄膜電晶體)中。

本發明的有機半導體膜可以使用本發明的有機半導體組合物適當地製作。

對於本發明的有機半導體膜的製造方法沒有特別限制，可以採用公知的方法。例如可以舉出下述方法：將本發明的有機半導體組合物施以到特定的基材上，根據需要實施乾燥處理，來製造有機半導體膜。

對於在基材上施以組合物的方法沒有特別限制，可以採用公知的方法，例如可以舉出噴墨印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法、棒塗法、旋塗法、刮刀塗布法、刮刀法等，優選噴墨印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法。

其中，本發明的有機半導體膜的製造方法優選包括將本發明的有機半導體組合物塗布在基板上的塗布工序，更優選包括將本發明的有機半導體組合物塗布在基板上的塗布工序以及從塗布後的組合物中除去溶劑的除去工序。

上述塗布工序更優選為下述的塗布工序：將進一步含有包含式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物的本發明的有機半導體組合物塗布在表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜上。

利用上述方式可得到高遷移率的有機半導體膜。

（實施例）

下面舉出實施例更具體地說明本發明。只要不超出本發明的宗旨，下述實施例中示出的材料、用量、比例、處理內容、處理過程等可以適當地變更。從而，本發明的範圍並不限於以下所示的具體例。需要說明的是，只要不特別聲明，“份”、“%”為質量基準。

(實施例1～23和比較例1～10)

＜有機半導體＞

有機半導體層中使用的化合物1～23和比較化合物1～10的結構如下所示。

（化41）

（化42）

（化43）

（化44）

（化45）

（化46）

（化47）

＜合成例＞

合成法按照通常的D-A型π共軛聚合物的合成法進行。作為代表例，示出了化合物1和化合物7的合成法。

[化合物1的合成]

作為單體的1,3-二溴-5-(2-辛基十二烷基)-4H-噻吩並[3,4-c]吡咯-4,6(5H)-二酮通過J. Mater. Chem., 2012, 22, 14639.中記載的方法來合成。作為另一單體的中間體1參考日本特表2008-504379號公報和J. Polym. Sci. PartA：Polym. Chem., 2013, 51, 424.通過下述反應路線X1所示的合成路線來合成。

（化48）

將1,3-二溴-5-(2-辛基十二烷基)-4H-噻吩並[3,4-c]吡咯-4,6(5H)-二酮(296mg、500μmol)、中間體1(485mg、500μmol)、三(鄰甲苯基)膦(30.4mg、100μmol)、三(二亞苄基丙酮)二鈀(22.9mg、25μmol)、脫水甲苯(25mL)混合，在氮氣氣氛下於100℃攪拌60小時。將反應液冷卻到室溫後，注入到甲醇(480mL)/濃鹽酸(20mL)混合液中，攪拌2小時。過濾析出物，進行甲醇清洗後，利用甲醇、丙酮、二氯甲烷依次進行索氏提取，去除可溶性的雜質。接著利用二氯苯進行索氏提取，將所得到的溶液減壓濃縮，之後添加甲醇，將析出的固體成分過濾出，進行甲醇清洗，於80℃真空乾燥12小時，從而得到化合物1(344mg)(收率64%)。

聚苯乙烯換算的數均分子量為2.5×10⁴ 、重均分子量為4.7×10⁴ 。

（化49）

[化合物7的合成]

作為單體的中間體2參考Tetrahedron, 2010, 66, 3173.和Organic Electronics, 2011, 12, 993.，按照反應路線圖式X2中示出的合成路線來合成。

（化50）

將合成中間體2(244mg、200μmol)、5,5’-雙(三甲基甲錫烷基)-2,2’-聯噻吩(98.4mg、200μmol)、三(鄰甲苯基)膦(4.9mg、16μmol)、三(二亞苄基丙酮)二鈀(3.7mg、4μmol)、脫水氯苯(17mL)混合，在氮氣氣氛下於130℃攪拌24小時。將反應液冷卻到室溫後，注入到甲醇(240mL)/濃鹽酸(10mL)混合液中，攪拌2小時。過濾析出物，進行甲醇清洗後，利用甲醇、丙酮、乙酸乙酯依次進行索氏提取，去除可溶性的雜質。接著利用氯仿進行索氏提取，將所得到的溶液減壓濃縮後，添加甲醇，將析出的固體成分過濾出，進行甲醇清洗，於80℃真空乾燥12小時，從而得到化合物7(201mg)(收率82%)。

聚苯乙烯換算的數均分子量為4.4×10⁴ 、重均分子量為1.1×10⁵ 。

（化51）

[化合物19的合成]

作為單體的中間體3按照反應路線X3中示出的合成路線來合成。

-中間體3的合成-

將加熱活化的分子篩4Å(10g)、二氯甲烷(150mL)、N-甲基嗎啉-N-氧化物(15g、131mmol)、四丙基過釕酸銨(1.85g、5.3mmol)在氮氣氣氛下混合，向所得到的溶液中一邊小心地放熱一邊滴加6-庚烯-1-醇(10g、88mmol)/二氯甲烷(50mL)，在室溫下攪拌30分鐘。將反應溶液在矽藻土和矽膠上過濾，進行減壓濃縮，從而得到中間體3(7g)(收率71%)。

-中間體4的合成-

將中間體3(5g、45mmol)、四氫呋喃(55mL)在氮氣氣氛下混合，冷卻至0℃，滴加十二烷基溴化鎂的醚溶液(48mL,48mmol)。將反應溶液升溫至室溫，攪拌3小時。加入水，使格氏試劑失活後，利用己烷提取。將有機層在硫酸鈉上乾燥並過濾，進行減壓濃縮。將所得到的粗生成物通入到矽膠柱色譜(洗脫液：己烷～己烷:乙酸乙酯=9:1)中進行精製，得到中間體4(8.8g)(收率70%)。

-中間體5的合成-

將中間體4(5g、18mmol)、THF(40mL)在氮氣氣氛下混合。將反應溶液冷卻至0℃，加入氫化鈉60%(743mg、18mmol)。升溫至室溫，攪拌1小時後，加入1-碘壬烷(4.95g、19mmol)，將反應溶液加熱回流，進一步攪拌1小時。將反應溶液冷卻到室溫，加入水，利用己烷提取。

將有機層利用25質量%食鹽水清洗後，在硫酸鈉上乾燥並過濾，進行減壓濃縮。將所得到的粗生成物通入到矽膠柱色譜(洗脫液：己烷～己烷:乙酸乙酯=9:1)中進行精製，得到中間體5(2.5g)(收率35%)。

從中間體6到中間體9的合成利用與中間體2相同的方法進行。

（化52）

將合成中間體9(255mg、200μmol)、5,5’-雙(三甲基甲錫烷基)-2,2’-聯噻吩(98.4mg、200μmol)、三(鄰甲苯基)膦(4.9mg、16μmol)、三(二亞苄基丙酮)二鈀(3.7mg、4μmol)、脫水氯苯(17mL)混合，在氮氣氣氛下於130℃攪拌24小時。將反應液冷卻到室溫後，注入到甲醇(240mL)/濃鹽酸(10mL)混合液中，攪拌2小時。過濾析出物，進行甲醇清洗後，利用甲醇、丙酮、乙酸乙酯依次進行索氏提取，去除可溶性的雜質。接著利用氯仿進行索氏提取，將所得到的溶液減壓濃縮後，添加甲醇，將析出的固體成分過濾出，進行甲醇清洗，於80℃真空乾燥12小時，從而得到化合物19(201mg)(收率82%)。

聚苯乙烯換算的數均分子量為2.7×10⁴ 、重均分子量為7.5×10⁴ 。

（化53）

比較化合物1為日本特表2010-527327號公報中記載的化合物、比較化合物2為日本特表2007-516315號公報中記載的化合物、比較化合物3為國際公開第2013/047858號中記載的化合物、比較化合物4為日本特開2009-158921號公報中記載的化合物、比較化合物5為Macromolecules, 2013, 46, 6408. 中記載的化合物、比較化合物6為Journal of Physical Chemistry C, 2014, 118, 11536. 中記載的化合物、比較化合物7為日本特開2008-153667號公報中記載的化合物、比較化合物8為日本特開2012-251129號公報中記載的化合物、比較化合物9為日本特表2012-506928號公報中記載的化合物。比較化合物10參考Advanced Materials, 2014, 24, 3734-3744所述的合成法進行合成。

＜有機半導體組合物的製備＞

將表1記載的有機半導體化合物(0.20質量%)/1,2-二氯苯稱量到玻璃管形瓶中，利用Mix Rotor(AS-1株式會社製造)於80℃攪拌混合24小時後，利用0.5μm膜篩檢程式進行過濾，從而得到有機半導體塗布液。

＜TFT元件製作＞

在玻璃基板(EAGLE XG：Corning公司製造)上蒸鍍作為柵電極的Al(厚度：50nm)。在其上旋塗柵極絕緣膜形成用組合物(聚乙烯基苯酚/2,4,6-三[雙(甲氧基甲基)氨基]-1,3,5-三嗪=1質量份/1質量份(w/w)的PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)溶液(固體成分濃度：2質量%))，於150℃烘焙60分鐘，從而形成膜厚400nm的柵極絕緣膜。在其上使用噴墨裝置DMP-2831(Fuji Film Dimatix公司製造)將銀油墨(H-1、Mitsubishi Materials 株式會社製造)描繪成源電極和漏電極狀(通道長40μm、通道寬200μm)。其後利用烘箱於180℃烘焙30分鐘進行燒結，形成源電極和漏電極，從而得到TFT特性評價用元件基板。

在氮手套箱中將各有機半導體塗布液旋塗(500rpm10秒，之後1,000rpm30秒)在TFT特性評價用元件基板上，之後在加熱板上於180℃乾燥10分鐘，從而形成有機半導體層，得到底柵底接觸型的有機TFT元件。

＜特性評價＞

使用半導體特性評價裝置B2900A(Agilent Technologies公司製造)在大氣下進行下述性能評價。

(a)載流子遷移率、(b)遷移率波動

在各有機TFT元件的源電極-漏電極間施加-60V的電壓，使柵電極電壓在+10V～-60V的範圍內變化，使用表示漏電極電流I_d 的下式計算出載流子遷移率μ。

I_d =(w/2L)μC_i (V_g -V_th )²

式中，L表示柵電極長、w表示柵電極寬、C_i 表示絕緣膜的單位面積的容量、V_g 表示柵電極電壓、V_th 表示閾值電壓。

表1中示出的載流子遷移率的值為10個元件的平均值。載流子遷移率μ越高越優選，在實用上優選為1.0×10^-2 cm² /V・s以上、更優選為1.0×10^-1 cm² /V・s以上。需要說明的是，關於遷移率低於1.0×10^-5 cm² /V・s的情况，由於特性過低，因而未進行下述評價，在表中載流子遷移率一欄記載為“＜1.0×10^-5 ”。

另外，針對10個元件的載流子遷移率利用下式計算出變異係數，通過下述4個等級評價所得到的變異係數，將其用作遷移率波動的指標。該值越小，表示元件間的遷移率波動越小。在實用上優選為A或B、更優選為A。

變異係數=標準差÷平均值×100

＜評價基準＞

A：小於15%

B：15%以上且小於30%

C：30%以上且小於50%

D：50%以上

(c)高溫高濕下的經時穩定性

將所製作出的各有機薄膜電晶體元件在60℃、濕度80%保存24小時後，利用與上述“(a)載流子遷移率”相同的方法測定出載流子遷移率，通過下述5個等級評價這種情況下的載流子遷移率維持率(下式)，作為高溫高濕下的經時穩定性的指標。該值越大，高溫高濕下的經時穩定性越高，在實用上優選為A或B。

高溫高濕下保存後的載流子遷移率維持率(%)=載流子遷移率(高溫高濕下保存後)/載流子遷移率(高溫高濕下保存前)×100

A：90%以上

B：75%以上且小於90%

C：50%以上且小於75%

D：25%以上且小於50%

E：小於25%

（表1）

由表1的記載可知，實施例的有機TFT元件的遷移率高，遷移率的波動受到抑制，高溫高濕下的經時穩定性優異。

另一方面，不具有式1-1所表示的基團的聚合物無法滿足作為課題的高遷移率、對遷移率的波動的抑制、高溫高濕下的經時穩定性中的全部專案。

(實施例24～41)

在玻璃管形瓶中稱量有機半導體化合物7(0.20質量%)和表2中記載的絕緣性聚合物(0.10質量%)/1,2-二氯苯，利用Mix Rotor(AS-1株式會社製造)在80℃攪拌混合24小時後，利用0.5μm膜篩檢程式進行過濾，從而得到有機半導體塗布液。利用與實施例1相同的方法得到有機TFT元件。

下面利用與實施例1相同的方法對於載流子遷移率和高溫高濕下的經時穩定性進行評價。

表2所示的相對遷移率為將所得到的各有機TFT元件的載流子遷移率除以實施例7的載流子遷移率所得到的相對值，是通過下式計算出的值。

實施例24～41的相對遷移率=各實施例的平均遷移率/實施例7的平均遷移率(=1.05)

需要說明的是，各實施例中的高溫高濕下的經時穩定性為與實施例7同樣的結果。

（表2）

表2中所記載的省略語的詳細內容如下所述。

In-1-1：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. A-1000)、Mw：1,000、Mw/Mn：1.13

In-1-2：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. A-2500)、Mw：2,500、Mw/Mn：1.05

In-1-3：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. F-2)、Mw：18,100、Mw/Mn：1.01

In-1-4：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. F-4)、Mw：37,200、Mw/Mn：1.01

In-1-5：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. F-10)、Mw：98,900、Mw/Mn：1.01

In-1-6：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. F-20)、Mw：189,000、Mw/Mn：1.04

In-1-7：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. F-40)、Mw：397,000、Mw/Mn：1.02

In-1-8：聚苯乙烯、東曹株式會社製造(商品目錄No. F-128)、Mw：1,110,000、Mw/Mn：1.08

In-1-9：聚苯乙烯、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P10453-S)、Mw：93,000、Mw/Mn：1.05

In-1-10：聚苯乙烯、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P8713-S)、Mw：90,000、Mw/Mn：1.45

In-1-11：聚苯乙烯、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P15004-S)、Mw：103,000、Mw/Mn：2.5

In-2：聚-α-甲基苯乙烯、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P74-MeS)、Mn：32,300、Mw/Mn：1.02

In-3：聚(4-叔丁基苯乙烯)、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P1579-4tBuS)、Mn：40,600、Mw/Mn：1.03

In-4：聚(4-甲基苯乙烯)、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P1346-4MeS)、Mn：40,500、Mw/Mn：1.06

In-5：聚(4-甲氧基苯乙烯)、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P18292-4MeOS)、Mn：39,000、Mw/Mn：1.40

In-6：聚(4-羟基苯乙烯)、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P4404-4HOS)、Mn：6,500、Mw/Mn：1.15

In-7：聚(4-乙酰氧基苯乙烯)、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P5509-4AcS)、Mn：30,500、Mw/Mn：1.70

In-8：聚(2-乙烯基萘)、Polymer Source公司製造(商品目錄No. P10992A-2VN)、Mn：38,000、Mw/Mn：1.38

根據以上的結果，聚苯乙烯衍生物之中，尤其是與聚苯乙烯的組合良好。此外，分子量為1,000～20萬特別良好。另外，分散度小於1.5特別良好。

(實施例42～45)

＜TFT元件製作＞

在玻璃基板(EAGLE XG：Corning公司製造)上蒸鍍作為柵電極的Al(厚度：50nm)。在其上旋塗柵極絕緣膜形成用組合物(聚乙烯基苯酚/2,4,6-三[雙(甲氧基甲基)氨基]-1,3,5-三嗪=1質量份/1質量份(w/w)的PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)溶液(固體成分濃度：2質量%))，於150℃烘焙60分鐘，從而形成膜厚400nm的柵極絕緣膜。接著進行UV(紫外線)/臭氧處理(Jelight公司製造，UVO-CLEANER Model No.42)至達到表3的表面能。其後的工序與實施例27為相同的方法，從而製作出有機TFT元件。

下面通過與實施例1相同的方法進行載流子遷移率、遷移率波動和高溫高濕下的經時穩定性的評價。

表3所示的相對遷移率為將所得到的各有機TFT元件的載流子遷移率除以實施例27的載流子遷移率所得到的相對值，是通過下式計算出的值。

實施例42～45的相對遷移率=各實施例的平均遷移率/實施例27的平均遷移率

需要說明的是，各實施例中的遷移率波動、高溫高濕下的經時穩定性為與實施例7同樣的結果。

（表3）

(實施例46～49)

在玻璃基板(EAGLE XG：Corning公司製造)上蒸鍍作為柵電極的Al(厚度：50nm)。在其上旋塗柵極絕緣膜形成用組合物(聚(苯乙烯-co-甲基丙烯酸甲酯)/季戊四醇四丙烯酸酯/1,2-辛烷二酮1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]=1質量份/1質量份/0.01質量份(w/w)的PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)溶液(固體成分濃度：2質量%))，於110℃預烘焙5分鐘後進行曝光(365nm、100mJ/cm² )，於200℃後烘焙60分鐘，從而形成膜厚400nm的柵極絕緣膜。接著進行UV(紫外線)/臭氧處理(Jelight公司製造，UVO-CLEANER Model No.42)使其成為表4的表面能。其後的工序與實施例27為相同的方法，從而製作出有機TFT元件。

下面通過與實施例1相同的方法進行載流子遷移率、遷移率波動和高溫高濕下的經時穩定性的評價。

表4所示的相對遷移率為將所得到的各有機TFT元件的載流子遷移率除以實施例27的載流子遷移率所得到的相對值，是通過下式計算出的值。

實施例46～49的相對遷移率=各實施例的平均遷移率/實施例27的平均遷移率

需要說明的是，各實施例中的遷移率波動、高溫濕下的經時穩定性為與實施例7同樣的結果。

（表4）

由表3和表4的結果可知，在塗布進一步含有包含式I-1所表示的結構單元的絕緣性聚合物的本發明的有機半導體組合物時，若使用表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜，則遷移率顯著提高。

以上所舉者僅係本發明之部份實施例，並非用以限制本發明，致依本發明之創意精神及特徵，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本專利範圍之內。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體技術手段，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

10‧‧‧基板

20‧‧‧柵電極

30‧‧‧柵極絕緣膜

40‧‧‧源電極

42‧‧‧漏電極

50‧‧‧有機半導體膜

60‧‧‧密封層

100、200‧‧‧有機薄膜電晶體

圖1是本發明的有機半導體元件的一個方式的截面示意圖

圖2是本發明的有機半導體元件的另一方式的截面示意圖

10‧‧‧基板

20‧‧‧柵電極

30‧‧‧柵極絕緣膜

40‧‧‧源電極

42‧‧‧漏電極

50‧‧‧有機半導體膜

60‧‧‧密封層

100‧‧‧有機薄膜電晶體

Claims (20)

1. 一種有機半導體元件，其特徵在於，其具有含有下述化合物的有機半導體層，該化合物具有式1所表示的重複結構單元，該化合物的分子量為2,000以上1,000,000以下， （化1）式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團； （化2）式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。
2. 如申請專利範圍第1項所述的有機半導體元件，其中，上述由式1-1所表示的一價基團是由下式1-2或式1-3所表示的一價基團， （化3）式1-2以及式1-3中，m是1以上30以下的整數，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，R_a 是不具有取代基的碳原子數為a的烷基，R_b 是不具有取代基的碳原子數為b的烷基，6≦m+n≦50或6≦m+a+b≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的有機半導體元件，其中，在式1中，A具有選自由下述式A-1～式A-12所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構， （化4）式A-1～式A-12中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或者N原子，W各自獨立地表示C(R^A2 )₂ 、NR^A1 、N原子、CR^A2 、O原子、S原子或Se原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述的有機半導體元件，其中，式1中，D是式D-1所表示的結構， （化5）式D-1中，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或者將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述的有機半導體元件，其中，上述式1所表示的重複結構單元是式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元， （化6）式2～式5中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述的有機半導體元件，其中，上述有機半導體層進一步含有絕緣性聚合物，該絕緣性聚合物包含下式I-1所表示的結構單元， （化7）式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。
7. 如申請專利範圍第6項所述的有機半導體元件，其進一步包含柵極絕緣膜，該柵極絕緣膜的表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述的有機半導體元件，其為有機薄膜電晶體。
9. 一種化合物，其特徵在於，該化合物具有式1所表示的重複結構單元，該化合物的分子量為2,000以上， （化8）式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元具有選自由下式A-1～式A-12所表示的結構組成的組中的至少1種結構作為部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團； （化9）式A-1～式A-12中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，W各自獨立地表示C(R^A2 )₂ 、NR^A1 、N原子、CR^A2 、O原子、S原子或Se原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位； （化54）式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。
10. 如申請專利範圍第9項所述的化合物，其中，式1中，D是式D-1所表示的結構， （化10）式D-1中，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數，*各自獨立地表示與其他結構鍵合的部位。
11. 如申請專利範圍第9或10項所述的化合物，其中，上述式1所表示的重複結構單元是式2～式5中的任一式所表示的重複結構單元， （化11）式2～式5中，X各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^A1 ，Y各自獨立地表示O原子或S原子，Z_a 各自獨立地表示CR^A2 或N原子，R^A1 各自獨立地表示烷基、式1-1所表示的一價基團或與其他結構鍵合的部位，R^A2 各自獨立地表示氫原子、鹵原子、烷基或與其他結構鍵合的部位，X’各自獨立地表示O原子、S原子、Se原子或NR^D1 ，Z_d 各自獨立地表示N原子或CR^D2 ，R^D1 各自獨立地表示一價有機基團，R^D2 各自獨立地表示氫原子或一價有機基團，M表示單鍵、二價芳香族雜環基、二價芳香族烴基、亞烯基、亞炔基或將它們組合而成的二價基團，p和q各自獨立地表示0～4的整數。
12. 如申請專利範圍第9或10項所述的化合物，其是有機半導體化合物。
13. 一種有機半導體組合物，其特徵在於，其包含具有式1所表示的重複結構單元的分子量為2,000以上的化合物、以及溶劑， （化12） 式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個式1-1所表示的一價基團； （化13）式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。
14. 如申請專利範圍第13項所述的有機半導體組合物，其進一步含有絕緣性聚合物，該絕緣性聚合物包含下式I-1所表示的結構單元， （化14）式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。
15. 一種有機半導體膜，其特徵在於，其包含具有式1所表示的重複結構單元的分子量為2,000以上的化合物， （化15）式1中，A是電子受體單元，該電子受體單元包含在環結構內具有sp2氮原子、羰基以及硫代羰基中的至少1者的部分結構；D是電子供體單元，該電子供體單元包含在環結構內具有至少1個N原子、O原子、S原子或Se原子的二價芳香族雜環基、或者由2環以上的稠環結構形成的二價芳香族烴基作為部分結構；D和/或A具有至少1個由式1-1所表示的一價基團； （化16）式1-1中，L是直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為m的亞烷基，R是不具有取代基的碳原子數為n的烷基，6≦m+n≦50，*表示與其他結構鍵合的部位。
16. 如申請專利範圍第15項所述的有機半導體膜，其進一步含有絕緣性聚合物，該絕緣性聚合物包含下式I-1所表示的結構單元， （化17）式I-1中，R²² ～R²⁶ 各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或鹵原子，R²² ～R²⁶ 中相鄰的兩個可以相互連接形成環，R²¹ 表示氫原子或烷基。
17. 一種有機半導體膜的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將如申請專利範圍第13或14項所述的有機半導體組合物塗布在基板上。
18. 一種有機半導體膜的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將如申請專利範圍第14項所述的有機半導體組合物塗布在表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜上。
19. 一種有機半導體元件的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將如申請專利範圍第13或14項所述的有機半導體組合物塗布在基板上。
20. 一種有機半導體元件的製造方法，其包括塗布工序，在該塗布工序中，將如申請專利範圍第14項所述的有機半導體組合物塗布在表面能為50mNm^-1 ～75mNm^-1 以下的柵極絕緣膜上。