TWI692480B

TWI692480B - 有機電晶體、化合物、非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體裝置用塗佈液、有機電晶體的製造方法、有機半導體薄膜的製造方法、非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜、有機半導體材料的合成方法

Info

Publication number: TWI692480B
Application number: TW104109931A
Authority: TW
Inventors: 津山博昭; 野村公篤; 宇佐美由久; 福崎英治; 小柳雅史; 北村哲; 渡邊哲也; 岡本敏宏; 竹谷純一
Original assignee: 日商富士軟片股份有限公司; 國立大學法人東京大學
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2020-05-01
Also published as: EP3125322B1; WO2015147129A1; JP6082927B2; EP3125322A1; KR20160126040A; CN106104833A; US20170018724A1; JP2015195362A; CN106104833B; US10270043B2; EP3125322A4; KR101886547B1; TW201542566A

Abstract

本發明提供載流子遷移率高的有機電晶體、化合物、非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體裝置用塗佈液、有機電晶體的製造方法、有機半導體薄膜的製造方法、非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜、有機半導體材料的合成方法。一種有機電晶體，其具有半導體活性層，該半導體活性層含有由下式表示且分子量為3000以下的化合物(X為氧、硫、硒、碲原子或NR⁵；Y和Z為CR⁶、氧、硫、硒、氮原子或NR⁷；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環、或者、R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由特定的二價連接基團而鍵合；R¹、R²、R⁵~R⁸為氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基；R³和R⁴為烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基；m和n為0~2的整數)。

Description

有機電晶體、化合物、非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體裝置用塗佈液、有機電晶體的製造方法、有機半導體薄膜的製造方法、非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜、有機半導體材料的合成方法

本發明涉及化合物、非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料、有機電晶體用材料、非發光性有機半導體裝置用塗佈液、有機電晶體的製造方法、有機半導體薄膜的製造方法、非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜、有機半導體材料的合成方法。詳細地說，本發明涉及具有稠環骨架結構的化合物、含有該化合物的有機電晶體、含有該化合物的非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料、含有該化合物的有機電晶體用材料、含有該化合物的非發光性有機半導體裝置用塗佈液、使用了該化合物的有機半導體薄膜的製造方法、使用了該非發光性有機半導體裝置用塗佈液的有機電晶體的製造方法、含有該化合物的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜、有機半導體材料的合成方法。

使用有機半導體材料的裝置與現有的使用矽等無機半導體材料的裝置相比，可以預見到各種優越性，因此，引起了高度的關注。作為使用有機半導體材料的裝置的例子，可以舉出：使用有機半導體材料作為光電轉換材料的有機薄膜太陽能電池、固體攝像裝置等光電轉換元件、非發光性(本說明書中，“非發光性”是指，在室溫、大氣下以0.1mW/cm²的電流密度向裝置中通入電流時，發光效率為1 lm/W以下。說到非發光性有機半導體裝置，可以舉出除有機電致發光元件等發光性有機半導體裝置以外的有機半導體裝置的有機電晶體(有時也稱為有機薄膜電晶體)。使用有機半導體材料的裝置與使用無機半導體材料的裝置相比，能夠以低溫、低成本製作大面積的元件。而且，通過改變分子結構，能夠容易地改變材料特性，因此，材料的變化豐富，能夠實現利用無機半導體材料無法得到的功能、元件。

正在進行通過在半導體活性層中使用具有稠環骨架結構的化合物作為有機電晶體材料來提高載流子遷移率、提高電晶體性能的研究。

例如，專利文獻1記載了在具有稠環骨架的有機半導體聚合物以及具有稠環骨架的有機半導體聚合物的合成中使用的低分子化合物，對於將具有稠環骨架的有機半導體聚合物應用于有機電晶體時的載流子遷移率進行了研究。

另一方面，已知將與專利文獻1記載的具有稠環骨架的有機半導體聚合物類似的具有稠環骨架的化合物用於有機電晶體以外的元件的例子。例如，專利文獻2中記載了在有機薄膜太陽能電池的光電轉換層中使用具有稠環骨架的有機半導體聚合物的例子。

還已知使用了與專利文獻1記載的具有稠環骨架的有機半導體聚合物類似的具有稠環骨架的低分子化合物的例子。例如，專利文獻3中記載了一種有機電致發光(electroluminescence)元件材料，其含有具有5個芳香環的稠環作為部分結構的化合物，該5個芳香環的稠環是將含有硫屬元素原子的芳香族雜環作為構成要件之一的。另外，專利文獻4中公開了作為有機電子材料用新化合物的具有5環稠環骨架的化合物，並公開了將其用於有機電致發光元件的例子。

需要說明的是，專利文獻5中公開了含有具有稠環骨架的錫偶氮顏料作為光電導體的電子照相感光體的例子。

此外，非專利文獻1中，作為在噻吩並[3,2-f：4,5-f’]雙[1]苯並噻吩(以下也稱為TBBT)上取代有碳原子數為6的烷基的化合物C6-TBBT、在噻吩並[3,2-f：4,5-f’]雙[1]苯並噻吩上取代有碳原子數為12的烷基的化合物C12-TBBT的合成方法和物性，公開了吸收/發射光譜、CV(迴圈伏安法)。需要說明的是，非專利文獻1中，雖然在非專利文獻1的前序部分有在有機電晶體中的應用的記載，但沒有遷移率等有機電晶體特性評價的記載。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：CN102206225A

專利文獻2：日本特開2013-235903號公報

專利文獻3：日本特開2010-045281號公報

專利文獻4：國際公開WO2011/126225號

專利文獻5：日本特開昭63-180960號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Tetrahedron 66(2010)8778~8784

基於這樣的狀況，本發明人對使用專利文獻1、2、4、5和非專利文獻1記載的化合物的有機電晶體進行了研究，結果可知，載流子遷移率低。

因此，本發明人為了解決這樣的現有技術的課題進行了研究。本發明所要解決的課題在於提供載流子遷移率高的有機電晶體。

為了解決上述課題進行了深入研究，結果發現，通過使特定的取代基取代到具有特定的5環稠環結構的骨架上，能夠得到載流子遷移率高的有機電晶體，從而完成了本發明。

作為用於解決上述課題的具體手段的本發明具有如下構成。

[1]一種有機電晶體，其具有半導體活性層，所述半導體活性層含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，

通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或NR⁵；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環； R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者表示2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R²、R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為NR⁵、Y為CR⁶且Z為硫原子的情況下，將R¹和R²均為氫原子的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。

[2][1]所述的有機電晶體中，優選通式(1)中，含有Y和Z的芳香族雜環各自獨立地為噻吩環、呋喃環、吡咯環、噻唑環和噁唑環中的任意一種。

[3][1]或[2]所述的有機電晶體中，優選通式(1)中，R¹、R²、R³和R⁴所含有的碳原子數為30以下。

[4][1]~[3]中任一項所述的有機電晶體中，優選通式(1)中，m和n均為0。

[5][1]~[4]中任一項所述的有機電晶體中，優選通式(1)中，R¹和R²各自獨立地是碳原子數為20以下的烷基、碳原子數為20以下的芳基或碳原子數為20以下的雜芳基。

[6][1]~[5]中任一項所述的有機電晶體中，優選通式(1)中，R¹與R²相同，R³與R⁴相同，並且m與n相同。

[7][1]~[6]中任一項所述的有機電晶體中，優選由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(2)或通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物，

通式(2)和(3)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；Y’和Z’各自獨立地選自NR⁷、氧原子、硫原子、硒原子中；含有Y’和Z’的環為芳香族雜環； R¹與含有Y’和Z’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者表示2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；R³各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同；m各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y’和Z’均為NR⁷的情況除外；通式(2)中，在X’為硫原子、Z’為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有Z’的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子且m均為0的情況除外。

[8][1]~[7]中任一項所述的有機電晶體中，優選由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(4)或通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物，通式(4) 通式(5)[化3]

通式(4)和(5)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；R¹與含有X’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者表示2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；其中，通式(4)中，在X’均為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有X’的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子的情況除外。

[9][8]所述的有機電晶體中，優選通式(4)或通式(5)中，R¹具有脂肪族烴基。

[10][8]或[9]所述的有機電晶體中，優選通式(4)或通式(5)中，R¹為具有直鏈脂肪族烴基的芳基或具有直鏈脂肪族烴基的雜芳基。

[11]一種由下述通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物，通式(1A)

通式(1A)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或NR⁵；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R²、R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同； m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；將X為NR⁵、Y為氮原子且Z為氧原子的情況除外；在X為NR⁵、Y為CR⁶且Z為硫原子的情況下，將R¹和R²均為氫原子的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。

[12][11]所述的化合物中，優選通式(1A)中，含有Y和Z的芳香族雜環各自獨立地為噻吩環、呋喃環、吡咯環、噻唑環和噁唑環中的任意一種。

[13][11]或[12]所述的化合物中，優選通式(1A)中，R¹、R²、R³和R⁴所含有的碳原子數為30以下。

[14][11]~[13]中任一項所述的化合物中，優選通式(1A)中，m和n均為0。

[15][11]~[14]中任一項所述的化合物中，優選通式(1A)中，R¹和R²各自獨立地是碳原子數為20以下的烷基、碳原子數為20以下的芳基或碳原子數為20以下的雜芳基。

[16][11]~[15]中任一項所述的化合物中，優選通式(1A)中，R¹與R²相同，R³與R⁴相同，並且m與n相同。

[17][11]~[16]中任一項所述的化合物中，優選由通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(2)或通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物，

通式(2)和(3)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；Y’和Z’各自獨立地選自NR⁷、氧原子、硫原子、硒原子中；含有Y’和Z’的環為芳香族雜環；R¹與含有Y’和Z’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者表示2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；R³各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同； m各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y’和Z’均為NR⁷的情況除外；通式(2)中，在X’為硫原子、Z’為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有Z’的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子且m均為0的情況除外。

[18][11]~[17]中任一項所述的化合物中，優選由通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(4)或通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物，

[19][18]所述的化合物中，優選通式(4)或通式(5)中，R¹具有脂肪族烴基。

[20][18]或[19]所述的化合物中，優選通式(4)或通式(5)中，R¹為具有直鏈脂肪族烴基的芳基或具有直鏈脂肪族烴基的雜芳基。

[21]一種非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料，該有機半導體材料含有[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

[22]一種有機電晶體用材料，該材料含有[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

[23]一種非發光性有機半導體裝置用塗佈液，該塗佈液含有[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

[24]一種有機電晶體的製造方法，其特徵在於，該方法包括下述工序：通過將[23]所述的非發光性有機半導體裝置用塗佈液塗佈到基板上並使其乾燥來製作半導體活性層。

[25]一種有機半導體薄膜的製造方法，在該方法中，在維持使基板A與未固定在基板A上的部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使基板A與部件B接觸的狀態的同時，將使[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物溶解到溶劑中而得到的塗佈液以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式滴加到基板A的面內的一部分上，並使滴加的塗佈液緩慢地乾燥，由此，使[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的結晶析出而形成半導體活性層，其中，只要維持使基板A與部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使基板A與部件B接觸的狀態，則在滴加塗佈液或使進行乾燥時，基板A與部件B的位置關係可以靜止，也可以移動。

[26]一種非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜，該有機半導體薄膜含有[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

[27][26]所述的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜中，優選還含有聚合物黏結劑。

[28]一種有機半導體材料的合成方法，在該方法中，在過渡金屬催化劑和有機溶劑的存在下，加熱使由下述通式(6)或通式(7)表示的化合物與由下述通式(8)表示的化合物反應，從而合成[1]~[10]中任一項所述的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，

通式(6)和(7)中， X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；W各自獨立地表示鹵原子或全氟烷基磺醯氧基；通式(8)R¹¹-M(R¹²)i

R¹¹表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；M表示鎂、矽、硼、錫或鋅；R¹²各自獨立地表示鹵原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基或羥基，彼此可以相同也可以不同，彼此可以形成環；i表示1~3的整數，為M的價數-1，其中，在M為硼的情況下，i可以取3。

根據本發明，能夠提供載流子遷移率高的有機電晶體。

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)

41:塗佈液

42:基板A

43:部件B

圖1是表示本發明的有機電晶體的一例的結構的截面的示意圖。

圖2是表示本發明的有機電晶體的結構的截面的示意圖。

圖3是表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法的一例的示意圖。詳細地說，是下述方式的示意圖：在維持使基板A與未固定在基板A上的部件B的距離保持於一定距離的狀態的同時，以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式將塗佈液滴加到基板A的面內的一部分上，使基板A與部件B的位置關係靜止，使滴加的塗佈液緩慢地乾燥。

圖4是表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法的另外一例的示意圖。詳細地說，是下述方式的示意圖：在維持使基板A與部件B接觸的狀態的同時，以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式將塗佈液滴加到基板A的面內的一部分上，使基板A與部件B的位置關係靜止，使滴加的塗佈液緩慢地乾燥。

圖5是表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法的另外一例的示意圖。詳細地說，是下述方式的示意圖：在維持使基板A與部件B接觸的狀態的同時，以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式將塗佈液滴加到基板A的面內的一部分上，使基板A與部件B的位置關係移動，使滴加的塗佈液緩慢地乾燥。

圖6是表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法中使用的基板A與部件B的一例的示意圖。

以下，詳細地說明本發明。以下記載的技術特徵的說明是基於代表性的實施方式、具體例而進行的，但本發明並不限定於這樣的實施方式。需要說明的是，本說明書中，使用“~”表示的數值範圍是指包含“~”前後記載的數值作為下限值和上限值的範圍。

本發明中，在各通式的說明中未特別區分使用的情況下的氫原子也包括同位素(氘原子等)。此外，構成取代基的原子也包括其同位素。

[有機電晶體]

本發明的有機電晶體是在半導體活性層中含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的有機電晶體。

通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或NR⁵；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者表示2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R²、R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基； R³和R⁴各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為NR⁵、Y為CR⁶且Z為硫原子的情況下，將R¹和R²均為氫原子的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。

通過這樣的構成，本發明的有機電晶體的載流子遷移率高。

雖然不拘泥於任何理由，但作為其理由，本發明人考慮為以下的理由。通過選擇通式(1)所示的化合物中表示的特定的取代基、取代位置，分子間的軌道的重疊增大，且各向異性減小，由此能夠提高載流子遷移率。

需要說明的是，不能說作為有機EL(Elcctro Luminescence，電致發光)元件材料有用的材料立即作為有機電晶體用半導體材料是有用的。這是因為，有機EL元件與有機電晶體對有機化合物要求的特性不同。為了驅動有機EL元件，有約10^-3cm²/Vs的遷移率就足夠了，對於有機EL特性提高而言，與電荷傳輸性相比，更重要的是提高發光效率，要求發光效率高且面內的發光均勻的元件。通常，結晶性高(遷移率高)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，有機EL元件用材料優選結晶性低、無定形性高的材料(遷移率低)。另一方面，對於有機電晶體用半導體材料而言，所要求的遷移率格外高，因此，要求分子的排列秩序高、結晶性高的有機化合物。另外，為了顯現高遷移率，優選π共軛平面相對於基板直立。

以下，對本發明的化合物、本發明的有機電晶體等的優選方式進行說明。

<由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物>

以下，對由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物進行說明。

通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或NR⁵。從提高載流子遷移率的方面考慮，優選X為氧原子、硫原子或硒原子，從提高載流子遷移率的方面考慮，更優選X為氧原子或硫原子，從提高載流子遷移率的方面考慮，特別優選X 為硫原子。另一方面，從改善溶解度的方面考慮，也優選X為硒原子。

通式(1)中，Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同。

通式(1)中，含有Y和Z的環為芳香族雜環。由於含有Y和Z的環為芳香族雜環，因此，不會出現例如Y和Z均為氮原子而成為自由基化合物的情況。

但是，從通式(1)的範圍內將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外。在Y和Z均為CR⁶的情況下，無法形成芳香族雜環。在Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況下，HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital，最高已占分子軌道)過深。

Y各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，優選為CR⁶、氧原子或硫原子，更優選為CR⁶或硫原子。

2個Y彼此可以相同也可以不同，優選彼此相同。

Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，優選為CR⁶、氧原子、硫原子或NR⁷，更優選為CR⁶、氧原子或硫原子，特別優選為CR⁶或硫原子。

2個Z彼此可以相同也可以不同，優選彼此相同。

作為Y與Z的優選組合，在Y表示CR⁶的情況下，優選Z為氧原子、硫原子或NR⁷，更優選為氧原子或硫原子，特別優選為硫原子。

在Y表示氧原子的情況下，優選Z為CR⁶、氧原子或硫原子，更優選為CR⁶或硫原子，特別優選為CR⁶。

在Y表示硫原子的情況下，優選Z為CR⁶、氧原子、硫原子或氮原子，更優選為CR⁶或氮原子，特別優選為CR⁶。

通式(1)中，含有Y和Z的環為芳香族雜環，優選各自獨立地為噻吩環、呋喃環、吡咯環、噻唑環和噁唑環中的任意一種，更優選為呋喃環、吡咯環或噻吩環，特別優選為噻吩環。

通式(1)中，R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基。優選R¹和R²各自獨立地為烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，更優選為烷基、芳基或雜芳基，特別優選是碳原子數為20以下的烷基、碳原子數為20以下的芳基或碳原子數為20以下的雜芳基，更特別優選是碳原子數為20以下的雜芳基。

在R¹或R²為烷基的情況下，優選碳原子數為1~30，從化學穩定性、載流子遷移率的方面出發，更優選碳原子數為1~15，進一步優選為3~11。從分子的線性提高、能夠提高載流子遷移率的方面考慮，優選R¹和R²為上述範圍內的烷基。

在R¹或R²表示烷基的情況下，可以為直鏈烷基，也可以為支鏈烷基，還可以為環狀烷基，從分子的線性提高、能夠提高載流子遷移率的方面考慮，優選為直鏈烷基。

作為R¹或R²為具有取代基的烷基時的取代基，沒有特別限定，可以舉出：鹵原子、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、十五烷基等碳原子數為1~40的烷基，其中，包括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-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、二環烷基、三環烷基等)、烯基(包括1-戊烯基、環烯基、二環烯基等)、炔基(包括1-戊炔基、三甲基甲矽烷基乙炔基、三乙基甲矽烷基乙炔基、三異丙基甲矽烷基乙炔基、2-對丙基苯基乙炔基等)、芳基(包括苯基、萘基、對戊基苯基、3,4-二戊基苯基、對庚氧基苯基、3,4-二庚氧基苯基這樣的碳原子數為6~20的芳基等)、雜環基(包括2-己基呋喃基等)、氰基、羥基、硝基、醯基(包括己醯基、苯甲醯基等)、烷氧基(包括丁氧基等)、芳氧基、甲矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、氨基甲醯基氧基、氨基(包括苯胺基)、醯氨基、氨基羰基氨基(包括脲基)、烷氧基羰基氨基和芳氧基羰基氨基、烷基磺醯基氨基和芳基磺醯基氨基、巰基、烷硫基和芳硫基(包括甲硫基、辛硫基等)、雜環硫基、氨磺醯基、磺基、烷基亞磺醯基和芳基亞磺醯基、烷基磺醯基和芳基磺醯基、烷氧基羰基和芳氧基羰基、氨基甲醯基、芳基偶氮基和雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、膦醯基、甲矽烷基(二(三甲基甲矽烷氧基)甲基丁氧基等)、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)₂)、磷酸基(-OPO(OH)₂)、硫酸基(-OSO₃H)、其他公知的取代基。

其中，作為R¹或R²為烷基時的取代基，更優選癸基。但是，R¹或R²優選為無取代的烷基。

在R¹或R²為烯基的情況下，優選碳原子數為2~30，更優選為2~10，特別優選為2~4。

作為R¹或R²為具有取代基的烯基時的取代基，沒有特別限制，可以舉出與R¹或R²為烷基時的取代基的例子相同的取代基。

在R¹或R²為炔基的情況下，優選碳原子數為2~30，更優選為2~10，特別優選為2。

作為R¹或R²為具有取代基的炔基時的取代基，沒有特別限制，可以舉出與R¹和R²為烷基時的取代基的例子相同的取代基，更優選為甲矽烷基或芳基，特別優選為取代或無取代的三烷基甲矽烷基、或者取代或無取代的苯基，更特別優選為取代或無取代的三烷基甲矽烷基。在R¹或R²為炔基的情況下，作為取代到該炔基上的三烷基甲矽烷基的取代基，沒有特別限制，優選為取代或無取代的烷基，更優選為支鏈烷基。這種情況下，優選鍵合在Si原子上的烷基的碳原子數為1~3，例如，優選鍵合甲基、乙基、異丙基。Si原子上可以鍵合相同的烷基，也可以鍵合不同的烷基。

在R¹或R²為芳基的情況下，優選碳原子數為6~30，更優選為6~18，特別優選為6~12。

作為R¹或R²為具有取代基的芳基時的取代基，沒有特別限制，可以舉出與R¹或R²為烷基時的取代基的例子相同的取代基，優選烷基。在R¹或R²為芳基的情況下，取代到該芳基上的烷基的優選範圍與R¹或R²表示的烷基的優選範圍相同。

R¹或R²為具有取代基的芳基時的取代基的個數沒有特別限制，優選為1~3個，更優選為1個或2個，特別優選為1個。

在R¹或R²為雜芳基的情況下，優選碳原子數為3~30，更優選為4~20，特別優選為4。R¹或R²表示的雜芳基優選為呋喃基、吡咯基(氫原子可以被取代)、吡唑基、咪唑基、噻吩基、噻唑基、噻吩並噻吩基、苯並噻吩基、噻吩並苯基、吡啶基、嘧啶基、噠嗪基、吡嗪基，更優選為噻吩基或呋喃基，更特別優選為噻吩基。

作為R¹或R²為具有取代基的雜芳基時的取代基，沒有特別限制，可以舉出與R¹或R²為烷基時的取代基的例子相同的取代基，優選烷基。在R¹或R²為雜芳基的情況下，取代到該雜芳基上的烷基的優選範圍與R¹或R²表示的烷基的優選範圍相同。

通式(1)中，從提高載流子遷移率的方面考慮，更優選R¹具有脂肪族烴基，從進一步提高載流子遷移率的方面考慮，更優選R¹為具有直鏈脂肪族烴基的芳基或具有直鏈脂肪族烴基的雜芳基。

通式(1)中，從載流子遷移率的方面出發，優選R¹或R²所含有的碳原子數為30以下。R¹或R²所含有的碳原子數更優選為1~18，進一步優選為5~18，特別優選為7~18。R¹或R²所含有的碳原子數合計為上述範圍的下限值以上時，載流子遷移率提高。

通式(1)中，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合。二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團。其中，二價連接基團組A優選為-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO- 和-SO₂-中的任意一個二價連接基團，更優選為-O-或-S-，特別優選為-O-。

需要說明的是，通式(1)中，X、Y、Z、R¹和R²的組合一部分受限。從載流子遷移率的方面出發，在X為NR⁵、Y為CR⁶且Z為硫原子的情況下，從通式(1)表示的範圍內將R¹和R²均為氫原子的情況除外。另外，通式(1)中，在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合。

通式(1)中，優選R¹與R²相同。

通式(1)中，R³和R⁴各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同。優選R³和R⁴是碳原子數為3~11的烷基。

通式(1)中，從載流子遷移率的方面出發，優選R³或R⁴所含有的碳原子數為30以下。

通式(1)中，R³和R⁴中的任意一個與苯環經由上述二價連接基團組A而鍵合。

通式(1)中，優選R³與R⁴相同。

通式(1)中，X可取的NR⁵中的R⁵表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基。優選R⁵是碳原子數為3~11的烷基。

通式(1)中，Y和Z可取的CR⁶中的R⁶表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基。優選 R⁶為氫原子或烷基，更優選為氫原子。R⁶可取的烷基的優選範圍與R¹和R²可取的烷基的優選範圍相同。

通式(1)中，Y和Z可取的NR⁷中的R⁷表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基。優選R⁷為烷基或芳基，更優選為烷基。R⁷可取的烷基的優選範圍與R¹和R²可取的烷基的優選範圍相同。

通式(1)中，二價連接基團組A可取的NR⁸中的R⁸表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基。優選R⁸為烷基或芳基。

通式(1)中，m和n各自獨立地為0~2的整數，優選為0或1，更優選為0。特別優選m和n均為0。

但是，通式(1)中，從載流子遷移率的方面出發，將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。

通式(1)中，優選m與n相同。

通式(1)中，從提高分子對稱性、提高載流子遷移率的方面考慮，優選R¹與R²相同、R³與R⁴相同、並且m與n相同。

(由通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物)

由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物中，優選由下述通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物。

通式(1A)[化10]

通式(1A)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或NR⁵；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R²、R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR6的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；將X為NR⁵、Y為氮原子且Z為氧原子的情況除外；在X為NR⁵、Y為CR⁶且Z為硫原子的情況下，將R¹和R²均為氫原子的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。

該由通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物為新化合物。將該新化合物稱為本發明的化合物。即，本發明的化合物由下述通式(1A)表示且分子量為3000以下。需要說明的是，通式(1A)的範圍為將通式(1)中X為NR⁵、Y為氮原子且Z為氧原子的情況除外的範圍。

通式(1A)的優選範圍與通式(1)的優選範圍相同。

另外，本發明的化合物與由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物同樣，在本發明的有機電晶體中，包含在後述的半導體活性層中。即，本發明的化合物可以作為有機電晶體用材料使用。

(由通式(2)或通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物)

由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物優選是由下述通式(2)或通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物。

通式(2) 通式(3)

通式(2)和(3)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；Y’和Z’各自獨立地選自NR⁷、氧原子、硫原子、硒原子中；含有Y’和Z’的環為芳香族雜環；R¹與含有Y’和Z’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹、R⁷和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；R³各自獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同；m各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y’和Z’均為NR⁷的情況除外；通式(2)中，在X’為硫原子、Z’為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有Z’的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子且m均為0的情況除外。

通式(2)和(3)中，X’的優選範圍與通式(1)中的X的優選範圍相同。

通式(2)和(3)中，Y’和Z’各自的優選範圍與通式(1)中的Y和Z各自的優選範圍相同。

通式(2)和(3)中，二價連接基團組A的定義和優選範圍與通式(1)中的二價連接基團組A的定義和優選範圍相同。

通式(2)和(3)中，R¹的優選範圍與通式(1)中的R¹和R²的組合的優選範圍相同。

通式(2)和(3)中，R³的優選範圍與通式(1)中的R³和R⁴的組合的優選範圍相同。

通式(2)和(3)中，R⁷和R⁸各自的優選範圍與通式(1)中的R⁷和R⁸各自的優選範圍相同。

通式(2)和(3)中，m的定義和優選範圍與通式(1)中的m的定義和優選範圍相同。

(由通式(4)或通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物)

由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物優選是由下述通式(4)或通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物。

由通式(2)表示且分子量為3000以下的化合物優選是由通式(4)表示且分子量為3000以下的化合物。

由通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物優選是由通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物。

通式(4)和(5)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；R¹與含有X’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；二價連接基團組A表示-O-、-S-、-NR⁸-、-CO-、-SO-和-SO₂-中的任意一個二價連接基團、或者2個以上的這些二價連接基團鍵合而成的二價連接基團；R¹和R⁸各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；其中，通式(4)中，在X’均為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有X’的芳香族雜環經由上述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子的情況除外。

通式(4)中，X’的優選範圍與通式(1)中的X和Z的組合的優選範圍相同。

通式(5)中，X’的優選範圍與通式(1)中的X和Y的組合的優選範圍相同。

通式(4)和(5)中，二價連接基團組A的定義和優選範圍與通式(1)中的二價連接基團組A的定義和優選範圍相同。

通式(4)和(5)中，R¹的優選範圍與通式(1)中的R¹和R²的組合的優選範圍相同，更優選R¹進一步具有脂肪族烴基，進一步優選R¹為具有直鏈脂肪族烴基的芳基或具有直鏈脂肪族烴基的雜芳基。

以下示出由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的具體例，但本發明中可使用的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物不應當由這些具體例進行限定性解釋。

需要說明的是，表2以後的各欄的含義與表1的第一行所示的各欄的含義相同。即，表2以後的各欄中，左起依次表示具體例、X、Y、Z、m、n、R¹、R²、R³和R⁴。另外，表中的Z表示NR⁷時的例子記載了N(n-C₁₀H₂₁)。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

[表11]

[表12]

[表13]

[表14]

[表15]

[表16]

[表17]

[表18]

[表19]

[表20]

[表21]

[表22]

[表23]

[表24]

[表25]

[表26]

[表27]

[表28]

[表29]

[表30]

[表31]

[表32]

[表33]

[表34]

[表35]

由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物更優選分子量為2000以下，進一步優選分子量為1000以下，特別優選分子量為850以下。通過使分子量為上述上限值以下，能夠提高在溶劑中的溶解性，因此優選。

另一方面，從膜的膜質穩定性的方面出發，優選分子量為250以上，更優選分子量為300以上，進一步優選分子量為350以上。

本發明中，由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物可以為具有重複單元的化合物(所謂的低聚物)。本發明中，化合物的分子量為3000以下可以通過下述分子量測定方法來確認。

通過使用MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization，基質輔助鐳射解吸/電離法)、APCI(Atmospheric pressure chemical ionization，大氣壓化學電離法)、ESI(Electrospray ionization，電噴霧電離法)等離子化法的質譜分析來得到，或者，通過使用GPC(Gel Permeation Chromatography，凝膠滲透色譜法)對溶解於四氫呋喃的化合物求出以聚苯乙烯換算表示時的重均分子量Mw(weight-average molecular weight)來得到。

由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物可以參考後述的本發明的有機半導體材料的合成方法來合成。

通常，由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的合成中，可以使用任意的反應條件。作為反應溶劑，可以使用任意的溶劑。另外，為了促進成環反應，優選使用酸或堿，特別優選使用酸。最佳反應條件根據目標化合物的結構而不同，可以參考上述文獻記載的具體的反應條件來設定。

具有各種取代基的合成中間體可以組合公知的反應來合成。另外，各取代基可以在任意的中間體的階段中導入。中間體的合成後，在通過柱色譜、再結晶等進行純化後，優選通過昇華純化進行純化。通過昇華純化，不僅能夠分離有機雜質，而且還能夠有效地去除無機鹽、殘留溶劑等。

<本發明的有機半導體材料的合成方法>

本發明的有機半導體材料的合成方法如下：將下述通式(6)或通式(7)表示的化合物與由通式(8)表示的化合物在過渡金屬催化劑和有機溶劑的存在下加熱而使其反應，合成由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

首先，對通式(6)和(7)進行說明。

通式(6)中，X’的優選範圍與通式(1)中的X和Z的組合的優選範圍相同。

通式(7)中，X’的優選範圍與通式(1)中的X和Y的組合的優選範圍相同。

通式(6)和(7)中，W各自獨立地表示鹵原子或全氟烷基磺醯氧基，優選為鹵原子。作為W表示鹵原子時的鹵原子，沒有特別限制，可以舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等，優選碘原子或溴原子，更優選溴原子。作為W表示全氟烷基磺醯氧基時的全氟烷基磺醯氧基，沒有特別限制，優選是由碳原子數為1~10的全氟烷基取代的磺醯氧基，更優選三氟甲基磺醯氧基。

接著，對通式(8)進行說明。

通式(8)R¹¹-M(R¹²)i

通式(8)中，R¹¹表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基。R¹¹的優選範圍與通式(1)中的R¹或R²的優選範圍相同。

通式(8)中，M表示鎂、矽、硼、錫或鋅，優選為硼、鋅或錫，更優選為錫或鋅。

通式(8)中，R¹²各自獨立地表示鹵原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基或羥基，彼此可以相同也可以不同，彼此可以形成環。優選R¹²為鹵原子、烷基或烷氧基。

在M為硼的情況下，優選R¹²為烷氧基，更優選是碳原子數為1~10的烷氧基，另外，R¹²可以彼此鍵合而形成碳原子數為4~10的環。

在M為錫的情況下，優選R¹²是碳原子數為1~6的烷基，更優選為甲基。

在M為鋅的情況下，優選R¹²為鹵原子。

通式(8)中，i表示1~3的整數，為M的價數-1，其中，在M為硼的情況下，i可以取3。

i優選為2或3。

在M為硼且i為3的情況下，-B(R¹²)₃伴隨任意的陽離子(X³)⁺而表示-B-(R¹²)₃(X³)⁺的鹽。

作為本發明的有機半導體材料的合成方法中使用的過渡金屬催化劑，可以舉出：四(三苯基膦)鈀(0)、三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)、乙酸鈀(II)、氯化鈀(II)、[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)-二氯甲烷絡合物、[1,3-雙(二苯基膦基)丙烷]二氯化鈀(II)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)等鈀催化劑、氯化銅(II)、氯化亞銅(I)、銅(0)、氧化亞銅(I)、氧化銅(II)等銅催化劑、[1,3-雙(二苯基膦基)丙烷]二氯化鎳(II)、雙(三苯基膦)二溴化鎳(II)、雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)等鎳催化劑等，優選鈀催化劑。過渡金屬催化劑可以單獨使用，也可以組合使用2種以上。另外，這些過渡金屬催化劑也可以與適當的配位元體組合使用。

作為配位體的例子，特別優選：三苯基膦、三叔丁基膦、三環己基膦、4,5-雙(二苯基膦基)-9,9-二甲基呫噸、二苯基膦基二茂鐵、2,2’-雙(二苯基膦基)-1,1’-聯萘、二苯基膦基丙烷、2-二環己基膦基-2’,4’,6’-三異丙基聯苯、2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯等膦配位體。

作為本發明的有機半導體材料的合成方法中使用的有機溶劑，沒有特別限制，例如可以舉出作為在後述的非發光性有機半導體裝置用塗佈液中能夠使用的有機溶劑的例子所舉出的有機溶劑等，優選N,N-二甲基甲醯胺、甲苯、四氫呋喃、二甲氧基乙烷等。

作為本發明的有機半導體材料的合成方法中的加熱條件，優選加熱溫度為20~120℃，更優選為40~100℃。

優選加熱時間為1~48小時，更優選為5~24小時。

需要說明的是，加熱時優選進行攪拌。

<有機電晶體的結構>

本發明的有機電晶體具有含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的半導體活性層。

本發明的有機電晶體可以進一步包含除半導體活性層以外的其他層。

本發明的有機電晶體優選作為有機場效應電晶體(Field Effect Transistor、FET)使用，更優選作為柵極-溝道之間絕緣的絕緣柵極型FET使用。

以下，使用附圖對本發明的有機電晶體的優選結構的方式進行詳細說明，但本發明並不限定於這些方式。

(層疊結構)

作為有機場效應電晶體的層疊結構，沒有特別限制，可以製成公知的各種結構的有機場效應電晶體。

作為本發明的有機電晶體的結構的一例，可以舉出在最下層的基板的上表面上依次配置有電極、絕緣體層、半導體活性層(有機半導體層)、2個電極的結構(底柵-頂接觸型)。該結構中，最下層的基板的上表面的電極設置在基板的一部分上，絕緣體層以在電極以外的部分與基板接觸的方式配置。另外，設置在半導體活性層的上表面的2個電極以相互隔開的方式配置。

底柵-頂接觸型元件的構成示於圖1。圖1為表示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一例的結構的截面的示意圖。圖1的有機電晶體中，在最下層配置基板11，在其上表面的一部分設置電極12，進而以覆蓋電極12且在電極12以外的部分與基板11接觸的方式設置有絕緣體層13。進而，在絕緣體層13的上表面上設置半導體活性層14，在其上表面的一部分以隔開的方式配置有兩個電極15a和15b。

圖1所示的有機電晶體中，電極12為柵極，電極15a和電極15b分別為漏極或源極。另外，圖1所示的有機電晶體為漏極-源極間的電流通路即溝道與柵極之間絕緣的絕緣柵極型FET。

作為本發明的有機電晶體的結構的一例，可以舉出底柵-底接觸型元件。

底柵-底接觸型元件的構成示於圖2。圖2為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電晶體的結構的截面的示意圖。圖2的有機電晶體中，在最下層配置基板31，在其上表面的一部分設置電極32，進而以覆蓋電極32且在電極32以外的部分與基板31接觸的方式設置有絕緣體層33。進而，在絕緣體層33的上表面設置半導體活性層35，電極34a和34b位於半導體活性層35中的下部。

圖2所示的有機電晶體中，電極32為柵極，電極34a和電極34b分別為漏極或源極。另外，圖2所示的有機電晶體為漏極-源極間的電流通路即溝道與柵極之間絕緣的絕緣柵極型FET。

除此之外，作為本發明的有機電晶體的結構，還可以優選使用絕緣體、柵極位於半導體活性層中的上部的頂柵-頂接觸型元件、頂柵-底接觸型元件。

(厚度)

在需要製成更薄的電晶體的情況下，本發明的有機電晶體例如優選使電晶體整體的厚度為0.1~0.5μm。

(密封)

為了將有機電晶體元件與大氣、水分阻隔從而提高有機電晶體元件的保存性，可以將有機電晶體元件整體用金屬的密封罐、玻璃、氮化矽等無機材料、聚對二甲苯(Parylene)等高分子材料、低分子材料等進行密封。

以下，對本發明的有機電晶體的各層的優選方式進行說明，但本發明並不限定於這些方式。

<基板>

(材料)

本發明的有機電晶體優選包含基板。

作為基板的材料，沒有特別限制，可以使用公知的材料，例如可以舉出：聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate；PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(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、聚醯亞胺膜以及將這些聚合物膜貼合到極薄玻璃上而得到的材料、陶瓷、矽、石英、玻璃等，優選矽。

<電極>

(材料)

本發明的有機電晶體優選包含電極。

作為電極的構成材料，例如，只要是Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni或Nd等金屬材料或它們的合金材料、或者碳材料、導電性高分子等已知的導電性材料，則可以沒有特別限制地使用。

(厚度)

電極的厚度沒有特別限制，優選設定為10~50nm。

柵極寬度(或溝道寬度)W和柵極長度(或溝道長度)L沒有特別限制，優選它們的比W/L為10以上，更優選為20以上。

<受主>

(材料)

本發明的有機電晶體優選包含用於促進載流子注入的受主。作為材料，可以優選舉出公知的2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基對苯二醌二甲烷(F4-TCNQ)等。

(厚度)

受主的厚度沒有特別限制，優選設定為5nm以下。

<絕緣層>

(材料)

構成絕緣層的材料只要能夠得到所需的絕緣效果，則沒有特別限制，例如可以舉出二氧化矽、氮化矽、PTFE(polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)、CYTOP(

)等氟聚合物類絕緣材料、聚酯絕緣材料、聚碳酸酯絕緣材料、丙烯酸聚合物類絕緣材料、環氧樹脂類絕緣材料、聚醯亞胺絕緣材料、聚乙烯基酚樹脂類絕緣材料、聚對苯二亞甲基樹脂類絕緣材料等。

絕緣層的上表面可以進行了表面處理，例如，可以優選使用對二氧化矽表面通過塗佈六甲基二矽氮烷(HMDS)、十八烷基三氯矽烷(OTS)、β-苯乙基三甲氧基矽烷而進行了表面處理的絕緣層，可以更優選使用通過塗佈β-苯乙基三甲氧基矽烷而進行了表面處理的絕緣層。

(厚度)

絕緣層的厚度沒有特別限制，在要求薄膜化的情況下，優選將厚度設定為10~500nm，更優選設定為20~200nm，特別優選設定為50~200nm。

<半導體活性層>

(材料)

本發明的有機電晶體的特徵在於，半導體活性層含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

半導體活性層可以為由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物構成的層，也可以為除了含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物以外還含有後述的聚合物黏結劑(也稱為聚合物或黏結劑)的層。另外，也可以含有成膜時的殘留溶劑。

半導體活性層中的聚合物黏結劑的含量沒有特別限制，優選在0~95質量%的範圍內使用，更優選在10~90質量%的範圍內使用，進一步優選在20~80質量%的範圍內使用，特別優選在30~70質量%的範圍內使用。

(厚度)

半導體活性層的厚度沒有特別限制，在要求薄膜化的情況下，優選將厚度設定為10~400nm，更優選設定為10~200nm，特別優選設定為10~100nm。

[有機電晶體的製造方法]

本發明的有機電晶體的製造方法的特徵在於，包括下述工序：通過將本發明的非發光性有機半導體裝置用塗佈液塗佈到基板上並使其乾燥來製作半導體活性層。

關於本發明的非發光性有機半導體裝置用塗佈液，在下文中說明。

本發明的有機電晶體的製造方法可以包括後述的本發明的有機半導體薄膜的製造方法，也可以不包括。

首先，對本發明的有機電晶體的製造方法中的通常的方法進行說明。

(成膜方法)

本發明的有機電晶體的製造方法中，將本發明的化合物在基板上成膜的方法可以為任意的方法。

成膜時，可以將基板加熱或冷卻，通過改變基板的溫度，能夠控制膜質、分子在膜中的堆積。作為基板的溫度，沒有特別限制，優選為0℃~200℃之間，更優選為15℃~100℃之間，特別優選為20℃~95℃之間。

將本發明的化合物在基板上成膜時，可以利用真空工藝或溶液工藝來成膜，任何一種工藝均優選。

作為利用真空工藝的成膜的具體例，可以舉出真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy；MBE)法等物理氣相生長法或者等離子體聚合等化學氣相蒸鍍(Chemical Vapor Deposition；CVD)法，特別優選使用真空蒸鍍法。

在此，利用溶液工藝的成膜是指如下方法：將有機化合物溶解到能夠使其溶解的溶劑中，使用該溶液進行成膜。具體地說，可以使用滴塗法、流延法、浸漬塗佈法、模塗機法、輥塗法、刮條塗佈機法、旋塗法等塗佈法、噴墨法、絲網印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、膠版印刷法、微接觸印刷法等各種印刷法、朗繆爾-布勞傑特(Langmuir-Blodgett，LB)法等通常的方法，特別優選使用滴塗法、流延法、旋塗法、噴墨法、凹版印刷法、柔版印刷法、膠版印刷法、微接觸印刷法。

本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜優選通過溶液塗佈法來製作。另外，在本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜含有聚合物黏結劑的情況下，優選使形成層的材料和聚合物黏結劑溶解或分散到適當的溶劑中而製成塗佈液，通過各種塗佈法來形成該有機半導體薄膜。

接著，對本發明的有機電晶體的製造方法中的更優選的方式進行說明。

[有機半導體薄膜的製造方法]

本發明的有機半導體薄膜的優選製造方法的特徵在於，在維持使基板A與未固定在基板A上的部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使基板A與部件B接觸的狀態的同時，將使由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物溶解到溶劑中而得到的塗佈液以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式滴加到基板A的面內的一部分上，並使滴加的塗佈液緩慢地乾燥，由此，使由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的結晶析出而形成半導體活性層；其中，只要維持使基板A與部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使基板A與部件B接觸的狀態，則在滴加塗佈液或使其乾燥時，基板A與部件B的位置關係可以靜止，也可以移動。

基於附圖對本發明的有機半導體薄膜的優選製造方法進行說明。

圖3為表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法的一例的示意圖。

圖3(A)為將塗佈液(符號41)滴加到基板A(符號42)上之前的狀態，維持了使基板A(符號42)與未固定在基板A(符號42)上的部件B(符號43)的距離保持於一定距離的狀態。

接著，圖3(B)示出了以與基板A(符號42)和部件B(符號43)這兩者都接觸的方式將塗佈液(符號41)滴加到基板A(符號42)的面內的一部分上的狀態。

然後，圖3(C)為使基板A(符號42)與部件B(符號43)的位置關係靜止而使滴加的塗佈液(符號41)緩慢地乾燥的方式的示意圖。塗佈液(符號41)從膜厚變薄的兩端部開始乾燥，並結晶化，由此能夠得到尺寸大的結晶。

圖4為表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法的另外一例的示意圖。

圖4(A)為將塗佈液(符號41)滴加到基板A(符號42)上之前的狀態，維持了使基板A(符號42)與部件B(符號43)接觸的狀態。

接著，圖4(B1)示出了以與基板A(符號42)和部件B(符號43)這兩者都接觸的方式將塗佈液(符號41)滴加到基板A(符號42)的面內的一部分上的狀態。從圖4(B1)的上下方向(Y軸方向)觀察的附圖為圖4(B2)。根據圖4(B2)可知，將塗佈液(符號41)滴加到了基板A(符號42)的面內的一部分上。

然後，圖4(C)為使基板A(符號42)與部件B(符號43)的位置關係靜止而使滴加的塗佈液(符號41)緩慢地乾燥的方式的示意圖。塗佈液(符號41)從膜厚變薄的兩端部開始乾燥，並結晶化，由此能夠得到尺寸大的結晶。

將圖3的方式與圖4的方式進行比較，從膜質的觀點以及不需要保持機構且能夠精密地保持部件B(符號43)與基板A(符號42)的距離的方面出發，優選維持了使基板A(符號42)與部件B(符號43)接觸的狀態的圖4的方式。

圖5為表示本發明的有機半導體薄膜的製造方法的另外一例的示意圖。

圖5(A)為將塗佈液(符號41)滴加到基板A(符號42)上之前的狀態，維持了使基板A(符號42)與部件B(符號43)接觸的狀態。

接著，圖5(B)示出了以與基板A(符號42)和部件B(符號43)這兩者都接觸的方式將塗佈液(符號41)滴加到基板A(符號42)的面內的一部分上的狀態。

然後，圖5(C)為使基板A(符號42)與部件B(符號43)的位置關係移動而使滴加的塗佈液緩慢地乾燥的方式的示意圖。本發明的有機半導體薄膜的製造方法中，只要維持使基板A與部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使基板A與部件B接觸的狀態，則在滴加塗佈液或使其乾燥時，基板A與部件B的位置關係可以靜止，也可以移動。如圖5(C)所示，通過使基板A(符號42)與部件B(符號43)的位置關係向座標的-X方向移動，塗佈液(符號41)從距離部件B(符號43)較遠(座標的+X方向)的端部開始乾燥，並結晶化，由此能夠得到尺寸大的結晶。

將圖5的方式與圖4的方式進行比較，從膜質的觀點以及容易得到大面積的結晶的觀點出發，優選圖4的方式。

作為本發明的有機半導體薄膜的製造方法中使用的基板A，可以舉出作為本發明的有機電晶體的基板使用的基板，優選在本發明的有機電晶體的基板上形成有絕緣層的基板。

作為本發明的有機半導體薄膜的製造方法中使用的部件B，沒有特別限制，部件B的材質優選為玻璃；石英；矽；特氟龍(注冊商標)、聚乙烯、聚丙烯等塑膠，更優選為玻璃。

作為部件B(符號43)的尺寸(例如圖4(B2)中的部件B(符號43)的X軸方向和Y軸方向的長度)，沒有特別限制，優選部件B(符號43)的一邊的長度的下限值為基板A(符號42)的一邊的長度的0.1%以上，更優選為1%以上，特別優選為10%以上，更特別優選為20%以上。另外，優選部件B(符號43)的一邊的長度的上限值為基板A(符號42)的一邊的長度的80%以下，更優選為70%以下，特別優選為50%以下。

作為部件B(符號43)的高度(例如圖4(B1)中的部件B(符號43)的Z軸方向的長度)，沒有特別限制，優選部件B(符號43)的高度為1~50mm，更優選為5~20mm。

圖6示出了基板A和部件B的示意圖。圖6中的d表示圖4(B2)中的x軸方向的部件B的長度。圖6中的w表示圖4(B2)中的y軸方向的部件B的長度。圖6中的h表示圖4(B1)中的z軸方向的部件B的長度。圖6所示的部件B中，從不會倒下的觀點出發，優選h/d為0.01~10，更優選為0.1~5。從可結晶的區域變寬的觀點出發，優選w/d為1~1000，更優選為5~100。

(成膜方法)

本發明的有機半導體薄膜的製造方法中，成膜時，可以將基板加熱或冷卻，通過改變基板的溫度，能夠控制膜質、分子在膜中的堆積。作為基板的溫度，沒有特別限制，優選為0℃~200℃之間，更優選為15℃~100℃之間，特別優選為20℃~95℃之間。

將本發明的化合物在基板上成膜時，利用溶液工藝進行成膜。

在此，利用溶液工藝的成膜是指如下方法：將有機化合物溶解到能夠使其溶解的溶劑中，使用該溶液進行成膜。具體地說，可以使用滴塗法、噴墨法、絲網印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、膠版印刷法、微接觸印刷法等各種印刷法等通常的方法，優選使用噴墨法、凹版印刷法、柔版印刷法、膠版印刷法、微接觸印刷法，特別優選使用柔版印刷法、微接觸印刷法、噴墨法。

(塗佈液/非發光性有機半導體裝置用塗佈液)

以下，對能夠作為本發明的有機半導體薄膜的製造方法的塗佈液使用的本發明的非發光性有機半導體裝置用塗佈液進行說明。

本發明還涉及含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的非發光性有機半導體裝置用塗佈液。

在使用溶液工藝在基板上成膜的情況下，可以使形成層的材料溶解或分散到適當的有機溶劑(例如己烷、辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、戊苯、十氫化萘、1-甲基萘、1-乙基萘、1,6-二甲基萘、四氫化萘等烴類溶劑；例如丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮等酮類溶劑；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-氟萘等鹵代烴類溶劑；吡啶、甲基吡啶、喹啉、噻吩、3-丁基噻吩、噻吩並[2,3-b]噻吩等雜環類溶劑；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-噻二唑等鹵代雜環類溶劑；例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸-2-乙基己酯、γ-丁內酯、乙酸苯酯等酯類溶劑；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、乙二醇等醇類溶劑；例如二丁醚、四氫呋喃、二氧雜環己烷、二甲氧基乙烷、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-中的任意一種)、1,4-苯並二氧雜環己烷等醚類溶劑；例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等醯胺/醯亞胺類溶劑；二甲亞碸等亞碸類溶劑；磷酸三甲酯等磷酸酯類溶劑；乙腈、苯甲腈等腈類溶劑；硝基甲烷、硝基苯等硝基類溶劑)和/或水中而製成塗佈液，通過各種塗佈法來形成膜。溶劑可以單獨使用，也可以組合使用兩種以上。其中，優選烴類溶劑、鹵代烴類溶劑、雜環類溶劑、鹵代雜環類溶劑或醚類溶劑，更優選甲苯、二甲苯、均三甲苯、戊苯、四氫化萘、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、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、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、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、1-氟萘、3-氯噻吩、2,5-二溴噻吩。

本發明的非發光性有機半導體裝置用塗佈液中，從膜質的觀點以及容易得到大面積的結晶的方面考慮，優選使用這些溶劑中沸點為100℃以上的溶劑，可以優選用於本發明的有機半導體薄膜的製造方法。

這些溶劑中，作為沸點為100℃以上的溶劑，可以舉出：甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫化萘、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、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，其中更優選甲苯、二甲苯、四氫化萘、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、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。

另外，從環境負荷、對人的毒性方面出發，特別優選沸點為100℃以上的溶劑是非鹵素類溶劑。

塗佈液中的由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的濃度優選為0.005~5質量%，更優選為0.01~3質量%，特別優選為0.02~1質量%。通過設定為該範圍，容易形成任意厚度的膜。此外，非發光性有機半導體裝置用塗佈液中由通式(1)表示的化合物的濃度為0.4質量%以上時，容易形成結晶尺寸大的塗佈膜，因此特別優選。需要說明的是，Tetrahedron 66(2010) 8778~8784中，由C6-TBBT、C12-TBBT濃度低的塗佈液製造了用於測定氧化還原電位的膜，從上述角度出發，優選非發光性有機半導體裝置用塗佈液的濃度高。

本發明的有機半導體薄膜的製造方法中，將塗佈液以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式滴加到基板A的面內的一部分上。

滴加塗佈液時，滴加一滴塗佈液，或者在滴加兩滴以上的情況下，一滴一滴地滴加，這樣容易在基板A上產生塗佈液的膜厚較薄的部分，容易從塗佈液的端部開始進行乾燥，因此優選。

滴加塗佈液時，一滴塗佈液的容量優選為0.01~0.2ml，更優選為0.02~0.1ml。

通過將塗佈液以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式滴加到基板A的面內的一部分上，能夠使塗佈液的端部的膜厚變薄。

塗佈液相對於基板A的接觸角優選為0~90°，更優選為10~80°。

塗佈液與部件B優選形成彎月面，從膜質的方面出發，更優選形成凹狀的彎月面。

一般而言，為了利用溶液工藝進行成膜，需要將材料溶解到上述所舉出的溶劑等中，但僅僅是溶解是不夠的。通常，利用真空工藝進行成膜的材料也能夠一定程度地溶解於溶劑中。但是，以往認為，溶液工藝中，在使材料溶解到溶劑中並進行塗佈後，存在溶劑蒸發而形成膜的過程，由於不適合溶液工藝成膜的材料大多結晶性高，因此在該過程中不適當地結晶化(凝聚)，難以形成良好的膜。與此相對，根據本發明的有機半導體薄膜的製造方法，能夠在使結晶析出的同時形成有機半導體薄膜。

本發明的非發光性有機半導體裝置用塗佈液還優選含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物、且不含有聚合物黏結劑的方式。

另外，本發明的非發光性有機半導體裝置用塗佈液可以含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物和聚合物黏結劑。這種情況下，可以使形成層的材料和聚合物黏結劑溶解或分散到上述適當的溶劑中而製成塗佈液，通過各種塗佈法來形成膜。作為聚合物黏結劑，可以從上述聚合物黏結劑中選擇。

從所形成的塗佈膜的膜質均勻性的方面出發，優選非發光性有機半導體裝置用塗佈液含有聚合物。

非發光性有機半導體裝置用塗佈液可以僅含有1種由通式(2)表示的化合物，也可以含有2種以上。從塗佈液的保存穩定性(抑制保存中的結晶析出)的方面出發，優選含有2種以上的由通式(2)表示的化合物。

從各種印刷適合性的方面出發，優選非發光性有機半導體裝置用塗佈液的黏度為10mPa‧s以上。

非發光性有機半導體裝置用塗佈液可以含有表面活性劑、抗氧化劑、結晶控制劑、結晶取向控制劑等聚合物黏結劑以外的添加劑。

作為表面活性劑的例子，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、失水山梨醇脂肪酸酯類、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等非離子型表面活性劑；MEGAFACE F171、F176(大日本油墨化學工業製造)、Fluorad FC430(住友3M製造)、Surfynol E1004(旭硝子製造)、OMNOVA公司製造的PF656和PF6320等氟類表面活性劑；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公司製造)、BYK-323(BYK公司製造)等有機矽氧烷聚合物。

表面活性劑的含量在塗佈液中優選為約0.001質量%~約1質量%。

例如，作為抗氧化劑，可以舉出酚類抗氧化劑、磷類抗氧化劑以及硫類抗氧化劑等。

作為酚類抗氧化劑的具體例，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)、三乙二醇-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。

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

作為磷類抗氧化劑的具體例，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-二亞膦酸酯等。作為磷類抗氧化劑的市售品，可以舉出：ADKSTAB 1178(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)、ADKSTAB 2112(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)、ADKSTAB PEP-24G(旭電化株式會社製造)、ADKSTAB PEP-36(旭電化株式會社製造)、ADKSTAB HP-10(旭電化株式會社製造)、SandstabP-EPQ(Sandoz株式會社製造)、Phosphite 168(汽巴精化株式會社製造)等。

作為硫類抗氧化劑的具體例，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。作為硫類抗氧化劑的市售品，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)、ADKSTAB AO-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佈液中優選為約0.01質量%~約5質量%。

(乾燥)

本發明的有機半導體薄膜的製造方法中，通過使滴加的塗佈液緩慢地乾燥，使由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的結晶析出而形成半導體活性層。

從膜質的方面出發，優選在加熱的基板A上自然乾燥後進行減壓乾燥。

自然乾燥時的基板A的溫度優選為20~100℃，更優選為50~80℃。

自然乾燥時間優選為0.5~20小時，更優選為1~10小時。

減壓乾燥時的溫度優選為20~100℃，更優選為40~80℃。

減壓乾燥時間優選為1~20小時，更優選為2~10小時。

減壓乾燥時的壓力優選為10^-6~10^-2Pa，更優選為10^-5~10^-3Pa。

本發明的有機半導體薄膜的製造方法中，使由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的結晶析出。

結晶是否析出可以通過利用偏振光顯微鏡的觀察來確認。

[非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料]

本發明還涉及含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料。

(非發光性有機半導體裝置)

需要說明的是，本說明書中，“非發光性有機半導體裝置”是指不以發光為目的的裝置。“非發光性有機半導體裝置”特別是指不以發出可見光為目的的裝置。非發光性有機半導體裝置優選為使用具有膜的層結構的電子要素的非發光性有機半導體裝置。非發光性有機半導體裝置包含有機電晶體、有機光電轉換元件(光感測器用途的固體攝像裝置、能量轉換用途的太陽能電池等)、氣體感測器、有機整流元件、有機逆變器、資訊記錄元件等。有機光電轉換元件也可以用於光感測器用途(固體攝像裝置)、能量轉換用途(太陽能電池)中的任意一種用途。優選為有機光電轉換元件、有機電晶體，進一步優選為有機電晶體。即，如上所述，本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料優選為有機電晶體用材料。

(有機半導體材料)

本說明書中，“有機半導體材料”是指顯示出半導體特性的有機材料。與包含無機材料的半導體同樣，有：將空穴作為載流子進行傳導的p型(空穴傳輸性)有機半導體材料和將電子作為載流子進行傳導的n型(電子傳輸性)有機半導體材料。

本發明的化合物可以作為p型有機半導體材料、n型有機半導體材料中的任意一種來使用，但更優選作為p型使用。有機半導體中的載流子的流動容易度用載流子遷移率μ表示。載流子遷移率μ越高越好，優選為1×10^-2cm²/Vs以上，更優選為1×10^-1cm²/Vs以上，特別優選為3×10^-1cm²/Vs以上，更特別優選為5×10^-1cm²/Vs以上，更進一步特別優選為1cm²/Vs以上。載流子遷移率μ可以通過製作場效應電晶體(FET)元件時的特性、飛行時間測量(Time-of-Flight；TOF)法來求出。

[非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜]

本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜含有由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物。

本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜優選通過本發明的有機半導體薄膜的製造方法來製造。

(材料)

本發明還涉及含有由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜。

本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜還優選含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物、且不含有聚合物黏結劑的方式。

另外，本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜可以含有由通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物和聚合物黏結劑。

作為聚合物黏結劑，可以舉出：聚苯乙烯、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及它們的共聚物；乙丙橡膠、丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠、全氟彈性體、四氟乙烯丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、丁苯橡膠、聚氯丁二烯、聚氯丁橡膠、丁基橡膠、甲基-苯基有機矽樹脂、甲基-苯基乙烯基-有機矽樹脂、甲基-乙烯基-有機矽樹脂、氟有機矽樹脂、丙烯酸類橡膠、乙烯丙烯酸類橡膠、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、環氧氯丙烷共聚物、聚異戊二烯-天然橡膠共聚物、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、聚酯氨基甲酸酯共聚物、聚醚氨基甲酸酯共聚物、聚醚酯熱塑性彈性體和聚丁橡膠等橡膠或熱塑性彈性體；聚乙烯基哢唑、聚矽烷等光導性聚合物；聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚(對亞苯基亞乙烯基)等導電性聚合物；以及例如Chemistry of Materials,2014,26,647.等記載的半導體聚合物。

聚合物黏結劑可以單獨使用，或者也可以並用兩種以上。

另外，有機半導體材料與聚合物黏結劑可以均勻地混合，也可以部分或全部發生相分離，從電荷遷移率的角度出發，最優選在膜中有機半導體與黏結劑在膜厚方向上發生相分離的結構，因為黏結劑不會妨礙有機半導體的電荷轉移。

考慮膜的機械強度時，優選玻璃化轉變溫度高的聚合物黏結劑，而為了對膜賦予柔韌性，則優選玻璃化轉變溫度低的聚合物黏結劑。考慮電荷遷移率時，優選不含有極性基團的結構的聚合物黏結劑、半導體聚合物。

聚合物黏結劑的用量沒有特別限制，本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜中，優選在0~95質量%的範圍內使用，更優選在10~90質量%的範圍內使用，進一步優選在20~80質量%的範圍內使用，特別優選在30~70質量%的範圍內使用。

此外，本發明中，通過使由上述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物取上述結構，能夠得到膜質良好的有機膜。具體地說，本發明中得到的化合物由於結晶性良好，因此，能夠得到充分的膜厚，所得到的本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜成為質量良好的有機半導體薄膜。

此外，本發明的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜在通過本發明的有機半導體薄膜的製造方法來製造的情況下，成為膜質良好的有機膜。

[實施例]

以下舉出實施例和比較例進一步具體地說明本發明的特徵。以下的實施例所示的材料、用量、比例、處理內容、處理過程等可以在不脫離本發明的主旨的前提下適當變更。因此，本發明的範圍不應當由以下所示的具體例進行限定性解釋。

[實施例1和比較例1~5]

<合成法>

本發明的化合物1按照下述路線合成。

(中間體1的合成)

在四甲基呱啶(TMP)3.93ml中加入四氫呋喃23.1ml，在-78℃下攪拌，加入正丁基鋰(1.6M己烷溶液)13.8ml後，將溫度升高至0℃並攪拌1小時，製備鋰試劑。

在噻吩並[3,2-f：4,5-f’]雙[1]苯並噻吩2.969g(10mmol)中加入四氫呋喃100ml，在-78℃下攪拌，使用套管在-78℃下滴加上述鋰試劑。使反應液在2小時後冷卻至-98℃，使用套管滴加使二溴二氯乙烷9.76g(30mmol)溶解到四氫呋喃30ml中而得到的溶液。然後，將反應液從-98℃緩慢地升溫至室溫，攪拌15小時。將反應液冷卻至0℃後，加水，濾取沉澱物。將濾取的固體在1,1,2,2,-四氯乙烷中再結晶，得到目標化合物(中間體1)3.95g(8.70mmol)。所得到的化合物通過¹H-NMR進行鑒定。

(四氯乙烷-d₂,400MHz)δ：7.46(2H,s),8.12(2H,s),8.45(2H,s)

(中間體2的合成)

在3-癸基噻吩4.49g(20mmol)中加入四氫呋喃30ml，在-98℃下攪拌，加入與上述同樣製備的鋰試劑21mmol，攪拌2小時。然後，向反應液中滴加使三甲基氯化錫4.58g(23.0mmol)溶解到四氫呋喃30ml中而得到的溶液，從-98℃緩慢地升溫至室溫，攪拌15小時。然後，在反應液中加水，用乙酸乙酯萃取後，通過蒸餾進行純化，得到目標化合物(中間體2)6.04g(15.6mmol)。

(化合物1的合成)

在341mg(0.75mmol)中間體1、755mg(1.95mmol)中間體2、83mg(1.95mmol)氯化鋰中加入N,N-二甲基甲醯胺7.5ml，脫氣後，加入43mg(0.0375mmol)的四(三苯基膦)鈀(0)，在100℃下加熱15小時並攪拌。反應終止後，將反應液冷卻至室溫，濾取析出的固體，用N,N-二甲基甲醯胺清洗。使固體溶解於120℃的鄰二氯苯中，通入二氧化矽和矽藻土中並趁熱過濾，將濾液濃縮，得到固體。將所得到的固體在鄰二氯苯中再結晶，得到目標化合物(化合物1)476mg(0.642mmol)。化合物1的結構通過¹H-NMR進行鑒定。其結果如下所示。

¹H NMR(四氯乙烷-d₂,400MHz)δ：0.86(6H,t),1.25-1.32(28H,m),1.62-1.73(4H,m),2.60(4H,t),6.93(2H,s),7.16(2H,s),7.50(2H,s),8.18(2H,s),8.48(2H,s).

按照後述的合成法合成了下述結構的化合物2~12。

(化合物2的合成)

-中間體1a的合成-

使2,3-二溴噻吩正丁基鋰溶液(15.9g，65.8mmol)溶解於乙醚120ml中，在-90℃下攪拌的同時向該溶液中滴加正丁基鋰(1.6M溶液)。30分鐘後，滴加使2,5-硒吩二羧醛(6.00g，32.1mmol)溶解於50ml的四氫呋喃中而得到的溶液，在-78℃下攪拌20分鐘後，升溫至室溫。將反應液用水淬滅，將有機層用乙醚萃取後，用硫酸鎂乾燥。用蒸發器濃縮後，得到褐色油狀的目標物的中間體1a(12.9g)。不對所得到的粗目標物進一步進行純化而用於後續的反應。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.28(d,J=5.2Hz,2H),7.04(d,J=5.2Hz,2H),6.93(d,J=5.2Hz,2H),6.31(s,2H).

-中間體2a的合成-

在使中間體1a(12.9g)和三乙基矽烷(15.4ml，96.2mmol)溶解於二氯甲烷70ml並冷卻至0℃的溶液中滴加三氟化硼-乙醚絡合物(11.9ml，96.2mmol)，攪拌30分鐘。然後用水淬滅，用乙酸乙酯萃取有機層，用硫酸鎂乾燥。將濃縮後的粗產物用柱色譜(己烷：乙酸乙酯=95：5)純化，得到作為黃色油狀物的目標物的中間體2a(9.20g，19.1mmol，2步的收率60%)。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.16(d,J=5.2Hz,2H),6.92(d,J=5.2Hz,2H),6.86(s,2H),4.28(s,4H).

-中間體3a的合成-

將正丁基鋰(1.6M溶液)(58.5ml，93.5mmol)冷卻至-78℃後，滴加使中間體2a(9.00g，18.7mmol)溶解於乙醚240ml而得到的溶液，攪拌30分鐘。然後，滴加N,N-二甲基甲醯胺(8.7ml，112mmol)。在-78℃下攪拌20分鐘後，升溫至室溫，然後，用水淬滅，用乙醚萃取，用硫酸鎂乾燥。濃縮後而得到作為紅色油狀物的目標物的中間體3a(6.50g)。不對所得到的粗目標物進一步進行純化而用於後續的反應。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：10.0(s,2H),7.40(d,J=4.8Hz,2H),7.15(d,J=4.8Hz,2H),6.88(s,2H),4.68(s,4H).

-中間體4a的合成-

使中間體3a(6.50g)溶解於甲苯350ml，在其中加入氫型幹態Amberlyst(注冊商標)15(15.0g)，回流2小時。濾取反應液，將濾液濃縮後，在甲苯/甲醇中再結晶，通過柱色譜(甲苯)進行純化，得到作為白色固體的目標物的中間體4a(2.35g，6.84mmol，2步收率36%)。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.63(s,2H),8.31(d,J=0.8Hz,2H),7.46(m,4H).

-中間體5a的合成-

在-90℃下將中間體4a(2.00g，5.83mmol)和四氫呋喃58ml進行攪拌後，滴加四甲基呱啶鋰(12.8mmol)的四氫呋喃溶液20ml，攪拌30分鐘。滴加使二溴四氯乙烷(5.69g，17.5mmol)溶解於20ml的四氫呋喃而得到的溶液，在-78℃下攪拌20分鐘後，升溫至室溫。將反應液用水淬滅，用二氯甲烷萃取後，用硫酸鎂乾燥。濃縮後在四氫呋喃/甲醇中再結晶，得到白色固體的目標物的中間體5a(2.21g，4.41mmol，收率76%)。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.46(s,2H),8.16(s,2H),7.45(s,2H).

-化合物2的合成-

在作為反應劑使用的正癸基溴化鎂溶液(1.0mol/L乙醚溶液，1.50ml，1.50mmol)中在0℃下加入氯化鋅(II)溶液(1.0mol/L四氫呋喃溶液，1.50ml)並攪拌15分鐘後，加入中間體5a(250mg，0.45mmol)和1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵二氯鈀(II)-二氯甲烷加成物(20.2mg，0.025mmol)。將反應液在70℃下攪拌1小時後濃縮，通過柱色譜(己烷/氯仿=95/5)純化，得到作為白色固體的目標物的化合物2(102mg，0.16mmol，收率33%)。

¹H NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.43(s,2H),8.17(s,2H),7.10(s,2H),2.93(t,J=7.6Hz,4H),1.78(五重峰，J=6.4Hz,4H),1.46-1.27(m,28H),0.88(t,J=6.8Hz,6H).

(化合物3的合成)

除了使用正己基溴化鎂溶液代替正癸基溴化鎂作為反應劑以外，與化合物2同樣地得到作為白色固體的化合物3。

¹H NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.43(s,2H),8.17(s,2H),7.11(s,2H),2.93(t,J=7.2Hz,4H),1.79(五重峰，J=7.6Hz,4H),1.43-1.40(m,4H),1.40-1.26(m,4H),0.91(t,J=6.8Hz,6H).

(化合物4的合成)

-中間體1b的合成-

使2-溴呋喃(14.0g，95.3mmol)溶解於四氫呋喃30ml，達到-78℃後，滴加二異丙胺鋰(1.5mol/L四氫呋喃/乙苯/庚烷，69.9ml，104.8mmol)溶液。攪拌30分鐘後，滴加2,5-噻吩二羧醛(6.01g，42.9mmol)的四氫呋喃溶液70ml。攪拌20分鐘後，升溫至室溫，將反應液用水淬滅。然後用乙醚萃取，用硫酸鎂乾燥後濃縮，得到作為褐色油狀物的目標物的中間體1b(19.6g)。所得到的粗目標物不進行進一步純化而用於後續的反應。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.39(d,J=1.6Hz,2H),6.82(d,J=1.6Hz,2H),6.44(d,J=1.6Hz,2H),6.11(s,2H).

-中間體2b的合成-

[化26]

將中間體1b(19.6g)和三乙基矽烷(32.0ml，200mmol)的二氯甲烷溶液500ml冷卻至0℃後，滴加三氟乙酸(15.3ml，200mmol)，攪拌30分鐘。將反應液用水淬滅，用乙酸乙酯萃取，用硫酸鎂乾燥。濃縮後，通過柱色譜(己烷/氯仿=9/1)進行純化，得到作為黃色油狀物的目標物的中間體2b(3.67g，9.13mmol，2步收率23%)。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.28(d,J=1.6Hz,2H),6.66(s,2H),6.36(d,J=1.6Hz,2H),4.08(s,4H).

-中間體3b的合成-

將正丁基鋰溶液(1.6mol/L庚烷溶液，20.9ml，32.3mmol)用乙醚81.9ml稀釋，冷卻至-78℃後，滴加使中間體2b(2.60g，6.47mmol)溶解於乙醚81.9ml而得到的溶液。攪拌30分鐘後，滴加N,N-二甲基甲醯胺(2.50ml，32.3mmol)並攪拌20分鐘，然後，升溫至室溫。將反應液用水淬滅，用乙醚萃取後，用硫酸鎂乾燥並濃縮，得到作為紅色油狀物的目標物的中間體3b(3.05g)。所得到的粗目標物不進行進一步純化而用於後續的反應。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：9.94(s,2H),7.34(d,J=2.4Hz,2H),6.72(s,2H),6.71(d,J=2.4Hz,2H),4.40(s,4H).

-中間體4b的合成-

使中間體3b(3.05g)溶解於甲苯115ml，在其中加入氫型幹態Amberlyst(注冊商標)15(4.97g)，回流2小時。濾取反應液，將濾液濃縮後，在二氯甲烷/乙腈中再結晶，得到作為白色固體的目標物的中間體4b(634mg，2.40mmol，2步收率37%)。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.33(s,2H),7.90(d,J=0.8Hz,2H),6.67(d,J=0.8Hz,2H),6.90(m,2H).

-中間體5b的合成-

在-90℃下將中間體4b(450mg，1.7mmol)和四氫呋喃25ml進行攪拌後，滴加正丁基鋰(1.6mol/L庚烷溶液、3.19ml)，攪拌30分鐘。滴加四溴化碳(2.26g，6.80mmol)的四氫呋喃溶液10ml，在-78℃下攪拌30分鐘後，升溫至室溫。將反應液用水淬滅，用二氯甲烷萃取後，用硫酸鎂乾燥。濃縮後，在二氯甲烷/乙酸乙酯中再結晶，得到作為白色固體的目標物的中間體5b(558mg，1.32mmol，收率78%)。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.23(d,J=1.6Hz,2H),7.87(d,J=1.6Hz,2H),6.87(d,J=0.8Hz,2H).

-化合物4的合成-

除了使用中間體5b代替中間體5a來作為原料以外，與化合物2同樣地合成得到化合物4。

¹H NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.19(s,2H),7.79(s,2H),6.50(s,2H),2.80(t,J=7.2Hz,4H),1.78(五重峰，J=7.2Hz,4H),1.45-1.20(m,28H),0.87(t,J=8.0Hz,6H).

(化合物5的合成)

除了使用正己基溴化鎂代替正癸基溴化鎂作為反應劑以外，與化合物4同樣地得到化合物5。

¹H NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.19(s,2H),7.80(s,2H),6.50(s,2H),2.80(t,J=7.4Hz,4H),1.78(五重峰，J=7.6Hz,4H),1.45-1.25(m,12H),0.90(t,J=7.2Hz,6H).

(化合物6的合成)

在中間體5a(200mg，0.40mmol)中加入N,N-二甲基甲醯胺4ml，加入氯化鋰溶液(0.5mol/L四氫呋喃溶液，2.0ml，2.6mmol)、四(三苯基膦)鈀(0)(23mg，0.020mmol)，在100℃下攪拌3小時。然後，將反應液濃縮，通過柱色譜(氯仿)、再結晶(甲苯)進行純化，得到作為白色固體的目標物的化合物6(205mg，0.26mmol，收率65%)。

¹H NMR(四氯乙烷-d₂,400MHz)δ：8.46(s,2H),8.18(s,2H),7.47(s,4H),7.16(s,2H),6.92(s,2H),2.63(t,J=7.2Hz,4H),1.69-1.67(m,4H),1.45-1.30(m,28H),0.89(t,J=6.0Hz,6H).

(化合物7的合成)

將4-正癸基苯基溴化物(475mg，1.6mmol)、四氫呋喃1.0ml冷卻至-78℃，滴加正丁基鋰溶液(2.6mol/L己烷溶液，0.61ml，1.6mmol)，攪拌15分鐘後，加入氯化鋅(II)溶液(1.0mol/L四氫呋喃溶液，1.60ml)，在0℃下攪拌15分鐘。在該反應液中加入中間體5a(200mg，0.40mmol)、1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵二氯鈀(II)-二氯甲烷加成物(16.3mg，0.020mmol)，在70℃下攪拌1小時。將反應液濃縮後，通過柱色譜(氯仿)、再結晶(四氫呋喃)得到作為白色固體的目標物的化合物7(150mg，0.20mmol，收率50%)。

¹H NMR(四氯乙烷-d₂,400MHz)δ：8.52(s,2H),8.23(s,2H),7.64(d,J=8.4Hz,4H),7.61(s,2H), 7.25(d,J=8.0Hz,4H),2.66(t,J=7.4Hz,4H),1.71-1.65(m,4H),1.45-1.29(m,28H),0.89(t,J=6.0Hz,6H).

(化合物8的合成)

除了使用中間體5b代替中間體5a以外，與化合物6同樣地得到化合物8。

¹H NMR(四氯乙烷-d₂,400MHz)δ：8.24(s,2H),7.87(s,2H),7.75(d,J=8.0Hz,4H),7.22(d,J=8.0Hz,4H),7.04(s,2H),2.59(t,J=8.0Hz,4H),1.59(五重峰，J=6.5Hz,4H),1.35-1.14(m,28H),0.81(t,J=7.2Hz,6H).

(化合物9的合成)

除了使用中間體5b代替中間體5a以外，與化合物7同樣地得到化合物9。

¹H NMR(四氯乙烷-d₂,400MHz)δ：8.26(s,2H),7.87(s,2H),7.38(s,2H),6.96(s,4H),2.65(t,J=8.0Hz,4H),1.68(五重峰，J=7.4Hz,4H),1.41-1.20(m,28H),0.88(t,J=7.2Hz,6H).

(化合物10的合成)

-中間體1c的合成-

將四甲基呱啶(7.7ml，51.6mmol)的己烷溶液115ml冷卻至0℃後，滴加正丁基鋰(1.6mol/L己烷溶液，32ml，51.6mmol)。攪拌30分鐘後，滴加硒吩(3.30g，25.2mmol)，在0℃下攪拌1小時後，滴加2-溴-3-噻吩羧醛(10.1g，52.9mmol)的四氫呋喃溶液115ml，攪拌20分鐘後，升溫至室溫。將反應液用水淬滅後，用乙酸乙酯萃取，將有機層用硫酸鎂乾燥。濃縮後得到作為褐色油狀物的目標物的中間體1c(12.0g)。所得到的粗目標物不進行進一步純化而用於後續的反應。

-中間體2c的合成-

除了使用中間體1c代替中間體1a以外，與中間體2a同樣地得到中間體2c。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.22(d,J=4.8Hz,2H),7.05(d,J=5.2Hz,2H),6.82(d,J=5.2Hz,2H),6.72-6.70(m,2H),4.08(s,2H)

-中間體3c的合成-

除了使用中間體2c代替中間體2a以外，與中間體3a同樣地得到中間體3c。所得到的粗目標物不進行進一步純化而用於後續的反應。

-中間體4c的合成-

除了使用中間體3c代替中間體3a以外，與中間體4a同樣地得到中間體4c。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.67(s,2H),8.26(s,2H),7.53(d,J=5.6Hz,2H),7.37(d,J=5.6Hz,2H).

-中間體5c的合成-

除了使用中間體4c代替中間體4a以外，與中間體5a同樣地得到中間體5c。

¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.47(s,2H),8.13(s,2H),7.36(s,2H).

-化合物10的合成-

除了使用中間體5c代替中間體5a以外，與化合物2同樣地得到化合物10。

¹H NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.50(s,2H),8.07(s,2H),7.01(s,2H),2.94(t,J=7.6Hz,4H),1.82-1.74(m,4H),1.42-1.27(m,28H),0.88(t,J=6.8Hz,6H).

(化合物11的合成)

除了使用中間體5c代替中間體5a以外，與化合物3同樣地得到化合物11。

¹H NMR(CDCl₃,400MHz)δ：8.50(s,2H),8.07(s,2H),7.01(s,2H),2.94(t,J=7.6Hz,4H),1.82-1.74(m,4H),1.43-1.32(m,12H),0.90(t,J=6.4Hz,6H).

(化合物12的合成)

-中間體5d的合成-

除了將有機鋰試劑和二溴四氯乙烷的當量分別減少至1.1當量、1.5當量以外，與中間體1同樣地得到中間體5d。

-中間體6d的合成-

除了使用中間體5d代替中間體5a並且使有機鋅試劑和鈀催化劑的當量為一半以外，與化合物2同樣地得到中間體6d。

-中間體7d的合成-

除了使用中間體6d代替中間體5d的材料以外，與中間體5d同樣地得到中間體7d。

-化合物12的合成-

除了使用中間體7d代替中間體5a作為原料、並且使用溴苯代替4-正癸基苯基溴化物作為反應劑以外，與化合物7同樣地得到化合物12。所得到的化合物12通過質譜分析確認為目標化合物。

APCI-MS m/z；429.0760(M+1)

下述結構的比較化合物1按照J.Org.Chem.2005,70,4502記載的合成法合成。

下述比較化合物2~4分別參考日本特開2013-235903號公報、CN102206225A、WO2011/126225號進行合成。關於比較化合物2和3，GPC(Gel Permeation Chromatography，凝膠滲透色譜法)測定的結果是，重均分子量Mw(weight-average molecular weight)為40000。比較化合物4為WO2011/126225號的化合物49。

比較化合物5參考Tetrahedron 66(2010)8778~8784進行合成。

<元件製作、評價>

元件製作中使用的材料通過高效液相色譜法確認純度(254nm的吸收強度面積比)為99.0%以上。

<由一種化合物形成半導體活性層(有機半導體層)>

以苯甲醚作為溶劑將上述化合物1~12和比較化合物1~5中的任意一種製備成0.1質量%溶液，並加熱至50℃，將所得的溶液作為有機半導體裝置用塗佈液。

實施例1~12和比較例1~5中，通過圖4記載的方法實施有機半導體薄膜的形成。詳細如下所示。

使用在n型矽基板(厚度0.4mm)的表面上形成有200nm的SiO₂熱氧化膜的25mm×25mm基板作為基板A。基板A的熱氧化膜的表面進行UV(ultraviolet，紫外線)-臭氧清洗後，進行了β-苯乙基三甲氧基矽烷處理。

在基板A的β-苯乙基三甲氧基矽烷處理面上，如圖4(A)所示以達到基板A與部件B接觸的狀態的方式將部件B放置於基板A的中央部。部件B使用玻璃制且長10mm×寬2mm×高5mm的部件，圖4(A)的左右方向(X軸方向)為部件B的寬度方向，圖4(A)的上下方向(Z軸方向)為部件B的高度方向，圖4(B2)的上下方向(Y軸方向)為部件B的長度方向。

將基板加熱至50℃，使用移液管如圖4(A)所示以與基板A和部件B這兩者都接觸的方式從部件B的側部在基板上滴下1滴(約0.05ml)通過上述方法製備的塗佈液，結果，如圖4(B1)和圖4(B2)所示，塗佈液滴加到了基板A的表面內的一部分上。在與部件B的介面處，形成了凹狀的彎月面。

如圖4(C)所示，在維持使基板A與部件B接觸的狀態的同時，並且，在使基板A與部件B的位置關係靜止的狀態下，使塗佈液自然乾燥。然後，在60℃下在10^-3MPa的壓力下減壓乾燥8小時，由此，使化合物1~12、比較化合物1~5中的任意一種化合物的結晶析出，形成有機半導體薄膜。結晶是否析出通過利用偏振光顯微鏡的觀察來確認。

使用所得到的有機半導體薄膜作為半導體活性層，進而使用掩模分別蒸鍍作為電荷注入受主的F4-TCNQ 1nm和金電極40nm，由此，得到FET特性測定用的有機電晶體元件。將所得到的有機電晶體元件作為實施例1~12和比較例1~5的有機電晶體元件(以下也稱為元件1~12和比較元件1~5)。

<評價>

實施例1~12和比較例1~5的有機電晶體元件的FET特性使用連接有半自動點測機(VECTORSEMICON製造，AX-2000)的半導體參數分析儀(Agilent製造，4156C)在常壓、大氣下進行評價。

所得到的結果示於下表36。

(a)載流子遷移率

在各有機電晶體元件(FET元件)的源極-漏極間施加-80V的電壓，使柵極電壓在20V~-100V的範圍內變化，使用表示漏極電流I_d的式I_d=(w/2L)μC_i(V_g-V_th)²(式中，L為柵極長度、w為柵極寬度、C_i為絕緣層的單位面積的容量、V_g為柵極電壓、V_th為閾值電壓)計算出載流子遷移率μ。

由上述表36可知，使用了本發明的化合物的各實施例的有機電晶體元件的載流子遷移率高，優選作為有機半導體材料使用。

另一方面可知，將通式(1)的範圍外的比較化合物1~5作為有機半導體材料用於半導體活性層的有機電晶體元件的載流子遷移率低。

[實施例13~24和比較例6~8]

<底柵-底接觸型元件的製作>

實施例13~24和比較例6~8中，製成了底柵-底接觸型的有機電晶體元件。詳細如下所示。

將化合物1的0.1質量%苯甲醚溶液加熱至100℃，將所得的溶液在氮氣氣氛下流延到加熱至90℃的FET特性測定用基板上，從而得到非發光性有機電晶體元件2。作為FET特性測定用基板，使用具有作為源極和漏極的配置為梳齒型的鉻/金(柵極寬度W=100mm、柵極長度L=100μm)、作為絕緣膜的SiO₂(膜厚200nm)的底柵-底接觸結構的矽基板)。將所得到的元件13作為實施例13的有機電晶體元件。

除了使用化合物2~12或者比較化合物1、2或5中的任意一種來代替化合物1以外，與元件13同樣地製作元件14~24和比較元件6~8。將所得到的元件14~24和比較元件6~8作為實施例14~24和比較例6~8的有機電晶體元件。

<評價>

通過與實施例1相同的方法評價元件13~24和比較元件6~8的有機電晶體元件的FET特性。其結果示於下表37。

[實施例25~36和比較例9~11]

<使用了聚合物黏結劑的底柵-底接觸型元件的製作>

除了在實施例13中使用以1：1的質量比含有化合物1和聚α-甲基苯乙烯的材料(材料1’)來代替化合物1以外，與實施例13同樣地製作底柵-底接觸型元件25。將所得到的元件25作為實施例25的有機電晶體元件。

除了在元件25的製作中使用化合物2~12或者比較化合物1、2或5中的任意一種來代替化合物1以外，與元件25同樣地製作元件26~36和比較元件9~11。將所得到的元件26~36和比較元件9~11作為實施例26~36和比較例9~11的有機電晶體元件。需要說明的是，將以1：1的質量比含有化合物2~12和聚α-甲基苯乙烯的材料分別作為材料2’~12’。

<評價>

通過與實施例1相同的方法評價元件25~36和比較元件9~11的有機電晶體元件的FET特性。其結果示於下表38。

由上述表37和表38可知，使用了本發明的化合物的各實施例的有機電晶體元件即使在底柵-底接觸型元件的情況下和使用了聚合物黏結劑的情況下，載流子遷移率也高，優選用作有機半導體材料。

另一方面可知，將通式(1)的範圍外的比較化合物1、2、5作為有機半導體材料用於半導體活性層的有機電晶體元件的載流子遷移率低。

41‧‧‧塗佈液

42‧‧‧基板A

43‧‧‧部件B

Claims

一種有機電晶體，其具有半導體活性層，所述半導體活性層含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，所述通式(1)中，含有Y和Z的芳香族雜環各自獨立地為噻吩環、呋喃環、吡咯環、噻唑環和噁唑環中的任意一種。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，所述通式(1)中，R¹、R²、R³和R⁴所含有的碳原子數為30以下。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，所述通式(1)中，m和n均為0。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，所述通式(1)中，R¹和R²各自獨立地是碳原子數為20以下的烷基、碳原子數為20以下的芳基或碳原子數為20以下的雜芳基。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，所述通式(1)中，R¹與R²相同，R³與R⁴相同，並且m與n相同。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，由所述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(2)或通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(2)和(3)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；Y’和Z’各自獨立地選自NR⁷、氧原子、硫原子、硒原子中，R⁷表示烷基；含有Y’和Z’的環為芳香族雜環；R¹與含有Y’和Z’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合； R³與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；R³各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同；m各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y’和Z’均為NR⁷的情況除外；通式(2)中，在X’為硫原子、Z’為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有Z’的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子且m均為0的情況除外。
根據請求項1所述的有機電晶體，其中，由所述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(4)或通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(4)和(5)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；R¹與含有X’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；其中，通式(4)中，在X’均為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有X’的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子的情況除外。
根據請求項8所述的有機電晶體，其中，所述通式(4)或通式(5)中，R¹具有脂肪族烴基。
根據請求項8所述的有機電晶體，其中，所述通式(4)或通式(5)中，R¹為具有直鏈脂肪族烴基的芳基或具有直鏈脂肪族烴基的雜芳基。
一種化合物，其由下述通式(1A)表示且分子量為3000以下，
通式(1A)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同； m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
根據請求項11所述的化合物，其中，所述通式(1A)中，含有Y和Z的芳香族雜環各自獨立地為噻吩環、呋喃環、吡咯環、噻唑環和噁唑環中的任意一種。
根據請求項11所述的化合物，其中，所述通式(1A)中，R¹、R²、R³和R⁴所含有的碳原子數為30以下。
根據請求項11所述的化合物，其中，所述通式(1A)中，m和n均為0。
根據請求項11所述的化合物，其中，所述通式(1A)中，R¹和R²各自獨立地是碳原子數為20以下的烷基、碳原子數為20以下的芳基或碳原子數為20以下的雜芳基。
根據請求項11所述的化合物，其中，所述通式(1A)中，R¹與R²相同，R³與R⁴相同，並且m與n相同。
根據請求項11所述的化合物，其中，由所述通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(2)或通式(3)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(2)和(3)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子； Y’和Z’各自獨立地選自NR⁷、氧原子、硫原子、硒原子中，R7表示烷基；含有Y’和Z’的環為芳香族雜環；R¹與含有Y’和Z’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；R³各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同；m各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y’和Z’均為NR⁷的情況除外；通式(2)中，在X’為硫原子、Z’為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有Z’的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子且m均為0的情況除外。
根據請求項11所述的化合物，其中，由所述通式(1A)表示且分子量為3000以下的化合物是由下述通式(4)或通式(5)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(4)和(5)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；R¹與含有X’的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-； R¹各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基，2個以上的R¹彼此可以相同也可以不同；其中，通式(4)中，在X’均為硫原子且R¹為烷基的情況下，R¹與含有X’的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹為氫原子的情況除外。
根據請求項18所述的化合物，其中，所述通式(4)或通式(5)中，R¹具有脂肪族烴基。
根據請求項18所述的化合物，其中，所述通式(4)或通式(5)中，R¹為具有直鏈脂肪族烴基的芳基或具有直鏈脂肪族烴基的雜芳基。
一種非發光性有機半導體裝置用有機半導體材料，該有機半導體材料含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
一種有機電晶體用材料，該材料含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合； R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
一種非發光性有機半導體裝置用塗佈液，該塗佈液含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環； R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
一種有機電晶體的製造方法，其特徵在於，該方法包括下述工序：通過將請求項23所述的非發光性有機半導體裝置用塗佈液塗佈到基板上並使其乾燥來製作半導體活性層。
一種有機半導體薄膜的製造方法，在該方法中，在維持使基板A與未固定在所述基板A上的部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使所述基板A與所述部件B接觸的狀態的同時，將使由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物溶解到溶劑中而得到的塗佈液以與所述基板A和所述部件B這兩者都接觸的方式滴加到所述基板A的面內的一部分上，並使所滴加的所述塗佈液緩慢地乾燥，由此，使由所述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物的結晶析出而形成半導體活性層，其中，只要維持使所述基板A與所述部件B的距離保持於一定距離的狀態、或者使所述基板A與所述部件B接觸的狀態，則在滴加所述塗佈液或進行乾燥時，所述基板A與所述部件B的位置關係可以靜止，也可以移動；
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
一種非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜，該有機半導體薄膜含有由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。
根據請求項26所述的非發光性有機半導體裝置用有機半導體薄膜，其中，該有機半導體薄膜還含有聚合物黏結劑。
一種有機半導體材料的合成方法，在該方法中，在過渡金屬催化劑和有機溶劑的存在下，加熱使由下述通式(6)或通式(7)表示的化合物與由下述通式(8)表示的化合物反應，從而合成由下述通式(1)表示且分子量為3000以下的化合物，
通式(6)和(7)中，X’各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子；W各自獨立地表示鹵原子或全氟烷基磺醯氧基；通式(8)R¹¹-M(R¹²)_i R¹¹表示烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；M表示鎂、矽、硼、錫或鋅；R¹²各自獨立地表示鹵原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基或羥基，彼此可以相同也可以不同，彼此可以形成環；i表示1~3的整數，為M的價數-1，其中，在M為硼的情況下，i可以取3；通式(1)[化1]
通式(1)中，X表示氧原子、硫原子、硒原子或碲原子；Y和Z各自獨立地表示CR⁶、氧原子、硫原子、硒原子、氮原子或NR⁷，其中R⁶表示氫原子，R⁷表示烷基，2個Y彼此可以相同也可以不同，2個Z彼此可以相同也可以不同；含有Y和Z的環為芳香族雜環；R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；R³和R⁴中的任意一個與苯環可以經由下述二價連接基團組A而鍵合；所述二價連接基團組A表示-O-或-S-；R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基，並可以進一步具有取代基；R³和R⁴各自獨立地表示氫原子或烷基，在m為2的情況下，R³彼此可以相同也可以不同，在n為2的情況下，R⁴彼此可以相同也可以不同；m和n各自獨立地為0~2的整數；其中，將Y和Z均為CR⁶的情況、以及Y和Z均為氮原子和NR⁷中的任意一個的情況除外；在X為硫原子、Y為CH、Z為硫原子且R¹和R²均為烷基的情況下，R¹和R²中的任意一個與含有Y和Z的芳香族雜環經由所述二價連接基團組A而鍵合；將R¹和R²均為氫原子且m和n均為0的情況除外。