阅读说明：本技术 有机半导体元件、有机半导体组合物、有机半导体膜、有机半导体膜的制造方法及用于这些的聚合物 (Organic semiconductor element, organic semiconductor composition, organic semiconductor film, method for producing organic semiconductor film, and polymer for use in these ) 是由 谷征夫 白兼研史 渡边哲也 冈本敏宏 竹谷纯一 于 2018-12-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种具备含有特定的聚合物的有机半导体层的有机薄膜晶体管元件、优选作为该有机半导体层的有机半导体膜及其制造方法以及优选作为该有机半导体膜的构成材料的聚合物及组合物,该特定的聚合物具有包含特定的式所表示的结构的重复单元。(The present invention provides an organic thin film transistor element having an organic semiconductor layer containing a specific polymer having a repeating unit including a structure represented by a specific formula, an organic semiconductor film preferable as the organic semiconductor layer, a method for producing the same, and a polymer and a composition preferable as a constituent material of the organic semiconductor film.)

有机半导体元件、有机半导体组合物、有机半导体膜、有机半 导体膜的制造方法及用于这些的聚合物

技术领域

本发明是关于一种有机半导体元件、有机半导体组合物、有机半导体膜、有机半导体膜的制造方法及用于这些的聚合物。

背景技术

在液晶显示器或有机电致发光显示器等显示器、RFID(radio frequencyidentifier：RF标签)或存储器等使用逻辑电路的装置或者太阳能电池等中利用半导体元件。其中，具有有机半导体膜的有机半导体元件由于能够实现轻量化或低成本化且柔软性也优异，所以相对于具有无机半导体膜的无机半导体元件，具备优势。

作为形成上述有机半导体膜的有机化合物，对具有由包含5元的单环和脂肪族7元的单环作为稠环的稠环结构构成的重复单元的化合物(专利文献1)和具有由包含多环状部分的重复单元和苝双酰亚胺结构构成的重复单元的聚合物(专利文献2)进行了探讨。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-153780号公报

专利文献2：日本特表2011-514913号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

上述显示器等的高性能化快速进展，对搭载于其的有机半导体元件要求提高半导体特性(例如载子移动率)。并且，为了应对低成本化或可挠化的要请，对上述显示器等还期望即使不设置特殊的保护层或密封层，在大气下也会稳定地驱动并维持半导体特性的特性(耐久性)。

但是，包括使用专利文献1及2中所记载的化合物或聚合物的有机半导体元件在内，在习知的有机半导体元件中，具有在大气下半导体特性大幅下降的倾向，在兼顾半导体特性与维持其的耐久性的观点上有改善的余地。

本发明的课题在于提供一种在大气下也维持所期望的半导体特性(例如高载子移动率)的耐久性优异的有机半导体元件。并且，本发明的课题在于提供一种优选作为上述有机半导体元件中的有机半导体层的有机半导体膜及其制造方法。另外，本发明的课题在于提供一种优选作为上述有机半导体膜的构成材料的聚合物及组合物。

用于解决技术课题的手段

本发明人等反复进行了深入探讨的结果，发现了在有机半导体元件中，能够将具有包含后述的特定的式(1)所表示的结构的重复单元的特定的聚合物优选作为有机半导体；以及通过在有机半导体膜中含有该聚合物，显示出高载子移动率，在大气下也能够抑制其下降。本发明根据这些见解进一步反复进行探讨而完成。

本发明的上述课题通过下述手段得到了解决。

＜1＞一种有机半导体元件，其具备含有聚合物的有机半导体层，该聚合物具有包含下述式(1)所表示的结构的重复单元。

[化学式1]

式(1)中，A¹¹及A¹²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。B¹¹～B¹⁸表示-N＝或-C(R^M)＝，至少一者为-N＝。R^N及R^M中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。X¹¹～X¹⁴表示氧原子或硫原子。

但是，上述聚合物不会包含具有脂肪族7元环结构的重复单元。

＜2＞如＜1＞所述的有机半导体元件，其中聚合物具有由5元或6元的单环构成的基团、由至少2个上述单环稠合而成的稠环构成的基团、亚乙烯基、亚乙炔基或者将这些基团组合而成的基团作为重复单元。

＜3＞如＜1＞或＜2＞所述的有机半导体元件，其中包含式(1)所表示的结构的重复单元是包含下述式(2)所表示的结构的重复单元。

[化学式2]

式(2)中，A¹¹及A¹²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。R^N及R²¹～R²⁶中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。X¹¹～X¹⁴的含义与式(1)的X¹¹～X¹⁴相同。

＜4＞如＜1＞至＜3＞中任一项所述的有机半导体元件，其中包含式(1)所表示的结构的重复单元是包含下述式(3-1)或式(3-2)所表示的结构的重复单元。

[化学式3]

式(3-1)及式(3-2)中，A²¹及A²²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。R^N及R²¹～R²⁶表示氢原子或取代基。X²¹～X²⁴的含义与式(1)的X¹¹～X¹⁴相同。L表示单键或连接基团。*表示连结部位。

＜5＞如＜1＞至＜4＞中任一项所述的有机半导体元件，其是有机薄膜晶体管元件。

＜6＞一种有机半导体组合物，其含有聚合物和溶剂，该聚合物具有包含下述式(1)所表示的结构的重复单元。

[化学式4]

式(1)中，A¹¹及A¹²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。B¹¹～B¹⁸表示-N＝或-C(R^M)＝，至少一者为-N＝。R^N及R^M中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。X¹¹～X¹⁴表示氧原子或硫原子。

但是，上述聚合物不会包含具有脂肪族7元环结构的重复单元。

＜7＞一种有机半导体膜，其含有聚合物，该聚合物具有包含下述式(1)所表示的结构的重复单元。

[化学式5]

式(1)中，A¹¹及A¹²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。B¹¹～B¹⁸表示-N＝或-C(R^M)＝，至少一者为-N＝。R^N及R^M中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。X¹¹～X¹⁴表示氧原子或硫原子。

但是，上述聚合物不会包含具有脂肪族7元环结构的重复单元。

＜8＞一种有机半导体膜的制造方法，其包括将上述＜6＞所述的有机半导体组合物涂布或印刷于基板上并进行干燥而形成有机半导体膜的工序。

＜9＞一种聚合物，其具有包含式(1)所表示的结构的重复单元。

[化学式6]

式(1)中，A¹¹及A¹²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。B¹¹～B¹⁸表示-N＝或-C(R^M)＝，至少一者为-N＝。R^N及R^M中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。X¹¹～X¹⁴表示氧原子或硫原子。

但是，上述聚合物不会包含具有脂肪族7元环结构的重复单元。

＜10＞如＜9＞所述的聚合物，其具有由5元或6元的单环构成的基团、由至少2个上述单环稠合而成的稠环构成的基团、亚乙烯基、亚乙炔基或者将这些基团组合而成的基团作为重复单元。

＜11＞如＜9＞或＜10＞所述的聚合物，其中包含式(1)所表示的结构的重复单元是包含下述式(2)所表示的结构的重复单元。

[化学式7]

式(2)中，A¹¹及A¹²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。

R^N及R²¹～R²⁶中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。X¹¹～X¹⁴的含义与式(1)的X¹¹～X¹⁴相同。

＜12＞如＜9＞至＜11＞中任一项所述的聚合物，其中包含式(1)所表示的结构的重复单元是包含下述式(3-1)或式(3-2)所表示的结构的重复单元。

[化学式8]

式(3-1)及式(3-2)中，A²¹及A²²表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。R^N及R²¹～R²⁶表示氢原子或取代基。X²¹～X²⁴的含义与式(1)的X¹¹～X¹⁴相同。L表示单键或连接基团。*表示连结部位。

发明效果

本发明能够提供一种具备在大气下也能够维持所期望的优异的半导体特性的耐久性的有机半导体元件。并且，本发明能够提供一种优选作为显示出上述特性的有机半导体元件中的有机半导体层的有机半导体膜及其制造方法。另外，本发明能够提供一种优选作为上述有机半导体膜的构成材料的聚合物及组合物。

本发明的上述及其他特征及优点，参考适当的附图并根据下述记载变得更明确。

附图说明

图1是表示作为本发明的半导体元件的一例的底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件的截面示意图。

图2是表示作为本发明的半导体元件的一例的底部栅极-顶部接触型有机薄膜晶体管元件的截面示意图。

具体实施方式

本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指将“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。

本说明书中，关于化合物的表示，除了化合物其本身以外，还包括其盐、其离子。并且，包括在不损害作为目的的效果的范围内改变结构的一部分的化合物。

并且，关于未明示经取代或未经取代的化合物，包括在不损害作为目的的效果的范围内具有任意取代基的化合物。这关于取代基、连接基团、环结构等(以下，称为取代基等)也相同。

本说明书中，当存在多个以特定的符号表示的取代基等时，或者，当同时规定多个取代基等时，只要没有特别的指定，则各个取代基等可以相互相同也可以不同。这关于取代基等的数量的规定也相同。并且，当多个取代基等靠近(尤其是相邻)时，只要没有特别的指定，则这些可以相互连结而形成环。

本发明中，当聚合物中存在以相同的化学结构表示的多个重复单元时，存在于聚合物中的各重复单元可以相同也可以不同。这关于形成重复单元的各基团也相同。

本发明中，当基团的碳原子数受限定时，只要没有特别的指定，则该基团的碳原子数是指包含取代基的总碳原子数。

本发明中，当基团能够形成非环状骨架及环状骨架时，只要没有特别的指定，则该基团包括非环状骨架的基团和环状骨架的基团。例如，烷基包括直链烷基、支链烷基及环状(环)烷基。当基团能够形成环状骨架时，形成环状骨架的基团的原子数的下限与关于该基团而具体记载的原子数的下限无关地为3以上，优选5以上。上述环烷基包括双环烷基或三环烷基等。

以下，对本发明的优选的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。

[有机半导体元件]

本发明的有机半导体元件中，其有机半导体层是使用后述的本发明的聚合物而形成。

作为本发明的有机半导体元件并不受特别限定，但优选地用作非发光性有机半导体设备。作为非发光性有机半导体设备，是指不以发光为目的的设备。作为这种设备，例如可以举出控制电流量或电压量的有机薄膜晶体管元件、将光能转换为电力的有机光电转换元件(光传感器用途的固体撮像元件或者能量转换用途的太阳能电池等)、将热能转换为电力的有机热电转换元件、气体传感器、有机整流元件、有机变频器或者信息记录元件等。非发光性有机半导体设备中优选使有机半导体膜作为电子学要素发挥功能。

作为有机半导体元件的代表性例子，对有机薄膜晶体管元件进行说明。下述方式中，对本发明的聚合物形成有机薄膜晶体管元件的有机半导体层的方式进行说明，但本发明并不限定于该方式。即，有机半导体层含有后述的本发明的聚合物的方式的有机半导体元件均是包含于本发明的有机半导体元件。并且，各种元件的有机半导体层能够遵照下述有机薄膜晶体管元件中的有机半导体层的形成方法而形成。

并且，在下述有机薄膜晶体管元件的说明中提到载子移动率的提高及维持，载子移动率是有机半导体的基本特性。载子移动率高且能够抑制其下降的有机半导体并不限于有机薄膜晶体管元件，适用于上述各有机半导体元件时也能够显现所期望的性能。

＜有机薄膜晶体管元件＞

本发明的有机薄膜晶体管元件(也称为有机TFT元件。)具备有机半导体膜(也称为有机半导体层或半导体活性层。)。由此，本发明的有机TFT元件显示出高载子移动率，而且在大气下也可有效地抑制经时所引起之下降，且稳定驱动。

本发明中，在大气下的周围温度或湿度只要为有机薄膜晶体管元件的使用环境中的温度或湿度，则不受特别限定，例如作为温度，可以举出室温(20℃)，作为湿度，可以举出10～90RH％。

本发明的有机TFT元件优选用作有机场效应晶体管元件(FET：Field EffectTransistor)，更优选用作栅极-通道(channel)之间被绝缘的绝缘栅极型FET。

本发明的有机薄膜晶体管元件的厚度并不受特别限定，当制成更薄的晶体管元件时，例如将晶体管元件整体的厚度优选设为0.1～0.5μm。

本发明的有机TFT元件具有本发明的有机半导体膜，另外能够具有源极电极、漏极电极、栅极电极及栅极绝缘膜。

本发明的有机TFT元件在基板上具有栅极电极、有机半导体层、设置于栅极电极及有机半导体层之间的栅极绝缘层、以及与有机半导体层接触而设置且经由有机半导体层连结的源极电极及漏极电极。在该有机TFT元件中，有机半导体层与栅极绝缘层相邻而设置。

本发明的有机薄膜晶体管元件只要具备上述各层，则关于其结构并不受特别限定。例如，可以具有底部接触型(底部栅极-底部接触型及顶部栅极-底部接触型)或顶部接触型(底部栅极-顶部接触型及顶部栅极-顶部接触型)等中的任一结构。本发明的有机薄膜晶体管元件更优选为底部栅极-底部接触型或底部栅极-顶部接触型(将这些统称为底部栅极型)。

以下，参考附图对本发明的有机TFT元件的一例进行说明。

-底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件-

图1是作为本发明的半导体元件的一例的底部栅极-底部接触型有机TFT元件100的截面示意图。

如图1所示，有机TFT元件100依次具有基板(基材)10、栅极电极20、栅极绝缘膜30、源极电极40及漏极电极42、有机半导体膜50以及密封层60。

以下，对基板(基材)、栅极电极、栅极绝缘膜、源极电极、漏极电极、有机半导体膜及密封层以及各自的制作方法进行详细叙述。

(基板)

基板发挥支撑后述的栅极电极、源极电极及漏极电极等的作用。

基板的种类并不受特别限制，例如可以举出塑胶基板、硅基板、玻璃基板或陶瓷基板等。其中，从对各设备的适用性及成本的观点而言，优选为玻璃基板或塑胶基板。

基板的厚度并不受特别限定，例如优选为10mm以下，进一步优选为2mm以下，尤其优选为1.5mm以下。另一方面，优选为0.01mm以上，进一步优选为0.05mm以上。

(栅极电极)

栅极电极能够无特别限制地适用用作有机TFT元件的栅极电极的通常的电极。

作为形成栅极电极的材料(电极材料)并不受特别限定，例如可以举出金、银、铝、铜、铬、镍、钴、钛、铂、镁、钙、钡或钠等金属、InO₂、SnO₂或铟锡氧化物(ITO)等导电性氧化物、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔或聚二乙炔等导电性高分子、硅、锗或镓砷等半导体或者富勒烯、碳纳米管或石墨等碳材料等。其中，优选上述金属，更优选银或铝。

栅极电极的厚度并不受特别限定，但优选为20～200nm。

栅极电极也可以作为上述基板发挥功能，在该情况下，可以没有上述基板。

形成栅极电极的方法并不受特别限定，例如可以举出在基板上真空蒸镀(以下，也简称为蒸镀)或溅射上述电极材料的方法、涂布或印刷含有上述电极材料的电极形成用组合物的方法等。并且，当对电极进行图案化时，作为图案化方法，例如可以举出喷墨印刷、丝网印刷、胶板(offset)印刷或凸版印刷(柔版印刷)等印刷法、光刻或者掩模蒸镀法等。

(栅极绝缘层)

栅极绝缘层只要为具有绝缘性的层，则不受特别限定，可以为单层，也可以为多层。

栅极绝缘层优选由绝缘性材料形成，作为绝缘性材料并不受特别限定，例如可以举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯基苯酚、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚胺酯、聚砜、聚苯并噁唑、聚倍半硅氧烷、环氧树脂或酚树脂等聚合物、二氧化硅、氧化铝或氧化钛等无机氧化物或者氮化硅等氮化物等。其中，在与有机半导体膜的相容性的观点上，优选为上述聚合物，在膜的均匀性的观点上，上述无机氧化物、尤其优选二氧化硅。

这些材料可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。

栅极绝缘膜的膜厚并不受特别限定，但优选为100～1000nm。

形成栅极绝缘膜的方法并不受特别限定，例如可以举出在形成有栅极电极的基板上涂布含有上述材料的栅极绝缘膜形成用组合物的方法、蒸镀或溅射上述材料的方法等。

(源极电极及漏极电极)

在本发明的有机TFT元件中，源极电极是通过布线从外部流入电流的电极。并且，漏极电极是通过布线向外部送出电流的电极。

形成源极电极及漏极电极的材料能够使用与上述形成栅极电极的电极材料相同材料。其中，优选金属，更优选钼、铬、金或银。

源极电极及漏极电极的厚度并不受特别限定，但分别优选1nm以上，尤其优选10nm以上。并且，优选500nm以下，尤其优选300nm以下。

源极电极与漏极电极之间的间隔(栅极长度)L能够适当决定，但例如优选200μm以下，尤其优选100μm以下。并且，栅极宽度W能够适当决定，但例如优选5000μm以下，尤其优选1000μm以下。另外，栅极宽度W与栅极长度L的比并不受特别限定，但例如比W/L优选为10以上，更优选为20以上。

形成源极电极及漏极电极的方法并不受特别限定，但例如可以举出在形成有栅极电极和栅极绝缘膜的基板上真空蒸镀或溅射电极材料的方法、涂布或印刷电极形成用组合物的方法等。当进行图案化时，图案化的方法与上述栅极电极的方法相同。

(有机半导体层)

有机TFT元件中的有机半导体层含有特定的聚合物(有时称为本发明的聚合物。)，该特定的聚合物具有包含下述式(1)所表示的结构的重复单元。

本发明中，“聚合物”以包含低聚物(例如，重复单元的数量为2～10左右的低聚物)的含义来使用。即，“聚合物”为包含所有的具有2个以上的包含下述式(1)所表示的结构的重复单元的化合物的含义。

含有本发明的聚合物的有机半导体层能够对有机薄膜晶体管元件赋予高载子移动率和在大气下也维持该载子移动率的耐久性。其原因的详细内容并不确定，但认为如下。本发明的聚合物具有包含将形成3,4,9,10-苝双酰亚胺骨架的环构成碳原子中的至少一者取代为氮原子的下述式(1)所表示的结构的重复单元，而且不具有包含脂肪族7元环结构的重复单元。因此，认为通过具有高平面性的重复单元彼此(尤其是聚合物主链)的π-π相互作用而本发明的聚合物的n型半导体性得到提高。并且，认为在大气下暴露于氧气或水分中也可有效地抑制因这些所引起的有机半导体层的劣化(本发明的聚合物的分解等)。因此，本发明的聚合物在用于有机薄膜晶体管元件时能够将载子移动率提高至高水准，而且在大气下也能够抑制经时所引起之下降。

本发明的聚合物优选地用作有机半导体元件中有机薄膜晶体管元件的有机半导体材料。

(本发明的聚合物)

本发明的聚合物具有包含式(1)所表示的结构的重复单元(有时也称为重复单元(I)。)。

-包含式(1)所表示的结构的重复单元(I)-

[化学式9]

式(1)中，A¹¹及A¹²分别表示-O-、-N(R^N)-或-P(R^N)-。A¹¹及A¹²分别优选-N(R^N)-。A¹¹及A¹²可以相互相同也可以不同，但优选为相同，更优选均为-N(R^N)-。

R^N表示氢原子或取代基，但能够采用用于编入到本发明的聚合物中的单键或连接基团。关于其详细内容，将在后述。

关于作为R^N而能够采用的取代基并不受特别限定。例如，可以举出选自下述取代基组Z中的基团。

取代基组Z

卤素原子(可以举出氟原子、氯原子、溴原子或碘原子，优选氟原子或氯原子。)、烷基(优选为碳原子数1(3)～40，更优选为1(3)～40，尤其优选为4～30。括号内的数字表示环烷基时的碳原子数。作为烷基，例如可以举出甲基、乙基、丙基、2-甲基丙基、丁基、戊烷基(Amyl group)、戊基、2,2-二甲基丙基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、2,6-二甲基辛基、二十烷基、2-癸基十四烷基、2-己基十二烷基、2-乙基辛基、2-丁基癸基、1-辛基壬基、2-乙基辛基、2-辛基癸基、2-辛基十二烷基、7-己基十五烷基、2-辛基十四烷基、2-乙基己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、苄基、对氯苄基、三氟甲基、全氟乙基、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基、C₅F₁₁C₂H₄-、3-氨基丙基、4-氨基丁基、5-乙氧基戊基、(甲基)丙烯酰氧基丙基、(甲基)丙烯酰氧基戊基、4-羟基丁基、4-磺丁基、10-膦酰癸基、2-羟基乙氧基甲基、2-咪唑基乙氧基甲基、4-(N,N-二甲基氨基)丁基)、烯基(优选为碳原子数2～20，更优选为2～12，尤其优选为2～8，例如包括乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、1-戊烯基、4-戊烯基等)、炔基(优选为碳原子数2～20，更优选为2～12，尤其优选为2～8，例如包括炔丙基、1-戊炔基、三甲基硅基乙炔基、三乙基硅基乙炔基、三异丙基硅基乙炔基、2-对丙基苯基乙炔基等)、芳基(优选为碳原子数6～20，更优选为6～12，例如苯基、萘基、2,4,6-三甲基苯基、对(叔丁基)苯基、4-甲基-2,6-二丙基苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、对戊基苯基、对辛基苯基、3,4-二戊基苯基、对庚氧基苯基、3,4-二庚氧基苯基)、杂环基(也称为Heteroring group。包含至少1个以上的杂原子和1～30个碳原子作为环构成原子。作为杂原子，例如可以举出氮原子、氧原子、硫原子，其数量并不受特别限定，例如为1～2个。环构成碳原子的数量优选为3～20个，进一步优选为3～12个。作为杂环基，优选5元环或6元环或者这些的稠环的基团。杂环基包括芳香族杂环基(Heteroaryl group)及脂肪族杂环基。例如，可以举出噻吩基、噻唑基、咪唑基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、呋喃基、硒吩基(C₄H₃Se)、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、2-己基呋喃基、吡喃基、四氢吡喃基等。)、

硅基(优选为碳原子数3～40，更优选为3～30，尤其优选为3～24，例如可以举出三甲基硅基、三苯基硅基、二甲基苯基硅基等。)、烷氧基(优选为碳原子数1～30，更优选为1～12，尤其优选为1～8，例如包括甲氧基、乙氧基、丁氧基等)、氨基(优选为碳原子数0～20，更优选为0～10，尤其优选为0～6，例如可以举出氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基、苯胺基等。)、芳氧基(优选为碳原子数6～20，更优选为6～16，尤其优选为6～12，例如可以举出苯氧基、2-萘氧基等。)、酰基(优选为碳原子数1～20，更优选为1～16，尤其优选为1～12，例如可以举出乙酰基、己酰基、苯甲酰基、甲酰基、季戊酰基等。)、烷氧基羰基(优选为碳原子数2～20，更优选为2～16，尤其优选为2～12，例如可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基等。)、芳氧基羰基(优选为碳原子数7～20，更优选为7～16，尤其优选为7～10，例如可以举出苯氧基羰基等。)、酰氧基(优选为碳原子数2～20，更优选为2～16，尤其优选为2～10，例如可以举出乙酰氧基、苯甲酰氧基或(甲基)丙烯酰氧基等。)、酰氨基(优选为碳原子数2～20，更优选为2～16，尤其优选为2～10，例如可以举出乙酰氨基、苯甲酰氨基等。)、氨基羰基氨基(优选为碳原子数2～20，更优选为2～16，尤其优选为2～12，包括脲基等。)、烷氧基或芳氧基羰基氨基(优选为碳原子数2(7)～20，更优选为2(7)～16，尤其优选为2(7)～12。括号内的数字表示芳氧基羰基氨基时的碳原子数。例如，可以举出甲氧基羰基氨基或苯氧基羰基氨基等。)、烷基或芳基磺酰氨基、烷硫基(优选为碳原子数1～20，更优选为1～16，尤其优选为1～12，例如可以举出甲硫基、乙硫基、辛硫基等。)、芳硫基(优选为碳原子数6～20，更优选为6～16，尤其优选为6～12，例如可以举出苯硫基等。)、烷基或芳基亚磺酰基、烷基或芳基磺酰基、硅氧基、杂环氧基(在上述杂环基上键合有-O-基的基团)、胺甲酰基、胺甲酰氧基、杂环硫基(在上述杂环基上键合有-S-基的基团)、胺磺酰基、芳基或杂环偶氮基(杂环偶氮基是在上述杂环基上键合有偶氮基的基团)、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、肼基、亚氨基、氰基、羟基、硝基、巯基、磺酸基、羧基、羟肟酸基、亚磺酸基、硼酸基(-B(OH)₂)、膦酸基(-OPO(OH)₂)、膦酰基(-PO(OH)₂)、硫酸基(-OSO₃H)。

其中，关于作为R^N而能够采用的选自上述取代基组Z中的基团，优选烷基、芳基、烯基、炔基、杂环基或硅基，更优选烷基(优选为碳原子数1～24)、芳基(优选为碳原子数6～20)或杂芳基(包含至少1个以上的上述杂原子作为环构成原子。优选为5元环或6元环或者这些的稠环的基团。优选为环构成碳原子数为3～20。)，进一步优选烷基(尤其优选为碳原子数4～24)。

上述选自取代基组Z中的基团可以进一步具有取代基。作为这种取代基，可以举出选自取代基组Z中的基团。

在进一步具有取代基的基团(也称为组合而成的基团)中，可以进一步具有的取代基数量并不受特别限定，例如优选1～6个，更优选1～3个。

作为组合而成的基团并不受特别限定，例如可以举出将作为上述选自取代基组Z中的基团而优选的上述各基团用选自取代基组Z中的其他基团取代而成的基团。具体而言，可以举出卤素原子、烷基、芳基、杂环基(杂芳基)、烷氧基(包括羟基烷氧基、卤化烷氧基、杂芳基烷氧基)、具有选自包括氨基、酰氧基、羟基、硫酸基及膦酰基的组中的基团作为取代基的烷基、卤化芳基或(氟化)烷基芳基或者具有硅基作为取代基的炔基等。进而，还可以举出从包含式(1)所表示的结构的重复单元中去除1个氢原子而成的基团。

更具体而言，可以举出在上述取代基组Z中所例示的基团或者在下述例示化合物或实施例中所使用的化合物中的基团。

作为组合而成的基团，在上述之中，优选具有烷氧基作为取代基的烷基或具有芳基作为取代基的烷基，尤其优选具有烷氧基作为取代基的烷基。

关于作为R^N而能够采用的取代基，更优选(未经取代的)烷基或具有烷氧基作为取代基的烷基。

当A¹¹及A¹²分别具有R^N时，2个R^N可以相互相同也可以不同。

式(1)中，B¹¹～B¹⁸分别表示-N＝或-C(R^M)＝。在此，R^M表示氢原子或取代基，优选氢原子。R^M除了氢原子或取代基以外，还能够采用用于编入到本发明的聚合物中的单键或连接基团。关于其详细内容，将在后述。

关于作为R^M而能够采用的取代基并不受特别限定，例如可以举出选自上述取代基组Z中的基团。选自取代基组Z中的基团可以进一步具有取代基。作为这种取代基，可以举出选自取代基组Z中的基团。作为进一步具有取代基的基团，可以举出作为R^N而能够采用的上述组合而成的基团，具体而言，可以举出在上述中举出的基团、以及由式(1)中的环构成碳原子中的至少一者经氮原子取代的苝双酰亚胺骨架构成的基团、具有键合于该苝双酰亚胺骨架的碳原子的次甲基的基团。

其中，关于作为R^M而能够采用的取代基，优选烷基、烯基、烷氧基羰基、芳基、烷氧基、杂环基(尤其是杂芳基)、氨基、卤素原子、氰基、羧基、硝基或巯基，更优选烷基、烯基、芳基、烷氧基、杂环基(尤其是杂芳基)、卤素原子或氰基，尤其优选烷基、芳基、杂环基(尤其是杂芳基)、卤素原子或氰基。

作为R^M而能够采用的取代基可以形成环。作为该取代基形成环的方式，包括取代基彼此相互键合而形成环的方式和通过多个取代基共用1个原子而形成环的方式。

作为取代基彼此相互键合而形成环的方式，例如可以举出2个乙烯基相互键合而与R^M所键合的碳原子一同形成苯环的方式。并且，作为通过多个取代基共用1个原子而形成环的方式，例如可以举出2个取代基成为一体而成为硫醚基(-S-基)的方式。

B¹¹～B¹⁸中的至少一者为-N＝，优选为1～4个为-N＝，更优选为1个或2个为-N＝，尤其优选为2个为-N＝。

能够采用-N＝的B并不受特别限定，B¹¹～B¹⁸中的任一个可以为-N＝。例如，优选B¹²、B¹³、B¹⁶及B¹⁷中的至少一者为-N＝，更优选B¹²及B¹⁶中的一者或两者为-N＝。

作为B¹¹～B¹⁸而能够采用的-N＝的氮原子可以具有取代基。例如，可以举出N-氧化物基(N→O基)、具有抗衡阴离子的盐等。

在上述重复单元(I)中，作为A¹¹及A¹²而能够采用的-N(R^N)-或-P(R^N)-中的R^N及作为B¹¹～B¹⁸而能够采用的C(R^M)＝中的R^M中的至少一者表示单键或连接基团，其余表示氢原子或取代基。R^N及R^M中的至少一者所能够采用的单键或连接基团通常与形成本发明的聚合物的其他重复单元键合。通过R^N及R^M采用单键或连接基团，式(1)所表示的结构成为所期望的聚合物的重复单元。当R^N及R^M采用单键或连接基团时，优选单键。

多个R^N及R^M(B¹¹～B¹⁸)中采用单键或连接基团的数量只要为至少1个即可，例如优选1～4个，更优选1个或2个，进一步优选2个。

多个R^N及R^M中采用单键或连接基团的R^N及R^M可以为A¹¹、A¹²及B¹¹～B¹⁸中的任一个(上键合的R^N或R^M)。例如，可以举出A¹¹、A¹²、B¹²、B¹³、B¹⁶、B¹⁷等。当R^N及R^M中1个采用单键或连接基团时，优选A¹¹或A¹²。当2个采用单键或连接基团时，优选A¹¹和A¹²或B¹³和B¹⁷。

采用-N＝的B与采用单键或连接基团的B的组合并不受特别限定，但优选上述优选基团彼此的组合，更优选B¹²和B¹⁶采用-N＝且B¹³和B¹⁷采用单键或连接基团的组合。当A¹¹及A¹²中的R^N的至少一方采用单键或连接基团时，B¹¹～B¹⁸中的任一个均能够采用-N＝，B¹¹～B¹⁸采用-N＝的优选的方式如上所述。

作为R^N或R^M而能够采用的连接基团只要为由能够将式(1)所表示的结构编入到聚合物中的连接基团构成的部位，则不受特别限定。作为这种连接基团，例如可以举出从作为R^N或R^M而能够采用之上述取代基中去除1个氢原子而成的2价的基团，优选为亚烷基、-C(＝O)-NH-、-C(＝O)-O-等。

式(1)中，X¹¹～X¹⁴分别表示氧原子或硫原子，优选氧原子。更优选X¹¹～X¹⁴均是氧原子。

在此，A¹¹及A¹²与X¹¹～X¹⁴的组合并不受特别限定，但优选A¹¹及A¹²为-N(R^N)-、X¹¹～X¹⁴全部为氧原子的组合。

包含式(1)所表示的结构的重复单元优选为包含下述式(2)所表示的结构的重复单元。

[化学式10]

式(2)中，A¹¹、A¹²及X¹¹～X¹⁴的含义分别与式(1)的A¹¹、A¹²及X¹¹～X¹⁴相同，优选的也相同。并且，A¹¹、A¹²及X¹¹～X¹⁴的优选组合也如上所述。

R²¹～R²⁶分别表示氢原子或取代基。关于作为R²¹～R²⁶而能够采用的取代基，其含义与上述作为R^M而能够采用的取代基相同，优选的也相同。R²¹～R²⁶可以相互键合或键合于形成异喹啉并喹啉骨架的碳原子而形成环。

式(2)中，作为A¹¹及A¹²而能够采用的-N(R^N)-或-P(R^N)-中的R^N及R²¹～R²⁶中的至少一者表示单键或连接基团。关于R^N及R²¹～R²⁶中的至少一者采用单键或连接基团的情况，与上述R^N及R^M采用单键或连接基团的方式相同。其中，R²²和R²⁵尤其优选采用单键或连接基团。

包含式(1)所表示的结构的重复单元及包含式(2)所表示的结构的重复单元分别优选为包含下述式(3-1)所表示的结构的重复单元或包含下述式(3-2)所表示的结构的重复单元。

[化学式11]

式(3-1)及式(3-2)中，A²¹、A²²及X²¹～X²⁴的含义分别与式(1)的A¹¹、A¹²及X¹¹～X¹⁴相同，优选的也相同。并且，A²¹、A²²及X²¹～X²⁴的优选组合也与A¹¹、A¹²及X¹¹～X¹⁴的优选组合相同。

R²¹～R²⁶分别表示氢原子或取代基。关于作为R²¹～R²⁶而能够采用的取代基，其含义与上述作为R^M而能够采用的取代基相同，优选的也相同。R²¹～R²⁶可以相互键合或键合于形成异喹啉并喹啉骨架的碳原子而形成环。

L分别表示单键或连接基团。作为L而能够采用的连接基团的含义与作为R^N或R^M而能够采用的上述连接基团相同，优选的也相同。

*表示连结部位。

本发明中，重复单元(I)包含式(1)所表示的结构，是除了重复单元仅由式(1)所表示的结构构成的方式以外，还包含具有式(1)所表示的结构作为重复单元的部分结构的方式。

重复单元(I)编入(导入)到聚合物中的方式并不受特别限定。即，可以举出式(1)所表示的结构键合于形成本发明的聚合物的其他重复单元而编入到聚合物链中(形成聚合物链)的方式、在形成本发明的聚合物链的重复单元中，式(1)所表示的结构编入到侧链(接枝链或侧基链(Pendant chain)等)中的方式、式(1)所表示的结构编入到本发明的聚合物链的桥接部位(交联部位)中的方式或将这些组合的方式等。本发明中，优选编入到上述聚合物链中的方式。

在上述式(1)所表示的结构编入到侧链中的方式及编入到交联部位中的方式中，编入式(1)所表示的结构的聚合物链(相对于侧链及交联部位，称为主链。)并不受特别限定，可考虑与其他重复单元的聚合性、式(1)所表示的结构的易编入性等适当决定。例如，可以举出(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酰胺聚合物、胺基甲酸酯聚合物、聚酯聚合物或将这些组合而成的聚合物等。

在以下及实施例中示出重复单元(I)的具体例，但本发明并不限定于这些。

下述具体例中示出了A¹¹及A¹²均为-N(R^N)-或-P(R^N)-的重复单元，但下述具体例中也可以举出将A¹¹及A¹²中的一方或两者取代为-O-的化合物。在此，作为-P(R^N)-中的R^N，可以举出与下述具体例中的R^N1或R^N2相同的基团。

下述具体例中，*表示键合位置。R^N1及R^N2栏中的波线表示从具体例的苝双酰亚胺化合物中去除了R^N1或R^N2基的化合物部分，R²¹、R²⁵～R²⁸栏中的波线表示从具体例的苝双酰亚胺化合物中去除了对应的R的化合物部分。并且，TIPS表示三异丙基硅基。

[化学式12]

[化学式13]

[化学式14]

[化学式15]

[化学式16]

[化学式17]

[化学式18]

[化学式19]

[化学式20]

[化学式21]

[化学式22]

[化学式23]

[化学式24]

-包含脂肪族7元环结构的重复单元-

本发明的聚合物具有包含上述式(1)所表示的结构的重复单元(I)，但不会包含具有脂肪族7元环结构的重复单元。换言之，本发明的聚合物由不包含脂肪族7元环结构的重复单元构成。若本发明的聚合物不包含具有脂肪族7元环结构的重复单元，则能够实现高载子移动率。其原因的详细内容尚未明确，但认为如下。即，认为这是由于，脂肪族7元环的平面性差，因此具有该脂肪族7元环结构的重复单元的平面性也会受损。其结果，该重复单元中的π平面彼此的轨道的重叠受阻，进而，对于聚合物中的其他重复单元，π平面彼此的轨道的重叠也会受阻。

本发明中，聚合物不会包含具有脂肪族7元环结构的重复单元是指在本发明的聚合物链(主链)中不具有编入脂肪族7元环结构的重复单元。因此，在本发明的聚合物中，聚合物链的端部或接枝链等中可以编入有脂肪族7元环结构。优选为本发明的聚合物在聚合物中未编入有脂肪族7元环结构。

本发明中，聚合物可以编入有芳香族7元环结构。例如，可以编入有如环庚三烯酮(Tropone)那样的芳香族7元环结构或包含如薁那样的芳香族7元环(环庚三烯阳离子)作为稠环的环结构。

本发明中，脂肪族7元环结构是指不显示出芳香族性的7元环结构(例如，环庚烷、环庚三烯)，芳香族7元环结构是指显示出芳香族性的7元环结构(例如环庚三烯阳离子)。在此，芳香族性是指满足休克尔法则。

作为具有脂肪族7元环结构的重复单元，除了仅由脂肪族7元环构成的重复单元以外，还包含由脂肪族7元的环与其他环的稠环构成的重复单元。作为这种重复单元，可以举出专利文献1中所记载的式(A1)所表示的2价的基团。

-重复单元(II)-

本发明的聚合物除了上述所包含的重复单元(I)以外，优选还具有由5元或6元的单环构成的基团、由至少2个上述单环稠合而成的稠环构成的基团、亚乙烯基、亚乙炔基或者将这些基团组合而成的基团作为重复单元(II)。在此，由环构成的基团是指从环中去除2个氢原子而得到的2价的基团。

作为形成由5元或6元的单环构成的基团的5元的单环并不受特别限定，可以举出与重复单元(I)能够共轭的环。具体而言，可以举出5元的烃环(例如，环戊二烯环)、6元的芳香族烃环(即苯环)、5元的杂环(优选为芳香族杂环)或6元的杂环(优选为芳香族杂环)。作为5元的杂环，例如可以举出吡咯环、咪唑环、吡唑环、噁唑环、噻唑环、三唑环、呋喃环、噻吩环、硒吩环、硅杂环戊二烯环、噻二唑环，作为6元的杂环，例如可以举出吡啶环、嘧啶环、哌嗪环、三嗪环等。

上述单环可以具有取代基。作为取代基，可以举出选自上述取代基组Z中的基团以及氧代基(＝O)，优选作为后述的R或Z而能够采用的取代基。

作为上述单环中的至少2个缩合而成的缩环，只要为将上述单环适当组合而得到的缩环，则不受特别限定，可以举出与重复单元(I)能够共轭的环。该缩环中包含将2个上述单环的环构成原子通过碳-碳双键键合而成的基团。缩合的单环的数量只要为2个以上，则不受特别限定，例如优选2～8个，更优选2～6，进一步优选2个或3个。

缩合的单环的种类也不受特别限定，可以为相同种类的单环，也可以为不同种类的单环。作为缩环，可以举出仅将5元的单环稠合而成的稠环、仅将6元的单环稠合而成的稠环、仅将显示出芳香族性的7元的单环(称为7元的芳香族单环。)缩合而成的缩环、将5元的单环和6元的单环稠合而成的稠环或将选自5元的单环及6元的单环中的2个以上的单环和7元的芳香族单环稠合而成的稠环。

作为缩合的单环的种类，优选包含5元的杂环，更优选包含噻吩环。

作为这种缩环，例如优选为苯并咪唑环、苯并噁唑环、苯并噻唑环、吲唑环、喹啉环、喹唑啉环、薁环、下述式(V_D-2)～(V_D-17)及(V_A-1)～(V_A-11)所表示的缩环。

[化学式25]

[化学式26]

上述各式中，*表示与其他重复单元的键合位置。

R及Z表示氢原子或取代基。作为R或Z而能够采用的取代基并不受特别限定，例如可以举出选自上述取代基组Z中的基团，其中优选卤素原子(优选为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、烷基或炔基。作为R及Z而能够采用的烷基优选为碳原子数1～35的烷基，更优选为碳原子数1～26的烷基。该烷基可以在碳链中或碳链的末端包含-O-、-S-、-C(＝O)-及-NR^X1-中的至少一者。R^X1表示氢原子或取代基。碳链中或碳链的末端中能够包含的-O-、-S-及-NR^X1-的数量合计优选1～5的整数，更优选1～3，进一步优选1。作为R^X1而能够采用的取代基并不受特别限制，例如可以举出烷基(优选为碳原子数1～25的烷基)、卤素原子(优选为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)或芳香族烃基(也称为芳基。优选为碳原子数6～20的芳香族烃基)。R^X1优选为氢原子或烷基，更优选为烷基。

R^G表示烷基或芳香族烃基。该烷基与上述作为R或Z而能够采用的烷基的方式相同。芳香族烃基优选为碳原子数6～30。

R^J表示氢原子、烷基、氰基或卤素原子。作为R^J而能够采用的烷基及卤素原子的优选方式分别与作为Z而能够采用的烷基及卤素原子的方式相同。

Y²表示氧原子或硫原子，优选氧原子。

上述由单环构成的基团、上述由缩环构成的基团、将亚乙烯基及亚乙炔基组合而成的基团只要为将至少2个上述各基团组合而成的2价的基团，则不受特别限定。组合的基团的数量只要为2个以上，则不受特别限定，例如优选2～8个，进一步优选2～6个，更优选2个或3个。

组合的基团的种类也不受特别限定，可以为相同种类的基团，也可以为不同种类的基团。作为组合而成的基团，例如可以举出下述具体例及实施例的聚合物1～12中的组合，优选由5元的单环构成的基团-由缩环构成的基团或亚乙烯基-由5元的单环构成的基团，更优选为作为5元的单环，噻吩环(例如上述式(V_D-1)所表示的基团)。

-其他重复单元(III)-

本发明的聚合物可以具有上述重复单元(I)及(II)以外的重复单元(III)。作为重复单元(III)，能够考虑与上述重复单元(I)及(II)的反应性等而无特别限定地使用通常使用的重复单元。

本发明的聚合物中的上述重复单元(I)的含量优选10～90质量％，更优选20～80质量％，进一步优选30～80质量％。并且，聚合物中的上述重复单元(II)的含量合计优选10～90质量％，更优选20～80质量％，进一步优选30～80质量％。聚合物中的上述重复单元(III)的含量可以在不损害本发明的效果的范围内适当决定。

本发明的聚合物的重均分子量优选2000～1000000，更优选3000～200000。

本发明中，重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC(Gel PermeationChromatography)法)进行测定，用标准聚苯乙烯换算而求出。具体而言，例如GPC使用HLC-8121GPC(TOSOH CORPORATIO制造)，作为管住，使用2根TSKgel GMH_HR-H(20)HT(TOSOHCORPORATIO制造，7.8mmID×30cm)，作为洗脱液，使用1,2,4-三氯苯。并且，作为条件，将试样浓度设为0.02质量％，将流速设为1.0mL/min，将样品注入量设为300μL，将测定温度设为160℃，使用IR(红外线(infrared))检测器来进行。并且，校准曲线使用TOSOH CORPORATIO制造的“标准试样TSK standard，polystyrene”：“F-128”、“F-80”、“F-40”、“F-20”、“F-10”、“F-4”、“F-2”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“A-500”这12个样品来制作。

本发明的聚合物的末端结构并没有特别限制，根据其他重复单元的有无、合成时所使用的基质的种类或合成时的淬灭剂(反应停止剂)的种类而不同，不能一概地决定。作为末端的结构，例如可以举出氢原子、羟基、卤素原子、乙烯性不饱和基、烷基、芳香族杂环基(优选噻吩环。)或芳香族烃基(优选苯环。)。

本发明的聚合物的合成方法并不受特别限定，能够参考通常的方法来合成。例如，能够通过合成能够导入重复单元(I)及(II)的各前体化合物，并使各个前体进行铃木偶合反应或Stille偶合反应等交叉偶合反应来合成。在合成本发明的聚合物时，例如能够参考日本特表2010-527327号、日本特表2007-516315号、日本特表2014-515043号、日本特表2014-507488号、日本特表2011-501451号、日本特开2010-018790号、国际公开第2012/174561号、日本特表2011-514399号及日本特表2011-514913号等各公报。

在以下及实施例中示出本发明的聚合物的具体例，但本发明并不限定于这些方式。下述具体例中，将重复单元(I)及(II)统合表示为1组重复单元。另外，关于顺式体与反式体的混合物，为了方便记载，使用反式体的结构来记载。

下述具体例中，n、m及l表示重复单元数。例如、n、l及m分别优选2～1000，更优选3～200。

[化学式27]

[化学式28]

[化学式29]

[化学式30]

有机半导体层中的本发明的聚合物的含量优选为10质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为80质量％以上。在有机半导体层中，本发明的聚合物的含量能够设为100质量％。当有机半导体层含有后述的粘合剂等时，其含量例如优选为90质量％以下，进一步优选为80质量％以下。

有机半导体层除了本发明的聚合物(有机半导体)以外，还可以含有粘合剂聚合物(也简称为粘合剂)或添加剂。作为添加剂，能够无特别限制地使用在有机半导体层中通常使用的添加剂。

(粘合剂)

作为粘合剂，能够无特别限制地使用在有机半导体层中通常使用的粘合剂。

作为这种粘合剂并不受特别限定，例如可以举出聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚胺酯、聚硅氧烷、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素、聚乙烯或聚丙烯等绝缘性聚合物或者这些的共聚物。除了这些以外，例如还可以举出乙烯-丙烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、经氢化的腈橡胶、氟橡胶、全氟弹性体、四氟乙烯丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚氯丁二烯、聚氯丁橡胶(polyneoprene)、丁基橡胶、甲基苯基硅酮树脂、甲基苯基乙烯基硅酮树脂、甲基乙烯基硅酮树脂、氟硅酮树脂、丙烯酸橡胶、乙烯丙烯酸橡胶、氯砜化聚乙烯、氯聚乙烯、环氧氯丙烷共聚物、聚异戊二烯-天然橡胶共聚物、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、聚酯胺基甲酸酯共聚物、聚醚胺基甲酸酯共聚物、聚醚酯热塑性弹性体或聚丁二烯橡胶等橡胶或者热塑性弹性体聚合物。另外，例如可以举出聚乙烯咔唑或聚硅烷等光传导性聚合物、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺或聚对亚苯基亚乙烯等导电性聚合物、或者Chemistry ofMaterials，2014，26，647.等中所记载的半导体聚合物等。

若考虑电荷移动率，则粘合剂优选具有不包含极性基的结构。在此，极性基是指具有碳原子及氢原子以外的杂原子的官能团。作为具有不包含极性基的结构的粘合剂，在上述之中，优选聚苯乙烯或聚(α-甲基苯乙烯)。并且，也优选半导体聚合物。

粘合剂的玻璃化转变温度并不受特别限定，可以根据用途等适当设定。例如，当对有机半导体层赋予牢固的机械强度时，优选提高玻璃化转变温度。另一方面，当对有机半导体层赋予可挠性时，优选降低玻璃化转变温度。

用作粘合剂的聚合物的重均分子量并不受特别限定，但优选1,000～1,000万，更优选3,000～500万，进一步优选5,000～300万。

粘合剂聚合物可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。

有机半导体层中的粘合剂的含量不受特别限定，能够适当设定。例如，优选90质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为50质量％以下。有机半导体层中的粘合剂的含量能够设为0质量％以上，例如优选为10质量％以上，更优选为15质量％以上，进一步优选为20质量％以上。

(添加剂)

有机半导体层除了本发明的聚合物以外，还可以含有添加剂。

作为添加剂，能够无特别限制地使用在有机半导体元件的有机半导体层中通常使用的添加剂。例如，可以举出表面活性剂、抗氧化剂、结晶化控制剂或结晶取向控制剂等。作为表面活性剂及抗氧化剂，例如可以举出日本特开2015-195362号公报的段落号0136及0137中记载的表面活性剂及抗氧化剂，该段落的记载直接被优选地并入到本说明书中。

可以含有1种添加剂，也可以含有2种以上。

有机半导体层中的添加剂的含有率优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为1质量％以下。

有机半导体层的膜厚能够根据所适用的有机半导体元件适当调整，例如优选设为10～500nm，更优选20～200nm。

(有机半导体层的形成方法)

就有机半导体层而言，例如制备含有本发明的聚合物和溶剂的有机半导体组合物(以下，也称为“本发明的有机半导体组合物”。)，将该组合物涂布或印刷于基板上而形成涂布膜，并对该涂布膜进行干燥，由此能够形成机半导体层。

本发明中，将有机半导体组合物涂布于基板上的情况，不仅包含将有机半导体组合物直接适用于基板的方式，还包含经由设置于基板上的另一层在基板的上方适用有机半导体组合物的方式。涂布有机半导体组合物的另一层(与有机半导体层接触的、成为有机半导体层的基座的层)根据有机薄膜晶体管元件的结构而被必然地规定。例如，在底部栅极型的情况下是栅极绝缘膜，在顶部栅极型(顶部栅极-底部接触型及顶部栅极-顶部接触型)的情况下是源极电极或漏极电极。

作为本发明的有机半导体组合物的涂布方法，能够使用通常的方法，例如可以举出棒涂法、旋涂法、刀式涂布法、刮刀法、喷墨印刷法、柔版印刷法、凹版印刷法或丝网印刷法。另外，作为有机半导体组合物的涂布方法，也能够优选地适用日本特开2013-207085号公报中所记载的有机半导体膜的形成方法(所谓的缝隙浇铸(Gap cast)法)、国际公开第2014/175351号中所记载的有机半导体薄膜的制造方法(所谓的边缘浇铸法或连续边缘浇铸法)等。

干燥(干燥处理)能够根据有机半导体组合物中所包含的各成分的种类选定适当的条件。可以为自然干燥，但从提高生产性的观点而言，优选加热处理。加热处理条件不能一概决定，例如作为加热温度，优选30～250℃，更优选40～200℃，进一步优选50～150℃，作为加热时间，优选10～300分钟，更优选20～180分钟。

本发明的有机半导体组合物可以含有单独1种本发明的聚合物，或者也可以含有2种以上，本发明的聚合物通常溶解于溶剂中。在有机半导体组合物中，本发明的聚合物的含量并不受特别限定，若设为除上述溶剂以外的固体成分中的含量，则优选设在与上述有机半导体膜中的含量相同的范围。

本发明的有机半导体组合物所含有的溶剂只要为溶解或分散上述聚合物的溶剂，则不受特别限定，可以举出无机溶剂或有机溶剂。其中，优选有机溶剂。溶剂可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。

作为有机溶剂并不受特别限定，可以举出己烷、辛烷或癸烷等烃溶剂、甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、十氢萘、1-甲基萘、1-乙基萘、1,6-二甲基萘、四氢萘或苯甲醚等芳香族烃溶剂、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、苯乙酮、苯丙酮或苯丁酮等酮溶剂、二氯甲烷、氯彷、四氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯、氯甲苯或1-氟萘等卤化烃溶剂、吡啶、甲吡啶(Picoline)、喹啉、噻吩、3-丁基噻吩或噻吩并[2,3-b]噻吩等杂环溶剂、2-氯噻吩、3-氯噻吩、2,5-二氯噻吩、3,4-二氯噻吩、2-溴噻吩、3-溴噻吩、2,3-二溴噻吩、2,4-二溴噻吩、2,5-二溴噻吩、3,4-二溴噻吩或3,4-二氯-1,2,5-噻二唑等卤化杂环溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊烷酯、乙酸-2-乙基己酯、γ-丁内酯或乙酸苯酯等酯溶剂、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环己醇、甲赛璐苏、乙赛璐苏或乙二醇等醇溶剂、二丁醚、四氢呋喃、二烷、二甲氧基乙烷、苯甲醚、乙氧基苯、丙氧基苯、异丙氧基苯、丁氧基苯、2-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、4-乙基苯甲醚、二甲基苯甲醚(2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-、3,5-、3,6-中的任一个)或1,4-苯并二烷等醚溶剂、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺等酰胺溶剂、1-甲基-2-吡咯烷酮或1-甲基-2-咪唑烷酮等酰亚胺溶剂、二甲基亚砜等亚砜溶剂、磷酸三甲酯等磷酸酯溶剂、乙腈或苄腈等腈溶剂、硝基甲烷或硝基苯等硝基溶剂等。

有机半导体组合物中的溶剂的含有率优选为90～99.99质量％，更优选为95～99.99质量％，进一步优选为96～99.95质量％。

有机半导体组合物能够含有上述粘合剂和/或添加剂。有机半导体组合物中的粘合剂和添加剂的含量只要根据所形成的有机半导体层的方式适当调整即可，例如优选设在与上述有机半导体膜中的粘合剂的含量相同的范围。

作为本发明的有机半导体组合物的制备方法并不受特别限制，能够采用通常的制备方法。例如，能够通过在溶剂中添加规定量的各成分并适当进行搅拌处理而制备本发明的有机半导体组合物。

根据需要，也能够在适当搅拌处理各成分的过程中或之后进行加热。加热温度并不受特别限定，例如可决定在150～40℃的范围。当使用溶剂时，决定为上述范围内的小于溶剂的沸点的温度。

以上，关于含有本发明的聚合物的有机半导体膜(称为本发明的有机半导体膜。)，对用作有机薄膜晶体管元件的有机半导体层的例子进行了说明，但本发明的有机半导体膜的用途并不限定于上述，能够举出上述各有机半导体元件所具备的有机半导体层。其中，本发明的有机半导体膜优选地用作有机薄膜晶体管元件的有机半导体层。

(密封层)

如上所述，上述有机半导体层含有本发明中所使用的有机半导体，在大气下也稳定驱动。因此，针对大气(氧气)或水分，有机薄膜晶体管元件整体也可以不进行密封(遮断)(也可以不设置密封层。)。另外，以经长期间稳定驱动为目的，能够用金属性密封罐或密封剂对有机薄膜晶体管元件整体进行密封。

密封层中能够使用在有机TFT元件中通常使用的密封剂(密封层形成用组合物)。作为密封剂，例如可以举出玻璃或氮化硅等无机材料、聚对二甲苯(Parylene)等高分子材料或者低分子材料等。

密封层能够通过使用上述密封剂并利用涂布干燥等通常的方法来形成。

密封层的膜厚并不受特别限定，但优选为0.2～10μm。

-底部栅极-顶部接触型有机薄膜晶体管元件-

图2是表示作为本发明的半导体元件的一例的底部栅极-顶部接触型有机薄膜晶体管元件200的截面示意图。

如图2所示，有机薄膜晶体管元件200具有基板10、栅极电极20、栅极绝缘膜30、有机半导体膜50、源极电极40及漏极电极42以及密封层60。

有机薄膜晶体管元件200除了层构成(层叠方式)不同以外，与有机薄膜晶体管元件100相同。因此，关于基板、栅极电极、栅极绝缘膜、源极电极、漏极电极、有机半导体层及密封层，与上述底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件中的相同，因此省略其说明。

[有机半导体元件的用途]

本发明的有机半导体元件的用途并不受特别限定，例如能够使用于电子纸、显示器设备、传感器、电子标签等。

实施例

根据实施例，对本发明进行进一步详细的说明，但本发明并不限定于下述实施例。

[合成例]

以下示出各例中所使用的聚合物1～13。聚合物1～9及13的n表示重复单元的数量，聚合物11及12的重复单元中所标注的数值表示重复单元的质量比。

[化学式31]

[化学式32]

[化学式33]

＜合成例1：聚合物1的合成＞

以如下方式合成了聚合物1。

(化合物1-2：二甲基-2,2’-(9,10-二氧代-9,10-二氢蒽-1,5-二基)双(2-氰基乙酸酯)的合成)

[化学式34]

上述方案中，Me表示甲基，tBu表示叔丁基，DMSO表示二甲基亚砜。

在室温(20℃)下，向1,5-二硝基蒽醌1-1(50g，168mmol)的二甲基亚砜(600mL)溶液中加入氰基乙酸甲酯(133g，1.34mol)，另外，一边注意发热一边缓慢地加入了叔丁醇钾(150.6g，1.34mol)。将混合溶液加热至50℃，并搅拌了3小时。将反应溶液冷却至室温之后，注入到冰水2L中，停止了反应。滤出析出物，通过硅胶柱层析进行纯化，由此以淡橙色固体形式得到了化合物1-2(26.0g，64.6mmol，产率38％)。

(化合物1-3：二甲基-2,8-二羟基苯并[de]异喹啉并[1,8-gh]喹啉-3,9-二羧酸酯的合成)

[化学式35]

上述方案中，Me表示甲基。

向浓硫酸230mL中加入化合物1-2(23.0g，57.2mmol)，并搅拌了30分钟。将所得到的浓硫酸溶液注入到水1900mL中，加热至50℃，并搅拌了20分钟。向所得到的溶液中滴加50w/v％的氢氧化钠水溶液710mL，进一步在80℃下加热搅拌了10分钟。将反应溶液冷却至室温之后，在浓盐酸中进行了中和。滤出析出物，并用水和丙酮洗浄，以茶色粉末形式得到了化合物1-3(20.0g，49.7mmol，产率87％)。

(化合物1-4：二甲基-2,8-双(((三氟甲基)磺酰基)氧基)苯并[de]异喹啉并[1,8-gh]喹啉-3,9-二羧酸酯的合成)

[化学式36]

上述方案中，Me表示甲基，Et表示乙基，DMAP表示4-二甲基氨基吡啶，Tf表示三氟甲烷磺酰基。

向反应容器中加入化合物1-3(17.0g，42.3mmol)、4-二甲基氨基吡啶(516mg，4.23mmol)、三乙胺(12.8mL，93.1mmol)及二氯甲烷227mL，并在氩环境下冷却至-20℃。向其中添加N-苯基双(三氟甲烷磺酰亚胺)(31.7g，88.8mmol)，使混合液恢复至室温之后，搅拌了2小时。通过减压干燥而将反应溶液浓缩，使其从乙酸乙酯中再结晶，以黄色固体形式得到了化合物1-4(20.0g，30.0mmol，产率71％)。

(化合物1-5：二甲基苯并[de]异喹啉并[1,8-gh]喹啉-3,9-二羧酸酯的合成)

[化学式37]

上述方案中，Me表示甲基，Et表示乙基，Ph表示苯基，Tf表示三氟甲烷磺酰基，DMF表示二甲基甲酰胺。

向反应容器中加入化合物1-4(20.0g，30.0mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(3.47g，3.00mmol)、三乙胺(25.1mL，180mmol)、甲酸(6.79mL，180mmol)及二甲基甲酰胺250mL，在氩环境下加热至80℃，并搅拌了2小时。将反应溶液冷却至室温之后，注入到水1L中，停止了反应。滤出析出物，并用水、丙酮洗浄，以茶色固体形式得到了化合物1-5(9.17g，24.8mmol，产率83％)。

(化合物1-6：二甲基-4,10-二溴苯并[de]异喹啉并[1,8-gh]喹啉-3,9-二羧酸酯的合成)

[化学式38]

上述方案中，Me表示甲基，NBS表示N-溴琥珀酰亚胺。

向反应容器中加入化合物1-5(4.00g，10.8mmol)的浓硫酸50mL溶液和N-溴琥珀酰亚胺(14.4g，81.0mmol)，加热至50℃，并搅拌了2.5小时。然后，将反应溶液注入到冰水500mL中，停止了反应。滴加50w/v％的氢氧化钠水溶液而进行中和之后，滤出析出物，并用水、丙酮洗浄，以茶色固体形式得到了化合物1-6(2.70g，5.11mmol，产率47％)。

(化合物1-7：3,9-二甲基-4,10-双(2,4,6-三氯苯基)苯并[de]异喹啉并[1,8-gh]喹啉-3,4,9,10-四羧酸酯的合成)

[化学式39]

上述方案中，Me表示甲基，Et表示乙基，Ac表示乙酰基，Xantphos表示4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基呫吨(xanthene)。

将化合物1-6(1.40g，2.65mmol)、甲酸2,4,6-三氯苯酯(2.53g，10.6mmol)、乙酸钯(II)(59.5mg，0.265mmol)、4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基呫吨(307mg，0.530mmol)及甲苯13.7mL放入Schlenk管中，并进行了脱气、氩气置换。在氩环境下，向所得到的溶液中加入三乙胺(1.47mL，10.6mmol)，加热至100℃，并搅拌了12小时。并且，将反应溶液冷却至室温之后，加入到水中。用乙酸乙酯提取有机层，用食盐水洗浄，并在减压下进行了浓缩。通过硅胶柱层析纯化浓缩残渣，由此以淡黄色固体形式得到了化合物1-7(410mg，0.502mmol，产率22％)。

(化合物1-8的合成)

[化学式40]

上述方案中，Me表示甲基。

向反应容器中加入化合物1-7(410mg，0.502mmol)、对甲苯磺酸一水合物(477mg，2.51mmol)及邻二氯苯40mL，在氩环境下加热至120℃，并搅拌了12小时。然后，将反应溶液减压干燥而蒸馏了溶剂。将固体成分分散于己烷之后滤出，并用己烷洗浄，得到了化合物1-8(194mg，0.263mmol，产率52％)。

(化合物1-9的合成)

[化学式41]

上述方案中，EtOAc表示乙酸乙酯。

将所得到的化合物1-8(194mg，0.263mmol)分散于乙酸乙酯之后滤出，并用乙酸乙酯洗浄，得到了化合物1-9(95mg，0.240mmol，产率91％)。

(化合物1-10的合成)

[化学式42]

向反应容器中加入化合物1-9(4.93g，12.5mmol)、上述方案所示的胺(13.3g，37.5mmol)及丙酸80mL，在氩环境下加热至140℃，并搅拌了6小时。在减压下蒸馏反应溶剂之后，通过硅胶柱层析纯化了所得到的粗产物。另外，用氯彷进行再结晶，由此得到了化合物1-10(9.3g，8.7mmol，产率70％)。

(化合物1-11的合成)

[化学式43]

向反应容器中加入化合物1-10(8.7g，8.2mmol)、氯彷87mL及溴(5.2g，32.8mmol)，加热至60℃，并搅拌了6小时。水冷之后，加入硫代硫酸钠水溶液进行分液，并用硫酸钠对有机相进行了干燥。过滤该有机相之后，在减压下从滤液中蒸馏了溶剂。通过硅胶柱层析纯化所得到的粗纯化物，由此得到了化合物1-11(6.2g，5.1mmol，产率62％)。

(聚合物1的合成)

按照下述方案合成了聚合物1。

[化学式44]

上述方案中，Bu表示丁基，n表示重复单元数(以下相同)。

将0.5g的化合物1-11溶解于NMP(N-甲基吡咯烷酮)5mL中。然后，添加1当量的双三丁基锡化合物1-12、0.03当量的Pd(PPh₃)₄，并在80℃下搅拌了2分钟。恢复至室温之后，滴加水后进行过滤，并用甲醇洗浄所得到的滤物之后，在50℃下减压干燥，由此得到了0.52g的聚合物1。

该聚合物1的重均分子量(Mw，基于上述方法的测定值。以下相同。)为3200(以下，将Mw3200的聚合物1称为“聚合物1-1”。)。

＜合成例2～5：聚合物1-2～1-5的合成＞

除了将与化合物1-11的反应条件变更为反应温度70℃、反应时间30分钟以外，以与上述聚合物1-1的合成相同的方式得到了聚合物1-2。该聚合物1-2的重均分子量(Mw)为12400。

除了将与化合物1-11的反应条件变更为反应温度90℃、反应时间2小时以外，以与上述聚合物1-1的合成相同的方式得到了聚合物1-3。该聚合物1-3的重均分子量(Mw)为48400。

除了将与化合物1-11的反应条件变更为反应温度110℃、反应时间3小时以外，以与上述聚合物1-1的合成相同的方式得到了聚合物1-4。该聚合物1-4的重均分子量(Mw)为95900。

除了将与化合物1-11的反应条件变更为反应温度120℃、反应时间6小时以外，以与上述聚合物1-1的合成相同的方式得到了聚合物1-5。该聚合物1-5的重均分子量(Mw)为146300。

＜合成例6：聚合物2的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用利用Molecules,2012,vol.17,#10,p.1216-1217中所记载的方法合成的下述化合物2-1以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物2。

[化学式45]

＜合成例7：聚合物3的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用利用Journal of Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry,2013,vol.51,#9,p.1933-1941中所记载的方法合成的下述化合物3-1以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物3。

[化学式46]

＜合成例8：聚合物4的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用参考Dyes and Pigments,2017,vol.141,p.262-268中所记载的方法合成的下述化合物4-1以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物4。

[化学式47]

＜合成例9：聚合物5的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用利用美国专利申请公开第2011/306541号说明书中所记载的方法合成的下述化合物5-1以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物5。

[化学式48]

＜合成例10：聚合物6的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用下述化合物6-2以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物6。该化合物6-2是使用利用国际公开第2016/148169号中所记载的方法合成的下述化合物6-1并按照下述方案进行了合成。下述方案中，Bu表示丁基，Ph表示苯基。

[化学式49]

＜合成例11：聚合物7的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用下述化合物7-2以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物7。该化合物7-2是使用利用Journal of Materials Chemistry C,2017,vol.5,#8,p.1903-1909中所记载的方法合成的下述化合物7-1并按照下述方案进行了合成。下述方案中，Bu表示丁基，Ph表示苯基。

[化学式50]

＜合成例12：聚合物8的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用下述化合物8-3以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物8。该化合物8-3是使用利用国际公开第2010/024388号中所记载的方法合成的下述化合物8-1并按照下述方案进行了合成。下述方案中，Bu表示丁基，Ph表示苯基。

[化学式51]

＜合成例13：聚合物9的合成＞

除了代替上述化合物1-12而使用下述化合物9-2以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了聚合物9。该化合物9-2是使用下述化合物9-1并按照下述方案进行了合成。下述方案中，Bu表示丁基，Ph表示苯基。

[化学式52]

＜合成例14：聚合物10的合成＞

按照下述方案合成了聚合物10。

下述方案中，Me表示甲基，Et表示乙基，Ph表示苯基。并且，DIBAL-H表示二异丁基氢氧化铝。

[化学式53]

＜合成例15：聚合物11的合成＞

按照下述方案合成了聚合物11。

下述方案中，2-EHMA表示甲基丙烯酸2-乙基己酯。

[化学式54]

＜合成例16：聚合物12的合成＞

按照下述方案合成了化合物12-6。

除了代替上述化合物1-1而使用下述化合物12-6以外，以与聚合物1-3的合成相同的方式得到了上述化合物1-9的6位及12位的碳原子经氮原子进一步取代的苝化合物。除了代替化合物1-9而使用该苝化合物以外，以与上述聚合物11的合成相同的方式得到了聚合物12。

下述化合物12-2是参考Journal of Labelled Compounds andRadiopharmaceuticals,1997,vol.42,#5,p.1737-1744中所记载的方法进行了合成。并且，下述化合物12-5是参考Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 14(2004),3929-3932中所记载的方法进行了合成。

下述方案中，Me表示甲基，Et表示乙基，TMS表示三甲基硅基，Tf表示三氟甲烷磺酰基。

[化学式55]

＜合成例17：聚合物13的合成＞

按照下述方案合成了化合物13-5。

除了代替上述化合物1-5而使用下述化合物13-5以外，以与聚合物1-1的合成相同的方式得到了聚合物13。

下述化合物13-2是参考Journal of Labelled Compounds andRadiopharmaceuticals,1997,vol.42,#5,p.1737-1744中所记载的方法进行了合成。并且，下述化合物13-5是参考Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 14(2004),3929-3932中所记载的方法进行了合成。

下述方案中，Me表示甲基，LDA表示二异丙胺锂，TBS表示叔丁基二甲基硅基，tBu表示叔丁基，DMI表示1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、NBS表示N-溴琥珀酰亚胺，Ph表示苯基，IBX表示2-碘酰苯甲酸。

[化学式56]

＜用于比较的化合物＞

准备了下述所示的比较化合物c1～c4。

比较化合物c1为专利文献1的段落[0076]中所记载的化合物。

比较化合物c2及c3分别为专利文献2的实施例3及实施例4中所记载的化合物。

比较化合物c4为专利文献2的段落[0082]中所记载的化合物(其中，作为R¹，采用了1-甲基己基)。

[化学式57]

＜重均分子量的测定＞

将利用上述方法测定所制造的聚合物1～13以及比较化合物c1～c4的重均分子量的结果示于表1及表2。

[实施例1]

制造具有图1所示的结构的底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件100(但是，不具有密封层60。)，并评价了其特性。

＜有机半导体组合物的制备＞

混合在上述中合成的聚合物1-1和作为溶剂的四氢萘而制备聚合物1-1的0.3质量％溶液，并加热至40℃，将其作为有机半导体组合物1-1。

并且，除了代替聚合物1-1而使用聚合物1-2～1-5、2～13及比较聚合物c1～c4以外，以相同的方式分别制备出有机半导体组合物1-2～1-17及比较组合物c1-1～c1-4。

[基于涂布工序的底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件的制作]

将有机半导体组合物1-1在氮环境下浇铸(滴铸法)于加热至40℃的下述FET(场效应晶体管)特性测定用基板上并干燥5小时，由此形成厚度20nm的有机半导体膜而得到了有机薄膜晶体管元件1-1(以下，也称为“元件1-1”。)。

作为FET特性测定用基板，使用了具备配置为梳子型的铬/金(栅极宽度W＝2000μm、栅极长度L＝100μm、比W/L＝20)作为源极及漏极电极且具备SiO₂(膜厚500nm)作为栅极绝缘层的底部栅极-底部接触结构的硅基板(厚度：0.4mm，相当于具备栅极电极的基板。)。

除了代替有机半导体组合物1-1而各自使用有机半导体组合物1-2～1-17及比较组合物c1-1～c1-4以外，以与上述元件1-1的制作相同的方式分别制作出有机薄膜晶体管元件1-2～1-17(以下，也称为“元件1-2～1-17”。)及比较有机薄膜晶体管元件c1-1～c1-4(以下，也称为“比较元件c1-1～c1-4”。)。将所得到的元件1-2～1-17及比较元件c1-1～c1-4分别作为实施例1-1～1-17及比较例1-1～1-4的有机薄膜晶体管元件。

＜有机薄膜晶体管元件的评价＞

对于所制造的各有机薄膜晶体管元件，使用连接有半自动探测器(VectorSemiconductor Co.,Ltd.制造，AX-2000)的半导体参数分析仪(Agilent公司制造，4156C)，在1个气压的常压大气下(温度：室温)评价了载子移动率。将其结果示于表1。

(载子移动率的评价)

1.制造后的载子移动率μⁱⁿⁱ(初期载子移动率)的测定

向各有机薄膜晶体管元件的源极电极-漏极电极间施加-80V的电压，在+20V～-100V的范围内改变栅极电压而使用表示漏极电流I_d的下述式计算出载子移动率μⁱⁿⁱ(cm²/Vs)。判定了所计算的载子移动率μⁱⁿⁱ包含于下述评价基准中的哪一评价基准。

载子移动率μⁱⁿⁱ越高越优选，本试验中，优选为等级“D”以上，更优选为等级“C”以上，进一步优选为等级“A”以上。

I_d＝(w/2L)μC_i(V_g-V_th)²

式中，L表示栅极长度，w表示栅极宽度，μ表示载子移动率,C_i表示栅极绝缘膜的每单位面积的容量，V_g表示栅极电压，V_th表示阈值电压。

-评价基准-

“AA”：1cm²/Vs以上

“A”：0.8cm²/Vs以上且小于1cm²/Vs

“B”：0.6cm²/Vs以上且小于0.8cm²/Vs

“C”：0.4cm²/Vs以上且小于0.6cm²/Vs

“D”：0.2cm²/Vs以上且小于0.4cm²/Vs

“E”：0.1cm²/Vs以上且小于0.2cm²/Vs

“F”：0.05cm²/Vs以上且小于0.1cm²/Vs

“G”：小于0.05cm²/Vs

2.在大气下放置后的载子移动率μ^af的测定

将所制造的各有机薄膜晶体管元件在常压大气下(温度：室温、湿度：50RH％)放置1周之后，以与上述1.制造后的载子移动率μⁱⁿⁱ的测定相同的方式测定放置后的载子移动率μ^af并进行了评价。

[表1]

由表1的结果可知以下。

有机薄膜晶体管元件c1-1～c1-4的制造后(初期)的半导体特性(载子移动率μⁱⁿⁱ)均不充分。而且，有机薄膜晶体管元件c1-2～c1-4均因在大气下的放置而初期载子移动率μⁱⁿⁱ下降，不显示出充分的耐久性。

相对于此，本发明的有机薄膜晶体管元件1-1～1-17即使为有机半导体膜在大气中的暴露面积大的底部栅极-底部接触型，也均具备含有本发明的聚合物的有机半导体层，显示出高初期载子移动率μⁱⁿⁱ。而且，即使在大气下放置，初期载子移动率μⁱⁿⁱ也不会下降而维持高载子移动率，显示出优异的放置后载子移动率μ^af。如此，本发明的有机薄膜晶体管元件显示出载子移动率高，在大气下能够长时间稳定地驱动。并且，本发明的聚合物1-1～1-5及2～13的用途均不受特别限定，但能够确认到能够优选地用作上述显示出优异的特性的有机薄膜晶体管元件的有机半导体材料。

[实施例2]

制造具有图1所示的结构的底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件100(但是，不具有密封层60。)，并评价了其特性。

＜有机半导体组合物的制备＞

制备在四氢萘中溶解有0.5质量％的聚合物1-1、0.5质量％的聚α-甲基苯乙烯、0.05质量％的作为表面活性剂的BYK323(BYK公司制造)的涂布液，将其作为有机半导体组合物2-1。

并且，除了代替聚合物1-1而使用聚合物1-2～1-5、2～13及比较聚合物c1～c4以外，以相同的方式分别制备出有机半导体组合物2-2～2-17及比较组合物c2-1～c2-4。

[基于柔版印刷的底部栅极-底部接触型有机薄膜晶体管元件的制作]

与元件1-1的制作同样准备底部栅极-底部接触型FET特性测定用基板，通过柔版印刷法在其上印刷上述有机半导体组合物2-1而形成了有机半导体层。如此得到了有机薄膜晶体管元件2-1(以下，也称为“元件2-1”。)。

基于柔版印刷法的有机半导体层的具体的形成方法如下所述。

作为印刷装置，使用柔版适性试验机F1(IGT Testing Systems K.K.制造)，作为柔版树脂版，使用了AFP DSH1.70％(Asahi Kasei Corporation制造)/贝塔(Beta)图像。以版与基板之间的压力60N、输送速度0.4m/秒进行印刷之后，以该状态在60℃下干燥2小时，由此形成了有机半导体层(膜厚：50nm)。

除了代替有机半导体组合物2-1而各自使用有机半导体组合物2-2～2-17及比较组合物c2-1～c2-4以外，以与上述元件2-1的制作相同的方式分别制作出有机薄膜晶体管元件2-2～2-17(以下，也称为“元件2-2～2-17”。)及比较有机薄膜晶体管元件c2-1及c2-4(以下，也称为“比较元件c2-1～c2-4”。)。将所得到的元件2-1～2-17及比较元件c2-1～c2-4分别作为实施例2-1～2-17以及比较例2-1～2-4的有机薄膜晶体管元件。

＜有机薄膜晶体管元件的评价＞

对于所制造的各有机薄膜晶体管元件，以与实施例1相同的方式评价了载子移动率μⁱⁿⁱ及μ^af。将其结果示于表2。

[表2]

由表2的结果可知以下。

有机薄膜晶体管元件c2-1～c2-4的制造后(初期)的半导体特性(载子移动率μⁱⁿⁱ)均不充分。而且，有机薄膜晶体管元件c1-2～c1-4均因在大气下的放置而初期载子移动率μⁱⁿⁱ下降，也不显示出充分的耐久性。

相对于此，本发明的有机薄膜晶体管元件2-1～2-17即使为有机半导体膜在大气中的暴露面积大的底部栅极-底部接触型，也均具备含有本发明的聚合物的有机半导体膜。因此，显示出高初期载子移动率μⁱⁿⁱ。而且，即使在大气下放置，所期望的载子移动率μⁱⁿⁱ也不会下降而维持高载子移动率，放置后载子移动率μ^af也优异。如此，本发明的有机薄膜晶体管元件的载子移动率高，在大气下也能够长时间稳定地驱动。并且，本发明的聚合物1-1～1-5及2～13均能够优选地用作上述显示出优异的特性的有机薄膜晶体管元件的有机半导体材料。

上述实施例1及2中，示出了底部接触型有机薄膜晶体管元件，但本发明中也能够适用于顶部接触型有机薄膜晶体管元件。

将本发明与其实施方式一同进行了说明，但我们认为，只要没有特别指定，则并不是要将我们的发明限定于说明的任何细节中，在不违反所附权利要求范围所示发明的精神和范围下，应进行广泛的解释。

本申请主张基于2018年1月23日在日本进行专利申请的日本特愿2018-008590的优先权，在此其内容作为本说明书的记载的一部分而被并入本说明书中。

符号说明

10-基板，20-栅极电极，30-栅极绝缘膜，40-源极电极，42-漏极电极，50-有机半导体膜，60-密封层，100、200-有机薄膜晶体管元件。