JP6085236B2 - 有機半導体デバイス、これに用いる化合物、組成物及び塗布膜 - Google Patents

Description

本発明は、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換デバイス又は有機熱電変換デバイス等として用いるのに好適な有機半導体デバイスに関する。また、本発明は、有機半導体デバイスの半導体層に用いるのに好適な化合物、この化合物を含む組成物及び塗布膜に関する。

有機半導体ポリマーは、エレクトロニクス分野において無機半導体材料に代わる新たな半導体材料として研究が進められている。有機半導体ポリマーは分子構造のバリエーションが豊富であるため、様々な特性の半導体デバイスの製造を可能とし、また、無機半導体材料に比べて半導体層の大面積化が容易であるという優位性を備えている。今日では、電圧をかけると発光する有機エレクトロルミネッセンス素子、電流量や電圧量を制御する有機薄膜トランジスタ、光エネルギーを電力に変換する有機光電変換デバイス、熱エネルギーを電力に変換する有機熱電変換デバイス等、有機半導体ポリマーの応用範囲は多岐に渡っている。

有機半導体ポリマーは、ドナー性の構造単位とアクセプター性の構造単位とが、必要によりπ電子共役が可能なスペーサー構造を介して連結した繰り返し単位を有する、ドナー−アクセプター型のπ電子共役ポリマーである。ポリマーは成膜のため、有機溶媒に対する溶解性（以下、単に「溶解性」という）が必要であり、このためアルキル基などの可溶性基を有している。現在主流のドナー−アクセプター型有機半導体ポリマーは、下記のようにポリマーの主鎖方向に縮環した構造（主鎖方向縮環）のドナー性構造単位（例えば、ジチエノシロール、シクロペンタジチオフェン、ベンゾジチオフェン）と、ポリマーの側鎖方向に縮環した構造（側鎖方向縮環）のアクセプター性構造単位（例えば、ベンゾチアジアゾール、チエノピロールジオン、チエノ［３，４−ｂ］チオフェン）とを組み合わせた繰り返し単位を有している（例えば、非特許文献１参照）。

また、側鎖方向縮環のみの構造単位で構成されたポリマーとしては、特許文献１に、チエノチアゾール構造単位とチエノピロールジオン構造単位とが連結した繰り返し単位を有するポリマーとその合成方法が記載されている。また、非特許文献２には、イソチアナフテン、チオフェン、ベンゾチアジアゾール及びチオフェンの各構造単位がこの順に連結した繰り返し単位を有するポリマーが記載されている。

国際公開第２０１３／０５６３５５号パンフレット

Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１２，４５，６０７−６３２ Ｊ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． Ｃ，２００９，１１３，２１９２８−２１９３６

有機半導体ポリマーには一般に、有機半導体デバイスの半導体層に用いた際に高いキャリア移動度が要求される。半導体層に用いた際のキャリア移動度が高いほど、例えばポリマーを光電変換デバイスや熱電変換デバイスの半導体層に用いた際には発電効率をより高めることができる。しかし、従来のドナー-アクセプター型の有機半導体ポリマーは、前述のように主鎖方向縮環のドナー性構造単位と、側鎖方向縮環のアクセプター性構造単位からなる。したがって、下記のようにポリマー主鎖部分は分子間で密に重なる（パッキングされる）ことができるが、可溶性基部分は密に重なることができない。それゆえ、従来のドナー-アクセプター型ポリマーは結晶性（パッキング性）が十分とはいえずキャリア移動度には制約があり、結晶性（パッキング性）を高めてキャリア移動度を高めようとすれば溶解性を犠牲にせざるを得ないものであった。つまり、従来のドナー-アクセプター型ポリマーは、キャリア移動度と溶解性とがトレードオフ支配下にある。

本発明者らは、上記のトレードオフから脱却するため、ドナー-アクセプター型ポリマーのポリマー主鎖部分だけでなく、可溶性基部分も含めて、分子間での重なりをより密にして構造規則性を高め（パッキング性を高め）、溶解性を犠牲にせずにキャリア移動度をより向上させることを考えた。

本発明は、有機半導体ポリマーの結晶性（パッキング性）を高め、キャリア移動度と溶解性をより高いレベルで両立し、半導体層に用いれば優れたキャリア移動度を示し、塗布特性も良好な有機半導体化合物及びこの化合物を半導体層に含む有機半導体デバイスを提供することを課題とする。
さらに、本発明は、上記有機半導体化合物を含む組成物及び塗布膜を提供することを課題とする。

本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた。その結果、従来はアクセプター性構造単位としてポリマー中に組み込まれていた特定の側鎖方向縮環構造が、ドナー性構造単位として機能しうることを見い出した。すなわち、特定の側鎖方向縮環構造が、モノマーの状態では最高占有軌道（ＨＯＭＯ）準位が深くドナー性が弱いが、ポリマー中に組み込まれると、ＨＯＭＯ準位が浅くなって主鎖方向縮環構造と同等以上のドナー性を示す知見を得た。
さらに、ドナー性とアクセプター性の双方の構造単位を共に側鎖方向縮環構造とすることにより、可溶性基を含めて極めて構造規則性の高いドナー−アクセプター型のポリマーが得られることを見出した。本ポリマーは、その高い構造規則性のため、下記のように主鎖及び可溶性基が配列することにより結晶性の高い塗膜を形成し、優れたキャリア移動度を示すことを見出した。

本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ねて完成させるに至った。

すなわち、本発明の上記課題は下記の手段により達成された。
〔１〕下記式（４）で表される化合物を半導体層に含む有機半導体デバイス。

式（４）中、Ｄは式（２）又は式（３）で表され、縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するドナー性構造単位を示す。Ａは側鎖方向縮環構造の芳香族環からなり、該縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するアクセプター性構造単位を示す。ｌ及びｎは１〜４の整数を示す。ｐは２〜２０００の整数を示す。
式（２）中、Ｘ^２１及びＸ^２２は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^２２−を示し、Ｙ^２１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝を示す。但し、Ｘ^２１及びＸ^２２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^２１は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝である。Ｌ^２１及びＬ^２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基もしくはアルキニレン基であるか、又は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^２１〜Ｒ^２３は水素原子又は一価の置換基を示す。Ｒ^５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はヘテロアリール基を示す。
式（３）中、Ｘ^３１は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^３１−を示す。Ｙ^３１〜Ｙ^３４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝を示す。Ｙ^３１及びＹ^３４のＬ^３１はＬ^２２と、Ｙ^３１及びＹ^３４のＲ^３２はＲ^２３と同義である。Ｙ^３２及びＹ^３３のＬ^３１はＬ^２１と、Ｙ^３２及びＹ^３３のＲ^３２はＲ^２１と同義である。Ｒ^３１は前記Ｒ^２２と同義である。
式（２）及び（３）中＊は連結部位を示す。

〔２〕下記（ａ１）〜（ｂ１）を満たす、〔１〕に記載の有機半導体デバイス。
（ａ１）上記式（２）において、Ｒ^２１が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｂ１）上記式（３）において、Ｙ^３２及びＹ^３３のうち一方又は両方が上記−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝であって、Ｒ^３２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
〔３〕上記アクセプター性構造単位Ａが、下記式（５）〜（１２）のいずれかで表される、〔１〕または〔２〕に記載の有機半導体デバイス。

式（５）中、Ｘ^５１及びＸ^５２は、硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^５２−を示し、Ｙ^５１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^５２−Ｒ^５３）＝を示す。Ｌ^５１及びＬ^５２は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基もしくはアルキニレン基であるか、又は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^５は上記式（２）のＬ^２１におけるＲ^５と同義である。Ｒ^５１〜Ｒ^５３は水素原子又は一価の置換基を示す。
式（６）中、Ｘ^６１は上記式（５）中のＸ^５１と同義である。Ｚ^６１及びＺ^６２は酸素原子又は硫黄原子を示す。Ｗ^６１は−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６を示す。Ｒ^６２〜Ｒ^６６は水素原子又は一価の置換基を示す。
式（７）中、Ｘ^７１は前記式（５）中のＸ^５１と同義である。Ｙ^７１〜Ｙ^７４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝を示す。Ｙ^７１及びＹ^７４のＬ^７１は前記式（５）中のＬ^５２と同義であり、Ｙ^７２及びＹ^７３のＬ^７１は前記式（５）中のＬ^５１と同義である。Ｒ^７２は水素原子又は一価の置換基を示す。
式（８）中、Ｘ^８１は前記式（５）中のＸ^５２と同義である。Ｙ^８１〜Ｙ^８４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝を示す。Ｙ^８３のＬ^８１は前記式（５）中のＬ^５１と同義であり、Ｙ^８１、Ｙ^８２及びＹ^８４のＬ^８１は前記式（５）中のＬ^５２と同義である。Ｒ^８２は水素原子又は一価の置換基を示す。
式（９）中、Ｗ^９１は−ＮＲ^９１−又は−ＣＲ^９２Ｒ^９３−を示し、Ｒ^９１〜Ｒ^９３は水素原子又は一価の置換基を示す。Ｙ^９１及びＹ^９２は、それぞれ上記式（８）中のＹ^８１及びＹ^８２と同義である。
式（１０）中、Ｙ^１０１及びＹ^１０２は、それぞれ上記式（８）中のＹ^８１及びＹ^８２と同義である。Ｚ^１０１及びＺ^１０２は、それぞれ上記式（６）中のＺ^６１及びＺ^６２と同義である。Ｗ^１０１は上記式（６）中のＷ^６１と同義である。
式（１１）中、Ｘ^１１１及びＸ^１１２は、それぞれ上記式（５）中のＸ^５１及びＸ^５２と同義である。Ｙ^１１１、Ｙ^１１２は、それぞれ上記式（７）中のＹ^７１及びＹ^７４と同義である。Ｙ^１１３、Ｙ^１１４は、それぞれ上記式（８）中のＹ^８３及びＹ^８４と同義である。
式（１２）中、Ｘ^１２１は上記式（５）中のＸ^５１と同義である。Ｙ^１２１及びＹ^１２２は、それぞれ上記式（７）中のＹ^７１及びＹ^７４と同義である。Ｚ^１２１及びＺ^１２２は、それぞれ上記式（６）中のＺ^６１及びＺ^６２と同義である。Ｗ^１２１は上記式（６）中のＷ^６１と同義である。
式（５）〜（１２）の各式で表される構造は、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有する。また各式中、＊は連結部位を示す。

〔４〕下記（ａ２）〜（ｈ２）を満たす、〔３〕に記載の有機半導体デバイス。
（ａ２）上記式（５）において、Ｒ^５１が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｂ２）上記式（６）において、Ｗ^６１が上記−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６であって、Ｒ^６２〜Ｒ^６６が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｃ２）上記式（７）において、Ｙ^７２及びＹ^７３の少なくとも１つが上記−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝であって、Ｒ^７２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｄ２）上記式（８）において、Ｙ^８３が上記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｅ２）上記式（９）において、Ｗ^９１が上記−ＮＲ^９１−又は−ＣＲ^９２Ｒ^９３−であって、Ｒ^９１〜Ｒ^９３が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｆ２）上記式（１０）において、Ｗ^１０１が上記−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６であって、Ｒ^６２〜Ｒ^６６が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｇ２）上記式（１１）において、Ｙ^１１３が上記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｈ２）上記式（１２）において、Ｗ^１２１が上記−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６であって、Ｒ^６２〜Ｒ^６６が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。

〔５〕上記化合物が、下記式（１３）〜（１７）のいずれかで表される、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の有機半導体デバイス。

式（１３）中、Ｘ^１３１、Ｘ^１３２、Ｙ^１３１、Ｌ^１３１及びＲ^１３１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１３１とＸ^１３２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１３１は−Ｃ（−Ｌ^１３３−Ｒ^１３３）＝である。Ｌ^１３３及びＲ^１３３は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１３３、Ｘ^１３４、Ｙ^１３２、Ｌ^１３２及びＲ^１３２は、それぞれ上記式（５）中のＸ^５１、Ｘ^５２、Ｙ^５１、Ｌ^５１及びＲ^５１と同義である。ｐは上記式（１）のｐと同義である。
式（１４）中、Ｘ^１４１、Ｘ^１４２、Ｙ^１４１、Ｌ^１４１及びＲ^１４１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１４１とＸ^１４２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１４１は−Ｃ（−Ｌ^１４２−Ｒ^１４２）＝である。Ｌ^１４２及びＲ^１４２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１４３及びＹ^１４２〜Ｙ^１４５は、それぞれ式（７）中のＸ^７１及びＹ^７１〜Ｙ^７４と同義である。ｐは上記式（１）のｐと同義である。
式（１５）中、Ｘ^１５１、Ｘ^１５２、Ｙ^１５１、Ｌ^１５１及びＲ^１５１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１５１とＸ^１５２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１５１は−Ｃ（−Ｌ^１５２−Ｒ^１５２）＝である。Ｌ^１５２及びＲ^１５２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１５３、Ｗ^１５１、Ｚ^１５１及びＺ^１５２は、それぞれ上記式（６）中のＸ^６１、Ｗ^６１、Ｚ^６１及びＺ^６２と同義である。ｐは上記式（１）のｐと同義である。
式（１６）中、Ｘ^１６１、Ｘ^１６２、Ｙ^１６１、Ｌ^１６１及びＲ^１６１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１６１とＸ^１６２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１６１は−Ｃ（−Ｌ^１６３−Ｒ^１６３）＝である。Ｌ^１６３及びＲ^１６３は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１６３、Ｙ^１６２、Ｙ^１６３、Ｙ^１６４及びＹ^１６５は、それぞれ上記式（８）中のＸ^８１、Ｙ^８１、Ｙ^８２、Ｙ^８３及びＹ^８４と同義である。ｐは上記式（１）のｐと同義である。
式（１７）中、Ｘ^１７１、Ｘ^１７２、Ｙ^１７１、Ｌ^１７１及びＲ^１７１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１７１とＸ^１７２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１７１は−Ｃ（−Ｌ^１７２−Ｒ^１７２）＝である。Ｌ^１７２及びＲ^１７２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｙ^１７２、Ｙ^１７３及びＷ^１７１は、それぞれ上記式（９）中のＹ^９１、Ｙ^９２及びＷ^９１と同義である。ｐは上記式（１）のｐと同義である。
式（１３）〜（１７）の各式中、単結合で連結した２つの側鎖方向縮環構造の縮合芳香族環は、いずれもアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有する。

〔６〕上記ドナー性構造単位及び上記アクセプター性構造単位が有する上記アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基の炭素数が６〜２４である、〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の有機半導体デバイス。
〔７〕下記（ａ）〜（ｅ）を満たす、〔６〕に記載の有機半導体デバイス。
（ａ）上記式（１３）において、Ｒ^１３１及びＲ^１３２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｂ）上記式（１４）において、Ｙ^１４３及びＹ^１４４の少なくとも１つが上記−（Ｃ−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝であって、Ｒ^１４１及びＲ^７２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｃ）上記式（１５）において、Ｗ^１５１が−ＮＲ^１５３−、ＣＲ^１５４Ｒ^１５５−、又は＞Ｃ＝ＣＲ^１５６Ｒ^１５７であって、Ｒ^１５１及びＲ^１５３〜Ｒ^１５７が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｄ）上記式（１６）において、Ｙ^１６４が上記−（Ｃ−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^１６１及びＲ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
（ｅ）上記式（１７）において、Ｗ^１７１が−ＮＲ^１７３又は−ＣＲ^１７４Ｒ^１７５−であって、Ｒ^１７１及びＲ^１７３〜Ｒ^１７５が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。

〔８〕上記化合物の重量平均分子量が５０００〜１００００００である、〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の有機半導体デバイス。
〔９〕上記有機半導体デバイスが有機薄膜トランジスタである、〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の有機半導体デバイス。
〔１０〕上記有機半導体デバイスが有機光電変換デバイスである、〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の有機半導体デバイス。
〔１１〕上記化合物を含む上記半導体層がｎ型半導体を含む、〔１０〕に記載の有機半導体デバイス。
〔１２〕上記化合物を含む上記半導体層が、上記化合物とｎ型半導体との混合層からなる、〔１１〕に記載の有機半導体デバイス。
〔１３〕上記有機半導体デバイスが熱電変換デバイスである、〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の有機半導体デバイス。
〔１４〕下記式（４）で表される化合物。

式（４）中、Ｄは式（２）又は式（３）で表され、縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するドナー性構造単位を示す。Ａは側鎖方向縮環構造の芳香族環からなり、該縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するアクセプター性構造単位を示す。ｌ及びｎは１〜４の整数を示す。ｐは２〜２０００の整数を示す。
式（２）中、Ｘ^２１及びＸ^２２は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^２２−を示し、Ｙ^２１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝を示す。但し、Ｘ^２１及びＸ^２２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^２１は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝である。Ｌ^２１及びＬ^２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基もしくはアルキニレン基であるか、又は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^２１〜Ｒ^２３は水素原子又は一価の置換基を示す。Ｒ^５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はヘテロアリール基を示す。
式（３）中、Ｘ^３１は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^３１−を示す。Ｙ^３１〜Ｙ^３４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝を示す。Ｙ^３１及びＹ^３４のＬ^３１はＬ^２２と、Ｙ^３１及びＹ^３４のＲ^３２はＲ^２３と同義である。Ｙ^３２及びＹ^３３のＬ^３１はＬ^２１と、Ｙ^３２及びＹ^３３のＲ^３２はＲ^２１と同義である。Ｒ^３１は前記Ｒ^２２と同義である。
式（２）及び（３）中＊は連結部位を示す。

〔１５〕 〔１４〕に記載の化合物と有機溶媒とを含む組成物。
〔１６〕有機半導体デバイスの半導体層の形成に用いる、〔１５〕に記載の組成物。
〔１７〕 〔１５〕又は〔１６〕に記載の組成物を用いて形成された塗布膜。

本明細書において、特定の符号で表示された置換基、連結基、環構造、繰り返し単位等（以下、置換基等という）が複数あるとき、あるいは複数の置換基等を同時もしくは択一的に規定するときには、特段の断りがない限り、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、複数の置換基等が隣接するときには、特段の断りがない限り、それらが互いに連結して環を形成してもよい。
本明細書においては、各置換基は、特に断らない限り、さらに置換基を有してもよい。

本明細書において、ドナー性構造単位、アクセプター性構造単位における「ドナー性」、「アクセプター性」は、有機半導体化合物の１分子鎖長中に存在する少なくとも２種類の２価の芳香族環基において、相対的な電子的関係を示すものである。具体的には、電子供与性が相対的に高いものがドナー性であり、電子受容性が相対的に高いものがアクセプター性である。換言すれば、対比する２つの芳香族環のＨＯＭＯ（最高被占軌道）のエネルギー準位が高い方がドナー性であり、逆にＬＵＭＯ（最低空軌道）のエネルギー準位が低い方がアクセプター性である。同じ芳香族環構造であっても、置換基として電子求引性基を有すればアクセプター性となり、置換基として電子供与性基を有すればドナー性となりうる。

本明細書において、芳香族環とは、４ｎ＋２のπ電子系（ｎは０以上の整数）であるヒュッケル則を満たす環であって、芳香族炭化水素環（基の場合、アリール基）及び芳香族ヘテロ環（基の場合、ヘテロアリール基）の両方を含むものである。また、本明細書において脂肪族基とは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を包括して称する基である。

本発明の有機半導体デバイスは、優れた正孔移動度を示す半導体層を有し、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換デバイス及び有機熱電変換デバイス等として好適に用いることができる。例えば、本発明の有機半導体デバイスを有機薄膜トランジスタに適用すれば、半導体層の正孔移動度が高く、且つ、繰り返し駆動後の閾値電圧の変化が小さいトランジスタとすることができる。また、本発明の有機半導体デバイスを有機光電変換デバイスに適用すれば、光エネルギーの電力への変換効率に優れる有機光電変換デバイスとすることができる。さらに、本発明の有機半導体デバイスを有機熱電変換デバイスに適用すれば、熱エネルギーの電力への変換効率に優れる熱電変換デバイスとすることができる。
本発明の化合物は、結晶性（パッキング性）が高いため、キャリア移動度と溶解性を高いレベルで両立でき、優れた正孔移動度を示す半導体層を形成することができる。
本発明の組成物は、本発明の化合物と有機溶媒とを含み、塗布特性が良好で、優れた正孔移動度の半導体層を形成することができる。
本発明の塗布膜は、本発明の組成物を塗布して形成され、有機半導体デバイスの半導体層として好適である。

本発明の有機薄膜トランジスタの一例を示す概略断面図である。 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概略断面図である。 本発明の有機光電変換デバイスの好ましい実施形態を模式的に示す側面図である。 本発明の有機熱電変換デバイスの一例の断面を模式的に示す図である。図４中の矢印は素子の使用時に付与される温度差の方向を示す。 本発明の有機熱電変換デバイスの別の一例の断面を模式的に示す図である。図５中の矢印は素子の使用時に付与される温度差の方向を示す。

［有機半導体化合物］
本発明の化合物（以下、「本発明の有機半導体化合物」ともいう。）は、有機半導体デバイスが備える有機半導体層中に好適に用いられる。また、本発明の有機半導体化合物を半導体層中に有する本発明の有機半導体デバイスは、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換デバイス及び有機熱電変換デバイスに好適に用いられる。
まず、本発明の有機半導体化合物について以下に説明する。

本発明の有機半導体化合物は、下記式（１）で表される。

（Ｄ、Ａ）
式（１）中、Ｄは上記式（２）又は上記式（３）で表されるドナー性構造単位を示す。Ａは側鎖方向縮環構造の芳香族環からなるアクセプター性構造単位を示す。

「側鎖方向縮環構造」とは、有機半導体化合物を構成する、２以上の単環が縮合した縮環構造の構造単位において、有機半導体化合物の主鎖に組み込まれるための２つの連結部位のいずれもが、縮合した２以上の単環のうち１つの環に存在していることを意味する。例えば上記式（２）で表される構造は２つの単環が縮合した形態であり、有機半導体化合物の主鎖を構成するための２つの連結部位（＊）が、縮合した２つの単環のうちＸ^２１を含む環だけに存在しているから「側鎖方向縮環構造」である。上記式（３）で表される構造も同様に、２つの単環が縮合した形態であり、有機半導体化合物の主鎖との２つの連結部位（＊）が、縮合した２つの単環のうちＸ^３１を含む環だけに存在しているから「側鎖方向縮環構造」である。
一方、本明細書において、「側鎖方向縮環構造」とは異なる概念として、「主鎖方向縮環構造」との用語を用いることがある。「主鎖方向縮環構造」とは、化合物を構成する、２以上の単環が縮合した縮環構造の構造単位において、有機半導体化合物の主鎖に組み込まれるための２つの連結部位の一つが、縮合した２以上の単環のうち１つの環に存在し、他の連結部位が別の環に存在していることを意味する。

Ｄを表す上記式（２）において、Ｘ^２１及びＸ^２２は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^２２−を示す。Ｘ^２１及びＸ^２２は硫黄原子、酸素原子又は−ＮＲ^２２−であることが好ましく、Ｘ^２１が硫黄原子で、Ｘ^２２が硫黄原子又は酸素原子であることがより好ましく、Ｘ^２１とＸ^２２がいずれも硫黄原子であることがさらに好ましい。

Ｙ^２１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝を示す。但し、Ｘ^２１及びＸ^２２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^２１は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝である。
上記Ｒ^２１〜Ｒ^２３は水素原子又は一価の置換基を示す。

上記Ｒ^２１はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、より好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基である。

上記Ｒ^２２は水素原子又はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、より好ましくは水素原子、又は炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子である。
上記Ｒ^２３は水素原子、又は、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、より好ましくは水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子又はフッ素原子であり、特に好ましくは水素原子である。

Ｌ^２１及びＬ^２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１５、好ましくは炭素数６〜１２のアリーレン基）、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数３〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のヘテロアリーレン基）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルケニレン基）、もしくはアルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）であるか、又は、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１５、好ましくは炭素数６〜１２のアリーレン基）、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数３〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のヘテロアリーレン基）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルケニレン基）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）、カルボニル基、及びアシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアシルオキシ基）から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。

上記のアリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基としては、例えば下記Ｌ１からＬ３９で表される基があげられ、Ｌ１、Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ１０、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７又はＬ１８で表される基が好ましく、Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ１０、Ｌ１３又はＬ１４で表される基がより好ましい。下記Ｌ１からＬ３９が有する２つの連結部位は、＊で示した部位（＊が２つある場合はいずれか一方）と、Ｌ１からＬ３９中のアリーレン基又はヘテロアリーレン基における環構成原子のうちいずれか１つであり、連結部位となるアリーレン基又はヘテロアリーレン基の環構成原子の部位は特に限定されない。

Ｒ^５は水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）、アリール基、又はヘテロアリール基を示す。Ｒ^５は水素原子またはアルキル基であることがより好ましい。

Ｌ^２１は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１５、好ましくは炭素数６〜１２のアリーレン基）、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数３〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のヘテロアリーレン基）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルケニレン基）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）、又は上記Ｌ１、Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ１０、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、及びＬ１８から選ばれる基であることが好ましく、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数３〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のヘテロアリーレン基）、Ｌ３、又はＬ１０であることがより好ましい。

Ｌ^２２は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１５、好ましくは炭素数６〜１２のアリーレン基）、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数３〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のヘテロアリーレン基）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルケニレン基）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）、又は上記Ｌ１、Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ１０、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、及びＬ１８から選ばれる基であることが好ましく、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数３〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のヘテロアリーレン基）、Ｌ３、又はＬ１０であることがより好ましく、単結合であることが特に好ましい。

Ｌ^２１及びＬ^２２が単結合以外の場合、Ｌ^２１及びＬ^２２はそれぞれＲ^２１及びＲ^２３と連結した状態で電子供与性の基を構成することが好ましい（すなわち、−Ｌ^２１−Ｒ^２１及び−Ｌ^２２−Ｒ^２３が電子供与性基であることが好ましい。）。この電子供与性基としては、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数８〜２４）の分岐もしくは直鎖のアルコキシ基、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数８〜２４）の分岐もしくは直鎖のアルキルチオ基、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数８〜２４）のアルキルアミノ基、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数８〜２４）のジアルキルアミノ基、又はトリアルキルシリル基（好ましくは炭素数３〜７２、より好ましくは炭素数６〜７２）が好ましい。

式（２）で表される構造中には、式（２）の上記規定の範囲内において、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、及びアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）から選ばれる少なくとも１つの基が含まれる。式（２）で表される構造中、Ｒ^２１がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、式（２）で表される構造中、Ｒ^２１がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、Ｒ^２１以外の部位には炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

上記式（３）中、Ｘ^３１は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^３１−を示す。Ｒ^３１は前記Ｒ^２２と同義であり、好ましい範囲も同じである。Ｘ^３１は硫黄原子又は酸素原子であることが好ましく、硫黄原子であることがより好ましい。Ｙ^３１〜Ｙ^３４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝を示す。
Ｙ^３１及びＹ^３４が−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝の場合、Ｌ^３１及びＲ^３２は、上記Ｌ^２２、Ｒ^２３と同義である。Ｙ^３２及びＹ^３３が−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝の場合、Ｌ^３１及びＲ^３２は上記Ｌ^２１、Ｒ^２１と同義である。
より好ましくは、式（３）中、Ｙ^３１及びＹ^３４は窒素原子又は−ＣＨ＝である。また、Ｙ^３２及びＹ^３３のいずれか一方あるいは両方が−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝であって、Ｌ^３１が単結合以外の場合、Ｌ^３１がＲ^３２と連結した状態で（−Ｌ^３１−Ｒ^３２の状態で）電子供与性基を構成することが好ましい。この電子供与性基としては、又は炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４）の分岐もしくは直鎖のアルコキシ基、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４）の分岐もしくは直鎖のアルキルチオ基、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４）のアルキルアミノ基、炭素数１〜３０（好ましくは炭素数６〜２４）のジアルキルアミノ基、又はトリアルキルシリル基（好ましくは炭素数３〜７２、より好ましくは炭素数６〜７２）が好ましい。

式（３）で表される構造中には、式（３）の上記規定の範囲内においてアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、及びアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）から選ばれる少なくとも１つの基が含まれる。
上記式（３）においてＹ^３２及びＹ^３３は連結して環を形成してもよく、Ｙ^３２及びＹ^３３が連結して環を形成した場合の例としては下記式（３１）、（３２）又は（３３）で表される基があげられる。

式（３１）から式（３３）中、Ｘ^３１’は式（３）のＸ^３１と同義であり、好ましい範囲も同じである。Ｙ^３１’及びＹ^３４’は、それぞれ式（３）のＹ^３１及びＹ^３４と同義であり、好ましい範囲も同じである。式（３１）中、Ｙ^３２’及びＹ^３３’は、それぞれ式（３）のＹ^３２及びＹ^３３と同義であり、好ましい範囲も同じである。式（３２）中、Ｘ^３２’、Ｌ^３１’、Ｒ^３１’、及びＹ^３６’は、それぞれ式（２）のＸ^２２、Ｌ^２１、Ｒ^２１、及びＹ^２１と同義であり、好ましい範囲も同じである。ただし、Ｘ^３１’及びＸ^３２’の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^３６’は窒素原子であってもよい。
式（３３）中、Ｚ^３１’及びＺ^３２’は酸素原子又は硫黄原子を示し、より好ましくは酸素原子である。Ｗ^３１’は−ＮＲ^３２’−、−ＣＲ^３３’Ｒ^３４’−又は＞Ｃ＝ＣＲ^３５’Ｒ^３６’を示す。Ｒ^３２’〜Ｒ^３６’は水素原子又は一価の置換基を示す。この置換基はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４、の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４、の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基）であることがより好ましい。
上記式（３）において、Ｙ^３２及びＹ^３３のうち一方又は両方が上記−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝であって、Ｒ^３２が炭素数６〜２４のアルキル基、炭素数６〜２４のアルケニル基又は炭素数６〜２４のアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことが好ましい。
上記式（３１）において、Ｙ^３２’及びＹ^３３’のうち一方又は両方が上記−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝であって、Ｒ^３２が炭素数６〜２４のアルキル基、炭素数６〜２４のアルケニル基又は炭素数６〜２４のアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことが好ましい。
上記式（３２）において、Ｒ^３１’が炭素数６〜２４のアルキル基、炭素数６〜２４のアルケニル基又は炭素数６〜２４のアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことが好ましい。
上記式（３３）において、Ｗ^３１’が有するＲ^３２’からＲ^３６’が炭素数６〜２４のアルキル基、炭素数６〜２４のアルケニル基又は炭素数６〜２４のアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことが好ましい。

式（２）及び（３）中の＊は有機半導体化合物中における連結部位を示す。ここで、式（２）及び（３）中、＊で示される２つの連結部位が有機半導体化合物の主鎖中に組み込まれる方向に特に制限はない。例えば、式（２）において右側に示された連結部位＊が式（１）中のＡの側に向いていてもよいし、式（２）において左側に示された連結部位＊が式（１）中のＡの側に向いていてもよい。このことは、本明細書中に示された他の有機半導体化合物の構造単位についても同様であり、有機半導体化合物中に組み込まれた形態で示された有機半導体化合物の構造単位についても同様である。例えば上記式（１３）〜（１７）で表される各有機半導体化合物では、左側に示されたドナー性構造単位と右側に示されたアクセプター性構造単位との連結のバリエーションは４形態あり、式（１３）〜（１７）の各式はこれら４つ連結形態のいずれも包含する表記として用いている。さらに、本明細書において、一の有機半導体化合物を構成する各繰り返し単位の間で、ドナー性構造単位とアクセプター性構造単位の連結形態は同一であってもよいし、異なっていてもよい。

上記式（１）中、Ｄの数を示すｌは１〜４の整数を示し、１又は２であることがより好ましく、１であることがさらに好ましい。また、上記式（１）中、Ａの数を示すｌは１〜４の整数を示し、１又は２であることがより好ましく、１であることがさらに好ましい。上記式（１）中、Ｄの数とＡの数は同一であることが好ましい。

式（２）及び（３）で表される基は、ポリマーに組み込まれる前のモノマーとしては弱いドナー性を示すものであるが、ポリマーに組み込まれた状態で強いドナー性を示す。この理由について以下に説明する。

ここでは、芳香族構造と擬キノイド構造という考え方が重要であり、芳香族構造とは、式（２）及び式（３）の環IIのような構造を示し、擬キノイド構造とは環Ｉのようなキノン様の構造を示す。本発明の式（２）及び（３）で表される基が、ポリマー中で強いドナーとして機能するのは、環Ｉがキノイド構造をとっていることに由来する。
π共役ポリマーは下記式のように主鎖が芳香族構造の極限構造Ａと主鎖が擬キノイド構造の極限構造Ｂをとることができる（下記式ではアクセプターとしてチエノピロールジオンを用いている）。環Ｉがキノイド構造の場合、極限構造Ｂにおいて、環Ｉが芳香族構造をとる。すなわち、環Ｉの芳香族化により、極限構造Ｂが安定化され、その結果、極限構造Ｂの寄与が高くなる。極限構造Ｂは、ポリエン様のπ共役構造をとっており、極限構造Ａよりも主鎖方向に共役が拡張している。したがって、ポリマーのＨＯＭＯ準位が浅くなる。これが式（２）または式（３）で表される基が、ポリマーに組み込まれた状態で強いドナー性を発揮する理由である。さらに、ポリマーの極限構造Ｂ安定化による主鎖方向への共役拡張により、主鎖方向にキャリアが動きやすくなるため、キャリア移動度向上にも有利と考えられる。ポリマーの擬キノイド構造（極限構造Ｂ）の安定化による共役拡張という考え方はこれまでにも知られていた。しかしながら、従来アクセプターとして用いられていた式（２）または式（３）で表される側鎖芳香縮環ユニットが、極限構造Ｂ安定化の効果により、強いドナーとして機能するということは知られていなかった。

下記例の下部に示されるように、従来の主鎖方向に縮環した芳香族環（下記例ではジチエノシロール）をドナー性構造単位として用いると、極限構造Ｂにおいてドナーユニットの芳香族化が起こらないため、上記のような極限構造Ｂの安定化は発現しない。下記式中のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ準位の値は、分子軌道計算ソフトＧａｕｓｓｉａｎ０９（ガウシアン社製）により、Ｂ３ＬＹＰ法に基底関数系６−３１Ｇ（ｄ）を用いて求めた計算値である。チエノ［３，４−ｂ］チオフェンとジチエノシロールのドナー性はモノマー状態では後者の方が強い（ＨＯＭＯが浅い）が、ポリマー化した場合、両者のＨＯＭＯ準位は逆転しており、上述の理由によりポリマー中では前者がより強いドナーとして機能することがわかる。

式（１）中、Ａは、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、テトラジン、チオフェン、フラン、ピロール、セレノフェン、チアゾール、オキサゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、及びトリアゾールから選択される二つ以上の単環が側鎖方向に縮合した構造の２価の基、又は、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、テトラジン、チオフェン、フラン、ピロール、セレノフェン、チアゾール、オキサゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、及びトリアゾールから選択される単環に対して、又はこれらの単環の二つ以上が側鎖方向に縮合した縮環に対して、１，３−シクロペンタジオン、１，４−シクロヘキサジオン、又は２，５−ピロールジオンが側鎖方向に縮合した構造の２価の基であることが好ましい。Ａで表される基は、Ａの二つの結合手を水素原子で置換した化合物のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位がともに、Ｄで表される基の結合手を水素原子で置換した化合物より深い基である。

式（１）中、Ａは下記式（５）〜（１２）で表される側鎖方向縮環構造の芳香族環であることが好ましい。

式（５）中、Ｘ^５１及びＸ^５２は、硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^５２−を示す。Ｘ^５１及びＸ^５２は硫黄原子、酸素原子又は−ＮＲ^５２−であることが好ましく、硫黄原子であることがより好ましい。Ｙ^５１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^５２−Ｒ^５３）＝を示す。
Ｒ^５１〜Ｒ^５３は水素原子又は一価の置換基を示す。

上記Ｒ^５１はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、より好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基である。

上記Ｒ^５２は水素原子又はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、より好ましくは水素原子、又は炭素数１〜３０、さらに好ましくは炭素数１〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子である。

上記Ｒ^５３は水素原子、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、シアノ基、ニトロ基、ホルミル基、又はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、より好ましくは水素原子、フッ素原子、塩素原子、又はシアノ基であり、さらに好ましくは水素原子又はフッ素原子である。

Ｌ^５１及びＬ^５２は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１５、好ましくは炭素数６〜１２のアリーレン基）、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数４〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のアリーレン基）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルケニレン基）、もしくはアルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）であるか、又は、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１５、好ましくは炭素数６〜１２のアリーレン基）、ヘテロアリーレン基（好ましくは炭素数４〜１４、好ましくは炭素数５〜１２のアリーレン基）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルケニレン基）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）、カルボニル基、及びアシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアシルオキシ基）から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^５は上記式（２）のＬ^２１におけるＲ^５と同義であり、好ましい態様も同一である。

Ｌ^５１は単結合、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、又はアルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）であることが好ましい。

Ｌ^５２は単結合、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、又はアルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜５のアルキニレン基）であることが好ましく、単結合であることがより好ましい。

上記の態様の他、Ｌ^５１及びＬ^５２が単結合以外の場合、Ｌ^５１及びＬ^５２はそれぞれＲ^５１及びＲ^５３と共に電子求引性の基を構成することもまた好ましい。この電子求引性基の好ましい例としては、１−アルキニル基（好ましくは、炭素数２から２４の１−アルキニル基、より好ましくは炭素数６〜２４の１−アルキニル基）、アシル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数４〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４のアシル基）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数４〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４のアルコキシカルボニル基）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０のアリールオキシカルボニル基）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数６〜２４のアシルオキシ基）、アリールカルボニルオキシ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０のアリールカルボニルオキシ基）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜４９、より好ましくは炭素数３〜４９のカルバモイル基）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜４８、より好ましくは炭素数２〜４８のスルファモイル基）、アルキルスルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数４〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４のアルキルスルホニル基）、アリールスルホニル基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０のアリールスルホニル基）、アルキルスルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数４〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４のアルキルスルフィニル基）、スルホニルオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数４〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４のスルホニルオキシ基）が挙げられる。

式（６）中、Ｘ^６１は上記式（５）中のＸ^５１と同義であり、好ましい態様も同一である。
Ｚ^６１及びＺ^６２は酸素原子又は硫黄原子を示し、好ましくは酸素原子である。
Ｗ^６１は−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６を示す。Ｒ^６２〜Ｒ^６６は水素原子又は一価の置換基を示す。この置換基はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、又はアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）であることが好ましく、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２４直鎖又は分岐のアルキル基）であることがより好ましい。

式（７）中、Ｘ^７１は上記式（５）中のＸ^５１と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｙ^７１〜Ｙ^７４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝を示す。
Ｙ^７１及びＹ^７４が−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝の場合、Ｌ^７１は上記式（５）中のＬ^５２と、Ｒ^７２は上記式（５）中のＲ^５３と同義であり、好ましい態様も同一である。
Ｙ^７２及びＹ^７３が−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝の場合、Ｌ^７１は上記式（５）中のＬ^５１と、Ｒ^７２は上記式（５）中のＲ^５１と同義であり、好ましい態様も同一である。
より好ましくは、式（７）中、Ｙ^７１及びＹ^７４は窒素原子又は−ＣＨ＝である。また、Ｙ^７２及びＹ^７３が−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝であって、Ｌ^７１が単結合以外の場合、Ｌ^７１はＲ^７２と連結した状態で（−Ｌ^７１−Ｒ^７２の状態で）電子求引性基を構成することが好ましい。上記電子求引性基としては、例えば、上記式（５）の説明において、電子求引性基の例として挙げたものを採用することができる。

式（８）中、Ｘ^８１は上記式（５）中のＸ^５２と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｙ^８１〜Ｙ^８４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝を示す。
Ｙ^８３が−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝の場合、Ｌ^８１は上記式（５）中のＬ^５１と、Ｒ^８２は上記式（５）中のＲ^５１と同義である。Ｙ^８１、Ｙ^８２、Ｙ^８４が−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝の場合、Ｌ^８１は上記式（５）中のＬ^５２と、Ｒ^８２は上記式（５）中のＲ^５３と同義である。
Ｙ^８３が−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であり、Ｌ^８１が単結合以外の場合、−Ｌ^８１−Ｒ^８２が電子求引性基であることが好ましい。この電子求引性基としては、例えば、上記式（５）の説明において、電子求引性基の例として挙げたものを採用することができる。

式（９）中、Ｗ^９１は−ＮＲ^９１−又は−ＣＲ^９２Ｒ^９３−を示し、Ｒ^９１〜Ｒ^９３は水素原子又は一価の置換基を示す。この置換基としては、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数６〜２８、さらに好ましくは炭素数８〜２４の直鎖又は分岐のアルケニル基）、アルキニル基好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数６〜２８、さらに好ましくは炭素数８〜２４の直鎖又は分岐のアルキニル基）が好ましい。
Ｙ^９１及びＹ^９２は、それぞれ式（８）中のＹ^８１及びＹ^８２と同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１０）中、Ｙ^１０１及びＹ^１０２は、それぞれ上記式（８）中のＹ^８１及びＹ^８２と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｚ^１０１及びＺ^１０２は、それぞれ上記式（６）中のＺ^６１及びＺ^６２と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｗ^１０１は上記式（６）中のＷ^６１と同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１１）中、Ｘ^１１１及びＸ^１１２は、それぞれ上記式（５）中のＸ^５１及びＸ^５２と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｙ^１１１、Ｙ^１１２は、それぞれ上記式（７）のＹ^７１、Ｙ^７４と同義であり好ましい態様も同一である。Ｙ^１１３は上記式（８）のＹ^８３と同義であり好ましい態様も同一である。Ｙ^１１４は上記式（８）のＹ^８４と同義であり、好ましい様態も同一である。

式（１２）中、Ｘ^１２１は上記式（５）中のＸ^５１と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｙ^１２１及びＹ^１２２は、それぞれ上記式（７）中のＹ^７１及びＹ^７４と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｚ^１２１及びＺ^１２２は、それぞれ上記式（６）中のＺ^６１及びＺ^６２と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｗ^１２１は上記式（６）中のＷ^６１と同義であり好ましい態様も同一である。

式（５）〜（１２）の各式で表される構造中には、各式の規定の範囲内においてアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、及びアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）から選ばれる少なくとも１つの基が含まれる。また、各式中、＊は連結部位を示す。

式（５）で表される構造中、Ｒ^５１が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、式（５）で表される構造中、Ｒ^５１がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、Ｒ^５１以外に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（６）で表される構造中、上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、式（６）で表される構造中、上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６以外に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（７）で表される構造中、Ｙ^７２、Ｙ^７３の少なくとも一方が上記−Ｃ（Ｌ^７１−Ｒ^７２）であり、Ｒ^７２が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、式（７）で表される構造中、Ｙ^７２、Ｙ^７３の少なくとも一方が上記−Ｃ（Ｌ^７１−Ｒ^７２）であり、Ｒ^７２がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（８）で表される構造中、Ｙ^８３が上記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であり、Ｒ^８２が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、Ｙ^８３が上記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であり、Ｒ^８２が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（９）で表される構造中、上記Ｒ^９１〜Ｒ^９３が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、上記Ｒ^９１〜Ｒ^９３が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（１０）で表される構造中、参照する式（６）における上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、式（１０）で表される構造中、参照する式（６）における上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（１１）で表される構造中、Ｙ^１１３が上記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であり、Ｒ^８２が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、Ｙ^１１３が上記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であり、Ｒ^８２が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

式（１２）で表される構造中、参照する式（６）における上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６が上記アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であることが好ましく、式（１２）で表される構造中、参照する式（６）における上記Ｒ^６２〜Ｒ^６６がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さないことがより好ましい。

（Ｓ^１、Ｓ^２）
上記式（１）中、Ｓ^１及びＳ^２はエテニレン、エチニレン、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アゾ基、又は−Ｃ＝Ｎ−を示す。
アリーレン基の炭素数は６〜２０であることが好ましく、６〜１５であることがより好ましい。アリーレン基は好ましくはフェニレン、ナフチレンである。

また、ヘテロアリーレン基の炭素数は２〜２０であることが好ましく、３〜１２であることがより好ましい。ヘテロアリーレン基の好ましい例としては、２価のチオフェン環、２価のチアゾール環、２価のオキサゾール環、２価のフラン環、２価のピロール環、２価のセレノフェン環、２価のチアゾール環、２価のオキサゾール環、２価のチアジアゾール環、２価のオキサジアゾール環、２価のピラゾール環、２価のイミダゾール環、２価のピリジン環、２価のピラジン環、２価のピリダジン環、２価のピリミジン環、２価のトリアジン環、２価のトリアゾール環、２価のテトラジン環が挙げられる。Ｓ^１の数を示すｍ１は０〜２の整数であり、０又は１であることが好ましく、０であることがより好ましい。Ｓ^２の数を示すｍ２は０〜２の整数であり、０又は１であることが好ましく、０であることがより好ましい。ｍ１とｍ２は同一であることが好ましい。

式（１）中、ｐは２〜２０００の整数を示し、１０〜２０００の整数であることがより好ましい。

上記式（１）で表される化合物は、下記式（４）で表されることが好ましく、本発明では、上記式（１）で表される化合物のうち、下記式（４）で表される化合物を使用する。

式４中、Ｄ、Ａ、ｌ、ｎ及びｐはそれぞれ、上記式（１）中のＤ、Ａ、ｌ、ｎ及びｐと同義であり、好ましい態様も同一である。

上記式（１）又は（４）で表される化合物は、下記式（１３）〜（１７）のいずれかで表されることが好ましい。

式（１３）中、Ｘ^１３１、Ｘ^１３２、Ｙ^１３１、Ｌ^１３１及びＲ^１３１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義であり、好ましい態様も同一である。但し、Ｘ^１３１とＸ^１３２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１３１は−Ｃ（−Ｌ^１３３−Ｒ^１３３）＝である。Ｌ^１３３及びＲ^１３３は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義であり、好ましい態様も同一である。
Ｘ^１３３、Ｘ^１３４、Ｙ^１３２、Ｌ^１３２及びＲ^１３２は、それぞれ上記式（５）中のＸ^５１、Ｘ^５２、Ｙ^５１、Ｌ^５１及びＲ^５１と同義であり、好ましい態様も同一である。ｐは上記式（１）のｐと同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１４）中、Ｘ^１４１、Ｘ^１４２、Ｙ^１４１、Ｌ^１４１及びＲ^１４１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義であり、好ましい態様も同一である。但し、Ｘ^１４１とＸ^１４２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１４１は−Ｃ（−Ｌ^１４２−Ｒ^１４２）＝である。Ｌ^１４２及びＲ^１４２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義であり、好ましい態様も同一である。
Ｘ^１４３及びＹ^１４２〜Ｙ^１４５は、それぞれ式（７）中のＸ^７１及びＹ^７１〜Ｙ^７４と同義であり、好ましい態様も同一である。ｐは上記式（１）のｐと同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１５）中、Ｘ^１５１、Ｘ^１５２、Ｙ^１５１、Ｌ^１５１及びＲ^１５１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義であり、好ましい態様も同一である。但し、Ｘ^１５１とＸ^１５２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１５１は−Ｃ（−Ｌ^１５２−Ｒ^１５２）＝である。
Ｌ^１５２及びＲ^１５２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１で説明したＬ^２２及びＲ^２３と同義であり、好ましい態様も同一である。
Ｘ^１５３、Ｗ^１５１、Ｚ^１５１及びＺ^１５２は、それぞれ上記式（６）中のＸ^６１、Ｗ^６１、Ｚ^６１及びＺ^６２と同義であり、好ましい態様も同一である。ｐは上記式（１）のｐと同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１６）中、Ｘ^１６１、Ｘ^１６２、Ｙ^１６１、Ｌ^１６１及びＲ^１６１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義であり、好ましい態様も同一である。但し、Ｘ^１６１とＸ^１６２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１６１は−Ｃ（−Ｌ^１６３−Ｒ^１６３）＝である。Ｌ^１６３及びＲ^１６３は、それぞれ式（２）中のＹ^２１で説明したＬ^２２及びＲ^２３と同義であり、好ましい態様も同一である。
Ｘ^１６３、Ｙ^１６２、Ｙ^１６３、Ｙ^１６４及びＹ^１６５は、それぞれ上記式（８）中のＸ^８１、Ｙ^８１、Ｙ^８２、Ｙ^８３及びＹ^８４と同義であり、好ましい態様も同一である。ｐは上記式（１）のｐと同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１７）中、Ｘ^１７１、Ｘ^１７２、Ｙ^１７１、Ｌ^１７１及びＲ^１７１は、それぞれ上記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義であり、好ましい態様も同一である。但し、Ｘ^１７１とＸ^１７２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１７１は−Ｃ（−Ｌ^１７２−Ｒ^１７２）＝である。Ｌ^１７２及びＲ^１７２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１で説明したＬ^２２及びＲ^２３と同義であり、好ましい態様も同一である。Ｙ^１７２、Ｙ^１７３及びＷ^１７１は、それぞれ上記式（９）中のＹ^９１、Ｙ^９２及びＷ^９１と同義であり、好ましい態様も同一である。ｐは上記式（１）のｐと同義であり、好ましい態様も同一である。

式（１３）〜（１７）の各式で表される構造において、単結合で連結した２つの縮合芳香族環はいずれも、各式の規定の範囲内においてアルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルケニル基）、及びアルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数３〜２８、さらに好ましくは炭素数６〜２４、さらに好ましくは炭素数８〜２４の分岐又は直鎖のアルキニル基）から選ばれる少なくとも１つの基を有する。縮合芳香族環が有する上記アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基は、環構成原子に直接連結していても良いし、連結基を介して結合していてもよい。

本発明に用いる有機半導体化合物が上記式（１３）〜（１７）のいずれかの態様をとる場合において、上記式（１３）〜（１７）の各々に対応して下記（ａ）〜（ｅ）の形態をとることがより好ましい。
（ａ）上記式（１３）において、Ｒ^１３１及びＲ^１３２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない形態
（ｂ）上記式（１４）において、Ｙ^１４３及びＹ^１４４の少なくとも１つが、参照する式（７）における上記−（Ｃ−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝であって、Ｒ^１４１及びＲ^７２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない形態
（ｃ）上記式（１５）において、Ｗ^１５１が−ＮＲ^１５３−、ＣＲ^１５４Ｒ^１５５−、又は＞Ｃ＝ＣＲ^１５６Ｒ^１５７であって、Ｒ^１５１及びＲ^１５３〜Ｒ^１５７が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない形態
（ｄ）上記式（１６）において、Ｙ^１６４が、参照する式（８）における−（Ｃ−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^１６１及びＲ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない形態
（ｅ）上記式（１７）において、Ｗ^１７１が−ＮＲ^１７３又は−ＣＲ^１７４Ｒ^１７５−であって、Ｒ^１７１及びＲ^１７３〜Ｒ^１７５が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない形態

上記（ａ）〜（ｅ）の形態の有機半導体化合物は、有機半導体化合物の主鎖方向に対して垂直方向に、特定の炭素数以上のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基（以下、アルキル鎖等という。）を有する。さらに、本発明の有機半導体化合物は、ドナー性構成単位及びアクセプター性構成単位の両方が側鎖方向縮環構造であるため、構造規則性が高い。その結果、下記の例に示すように、主鎖部分に加え、アルキル鎖等も密に重なる（パッキング）ことができる（下記例中、矢印の右側に示すパッキング形態を参照）。これにより、本発明の有機半導体化合物は結晶性が高くなりキャリア移動度が向上すると考えられる。その結果、キャリア移動度と溶解性高いレベルで両立することができると考えられる。

上記Ｒで示される側鎖はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等の可溶性基を示し、上記例の右側に示すパッキング形態においてＲは上下に伸びる直鎖である。ｐは繰り返し単位の数を示す。なお、Ｒは直鎖である必要はなく、分岐鎖であってもよい。

一方、従来の主鎖方向縮環構造の芳香族環をドナー性構造単位として有する有機半導体化合物では、下記の例に示すように、ドナー性構成単位が主鎖方向縮環構造であり、アクセプター性構成単位が側鎖方向縮環構造のため、構造規則性が低く、アルキル基等の可溶性基が密に重なることができない（下記例中、矢印の右側の形態を参照）。

本発明に用いる有機半導体化合物の重量平均分子量は、５０００〜１００００００であることが好ましく、１００００〜１００００００であることがより好ましい。重量平均分子量は、質量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルろ過クロマトグラフィー）法を用いて測定される。分子量はポリスチレン換算の重量平均分子量とする。ＧＰＣ法に用いるカラムに充填されているゲルは芳香族化合物を繰り返し単位に持つゲルが好ましく、例えばスチレン−ジビニルベンゼン共重合体からなるゲルが挙げられる。カラムは２〜６本連結させて用いることが好ましい。用いる溶媒は、クロロホルム等のハロゲン系溶媒、トルエン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等の芳香族溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、Ｎ−メチルピロリドンのアミド系溶媒が挙げられるが、化合物の溶解性の観点から芳香族溶媒が好ましい。測定は、溶媒の流速が０．１〜２ｍＬ／ｍｉｎの範囲で行うことが好ましく、０．５〜１．５ｍＬ／ｍｉｎの範囲で行うことがより好ましい。測定温度は溶媒の沸点によって適宜変更されるが、１０〜２００℃で行うことが好ましく、２０〜１５０℃で行うことがより好ましい。使用するカラム、及びキャリアは測定対象となる高分子化合物の物性に応じて選定することができる。本発明では、カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬ ＳＵＰＥＲ Ｈ−ＲＣ ６．０＊１５０＋ＴＳＫ−ＧＥＬ ＢＭＨＨＲ−Ｈ（２０）７．８＊３００（２本），溶媒：１、２−ジクロロベンゼン、温度：１４５℃、流速：サンプル側：１ｍＬ／ｍｉｎ、リファレンス側：０．５ｍＬ／ｍｉｎで求めたものである。

以下に、上記式（１）で表される有機半導体化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記式中、ｐは繰り返し単位の数を示す。なお、Ｍｅはメチルを表す。

本発明の化合物の合成方法は特に限定されず、種々の公知の方法を参考にして合成することができる。例えば、式（１）又は式（４）で表される化合物は、下記式のように（Ｍ１）から（Ｍ６）で表される化合物のカップリング反応（例えば、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２００２年，１０２巻，１３５９頁、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２０１１年，１１１巻，１４９３頁、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒａｌｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００４年，１４巻，１１頁などに記載の方法）により合成することができる。

具体的には、遷移金属触媒を使用した、亜鉛反応剤を用いる根岸カップリング、スズ反応剤を用いる右田−小杉−Ｓｔｉｌｌｅカップリング、ホウ素反応剤を用いる鈴木−宮浦カップリング、マグネシウム反応剤を用いる熊田−玉尾−Ｃｏｒｒｉｕカップリング、ケイ素反応剤を用いる檜山カップリングなどのクロスカップリングや、銅を使用したＵｌｌｍａｎｎ反応、ニッケルを使用した山本重合などを利用して合成することができる。本発明においては、右田−小杉−Ｓｔｉｌｌｅカップリング、鈴木−宮浦カップリングを用いることがより好ましい。遷移金属触媒としては、パラジウム、ニッケル、銅、コバルト、鉄（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００７年，１２９巻，９８４４頁）などの金属を使用することができる。また金属は配位子を有していても良く、ＰＰｈ_３、Ｐ（ｔ−Ｂｕ）_３、Ｐ（ｏ−ｔｏｌ）_３、Ｐ（２−ｆｕｒｙｌ）_３、Ｓ−Ｐｈｏｓ，Ｘ−Ｐｈｏｓなどのリン配位子や、Ｎ−ヘテロサイクリックカルベン配位子（Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００２年，４１巻，１２９０頁）などが好ましく用いられる。反応はＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７年，２８巻，３８７頁に記載されているようにマイクロウェーブ照射下で行ってもよい。
ここで、Ｍ^１及びＭ^２がトリアルキルスズ基、トリアルキルシリル基または−Ｂ（ＯＲ^α）_２場合、Ｍ^３及びＭ^４はハロゲン原子、パーフルオロアルカンスルホニルオキシ基である。Ｍ^１及びＭ^２がハロゲン原子、パーフルオロアルカンスルホニルオキシ基の場合、Ｍ^３及びＭ^４はトリアルキルスズ基、トリアルキルシリル基または−Ｂ（ＯＲ^α）_２である。Ｒ^αは水素原子又はアルキル基を示す。Ｒ^αは連結して環を形成していてもよい。

なお、重合後にＡｒ−Ｖ^１で表される化合物を添加して、ポリマー末端と反応させることによりキャッピングを行ってもよい。ここで、Ａｒはアリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、トリル基など）またはヘテロアリール基（例えば、チエニル基、チアゾリル基、フリル基、ピリジル基など）を表す。Ａｒはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。
Ｖ^１は、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、パーフルオロアルカンスルホニルオキシ基（例えば、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ノナフルオロブタンスルホニルオキシ基など）、トリアルキルスズ基（例えば、トリメチルスタニル基、トリブチルスタニル基など）、トリアルキルシリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基など）、−Ｂ（ＯＲ^ｘ）_２を表す。ここで、Ｒ^ｘは水素原子、アルキル基を示す。Ｒ^ｘは連結して環を形成してもよい。

原料となる（Ｍ１）から（Ｍ６）で表されるスズ反応剤やホウ素反応剤などの金属反応剤、ハロゲン化体の合成方法は特に限定されず、種々の公知の方法にしたがって、合成することができる。例えばスズ反応剤はＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００９，１３１，７７９２頁、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００８，１３０，１６１４４頁、欧州特許出願公開第２４０７４６５号明細書などを、ホウ素反応剤はＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２,１３４，５３９頁などを、ハロゲン化体は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ２００９、１３１、７７９２−７７９９頁などを参考にして合成することができる。 式（２）、式（３）、又は式（１）及び（４）中のＡで表される基の結合手を水素原子に変えた化合物の合成方法も特に限定されず種々の公知の方法に従って、合成することができる。
式（２）で表される基の結合手を水素原子に変えた化合物は、例えばｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃｉｅｎｃｅ， ｐａｒｔ Ａ； ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２０１１， ４９， ３２６０−３２７１頁、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ ２０１０、５０、２０８９−２０９１頁などに記載の方法を参考にして合成することができる。
式（３）で表される基の結合手を水素原子に変えた化合物は、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２０１２、２２、２３５１４−２３５２４頁、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｙ ２００２、６７、９０７３−９０７６頁、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２０１２、４５、４０６９−４０７４頁、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ １９９８、５４、７０７５−７０８０頁などに記載の方法を参考にして合成することができる。
Ａで表される基の結合手を水素原子あるいはハロゲン原子に変えた化合物は、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ２０１０，１３２、５３３０−５３３１頁（イミド）、特開２０１２−２１４６２１号公報、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２０１１，４４、７１８４−７１８７頁（チエノチアソ゛ール）、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２０１０、２２、２９７８−２９８７頁（トリアゾール）、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ２００９、１３１、７２０６−７２０７頁（ベンゼンのピロールジオン）、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２０１２、４５、４０６９−４０７４頁、Ｄｙｅｓ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ ２０１３、９６、６１９−６２５頁、国際特許第２０１１/２８８２７号パンフレットなどに記載の方法を参考にして合成することができる。

［有機半導体デバイス］
本発明の有機半導体デバイスは、半導体層に本発明の有機半導体化合物を含有する限り特に制限はなく、例えば、トランジスタ、光電変換デバイス、有機熱電変換デバイス、光検出器（例えば、赤外光検出器）、光起電力検出器、撮像素子（例えば、カメラまたは医用画像撮影システムのＲＧＢ撮像素子）、発光ダイオード（ＬＥＤ）（例えば、有機ＬＥＤ、または赤外もしくは近赤外ＬＥＤ）、レーザー素子、変換層（例えば、可視発光を赤外発光に変換する層）、電気通信用の増幅器兼放射器（例えば、ファイバ用ドープ剤）、記憶素子（例えば、ホログラフィック記憶素子）、並びにエレクトロクロミック素子（例えば、エレクトロクロミックディスプレイ）を挙げることができる。なかでも、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換デバイス又は有機熱電変換デバイスであることが好ましい。

（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、本発明の有機半導体化合物を含む半導体層を有する。
本発明の有機薄膜トランジスタは、さらに上記半導体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、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に配設された電極は基板の一部に設けられ、絶縁体層は、電極が配設された部分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トランジスタの構成を図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、さらにこの電極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１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１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他の例としては、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トランジスタの構成を図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２１を配置し、その上面の一部に電極２２を設け、さらにこの電極２２を覆い、かつ電極２２以外の部分で基板２１と接するように絶縁体層２３を設けている。さらに絶縁体層２３の上面に半導体層２４を設け、電極２５ａと２５ｂが半導体層２４の下部にある。
図２に示した有機薄膜トランジスタ２は、電極２２がゲートであり、電極２５ａと電極２５ｂ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２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は、上記の例の他、絶縁体、ゲート電極が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であることも好ましい。

＜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を大気や水分から遮断し、有機薄膜トランジスタの保存性を高めるために、有機薄膜トランジスタ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。
上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、及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。
上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。

＜絶縁体層＞
−材料−
絶縁体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。
絶縁体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体層を好ましく用いることができる。

−厚さ−
絶縁体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。

＜半導体層＞
−材料−
本発明の有機薄膜トランジスタは、半導体層が本発明の有機半導体化合物を含むことを特徴とする。
上記半導体層は、本発明の有機半導体化合物からなる層であってもよく、本発明の有機半導体化合物に加えて後述の低分子有機半導体及び後述のポリマ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。
低分子有機半導体としては、ベンゼン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、チアゾール環、セレノフェン環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環などが縮環あるいは連結した化合物を挙げることができ、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニルなどの多環芳香族炭化水素、アントラジチオフェン、ベンゾジチオフェン、ナフトジチオフェン、ベンゾチエノベンゾチオフェン、ジナフトチエノチオフェン等の多環ヘテロ芳香族炭化水素化合物、ポルフィリンや銅フタロシアニン、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。

上記ポリマーとしては、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、及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。
上記低分子有機半導体やポリマーは、単独で使用してもよく、あるいは複数種併用してもよい。
また、本発明の有機半導体化合物と上記ポリマーとは均質に混合されていてもよく、一部または全部が相分離していてもよいが、膜厚方向にむけて有機半導体化合物と上記ポリマーが相分離していることが好ましい。相分離していることで、有機半導体の電荷移動がポリマーにより妨げられるのを防ぐことができる。
上記半導体層中における低分子有機半導体やポリマーの含有量に特に制限はないが、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％、さらに好ましくは２０〜８０質量％、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。

＜成膜方法＞
半導体層を形成するために、本発明の有機半導体化合物を基板等の表面に成膜することが好ましい。成膜方法はいかなる方法でもよい。
成膜の際、成膜される基板等を加熱または冷却してもよい。基板等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ある程度制御することができる。成膜される基板等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く、１５℃〜１００℃の間であることがより好ましく、２０℃〜９５℃の間であることが特に好ましい。
本発明の有機半導体化合物を基板等の表面に成膜するとき、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好ましい。

真空プロセスによる成膜の例としては、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、ここでは本発明の有機半導体化合物を有機溶媒中に溶解させた組成物を調製し、この組成物を塗布し、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（バーコート法）、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、バーコーター法、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。
本発明の有機薄膜トランジスタの半導体層がポリマーを含有する場合、この半導体層は、少なくとも本発明の有機半導体化合物とポリマーとを適当な有機溶媒に溶解させ、または分散させて、得られた組成物（塗布溶液）を用いて、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上記塗布溶液について説明する。

−塗布溶液−
上記塗布溶液に用いる有機溶媒としては、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、トリクロロベンゼン、１−クロロナフタレンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、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、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、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、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−２−ピロリドン、１−メチル−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、ベンゾニトリルなどのニトリル系溶媒が挙げられる。溶媒は一種単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒またはエーテル系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンまたはトリクロロベンゼンがより好ましい。塗布溶液中の有機半導体化合物の濃度は、好ましくは、０．１〜８０質量％、より好ましくは０．１〜１０質量％、特に好ましくは０．５〜１０質量％である。

（有機光電変換デバイス）
図３は、本発明の有機光電変換デバイスの一例を模式的に示した側面図である。本実施形態の光電変換デバイス３は、本発明の有機半導体化合物を含む光電変換層３３を具備する。有機光電変換デバイスの光電変換層は、一般に、ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体を含み、その接合形態によってｐ−ｎ二層接合あるいはｐ−ｉ−ｎ三層接合型とバルクへテロ接合型に分類される。本発明の有機光電変換デバイスの光電変換層はこれらのいずれの形態でも構わない。図３にはバルクへテロ接合型の光電変換層３３が示されている。バルクへテロ接合型の光電変換層を具備することで、より高い発電効率をより容易に得ることができる。

本発明の有機光電変換デバイスは、光電変換層３３（半導体層）にｐ型有機半導体として本発明の有機半導体化合物を含む。この光電変換層３３は、第１の電極３５と第２の電極３１の間に設けられる。
本発明においては、第１の電極３５と光電変換層３３の間にホール輸送層３４を設けるのが好ましい。また、第２の電極３１と光電変換層３３の間に電子輸送層３２を設けることが好ましい。これらのホール輸送層３４や電子輸送層３２を設けることにより、光電変換層３３で発生した電荷をより効率的に取り出すことが可能となる。なお、本発明の光電変換素子においてその上下の区別は特に重要ではないが、便宜的に必要により、第１電極３５側を「上」もしくは「天」側と位置づけ、第２電極３１側を「下」もしくは「底」側と位置づける。

ここで、上層から順に、基板、正極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、負極の構成を順構成と称し、上層から順に、基板、負極、電子輸送層、光電変換層、ホール輸送層、正極の構成を逆構成と称し、本発明では、順構成、逆構成ともに好ましく適用される。

光電変換層３３においては上記のようにｐ型有機半導体とｎ型有機半導体相とが特有の形態で混在していることが好ましい。この場合、ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体との界面で光電変換（電荷分離）が行われる。バルクヘテロ接合型の光電変換層では、図３に示すように櫛歯状に互いの相がナノメートルオーダーで入り込んだ状態となっている。このような形態を効果的に作出できるよう、ｐ型有機半導体にはｎ型有機半導体との特有の相溶性あるいは非相溶があることが好ましい。またｐ型半導体となる材料は固有の物性のみで定まるものではなく、ｎ型半導体となる材料との相対的な関係で特定されるものである。例えば、ｎ型半導体材料として代表的なフラーレンを例にとれば、これよりも電子供与性が高いものがｐ型半導体材料となりうる。
本発明の有機光電変換デバイスは有機薄膜太陽電池として用いるのが好ましい。

＜有機光電変換デバイスの部材＞
−ｎ型有機半導体−
ｎ型有機半導体としては、特に限定されないが、一般的に、その最低空軌道（ＬＵＭＯ）準位が−３．５〜−４．５ｅＶであるようなπ電子共役系化合物であり、例えば、フラーレンもしくはその誘導体、オクタアザポルフィリン等、ｐ型有機半導体の水素原子をフッ素原子に置換したパーフルオロ体（例えば、パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン）、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物を骨格として含む高分子化合物等を挙げることができる。

これらのｎ型有機半導体のうち、本発明の有機半導体化合物と高速かつ効率的に電荷分離ができるためフラーレンもしくはその誘導体が好ましい。
フラーレンやその誘導体としては、Ｃ_６０フラーレン、Ｃ_７０フラーレン、Ｃ_７６フラーレン、Ｃ_７８フラーレン、Ｃ_８４フラーレン、Ｃ_２４０フラーレン、Ｃ_５４０フラーレン、ミックスドフラーレン、フラーレンナノチューブ、及びこれらの一部が水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シリル基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、シリル基等によって置換されたフラーレン誘導体を挙げることができる。

フラーレン誘導体としては、フェニル−Ｃ_６１−酪酸エステル、ジフェニル−Ｃ_６２−ビス（酪酸エステル）、フェニル−Ｃ_７１−酪酸エステル、フェニル−Ｃ_８５−酪酸エステルまたはチエニル−Ｃ_６１−酪酸エステルが好ましく、上記の酪酸エステルのアルコール部分の好ましい炭素数は１〜３０、より好ましくは１〜８、さらに好ましくは１〜４、最も好ましくは１である。

好ましいフラーレン誘導体を例示すると、フェニル−Ｃ_６１−酪酸メチルエステル（［６０］ＰＣＢＭ）、フェニル−Ｃ_６１−酪酸ｎ−ブチルエステル（［６０］ＰＣＢｎＢ）、フェニル−Ｃ_６１−酪酸イソブチルエステル（［６０］ＰＣＢｉＢ）、フェニル−Ｃ_６１−酪酸ｎ−ヘキシルエステル（［６０］ＰＣＢＨ）、フェニル−Ｃ_６１−酪酸ｎ−オクチルエステル（［６０］ＰＣＢＯ）、ジフェニル−Ｃ_６２−ビス（酪酸メチルエステル）（ビス［６０］ＰＣＢＭ）、フェニル−Ｃ_７１−酪酸メチルエステル（［７０］ＰＣＢＭ）、フェニル−Ｃ_８５−酪酸メチルエステル（［８４］ＰＣＢＭ）、チエニル−Ｃ_６１−酪酸メチルエステル（［６０］ＴｈＣＢＭ）、Ｃ_６０ピロリジントリス酸、Ｃ_６０ピロリジントリス酸エチルエステル、Ｎ−メチルフラロピロリジン（ＭＰ−Ｃ_６０）、（１，２−メタノフラーレンＣ_６０）−６１−カルボン酸、（１，２−メタノフラーレンＣ_６０）−６１−カルボン酸ｔ−ブチルエステル、特開２００８−１３０８８９号公報等のメタロセン化フラーレン、米国特許第７，３２９，７０９号明細書等の環状エーテル基を有するフラーレンが挙げられる。

−ｐ型有機半導体−
本発明の光電変換デバイスの光電変換層には、本発明の有機半導体化合物を使用するが、他のｐ型有機半導体（例えば、縮合多環芳香族低分子化合物、オリゴマーまたはポリマー）を含有してもよい。

ｐ型有機半導体である縮合多環芳香族低分子化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、アントラジチオフェン等の化合物、ポルフィリンや銅フタロシアニン、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。

−光電変換層−
本発明において光電変換層（半導体層）には電子供与材料であるｐ型有機半導体と電子受容材料であるｎ型有機半導体が所望の光電変換効率を示す比率で含有されることが好ましい。通常は、両者の含有量は質量比で、ｐ型：ｎ型＝１０：９０〜９０：１０、好ましくは２０：８０〜８０：２０の範囲から選ばれる。光電変換層の形成方法に特に制限はなく、上述の有機薄膜トランジスタにおいて説明した成膜方法を採用することができる。正孔と電子が電荷分離する界面の面積を増大させ、高い光電変換効率を有するためには、塗布法が好ましい。塗布法に用いる塗布溶液としては、少なくとも本発明の有機半導体化合物とｎ型有機半導体とを有機溶媒中に溶解ないしは分散させた組成物を用いるのが好ましい。塗布溶液に用いる有機溶媒、塗布溶液中の本発明の有機半導体化合物の含有量は、上記有機薄膜トランジスタで説明した塗布溶液に用いうる有機溶媒及び同じく上記有機薄膜トランジスタで説明した塗布溶液中の有機半導体化合物の含有量を採用することができる。

ここで、光電変換層における電子供与領域（ドナー）と電子受容領域（アクセプター）の相分離促進、光電変換層に含まれる有機材料の結晶化、電子輸送層の透明化などを目的として、種々の方法で加熱処理（アニール）してもよい。蒸着等の乾式製膜法の場合は、例えば、製膜中の基板温度を３０℃〜１５０℃に加熱する方法がある。印刷や塗布等の湿式製膜法の場合は、塗布後の乾燥温度を３０℃〜２５０℃とする方法などがある。また、後の工程、例えば、金属負極の形成が終了した後に３０℃〜２５０℃に加熱してもよい。相分離が促進されることで電荷輸送パスが形成され、光電変換効率が向上することがある。光電変換層の厚さは３０〜１０００ｎｍであることが好ましく、５０〜６００ｎｍであることがより好ましい。
なお、本発明においては、複数の光電変換層を有しても構わないが、光電変換層は１層であることが好ましい。

−電極−
本発明に関わる有機光電変換デバイスにおいては、少なくとも第１の電極と第２の電極を有する。第１の電極と第２の電極は、いずれか一方が正極で、残りが負極となる。また、タンデム構成をとる場合には中間電極を用いることでタンデム構成を達成することができる。なお、本発明においては主に正孔（ホール）が流れる電極を正極と称し、主に電子が流れる電極を負極と称す。また透光性があるかどうかといった機能面から、透光性のある電極を透明電極と称し、透光性のない電極を対電極または金属電極と称す。本発明の順構成においては、正極が透光性のある透明電極であり、負極は透光性のない対電極または金属電極である。逆構成では、負極が透光性のある透明電極であり、正極が透光性のない対電極または金属電極である。第１の電極と第２の電極の両方を透明電極とすることもできる。

−−第１の電極−−
第１の電極は、正極である。順構成の光電変換デバイスの場合、好ましくは可視光から近赤外光（３８０〜８００ｎｍ）の光を透過する透明電極である。材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムタングステン（ＩＷＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等の透明導電性金属酸化物、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ストロンチウム、銀、インジウム、錫、バリウム、ビスマス等の金属及び金属合金の超薄膜、金属ナノワイヤー、カーボンナノチューブ等を用いることができる。銀等の金属をメッシュ状にして、光の透過性を確保したメッシュ電極を用いることもできる。またポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリアズレン、ポリイソチアナフテン、ポリカルバゾール、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリフェニルアセチレン、ポリジアセチレン及びポリナフタレンの各誘導体からなる群より選ばれる導電性ポリマー等も用いることができる。また、これらの導電性化合物を複数組み合わせて正極とすることもできる。順構成で透明電極とする場合は、正極の透過率は、太陽電池に使用する厚さ（例えば、０．２μｍの厚さ）で、波長３８０ｎｍ〜８００ｎｍ領域における平均光透過率が７５％以上であることが好ましく８５％以上であることがより好ましい。なお、逆構成で光透過性が要求されない場合は、クロム、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、パラジウム、銀、タンタル、タングステン、白金、金などの金属やこれらの合金、透明導電性酸化物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性ポリマーなどによって正極を形成することができる。好適な導電性ポリマー層は、特開２０１２−４３８３５号公報に詳細が開示されており、ポリチオフェン誘導体が好ましく、ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）がより好ましい。これらの金属、透明導電性酸化物、導電性ポリマーは、１種のみで使用しても、２種以上を混合または積層してもよい。

−−第２の電極−−
本発明において第２の電極は負極である。負極は導電材単独層であってもよいが、導電性を有する材料に加えて、これらを保持する樹脂を併用してもよい。負極の導電材としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子の取り出し性能及び酸化等に対する耐久性の点から、これら金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。負極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

逆構成の場合、第２の電極は透明電極である。好ましくは可視光から近赤外光（３８０〜８００ｎｍ）の光を透過する透明電極であり、例えば、金属、金属酸化物、導電性ポリマー、これらの混合物や積層構造などが挙げられる。具体例としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムタングステン（ＩＷＯ）等の透明導電性酸化物、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ストロンチウム、銀、インジウム、錫、バリウム、ビスマス等の金属及び金属合金の超薄膜、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性ポリマー等が挙げられる。透明導電性酸化物の材料として特に好ましいのは、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）、弗素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、酸化亜鉛、アンチモンドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）を用いることができる。逆構成で透明電極とする場合は、負極の透過率は、太陽電池に使用する厚さ（例えば、０．２μｍの厚さ）で、波長３８０ｎｍ〜８００ｎｍ領域における平均光透過率が７５％以上であることが好ましく８５％以上であることがより好ましい。

順構成の負極導電材及び逆構成の正極導電材として金属材料を用いれば金属電極に到達した光は反射されて光電変換層側に反射され、反射光が再度吸収されるため、より光電変換効率が向上し好ましい。また、金属電極は、金属（例えば金、銀、銅、白金、ロジウム、ルテニウム、アルミニウム、マグネシウム、インジウム等）、炭素からなるナノ粒子、ナノワイヤー、ナノ構造体であってもよく、ナノワイヤーの分散物であれば、透明で導電性の高い負極を塗布法により形成でき好ましい。
また、金属電極側を光透過性とする場合は、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、銀及び銀化合物等の負極に適した導電性材料を薄く１〜２０ｎｍ程度の膜厚で作製した後、上記正極の説明で挙げた導電性光透過性材料の膜を設けることで、光透過性負極とすることができる。

−正孔（ホール）輸送層−
本発明においては、第１の電極と光電変換層の間にホール輸送層を設けるのが好ましい。ホール輸送層を形成する導電性ポリマーとしては、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレン、ポリアセチレン、ポリキノキサリン、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアジアゾール等や、これら導電骨格を複数有するポリマー等が挙げられる。
これらのなかではポリチオフェン及びその誘導体が好ましく、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチエノチオフェンが特に好ましい。これらのポリチオフェンは導電性を得るために、通常、部分酸化されている。導電性ポリマーの電気伝導率は部分酸化の程度（ドープ量）で調節することができ、ドープ量が多いほど電気伝導率が高くなる。部分酸化によりポリチオフェンはカチオン性となるので、電荷を中和するための対アニオンを要する。そのようなポリチオフェンの例としては、ポリスチレンスルホン酸を対イオンとするポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）やｐ−トルエンスルホン酸を対アニオンとするポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ−ＴｓＯ）が挙げられる。
ホール輸送層の膜厚は０．１〜５００ｎｍであり、好ましくは０．５〜３００ｎｍである。ホール輸送層は、塗布などによる湿式製膜法、蒸着やスパッタ等のＰＶＤ法による乾式製膜法、転写法、印刷法など、いずれによっても好適に形成することができる。

−電子輸送層−
本発明においては、第２の電極と光電変換層の間に電子輸送層を設けることが好ましく、第１の電極と光電変換層の間にホール輸送層を設け、かつ光電変換層と第二の電極の間に電子輸送層を設けるのが特に好ましい。
電子輸送層に用いることのできる電子輸送材料としては、上記の光電変換層で挙げた電子受容材料であるｎ型半導体化合物及び、ケミカルレビュー，第１０７巻，９５３〜１０１０頁（２００７年）にＥｌｅｃｔｒｏｎ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ Ｈｏｌｅ−Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓとして記載されているものが挙げられる。本発明においては、無機塩や無機酸化物を使用することが好ましい。無機塩としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属化合物等が好ましい。各種金属酸化物は安定性が高い電子輸送層の材料として好ましく利用され、例えば、酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ストロンチウム、酸化ニオブ、酸化ルテニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化バリウムが挙げられる。これらのうち比較的に安定な酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛がより好ましい。電子輸送層の膜厚は０．１〜５００ｎｍであり、好ましくは０．５〜３００ｎｍである。電子輸送層は、塗布などによる湿式成膜法、蒸着やスパッタ等のＰＶＤ法による乾式成膜法、転写法、印刷法など、いずれによっても好適に形成することができる。

なお、光電変換層に用いられるｐ型有機半導体のＨＯＭＯ準位よりも深いＨＯＭＯ準位を有する電子輸送層には、光電変換層で生成した正孔（ホール）を負極側には流さないような整流効果を有する、正孔（ホール）ブロック機能が付与される。より好ましくは、ｎ型有機半導体のＨＯＭＯ準位よりも深い材料を電子輸送層として用いることである。また、電子を輸送する特性から、電子移動度の高い化合物を用いることが好ましい。このような電子輸送層は、正孔（ホール）ブロック層とも称し、このような機能を有する電子輸送層を使用するほうが好ましい。このような材料としては、バソキュプロイン等のフェナントレン系化合物、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等のｎ型半導体化合物、及び酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ガリウム等のｎ型無機酸化物及びフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属化合物等を用いることができる。また、光電変換層に用いたｎ型有機半導体単体からなる層を用いることもできる。

−支持体−
本発明において光電変換デバイスを構成する支持体は、その上に少なくとも第１の電極（正極）、光電変換層、第２の電極（金属負極）、より好ましい態様では、第１の電極（正極）、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、第２の電極（金属負極）を形成して保持することができるものであれば特に限定されず、例えば、ガラス、プラスチックフィルムなど、目的に応じて適宜選択しうる。

その他、常用のものを適用して、易接着層／下塗り層、機能性層、再結合層、その他の半導体層、保護層、ガスバリア層、ＵＶ吸収層、反射防止層などを配設してもよい。

（有機熱電変換デバイス）
本発明の有機熱電変換デバイスは、基材上に、第１の電極、有機熱電変換層及び第２の電極を有し、熱電変換層は、本発明の有機半導体化合物を少なくとも含む。

本発明の有機熱電変換デバイスは、基材上に、第１の電極、熱電変換層及び第２の電極を有するものであればよく、第１の電極及び第２の電極と熱電変換層との位置関係等、その他の構成については特に限定されない。本発明の有機熱電変換デバイスにおいて、熱電変換層は、その少なくとも一方の面に第１の電極及び第２の電極に接するように配置されていればよい。例えば、熱電変換層が第１の電極及び第２の電極で挟まれる態様、すなわち、本発明の有機熱電変換デバイスが基材上に第１の電極、熱電変換層及び第２の電極をこの順に有している態様であってもよい。また、熱電変換層がその一方の面に第１の電極及び第２の電極に接するように配置される態様、すなわち、本発明の有機熱電変換デバイスが基材上に互いに離間して形成された第１の電極及び第２の電極に積層された熱電変換層を有している態様であってもよい。
本発明の有機熱電変換デバイスの構造の一例として、図４及び図５に示すデバイスの構造が挙げられる。図４及び図５中、矢印は、熱電変換デバイスの使用時における温度差の向きを示す。
図４に示す熱電変換デバイス４は、第１の基材４２上に、第１の電極４３及び第２の電極４５を含む一対の電極と、電極４３及び４５間に本発明の有機半導体化合物を用いて形成された熱電変換層４４を備えている。第２の電極４５の他方の表面には第２の基材４６が配設されており、第１の基材４２及び第２の基材４６の外側には互いに対向して金属板４１及び４７が配設されている。
本発明の有機熱電変換デバイスは、基材上に電極を介して本発明の有機半導体化合物を含む熱電変換層を膜（フィルム）状に設け、この基材を第１の基材として機能させることが好ましい。すなわち、熱電変換デバイス４は、２枚の基材４２及び４６の表面（熱電変換層４４の形成面）に、第１の電極４３または第２の電極４５を設け、これら電極４３及び４５の間に本発明の有機半導体化合物を含む熱電変換層４４を有する構造であることが好ましい。

図５に示す熱電変換デバイス５は、第１の基材５１上に、第１の電極５２及び第２の電極５３が配設され、その上に本発明の有機半導体デバイスを含む熱電変換層５４が設けられている。

熱電変換デバイス４の熱電変換層４４は、一方の表面が第１の電極４３を介して第１の基材４２で覆われており、また、熱電変換デバイス５の熱電変換層５４は、一方の表面が第１の電極５２及び第２の電極５３ならびに第１の基材５１で覆われているが、他方の表面にも第２の基材４６または５５を第２の電極４５を介して、または、電極を介さず、圧着させることが、熱電変換層４４及び５４の保護の観点から好ましい。すなわち、熱電変換デバイス４に使用される第２の基材４６の表面（熱電変換層１４の圧着面）には第２の電極４５が予め形成されているのが好ましい。また、熱電変換デバイス４及び５において、電極と熱電変換層との圧着は、密着性向上の観点から１００℃〜２００℃程度に加熱して行うことが好ましい。

本発明の有機熱電変換デバイスの基材、熱電変換デバイス４における第１の基材４２及び第２の基材４６は、ガラス、透明セラミックス、金属、プラスチックフィルム等の基材を用いることができる。本発明の有機熱電変換デバイスにおいて、基材はフレキシビリティーを有しているのが好ましく、具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ２１７６に規定の測定法による耐屈曲回数ＭＩＴが１万サイクル以上であるフレキシビリティーを有しているのが好ましい。このようなフレキシビリティーを有する基材は、プラスチックフィルムが好ましく、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ビスフェノールＡとイソ及びテレフタル酸のポリエステルフィルム等のポリエステルフィルム、ゼオノアフィルム（商品名、日本ゼオン社製）、アートンフィルム（商品名、ＪＳＲ社製）、スミライトＦＳ１７００（商品名、住友ベークライト社製）等のポリシクロオレフィンフィルム、カプトン（商品名、東レ・デュポン社製）、アピカル（商品名、カネカ社製）、ユーピレックス（商品名、宇部興産社製）、ポミラン（商品名、荒川化学社製）等のポリイミドフィルム、ピュアエース（商品名、帝人化成社製）、エルメック（商品名、カネカ社製）等のポリカーボネートフィルム、スミライトＦＳ１１００（商品名、住友ベークライト社製）等のポリエーテルエーテルケトンフィルム、トレリナ（商品名、東レ社製）等のポリフェニルスルフィドフィルム等が挙げられる。使用条件や環境により適宜選択させるが入手の容易性、好ましくは１００℃以上の耐熱性、経済性及び効果の観点から、市販のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、各種ポリイミドやポリカーボネートフィルム等が好ましい。

特に、熱電変換層との圧着面に電極を設けた基材を用いることが好ましい。この基材上に設ける第１の電極及び第２の電極を形成する電極材料としては、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極、銀、銅、金、アルミニウム等の金属電極、ＣＮＴ、グラフェン等の炭素材料、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の有機材料、銀、カーボン等の導電性微粒子を分散した導電性ペースト、銀、銅、アルミニウム等の金属ナノワイヤーを含有する導電性ペースト等が使用できる。これらの中でも、金属材料が好ましく、アルミニウム、金、銀または銅であるのがより好ましい。
この時、熱電変換デバイス４は、基材４１、第１の電極４３、熱電変換層４４及び第２の電極４５の順に構成されており、第２の電極４５の外側には第２の基材４６が隣接していても、第２の基材４６を設けることなく第２の電極４５が最表面として空気に晒されていてもよい。また、熱電変換素子５は、基材５１、第１の電極５２及び第２の電極５３、熱電変換層５４の順に構成されており、熱電変換層５４の外側には第２の基材５５が隣接していても、第２の基材５５を設けることなく熱電変換層２４が最表面として空気に晒されていてもよい。

基材の厚さは、取り扱い性、耐久性等の点から、好ましくは３０〜３０００μｍ、より好ましくは５０〜１０００μｍ、さらに好ましくは１００〜１０００μｍ、特に好ましくは２００〜８００μｍである。基材が厚すぎると熱伝導率が低下することがあり、薄すぎると外部衝撃により膜が損傷しやすくなることがある。

熱電変換層の層厚は、０．１〜１０００μｍであることが好ましく、１〜１００μｍであることがより好ましい。層厚が薄いと温度差を付与しにくくなることと、層内の抵抗が増大してしまうため好ましくない。

熱電変換層の成膜方法は、特に限定されず、例えば、スピンコート、エクストルージョンダイコート、ブレードコート、バーコート、スクリーン印刷、ステンシル印刷、ロールコート、カーテンコート、スプレーコート、ディップコート、インクジェット印刷等、公知の塗布方法を用いることができる。
この中でも、スクリーン印刷が熱電変換層の電極への密着性に優れる観点で好ましい。
また、装置の扱いやすさ、素子パターン形状の選択自由度が大きい点から、インクジェット印刷も好ましい。

熱電変換材料を塗布、成膜する場合、塗布溶液に少なくとも本発明の有機半導体化合物を用いる。塗布溶液は所望の固形分濃度や粘度となるよう、分散媒の量等を適宜調整することが好ましい。

塗布溶液に用いる有機溶媒、塗布溶液中の本発明の有機半導体化合物の含有量は、上記有機薄膜トランジスタで説明した塗布溶液に用いうる有機溶媒及び同じく上記有機薄膜トランジスタで説明した塗布溶液中の有機半導体化合物の含有量を採用することができる。
本発明の有機熱電変換デバイスは、熱電発電用物品の発電デバイスとして好適に用いることができる。このような発電デバイスとして、具体的には、温泉熱発電機、太陽熱発電機、廃熱発電機等の発電機、腕時計用電源、半導体駆動電源、（小型）センサー用電源等が挙げられる。

以下に実施例に基づき本発明について更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定して解釈されるものではない。

[実施例１] ポリマーＰ１を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１の合成
（モノマー（１−２）の合成）

化合物（１−１）（Journal of Polymer Science，Part A: Polymer Chemistry，2011，vol.49，p.3260-3271に記載の方法にしたがって合成）をMacromolecules 2012，45，6390-6395に記載の方法を参考にしてスズ化することにより、モノマー（１−２）を合成した。

（ポリマーＰ１の合成）

化合物（１−２）１９０ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（１−３）１５９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）クロロホルムアダクト６．２１ｍｇ（６．００μｍｏｌ）、ｏ−トリルホスフィン１４．６ｍｇ（０．０４８０ｍｍｏｌ）をガラス製反応容器にとり、容器内をアルゴン置換した。クロロベンゼン６．０ｍＬ（脱水）を加え、アルゴン雰囲気下、１４０℃で１２時間反応させた。放冷後、反応溶液をメタノールにあけて晶析し固体を濾取した。得られた固体を順次ソックスレー抽出（メタノール１２時間、アセトン３時間、ヘキサン３時間）して不純物を除去後、クロロベンゼンで抽出した。クロロベンゼン抽出溶液を濃縮後、クロロベンゼンに溶解させメタノールで晶析して濾取・乾燥することにより、ポリマーＰ１を１６３ｍｇ（収率８０．０％）得た。
ポリマーＰ１：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝８６×１０^３、Ｍｎ＝３６×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１ ３ｍｇとトルエン１ｍＬを混合し、１００℃に加熱して溶解させ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、９０℃に加熱したＦＥＴ特性測定用基板上にスピンコート後、１３０℃で１０分間アニールすることにより、厚さ５０ｎｍの有機半導体薄膜を形成しＦＥＴ特性測定用の有機薄膜トランジスタを得た。ＦＥＴ特性測定用基板としては、ソース及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＝１００ｍｍ、ゲート長Ｌ＝１００μｍ）、絶縁膜としてＳｉＯ_２（膜厚２００ｎｍ）を備えたボトムゲート・ボトムコンタクト構造のシリコン基板を用いた。

（３）有機光電変換デバイスの作製
洗浄及びＵＶ−オゾン処理したガラス−ＩＴＯ基板上に、ホール輸送層として使用するＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（Ｈｅｒａｅｕｓ Ｐｒｅｃｉｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ製ＣＬＥＶＩＯＳ Ｐ ＶＰ．ＡＩ４０８３）をスピンコート（３０００ｒｐｍ）し、１４０℃で３０分間加熱した。１０ｍｇのポリマーＰ１と１０ｍｇのＰＣ_７１ＢＭ（［６，６］−フェニル−Ｃ７１−酪酸 メチルエステル）の混合物を、１．８−ジヨードオクタンを１容量％含有するクロロベンゼン１ｍＬに溶解させた。この溶液を、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ層上にスピンコート（１０００ｒｐｍ）で塗布して、乾燥させ膜厚８０ｎｍの光電変換層を作製した。光電変換層上にＬｉＦ（１ｎｍ）、アルミニウム（１００ｎｍ）を順次蒸着させて上部電極を形成させ、有機光電変換デバイスを得た。

（４）有機熱電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１ ６ｍｇをオルトジクロロベンゼン４．０ｍｌに溶解させた後、この溶液を、第１の電極４３として金（厚み２０ｎｍ、幅：５ｍｍ）を片側表面に有するガラス基材４２（厚み：０．８ｍｍ）上の電極４３表面にスクリーン印刷法で塗布し、８０℃にて３０分間加熱して溶媒を除去した。続いて塩化鉄（III）のアセトニトリル溶液に浸しドーピングした。その後、室温真空下にて１０時間乾燥させることにより膜厚３．１μｍ、大きさ８ｍｍ×８ｍｍの熱電変換層４４を形成した。その後、熱電変換層４４の上部に、第２の電極４５として金を蒸着したガラス基材４６（電極４５の厚み：２０ｎｍ、電極１５の幅：５ｍｍ、ガラス基材４６の厚み：０．８ｍｍ）を、第２の電極４５が熱電変換層４４に接するように、８０℃にて貼り合わせて、図４に示される熱電変換デバイス４を作製した。

[実施例２] ポリマーＰ２を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ２の合成

化合物（２−１）２０７ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（２−２）１５７ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ２を１７４ｍｇ（収率７９．９％）得た。
ポリマーＰ２：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝９３×１０^３、Ｍｎ＝４０×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ２に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ２に変え、ジヨードオクタンを１容量％から１．５容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例３] ポリマーＰ３を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ３の合成

化合物（３−１）１９１ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（３−２）１５９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ３を１６９ｍｇ（収率８０．２％）得た。
ポリマーＰ３：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝８０×１０^３、Ｍｎ＝３２×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ３に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ３に変え、ジヨードオクタンを１容量％から１．５容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に行い、有機光電変換デバイスを得た。

[実施例４] ポリマーＰ４を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ４の合成

化合物（４−１）１９６ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（４−２）１６３ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリマーＰ４を１７９ｍｇ（収率８５．０％）得た。
ポリマーＰ４：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝６９×１０^３、Ｍｎ＝２８×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ４に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ４に変えたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例５] ポリマーＰ５を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ５の合成

化合物（５−１）１８２ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（５−２）１２７ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリマーＰ５を１３４ｍｇ（収率８２．４％）得た。
ポリマーＰ５：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝４１×１０^３、Ｍｎ＝１９×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ５に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ５変え、ジヨードオクタンを１容量％から３容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例６] ポリマーＰ６を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ６の合成

化合物（６−１）１９０ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（６−２）１３９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ６を１４３ｍｇ（収率７８．１％）得た。
ポリマーＰ６：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝３７×１０^３、Ｍｎ＝２０×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ６に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ６変え、ジヨードオクタンを１容量％から３容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例７] ポリマーＰ７を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ７の合成

化合物（７−１）１９９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）、化合物（７−２）１５９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ７を１７０ｍｇ（収率８６．３％）得た。
ポリマーＰ７：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝９８×１０^３、Ｍｎ＝３７×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ７に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ７変え、ジヨードオクタンを１容量％から２容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

（４）有機熱電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をＰ７に変えたこと以外は実施例１と同様に熱電変換デバイスを作製した。

[実施例８] ポリマーＰ８を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ８の合成

化合物（８−１）１７３ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び化合物(８−２)１６０ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ８を１６６ｍｇ（収率８８．８％）得た。
ポリマーＰ８：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝７９×１０^３、Ｍｎ＝３８×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ８に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ８変えたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例９] ポリマーＰ９を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ９の合成

化合物（９−１）１７３ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(９−２)１８９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ９を１７６ｍｇ（収率８１．３％）得た。
ポリマーＰ９：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝７７×１０^３、Ｍｎ＝３３×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ９に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ９変えたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

（４）有機熱電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をＰ９に変えたこと以外は実施例１と同様に熱電変換デバイスを作製した。

[実施例１０] ポリマーＰ１０を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１０の合成

化合物（１０−１）１９０ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１０−２)１９９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１０を２０４ｍｇ（収率８３．９％）得た。
ポリマーＰ１０：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝７２×１０^３、Ｍｎ＝３１×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１０に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１０変え、ジヨードオクタンを１容量％から２．５容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１１] ポリマーＰ１１を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１１の合成

化合物（１１−１）１８２ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１１−２)１９８ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１１を１７８ｍｇ（収率７５．９％）得た。
ポリマーＰ１１：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝７９×１０^３、Ｍｎ＝３１×１０^３
（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１１に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１１に変え、ジヨードオクタンを１容量％から４容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１２] ポリマーＰ１２を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１２の合成

化合物（１２−１）２４１ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１２−２)１６４ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１２を２０８ｍｇ（収率８０．３％）得た。
ポリマーＰ１２：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝５１×１０^３、Ｍｎ＝２１×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１２に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１２に変え、ジヨードオクタンを１容量％から１．５容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１３] ポリマーＰ１３を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１３の合成

化合物（１３−１）１９９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１３−２)１４２ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリマーＰ１３を１５１ｍｇ（収率７７．７％）得た。
ポリマーＰ１３：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝４０×１０^３、Ｍｎ＝１８×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１３に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１３に変え、ジヨードオクタンを１質量％から２質量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１４] ポリマーＰ１４を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１４の合成

化合物（１４−１）１７３ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１４−２)１６７ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１４を１７３ｍｇ（収率８９．０％）得た。
ポリマーＰ１４：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝６５×１０^３、Ｍｎ＝２５×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１４に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１４に変え、ジヨードオクタンを用いなかったこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１５] ポリマーＰ１５を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１５の合成

化合物（１５−１）１８２ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１５−２)１４９ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１５を１８５ｍｇ（収率７５．６％）得た。
ポリマーＰ１５：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝３２×１０^３、Ｍｎ＝１６×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１５に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１５に変えたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１６] ポリマーＰ１６を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１６の合成

化合物（１６−１）２０７ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１６−２)１５０ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１６を１８０ｍｇ（収率８４．９％）得た。
ポリマーＰ１６：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝３９×１０^３、Ｍｎ＝１４×１０^３

（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１６に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１６に変え、ジヨードオクタンを１容量％から３．５容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

[実施例１７] ポリマーＰ１７を用いた有機半導体デバイスの作製
（１）ポリマーＰ１７の合成

化合物（１７−１）２０６ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）及び(１７−２)１６１ｍｇ（０．３００ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、ポリマーＰ１７を６６１ｍｇ（収率９０．１％）得た。
ポリマーＰ１７：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝７０×１０^３、Ｍｎ＝２５×１０^３
（２）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１７に変えたこと以外は実施例１と同様に行い、有機薄膜トランジスタを得た。
（３）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をポリマーＰ１７に変え、ジヨードオクタンを１容量％から６容量％にかえたこと以外は実施例１と同様に行い、有機光電変換デバイスを得た。

[比較例１]
ＷＯ２０１３／０５６３５５ Ａ１に記載のＰ１８を比較例として用いた。

ポリマーＰ１８：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝４９×１０^３、Ｍｎ＝２０×１０^３

（１）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をＰ１８に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（２）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をＰ１８に変えたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

（３）有機熱電変換エバイスの作製
ポリマーＰ１をＰ１８に変えたこと以外は実施例１と同様に熱電変換デバイスを得た。

[比較例２]
J. Phys. Chem.C 2009，113，p21928-21936に記載のＰ１９を比較例として用いた。

ポリマーＰ１９：
ＧＰＣ（ｏ−ジクロロベンゼン）Ｍｗ＝１２×１０^３、Ｍｎ＝４．９×１０^３

（１）有機薄膜トランジスタの作製
ポリマーＰ１をＰ１９に変えたこと以外は実施例１と同様に有機薄膜トランジスタを得た。

（２）有機光電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をＰ１９に変えたこと以外は実施例１と同様に有機光電変換デバイスを得た。

（３）有機熱電変換デバイスの作製
ポリマーＰ１をＰ１９に変えたこと以外は実施例１と同様に熱電変換デバイスを得た。

＜有機光電変換デバイスの評価＞
電流密度−電圧（Ｊ−Ｖ）特性
実施例及び比較例で作製したそれぞれの光電変換デバイスを以下のようにして性能評価した。得られたデバイスを窒素雰囲気下で、ケースレー社（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）製ＳＭＵ２４００型Ｉ−Ｖ測定装置を用いて、デバイスの電流密度−電圧（Ｊ−Ｖ）特性を評価した。オリエル（Ｏｒｉｅｌ）社製太陽光シミュレータからの濾波キセノン灯光を使用して、１００ｍＷ／ｃｍ^２のＡＭ１．５Ｇスペクトルに近づけた。上記装置にて、出力された光電変換効率を下記表１に記載した。

また、光電変換層の塗布法の変更による光電変換性能を比較するため、光電変換層をスピンコートあるいはバーコート法により形成した有機光電変換デバイスの変換効率を評価した。
得られた結果を、下記の基準で評価した。
Ａ：（バーコート法の変換効率）／（スピンコート法の変換効率） ０．９以上
Ｂ：（バーコート法の変換効率）／（スピンコート法の変換効率） ０．８以上〜０．９未満
Ｃ：（バーコート法の変換効率）／（スピンコート法の変換効率） ０．７以上〜０．８未満
Ｄ：（バーコート法の変換効率）／（スピンコート法の変換効率） ０．７未満

＜有機薄膜トランジスタの評価＞
有機薄膜トランジスタの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、キャリア移動度を評価した。
得られた結果を下記表１に示す。
（ａ）正孔移動度
各有機薄膜トランジスタ（ＦＥＴ素子）のソース電極−ドレイン電極間に−８０Ｖ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Ｉ_ｄを表わす式Ｉ_ｄ＝（ｗ／２Ｌ）μＣ_ｉ（Ｖ_ｇ−Ｖ_ｔｈ）^２（式中、Ｌはゲート長、Ｗはゲート幅、Ｃ_ｉは絶縁層の単位面積当たりの容量、Ｖ_ｇはゲート電圧、Ｖ_ｔｈは閾値電圧）を用いてキャリア移動度μを算出した。

（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（ＦＥＴ素子）のソース電極−ドレイン電極間に−８０Ｖ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トランジスタの繰り返し駆動安定性が高く、好ましい。
Ａ：｜Ｖ_後−Ｖ_前｜≦５Ｖ
Ｂ：５Ｖ＜｜Ｖ_後−Ｖ_前｜≦１０Ｖ
Ｃ：｜Ｖ_後−Ｖ_前｜＞１０Ｖ

本発明に用いる有機半導体化合物は上述のように、主鎖だけでなく側鎖構造を含め非常に構造規則性が高い。したがって、本発明に用いる有機半導体化合物は、主鎖部分のπ−π相互作用及び側鎖部分のファンデルワールス相互作用（ファスナー効果）により成膜時に自発的に配列し高結晶性の構造（パッキング性の高い構造）をとる。したがって、塗布法を変えた場合の変換効率の変化が小さい。また、本発明に用いる有機半導体化合物は高結晶性のため、有機薄膜トランジスタにおける繰り返し駆動による分子配列の変化が小さく、閾値電圧の変化も低減されたと考えられる。

＜熱電特性値（熱起電力Ｓ）の測定＞
熱電変換デバイスの第１の電極を一定温度に保ったホットプレート上に設置し、第２の電極上に温度制御用のペルチェ素子を設置した。ホットプレートの温度を一定（１００℃）に保ちつつ、ペルチェ素子の温度を低下させることにより両電極間に温度差（０Ｋを超え１０Ｋ以下の範囲）を付与した。この時、両電極間に発生した熱起電力（μＶ）を両電極間に生じた特定の温度差（Ｋ）で除することにより、単位温度差当たりの熱起電力Ｓ（μＶ／Ｋ）を算出し、この値を熱電変換デバイスの熱電特性値とした。算出した熱電特性値を、比較のポリマーＰ１９を用いた熱電変換デバイスの算出値１００に対する相対値として、表２に示す。

上記の結果から、本発明の有機半導体化合物を半導体層用いた熱電変換デバイスは、熱電変換効率に優れることがわかった。

１ ボトムゲート・トップコンタクト型トランジスタ
１１ 基板
１２ 電極
１３ 絶縁体層
１４ 半導体層（有機半導体層）
１５ａ 電極
１５ｂ 電極

２ ボトムゲート・ボトムコンタクト型トランジスタ
２１ 基板
２２ 電極
２３ 絶縁体層
２４ 半導体層（有機半導体層）
２５ａ 電極
２５ｂ 電極

３ 光電変換デバイス（バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池）
３１ 対極（第２電極）
３２ 電子輸送層
３３ 光電変換層
３３ａ ｎ型半導体相
３３ｂ ｐ型半導体相
３４ ホール輸送層
３５ 透明電極（第１電極）
３６ 透明支持体
Ｌ 光
Ｐ 電動モータ（旋風機）

４ 熱電変換デバイス
４１、４７ 金属板
４２ 第１の基材
４３ 第１の電極
４４ 熱電変換層
４５ 第２の電極
４６ 第２の基材

５ 熱電変換デバイス
５１ 第１の基材
５２ 第１の電極
５３ 第２の電極
５４ 熱電変換層
５５ 第２の基材

Claims (17)

1. 下記式（４）で表される化合物を半導体層に含む有機半導体デバイス。
   

   

   式（４）中、Ｄは式（２）又は式（３）で表され、縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するドナー性構造単位を示す。Ａは側鎖方向縮環構造の芳香族環からなり、該縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するアクセプター性構造単位を示す。ｌ及びｎは１〜４の整数を示す。ｐは２〜２０００の整数を示す。
   式（２）中、Ｘ^２１及びＸ^２２は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^２２−を示し、Ｙ^２１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝を示す。但し、Ｘ^２１及びＸ^２２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^２１は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝である。Ｌ^２１及びＬ^２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基もしくはアルキニレン基であるか、又は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^２１〜Ｒ^２３は水素原子又は一価の置換基を示す。Ｒ^５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はヘテロアリール基を示す。
   式（３）中、Ｘ^３１は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^３１−を示す。Ｙ^３１〜Ｙ^３４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝を示す。Ｙ^３１及びＹ^３４のＬ^３１はＬ^２２と、Ｙ^３１及びＹ^３４のＲ^３２はＲ^２３と同義である。Ｙ^３２及びＹ^３３のＬ^３１はＬ^２１と、Ｙ^３２及びＹ^３３のＲ^３２はＲ^２１と同義である。Ｒ^３１は前記Ｒ^２２と同義である。
   式（２）及び（３）中＊は連結部位を示す。
2. 下記（ａ１）〜（ｂ１）を満たす、請求項１に記載の有機半導体デバイス。
   （ａ１）前記式（２）において、Ｒ^２１が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｂ１）前記式（３）において、Ｙ^３２及びＹ^３３のうち一方又は両方が前記−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝であって、Ｒ^３２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
3. 前記アクセプター性構造単位Ａが、下記式（５）〜（１２）のいずれかで表される、請求項１または２に記載の有機半導体デバイス。
   

   

   式（５）中、Ｘ^５１及びＸ^５２は、硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^５２−を示し、Ｙ^５１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^５２−Ｒ^５３）＝を示す。Ｌ^５１及びＬ^５２は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基もしくはアルキニレン基であるか、又は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^５は前記式（２）のＬ^２１におけるＲ^５と同義である。Ｒ^５１〜Ｒ^５３は水素原子又は一価の置換基を示す。
   式（６）中、Ｘ^６１は前記式（５）中のＸ^５１と同義である。Ｚ^６１及びＺ^６２は酸素原子又は硫黄原子を示す。Ｗ^６１は−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６を示す。Ｒ^６２〜Ｒ^６６は水素原子又は一価の置換基を示す。
   式（７）中、Ｘ^７１は前記式（５）中のＸ^５１と同義である。Ｙ^７１〜Ｙ^７４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝を示す。Ｙ^７１及びＹ^７４のＬ^７１は前記式（５）中のＬ^５２と同義であり、Ｙ^７２及びＹ^７３のＬ^７１は前記式（５）中のＬ^５１と同義である。Ｒ^７２は水素原子又は一価の置換基を示す。
   式（８）中、Ｘ^８１は前記式（５）中のＸ^５２と同義である。Ｙ^８１〜Ｙ^８４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝を示す。Ｙ^８３のＬ^８１は前記式（５）中のＬ^５１と同義であり、Ｙ^８１、Ｙ^８２及びＹ^８４のＬ^８１は前記式（５）中のＬ^５２と同義であり、Ｒ^８２は水素原子又は一価の置換基を示す。
   式（９）中、Ｗ^９１は−ＮＲ^９１−又は−ＣＲ^９２Ｒ^９３−を示し、Ｒ^９１〜Ｒ^９３は水素原子又は一価の置換基を示す。Ｙ^９１及びＹ^９２は、それぞれ前記式（８）中のＹ^８１及びＹ^８２と同義である。
   式（１０）中、Ｙ^１０１及びＹ^１０２は、それぞれ前記式（８）中のＹ^８１及びＹ^８２と同義である。Ｚ^１０１及びＺ^１０２は、それぞれ前記式（６）中のＺ^６１及びＺ^６２と同義である。Ｗ^１０１は前記式（６）中のＷ^６１と同義である。
   式（１１）中、Ｘ^１１１及びＸ^１１２は、それぞれ前記式（５）中のＸ^５１及びＸ^５２と同義である。Ｙ^１１１、Ｙ^１１２は、それぞれ前記式（７）中のＹ^７１及びＹ^７４と同義である。Ｙ^１１３、Ｙ^１１４は、それぞれ前記式（８）中のＹ^８３及びＹ^８４と同義である。
   式（１２）中、Ｘ^１２１は前記式（５）中のＸ^５１と同義である。Ｙ^１２１及びＹ^１２２は、それぞれ前記式（７）中のＹ^７１及びＹ^７４と同義である。Ｚ^１２１及びＺ^１２２は、それぞれ前記式（６）中のＺ^６１及びＺ^６２と同義である。Ｗ^１２１は前記式（６）中のＷ^６１と同義である。
   式（５）〜（１２）の各式で表される構造は、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有する。また各式中、＊は連結部位を示す。
4. 下記（ａ２）〜（ｈ２）を満たす、請求項３に記載の有機半導体デバイス。
   （ａ２）前記式（５）において、Ｒ^５１が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｂ２）前記式（６）において、Ｗ^６１が前記−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６であって、Ｒ^６２〜Ｒ^６６が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｃ２）前記式（７）において、Ｙ^７２及びＹ^７３の少なくとも１つが前記−Ｃ（−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝であって、Ｒ^７２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｄ２）前記式（８）において、Ｙ^８３が前記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｅ２）前記式（９）において、Ｗ^９１が前記−ＮＲ^９１−又は−ＣＲ^９２Ｒ^９３−であって、Ｒ^９１〜Ｒ^９３が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｆ２）前記式（１０）において、Ｗ^１０１が前記−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６であって、Ｒ^６２〜Ｒ^６６が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｇ２）前記式（１１）において、Ｙ^１１３が前記−Ｃ（−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｈ２）前記式（１２）において、Ｗ^１２１が前記−ＮＲ^６２−、−ＣＲ^６３Ｒ^６４−又は＞Ｃ＝ＣＲ^６５Ｒ^６６であって、Ｒ^６２〜Ｒ^６６が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
5. 前記化合物が、下記式（１３）〜（１７）のいずれかで表される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機半導体デバイス。
   

   

   式（１３）中、Ｘ^１３１、Ｘ^１３２、Ｙ^１３１、Ｌ^１３１及びＲ^１３１は、それぞれ前記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１３１とＸ^１３２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１３１は−Ｃ（−Ｌ^１３３−Ｒ^１３３）＝である。Ｌ^１３３及びＲ^１３３は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１３３、Ｘ^１３４、Ｙ^１３２、Ｌ^１３２及びＲ^１３２は、それぞれ前記式（５）中のＸ^５１、Ｘ^５２、Ｙ^５１、Ｌ^５１及びＲ^５１と同義である。ｐは前記式（１）のｐと同義である。
   式（１４）中、Ｘ^１４１、Ｘ^１４２、Ｙ^１４１、Ｌ^１４１及びＲ^１４１は、それぞれ前記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１４１とＸ^１４２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１４１は−Ｃ（−Ｌ^１４２−Ｒ^１４２）＝である。Ｌ^１４２及びＲ^１４２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１４３及びＹ^１４２〜Ｙ^１４５は、それぞれ式（７）中のＸ^７１及びＹ^７１〜Ｙ^７４と同義である。ｐは前記式（１）のｐと同義である。
   式（１５）中、Ｘ^１５１、Ｘ^１５２、Ｙ^１５１、Ｌ^１５１及びＲ^１５１は、それぞれ前記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１５１とＸ^１５２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１５１は−Ｃ（−Ｌ^１５２−Ｒ^１５２）＝である。Ｌ^１５２及びＲ^１５２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１５３、Ｗ^１５１、Ｚ^１５１及びＺ^１５２は、それぞれ前記式（６）中のＸ^６１、Ｗ^６１、Ｚ^６１及びＺ^６２と同義である。ｐは前記式（１）のｐと同義である。
   式（１６）中、Ｘ^１６１、Ｘ^１６２、Ｙ^１６１、Ｌ^１６１及びＲ^１６１は、それぞれ前記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１６１とＸ^１６２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１６１は−Ｃ（−Ｌ^１６３−Ｒ^１６３）＝である。Ｌ^１６３及びＲ^１６３は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｘ^１６３、Ｙ^１６２、Ｙ^１６３、Ｙ^１６４及びＹ^１６５は、それぞれ前記式（８）中のＸ^８１、Ｙ^８１、Ｙ^８２、Ｙ^８３及びＹ^８４と同義である。ｐは前記式（１）のｐと同義である。
   式（１７）中、Ｘ^１７１、Ｘ^１７２、Ｙ^１７１、Ｌ^１７１及びＲ^１７１は、それぞれ前記式（２）中のＸ^２１、Ｘ^２２、Ｙ^２１、Ｌ^２１及びＲ^２１と同義である。但し、Ｘ^１７１とＸ^１７２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^１７１は−Ｃ（−Ｌ^１７２−Ｒ^１７２）＝である。Ｌ^１７２及びＲ^１７２は、それぞれ式（２）中のＹ^２１におけるＬ^２２及びＲ^２３と同義である。Ｙ^１７２、Ｙ^１７３及びＷ^１７１は、それぞれ前記式（９）中のＹ^９１、Ｙ^９２及びＷ^９１と同義である。ｐは前記式（１）のｐと同義である。
   式（１３）〜（１７）の各式中、単結合で連結した２つの側鎖方向縮環構造の縮合芳香族環は、いずれもアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有する。
6. 前記ドナー性構造単位及び前記アクセプター性構造単位が有する前記アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基の炭素数が６〜２４である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機半導体デバイス。
7. 下記（ａ）〜（ｅ）を満たす、請求項５に記載の有機半導体デバイス。
   （ａ）前記式（１３）において、Ｒ^１３１及びＲ^１３２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｂ）前記式（１４）において、Ｙ^１４３及びＹ^１４４の少なくとも１つが前記−（Ｃ−Ｌ^７１−Ｒ^７２）＝であって、Ｒ^１４１及びＲ^７２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｃ）前記式（１５）において、Ｗ^１５１が−ＮＲ^１５３−、ＣＲ^１５４Ｒ^１５５−、又は＞Ｃ＝ＣＲ^１５６Ｒ^１５７であって、Ｒ^１５１及びＲ^１５３〜Ｒ^１５７が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｄ）前記式（１６）において、Ｙ^１６４が前記−（Ｃ−Ｌ^８１−Ｒ^８２）＝であって、Ｒ^１６１及びＲ^８２が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
   （ｅ）前記式（１７）において、Ｗ^１７１が−ＮＲ^１７３又は−ＣＲ^１７４Ｒ^１７５−であって、Ｒ^１７１及びＲ^１７３〜Ｒ^１７５が炭素数６〜２４のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、他に炭素数６以上の脂肪族基を有さない。
8. 前記化合物の重量平均分子量が５０００〜１００００００である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機半導体デバイス。
9. 前記有機半導体デバイスが有機薄膜トランジスタである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機半導体デバイス。
10. 前記有機半導体デバイスが有機光電変換デバイスである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機半導体デバイス。
11. 前記化合物を含む前記半導体層がｎ型半導体を含む、請求項１０に記載の有機半導体デバイス。
12. 前記化合物を含む前記半導体層が、前記化合物とｎ型半導体との混合層からなる、請求項１１に記載の有機半導体デバイス。
13. 前記有機半導体デバイスが熱電変換デバイスである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機半導体デバイス。
14. 下記式（４）で表される化合物。
    

    

    式（４）中、Ｄは式（２）又は式（３）で表され、縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するドナー性構造単位を示す。Ａは側鎖方向縮環構造の芳香族環からなり、該縮環構造の縮環上に、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するアクセプター性構造単位を示す。ｌ及びｎは１〜４の整数を示す。ｐは２〜２０００の整数を示す。
    式（２）中、Ｘ^２１及びＸ^２２は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^２２−を示し、Ｙ^２１は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝を示す。但し、Ｘ^２１及びＸ^２２の両方が硫黄原子の場合、Ｙ^２１は−Ｃ（−Ｌ^２２−Ｒ^２３）＝である。Ｌ^２１及びＬ^２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ^５−、−Ｓｉ（Ｒ^５）_２−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｓ)Ｏ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２Ｏ−、−ＯＳ（＝Ｏ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_２ＮＲ^５−、−ＮＲ^５Ｓ（＝Ｏ）_２−、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基もしくはアルキニレン基であるか、又は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、カルボニル基、及びアシルオキシ基から選ばれる２以上の基を組み合わせてなる基である。Ｒ^２１〜Ｒ^２３は水素原子又は一価の置換基を示す。Ｒ^５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はヘテロアリール基を示す。
    式（３）中、Ｘ^３１は硫黄原子、酸素原子、セレン原子又は−ＮＲ^３１−を示す。Ｙ^３１〜Ｙ^３４は窒素原子又は−Ｃ（−Ｌ^３１−Ｒ^３２）＝を示す。Ｙ^３１及びＹ^３４のＬ^３１はＬ^２２と、Ｙ^３１及びＹ^３４のＲ^３２はＲ^２３と同義である。Ｙ^３２及びＹ^３３のＬ^３１はＬ^２１と、Ｙ^３２及びＹ^３３のＲ^３２はＲ^２１と同義である。Ｒ^３１は前記Ｒ^２２と同義である。
    式（２）及び（３）中＊は連結部位を示す。
15. 請求項１４に記載の化合物と有機溶媒とを含む組成物。
16. 有機半導体デバイスの半導体層の形成に用いる、請求項１５に記載の組成物。
17. 請求項１５又は１６に記載の組成物を用いて形成された塗布膜。
    

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