TWI788544B - 有機半導體元件、組成物、純化化合物之方法及該等的應用 - Google Patents

有機半導體元件、組成物、純化化合物之方法及該等的應用 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種有機半導體元件、組成物、有機半導體組成物、有機半導體膜、組成物之製造方法、有機半導體元件之製造方法及純化化合物之方法，該有機半導體元件的載子遷移率的耐熱性高，且包含將組成物進行成膜而形成之有機半導體膜，該有機半導體元件中，組成物包含由下述式表示的化合物，組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下，下述式中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。

Description

有機半導體元件、組成物、純化化合物之方法及該等的應用
本發明係有關一種有機半導體元件、組成物、有機半導體組成物、有機半導體膜、組成物之製造方法、有機半導體元件之製造方法及純化化合物之方法。
對於使用了有機半導體材料之有機半導體元件，與以往的使用了矽等無機半導體材料之元件相比，期待各種優越性，因此日益備受矚目。作為使用了有機半導體材料之有機半導體元件的例子，可舉出將有機半導體材料用作光電轉換材料之有機薄膜太陽電池、固體攝像元件等光電轉換元件、非發光性有機電晶體（有時還稱為有機薄膜電晶體）。與使用了無機半導體材料之元件相比，使用了有機半導體材料之有機半導體元件有可能能夠以低溫、低成本製作大面積元件。而且，藉由改變分子結構而能夠輕易地改變材料特性，因此材料的變化豐富，能夠實現如由無機半導體材料無法實現之功能、元件。
對於作為有機半導體元件之有機電晶體用材料，研究了藉由將具有縮合環之化合物用於半導體活性層，提高載子遷移率，並提高電晶體性能。 在此，作為有機電晶體用材料，已知具有噻吩并[3,2-f:4,5-f’]雙[1]苯并噻吩（以下，還稱為TBBT）結構之化合物。例如，非專利文獻1揭示了吸收/發光光譜、CV（循環伏安法），作為碳數為6的烷基取代TBBT而得之化合物C6-TBBT、碳數為12的烷基取代而得之化合物C12-TBBT的合成方法和物理性質。 又，在專利文獻1中記載了一種包含具有TBBT結構之化合物及沸點為100℃以上的溶劑之非發光性有機半導體器件用塗佈液。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-195361號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1]Tetrahedron 66 （2010） 8778-8784
近年來，就提高有機薄膜電晶體的性能之觀點而言，要求進一步提高有機薄膜電晶體的載子遷移率為符合實際情況。尤其，要求在用於有機半導體膜的圖案化之光阻的加熱條件下進行加熱之後能夠保持高載子遷移率、亦即載子遷移率的耐熱性。 本發明人等已知：根據專利文獻1及非專利文獻1製備具有TBBT結構之化合物，並進行成膜以形成有機半導體膜而製造有機半導體元件時，就載子遷移率的耐熱性的觀點而言，要求進一步改善。
本發明欲解決之問題為提供一種載子遷移率的耐熱性高的有機半導體元件。
為了解決上述問題而進行深入研究之結果，發現將使用了將具有TBBT結構之化合物進行純化而降低了特定的離子含量之組成物之膜設為有機半導體元件時的載子遷移率的耐熱性高，以完成了本發明。 作為用於解決上述問題之具體方案之本發明具有以下結構。
[1]一種有機半導體元件，其包含將組成物進行成膜而形成之有機半導體膜，該有機半導體元件中 組成物包含由下述式1表示的化合物， 組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm（ppm為parts per million（百萬分之一））以下， [化1]
Figure 02_image003
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。 [2]如[1]所述之有機半導體元件，其中由式1表示的化合物為由下述式2表示的化合物， [化2]
Figure 02_image005
式2中，R1 及R2 分別獨立地表示可以具有取代基之烷基或可以具有取代基之芳香族基。 [3]如[1]或[2]所述之有機半導體元件，其中組成物中的矽元素的含量為30 ppm以下。 [4]如[1]至[3]中任一項所述之有機半導體元件，其中有機半導體元件為有機電晶體。 [5]一種組成物，其包含由下述式1表示的化合物，該組成物中 組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下， [化3]
Figure 02_image007
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。 [6]如[5]所述之組成物，其中組成物中的矽元素的含量為30 ppm以下。 [7]一種有機半導體組成物，其含有[5]或[6]所述之組成物及溶劑。 [8]一種有機半導體膜，其藉由將[7]所述之有機半導體組成物進行成膜而形成。 [9]一種組成物之製造方法，其包括將由下述式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取之步驟， [化4]
Figure 02_image009
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。 [10]一種有機半導體元件之製造方法，其包括： 藉由[9]所述之組成物之製造方法製造組成物之步驟； 將組成物及溶劑進行混合而製造有機半導體組成物之步驟；及 將有機半導體組成物進行成膜而形成有機半導體膜之步驟。 [11]如[10]所述之有機半導體元件之製造方法，其中形成有機半導體膜之步驟包括將有機半導體組成物塗佈或印刷於基板上之後，使其乾燥而形成有機半導體膜之步驟。 [12]一種純化化合物之方法，其中將由下述式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取， [化5]
Figure 02_image011
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
[101]一種組成物，其藉由將由下述式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取而得，該組成物中 組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50ppm以下， [化6]
Figure 02_image013
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。 [102]一種有機半導體元件，其包含將組成物進行成膜而形成之有機半導體膜，該組成物藉由將由下述式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取而得，該有機半導體元件中 組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下， [化7]
Figure 02_image015
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。 [發明效果]
依本發明，能夠提供一種載子遷移率的耐熱性高的有機半導體元件。
以下，對本發明進行詳細說明。關於以下所記載之構成要件的說明，有時基於代表性實施形態、具體例來進行，但是本發明並不限定於該種實施形態。另外，在本說明書中，使用“～”表示之數值範圍係指將記載於“～”的前後之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。 本發明中，表示在各通式的說明中沒有特別進行區分而使用時的氫原子還包含同位素（重氫原子等）。進而，表示構成取代基之原子還包含其同位素。
[有機半導體元件、組成物、有機半導體組成物及有機半導體膜] 本發明的有機半導體元件包含將組成物進行成膜而形成之有機半導體膜，該有機半導體元件中， 組成物包含由下述式1表示的化合物， 組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下。 [化8]
Figure 02_image017
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
藉由該等結構，本發明的有機半導體元件的載子遷移率的耐熱性高。 雖然不拘以任何理論，但是若鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素（以下，稱為特定元素）、尤其該等的離子存在於組成物中，則導致形成有機半導體膜時的結晶陣列的紊亂。認為結晶陣列的紊亂成為起點，藉由用於有機半導體膜的圖案化之光阻的加熱條件下的加熱而在有機半導體膜上產生裂痕，載子遷移率下降。 另一方面，在使用WO2015/133402的表19中所記載之化合物、日本特開2003-347624號公報中所記載之稠五苯等不滿足式1之化合物之情形下，即使減少特定元素的總含量，亦無法提高載子遷移率的耐熱性。 相對於此，本發明中，藉由減少特定元素的總含量，且選擇由式1表示的化合物，能夠利用兩者的相乘效應減少形成有機半導體膜時的結晶陣列的紊亂，並提高載子遷移率的耐熱性。 以下，對本發明的有機半導體元件、組成物、有機半導體組成物及有機半導體膜的較佳的態樣進行說明。
另一方面，本發明的組成物包含由式1表示的化合物，該組成物中，組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下。 本發明的有機半導體組成物含有本發明的組成物及溶劑。 本發明的有機半導體膜為將本發明的有機半導體組成物進行成膜而形成者。 該等本發明的組成物、有機半導體組成物及有機半導體膜能夠用作有機半導體材料，且能夠用於本發明的有機半導體元件的製造。本說明書中，“有機半導體材料”係指顯示半導體的特性之有機材料。與包含無機材料之半導體同樣地，具有將空穴作為載子而傳導之p型（空穴傳輸性）有機半導體材料、及將電子作為載子而傳導之n型（電子傳輸性）有機半導體材料。由式1表示的化合物可以用作p型有機半導體材料、n型有機半導體材料中的任一種，但是用作p型為更佳。有機半導體中的載子的流動容易度由載子遷移率μ表示。載子遷移率μ高者為較佳。
＜組成物＞ 本發明的組成物包含由式1表示的化合物，該組成物中，組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下。
（由式1表示的化合物） 本發明中，組成物包含由下述式1表示的化合物。 [化9]
Figure 02_image019
式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
R1 及R2 分別獨立地表示取代基為較佳。在R1 及R2 為取代基之情形下，較佳的取代基為烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳香族基，更佳的取代基為烷基或芳香族基，特佳的取代基為烷基。 對於R1 及R2 所表示的烷基，並無特別限制，但是碳數1～30的烷基為較佳，可以係直鏈，亦可以係支鏈，還可以係環狀。就提高載子遷移率的耐熱性之觀點而言，R1 及R2 所表示的烷基係碳數2～15的直鏈的烷基為較佳，碳數2～5及7～10的直鏈的烷基為更佳。 藉由選擇特定的烷基鏈長度或形狀，分子間的軌道的重疊增加，能夠進一步提高載子遷移率。 對於R1 及R2 所表示的烯基，並無特別限制，但是碳數2～30的烯基為較佳，碳數3～18的烯基為更佳，碳數5～13的烯基為特佳。 對於R1 及R2 所表示的炔基，並無特別限制，但是碳數2～30的炔基為較佳，碳數3～18的炔基為更佳，碳數5～13的炔基為特佳。 對於R1 及R2 所表示的烷氧基，並無特別限制，但是碳數1～30的烷氧基為較佳，碳數3～18的烷氧基為更佳，碳數5～13的烷氧基為特佳。 對於R1 及R2 所表示的芳香族基，並無特別限制，但是碳數6～30的芳香族基為較佳，碳數6～14的芳香族基為更佳，碳數6的芳香族基為特佳。 在R1 及R2 所表示的取代基還具有取代基之情形下，該取代基的較佳的範圍與日本特開2015-195361號公報的[0018]中所記載之範圍相同。例如，具有烷基、烷氧基作為取代基的進一步的取代基為較佳。
R3 ～R8 分別獨立地表示氫原子或鹵素原子為較佳。作為R3 ～R8 所表示的鹵素原子，氟原子為較佳。R3 ～R8 中的鹵素原子的個數係0～6個為較佳，0～4個為更佳，0～2個為特佳，0個為更特佳。
本發明中，由式1表示的化合物係由下述式2表示的化合物為較佳。 [化10]
Figure 02_image021
式2中，R1 及R2 分別獨立地表示可以具有取代基之烷基或可以具有取代基之芳香族基，較佳的範圍與式1相同。
R1 及R2 的總碳數分別獨立地係3～30為較佳，7～30為更佳，7～20為特佳，7～15為更特佳，7～11為進一步特佳，9～11為更進一步特佳。若R1 及R2 的總碳數分別獨立地係上述範圍的下限值以上，則載子遷移率增加。若R1 及R2 的總碳數係上述範圍的上限值以下，則相對於有機溶劑之溶解性增加。
以下示出由式1表示的化合物的具體例、尤其R1 及R2 的組合或R1 ～R8 的組合的具體例。本發明中所使用之由式1表示的化合物不應由該等具體例而限定性解釋。下述表1～3中的Ph表示苯基。又，在沒有特別明確記載之情形下，烷基表示直鏈烷基。
[表1]
Figure 02_image023
[表2]
Figure 02_image025
[表3]
Figure 02_image027
由式1表示的化合物的分子量係3000以下為較佳，2000以下為更佳，1000以下為進一步較佳，850以下為特佳。藉由將分子量設為上述上限值以下，能夠提高對溶劑的溶解性，因此為較佳。 另一方面，就膜的膜質穩定性的觀點而言，分子量係250以上為較佳，300以上為更佳，350以上為進一步較佳。
由式1表示的化合物能夠參閱日本特開2015-195361號公報及Tetrahedron 66 （2010） 8778-8784中所記載之方法或後述實施例中所記載之方法來進行合成。 由式1表示的化合物的合成中，可以使用任何反應條件。作為反應溶劑，可以使用任何溶劑。又，為了促進環形成反應，使用酸或鹼基為較佳，使用酸為特佳。最佳的反應條件依據目標化合物的結構而不同，但是能夠參閱上述文獻中所記載之具體反應條件或後述實施例中所記載之方法來進行設定。
具有各取代基之合成中間體能夠藉由組合公知的反應來進行合成。又，各取代基可以在任何中間體的階段導入。中間體合成之後，進行藉由管柱層析法、再結晶等之純化，然後，藉由升華純化進行純化為較佳。藉由升華純化，不僅能夠分離有機雜質，而且能夠有效地去除無機鹽、殘留溶劑等。
（特定元素的含量） 本發明中，組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下。就提高載子遷移率的耐熱性之觀點而言，組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量係20 ppm以下為較佳，10 ppm以下為更佳，5 ppm以下為特佳。 本發明中，就進一步提高載子遷移率的耐熱性之觀點而言，組成物中的矽元素的含量係30 ppm以下為較佳，5 ppm以下為更佳，小於1 ppm為特佳。 另外，特定元素在組成物中可以作為離子而存在。
＜有機半導體組成物＞ 本發明的有機半導體組成物含有本發明的組成物及溶劑。
（溶劑） 對有機半導體組成物中所使用之溶劑進行說明。 在利用溶液製程將本發明的組成物成膜於基板上之情形下，能夠將本發明的組成物溶解或分散於溶劑中而製備有機半導體組成物者設為塗佈液，並藉由塗佈法形成膜。溶劑可以單獨使用，亦可以組合複數種而使用。溶劑係有機溶劑或水為較佳。有機溶劑的較佳的態樣與日本特開2015-195361號公報的[0043]中所記載之有機溶劑的較佳的態樣相同，且該公報作為參閱而編入本說明書中。
（由式1表示的化合物的濃度） 有機半導體組成物中所使用之本發明的組成物包含由式1表示的化合物。有機半導體組成物中的由式1表示的化合物的濃度較佳為0.005～5質量%，更佳為0.01～3質量%，特佳為0.1～2質量%。藉由設在該範圍內，容易形成任意厚度的膜。進而，在有機半導體組成物中的由式1表示的化合物的濃度為0.4質量%以上之條件下，容易形成大結晶尺寸的有機半導體膜，因此為特佳。 有機半導體組成物可以僅包含1種由式1表示的化合物，亦可以包含2種以上。
（添加劑） 有機半導體組成物可以含有界面活性劑、抗氧化劑、結晶化控制劑、結晶取向控制劑、聚合物黏合劑等添加劑。界面活性劑、抗氧化劑、聚合物黏合劑的較佳的態樣與日本特開2015-195361號公報的[0050]、[0051]及[0088]中所記載之較佳的態樣相同，且該公報作為參閱而編入本說明書中。
＜有機半導體元件的用途＞ 有機半導體元件的用途並無特別限制。例如，用於非發光性有機半導體元件為較佳。本說明書中，“非發光性有機半導體元件”係指不以發光為目的之元件。尤其，“非發光性有機半導體元件”係指不以發出可見光為目的之元件。本說明書中，“非發光性”係指在室溫、大氣下以0.1 mW/cm2 的電流密度使電流流入元件中之情形下，為1l m/W以下的發光效率。所謂非發光性有機半導體元件，係指除了有機電致發光元件等發光性有機半導體元件以外的有機半導體元件。 將非發光性有機半導體元件設為使用了具有膜的層結構之電子要件之非發光性有機半導體元件為較佳。在非發光性有機半導體元件中包含有機電晶體、有機光電轉換元件(光感測器用途的固體攝像元件、能量轉換用途的太陽電池等)、氣體感測器、有機整流元件、有機反相器、資訊記錄元件等。有機光電轉換元件能夠用於光感測器用途(固體攝像元件)、能量轉換用途(太陽電池)中的任一種。較佳為有機光電轉換元件、有機電晶體，進一步較佳為有機電晶體。亦即，本發明的有機半導體元件係有機電晶體為較佳。
另外，不能說將作為有機EL(Electro Luminescence:電激發光)元件材料有用者直接作為有機電晶體用半導體材料而有用。這係因為：在有機EL元件和有機電晶體中，對有機化合物要求之特性不同。為了驅動有機EL元件，若具有10-3 cm2 /Vs左右的遷移率，則足以，為了提高有機EL特性，相較於電子傳輸性，反而提高發光效率係重要的，要求高發光效率且面內的發光均勻的元件。通常，由於高結晶性的(高遷移率)有機化合物成為產生面內的電致強度不均勻、發光不均勻、發光猝滅等發光缺陷之原因，因此期望有機EL元件材料為降低結晶性且高非晶質性材料(低遷移率)。另一方面，有機電晶體用半導體材料中，由於所要求之遷移率非常高，因此要求分子的陣列秩序高且高結晶性的有機化合物。又，為了表達高遷移率，π共軛平面相對於基板係直立為較佳。
＜有機半導體元件的結構＞ 將本發明的有機半導體元件為有機電晶體之情形作為例子而舉出，對本發明的有機半導體元件的結構的較佳的態樣進行說明。 關於有機電晶體，在半導體活性層中包含有機半導體膜為較佳。 除了半導體活性層以外，有機電晶體還可以包含其他層。 有機電晶體用作有機場效電晶體（Field Effect Transistor，FET）為較佳，用作閘極-通道之間被絕緣之絕緣閘極型FET為更佳。 以下，關於有機電晶體的較佳的結構的態樣，使用圖示詳細進行說明，但是本發明並不限定於該等態樣。
（積層結構） 作為有機場效電晶體的積層結構，並無特別限制，能夠設為公知的結構。 作為有機電晶體的結構的一例，能夠舉出在最下層的基板的上表面依次配置電極、絕緣體層、半導體活性層（有機半導體膜）、2個電極而得之結構（底閘/頂部接觸型）。該結構中，最下層的基板的上表面的電極設置於基板的一部分，絕緣體層配置成在除電極以外的部分與基板接觸。又，設置於半導體活性層的上表面之2個電極配置成相互隔離。 圖1中示出表示作為底閘/頂部接觸型元件之有機電晶體的一例的結構的截面之概要圖。圖1的有機電晶體中，在最下層配置基板11，並在其上表面的一部分設置電極12，進而覆蓋電極12，且設置絕緣體層13，以使在除電極12以外的部分與基板11接觸。進而，在絕緣體層13的上表面設置半導體活性層14，並在其上表面的一部分將2個電極15a和電極15b配置成隔離。 圖1所示之有機電晶體中，電極12為閘極，電極15a和電極15b分別為汲極或源極。又，圖1所示之有機電晶體係作為汲極-源極之間的電流通路之通道與閘極之間被絕緣之絕緣閘極型FET。
作為有機電晶體的結構的另一例，能夠舉出底閘/底部接觸型元件。 圖2中示出表示作為底閘/底部接觸型元件之有機電晶體的一例的截面之概要圖。圖2的有機電晶體中，在最下層配置基板31，並在其上表面的一部分設置電極32，進而覆蓋電極32，且設置絕緣體層33，以使在除電極32以外的部分與基板31接觸。進而，在絕緣體層33的上表面設置半導體活性層35，電極34a和電極34b位於半導體活性層35的下部。 圖2所示之有機電晶體中，電極32為閘極，電極34a和電極34b分別為汲極或源極。又，圖2所示之有機電晶體係作為汲極-源極之間的電流通路之通道與閘極之間被絕緣之絕緣閘極型FET。
作為有機電晶體的結構，除此以外，還能夠較佳地使用絕緣體、閘極電極位於半導體活性層的上部之頂閘･頂部接觸型元件、頂閘･底部接觸型元件。
（厚度） 對於有機電晶體，在需要設為更薄的電晶體之情形下，例如將整個電晶體的厚度設為0.1～0.5 μm為較佳。
（密封） 為了將有機電晶體元件與大氣、水分隔斷，並提高有機電晶體元件的保存性，可以利用金屬密封罐、玻璃、氮化矽等無機材料、聚對二甲苯等高分子材料、低分子材料等密封整個有機電晶體元件。 以下，對有機電晶體的各層的較佳的態樣進行說明，但是本發明並不限定於該等態樣。
（基板） 有機電晶體包含基板為較佳。 作為基板的材料，並無特別限制，能夠使用公知的材料，例如能夠舉出聚萘二甲酸乙二酯（PEN）、聚對酞酸乙二酯（PET）等的聚酯薄膜、環烯烴聚合物薄膜、聚碳酸酯薄膜、三乙醯纖維素（TAC）薄膜、聚醯亞胺薄膜及將該等聚合物薄膜貼合於超薄玻璃而得者、陶瓷、矽、石英、玻璃等，矽為較佳。
（電極） 有機電晶體包含電極為較佳。 作為電極的構成材料，例如，若為Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni或Nd等金屬材料、該等的合金材料或碳材料、導電性高分子等已知的導電性材料，則能夠並無特別限制地使用。 電極的厚度並無特別限制，但是設為10～50 nm為較佳。 對閘極寬度(或通道寬度)W和閘極長度(或通道長度)L並無特別限制，但是該等的比W/L係10以上為較佳，20以上為更佳。
（受體） 有機電晶體包含用於促進載子注入之受體為較佳。作為材料，可較佳地舉出公知的2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基對苯二醌二甲烷（F4-TCNQ）等。 受體的厚度並無特別限制，但是設為5 nm以下為較佳。
（絕緣體層） 對於構成絕緣體層之材料，只要可獲得必要的絕緣效果，則並無特別限制，但是例如可舉出二氧化矽、氮化矽、PTFE（polytetrafluoroethylene（聚四氟乙烯））、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、聚乙烯苯酚樹脂系絕緣材料、聚對二甲苯樹脂系絕緣材料等。 對於絕緣體層的上表面可以進行表面處理，例如，能夠較佳地使用藉由六甲基二矽氮烷（HMDS）、十八烷基三氯矽烷（OTS）、β-苯乙基三甲氧基矽烷的塗佈對二氧化矽表面進行了表面處理之絕緣體層，能夠更佳地使用藉由β-苯乙基三甲氧基矽烷的塗佈進行了表面處理之絕緣體層。 對絕緣體層的厚度並無特別限制，但是在要求薄膜化之情形下，將厚度設為10～500 nm為較佳，設為20～200 nm為更佳，設為50～200 nm為特佳。
（半導體活性層） 有機電晶體的半導體活性層包含將本發明的組成物進行成膜而形成之有機半導體膜為較佳。 半導體活性層可以係還包含聚合物黏合劑之層。又，可以包含成膜時的殘留溶劑。 對半導體活性層的厚度並無特別限制，但是在要求薄膜化之情形下，將厚度設為10～400 nm為較佳，設為10～200 nm為更佳，設為10～100 nm為特佳。
[組成物之製造方法、純化化合物之方法] 本發明的組成物之製造方法包括將由式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取之步驟。 又，本發明的純化化合物之方法中，將由式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取。 藉由該等處理，能夠減少包含由式1表示的化合物之組成物中的特定元素的含量，能夠製造本發明的組成物。 依本發明，尤其與使用了矽膠、矽膠管柱層析法之純化相比，能夠減少特定元素的含量，其中能夠減少矽元素的含量（尤其，矽離子的含量）。 另外，日本特開2012-043912號公報的方案1中規定之前驅物（合成前的原材料）的升華純化中，無法達到本發明中規定之特定元素的含量的範圍。
＜減壓純化或索氏萃取＞ 本發明中，將由式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取。 減壓純化或索氏萃取中，不使用矽膠、矽膠管柱為特佳。 關於減壓純化或索氏萃取，可以僅進行該等處理中的1種，但是亦可以組合2種以上。 就減少特定元素的含量之觀點而言，在由式1表示的化合物的純化的最終步驟中進行減壓純化或索氏萃取為較佳。另外，作為減壓純化或索氏萃取的預處理，可以進行其他純化方法。
（減壓純化） 關於減壓純化，至少以150℃以上的溫度進行，以170～400℃進行為較佳，以190～350℃進行為更佳，以200～300℃進行為特佳。就與雜質的分離的觀點而言，以上述下限值以上的溫度進行為較佳。就抑制熱解的觀點而言，以上述上限值以下的溫度進行為較佳。 關於減壓純化，進行1～30小時為較佳，進行4～20小時為更佳，進行7～15小時為特佳。 關於減壓純化，可以一邊升溫一邊進行，不進行升溫之階段中的溫度及時間在上述較佳的範圍內為較佳。升溫速度並無特別限制，但是例如能夠設為1～10℃/10分鐘。 就與雜質的分離的觀點而言，一邊使惰性氣體流動一邊進行減壓純化為較佳。作為惰性氣體，例如能夠舉出氬氣等。 關於減壓純化，在0.01～100 mPa的壓力條件下進行為較佳，在0.1～10 mPa的壓力條件下進行為更佳，在1～3 mPa的壓力條件下進行為特佳。 作為減壓純化中的由式1表示的化合物的狀態，並無特別限制，但是固體為較佳。亦即，減壓純化係自固體的升華純化為較佳。減壓純化中的由式1表示的化合物的狀態的選擇能夠依據由式1表示的化合物而適當選擇。
（索氏萃取） 索氏萃取能夠使用公知的索氏萃取器來進行。 作為索氏萃取中所使用之溶劑，並無特別限制，能夠使用有機溶劑。作為較佳的有機溶劑，能夠舉出作為低極性之乙酸乙酯等酯類、己烷、甲苯等烴類。其中，芳香族烴類為更佳。 溶劑可以僅使用1種，亦可以使用2種以上。在使用2種以上之情形下，溶劑的90質量%以上係烴類為較佳。
[有機半導體元件之製造方法] 本發明的有機半導體元件之製造方法包括： 藉由本發明的組成物之製造方法製造組成物之步驟； 將組成物及溶劑進行混合而製造有機半導體組成物之步驟；及 將有機半導體組成物進行成膜而形成有機半導體膜之步驟。 本發明的有機半導體元件能夠藉由使用了包含溶劑之有機半導體組成物之、使用基於溶液製程之成膜之本發明之製造方法輕易地製造。基於溶液製程之成膜，在本說明書中係指溶解於能夠使有機化合物溶解之溶劑中，並使用該溶液進行成膜之方法。 但是，本發明的有機半導體元件亦可以藉由除上述之製造方法以外的方法來製造。例如，可以不將本發明的組成物與溶劑進行混合，而藉由真空製程（真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、分子束磊晶法等物理氣相沉積法或電漿聚合等化學氣相蒸鍍法）將由式1表示的化合物成膜於基板上。
＜有機半導體組成物的製造＞ 本發明中，將藉由本發明的組成物之製造方法製造之組成物（本發明的組成物）及溶劑進行混合而製造有機半導體組成物。 作為混合方法，並無特別限制，能夠藉由公知的方法進行混合。 關於混合後的有機半導體組成物，加熱之後用於成膜為較佳。作為混合後的有機半導體組成物的溫度，並無特別限制，但是0～200℃為較佳，15～120℃為更佳，20～100℃為特佳。
＜成膜＞ 本發明中，將有機半導體組成物進行成膜而形成有機半導體膜。所形成之有機半導體膜能夠作為半導體活性層等而用於有機半導體元件。 有機電晶體之製造方法中，將有機半導體組成物進行成膜而形成有機半導體膜之方法可以係任何方法。在基板上將有機半導體組成物進行成膜而形成有機半導體膜為較佳。 成膜時，可以對基板進行加熱或冷卻，且藉由改變基板的溫度而能夠控制膜質、膜中的分子的堆積。作為基板的溫度，並無特別限制，但是0～200℃為較佳，15～120℃為更佳，20～100℃為特佳。
作為形成有機半導體膜之步驟，能夠使用滴鑄法、流延法、浸塗法、模塗佈法、輥塗法、棒塗法、旋塗法等塗佈法；噴墨法、網板印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、偏移印刷法、微接觸印刷法等印刷法；Langmuir-Blodgett（藍牟耳）（LB）法等一般的方法。
（塗佈、印刷） 本發明中，作為將有機半導體組成物應用於基板上之方法，使用塗佈法或印刷法為較佳。尤其，形成有機半導體膜之步驟包括將有機半導體組成物塗佈或印刷於基板上之後，使其乾燥而形成有機半導體膜之步驟為較佳。 塗佈或印刷中，使用滴鑄法、流延法、旋塗法、噴墨法、凹版印刷法、柔版印刷法、偏移印刷法、微接觸印刷法為更佳。 本發明中，使用塗佈法為特佳。
塗佈法中，對特佳的滴鑄法進行說明。 使用滴鑄法之有機半導體膜之製造方法中，將有機半導體組成物設為塗佈液，將塗佈液滴加於基板A的面內的一部分，並使所滴加之塗佈液逐漸乾燥，藉此析出由式1表示的化合物的結晶而形成半導體活性層為較佳。
作為使用滴鑄法之有機半導體膜之製造方法中所使用之基板A，能夠舉出用作有機電晶體的基板者，在有機電晶體的基板上形成有絕緣體層者為較佳。
（乾燥） 使用滴鑄法之有機半導體膜之製造方法中，藉由使所滴加之塗佈液逐漸乾燥，析出由式1表示的化合物的結晶而形成半導體活性層為較佳。 就膜質的觀點而言，在經加熱之基板A上進行自然乾燥之後，進行減壓乾燥為較佳。 自然乾燥時的基板A的溫度係20～140℃為較佳，20～120℃為更佳。 自然乾燥時間係5分鐘～20小時為較佳，10分鐘～10小時為更佳。 有機半導體膜之製造方法中，析出由式1表示的化合物的結晶為較佳。對於結晶是否析出，能夠藉由基於偏振光顯微鏡之觀察來進行確認。 [實施例]
以下，舉出實施例和比較例進一步對本發明的特徵進行具體說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等，只要不脫離本發明的主旨，則能夠適當變更。因此，本發明的範圍不應由以下所示之具體例來進行限制性的解釋。
各實施例及比較例的組成物中，使用了滿足式1之以下化合物1～化合物8及不滿足式1之以下化合物9～化合物12。另外，在以阿拉伯數字附加於各化合物之編號的旁邊同時記載了表1～表3中的化合物的“No.”。 [化11]
Figure 02_image029
Figure 02_image030
[實施例1～實施例3、比較例1～比較例9] 使用化合物1，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物1相當於日本特開2015-195361號公報中的化合物4。
＜化合物1的合成及比較例1的組成物的製備＞ 根據日本特開2015-195361號公報的[0092]～[0095]中所記載之方法、尤其[0094]中所記載之純化方法進行化合物1的合成及基於再結晶之純化，而製備了比較例1的組成物。 具體而言，合成反應結束後，冷卻至室溫，加入50 ml的甲醇，並過濾分離了所析出之固體。將固體溶解於經加熱之鄰二氯苯中，在熱的狀態下通過矽藻土及矽膠，並利用經加熱之鄰二氯苯進行了洗提。利用蒸發器將所獲得之溶液濃縮之後，從經加熱之鄰二氯苯中再結晶，而獲得了白色固體亦即比較例1的組成物。
使用藉由日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之再結晶進行純化而獲得之比較例1的組成物，藉由後述方法進一步對比較例1的組成物進行純化，而製備了實施例1～實施例3及比較例2～比較例10的組成物。
＜基於150℃以上的溫度的升華純化之實施例1的組成物的製備＞ 將比較例1的組成物（14g）設置於舟體中，一邊使氬氣流動一邊在2.0 mPa的條件下從150℃至190℃以10℃/10分鐘進行升溫之後，在200℃下進行80分鐘、在215℃～220℃下進行10小時之條件下進行升華純化，而獲得了實施例1的組成物。 另外，在下述表4及表5中記載了不進行升溫之階段中的溫度作為升華純化的溫度。
＜基於索氏萃取之實施例2的組成物的製備＞ 將比較例1的組成物（1 g）設置於索氏萃取器中，並利用50 ml的甲苯進行萃取及濃縮之後，進行減壓乾燥，而獲得了實施例2的組成物。將該純化方法設為“索氏萃取A”。
＜基於索氏萃取之實施例3的組成物的製備＞ 將比較例1的組成物（1 g）設置於索氏萃取器中，並利用50 ml的甲苯及10 ml的甲醇的混合溶劑進行萃取及濃縮之後，進行減壓乾燥，而獲得了實施例3的組成物。將該純化方法設為“索氏萃取B”。
＜基於1次水分散之比較例2的組成物的製備＞ 向100 ml的燒瓶中加入比較例1的組成物（1 g）及50 ml的蒸餾水，攪拌1小時，並進行了過濾。然後，對過濾物進行減壓乾燥，而獲得了比較例2的組成物。
＜基於2次水分散之比較例3的組成物的製備＞ 向100 ml的燒瓶中加入進行了1次水分散之比較例2的組成物（0.6 g）及30 ml的蒸餾水，攪拌1小時，並進行了過濾。然後，對過濾物進行減壓乾燥，而獲得了比較例3的組成物。
＜基於3次水分散之比較例4的組成物的製備＞ 向100 ml的燒瓶中加入進行了2次水分散之比較例3的組成物（0.3 g）及25 ml的蒸餾水，攪拌1小時，並進行了過濾。然後，對過濾物進行減壓乾燥，而獲得了比較例4的組成物。
＜基於1次再結晶之比較例5的組成物的製備＞ 向100 ml的燒瓶中加入比較例1的組成物（1 g）及20 ml的鄰二氯苯，進行加熱而溶解，進行水冷，並進行了過濾。然後，對過濾物進行減壓乾燥，而獲得了比較例5的組成物。
＜基於2次再結晶之比較例6的組成物的製備＞ 向100 ml的燒瓶中加入進行了1次再結晶之比較例5的組成物（0.6 g）及12 ml的鄰二氯苯，進行加熱而溶解，進行水冷，並進行了過濾。然後，對過濾物進行減壓乾燥，而獲得了比較例6的組成物。
＜基於3次再結晶之比較例7的組成物的製備＞ 向100 ml的燒瓶中加入進行了2次再結晶之比較例6的組成物（0.3 g）及6 ml的鄰二氯苯，進行加熱而溶解，進行水冷，並進行了過濾。然後，對過濾物進行減壓乾燥，而獲得了比較例7的組成物。
＜基於1次矽膠層析之比較例8的組成物的製備＞ 將比較例1的組成物（2 g）溶解於氯仿中，並實施了矽膠層析。對所獲得之分級進行減壓濃縮，並進行減壓乾燥，而獲得了比較例8的組成物。
＜基於2次矽膠層析之比較例9的組成物的製備＞ 將進行了1次矽膠層析之比較例8的組成物（1 g）溶解於氯仿中，並實施了矽膠層析。對所獲得之分級進行減壓濃縮，並進行減壓乾燥，而獲得了比較例9的組成物。
[實施例4～實施例6及比較例10～比較例13] 使用化合物2，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物2相當於Tetrahedron（四面體） 66（2010）8778-8784中的Compound（化合物） 1a。
＜化合物2的合成及比較例10的組成物的製備＞ 藉由Tetrahedron 66（2010）8778-8784中所記載之方法、尤其3.2.11.中所記載之純化方法進行化合物2的合成及基於管柱層析法之純化，而製備了比較例10的組成物。
＜實施例4～實施例6及比較例11～比較例13的組成物的製備＞ 使用藉由Tetrahedron 66（2010）8778-8784中所記載之管柱層析法進行純化而獲得之比較例2的組成物，除加熱條件以外，藉由與實施例1相同的方法進一步對比較例2的組成物進行純化，而製備了實施例4的組成物。實施例4中，將減壓純化中的升溫後的加熱條件變更為在210℃～240℃進行10小時。 又，分別藉由與實施例2、實施例3及比較例2～比較例4相同的方法進一步對比較例2的組成物進行純化，而製備了實施例5、實施例6及比較例11～比較例13的組成物。
[實施例7及比較例14] 使用化合物3，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物3相當於日本特開2015-195361號公報中的化合物1。
＜化合物3的合成及比較例14的組成物的製備＞ 依據日本特開2015-195361號公報的[0092]～[0094]中所記載之方法、尤其[0094]中所記載之純化方法進行化合物3的合成及基於再結晶之純化，而製備了比較例14的組成物。具體而言，以與比較例1相同的方式，從鄰二氯苯中再結晶，而獲得了白色固體亦即比較例14的組成物。
＜實施例7的組成物的製備＞ 使用藉由日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之再結晶進行純化而獲得之比較例14的組成物，藉由與實施例2相同的方法進一步對比較例14的組成物進行純化，而製備了實施例7的組成物。
[實施例8及比較例15] 使用化合物4，製備了各實施例及比較例的組成物。
＜化合物4的合成及比較例15的組成物的製備＞ 參閱日本特開2015-195361號公報中所記載之方法，藉由以下方案合成了化合物4。 [化12]
Figure 02_image031
依據日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之純化方法進行合成反應後的基於再結晶之純化，而製備了比較例15的組成物。具體而言，以與比較例1相同的方式，從鄰二氯苯中再結晶，而獲得了白色固體亦即比較例15的組成物。
＜實施例8的組成物的製備＞ 使用藉由日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之再結晶進行純化而獲得之比較例15的組成物，除加熱條件以外，藉由與實施例1相同的方法進一步對比較例15的組成物進行純化，而製備了實施例8的組成物。實施例8中，將減壓純化中的升溫後的加熱條件變更為在230℃～260℃進行10小時。
[實施例9及比較例16] 使用化合物5，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物1相當於日本特開2015-195361號公報中的化合物18。
＜化合物5的合成及比較例16的組成物的製備＞ 依據日本特開2015-195361號公報的[0099]中所記載之方法進行化合物5的合成及基於管柱層析法之純化，而製備了比較例16的組成物。 具體而言，合成反應結束後，將反應液冷卻至室溫，並利用氯仿、純水進行了分液。藉由減壓蒸餾將有機層濃縮之後，藉由管柱層析法（依次以矽膠、己烷:乙酸乙酯=3:1、己烷:乙酸乙酯=2:1、己烷：乙酸乙酯=1:1展開）進行純化，而獲得了白色固體亦即比較例16的組成物。
＜實施例9的組成物的製備＞ 使用藉由日本特開2015-195361號公報的[0099]中所記載之管柱層析法進行純化而獲得之比較例16的組成物，藉由與實施例4相同的方法進一步對比較例16的組成物進行純化，而製備了實施例7的組成物。
[實施例10及比較例17] 使用化合物6，製備了各實施例及比較例的組成物。
＜化合物6的合成及比較例17的組成物的製備＞ 參閱日本特開2015-195361號公報中所記載之方法，藉由以下方案合成了化合物6。 [化13]
Figure 02_image033
依據日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之純化方法進行合成反應後的基於再結晶之純化，而製備了比較例17的組成物。具體而言，以與比較例1相同的方式，從鄰二氯苯中再結晶，而獲得了白色固體亦即比較例17的組成物。
＜實施例10的組成物的製備＞ 使用藉由日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之再結晶進行純化而獲得之比較例17的組成物，除加熱條件以外，藉由與實施例1相同的方法進一步對比較例17的組成物進行純化，而製備了實施例10的組成物。實施例10中，將減壓純化中的升溫後的加熱條件變更為在190℃～220℃下進行10小時。
[實施例11及比較例18] 使用化合物7，製備了各實施例及比較例的組成物。
＜化合物7的合成及比較例18的組成物的製備＞ 參閱日本特開2015-195361號公報的[0092]～[0095]中所記載之方法，進行了化合物7的合成。然後，依據日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之純化方法進行化合物7的基於再結晶之純化，而製備了比較例18的組成物。具體而言，以與比較例1相同的方式，從鄰二氯苯中再結晶，而獲得了白色固體亦即比較例18的組成物。
＜實施例11的組成物的製備＞ 使用藉由日本特開2015-195361號公報的[0094]中所記載之再結晶進行純化而獲得之比較例18的組成物，除加熱條件以外，藉由與實施例1相同的方法進一步對比較例18的組成物進行純化，而製備了實施例11的組成物。實施例11中，將減壓純化中的升溫後的加熱條件變更為在190℃～220℃下進行10小時。
[實施例12及比較例19] 使用化合物8，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物8相當於Tetrahedron 66（2010）8778-8784中的Compound 1b。
＜化合物8的合成及比較例19的組成物的製備＞ 藉由Tetrahedron 66（2010）8778-8784中所記載之方法、尤其在3.2.13.中引用之3.2.11.中所記載之純化方法進行化合物8的合成及基於管柱層析法之純化，而製備了比較例10的組成物。
＜實施例12的組成物的製備＞ 使用藉由Tetrahedron 66（2010）8778-8784中所記載之管柱層析法進行純化而獲得之比較例19的組成物，藉由與實施例2相同的方法進一步對比較例19的組成物進行純化，而製備了實施例12的組成物。
[比較例101及比較例102] 使用化合物9，製備了各比較例的組成物。另外，化合物9相當於WO2015/133402 A1中的化合物1。 作為包含化合物9之組成物，採購Sigma-Aldrich Co. LLC製造的商品名稱C8-BTBT（商品編號747092），而設為比較例101的組成物。 除加熱條件以外，藉由與實施例1相同的方法進一步對比較例101的組成物進行純化，而製備了比較例102的組成物。比較例102中，將減壓純化中的升溫後的加熱條件變更為在180℃～240℃下進行10小時。
[比較例103及比較例104] 使用化合物10，製備了各比較例的組成物。另外，化合物10相當於日本特開2003-347624號公報的[0073]中所記載之純化前的稠五苯。 作為包含化合物9之組成物，採購Sigma-Aldrich Co. LLC製造的商品名稱稠五苯（商品編號P1802），而設為比較例103的組成物。 藉由與比較例102相同的方法進一步對比較例103的組成物進行純化，而製備了比較例104的組成物。
[比較例105及比較例106] 使用化合物11，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物11相當於WO2015/133402 A1中的化合物2。
＜化合物11的合成及比較例105的組成物的製備＞ 藉由WO2015/133402 A1的[0097]中所記載之方法進行化合物11的合成及基於矽膠管柱層析法之純化，而製備了比較例105的組成物。關於純化方法，具體而言，將反應液進行水洗並濃縮之後藉由矽膠管柱層析法（二氯甲烷-己烷混合溶劑）進行純化，而獲得了固體。將其中一部分加入Pd/C、甲苯-乙酸混合溶劑中，並在氫氣氛下攪拌了14小時。反應液藉由過濾、濃縮、矽膠管柱層析法（二氯甲烷-己烷混合溶劑）進行了純化。
＜比較例106的組成物的製備＞ 藉由與實施例2相同的方法進一步對比較例105的組成物進行純化，而製備了比較例106的組成物。
[比較例107及比較例108] 使用化合物12，製備了各實施例及比較例的組成物。另外，化合物12相當於WO2015/133402 A1中的化合物4。
＜化合物12的合成及比較例107的組成物的製備＞ 藉由WO2015/133402 A1的[0099]及[0097]中所記載之方法進行化合物12的合成及基於矽膠管柱層析法之純化，而製備了比較例107的組成物。具體而言，以與比較例105相同的方式，進行基於矽膠管柱層析法之純化，而獲得了比較例107的組成物。
＜比較例108的組成物的製備＞ 藉由與實施例2相同的方法進一步對比較例107的組成物進行純化，而製備了比較例108的組成物。
[有機半導體元件的製作] 關於用於製作有機半導體元件之材料，藉由高效液相色譜法確認到純度（254 nm的吸收強度面積比）為99.0%以上。
＜有機半導體組成物的製備＞ 製備將苯甲醚作為溶劑而使各實施例及比較例的組成物中的任一種溶解而得之0.1質量%溶液，並加熱至50℃之後將其設為各實施例及比較例的有機半導體組成物。
＜有機半導體膜的成膜＞ 藉由滴鑄法將有機半導體組成物塗佈於基板上並進行乾燥，進行成膜而形成了有機半導體膜。 使用了在n型矽基板（0.4 mm厚度）的表面形成有200 nm的SiO2 的熱氧化膜之25 mmx25 mm基板作為基板A。對基板A的熱氧化膜的表面進行UV-臭氧清洗之後，進行了β-苯乙基三甲氧基矽烷處理。
藉由在基板A的苯乙基三甲氧基矽烷處理面上滴鑄各實施例及比較例的有機半導體組成物之後，在熱板上以100℃乾燥10分鐘而形成了有機半導體膜。
將所獲得之有機半導體膜用作半導體活性層，進一步附加遮罩並作為電荷注入受體分別蒸鍍1 nm的F4-TCNQ和40 nm的金電極，藉此獲得了FET特性測量用底閘/頂部接觸型有機電晶體元件。將所獲得之有機電晶體元件設為各實施例及比較例的有機半導體元件。
[評價] ＜元素的含量＞ 將各實施例及比較例的組成物進行灰化及酸溶解，並使用Agilent Technologies Japan, Ltd製造的ICP-MS HP7700分別以ppm單位定量了鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的含量。 分別算出鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量和矽元素的含量，並記載於下述表4及表5中。 另外，能夠以相同的方式，測量有機半導體元件中的有機半導體膜的特定元素的定量。
＜載子遷移率的耐熱性＞ （a）加熱前的載子遷移率 對於有機半導體元件的FET特性，使用與半自動探測器（Vector Semiconductor CO.,LTD.製造，AX-2000）連接之半導體參數分析儀（Agilent公司製造，4156C）在常壓/大氣下進行了評價。 在各實施例及比較例的有機半導體元件（FET元件）的源極電極-汲極電極之間施加-80 V的電壓，並使閘極電壓在20 V～-100 V的範圍內發生變化，使用表示汲極電流Id 之式Id =(w/2L)μCi (Vg -Vth )2 算出了載子遷移率μ。式中，L表示閘極長度，W表示閘極寬度，Ci 表示絕緣體層的每單位體積的容量，Vg 表示閘極電壓，Vth 表示閾值電壓。
（b）加熱後的載子遷移率 對於各實施例及比較例的有機半導體元件，在大氣下以120℃進行10分鐘的條件下進行加熱之後，藉由與加熱前的載子遷移率相同的方法測量了載子遷移率μ。將該加熱條件假設為用於有機半導體膜的圖案化之光阻、例如Shipley公司製造的產品名稱MICROPOSIT S1828 PHOTO RESIST的加熱條件。
（c）載子遷移率的耐熱性的評價 依據下述式，算出了加熱後的載子遷移率保持率。 加熱後的載子遷移率保持率（%）=100%×加熱後的載子遷移率/加熱前的載子遷移率 依據以下評價基準評價所算出之加熱後的載子遷移率保持率，並評價了載子遷移率的耐熱性。在實際使用上，AA、A或B為較佳，AA或A為更佳，AA為特佳。將所獲得之結果記載於下述表4及表5中。 -評價基準- AA：為95%以上。 A：為80%以上且小於95%。 B：為65%以上且小於80%。 C：為50%以上且小於65%。 D：為35%以上且小於50%。 E：為25%以上且小於35%。 F：為15%以上且小於25%。 G：小於15%。
[表4]
Figure 108110817-A0304-0001
[表5]
Figure 108110817-A0304-0002
依據上述表4及表5，已知使用了本發明的組成物之有機半導體元件的載子遷移率的耐熱性高。 另一方面，已知使用了比較例的組成物之有機半導體元件的載子遷移率的耐熱性低。尤其，比較例1～比較例19的組成物中，鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量超過本發明中規定之上限值，且載子遷移率的耐熱性低。 比較例101、比較例103、比較例105及比較例107的組成物包含不滿足式1之化合物，且鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量超過本發明中規定之上限值，載子遷移率的耐熱性低。比較例102、比較例104、比較例106及比較例108的組成物包含不滿足式1之化合物，且載子遷移率的耐熱性低。 由上述內容，已知僅藉由減少鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量，無法提高載子遷移率的耐熱性。並且，已知在減少鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量，且選擇由式1表示的化合物之情形下，能夠提高載子遷移率的耐熱性。
11、31‧‧‧基板 12、15a、15b、32、34a、34b‧‧‧電極 13、33‧‧‧絕緣體層 14、35‧‧‧半導體活性層（有機半導體膜）
圖1係表示作為底閘/頂部接觸型元件之有機電晶體的一例的結構的截面之概要圖。 圖2係表示作為底閘/底部接觸型元件之有機電晶體的一例的截面之概要圖。
Figure 108110817-A0101-11-0001-1

Claims (12)

  1. 一種有機半導體元件，其包含將組成物進行成膜而形成之有機半導體膜，該有機半導體元件中 該組成物包含由下述式1表示的化合物， 該組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下，
    Figure 03_image003
    式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機半導體元件，其中 由該式1表示的化合物為由下述式2表示的化合物，
    Figure 03_image005
    式2中，R1 及R2 分別獨立地表示可以具有取代基之烷基或可以具有取代基之芳香族基。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之有機半導體元件，其中 該組成物中的矽元素的含量為30 ppm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之有機半導體元件，其中 該有機半導體元件為有機電晶體。
  5. 一種組成物，其包含由下述式1表示的化合物，該組成物中 該組成物中的鈉元素、鉀元素、矽元素及鋁元素的總含量為50 ppm以下，
    Figure 03_image007
    式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之組成物，其中 該組成物中的矽元素的含量為30 ppm以下。
  7. 一種有機半導體組成物，其含有如申請專利範圍第5項或第6項所述之組成物及溶劑。
  8. 一種有機半導體膜，其藉由將如申請專利範圍第7項所述之有機半導體組成物進行成膜而形成。
  9. 一種組成物之製造方法，其包括將由下述式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取之步驟，
    Figure 03_image009
    式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
  10. 一種有機半導體元件之製造方法，其包括： 藉由如申請專利範圍第9項所述之組成物之製造方法製造組成物之步驟； 將該組成物及溶劑進行混合而製造有機半導體組成物之步驟；及 將該有機半導體組成物進行成膜而形成有機半導體膜之步驟。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機半導體元件之製造方法，其中 形成該有機半導體膜之步驟包括將該有機半導體組成物塗佈或印刷於基板上之後，使其乾燥而形成有機半導體膜之步驟。
  12. 一種純化化合物之方法，其中 將由下述式1表示的化合物以150℃以上的溫度進行減壓純化或索氏萃取，
    Figure 03_image011
    式1中，R1 ～R8 分別獨立地表示氫原子或取代基。
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