WO2014061465A1 - 有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料 - Google Patents

有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料 Download PDF

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WO2014061465A1
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北村　哲
高久　浩二
外山　弥
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富士フイルム株式会社
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    • H10K10/484—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions

Definitions

  • the present invention relates to an organic thin film transistor, an organic semiconductor thin film, an organic semiconductor material, and the like. Specifically, the present invention relates to a compound having a benzobisbenzofuran (hereinafter also referred to as BBBF) structure, an organic thin film transistor containing the compound, an organic semiconductor material for a non-luminescent organic semiconductor device containing the compound, and the compound.
  • BBBF benzobisbenzofuran
  • the present invention relates to a material for an organic thin film transistor, a coating solution for a non-luminescent organic semiconductor device characterized by containing the compound, and an organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device containing the compound.
  • Devices using organic semiconductor materials are attracting a great deal of interest because they are expected to have various advantages over conventional devices using inorganic semiconductor materials such as silicon.
  • Examples of a device using an organic semiconductor material include a photoelectric conversion element such as an organic thin film solar cell or a solid-state imaging device using the organic semiconductor material as a photoelectric conversion material, and a non-light emitting organic transistor.
  • a device using an organic semiconductor material may be capable of manufacturing a large-area element at a lower temperature and lower cost than a device using an inorganic semiconductor material.
  • the material characteristics can be easily changed by changing the molecular structure, there are a wide variety of materials, and it is possible to realize functions and elements that could not be achieved with inorganic semiconductor materials.
  • Patent Document 1 describes a compound having a benzobisbenzofuran structure and having an aryl group, a heteroaryl group, a cycloalkyl group, or a benzyl group as a substituent, and organic electroluminescence (organic EL or organic electric field). It is described that an organic EL element with high luminous efficiency and long life can be provided when used as a host material. Patent Document 1 describes that a compound having such a structure is also effective as a material for an organic electrical element for an organic TFT (thin film transistor), but in the examples, an example of producing a blue light emitting organic EL element is disclosed. Only an example in which an organic thin film transistor or the like was manufactured was not disclosed.
  • Patent Document 2 describes a compound having a benzobisbenzofuran structure, having a diarylamino group as a substituent, and the aryl group being subsequently substituted with a methyl group. It is described that it can be used as a material for an EL light-emitting layer. Patent Document 2 describes a device in which a compound having such a structure is applied to an organic field effect transistor (O-FET) or an organic thin film transistor (O-TFT), but in the examples, an organic EL device emitting blue light is used. Only manufactured examples are disclosed, and examples of manufacturing organic thin film transistors and the like have not been disclosed.
  • O-FET organic field effect transistor
  • OFTFT organic thin film transistor
  • Patent Document 3 describes a compound in which at least one benzofuran partial structure of the benzobisbenzofuran structure is a benzopyrrole partial structure, and describes that it can be used in an organic electronic device. Although there is a description in Patent Document 3 that the compound described in the same document can be used as a material for organic FETs and organic TFTs, an organic EL device is manufactured using a host material for an organic EL light-emitting layer in Examples. Only the example which was made was disclosed, and the example which manufactured the organic thin-film transistor etc. was not disclosed.
  • Patent Document 4 describes a general formula including a wide range of compounds including a compound obtained by further condensing a benzene ring at the end of a benzobisbenzofuran structure as a novel material for an organic EL element, and emits blue light. It is disclosed that it has a long life when used as a material for an element.
  • a compound in which a benzene ring portion formed by further condensing a benzobisbenzofuran structure is unsubstituted or has an aryl group as a substituent is mentioned.
  • Patent Document 4 there is a description that a compound having such a structure can be applied to an organic field effect transistor (O-FET) or an organic thin film transistor (O-TFT). Only the example which manufactured the EL element was disclosed, and the example which manufactured the organic thin-film transistor etc. was not disclosed.
  • O-FET organic field effect transistor
  • O-TFT organic thin film transistor
  • Patent Document 5 describes, as a novel material for an organic EL device, a general formula including a wide range of compounds including a compound in which a benzene ring at the terminal of a benzobisbenzofuran structure is further condensed, It is disclosed that it has a long life when used as a material for a blue light emitting element and is excellent in blueness and luminous efficiency.
  • specific examples include compounds in which a benzene ring portion formed by further condensing a benzobisbenzofuran structure is unsubstituted or has an aryl group or diarylamino group as a substituent.
  • Patent Document 5 there is a description that a compound having such a structure can be applied to an organic field effect transistor (O-FET) or an organic thin film transistor (O-TFT). Only the example which manufactured the EL element was disclosed, and the example which manufactured the organic thin-film transistor etc. was not disclosed.
  • O-FET organic field effect transistor
  • O-TFT organic thin film transistor
  • an organic compound having high molecular order and high crystallinity is required as a semiconductor material for an organic thin film transistor.
  • the ⁇ conjugate plane is preferably upright with respect to the substrate.
  • an organic EL element is required to have a high light emission efficiency and uniform light emission in the surface.
  • organic compounds with high crystallinity cause light emission defects such as in-plane electric field strength non-uniformity, light emission non-uniformity, and light emission quenching, so organic EL device materials have low crystallinity and are amorphous. High material is desired. For this reason, even if the organic compound constituting the organic EL element material is directly transferred to the organic semiconductor material, good transistor characteristics cannot be obtained immediately.
  • a compound having a benzobisbenzofuran structure applied to an organic EL element in the above Patent Document 1 and having an aryl group, a heteroaryl group, a cycloalkyl group or a benzyl group as a substituent When the present inventors actually applied a compound in which at least one benzofuran partial structure of a benzobisbenzofuran structure applied to an organic EL element is a benzopyrrole partial structure to an organic thin film transistor, it was sufficient. It has been found that there is a problem that transistor characteristics cannot be obtained.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an organic thin film transistor having a high carrier mobility and a small threshold voltage change after repeated driving.
  • a BBBF derivative having a substituent having a specific structure has high crystallinity and forms an organic thin film advantageous for carrier transport. It was. Thereby, it turned out that an organic thin-film transistor with high carrier mobility can be obtained. Furthermore, the present inventors have found that an organic thin film transistor using a BBBF derivative having a substituent having a specific structure for a semiconductor active layer has a small threshold voltage change after repeated driving, and has reached the present invention.
  • the present invention which is a specific means for solving the above problems, has the following configuration.
  • R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 1 to R 10 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 1 to R 10 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 1 to R 10 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the following general formula (2-1) or (2-2): .
  • R 1 , R 3 to R 8 and R 10 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and each of R 3 to R 8 is substituted or unsubstituted by two adjacent ones.
  • An aromatic hydrocarbon ring may be formed, L a and L b each independently represent a single bond or a divalent linking group, and R a and R b each independently represent a substituted or unsubstituted carbon number of 2 or more.
  • R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 may form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring
  • L c and L d each independently represents a single bond or a divalent linking group
  • R c and R d each independently represents a substituted or unsubstituted acyclic alkyl group having 2 or more carbon atoms
  • the organic thin film transistor according to [4] has a carbon number of 2 in which R a , R b , R c and R d are all substituted or unsubstituted in the general formula (2-1) or (2-2).
  • the above acyclic alkyl group is preferable.
  • the organic thin film transistor according to [4] has a carbon number of 6 in which all of R a , R b , R c and R d are substituted or unsubstituted in the general formula (2-1) or (2-2). It is preferably a linear alkyl group of ⁇ 12.
  • N in L-1) represents an integer of 1 or more
  • m in the general formula (L-10) represents 4, and m in the general formulas (L-11) and (L-12) represents 2.
  • R ′ in (L-2), (L-10), (L-11) and (L-12) each independently represents a hydrogen atom or a substituent))
  • L a , L b , L c and L d are All are preferably single bonds.
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably represented by the following general formula (3).
  • R 11 to R 22 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 11 to R 22 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 11 to R 22 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 11 to R 22 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • R 23 to R 36 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 23 to R 36 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 23 to R 36 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 23 to R 36 Have at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 1 to R 10 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 1 to R 10 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 1 to R 10 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • R 1 , R 3 to R 8 and R 10 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and each of R 3 to R 8 is substituted or unsubstituted by two adjacent ones.
  • An aromatic hydrocarbon ring may be formed, L a and L b each independently represent a single bond or a divalent linking group, and R a and R b each independently represent a substituted or unsubstituted carbon number of 2 or more.
  • R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 may form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring
  • L c and L d each independently represents a single bond or a divalent linking group
  • R c and R d each independently represents a substituted or unsubstituted acyclic alkyl group having 2 or more carbon atoms, an oligoethyleneoxy group having 2 or more ethyleneoxy units, or an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms.
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably represented by the following general formula (3).
  • General formula (3) ⁇ In General Formula (3), R 11 to R 22 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 11 to R 22 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 11 to R 22 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 11 to R 22 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • R 23 to R 36 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 23 to R 36 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 23 to R 36 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 23 to R 36 Have at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • An organic semiconductor material for nonluminous organic semiconductor devices comprising the compound represented by the general formula (1) according to any one of [11] to [14].
  • An organic thin film transistor material comprising the compound represented by the general formula (1) according to any one of [11] to [14].
  • a coating solution for a non-light-emitting organic semiconductor device comprising the compound represented by the general formula (1) according to any one of [11] to [14].
  • a coating solution for a non-luminescent organic semiconductor device comprising the compound represented by the general formula (1) according to any one of [11] to [14] and a polymer binder.
  • An organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device comprising the compound represented by the general formula (1) according to any one of [11] to [14].
  • An organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device comprising the compound represented by the general formula (1) according to any one of [11] to [14] and a polymer binder. .
  • the organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device according to [19] or [20] is preferably produced by a solution coating method.
  • an organic thin film transistor having a high carrier mobility and a small threshold voltage change after repeated driving can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of the structure of the organic thin film transistor of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of the structure of an organic thin film transistor manufactured as a substrate for measuring FET characteristics in an example of the present invention.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • a hydrogen atom when used without being particularly distinguished in the description of each general formula represents that it also contains an isotope (such as a deuterium atom).
  • the atom which comprises a substituent represents that the isotope is also included.
  • the organic thin film transistor of the present invention includes a compound represented by the following general formula (1) in a semiconductor active layer.
  • General formula (1) ⁇ In General Formula (1), R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 1 to R 10 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 1 to R 10 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 1 to R 10 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • the organic thin film transistor of the present invention has high carrier mobility and small threshold voltage change after repeated driving.
  • the compound represented by the general formula (1) has a high crystallinity and can provide a semiconductor material that forms an organic thin film advantageous for carrier transport. Thereby, an organic thin film transistor with high carrier mobility can be obtained.
  • the threshold voltage change after repeated driving is small, the chemical stability of the organic semiconductor material (especially air oxidation resistance and redox stability), the thermal stability of the thin film state, and the high entry of air and moisture are high. A film density, a film quality with few defects, and the like that do not easily accumulate charges are required. Since the compound represented by the general formula (1) satisfies these, it is considered that the threshold voltage change after repeated driving is small. That is, in the organic thin film transistor of the present invention having a small threshold voltage change after repeated driving, the semiconductor active layer has high chemical stability, film density, etc., and can function effectively as a transistor for a long period of time.
  • the organic semiconductor material has a specific benzobisbenzofuran (BBBF) structure containing an O atom as represented by the general formula (1), and has a substituent having a specific structure.
  • the compound was adopted.
  • the organic semiconductor material using the compound represented by the general formula (1) has a herringbone structure suitable for carrier transport in an organic thin film, and can easily form a two-dimensional orbital overlap. (It is described in, for example, Adv.
  • the herringbone structure is advantageous for carrier transport).
  • the compound according to the present invention can realize good film quality and high carrier mobility, and can be preferably used for an organic thin film transistor.
  • preferred embodiments of the compound of the present invention and the organic thin film transistor of the present invention will be described.
  • the compound of the present invention is represented by the following general formula (1).
  • the compound of this invention is contained in the below-mentioned semiconductor active layer in the organic thin-film transistor of this invention. That is, the compound of the present invention can be used as a material for an organic thin film transistor.
  • General formula (1) ⁇ In General Formula (1), R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 1 to R 10 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be.
  • R 1 to R 10 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 1 to R 10 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • * -LR General formula (W) (In General Formula (W), * represents a bonding position with a benzobisbenzofuran skeleton, L represents a single bond or a divalent linking group, and R represents a substituted or unsubstituted acyclic alkyl group having 2 or more carbon atoms. Represents an oligoethyleneoxy group having 2 or more repeating ethyleneoxy units or an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms) ⁇
  • R 1 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 1 to R 10 are substituted or unsubstituted aromatic.
  • a hydrocarbon ring may be formed.
  • at least one of R 1 to R 10 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 1 to R 10 Has at least one substituent represented by the general formula (W).
  • R 1 to R 10 is a substituent represented by the following general formula (W), or is adjacent to R 1 to R 10.
  • W substituent represented by the following general formula (W)
  • the suitability of the material for solution process and the molecular arrangement in the film can be enhanced. Thereby, the manufacturing efficiency of the organic thin film applicable to an organic thin-film transistor can be raised, and manufacturing cost can be suppressed.
  • carrier transport properties such as carrier mobility and chemical and physical stability of the thin film are improved.
  • the compound represented by the general formula (1) may have other substituents other than the substituent represented by the general formula (W).
  • substituents that R 1 to R 10 in the general formula (1) can adopt, a halogen atom, an alkyl group (including a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, and a tricycloalkyl group), an alkenyl group (a cycloalkenyl group, a bicycloalkenyl group) Group), alkynyl group, aryl group, heterocyclic group (may be referred to as heterocyclic group), cyano group, hydroxy group, nitro group, carboxy group, alkoxy group, aryloxy group, silyloxy group, heterocyclic oxy Group, acyloxy group, carbamoyloxy group, alkoxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, amino group (including anilino group), ammonio group, acylamino group, aminocarbonylamino group,
  • a halogen atom, an alkyl group, and an aryl group are preferable, and a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a phenyl group are more preferable.
  • the number of substituents other than the substituent represented by the general formula (W) among R 1 to R 10 is 0 to 4. 0 to 2 is more preferable, and 0 is particularly preferable.
  • L represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group represented by L may or may not have polarity. Further, the divalent linking group represented by L may or may not contain an unsaturated bond.
  • the number of atoms constituting the connecting chain of the divalent connecting group represented by L is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and still more preferably 1 to 3.
  • the divalent linking group represented by L is a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-12) or two or more of the following general formulas (L-1) to A divalent linking group to which a divalent linking group represented by any of (L-12) is bonded is preferred.
  • N in the general formula (L-1) represents an integer of 1 or more.
  • M in the general formula (L-10) represents 4, and m in the general formulas (L-11) and (L-12) represents 2.
  • R ′ each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • the general formulas (L-1) to (L-12) ) Is preferably 2 to 4, more preferably 2 or 3.
  • any one of the general formulas (L-1) to (L-12) is further inserted between * and R, and the L It is also preferable to form a linking group in which a divalent linking group represented by any one of formulas (L-1) to (L-12) is bonded.
  • N in the general formula (L-1) represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 10, more preferably an integer of 1 to 6, and further preferably 1 to 3 Is an integer.
  • R ′ in the general formulas (L-2), (L-10), (L-11) and (L-12) R 1 to R 10 in the above general formula (1) can be adopted. What was illustrated as said other substituent can be mentioned.
  • M in the general formula (L-10) represents 4, and m in the general formulas (L-11) and (L-12) represents 2.
  • L is a single bond, any of the general formulas (L-1), (L-3), (L-4), (L-6), (L-10), (L-11) or (L-12) It is preferably a single bond, more preferably any one of the general formulas (L-1), (L-3), (L-4), (L-10) or (L-12).
  • a single bond, or any one of the general formulas (L-4), (L-10) or (L-12) is particularly preferable from the viewpoint of carrier transport properties, and a single bond is chemical stability. Most preferable from the viewpoint of carrier transportability.
  • R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 2 or more carbon atoms, an oligoethyleneoxy group having 2 or more repeating ethyleneoxy groups, or an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms.
  • R in the general formula (W) is a substituted or unsubstituted alkyl group having 2 or more carbon atoms
  • the carbon number is preferably 2 to 18, and 6 to 12 is chemical stability, carrier transport From the viewpoint of property, it is more preferable that it is 6 to 10.
  • the alkyl group that R can take may be linear, branched, or cyclic, and is preferably a linear alkyl group, more preferably a linear alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, A straight chain alkyl group of several 6 to 10 is particularly preferable from the viewpoint of increasing carrier mobility.
  • the substituent when R is an alkyl group having a substituent include a halogen atom, and a fluorine atom is preferable.
  • R is an alkyl group having a fluorine atom
  • all hydrogen atoms of the alkyl group may be substituted with a fluorine atom to form a perfluoroalkyl group.
  • R in the general formula (W) is an oligoethyleneoxy group having an ethyleneoxy group repeating number of 2 or more
  • the “oligoethyleneoxy group” represented by R is (CH 2 CH 2 ) x OY in this specification.
  • the repeating number x of the ethyleneoxy unit represents an integer of 2 or more, and Y at the terminal represents a hydrogen atom or a substituent).
  • Y at the terminal of the oligoethyleneoxy group is a hydrogen atom, it becomes a hydroxy group.
  • the repeating number x of the ethyleneoxy unit is preferably 2 to 4, and more preferably 2 to 3. It is preferable that the terminal hydroxy group of the oligoethyleneoxy group is sealed, that is, Y represents a substituent.
  • the hydroxy group is preferably sealed with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, that is, Y is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Y may be a methyl group or an ethyl group. More preferred.
  • R in the general formula (W) is an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms
  • the number of repeating siloxane units is preferably 2 to 4, and more preferably 2 to 3.
  • a hydrogen atom or an alkyl group is bonded to the Si atom.
  • the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms, and for example, a methyl group or an ethyl group is preferably bonded.
  • the same alkyl group may be bonded to the Si atom, or different alkyl groups or hydrogen atoms may be bonded to it.
  • all the siloxane units which comprise an oligosiloxane group may be the same or different, it is preferable that all are the same.
  • the number of substituents represented by the general formula (W) is preferably 1 to 4, preferably 1 to 2. More preferably, 2 is particularly preferable.
  • R 1 to R 10 do not form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • R 1 to R 10 it is preferable to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring with two adjacent ones of R 1 to R 10 from the viewpoint of further increasing the carrier mobility.
  • R 1 and R 2 When a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is formed by bonding any two adjacent R 1 to R 10 in the general formula (1) to each other, specifically, R 1 and When R 2 is bonded to each other, R 2 and R 3 are bonded to each other, R 3 and R 4 are bonded to each other, R 4 and R 5 are bonded to each other, R 5 and R 6 are bonded to each other In some cases, R 6 and R 7 are bonded to each other, R 7 and R 8 are bonded to each other, R 8 and R 9 are bonded to each other, or R 9 and R 10 are bonded to each other.
  • a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is formed.
  • R 1 and R 2 are bonded to each other
  • R 2 and R 3 are bonded to each other
  • R 3 and R 4 are bonded to each other
  • R 5 and R 6 are bonded to each other
  • R 7 and R When 8 is bonded to each other, when R 8 and R 9 are bonded to each other, it is preferable that at least one of R 9 and R 10 is bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • R 1 and R 2 are bonded together
  • R 2 and R 3 are bonded together
  • R 3 and R 4 are bonded together
  • R 7 and R 8 are bonded together
  • R 8 and R 9 Are preferably bonded to each other, it is more preferable that at least one of R 9 and R 10 is bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring, and R 2 and R 3 are bonded to each other , R 8 and R 9 each other That at least a substituted or unsubstituted by one aromatic hydrocarbon ring in the case of bonds are formed are particularly preferred.
  • the ⁇ -conjugated system is appropriately expanded, which is advantageous in terms of HOMO level, cation rearrangement energy, crystal structure, etc., and carrier transport properties An organic thin film with improved can be obtained.
  • the number of substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon rings formed may be 1 to 4 Preferably, 1 or 2 is more preferable from the viewpoint of increasing carrier mobility.
  • the number of substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon rings formed is two, any two adjacent ones of R 1 to R 4 are bonded to each other, thereby forming at least one aromatic hydrocarbon ring.
  • any two adjacent R 7 to R 10 are bonded to each other to form at least one aromatic hydrocarbon ring.
  • R 1 and R 2 are bonded to each other, and R 7 and R 8 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring;
  • R 1 and R 2 are bonded to each other
  • R 9 and R 10 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring;
  • R 2 and R 3 are bonded to each other;
  • R 8 and R 9 are bonded to each other;
  • R 3 and R 4 are bonded to each other, R 7 and R 8 are bonded to each other, and each is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring
  • An embodiment in which R 2 and R 3 are bonded to each other, and R 8 and R 9 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is particularly preferable.
  • the ⁇ -conjugated system is appropriately expanded, which is advantageous in terms of HOMO level, cation rearrangement energy, crystal structure, etc., and carrier transport properties An organic thin film with improved can be obtained.
  • the formed substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is an aromatic carbon atom having 6 to 20 carbon atoms.
  • a hydrogen ring is preferable, an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 10 carbon atoms is more preferable, and a phenyl group (benzene ring) is particularly preferable.
  • the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent R 1 to R 10 preferably has a substituent.
  • R 2 and R 3 are bonded to each other to form an aromatic hydrocarbon ring
  • R 7 and R 8 are bonded to each other to form an aromatic hydrocarbon ring
  • the ring preferably has a substituent.
  • Examples of the substituent of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 1 to R 10 include the substituents that R 1 to R 10 can adopt (in the general formula (W)) And a substituent represented by the general formula (W) is preferable.
  • R 2 , R 3 , R 8 and R 9 is a substituent represented by the general formula (W). It is preferable from the viewpoint of balancing the degrees. Further, it is more preferable from the viewpoint of achieving both solubility and carrier mobility that either R 2 or R 3 and any two of R 8 or R 9 are substituted.
  • the R 2 , R 3 , R 8 and R 9 when at least one of the R 2 , R 3 , R 8 and R 9 is not a substituent represented by the general formula (W), the R 2 , R 3 , R 8 and R 9 are adjacent to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring, and the aromatic hydrocarbon ring has a substituent represented by the general formula (W) This is preferable from the viewpoint of increasing carrier mobility.
  • the reason why these positions are preferable as the substitution positions in the general formula (1) is that they are excellent in chemical stability of the compound, and are preferable from the viewpoint of HOMO level and packing of molecules in the film. Conceivable.
  • a high carrier concentration can be obtained by using any two of R 2 or R 3 and any two of R 8 or R 9 as substituents.
  • the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (2-1) or (2-2). It is preferable from the viewpoint of enhancing.
  • R 1 , R 3 to R 8 and R 10 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and each of R 3 to R 8 is substituted or unsubstituted by two adjacent ones.
  • An aromatic hydrocarbon ring may be formed, L a and L b each independently represent a single bond or a divalent linking group, and R a and R b each independently represent a substituted or unsubstituted carbon number of 2 or more.
  • R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 may form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring
  • L c and L d each independently represents a single bond or a divalent linking group
  • R c and R d each independently represents a substituted or unsubstituted acyclic alkyl group having 2 or more carbon atoms, an oligoethyleneoxy group having 2 or more ethyleneoxy units, or an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms.
  • R 1 , R 3 to R 8 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and are substituted or unsubstituted with two adjacent ones of R 3 to R 8 .
  • An aromatic hydrocarbon ring may be formed.
  • the preferred range of the substituent represented by R 1 , R 3 to R 8 and R 10 is other substituents other than the substituent represented by the general formula (W) represented by R 1 to R 10 in the general formula (1). This is the same as the preferred range of the group.
  • L a and L b each independently represent a single bond or a divalent linking group.
  • the preferable range of L a and L b is the same as the preferable range of L in the general formula (W). Further, L a and L b are preferably the same as each other.
  • R a and R b are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 2 or more carbon atoms, an oligoethyleneoxy group having 2 or more repeating ethyleneoxy units, or the number of silicon atoms Represents two or more oligosiloxane groups.
  • the preferable range of R a and R b is the same as the preferable range of R in the general formula (W). Further, R a and R b are preferably the same as each other.
  • R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 may be adjacent to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • the preferred range of the substituent represented by R 1 , R 2 , R 4 to R 7 , R 9 and R 10 is the substitution represented by the general formula (W) represented by R 1 to R 10 in the general formula (1). This is the same as the preferred range of other substituents other than the group.
  • L c and L d each independently represent a single bond or a divalent linking group.
  • the preferable range of L c and L d is the same as the preferable range of L in the general formula (W).
  • L c and L d are preferably the same as each other.
  • R c and R d are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 2 or more carbon atoms, an oligoethyleneoxy group having 2 or more repeating ethyleneoxy units, or the number of silicon atoms Represents two or more oligosiloxane groups.
  • the preferable range of R c and R d is the same as the preferable range of R in the general formula (W).
  • R c and R d are preferably the same as each other.
  • R a , R b , R c, and R d are all preferably substituted or unsubstituted alkyl groups having 2 or more carbon atoms. More preferably, it is a linear alkyl group of ⁇ 12.
  • L a , L b , L c and L d are each a single bond or any one of the general formulas (L-1) to (L-12). Or a divalent linking group to which a divalent linking group represented by any one of the above general formulas (L-1) to (L-12) is bonded. Preferably, all are single bonds.
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the following general formula (3) from the viewpoint of increasing carrier mobility.
  • General formula (3) ⁇ In General Formula (3), R 11 to R 22 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 11 to R 22 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 11 to R 22 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 11 to R 22 Has at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • R 11 to R 22 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent ones of R 11 to R 22 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 11 to R 22 is a substituent represented by the general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 11 to R 22 Has at least one substituent represented by the general formula (W).
  • the preferred range of other substituents other than the substituent represented by the general formula (W) represented by R 11 to R 22 is R 1 to R 10 in the general formula (1). Is the same as the preferable range of other substituents other than the substituent represented by the general formula (W).
  • the number of substituents represented by the general formula (W) is preferably 1 to 4, preferably 1 to 2. More preferably, 2 is particularly preferable.
  • a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is formed by the case where R 20 and R 21 are bonded to each other, binding R 20 and R 21 are mutually More preferably, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is formed.
  • the number of aromatic hydrocarbon rings substituted or unsubstituted at two adjacent ones of R 11 to R 22 is preferably 0 to 3, more preferably 0 or 1 from the viewpoint of increasing carrier mobility. .
  • a preferred range of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed when two or more adjacent ones of R 11 to R 22 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is the above general formula (1
  • the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent R 11 to R 22 preferably has a substituent.
  • the aromatic hydrocarbon ring Preferably has a substituent.
  • the solubility in a solvent can be increased, and the molecular arrangement order in the thin film can be increased. Thereby, the manufacturing efficiency of the organic thin film applicable to an organic thin-film transistor can be raised, and manufacturing cost can be suppressed.
  • carrier transport properties such as carrier mobility and chemical and physical stability of the thin film are improved.
  • Examples of the substituent of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 11 to R 22 include substituents that can be taken by R 1 to R 10 (in the general formula (W)) And a substituent represented by the general formula (W) is preferable.
  • R 13 , R 14 , R 20 and R 21 is a substituent represented by the general formula (W). It is preferable from the viewpoint of balancing the degrees. Furthermore, it is more preferable that either two of R 13 or R 14 and any one of R 20 or R 21 are substituted from the viewpoint of achieving both solubility and carrier mobility.
  • R 13 , R 14 , R 20 and R 21 when at least one of R 13 , R 14 , R 20 and R 21 is not a substituent represented by the general formula (W), the R 13 , R 14 , R 20 and R 21 are adjacent to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring, and the aromatic hydrocarbon ring has a substituent represented by the general formula (W) This is preferable from the viewpoint of increasing carrier mobility.
  • the preferable range of the general formula (W) in the general formula (3) is the same as the preferable range of the general formula (W) in the general formula (1).
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the following general formula (4) from the viewpoint of increasing carrier mobility.
  • General formula (4) ⁇ In General Formula (4), R 23 to R 36 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 23 to R 36 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 23 to R 36 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 23 to R 36 Have at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • R 23 to R 36 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent R 23 to R 36 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring. May be. However, at least one of R 23 to R 36 is a substituent represented by the following general formula (W), or an aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 23 to R 36 Have at least one substituent represented by the following general formula (W).
  • the preferred range of other substituents other than the substituent represented by the general formula (W) represented by R 23 to R 36 is R 1 to R 10 in the general formula (1). Is the same as the preferable range of other substituents other than the substituent represented by the general formula (W).
  • the number of substituents represented by the general formula (W) is preferably 1 to 4, preferably 1 to 2. More preferably, 2 is particularly preferable.
  • R 23 to R 36 do not form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring wherein if a general formula (4) Any two adjacent groups out of R 23 ⁇ R 36 of are formed by bonding together, in particular with R 23
  • R 24 and R 25 are bonded to each other
  • R 25 and R 26 are bonded to each other
  • R 26 and R 27 are bonded to each other
  • R 27 and R 28 are bonded to each other
  • R 28 and R 29 are bonded to each other
  • R 29 and R 30 are bonded to each other
  • R 30 and R 31 are bonded to each other
  • R 31 and R 32 are bonded to each other
  • R 32 and R If 33 are attached to each other, if R 33 and R 34 are bonded to each other, if R 34 and R 35 are bonded to each other by at least one case where R 35 and R 36 are bonded to each other, substituted or The unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is formed.
  • R 25 and R 26 are bonded to each other
  • R 25 and R 26 are bonded
  • the number of aromatic hydrocarbon rings substituted or unsubstituted by two adjacent ones of R 23 to R 36 is preferably 0 to 2, and more preferably 0 from the viewpoint of solubility.
  • a preferred range of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed when two or more adjacent R 23 to R 36 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring is the general formula (1 ) Are the same as the preferred range of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed when two or more adjacent R 1 to R 10 form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent R 23 to R 36 preferably has a substituent.
  • the aromatic hydrocarbon ring Preferably has a substituent.
  • the solubility in a solvent can be increased, and the molecular arrangement order in the thin film can be increased. Thereby, the manufacturing efficiency of the organic thin film applicable to an organic thin-film transistor can be raised, and manufacturing cost can be suppressed.
  • carrier transport properties such as carrier mobility and chemical and physical stability of the thin film are improved.
  • Examples of the substituent of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring formed by two adjacent ones of R 23 to R 36 include substituents that can be taken by R 1 to R 10 (in the general formula (W)). And a substituent represented by the general formula (W) is preferable.
  • R 25 , R 26 , R 33 and R 34 is a substituent represented by the general formula (W). It is preferable from the viewpoint of balancing the degrees. Furthermore, it is more preferable from the viewpoint of achieving both solubility and carrier mobility that either R 25 or R 26 and any two of R 33 or R 34 are substituted.
  • the preferable range of the said general formula (W) in the said General formula (4) is the same as the preferable range of the said General formula (W) in the said General formula (1).
  • the compound represented by the general formula (1) preferably has a molecular weight of 3000 or less, more preferably 2000 or less, still more preferably 1000 or less, and particularly preferably 850 or less. It is preferable to make the molecular weight not more than the above upper limit value because the solubility in a solvent can be increased. On the other hand, from the viewpoint of film quality stability of the thin film, the molecular weight is preferably 400 or more, more preferably 450 or more, and further preferably 500 or more.
  • the compound represented by the general formula (1) can be synthesized by combining known reactions. For example, it can be synthesized with reference to WO2009 / 148015. Any reaction conditions may be used in the benzobisbenzofuran ring formation reaction of the present invention. Any solvent may be used as the reaction solvent. In order to promote the ring formation reaction, it is preferable to use an acid or a base, and it is particularly preferable to use a base. Optimum reaction conditions vary depending on the structure of the target benzobisbenzofuran derivative, but can be set with reference to the specific reaction conditions described in the above documents.
  • Synthesis intermediates having various substituents can be synthesized by combining known reactions. Each substituent may be introduced at any intermediate stage. After the synthesis of the intermediate, it is preferable to purify by sublimation purification after purification by column chromatography, recrystallization or the like. By sublimation purification, not only can organic impurities be separated, but inorganic salts and residual solvents can be effectively removed.
  • the organic thin-film transistor of this invention has a semiconductor active layer containing the compound represented by the said General formula (1).
  • the organic thin film transistor of the present invention may further include other layers in addition to the semiconductor active layer.
  • the organic thin film transistor of the present invention is preferably used as an organic field effect transistor (FET), and more preferably used as an insulated gate FET in which a gate-channel is insulated.
  • FET organic field effect transistor
  • laminated structure There is no restriction
  • the electrode on the upper surface of the lowermost substrate is provided on a part of the substrate, and the insulator layer is disposed so as to be in contact with the substrate at a portion other than the electrode.
  • the two electrodes provided on the upper surface of the semiconductor active layer are arranged separately from each other.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of the structure of the organic thin film transistor of the present invention.
  • the organic thin film transistor of FIG. 1 has a substrate 11 disposed in the lowermost layer, an electrode 12 is provided on a part of the upper surface thereof, further covers the electrode 12 and is in contact with the substrate 11 at a portion other than the electrode 12. 13 is provided. Further, the semiconductor active layer 14 is provided on the upper surface of the insulator layer 13, and the two electrodes 15a and 15b are disposed separately on a part of the upper surface.
  • the electrode 12 is a gate, and the electrodes 15a and 15b are drains or sources, respectively.
  • the organic thin film transistor shown in FIG. 1 is an insulated gate FET in which a channel that is a current path between a drain and a source is insulated from a gate.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of the structure of an organic thin film transistor manufactured as a substrate for measuring FET characteristics in an example of the present invention.
  • the substrate 31 is disposed in the lowermost layer, the electrode 32 is provided on a part of the upper surface thereof, and the insulator layer is further covered with the electrode 32 and in contact with the substrate 31 at a portion other than the electrode 32. 33 is provided.
  • a semiconductor active layer 34 is provided on the upper surface of the insulator layer 33, and electrodes 34 a and 34 b are below the semiconductor active layer 35.
  • the electrode 32 is a gate
  • the electrode 34a and the electrode 34b are a drain or a source, respectively.
  • the organic thin film transistor shown in FIG. 2 is an insulated gate FET in which a channel which is a current path between a drain and a source is insulated from a gate.
  • a top gate / top contact type element having an insulator and a gate electrode above the organic semiconductor layer, and a top gate / bottom contact type element can also be preferably used.
  • the thickness of the entire transistor is, for example, 0.1 to 0.5 ⁇ m.
  • the entire organic thin film transistor element is made of a metal sealing can, glass, an inorganic material such as silicon nitride, a polymer material such as parylene, It may be sealed with a low molecular material or the like.
  • a metal sealing can glass
  • an inorganic material such as silicon nitride, a polymer material such as parylene
  • It may be sealed with a low molecular material or the like.
  • the organic thin film transistor of the present invention preferably includes a substrate.
  • a well-known material can be used, for example, polyester films, such as a polyethylene naphthoate (PEN) and a polyethylene terephthalate (PET), a cycloolefin polymer film, a polycarbonate film, a triacetyl cellulose (TAC) film, polyimide film, and those obtained by bonding these polymer films to ultrathin glass, ceramic, silicon, quartz, glass, and the like can be mentioned, and silicon is preferred.
  • PEN polyethylene naphthoate
  • PET polyethylene terephthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • the organic thin film transistor of the present invention preferably includes an electrode.
  • the constituent material of the electrode include metal materials such as Cr, Al, Ta, Mo, Nb, Cu, Ag, Au, Pt, Pd, In, Ni, and Nd, alloy materials thereof, carbon materials, and conductive materials. Any known conductive material such as a conductive polymer can be used without particular limitation.
  • the thickness of the electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 nm.
  • the gate width (or channel width) W and the gate length (or channel length) L are no particular limitation on the gate width (or channel width) W and the gate length (or channel length) L, but the ratio W / L is preferably 10 or more, more preferably 20 or more.
  • the material constituting the insulating layer is not particularly limited as long as the necessary insulating effect can be obtained.
  • fluorine polymer insulating materials such as silicon dioxide, silicon nitride, PTFE, CYTOP, polyester insulating materials, polycarbonate insulating materials, acrylic polymers Insulating material, epoxy resin insulating material, polyimide insulating material, polyvinylphenol resin insulating material, polyparaxylylene resin insulating material, and the like.
  • the upper surface of the insulating layer may be surface-treated.
  • an insulating layer whose surface is treated by applying hexamethyldisilazane (HMDS) or octadecyltrichlorosilane (OTS) to the silicon dioxide surface can be preferably used.
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • OTS octadecyltrichlorosilane
  • the thickness of the insulating layer is not particularly limited, but when a thin film is required, the thickness is preferably 10 to 400 nm, more preferably 20 to 200 nm, and particularly preferably 50 to 200 nm. .
  • the organic thin film transistor of the present invention is characterized in that the semiconductor active layer contains the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention.
  • the semiconductor active layer may be a layer made of the compound of the present invention, or may be a layer further containing a polymer binder described later in addition to the compound of the present invention. Moreover, the residual solvent at the time of film-forming may be contained.
  • the content of the polymer binder in the semiconductor active layer is not particularly limited, but is preferably used in the range of 0 to 95% by mass, more preferably in the range of 10 to 90% by mass, It is preferably used in the range of 20 to 80% by mass, particularly preferably in the range of 30 to 70% by mass.
  • the thickness of the semiconductor active layer is not particularly limited, but when a thin film is required, the thickness is preferably 10 to 400 nm, more preferably 10 to 200 nm, and particularly preferably 10 to 100 nm. preferable.
  • the present invention also relates to an organic semiconductor material for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention.
  • Non-luminescent organic semiconductor devices In the present specification, the “non-light-emitting organic semiconductor device” means a device not intended to emit light.
  • the non-light-emitting organic semiconductor device is preferably a non-light-emitting organic semiconductor device using an electronic element having a thin film layer structure.
  • Non-luminescent organic semiconductor devices include organic thin-film transistors, organic photoelectric conversion elements (solid-state imaging elements for photosensors, solar cells for energy conversion, etc.), gas sensors, organic rectifying elements, organic inverters, information recording elements, etc.
  • the organic photoelectric conversion element can be used for both optical sensor applications (solid-state imaging elements) and energy conversion applications (solar cells).
  • an organic photoelectric conversion element and an organic thin film transistor are preferable, and an organic thin film transistor is more preferable. That is, the organic semiconductor material for a non-light-emitting organic semiconductor device of the present invention is preferably an organic thin film transistor material as described above.
  • organic semiconductor material refers to an organic material exhibiting semiconductor characteristics. Similar to semiconductors made of inorganic materials, there are p-type (hole-transporting) organic semiconductors that conduct holes as carriers and n-type (electron-transporting) organic semiconductors that conduct electrons as carriers.
  • the compound of the present invention may be used as either a p-type organic semiconductor material or an n-type organic semiconductor material, but is more preferably used as a p-type.
  • carrier mobility ⁇ carrier mobility
  • the carrier mobility ⁇ is preferably high, preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 4 cm 2 / Vs or more, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 cm 2 / Vs or more, and 5 ⁇ 10 ⁇ 3 cm 2. / Vs or higher is particularly preferable, and 10 ⁇ 2 cm 2 / Vs or higher is more preferable.
  • the carrier mobility ⁇ can be obtained by characteristics when a field effect transistor (FET) element is manufactured or by a time-of-flight measurement (TOF) method.
  • FET field effect transistor
  • TOF time-of-flight measurement
  • the present invention also relates to a compound represented by the above general formula (1), that is, an organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound of the present invention.
  • the aspect in which the organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention contains the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention and does not contain a polymer binder is also preferable.
  • the organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices of this invention may contain the compound represented by the said General formula (1), ie, the compound of this invention, and a polymer binder.
  • polymer binder examples include insulating polymers such as polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, polysiloxane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, cellulose, polyethylene, and polypropylene, and co-polymers thereof.
  • insulating polymers such as polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, polysiloxane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, cellulose, polyethylene, and polypropylene, and co-polymers thereof.
  • examples thereof include a polymer, a photoconductive polymer such as polyvinyl carbazole and polysilane, a conductive polymer such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and polyparaphenylene vinylene, and a semiconductor polymer.
  • the polymer binders may be used
  • the organic semiconductor material and the polymer binder may be uniformly mixed, or a part or all of them may be phase-separated, but from the viewpoint of charge mobility, A structure in which the binder and the binder are phase-separated is most preferable because the binder does not hinder the charge transfer of the organic semiconductor.
  • a polymer binder having a high glass transition temperature is preferable, and in consideration of charge mobility, a polymer binder, a photoconductive polymer, or a conductive polymer having a structure containing no polar group is preferable.
  • the amount of the polymer binder used is not particularly limited, but it is preferably used in the range of 0 to 95% by mass, more preferably 10 to 90% by mass in the organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention. Is more preferably used within a range of 20 to 80% by mass, and particularly preferably within a range of 30 to 70% by mass.
  • an organic thin film with good film quality can be obtained by the compound having the structure described above. Specifically, since the compound obtained by the present invention has good crystallinity, a sufficient film thickness can be obtained, and the obtained organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention has a good quality. Become.
  • any method may be used for forming the compound of the present invention on the substrate.
  • the substrate may be heated or cooled, and the film quality and molecular packing in the film can be controlled by changing the temperature of the substrate.
  • substrate It is preferable that it is between 0 degreeC and 200 degreeC.
  • the compound of the present invention is formed on a substrate, it can be formed by a vacuum process or a solution process, both of which are preferable.
  • film formation by a vacuum process include physical vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, molecular beam epitaxy (MBE), and chemical vapor deposition (CVD) such as plasma polymerization. ) Method, and it is particularly preferable to use a vacuum deposition method.
  • film formation by a solution process refers to a method in which an organic compound is dissolved in a solvent that can be dissolved and a film is formed using the solution.
  • coating methods such as casting method, dip coating method, die coater method, roll coater method, bar coater method, spin coating method, ink jet method, screen printing method, gravure printing method, flexographic printing method, offset printing
  • Conventional printing methods such as various printing methods such as micro contact printing method, Langmuir-Blodgett (LB) method, casting method, spin coating method, ink jet method, gravure printing method, flexographic printing method, offset It is particularly preferable to use a printing method or a microcontact printing method.
  • the organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention is preferably produced by a solution coating method. Further, when the organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention contains a polymer binder, the material for forming the layer and the polymer binder are dissolved or dispersed in an appropriate solvent to form a coating solution. It is preferably formed by a coating method.
  • the coating solution for non-light-emitting organic semiconductor devices of the present invention that can be used for film formation by a solution process will be described.
  • the present invention also relates to a coating solution for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention.
  • the material for forming the layer is selected from hydrocarbons such as hexane, octane, decane, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, decalin, and 1-methylnaphthalene.
  • Solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and other ketone solvents such as dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene and the like
  • Solvent for example, ester solvent such as ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, for example, methanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, methyl Alcohol solvents such as rosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol, for example, ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, such
  • a thin film can be formed by various coating methods.
  • a solvent may be used independently and may be used in combination of multiple.
  • the concentration of the compound represented by the general formula (1) in the coating solution is preferably 0.1 to 80% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass.
  • a film can be formed.
  • the coating solution for a non-light-emitting organic semiconductor device of the present invention is also preferably an embodiment containing the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention and not containing a polymer binder.
  • the coating solution for non-luminous organic semiconductor devices of this invention may contain the compound represented by the said General formula (1), ie, the compound of this invention, and a polymer binder.
  • the material for forming the layer and the polymer binder can be dissolved or dispersed in the aforementioned appropriate solvent to form a coating solution, and a thin film can be formed by various coating methods.
  • the polymer binder can be selected from those described above.
  • Comparative Compounds 1 to 10 used for the semiconductor active layer (organic semiconductor layer) of the comparative element are shown below.
  • Comparative compound 1 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No. Synthesis Example 25 is described as 1, and the compounds used in Examples 25, 39, and 43 of the same document as the host compound of the light emitting layer of the organic electroluminescence device are disclosed.
  • Comparative compound 2 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No. Synthesis Example 5 is described as 100, and in Example 5 of the same document, an example used as a host compound of a light emitting layer of an organic electroluminescence device is disclosed.
  • Comparative compound 3 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No.
  • Synthesis Example 6 is described as No. 103, and in Examples 6 and 40 of the same document, an example used as a host compound of a light emitting layer of an organic electroluminescence device is disclosed.
  • Comparative compound 4 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No. A compound whose structural formula is described as 286.
  • Comparative compound 5 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No. Synthesis Example 38 is described as 294, and the example used as the host compound of the light emitting layer of the organic electroluminescence device in Example 33 of the same document is disclosed.
  • Comparative compound 6 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No. 161 is a compound whose structural formula is described as 161.
  • Comparative compound 7 is disclosed in International Publication WO2009 / 148015 with Compound No. 160 is a compound whose structural formula is described as 160.
  • Comparative compound 8 is a compound whose structural formula is described as (65) in US2008 / 0220285.
  • Comparative compound 9 has compound example 3 and NMR data described as compound 3 in US2011 / 0266528 A1, and is a compound used as a host material for the light-emitting layer of the OLED in comparative example B1.
  • Comparative compound 10 is compound 11 and compound data described as a first example in US2011 / 0266528 A1 as compound 11, and is a compound used as a host material for the light emitting layer of an OLED in Example B1.
  • Example 1 ⁇ Forming a semiconductor active layer (organic semiconductor layer) with a compound alone> A compound of the present invention or a comparative compound (each 1 mg) and 1,2-dichlorobenzene (1 mL) were mixed and heated to 100 ° C. to obtain a coating solution for a non-luminescent organic semiconductor device. This coating solution is cast on an FET characteristic measurement substrate heated to 100 ° C. in a nitrogen atmosphere to form an organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device, and the organic thin film transistor of Example 1 for measuring the FET characteristic An element was obtained.
  • a silicon substrate having a contact structure (a schematic diagram of the structure is shown in FIG. 2) was used.
  • the FET characteristics of the organic thin film transistor element of Example 1 are as follows. The carrier mobility was measured under a normal pressure / nitrogen atmosphere using a semiconductor parameter analyzer (Agilent, 4156C) connected to a semi-auto prober (Vector Semicon, AX-2000). Evaluation was made in terms of changes in threshold voltage after repeated driving. The obtained results are shown in Table 1 below.
  • the source electrode of the (a) carrier mobility respective organic thin-film transistor element (FET element) - between the drain electrode by applying a voltage of -100 V, the gate voltage is varied in a range of 20V ⁇ -100 V, equation representing the drain current I d I d (w / 2L) ⁇ C i (V g ⁇ V th ) 2 (where L is the gate length, W is the gate width, C i is the capacitance per unit area of the insulating layer, V g is the gate voltage, Carrier mobility ⁇ was calculated using Vth as a threshold voltage. In addition, since the characteristic is too low for the carrier mobility of less than 1 ⁇ 10 ⁇ 5 cm 2 / Vs, evaluation of the threshold voltage change after the subsequent (b) repeated driving is not performed.
  • the organic thin film transistor element using the compound of the present invention has high carrier mobility and small threshold voltage change after repeated driving. Therefore, it turned out that the compound of this invention is preferably used as an organic-semiconductor material for nonluminous organic-semiconductor devices.
  • organic thin film transistor elements using Comparative Compounds 1 to 5 and 8 to 10 had low carrier mobility.
  • the organic thin film transistor element using the comparative compounds 6 and 7 had a large threshold voltage change after repeated driving.
  • Example 2 ⁇ Forming a semiconductor active layer (organic semiconductor layer) using a compound together with a binder> A mixture of the compound of the present invention or a comparative compound (each 0.5 mg), PaMS (poly ( ⁇ -methylstyrene), manufactured by Aldrich) 0.5 mg, 1,2-dichlorobenzene (1 mL) and heated to 100 ° C. An organic thin film transistor element for measuring FET characteristics was produced in the same manner as in Example 1 except that was used as a coating solution, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The obtained results are shown in Table 2 below.
  • the organic thin film transistor element in which the semiconductor active layer was formed using the compound of the present invention together with the binder had high carrier mobility and small threshold voltage change after repeated driving. Therefore, it turned out that the compound of this invention is preferably used as an organic-semiconductor material for nonluminous organic-semiconductor devices.
  • the organic thin film transistor element in which the semiconductor active layer was formed using the comparative compounds 6 to 8 and 10 together with the binder had a low carrier mobility.
  • the organic thin film transistor element in which the semiconductor active layer was formed using the comparative compound 3 together with the binder had a large threshold voltage change after repeated driving.
  • the carrier mobility is very low
  • the compound of the present invention is used together with the binder. It was found that even when the semiconductor active layer was formed, an element having excellent carrier mobility, small change in threshold voltage after repeated driving, and extremely high film smoothness and uniformity can be obtained.
  • Electrode 11 Substrate 12 Electrode 13 Insulator Layer 14 Semiconductor Active Layer (Organic Material Layer, Organic Semiconductor Layer) 15a, 15b Electrode 31 Substrate 32 Electrode 33 Insulator layer 34a, 34b Electrode 35 Semiconductor active layer (organic material layer, organic semiconductor layer)

Abstract

　一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に用いた有機薄膜トランジスタは、キャリア移動度が高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい。Ｒ１～Ｒ１０は水素原子または置換基；Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位；Ｌは単結合または２価の連結基；Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。 ＊–Ｌ–Ｒ：一般式（Ｗ）

Description

有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料
　本発明は、有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料などに関する。詳しくは、本発明は、ベンゾビスベンゾフラン（以下、ＢＢＢＦともいう）構造を有する化合物、該化合物を含有する有機薄膜トランジスタ、該化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、該化合物を含有する有機薄膜トランジスタ用材料、該化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液、該化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜に関する。
　有機半導体材料を用いたデバイスは、従来のシリコンなどの無機半導体材料を用いたデバイスと比較して、様々な優位性が見込まれているため、高い関心を集めている。有機半導体材料を用いたデバイスの例としては、有機半導体材料を光電変換材料として用いた有機薄膜太陽電池や固体撮像素子などの光電変換素子や、非発光性の有機トランジスタが挙げられる。有機半導体材料を用いたデバイスは、無機半導体材料を用いたデバイスと比べて低温、低コストで大面積の素子を作製できる可能性がある。さらに分子構造を変化させることで容易に材料特性を変化させることが可能であるため材料のバリエーションが豊富であり、無機半導体材料ではなし得なかったような機能や素子を実現することができる。
　例えば特許文献１には、ベンゾビスベンゾフラン構造を有し、その置換基としてアリール基やヘテロアリール基やシクロアルキル基やベンジル基を有する化合物が記載されており、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬまたは有機電界発光とも言う）のホスト材料として用いたときに、発光効率が高く、長寿命である有機ＥＬ素子を提供できると記載されている。特許文献１には、このような構造の化合物を有機ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）用の有機電気素子用材料としても有効であるとの記載はあるが、実施例では青色発光の有機ＥＬ素子を製造した例のみが開示されており、有機薄膜トランジスタ等を製造した例は開示されていなかった。
　特許文献２には、ベンゾビスベンゾフラン構造を有し、その置換基としてジアリールアミノ基を有し、該アリール基がされにメチル基で置換された化合物が記載されており、主に青色発光の有機ＥＬの発光層の材料として用いることができると記載されている。特許文献２には、このような構造の化合物を有機電界効果トランジスタ（Ｏ－ＦＥＴ）や有機薄膜トランジスタ（Ｏ－ＴＦＴ）に応用した素子に関する記載はあるが、実施例では青色発光の有機ＥＬ素子を製造した例のみが開示されており、有機薄膜トランジスタ等を製造した例は開示されていなかった。
　特許文献３には、ベンゾビスベンゾフラン構造の少なくとも一方のベンゾフラン部分構造が、ベンゾピロール部分構造となっている化合物が記載されており、有機電子装置に用いることができると記載されている。特許文献３には同文献に記載の化合物を有機ＦＥＴｓや有機ＴＦＴｓの材料として用いることができるとの記載はあるが、実施例では有機ＥＬの発光層のホスト材料として用いて有機ＥＬ素子を製造した例のみが開示されており、有機薄膜トランジスタ等を製造した例は開示されていなかった。
　特許文献４には、有機ＥＬ素子のための新規な材料として、ベンゾビスベンゾフラン構造の末端のベンゼン環がさらに縮環した化合物を含む、広範な化合物を含む一般式が記載されており、青色発光素子の材料として用いたときに長寿命であることが開示されている。これらの文献には具体例としてベンゾビスベンゾフラン構造がさらに縮環して形成されたベンゼン環部分が、無置換であるか、アリール基を置換基として有する化合物が挙げられていた。特許文献４には、このような構造の化合物を有機電界効果トランジスタ（Ｏ－ＦＥＴ）や有機薄膜トランジスタ（Ｏ－ＴＦＴ）に応用することができるとの記載はあるが、実施例では青色発光の有機ＥＬ素子を製造した例のみが開示されており、有機薄膜トランジスタ等を製造した例は開示されていなかった。
　同様に特許文献５には、有機ＥＬ素子のための新規な材料として、ベンゾビスベンゾフラン構造の末端のベンゼン環がさらに縮環した化合物を含む、広範な化合物を含む一般式が記載されており、青色発光素子の材料として用いたときに長寿命であり、青色度と発光効率にも優れることが開示されている。これらの文献には具体例としてベンゾビスベンゾフラン構造がさらに縮環して形成されたベンゼン環部分が、無置換であるか、アリール基またはジアリールアミノ基を置換基として有する化合物が挙げられていた。特許文献５には、このような構造の化合物を有機電界効果トランジスタ（Ｏ－ＦＥＴ）や有機薄膜トランジスタ（Ｏ－ＴＦＴ）に応用することができるとの記載はあるが、実施例では青色発光の有機ＥＬ素子を製造した例のみが開示されており、有機薄膜トランジスタ等を製造した例は開示されていなかった。
国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号 ＵＳ２００８／０２２０２８５　Ａ１号 ＵＳ２０１１／０２６６５２８　Ａ１号 特開２００９－５３８８３９号公報 特開２００９－５４２７３５号公報
　特許文献１～５に記載されているように芳香族複素環を含む多環縮合化合物が有機ＥＬ素子材料として有用であることは従来から知られている。しかし、有機ＥＬ素子材料として有用なものが、ただちに有機薄膜トランジスタ用半導体材料として有用であると言うことはできない。これは、有機ＥＬ素子と有機薄膜トランジスタでは、有機化合物に求められる特性が異なるためである。有機ＥＬ素子では通常薄膜の膜厚方向（通常数ｎｍ～数１００ｎｍ）に電荷を輸送する必要があるのに対し、有機薄膜トランジスタでは薄膜面方向の電極間（通常数μｍ～数１００μｍ）の長距離を電荷（キャリア）輸送する必要がある。このため、求められるキャリア移動度が格段に高い。そのため、有機薄膜トランジスタ用半導体材料としては、分子の配列秩序が高い、結晶性が高い有機化合物が求められている。また、高いキャリア移動度発現のため、π共役平面は基板に対して直立していることが好ましい。一方、有機ＥＬ素子では、発光効率を高めるため、発光効率が高く、面内での発光が均一な素子が求められている。通常、結晶性の高い有機化合物は、面内の電界強度不均一、発光不均一、発光クエンチ等、発光欠陥を生じさせる原因となるため、有機ＥＬ素子用材料は結晶性を低くし、アモルファス性の高い材料が望まれる。このため、有機ＥＬ素子材料を構成する有機化合物を有機半導体材料にそのまま転用しても、ただちに良好なトランジスタ特性を得ることができる訳ではない。
　例えば、上記の特許文献１において有機ＥＬ素子に応用されているベンゾビスベンゾフラン構造を有し、その置換基としてアリール基やヘテロアリール基やシクロアルキル基やベンジル基を有する化合物や、特許文献３において有機ＥＬ素子に応用されているベンゾビスベンゾフラン構造の少なくとも一方のベンゾフラン部分構造が、ベンゾピロール部分構造となっている化合物を、本発明者らが実際に有機薄膜トランジスタに応用してみたところ、十分なトランジスタ特性を得ることができないという問題があることが判明した。具体的には、上記の特許文献に具体的に構造が記載されている化合物を有機半導体材料として有機薄膜トランジスタに応用した場合、高いキャリア移動度を得ることができないことが本発明者らの検討により明らかになった。
　同様に、特許文献２において有機ＥＬ素子に応用されているベンゾビスベンゾフラン構造を有し、その置換基としてジアリールアミノ基を有し、該アリール基がさらにメチル基で置換された化合物を有機半導体材料として有機薄膜トランジスタに適用したところ、キャリア移動度に不満が残る上、繰り返し駆動した場合、閾値電圧の変化が大きくなることも本発明者らの検討により明らかになった。閾値電圧の変化が大きくなると、トランジスタとしての信頼性が低下し、長期間使用することができなくなってしまうという問題があり、このような繰り返し駆動後の閾値電圧変化はこれまで知られていなかった問題である。
　そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために検討を進めた。本発明が解決しようとする課題は、キャリア移動度が高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい有機薄膜トランジスタを提供することである。
　上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、特定の構造の置換基を有するＢＢＢＦ誘導体は結晶性が高く、キャリア輸送に有利な有機薄膜を形成することを見出した。これにより、キャリア移動度の高い有機薄膜トランジスタを得られることがわかった。
　さらに、本発明者らは、特定の構造の置換基を有するＢＢＢＦ誘導体を半導体活性層に用いた有機薄膜トランジスタは、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さいことを見出し、本発明に至った。
　上記課題を解決するための具体的な手段である本発明は、以下の構成を有する。
［１］　下記一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 ｛一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
［２］　［１］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９のうち少なくとも１つが前記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが好ましい。
［３］　［１］または［２］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記Ｌが単結合、下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 （一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）において、波線部分はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位置を示し、＊は前記一般式（Ｗ）のＲとの結合位置を示す。一般式（Ｌ－１）におけるｎは１以上の整数を表す。一般式（Ｌ－１０）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるｍは２を表す。一般式（Ｌ－２）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。）
［４］　［１］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２－１）または（２－２）で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 （一般式（２－１）において、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬａおよびＬｂはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬｃおよびＬｄはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲｃおよびＲｄはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
［５］　［４］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｒａ、Ｒｂ、ＲｃおよびＲｄが全て置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基であることが好ましい。
［６］　［４］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが全て置換または無置換の炭素数６～１２の直鎖アルキル基であることが好ましい。
［７］　［４］～［６］のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｌａ、Ｌｂ、ＬｃおよびＬｄが単結合、下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）において、波線部分はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位置を示し、＊は前記一般式（Ｗ）のＲとの結合位置を示す。一般式（Ｌ－１）におけるｎは１以上の整数を表す。一般式（Ｌ－１０）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるｍは２を表す。一般式（Ｌ－２）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。）
［８］　［４］～［６］のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｌａ、Ｌｂ、ＬｃおよびＬｄが全て単結合であることが好ましい。
［９］　［１］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（３）で表されることが好ましい。
一般式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 ｛一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１１～Ｒ２２のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
［１０］　［１］に記載の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（４）で表されることが好ましい。
一般式（４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 ｛一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ２３～Ｒ３６のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
［１１］　下記一般式（１）で表されることを特徴とする化合物。
一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 ｛一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
［１２］　［１１］に記載の化合物は、前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（２－１）または（２－２）で表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 （一般式（２－１）において、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬａおよびＬｂはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬｃおよびＬｄはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲｃおよびＲｄはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
［１３］　［１１］に記載の化合物は、前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（３）で表されることが好ましい。
一般式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 ｛一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１１～Ｒ２２のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
［１４］　［１１］に記載の化合物は、前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（４）で表されることが好ましい。
一般式（４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 ｛一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ２３～Ｒ３６のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
［１５］　［１１］～［１４］のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。
［１６］　［１１］～［１４］のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする有機薄膜トランジスタ用材料。
［１７］　［１１］～［１４］のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。
［１８］　［１１］～［１４］のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物とポリマーバインダーを含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。
［１９］　［１１］～［１４］のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
［２０］　［１１］～［１４］のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物とポリマーバインダーを含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
［２１］　［１９］または［２０］に記載の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、溶液塗布法により作製されたことが好ましい。
　本発明によれば、キャリア移動度が高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい有機薄膜トランジスタを提供することができる。
図１は、本発明の有機薄膜トランジスタの一例の構造の断面を示す概略図である。 図２は、本発明の実施例でＦＥＴ特性測定用基板として製造した有機薄膜トランジスタの構造の断面を示す概略図である。
　以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「～」を用いて表される数値範囲は「～」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　本発明において、各一般式の説明において特に区別されずに用いられている場合における水素原子は同位体（重水素原子等）も含んでいることを表す。さらに、置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。
［有機薄膜トランジスタ］
　本発明の有機薄膜トランジスタは、下記一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に含むことを特徴とする。
一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 ｛一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
　このような構成により、本発明の有機薄膜トランジスタは、キャリア移動度が高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい。
　前記一般式（１）で表される化合物は、結晶性が高く、キャリア輸送に有利な有機薄膜を形成する半導体材料を得ることができる。これにより、キャリア移動度が高い有機薄膜トランジスタを得ることができる。
　一方、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さいためには、有機半導体材料の化学的安定性（特に耐空気酸化性、酸化還元安定性）、薄膜状態の熱安定性、空気や水分が入りこみにくい高い膜密度、電荷がたまりにくい欠陥の少ない膜質、等が必要である。前記一般式（１）で表される化合物はこれらを満足するため、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さいと考えられる。すなわち、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい本発明の有機薄膜トランジスタは、半導体活性層が高い化学的安定性や膜密度等を有し、長期間に渡ってトランジスタとして有効に機能し得る。
　従来、ベンゾビスベンゾフラン（ＢＢＢＦ）類似構造を有する化合物として、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ）含有のものが多く、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ）含有の化合物からは、良質な膜質で、かつ、キャリア輸送に有利なパッキングをした有機薄膜を得ることが難しかった。
　そこで、本発明では、有機半導体材料として、前記一般式（１）で表されるようにＯ原子を含む特定のベンゾビスベンゾフラン（ＢＢＢＦ）構造を有し、特定の構造を有する置換基を持った化合物を採用した。これらの前記一般式（１）で表される化合物を用いた有機半導体材料は、有機薄膜の膜中でキャリア輸送に適したヘリンボーン構造をとり、二次元的な軌道の重なりを形成しやすいものと考えられる（ヘリンボーン構造がキャリア輸送に有利であることは、例えばＡｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１１，２３，４３４７－４３７０等に記載されている）。これにより、本発明に係る化合物は、良質な膜質と高いキャリア移動度を実現することができ、有機薄膜トランジスタに好ましく用いられ得るものとなったと考えられる。
　以下、本発明の化合物や本発明の有機薄膜トランジスタなどの好ましい態様を説明する。
＜一般式（１）で表される化合物＞
　本発明の化合物は、下記一般式（１）で表されることを特徴とする。本発明の化合物は、本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、後述の半導体活性層に含まれる。すなわち、本発明の化合物は、有機薄膜トランジスタ用材料として用いることができる。
一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 ｛一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
　一般式（１）において、一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの前記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
　前記一般式（１）で表される化合物は、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有することにより、材料の溶液プロセス適性および膜中での分子配列を高めることができる。これにより有機薄膜トランジスタに適用できる有機薄膜の製造効率を上げ、製造コストを抑制することができる。また、キャリア移動度をはじめとするキャリア輸送特性や薄膜の化学的、物理的安定性も向上する。
　前記一般式（１）で表される化合物は、前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基を有していてもよい。
　前記一般式（１）のＲ１～Ｒ１０が採りうる置換基として、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、複素環基（ヘテロ環基といってもよい）、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールおよびヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基（－Ｂ（ＯＨ）２）、ホスファト基（－ＯＰＯ（ＯＨ）２）、スルファト基(－ＯＳＯ３Ｈ)、その他の公知の置換基が挙げられる。
　これらの中でもハロゲン原子、アルキル基およびアリール基が好ましく、フッ素原子、炭素数１～３のアルキル基、フェニル基がより好ましい。
　前記一般式（１）で表される化合物中において、Ｒ１～Ｒ１０のうち、前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の個数は０～４であることが好ましく、０～２であることがより好ましく、０であることが特に好ましい。
　次に、前記一般式（Ｗ）で表される置換基について説明する。
　前記一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表す。
　前記一般式（Ｗ）において、Ｌは単結合または２価の連結基を表す。
　Ｌが表す２価の連結基は極性を有するものであっても、有しないものであってもよい。
　また、Ｌが表す２価の連結基は不飽和結合を含むものであっても、含まないものであってもよい。
　Ｌが表す２価の連結基の連結鎖を構成する原子数は１～１０であることが好ましく、１～６であることがより好ましく、１～３であることがさらに好ましい。
　Ｌが表す２価の連結基としては、下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
　一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）において、波線部分はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位置を示し、＊は前記一般式（Ｗ）のＲとの結合位置を示す。一般式（Ｌ－１）におけるｎは１以上の整数を表す。一般式（Ｌ－１０）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるｍは２を表す。一般式（Ｌ－２）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
　前記Ｌが一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した連結基を形成する場合、一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基の結合数は２～４であることが好ましく、２または３であることがより好ましい。
　特に、上記の一般式（Ｌ－１０）～（Ｌ－１２）においては、＊とＲの間にさらに一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかが挿入されて、前記Ｌが一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した連結基を形成することも好ましい。
　一般式（Ｌ－１）におけるｎは１以上の整数を表し、好ましくは１～１０のいずれかの整数であり、より好ましくは１～６のいずれかの整数であり、さらに好ましくは１～３のいずれかの整数である。
　一般式（Ｌ－２）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）中の置換基Ｒ’としては、上記の一般式（１）のＲ１～Ｒ１０が採りうる前記その他の置換基として例示したものを挙げることができる。
　一般式（Ｌ－１０）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるｍは２を表す。
　Ｌは単結合、一般式（Ｌ－１）、（Ｌ－３）、（Ｌ－４）、（Ｌ－６）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）または（Ｌ－１２）のいずれかであることが好ましく、単結合、一般式（Ｌ－１）、（Ｌ－３）、（Ｌ－４）、（Ｌ－１０）または（Ｌ－１２）のいずれかであることがより好ましく、単結合、一般式（Ｌ－４）、（Ｌ－１０）または（Ｌ－１２）のいずれかであることがキャリア輸送性の観点から特に好ましく、単結合であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点から最も好ましい。
　前記一般式（Ｗ）において、Ｒは炭素数２以上の置換または無置換のアルキル基、エチレンオキシ基の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。
　前記一般式（Ｗ）におけるＲが炭素数２以上の置換または無置換のアルキル基の場合、炭素数は２～１８であることが好ましく、６～１２であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、６～１０であることがさらに好ましい。Ｒが採りうるアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、直鎖アルキル基であることが好ましく、炭素数６～１２の直鎖アルキル基であることがより好ましく、炭素数６～１０の直鎖アルキル基であることがキャリア移動度を高める観点から特に好ましい。Ｒが置換基を有するアルキル基である場合の該置換基としては、ハロゲン原子などを挙げることができ、フッ素原子が好ましい。なお、Ｒがフッ素原子を有するアルキル基である場合は該アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されてパーフルオロアルキル基を形成してもよい。
　前記一般式（Ｗ）におけるＲがエチレンオキシ基の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基の場合、Ｒが表す「オリゴエチレンオキシ基」とは本明細書中、（ＣＨ２ＣＨ２）ｘＯＹで表される基のことを言う（エチレンオキシ単位の繰り返し数ｘは２以上の整数を表し、末端のＹは水素原子または置換基を表す）。なお、オリゴエチレンオキシ基の末端のＹが水素原子である場合はヒドロキシ基となる。エチレンオキシ単位の繰り返し数ｘは２～４であることが好ましく、２～３であることがさらに好ましい。オリゴエチレンオキシ基の末端のヒドロキシ基は封止されていること、すなわちＹが置換基を表すことが好ましい。この場合、ヒドロキシ基は、炭素数が１～３のアルキル基で封止されること、すなわちＹが炭素数１～３のアルキル基であることが好ましく、Ｙがメチル基やエチル基でることがより好ましい。
　前記一般式（Ｗ）におけるＲがケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基の場合、シロキサン単位の繰り返し数は２～４であることが好ましく、２～３であることがさらに好ましい。また、Ｓｉ原子には、水素原子やアルキル基が結合することが好ましい。Ｓｉ原子にアルキル基が結合する場合、アルキル基の炭素数は１～３であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基が結合することが好ましい。Ｓｉ原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基または水素原子が結合してもよい。また、オリゴシロキサン基を構成するシロキサン単位はすべて同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一であることが好ましい。
　前記一般式（１）で表される化合物中において、Ｒ１～Ｒ１０のうち、前記一般式（Ｗ）で表される置換基の個数は１～４であることが好ましく、１～２であることがより好ましく、２であることが特に好ましい。
　Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成しないことが溶解性の観点からは好ましい。一方、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成することが、キャリア移動度をより高める観点からは好ましい。
　置換または無置換の芳香族炭化水素環が、前記一般式（１）のＲ１～Ｒ１０のうちの隣り合ういずれか２つが互いに結合することにより形成される場合、具体的にはＲ１とＲ２が互いに結合する場合、Ｒ２とＲ３が互いに結合する場合、Ｒ３とＲ４が互いに結合する場合、Ｒ４とＲ５が互いに結合する場合、Ｒ５とＲ６が互いに結合する場合、Ｒ６とＲ７が互いに結合する場合、Ｒ７とＲ８が互いに結合する場合、Ｒ８とＲ９が互いに結合する場合、Ｒ９とＲ１０が互いに結合する場合の少なくとも１つにより、置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成される。
　その中でもＲ１とＲ２が互いに結合する場合、Ｒ２とＲ３が互いに結合する場合、Ｒ３とＲ４が互いに結合する場合、Ｒ５とＲ６が互いに結合する場合、Ｒ７とＲ８が互いに結合する場合、Ｒ８とＲ９が互いに結合する場合、Ｒ９とＲ１０が互いに結合する場合の少なくとも１つにより置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成されることが好ましく、Ｒ１とＲ２が互いに結合する場合、Ｒ２とＲ３が互いに結合する場合、Ｒ３とＲ４が互いに結合する場合、Ｒ７とＲ８が互いに結合する場合、Ｒ８とＲ９が互いに結合する場合、Ｒ９とＲ１０が互いに結合する場合の少なくとも１つにより置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成されることがより好ましく、Ｒ２とＲ３が互いに結合する場合、Ｒ８とＲ９が互いに結合する場合の少なくとも１つにより置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成されることが特に好ましい。これらの位置に置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成することによってπ共役系が適切に拡張され、ＨＯＭＯレベル、カチオンの再配置エネルギー、結晶構造等の観点で有利になり、キャリア輸送特性が向上した有機薄膜を得ることができる。
　Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する場合、形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環の数は１～４であることが好ましく、１または２であることがキャリア移動度を高める観点からより好ましい。
　形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環の数が２つであるとき、Ｒ１～Ｒ４のうちの隣り合ういずれか２つが互いに結合することにより少なくとも１つの芳香族炭化水素環が形成され、かつ、Ｒ７～Ｒ１０のうちの隣り合ういずれか２つが互いに結合することにより少なくとも１つの芳香族炭化水素環が形成されることが好ましい。その中でも、Ｒ１とＲ２が互いに結合し、Ｒ７とＲ８が互いに結合して、それぞれが置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する態様；Ｒ１とＲ２が互いに結合し、Ｒ９とＲ１０が互いに結合して、それぞれが置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する態様；Ｒ２とＲ３が互いに結合し、Ｒ８とＲ９が互いに結合して、それぞれが置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する態様；Ｒ３とＲ４が互いに結合し、Ｒ７とＲ８が互いに結合して、それぞれが置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する態様がより好ましく、Ｒ２とＲ３が互いに結合し、Ｒ８とＲ９が互いに結合して、それぞれが置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する態様が特に好ましい。これらの位置に置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成することによってπ共役系が適切に拡張され、ＨＯＭＯレベル、カチオンの再配置エネルギー、結晶構造等の観点で有利になり、キャリア輸送特性が向上した有機薄膜を得ることができる。
　Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する場合、形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環は炭素数６～２０の芳香族炭化水素環であることが好ましく、炭素数６～１０の芳香族炭化水素環であることがより好ましく、フェニル基（ベンゼン環）であることが特に好ましい。
　Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環は置換基を有することが好ましい。特に、Ｒ２とＲ３が互いに結合して芳香族炭化水素環を形成し、Ｒ７とＲ８が互いに結合して芳香族炭化水素環を形成する場合は、いずれか一方の芳香族炭化水素環は置換基を有することが好ましい。置換基を有することにより、溶媒に対する溶解性を高めるとともに、薄膜中での分子の配列秩序を高めることができる。これにより有機薄膜トランジスタに適用できる有機薄膜の製造効率を上げ、製造コストを抑制することができる。また、キャリア移動度をはじめとするキャリア輸送特性や薄膜の化学的、物理的安定性も向上する。
　Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環が有する置換基としては、Ｒ１～Ｒ１０が採りうる置換基（前記一般式（Ｗ）で表される置換基を含む）を挙げることができ、前記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが好ましい。
　本発明では、前記一般式（１）において、前記Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが溶解性およびキャリア移動度を両立する観点から好ましい。さらに、Ｒ２またはＲ３のいずれか、およびＲ８またはＲ９のいずれかの２箇所が置換されることが溶解性およびキャリア移動度を両立する観点からさらに好ましい。
　一方、前記一般式（１）において、前記Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｗ）で表される置換基ではない場合は、前記Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成し、かつ、該芳香族炭化水素環が前記一般式（Ｗ）で表される置換基を有することがキャリア移動度を高める観点から好ましい。
　前記一般式（１）における置換位置として、これらの位置が好ましいのは、化合物の化学的安定性に優れ、ＨＯＭＯ準位、分子の膜中でのパッキングの観点からも好適であるためであると考えられる。特に、前記一般式（１）において、Ｒ２またはＲ３のいずれか、およびＲ８またはＲ９のいずれかの２箇所を置換基とすることにより、高いキャリア濃度を得ることができる。
　本発明では、前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２－１）または（２－２）で表される化合物であることが、溶解度を高めつつ、キャリア移動度を高める観点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 （一般式（２－１）において、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬａおよびＬｂはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 （一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬｃおよびＬｄはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲｃおよびＲｄはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
　前記一般式（２－１）において、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０が表す置換基の好ましい範囲は前記一般式（１）においてＲ１～Ｒ１０が表す前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の好ましい範囲と同様である。前記一般式（２－１）において、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成しないことが、好ましい。
　前記一般式（２－１）において、ＬａおよびＬｂはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表す。ＬａおよびＬｂの好ましい範囲は、前記一般式（Ｗ）におけるＬの好ましい範囲と同様である。また、ＬａおよびＬｂは互いに同一であることが好ましい。
　前記一般式（２－１）において、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立に炭素数２以上の置換または無置換のアルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。ＲａおよびＲｂの好ましい範囲は、前記一般式（Ｗ）におけるＲの好ましい範囲と同様である。また、ＲａおよびＲｂは互いに同一であることが好ましい。
　前記一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０が表す置換基の好ましい範囲は前記一般式（１）においてＲ１～Ｒ１０が表す前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の好ましい範囲と同様である。前記一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成しないことが、好ましい。
　前記一般式（２－２）において、ＬｃおよびＬｄはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表す。ＬｃおよびＬｄの好ましい範囲は、前記一般式（Ｗ）におけるＬの好ましい範囲と同様である。また、ＬｃおよびＬｄは互いに同一であることが好ましい。
　前記一般式（２－２）において、ＲｃおよびＲｄはそれぞれ独立に炭素数２以上の置換または無置換のアルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。ＲｃおよびＲｄの好ましい範囲は、前記一般式（Ｗ）におけるＲの好ましい範囲と同様である。また、ＲｃおよびＲｄは互いに同一であることが好ましい。
　前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｒａ、Ｒｂ、ＲｃおよびＲｄが全て置換または無置換の炭素数２以上のアルキル基であることが好ましく、炭素数６～１２の直鎖アルキル基であることがより好ましい。
　前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｌａ、Ｌｂ、ＬｃおよびＬｄが、単結合、前記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の前記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることが好ましく、全て単結合であることがより好ましい。
　本発明では、前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（３）で表される化合物であることが、キャリア移動度を高める観点から好ましい。
一般式（３）
｛一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１１～Ｒ２２のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
　前記一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１１～Ｒ２２のうち少なくとも１つが前記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの前記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
　前記一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２が表す前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の好ましい範囲は、前記一般式（１）においてＲ１～Ｒ１０が表す前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の好ましい範囲と同様である。
　前記一般式（３）で表される化合物中において、Ｒ１１～Ｒ２２のうち、前記一般式（Ｗ）で表される置換基の個数は１～４であることが好ましく、１～２であることがより好ましく、２であることが特に好ましい。
　Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成しないことが溶解性の観点からは好ましい。一方、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成することが、キャリア移動度をより高める観点からは好ましい。
　置換または無置換の芳香族炭化水素環が、前記一般式（３）のＲ１１～Ｒ２２のうちの隣り合ういずれか２つが互いに結合することにより形成される場合、具体的にはＲ１１とＲ１２が互いに結合する場合、Ｒ１２とＲ１３が互いに結合する場合、Ｒ１３とＲ１４が互いに結合する場合、Ｒ１４とＲ１５が互いに結合する場合、Ｒ１５とＲ１６が互いに結合する場合、Ｒ１６とＲ１７が互いに結合する場合、Ｒ１７とＲ１８が互いに結合する場合、Ｒ１８とＲ１９が互いに結合する場合、Ｒ１９とＲ２０が互いに結合する場合、Ｒ２０とＲ２１が互いに結合する場合、Ｒ２１とＲ２２が互いに結合する場合の少なくとも１つにより、置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成される。
　その中でもＲ１３とＲ１４が互いに結合する場合、Ｒ２０とＲ２１が互いに結合する場合により置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成されることが好ましく、Ｒ２０とＲ２１が互いに結合する場合により置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成されることがより好ましい。これらの位置に置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成することによってπ共役系が適切に拡張され、ＨＯＭＯレベル、カチオンの再配置エネルギー、結晶構造等の観点で有利になり、キャリア輸送特性が向上した有機薄膜を得ることができる。
　Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環の数は０～３であることが好ましく、０または１であることがキャリア移動度を高める観点からより好ましい。
　Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する場合に形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環の好ましい範囲は、前記一般式（１）におけるＲ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する場合に形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環の好ましい範囲と同様である。
　Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環は置換基を有することが好ましい。特に、Ｒ１３とＲ１４が互いに結合して芳香族炭化水素環を形成する場合や、Ｒ２０とＲ２１が互いに結合して芳香族炭化水素環を形成する場合は、該芳香族炭化水素環は置換基を有することが好ましい。置換基を有することにより、溶媒に対する溶解性を高めるとともに、薄膜中での分子の配列秩序を高めることができる。これにより有機薄膜トランジスタに適用できる有機薄膜の製造効率を上げ、製造コストを抑制することができる。また、キャリア移動度をはじめとするキャリア輸送特性や薄膜の化学的、物理的安定性も向上する。
　Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環が有する置換基としては、Ｒ１～Ｒ１０が採りうる置換基（前記一般式（Ｗ）で表される置換基を含む）を挙げることができ、前記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが好ましい。
　本発明では、前記一般式（３）において、前記Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２０およびＲ２１のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが溶解性およびキャリア移動度を両立する観点から好ましい。さらに、Ｒ１３またはＲ１４のいずれか、およびＲ２０またはＲ２１のいずれかの２箇所が置換されることが溶解性およびキャリア移動度を両立する観点からさらに好ましい。
　一方、前記一般式（３）において、前記Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２０およびＲ２１のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｗ）で表される置換基ではない場合は、前記Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２０およびＲ２１のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成し、かつ、該芳香族炭化水素環が前記一般式（Ｗ）で表される置換基を有することがキャリア移動度を高める観点から好ましい。
　なお、前記一般式（３）中における前記一般式（Ｗ）の好ましい範囲は、前記一般式（１）中における前記一般式（Ｗ）の好ましい範囲と同様である。
　本発明では、前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（４）で表される化合物であることが、キャリア移動度を高める観点から好ましい。
一般式（４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 ｛一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ２３～Ｒ３６のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
（一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
　前記一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ２３～Ｒ３６のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
　前記一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６が表す前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の好ましい範囲は、前記一般式（１）においてＲ１～Ｒ１０が表す前記一般式（Ｗ）で表される置換基以外のその他の置換基の好ましい範囲と同様である。
　前記一般式（４）で表される化合物中において、Ｒ２３～Ｒ３６のうち、前記一般式（Ｗ）で表される置換基の個数は１～４であることが好ましく、１～２であることがより好ましく、２であることが特に好ましい。
　Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成しないことが溶解性の観点から好ましい。
　置換または無置換の芳香族炭化水素環が、前記一般式（４）のＲ２３～Ｒ３６のうちの隣り合ういずれか２つが互いに結合することにより形成される場合、具体的にはＲ２３とＲ２４が互いに結合する場合、Ｒ２４とＲ２５が互いに結合する場合、Ｒ２５とＲ２６が互いに結合する場合、Ｒ２６とＲ２７が互いに結合する場合、Ｒ２７とＲ２８が互いに結合する場合、Ｒ２８とＲ２９が互いに結合する場合、Ｒ２９とＲ３０が互いに結合する場合、Ｒ３０とＲ３１が互いに結合する場合、Ｒ３１とＲ３２が互いに結合する場合、Ｒ３２とＲ３３が互いに結合する場合、Ｒ３３とＲ３４が互いに結合する場合、Ｒ３４とＲ３５が互いに結合する場合、Ｒ３５とＲ３６が互いに結合する場合の少なくとも１つにより、置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成される。
　その中でもＲ２５とＲ２６が互いに結合する場合、Ｒ３３とＲ３４が互いに結合する場合により置換または無置換の芳香族炭化水素環が形成されることが好ましい。
　Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環の数は０～２であることが好ましく、０であることが溶解性の観点からより好ましい。
　Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する場合に形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環の好ましい範囲は、前記一般式（１）におけるＲ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成する場合に形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環の好ましい範囲と同様である。
　Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環は置換基を有することが好ましい。特に、Ｒ２５とＲ２６が互いに結合して芳香族炭化水素環を形成する場合や、Ｒ３３とＲ３４が互いに結合して芳香族炭化水素環を形成する場合は、該芳香族炭化水素環は置換基を有することが好ましい。置換基を有することにより、溶媒に対する溶解性を高めるとともに、薄膜中での分子の配列秩序を高めることができる。これにより有機薄膜トランジスタに適用できる有機薄膜の製造効率を上げ、製造コストを抑制することができる。また、キャリア移動度をはじめとするキャリア輸送特性や薄膜の化学的、物理的安定性も向上する。
　Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される置換または無置換の芳香族炭化水素環が有する置換基としては、Ｒ１～Ｒ１０が採りうる置換基（前記一般式（Ｗ）で表される置換基を含む）を挙げることができ、前記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが好ましい。
　本発明では、前記一般式（４）において、前記Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ３３およびＲ３４のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｗ）で表される置換基であることが溶解性およびキャリア移動度を両立する観点から好ましい。さらに、Ｒ２５またはＲ２６のいずれか、およびＲ３３またはＲ３４のいずれかの２箇所が置換されることが溶解性およびキャリア移動度を両立する観点からさらに好ましい。
　一方、前記一般式（４）において、前記Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ３３およびＲ３４のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｗ）で表される置換基ではない場合は、前記Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ３３およびＲ３４のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成し、かつ、該芳香族炭化水素環が前記一般式（Ｗ）で表される置換基を有することがキャリア移動度を高める観点から好ましい。
　なお、前記一般式（４）中における前記一般式（Ｗ）の好ましい範囲は、前記一般式（１）中における前記一般式（Ｗ）の好ましい範囲と同様である。
　以下に上記一般式（１）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明で用いることができる一般式（１）で表される化合物は、これらの具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
　上記一般式（１）で表される化合物は、分子量が３０００以下であることが好ましく、２０００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、８５０以下であることが特に好ましい。分子量を上記上限値以下とすることにより、溶媒への溶解性を高めることができるため好ましい。
　一方で、薄膜の膜質安定性の観点からは、分子量は４００以上であることが好ましく、４５０以上であることがより好ましく、５００以上であることがさらに好ましい。
　前記一般式（１）で表される化合物は、公知の反応を組み合わせることで合成することができる。例えば、ＷＯ２００９／１４８０１５等を参考に合成できる。
　本発明のベンゾビスベンゾフラン環形成反応において、いかなる反応条件を用いてもよい。反応溶媒としては、いかなる溶媒を用いてもよい。また、環形成反応促進のために、酸または塩基を用いることが好ましく、特に塩基を用いることが好ましい。最適な反応条件は、目的とするベンゾビスベンゾフラン誘導体の構造により異なるが、上記の文献に記載された具体的な反応条件を参考に設定することができる。
　各種置換基を有する合成中間体は公知の反応を組み合わせて合成することができる。また、各置換基はいずれの中間体の段階で導入してもよい。中間体の合成後は、カラムクロマトグラフィー、再結晶等による精製を行った後、昇華精製により精製する事が好ましい。昇華精製により、有機不純物を分離できるだけでなく、無機塩や残留溶媒等を効果的に取り除くことができる。
＜有機薄膜トランジスタの構造＞
　本発明の有機薄膜トランジスタは、前記一般式（１）で表される化合物を含む半導体活性層を有する。
　本発明の有機薄膜トランジスタは、さらに前記半導体活性層以外にその他の層を含んでいてもよい。
　本発明の有機薄膜トランジスタは、有機電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＦＥＴ）として用いられることが好ましく、ゲート－チャンネル間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴとして用いられることがより好ましい。
　以下、本発明の有機薄膜トランジスタの好ましい構造の態様について、図面を用いて詳しく説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
（積層構造）
　有機電界効果トランジスタの積層構造としては特に制限はなく、公知の様々な構造のものとすることができる。
　本発明の有機薄膜トランジスタの構造の一例としては、最下層の基板の上面に、電極、絶縁体層、半導体活性層（有機半導体層）、２つの電極を順に配置した構造（ボトムゲート・トップコンタクト型）を挙げることができる。この構造では、最下層の基板の上面の電極は基板の一部に設けられ、絶縁体層は、電極以外の部分で基板と接するように配置される。また、半導体活性層の上面に設けられる２つの電極は、互いに隔離して配置される。
　ボトムゲート・トップコンタクト型素子の構成を図１に示す。図１は、本発明の有機薄膜トランジスタの一例の構造の断面を示す概略図である。図１の有機薄膜トランジスタは、最下層に基板１１を配置し、その上面の一部に電極１２を設け、さらに該電極１２を覆い、かつ電極１２以外の部分で基板１１と接するように絶縁体層１３を設けている。さらに絶縁体層１３の上面に半導体活性層１４を設け、その上面の一部に２つの電極１５ａと１５ｂとを隔離して配置している。
　図１に示した有機薄膜トランジスタは、電極１２がゲートであり、電極１５ａと電極１５ｂはそれぞれドレインまたはソースである。また、図１に示した有機薄膜トランジスタは、ドレイン－ソース間の電流通路であるチャンネルと、ゲートとの間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴである。
　本発明の有機薄膜トランジスタの構造の一例としては、ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子を挙げることができる。
　ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子の構成を図２に示す。図２は本発明の実施例でＦＥＴ特性測定用基板として製造した有機薄膜トランジスタの構造の断面を示す概略図である。図２の有機薄膜トランジスタは、最下層に基板３１を配置し、その上面の一部に電極３２を設け、さらに該電極３２を覆い、かつ電極３２以外の部分で基板３１と接するように絶縁体層３３を設けている。さらに絶縁体層３３の上面に半導体活性層３４を設け、電極３４ａと３４ｂが半導体活性層３５の下部にある。
　図２に示した有機薄膜トランジスタは、電極３２がゲートであり、電極３４ａと電極３４ｂはそれぞれドレインまたはソースである。また、図２に示した有機薄膜トランジスタは、ドレイン－ソース間の電流通路であるチャンネルと、ゲートとの間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴである。
　本発明の有機薄膜トランジスタの構造としては、その他、絶縁体、ゲート電極が有機半導体層の上部にあるトップゲート・トップコンタクト型素子や、トップゲート・ボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。
（厚さ）
　本発明の有機薄膜トランジスタは、より薄いトランジスタとする必要がある場合には、例えばトランジスタ全体の厚さを０．１～０．５μｍとすることが好ましい。
（封止）
　有機薄膜トランジスタ素子を大気や水分から遮断し、有機薄膜トランジスタ素子の保存性を高めるために、有機薄膜トランジスタ素子全体を金属の封止缶やガラス、窒化ケイ素などの無機材料、パリレンなどの高分子材料や、低分子材料などで封止してもよい。
　以下、本発明の有機薄膜トランジスタの各層の好ましい態様について説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
＜基板＞
（材料）
　本発明の有機薄膜トランジスタは、基板を含むことが好ましい。
　前記基板の材料としては特に制限はなく、公知の材料を用いることができ、例えば、ポリエチレンナフトエート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリイミドフィルム、およびこれらポリマーフィルムを極薄ガラスに貼り合わせたもの、セラミック、シリコン、石英、ガラス、などを挙げることができ、シリコンが好ましい。
＜電極＞
（材料）
　本発明の有機薄膜トランジスタは、電極を含むことが好ましい。
　前記電極の構成材料としては、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、ＮｉあるいはＮｄなどの金属材料やこれらの合金材料、あるいはカーボン材料、導電性高分子などの既知の導電性材料であれば特に制限することなく使用できる。
（厚さ）
　電極の厚さは特に制限はないが、１０～５０ｎｍとすることが好ましい。
　ゲート幅（またはチャンネル幅）Ｗとゲート長（またはチャンネル長）Ｌに特に制限はないが、これらの比Ｗ／Ｌが１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましい。
＜絶縁層＞
（材料）
　絶縁層を構成する材料は必要な絶縁効果が得られれば特に制限はないが、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＰＴＦＥ、ＣＹＴＯＰ等のフッ素ポリマー系絶縁材料、ポリエステル絶縁材料、ポリカーボネート絶縁材料、アクリルポリマー系絶縁材料、エポキシ樹脂系絶縁材料、ポリイミド絶縁材料、ポリビニルフェノール樹脂系絶縁材料、ポリパラキシリレン樹脂系絶縁材料などが挙げられる。
　絶縁層の上面は表面処理がなされていてもよく、例えば、二酸化ケイ素表面をヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やオクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）の塗布により表面処理した絶縁層を好ましく用いることができる。
（厚さ）
　絶縁層の厚さに特に制限はないが、薄膜化が求められる場合は厚さを１０～４００ｎｍとすることが好ましく、２０～２００ｎｍとすることがより好ましく、５０～２００ｎｍとすることが特に好ましい。
＜半導体活性層＞
（材料）
　本発明の有機薄膜トランジスタは、前記半導体活性層が前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含むことを特徴とする。
　前記半導体活性層は、本発明の化合物からなる層であってもよく、本発明の化合物に加えて後述のポリマーバインダーがさらに含まれた層であってもよい。また、成膜時の残留溶媒が含まれていてもよい。
　前記半導体活性層中における前記ポリマーバインダーの含有量は、特に制限はないが、好ましくは０～９５質量％の範囲内で用いられ、より好ましくは１０～９０質量％の範囲内で用いられ、さらに好ましくは２０～８０質量％の範囲内で用いられ、特に好ましくは３０～７０質量％の範囲内で用いられる。
（厚さ）
　半導体活性層の厚さに特に制限はないが、薄膜化が求められる場合は厚さを１０～４００ｎｍとすることが好ましく、１０～２００ｎｍとすることがより好ましく、１０～１００ｎｍとすることが特に好ましい。
［非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料］
　本発明は、前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料にも関する。
（非発光性有機半導体デバイス）
　なお、本明細書において、「非発光性有機半導体デバイス」とは、発光することを目的としないデバイスを意味する。非発光性有機半導体デバイスは、薄膜の層構造を有するエレクトロニクス要素を用いた非発光性有機半導体デバイスとすることが好ましい。非発光性有機半導体デバイスには、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子（光センサ用途の固体撮像素子、エネルギー変換用途の太陽電池等）、ガスセンサ、有機整流素子、有機インバータ、情報記録素子などが包含される。有機光電変換素子は光センサ用途（固体撮像素子）、エネルギー変換用途（太陽電池）のいずれにも用いることができる。好ましくは、有機光電変換素子、有機薄膜トランジスタであり、さらに好ましくは有機薄膜トランジスタである。すなわち、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料は、上述のとおり有機薄膜トランジスタ用材料であることが好ましい。
（有機半導体材料）
　本明細書において、「有機半導体材料」とは、半導体の特性を示す有機材料のことである。無機材料からなる半導体と同様に、正孔をキャリアとして伝導するｐ型（ホール輸送性）有機半導体と、電子をキャリアとして伝導するｎ型（電子輸送性）有機半導体がある。
　本発明の化合物はｐ型有機半導体材料、ｎ型の有機半導体材料のどちらとして用いてもよいが、ｐ型として用いることがより好ましい。有機半導体中のキャリアの流れやすさはキャリア移動度μで表される。キャリア移動度μは高い方がよく、５×１０－４ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましく、１×１０－３ｃｍ２／Ｖｓ以上であることがより好ましく、５×１０－３ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが特に好ましく、１０－２ｃｍ２／Ｖｓ以上であることがより特に好ましい。キャリア移動度μは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）素子を作製したときの特性や飛行時間計測（ＴＯＦ）法により求めることができる。
［非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜］
（材料）
　本発明は、上記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜にも関する。
　本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有し、ポリマーバインダーを含有しない態様も好ましい。
　また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物とポリマーバインダーを含有してもよい。
　前記ポリマーバインダーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの絶縁性ポリマー、およびこれらの共重合体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどの光伝導性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレンなどの導電性ポリマー、半導体ポリマーを挙げることができる。
　前記ポリマーバインダーは、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
　また、有機半導体材料と前記ポリマーバインダーとは均一に混合していてもよく、一部または全部が相分離していてもよいが、電荷移動度の観点では、膜中で膜厚方向に有機半導体とバインダーが相分離した構造が、バインダーが有機半導体の電荷移動を妨げず最も好ましい。
　薄膜の機械的強度を考慮するとガラス転移温度の高いポリマーバインダーが好ましく、電荷移動度を考慮すると極性基を含まない構造のポリマーバインダーや光伝導性ポリマー、導電性ポリマーが好ましい。
　ポリマーバインダーの使用量は、特に制限はないが、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜中、好ましくは０～９５質量％の範囲内で用いられ、より好ましくは１０～９０質量％の範囲内で用いられ、さらに好ましくは２０～８０質量％の範囲内で用いられ、特に好ましくは３０～７０質量％の範囲内で用いられる。
　さらに、本発明では、化合物が上述した構造をとることにより、膜質の良い有機薄膜を得ることができる。具体的には、本発明で得られる化合物は、結晶性が良いため、十分な膜厚を得ることができ、得られた本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は良質なものとなる。
（成膜方法）
　本発明の化合物を基板上に成膜する方法はいかなる方法でもよい。
　成膜の際、基板を加熱または冷却してもよく、基板の温度を変化させることで膜質や膜中での分子のパッキングを制御することが可能である。基板の温度としては特に制限はないが、０℃から２００℃の間であることが好ましい。
　本発明の化合物を基板上に成膜するとき、真空プロセスあるいは溶液プロセスにより成膜することが可能であり、いずれも好ましい。
　真空プロセスによる成膜の具体的な例としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、分子ビームエピタキシー（ＭＢＥ）法などの物理気相成長法あるいはプラズマ重合などの化学気相蒸着（ＣＶＤ）法が挙げられ、真空蒸着法を用いることが特に好ましい。
　溶液プロセスによる成膜とは、ここでは有機化合物を溶解させることができる溶媒中に溶解させ、その溶液を用いて成膜する方法をさす。具体的には、キャスト法、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、スピンコート法などの塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などの各種印刷法、Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）法などの通常の方法を用いることができ、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法を用いることが特に好ましい。
　本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、溶液塗布法により作製されたことが好ましい。また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜がポリマーバインダーを含有する場合、層を形成する材料とポリマーバインダーとを適当な溶媒に溶解させ、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により形成されることが好ましい。
　以下、溶液プロセスによる成膜に用いることができる、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液について説明する。
［非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液］
　本発明は、前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液にも関する。
　溶液プロセスを用いて基板上に成膜する場合、層を形成する材料を適当な有機溶媒（例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、デカリン、１－メチルナフタレンなどの炭化水素系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、例えば、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、１－メチルー２－ピロリドン、１－メチルー２－イミダゾリジノン等のアミド・イミド系溶媒、ジメチルスルフォキサイドなどのスルホキシド系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒）および／または水に溶解、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により薄膜を形成することができる。溶媒は単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。その塗布液中の一般式（１）で表される化合物の濃度は、好ましくは、０．１～８０質量％、より好ましくは０．１～１０質量％とすることにより、任意の厚さの膜を形成できる。
　溶液プロセスで成膜するためには、上記で挙げた溶媒などに材料が溶解することが必要であるが、単に溶解するだけでは不十分である。通常、真空プロセスで成膜する材料でも、溶媒にある程度溶解させることができる。しかし、溶液プロセスでは、材料を溶媒に溶解させて塗布した後で、溶媒が蒸発して薄膜が形成する過程があり、溶液プロセス成膜に適さない材料は結晶性が高いものが多いため、この過程で不適切に結晶化（凝集）してしまい良好な薄膜を形成させることが困難である。一般式（１）で表される化合物は、このような結晶化（凝集）が起こりにくい点でも優れている。
　本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液は、前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含み、ポリマーバインダーを含有しない態様も好ましい。
　また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液は、前記一般式（１）で表される化合物、すなわち本発明の化合物とポリマーバインダーを含有してもよい。この場合、層を形成する材料とポリマーバインダーとを前述の適当な溶媒に溶解させ、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により薄膜を形成することができる。ポリマーバインダーとしては、上述したものから選択することができる。
　以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
＜合成例＞
　ＷＯ２００９／１４８０１５に準じて化合物１～２０を合成した。
　化合物１～２０の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
　比較素子の半導体活性層（有機半導体層）に用いた比較化合物１～１０の構造を以下に示す。
　比較化合物１は国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．１として合成実施例２５が記載されており、同文献の実施例２５、３９および４３において有機電界発光素子の発光層のホスト化合物として使用した例が開示されている化合物である。
　比較化合物２は国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．１００として合成実施例５が記載されており、同文献の実施例５において有機電界発光素子の発光層のホスト化合物として用いた例が開示されている化合物である。
　比較化合物３は国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．１０３として合成実施例６が記載されており、同文献の実施例６および４０において有機電界発光素子の発光層のホスト化合物として用いた例が開示されている化合物である。
　比較化合物４は、国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．２８６として構造式が記載されている化合物である。
　比較化合物５は、国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．２９４として合成実施例３８が記載されており、同文献の実施例３３において有機電界発光素子の発光層のホスト化合物として用いた例が開示されている化合物である。
　比較化合物６は、国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．１６１として構造式が記載されている化合物である。
　比較化合物７は、国際公開ＷＯ２００９／１４８０１５号に化合物Ｎｏ．１６０として構造式が記載されている化合物である。
　比較化合物８は、ＵＳ２００８／０２２０２８５号に（６５）として構造式が記載されている化合物である。
　比較化合物９はＵＳ２０１１／０２６６５２８　Ａ１号にｃｏｍｐｏｕｎｄ　３として合成実施例Ａ３およびＮＭＲデータが記載されており、比較例Ｂ１でＯＬＥＤの発光層のホスト材料として用いられている化合物である。
　比較化合物１０はＵＳ２０１１／０２６６５２８　Ａ１号にｃｏｍｐｏｕｎｄ　１１として第一の実施例として合成例およびＮＭＲデータが記載されており、実施例Ｂ１でＯＬＥＤの発光層のホスト材料として用いられている化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
＜素子作製・評価＞
　素子作製に用いた材料は全て昇華精製を行い、高速液体クロマトグラフィー（東ソーＴＳＫｇｅｌ　ＯＤＳ－１００Ｚ）により純度（２５４ｎｍの吸収強度面積比）が９９．５％以上であることを確認した。
［実施例１］
＜化合物単独で半導体活性層（有機半導体層）を形成＞
　本発明の化合物または比較化合物（各１ｍｇ）と１，２－ジクロロベンゼン（１ｍＬ）を混合し、１００℃に加熱したものを、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液とした。この塗布溶液を窒素雰囲気下、１００℃に加熱したＦＥＴ特性測定用基板上にキャストすることで、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜を形成し、ＦＥＴ特性測定用の実施例１の有機薄膜トランジスタ素子を得た。ＦＥＴ特性測定用基板としては、ソースおよびドレイン電極としてくし型に配置されたクロム／金（ゲート幅Ｗ＝１０００００μｍ、ゲート長Ｌ＝１００μｍ）、絶縁膜としてＳｉＯ２（膜厚２００ｎｍ）を備えたボトムコンタクト構造のシリコン基板（図２に構造の概略図を示した）を用いた。
　実施例１の有機薄膜トランジスタ素子のＦＥＴ特性は、セミオートプローバー（ベクターセミコン製、ＡＸ－２０００）を接続した半導体パラメーターアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ製、４１５６Ｃ）を用いて常圧・窒素雰囲気下で、キャリア移動度、繰り返し駆動後の閾値電圧変化の観点で評価した。
　得られた結果を下記表１に示す。
（ａ）キャリア移動度
　各有機薄膜トランジスタ素子（ＦＥＴ素子）のソース電極－ドレイン電極間に－１００Ｖの電圧を印加し、ゲート電圧を２０Ｖ～－１００Ｖの範囲で変化させ、ドレイン電流Ｉｄを表わす式Ｉｄ＝（ｗ／２Ｌ）μＣｉ（Ｖｇ－Ｖｔｈ）２（式中、Ｌはゲート長、Ｗはゲート幅、Ｃｉは絶縁層の単位面積当たりの容量、Ｖｇはゲート電圧、Ｖｔｈは閾値電圧）を用いてキャリア移動度μを算出した。なお、キャリア移動度が１×１０－５ｃｍ２／Ｖｓを下回るものに関しては特性が低過ぎるため、後の（ｂ）繰り返し駆動後の閾値電圧変化の評価は行っていない。
（ｂ）繰り返し駆動後の閾値電圧変化
　各有機薄膜トランジスタ素子（ＦＥＴ素子）のソース電極－ドレイン電極間に－１００Ｖの電圧を印加し、ゲート電圧を＋２０Ｖ～－１００Ｖの範囲で１００回繰り返して（ａ）と同様の測定を行い、繰り返し駆動前の閾値電圧Ｖ前と繰り返し駆動後の閾値電圧Ｖ後の差（｜Ｖ後－Ｖ前｜）を以下の３段階で評価した。この値は小さいほど素子の繰り返し駆動安定性が高く、好ましい。
　○：｜Ｖ後－Ｖ前｜≦５Ｖ
　△：５Ｖ＜｜Ｖ後－Ｖ前｜≦１０Ｖ
　×：｜Ｖ後－Ｖ前｜＞１０Ｖ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
　上記表１より、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さいことがわかった。そのため、本発明の化合物は非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料として好ましく用いられることがわかった。
　一方、比較化合物１～５および８～１０を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いものであった。比較化合物６および７を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が大きいものであった。
［実施例２］
＜化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層（有機半導体層）を形成＞
　本発明の化合物または比較化合物（各０．５ｍｇ）、ＰａＭＳ（ポリ（α－メチルスチレン）、Ａｌｄｒｉｃｈ製）０．５ｍｇ、１，２－ジクロロベンゼン（１ｍＬ）を混合し、１００℃に加熱したものを塗布溶液として用いる以外は実施例１と同様にしてＦＥＴ特性測定用の有機薄膜トランジスタ素子を作製し、実施例１と同様の評価を行った。
　得られた結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
　上記表２より、本発明の化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さいことがわかった。そのため、本発明の化合物は非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料として好ましく用いられることがわかった。
　一方、比較化合物６～８および１０をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が低いものであった。比較化合物３をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した有機薄膜トランジスタ素子は、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が大きいものであった。
　さらに、実施例２で得られた各有機薄膜トランジスタ素子について、肉眼による観察および光学顕微鏡観察を行ったところ、バインダーとしてＰａＭＳを用いた薄膜はいずれも膜の平滑性・均一性が非常に高いことが分かった。
　以上より、比較素子ではバインダーと比較化合物の複合系で半導体活性層を形成した場合にキャリア移動度が非常に低くなるのに対し、本発明の有機薄膜トランジスタ素子では本発明の化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層を形成した場合も良好なキャリア移動度を示し、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さく、膜の平滑性・均一性が非常に高い素子を得ることができることが分かった。
１１　基板
１２　電極
１３　絶縁体層
１４　半導体活性層（有機物層、有機半導体層）
１５ａ、１５ｂ　電極
３１　基板
３２　電極
３３　絶縁体層
３４ａ、３４ｂ　電極
３５　半導体活性層（有機物層、有機半導体層）

Claims (21)

  1. 　下記一般式（１）で表される化合物を半導体活性層に含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
    一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ｛一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
    ＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
    （一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
  2. 　前記Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９のうち少なくとも１つが前記一般式（Ｗ）で表される置換基であることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
  3. 　前記Ｌが単結合、下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）において、波線部分はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位置を示し、＊は前記一般式（Ｗ）のＲとの結合位置を示す。一般式（Ｌ－１）におけるｎは１以上の整数を表す。一般式（Ｌ－１０）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるｍは２を表す。一般式（Ｌ－２）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。）
  4. 　前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２－１）または（２－２）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （一般式（２－１）において、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬａおよびＬｂはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬｃおよびＬｄはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲｃおよびＲｄはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
  5. 　前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｒａ、Ｒｂ、ＲｃおよびＲｄが全て置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基であることを特徴とする請求項４に記載の有機薄膜トランジスタ。
  6. 　前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが全て置換または無置換の炭素数６～１２の直鎖アルキル基であることを特徴とする請求項４に記載の有機薄膜トランジスタ。
  7. 　前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｌａ、Ｌｂ、ＬｃおよびＬｄが単結合、下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基または２以上の下記一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）のいずれかで表される２価の連結基が結合した２価の連結基であることを特徴とする請求項４～６のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （一般式（Ｌ－１）～（Ｌ－１２）において、波線部分はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位置を示し、＊は前記一般式（Ｗ）のＲとの結合位置を示す。一般式（Ｌ－１）におけるｎは１以上の整数を表す。一般式（Ｌ－１０）におけるｍは４を表し、一般式（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるｍは２を表す。一般式（Ｌ－２）、（Ｌ－１０）、（Ｌ－１１）および（Ｌ－１２）におけるＲ’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。）
  8. 　前記一般式（２－１）または（２－２）において、Ｌａ、Ｌｂ、ＬｃおよびＬｄが全て単結合であることを特徴とする請求項４～６のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
  9. 　前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
    一般式（３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     ｛一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１１～Ｒ２２のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
    ＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
    （一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
  10. 　前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
    一般式（４）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     ｛一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ２３～Ｒ３６のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
    ＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
    （一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
  11. 　下記一般式（１）で表されることを特徴とする化合物。
    一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     ｛一般式（１）において、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１～Ｒ１０のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１～Ｒ１０のうち隣り合う２つで形成される芳香族炭化水素環が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
    ＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
    （一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
  12. 　前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（２－１）または（２－２）で表されることを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     （一般式（２－１）において、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ８およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ３～Ｒ８のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬａおよびＬｂはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
     （一般式（２－２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４～Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ＬｃおよびＬｄはそれぞれ独立に単結合または２価の連結基を表し、ＲｃおよびＲｄはそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）
  13. 　前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
    一般式（３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
     ｛一般式（３）において、Ｒ１１～Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ１１～Ｒ２２のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ１１～Ｒ２２のうち隣り合う２つで形成されるアリール基が少なくとも１つの下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
    ＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
    （一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
  14. 　前記一般式（１）で表される化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
    一般式（４）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
     ｛一般式（４）において、Ｒ２３～Ｒ３６はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで置換または無置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。ただし、Ｒ２３～Ｒ３６のうち少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基であるか、または、Ｒ２３～Ｒ３６のうち隣り合う２つで形成されるアリール基が少なくとも１つが下記一般式（Ｗ）で表される置換基を有する。
    ＊－Ｌ－Ｒ　　　一般式（Ｗ）
    （一般式（Ｗ）において、＊はベンゾビスベンゾフラン骨格との結合位を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは置換または無置換の炭素数２以上の非環状アルキル基、エチレンオキシ単位の繰り返し数が２以上のオリゴエチレンオキシ基またはケイ素原子数が２以上のオリゴシロキサン基を表す。）｝
  15. 　請求項１１～１４のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。
  16. 　請求項１１～１４のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする有機薄膜トランジスタ用材料。
  17. 　請求項１１～１４のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。
  18. 　請求項１１～１４のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物とポリマーバインダーを含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。
  19. 　請求項１１～１４のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
  20. 　請求項１１～１４のいずれか一項に記載の前記一般式（１）で表される化合物とポリマーバインダーを含有することを特徴とする非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
  21. 　溶液塗布法により作製されたことを特徴とする請求項１９または２０に記載の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
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