高分子结构体及具有该结构体的功能元件、 和晶体管及使用该晶体管的显示装置 【技术领域】
本发明涉及具有空穴传导性或电子传导性的超分支高分子的高分子结构体及使用该结构体的功能元件，以及半导体层含有有机高分子的晶体管及使用该晶体管的显示装置。
背景技术
近年来，使用以薄膜晶体管(TFT)为代表的有源元件的有源矩阵液晶显示装置，具有与CRT同等以上的高画面质量，而且，由于具有比CRT更低的功率消耗、节省空间等优点，也已经作为笔记本型个人电脑、台式个人电脑、工作站等的监视器和液晶电视等使用。但是，与CRT相比，有源矩阵液晶显示装置的价格高，为了更加普及，要求价格进一步。
最近，对于有机电致发光(有机EL、OLED)发光元件，广泛开发了使用有源元件驱动的有源矩阵有机EL，对于有机EL的有源元件也在力求低价格化。
低价格化的手段之一，就是考虑将使用具有能够用比较简便的方法制造的优点的有机薄膜半导体的场效应晶体管(有机FET、有机TFT)用于有源元件。
现行的制造无定形硅或多晶硅TFT地绝缘层或半导体层的等离子体化学气相淀积(CVD)装置或者在形成电极时使用的溅镀装置都是昂贵的。CVD法在230℃～350℃的高温下成膜，需要频繁地进行清洗等的保养，生产能力很低。另一方面，与CVD装置或溅镀装置相比，制造有机FET等的涂布装置、喷墨装置等比较便宜，成膜温度比较低，维修也比较简单。因此，在液晶显示装置或有机EL等显示装置中使用有机FET的情况下，能够期待大幅度地实现低成本化。
一般的有机TFT由玻璃等透明基板、栅电极、栅极绝缘层、漏电极、源电极及有机半导体膜构成。在使栅极电压变化，使栅极绝缘层和有机半导体膜的界面上的电荷量变得过剩或者不足，流经漏电极和源电极之间的漏电流的大小发生变化，这样就进行了切换。
特开昭63-076378号公报公开了使用聚噻吩或聚噻吩衍生物的膜作为有机半导体膜制造有机TFT的方法。另外，Yen-Yi Lin、David J.Gundlach、Shelby F.Nelson和Thomas N.Jackson，在IEEE Transactionon Electron Device，vol.44，No.8 p.1325(1997)中公开了使用并五苯制作有机TFT的方法。
在使用上述并五苯的情况下，必须使用真空镀膜的方法，在提高了性能的同时却有了高结晶化的问题。另外，为了提高加工性能使用并五苯衍生物时，也研究了赋予其可溶性的衍生物，但不能得到足够的性能。
使用聚噻吩或聚噻吩衍生物、噻吩低聚物的有机半导体，由于具有使用电解聚合法或溶液涂布法等很容易形成薄膜等优异的成形性，所以在应用开以方面有了进展，但还没得到足够的性能。
如上所述，由于导电性高分子(包括半导体性的高分子)具有容易形成薄膜状等优异的成形性，所以除了制造有机FET元件以外，也在发光元件、太阳能电池、光电变换元件等各种功能元件中应用开发有了进展。
对于这些功能元件，存在着半导体-半导体间、半导体-导体间的界面，发现作为空穴或电子的载流子通过这些界面而产生的功能。这样的界面在大面积上进行贴合是很重要的，但是扩大界面的面积是有限度的，界面大了，就要经受更强的电场和应力，容易发生或劣化或剥离。为此，因界面劣化引起的耐久性降低和界面面积不能充分扩大而造成响应速度降低和输出降低等。
因此，在美国专利5563424号说明书中公开，为了扩大界面面积利用聚合物共混型的聚合物合金的三维共连续相分离结构的技术。在特开2000-286479号公报中公开了利用通过在界面形成化学键提高界面耐久性的共聚型聚合物的聚合物合金的技术。
近年来，所谓树枝状聚合物和超分支聚合物的超分支高分子引人注目。树枝状聚合物和超分支聚合物都是非晶体，具有可溶于有机溶剂，存在多个能够引入功能性基的端基等特征。例如，L.L.Miller等人在J.Am.Chem.Soc.，1997，119，1005中公开了在分支末端上具有结合了季吡啶鎓盐的1，4，5，8-萘四羧酸二酰亚胺残基的聚酰胺树枝状聚合物，该聚合物具有各向同性的电子传导性，此导电性是由于分支末端结构在空间上重合的π电子的相互作用造成的。在特开2000-336171号公报中，公开了在分支末端具有空穴(正空穴)传导性结构、使用不含包括羰基和苯环的π电子共轭体系的树枝元的树枝状聚合物和使用这种树枝状聚合物的光电变换器件。
下面，把以共轭系高分子为代表且不含超分支高分子的导电性高分子称为“现有的导电性高分子”。
但是，对于使用上述现有的导电性高分子的功能元件来说，在分子链的定向方向具有高的电荷传导性，电荷传导性受到高分子结构的影响。
现有的导电性高分子一般是刚性的，多为不溶不融性的物质。因此，为了赋予或者提高熔融性或者溶解性，使用导入了侧链的聚合物衍生物或者低聚物(例如，特开平4-133351号公报、特开昭63-76378号公报和特开平5-110069号公报、特开平7-126616号公报、特开平8-18125号公报和特开平10-92576号公报)。
但是发现，在导入侧链时能够提高高分子链的柔韧性，玻璃化温度在使用温度的范围内，其结果是，由于微观布朗运动导发生了热色现象，π电子的共轭长度缩短，产生了性能对温度的稳定性下降的问题。另一方面，在使用低聚物时，也产生可靠性降低等问题。在利用低聚物的体系中，得不到足够的迁移度，而使聚合度升高，或者如在特开平7-206599号公报中所述，使用定向膜提高导电有机化合物的定向性等对策是必要的。而且，共轭系高分子容易受到氧和水分的影响，有容易劣化的问题。
在特开2000-336171号公报中公开的元件中，由于只有电荷传导部是使用树枝状聚合物形成的，而电荷发生部是使用现有的导电性高分子形成的，所以由树枝状聚合物形成的电荷传导部的特性虽然是提高了，可是层间的能量移动和载流子移动等特性，与使用现有的导电性高分子的结构在实质上是相同的，会产生耐久性和界面剥离等的问题。
如上所述，以现有的有机FET元件为主的有机功能元件，存在不能得到充分的特性、缺乏稳定性且寿命短等问题。
本发明是鉴于以上各点而开发的，其目的是改善使用导电性高分子的功能元件的特性和/或可靠性，提供适用于这种功能元件的高分子结构体。本发明的另一个目的是提供使用这样的有机功能元件的显示装置。
【发明内容】
本发明的高分子结构体具有空穴传导层和电子传导层，其特征在于，具有第一超分支高分子和第二超分支高分子，上述第一超分支高分子和上述第二超分支高分子中的至少一种具有空穴传导性或电子传导性，上述空穴传导层和上述电子传导层中的任何一层，含有上述第一超分支高分子和上述第二超分支高分子中的任何一种，上述空穴传导层、上述电子传导层及在上述空穴传导层和上述电子传导层之间的至少一层中，具有通过上述第一超分支高分子或上述第二超分支高分子由于非共价键的相互作用形成的自组织结构，由此就实现了上述目的。
在优选的实施方式中，上述第一超分支高分子具有空穴传导性，上述第二超分支高分子具有电子传导性。
上述空穴传导层优选含有由多个第一超分支高分子形成的自组织结构，上述电子传导层优选含有由多个第二超分支高分子形成的自组织结构。
优选上述空穴传导层和上述电子传导层相互层叠，含有由上述第一超分支高分子和上述第二超分支高分子之间的非共价键的相互作用形成的自组织结构。
上述空穴传导层和上述电子传导层中的至少一层，优选具有各向同性，更优选任何一层都具有各向同性。所谓各向同性，意味着在多个超分支高分子(无论同种还是异种)的中心结构间和分支结构间都没有实质性的差别。
上述第一超分支高分子和上述第二超分支高分子中的至少一种优选是树枝状聚合物，更优选都是树枝状聚合物。
上述第一超分支高分子和上述第二超分支高分子中的至少一种也可以具有两种以上的不同功能。两种功能例如是荧光性和电子传导性。
某实施方式的上述高分子结构体，在上述第一超分支高分子和上述第二超分支高分子之间还具有第三超分支高分子，由于上述第三超分支高分子与上述第一超分支高分子或上述第二超分支高分子之间的非共价键的相互作用形成自组织结构。
上述第一超分支高分子具有空穴传导性，上述第二超分支高分子具有电子传导性，上述第三超分支高分子可以具有空穴传导性、电子传导性和离子传导性中的任一种。
上述空穴传导层含有由多个第一超分支高分子形成的自组织结构，上述电子传导层含有由多个第二超分支高分子形成的自组织结构，可以在上述空穴传导层和上述电子传导层之间，含有由第三超分支高分子形成的自组织结构，具有附加功能层。
优选为，上述空穴传导层、上述电子传导层和上述附加功能层互相层叠，含有由上述第一超分支高分子和上述第三超分支高分子之间的非共价键的相互作用形成的自组织结构及由上述第二超分支高分子和上述第三超分支高分子之间的非共价键的相互作用形成的自组织结构之中的至少一种，更优选都含有。
上述空穴传导层、上述电子传导层和上述附加功能层中的至少一层优选具有各向同性，更优选每一层都具有各向同性。
上述第一超分支高分子、上述第二超分支高分子和上述第三超分支高分子中的至少一种，优选是树枝状聚合物，更优选每一种都是树枝状聚合物。
上述第一超分支高分子、上述第二超分支高分子和上述第三超分支高分子中的至少一种可以具有两种以上的不同功能。
本发明的功能元件具有上述任何一种高分子结构体和与上述高分子结构体电连接的电极，由此就实现了如上所述的目的。
本发明的晶体管包括第一电极、第二电极、设置于上述第一电极和第二电极之间的半导体层和用于在上述半导体层上施加电场的第三电极，上述半导体层含有超分支高分子，并且，具有通过上述超分支高分子由于非共价键相互作用形成的自组织结构，由此就实现了如上所述的目的。
上述半导体层优选具有各向同性的导电性。
上述超分支高分子优选具有球状或圆盘状的立体结构。
上述超分支高分子优选是树枝状聚合物。
在优选的实施方式中，本发明的晶体管，是利用上述半导体层对由上述第三电极施加的电场产生的场效应的场效应型晶体管。
本发明的显示装置的特征在于，具有多个像素和分别与上述多个像素相对应地设置的多个有源元件，上述多个有源元件中的每一个就是上述晶体管，由此就实现了如上所述的目的。
【附图说明】
图1是示意性地表示超分支高分子的结构与分类的概念图。
图2是示意性地表示在本发明中使用的超分支高分子的结构图。
图3是表示树枝状聚合物世代数概念的示意图。
图4(a)和图4(b)是表示由本发明的超分支高分子形成的自组织结构的例子的示意图。
图5(a)～(e)是表示本发明实施方式的功能元件例子的部面示意图。
图6是本发明的实施方式的场效应型晶体管30的部面示意图。
图7是本发明的实施方式的液晶显示装置100的部面示意图。
图8是本发明的实施方式的有机EL显示装置200的部面示意图。
【具体实施方式】
下面说明本发明的实施方式。
在本说明书中，所谓超分支高分子是具有至少一个持任意形状分支结构的超分支结构单元的高分子。在此，所谓“超分支结构单元”，如在图1上示意性地所示的那样，含有树枝状聚合物的结构单元和超分支聚合物的结构单元。有关树枝状聚合物和超分支聚合物，例如在柿本雅明，化学，50卷，608页(1995)、高分子，Vol.47，p.804(1998)中有记载。
超分支结构单元12具有一个树木状分支的开始点13a。超分支结构单元12所具有的分支点13的数量是无限的，也可以是只以树木状分支的开始点13a作为分支点13的结构。超分支结构单元12可以像树枝状聚合物结构单元那样，具有规则的重复分支结构，也可以像超分支聚合物结构单元那样，具有不规则的重复分支结构。
本说明书中的超分支高分子，如果具有至少一个如图1所示的超分支结构单元12是可以的，但优选如图2所示的超分支高分子10那样，具有与中心结构(芯)14相结合的多个超分支结构单元12(12a～12c)。特别是，优选超分支高分子10的分子结构具有高的对称性，使得超分支高分子10和超分支高分子10的自组织结构显示出各向同性，超分支结构单元12的数量，优选是3个或4个。多个超分支结构单元12也可以是相互不同的单元，但从结构对称性的观点出发，优选是相同的结构。
图2所示的超分支高分子10具有三个超分支结构单元12a、12b和12c的树木状分支开始点13a与作为中心结构14的三官能性原子团结合的结构。中心结构14和超分支结构单元12的键是典型的共价键，但也可以是氢键或配位键等非共价键。
超分支结构单元12a、12b和12c可以是彼此不同的，也可以是彼此相同的。三个超分支结构单元12a、12b和12c优选是相同的，以使超分支高分子10具有各向同性。下面，作为中心结构14的多官能原子团也用表示符号14表示。
在本发明中使用的超分支高分子10，可以是在其分子表面上具有空穴传导性和电子传导性或离子传导性的高分子，也可以是在分子表面和内部之间具有能量相互作用的高分子或者在树枝状单元(超分支结构单元中的重复单元)上具有载流子传导性的高分子。在分子表面上具有载流子传导性的超分支高分子10，载流子由在具有载流子传导性的端基之间跳跃而发生移动。在树枝状单元包括了具有π共轭链等π电子结构的情况，树枝状单元具有载流子传导性的情况下，由于载流子也能够在中心结构14和超分支结构单元12之间移动，就能够引出中心结构14所具有的功能。
所谓超分支高分子10的中心结构14，指的是与任意数量的树木状分支开始点13a相结合且除了树木状分支开始点13a以下的超分支结构单元12部分的结构。适用于本发明的超分支高分子10，典型地在中心结构14的周围具有多个超分支结构单元12，由于具有高对称性的立体结构，所以中心结构14位于超分支高分子10的立体结构的中心。
作为构成中心结构14的多官能原子团14，可以举出(1)碳原子数为1～20并通过O、NH、N(CH3)、S、SO2等杂原子连接的未取代的、或者被羟基、羧基、酰基或氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素取代的亚烷基；(2)碳原子数为6～20的亚芳基；(3)这些亚烷基和亚芳基结合形成的基；(4)脱除了与上述(1)～(3)的各基的碳原子结合的氢原子的多价基；(5)多价杂环基；(6)多价杂环基和上述(1)～(4)的烃基结合的基；(7)卟啉或卟啉衍生物。
本发明中使用的超分支高分子10的树枝状单元，可以是芳香族的，也可以是脂肪族的。具体可以举出芳香族或脂肪族的聚醚结构、芳香族聚酯结构、聚硅氧烷结构、聚碳硅烷结构、聚醚酰胺结构、聚酰胺胺结构、聚亚丙基亚胺结构等高分子结构、聚亚苯基、聚亚苯基亚乙烯基、聚亚苯基亚乙炔基等共轭系的高分子结构，也可以含有聚噻吩或聚亚噻嗯基亚乙烯基或聚吡咯或Polysiloles等杂环基。
为了使树枝状单元具有载流子传导性，在树枝状单元上可以具有共轭系统的结构，作为空穴传导结构，可以持有带二烷基苯基胺残基的结构、具有三苯基胺残基的结构、菲绕啉残基、咪唑残基。而作为电子传导结构，可以持有萘四羧酸二酰亚胺残基等。作为离子传导结构，可以持有羧酸根或磺酸根官能基等阴离子和碱金属或碱土金属等阳离子形成的盐。
可以在超分支高分子的分子内导入呈现载流子传导性以外功能的原子团(官能基)，做到功能的复合化。例如可以向分子内导入具有荧光性的基和具有吸收紫外线性能的基等。具体可以举出例如在树枝状聚合物的中心结构上持有罗丹明色素等。
如上所述，本发明中使用的超分支高分子10，只要具有超分支结构单元12，对其分支的结构就没有限制，但从分子结构的对称性的观点出发，优选是树枝状聚合物。在超分支高分子10是树枝状聚合物的情况下，对其世代数没有特别的限制，但当含有的中心结构14大而且长时，典型的世代数是1～10，但从端基(超分支结构单元12的末端、构成超分支高分子10表面的末端)的密集性与容易合成的观点出发，优选的世代数是2～8，更优选的世代数是3～7，最优选的世代数是3～5。所谓树枝状聚合物的世代数，如图3所示，表示的是规则的分支的次数。
本发明的高分子结构体包括空穴传导层和电子传导层，具有第一超分支高分子和第二超分支高分子。第一超分支高分子和第二超分支高分子中的至少任何一种具有空穴传导性或电子传导性。空穴传导层和电子传导层中的任何一种含有第一超分支高分子和第二超分支高分子中的任何一种。在空穴传导层、电子传导层及空穴传导层和电子传导层之间的至少一层中具有通过第一超分支高分子或第二超分支高分子由非共价键相互作用形成的自组织结构。
这就是说，本发明的高分子结构体包含通过上述超分支高分子由非共价键的相互作用形成的自组织结构。此自组织结构可以是在同种的超分支高分子之间形成的，也可以是在不同种的超分支高分子之间形成的。在高分子结构体包含现有的链状高分子的情况下，也可以在超分支高分子和现有的链状高分子之间形成自组织结构。在使用超分支高分子的情况下，最小的自组织结构可由两个超分支高分子(双分子)形成。
本发明的高分子结构体所具有的至少两种超分支高分子中的一种，具有空穴传导性或电子传导性，高分子结构体所具有的空穴传导层和电子传导层的任何一层都含有上述超分支高分子。例如，在第一超分支高分子具有空穴传导性、第二超分支高分子具有电子传导性的情况下，空穴传导层含有第一超分支高分子，电子传导层含有第二超分支高分子。此时，自组织结构，可以通过第一超分支高分子间的相互作用，在空穴传导层内形成，也可以通过第二超分支高分子间的相互作用，在电子传导层内形成，或者通过第一超分支高分子和第二超分支高分子之间的相互作用，在空穴传导层和电子传导层的界面上形成。优选在空穴传导层、电子传导层及它们之间(界面区域)全都含有自组织结构。
本发明的晶体管所具有的半导体层含有超分支高分子，而且通过超分支高分子，由非共价键的相互作用具有自组织结构。此自组织结构可以是由同种的超分支高分子间形成的，也可以是由不同种的超分支高分子间形成的。在半导体层含有现有的链状高分子的情况下，也可以是在超分支高分子和现有的链状高分子之间形成的自组织结构。在使用超分支高分子的情况下，最小的自组织结构能够由两个超分支高分子(双分子)形成。
在非共价键的相互作用中，包括范德华力、氢键、静电相互作用、π电子相互作用、电荷移动相互作用等。
在此，参照图4(a)和(b)说明本发明的高分子结构体和半导体层所具有的自组织结构。
本发明中所使用的超分支高分子的立体结构，为了显示出各向同性，优选是如图4(a)中所示的圆盘状和如图4(b)中所示的球状。如上所述，具有这样立体结构的超分支高分子，可以通过适当调节中心结构和树枝状单元结构的世代数而得到。
如在图4(a)中所示，圆盘状的超分支高分子10a，通过作用在其分子间的非共价键的相互作用，形成自组织结构20a。而如在图4(b)中所示，球状的超分支高分子10b，通过作用在其分子间的非共价键的相互作用，形成自组织结构20b。在图4(b)中，示出的自组织结构20b，第二层的超分支高分子10b位于第一层的四个超分支高分子10b的中央，但不限于这样的例子，形成第一层和第二层的超分支高分子10b互相重叠的自组织结构也是可以的。
在图4(a)和(b)当中，互相层叠的超分支高分子10a和10b，彼此可以是相同种类的，也可以是不同种类的。这就是说，可以用由相同种类的超分支高分子组成的多个层构成一个功能层(例如空穴传导层)，也可以用超分支高分子的单分子层构成一个功能层。因此，在图4(a)和(b)中所示的自组织结构20a和20b，既有构成单一功能层的情况，也有构成多个功能层的层叠结构的情况。
这样一来，由于通过非共价键的相互作用形成了自组织结构，在各层上产生的能量移动和载流子移动，经过非共价键相互作用强的部分，顺利地发生在各个层内和/或各层间，可以加速移动的速度。
由于具有三维范围的超分支高分子和/或其自组织结构承担了导电性等功能，所以抑制了如一维的共轭链承担功能的现有的导电性高分子那样特性易随温度变化而变化的问题的发生。
在使用超分支高分子形成空穴传导层和电子传导层等功能层的方法中，可以广泛使用公知的成膜方法。由于超分支高分子比现有的共轭系导电性高分子对溶剂有更优异的溶解性，所以能够使用各种溶剂来配制溶液。可以使用旋涂法、浸涂法、浇涂法、印刷法和喷墨法等将此溶液涂布或印刷到基板(支持体)21上，在干燥以后，根据需要进行热处理，由此就可以形成超分支高分子的膜。
例如，可通过将基板21在规定浓度的溶液中浸渍规定的时间，形成超分支高分子的单分子膜。如果在基板表面上预先形成与超分支高分子显示出非共价键相互作用的层，那么一边形成自组织结构，一边形成单分子层。
这样，通过在基板21上依次形成超分支高分子的膜，就能够形成本发明的高分子结构体和在本发明的晶体管中使用的半导体层。
由于超分支高分子与现有的共轭系导电性高分子等相比能够在更低的温度下熔融，所以能够用热压法、注射成形法和转移成形法等成形为各种形状。通过将所得到的超分支高分子膜层叠起来，就能够得到本发明的高分子结构体。
用图4(a)和(b)说明了通过超分支高分子间的非共价键相互作用形成的自组织结构，但通过超分支高分子和现有的链状高分子之间的非共价键相互作用也可以形成自组织结构。例如用第一超分支高分子形成空穴传导层，用现有的导电性高分子(链状共轭体系高分子)形成电子传导层，通过它们之间的非共价键相互作用形成自组织结构也可以。
作为超分支高分子以外的高分子，可以举出在例如聚苯乙烯链、聚硅氧烷链、聚醚链、聚酯链、聚酰胺链和聚酰亚胺等主链上引入酞菁系衍生物、偶氮化合物系衍生物、苝系衍生物、喹吖酮系衍生物、多环醌系衍生物、菁系衍生物、富勒烯(Fullerene)衍生物、吲哚、咔唑等含氮环状化合物衍生物、腙衍生物、三苯基胺衍生物、多环芳香族化合物衍生物等侧链的高分子。而且，可以举出作为共轭系高分子链的具有聚对亚苯基等芳香族共轭系高分子、具有聚乙炔等脂肪族共轭系高分子、聚吡咯和聚噻吩等杂环共轭系高分子、聚苯胺类和聚苯硫醚等含杂原子的共轭系高分子、聚(亚苯基亚乙烯基)和聚(亚芳基亚乙烯基)及聚(亚噻嗯基亚乙烯基)等上述共轭系高分子的构成单元互相结合的结构的复合型共轭系高分子等含碳共轭系高分子、聚硅烷类和亚乙硅烷基聚合物、亚乙硅烷基-碳系共轭性聚合物结构等。
本发明的高分子结构体典型地具有如上所述的层叠结构，但具有层叠结构并非必要的。例如，也可以将第一超分支高分子和第二超分支高分子混合，由它们之间的非共价键的相互作用形成自组织结构，将其混合、分散在高分子的基质中。而且，在高分子基质中的超分支高分子的浓度非常高的情况下，例如，能够将空穴传导性超分支高分子分散在绝缘性的高分子基质中形成组合物，使用这种组合物形成空穴传导层。此时，不仅由于分散在高分子基质中的超分支高分子间非共价键的相互作用形成自组织结构，而且在与此空穴传导层相邻形成的电子传导层之间形成自组织结构的情况也是有的。也可以由超分支高分子分散在高分子基质中而成的组合物形成电子传导层。
作为高分子基质的材料，只要不妨碍形成自组织结构就没有特别的限制，可以例示的有例如以2，2-二(4-羟苯基)丙烷(通称双酚A)为原料的聚碳酸酯、以2，2-二(3-甲基-4-羟苯基)丙烷(通称双酚C)为原料的聚碳酸酯、以二(4-羟苯基)苯基甲烷(通称双酚P)为原料的聚碳酸酯、以1，1-二(4-羟苯基)环己烷(通称双酚Z)为原料的聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯树脂、聚芳基树脂、丙烯酸酯系树脂、苯乙烯系树脂、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、聚偏氯乙烯、苯氧基树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热塑性或热固性树脂。
在将超分支高分子分散在高分子基质中使用的情况下，超分支高分子的配合量在40重量％以上、不足100重量％，优选在60重量％以上、不足100重量％。
配制这样的超分支高分子分散系组合物的方法没有特别的限制，可以使用例如各种的溶剂进行配制。作为适合使用的溶剂，可以例示的是四氢呋喃(THF)、1，4-二噁烷、环己酮、甲苯、氯化苯、甲乙酮(MEK)、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷等。将得到的溶液通过旋涂法、浸涂法、浇涂法、印刷法及喷墨法等方法进行涂布或印刷，在干燥以后，根据需要进行热处理，由此就能够形成超分支高分子分散系组合物的膜。
在超分支高分子的溶液和含有超分支高分子的组合物的溶液中，也可以添加掺杂剂等添加剂。作为添加剂，可以举出例如苯乙烯基色素(DCM)等n型或p型掺杂剂等。根据超分支高分子的种类和功能，可以使用各种的添加剂。特别是，超分支高分子通过在分子内引入了具有荧光性的基和具有紫外线吸收功能的基等能够获得多种功能，所以通过使用这样的添加剂，能够在提高特性的同时，实现功能的复合化。
通过在本发明的高分子结构体中设置用来施加电压的电极，就能够构成各种功能元件。例如，本发明的高分子结构体能够用于太阳能电池、光电变换元件、有机FET元件、电容器、发光元件、电致彩色发光元件、聚合物蓄电池等。下面详细叙述适合于如下各个用途的元件结构。
在光电变换元件或太阳能电池中，一般用一对平行的平板电极夹持着高分子结构体，但也可以在梳形电极上形成，对此没有限制。电极的材料，没有特别的限制，但在平行平板电极的情况下，至少一个电极是ITO电极，优选是掺杂了氟的氧化锡等透明电极。上述高分子结构体，由p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子和n型半导体性或者电子传导性超分支高分子形成。在上述两层的任何一层的超分支高分子中引入光增感色素基，或者在上述两层之间导入HOMO(最高已占轨道)的电平比空穴传导性超分支高分子的HOMO低，LUMO(最低未占轨道)的电平比电子传导性超分支高分子的LUMO高的光增感色素分子结构的高分子和导入超分支高分子时就更加提高，在作为太阳能电池等使用的情况下，能够进行高效率的发电。
通过在上述p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子和n型半导体性或者电子传导性超分支高分子之间设置可进行氧化还原的离子导电性的超分支高分子或离子导电性高分子，就能够形成电化学光电变换元件。此时，离子导电性超分支高分子或者离子导电性高分子的氧化还原顺序，在p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子激发光的情况下，优选设定高于p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子的LUMO，低于n型半导体性或者电子传导性超分支高分子的LUMO。另一方面，在n型半导体性或者电子传导性超分支高分子激发光的情况下，优选设定高于p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子的HOMO，低于n型半导体性或者电子传导性超分支高分子的HOMO。在p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子和n型半导体性或者电子传导性超分支高分子两者都激发光的情况下，优选设定高于p型半导体性或者空穴传导性超分支高分子的LUMO，低于n型半导体性或者电子传导性超分支高分子的HOMO。根据需要，也可以任意在各层中导入光增感性色素基。
对于三层结构的高分子结构体，至少两层是超分支高分子，优选互相相邻的层是超分支高分子，更优选三层都是由超分支高分子形成的。由于在各层内和各层间形成了自组织结构，能够提高性能和可靠性。
在发光元件中，在多数情况下，本发明的高分子结构体夹持在平行平板电极之间。在下面说明代表性功能元件结构的图5(a)～(e)中，符号1和4表示一对电极，符号2表示电子传导层，符号3表示电子传导层(或发光层)，符号5表示空穴传导层，符号6表示空穴传导层(或发光层)，符号7表示发光层，符号8表示电荷发生层。
利用图5(a)中所示的结构1、图5(b)中所示的结构2和在图5(c)中所示的结构3能够提高由一对两个电极1和4注入的正负载流子再结合的效率。利用图5(d)中所示的结构4，使得电极1和4、发光层7和载流子传导层(电子传导层2和空穴传导层5)之间的接触更加确实，能够增大由电极1和4注入载流子的效率。与在所示光电变换元件项中叙述的相同，可以在超分支高分子的内部导入涉及发光的基和色素基，在中心结构中导入涉及发光的基等。将功能不同的超分支高分子混合，形成超分支高分子的自组织结构，由此，制造出在结构上兼有载流子传导功能和发光功能的材料也是可以的。
这样，在本发明的功能元件中，由于超分支高分子的分子内的功能的复合化和分子间的非共价键的相互作用，使得自组织结构带来的功能复合化成为可能。在浸涂法、喷墨法和旋涂法等公知的涂布方法中，由于重叠的涂布，通过非共价键的相互作用形成自组织结构，在喷墨法的墨和浸涂法、旋涂法的溶液中进行混合，在溶液中或除去溶剂同时的成膜中，可以通过非共价键的相互作用形成自组织结构。可以在功能元件用的基板上直接形成高分子结构体，也可以将如上所述的用其他途经形成的高分子结构体转印在功能元件用的基板上。
由于非共价键的相互作用形成的自组织结构，能够在分子水平通过纳米结构进行控制，很容易控制一层几个至几十个纳米数量级的层叠结构的膜厚和分子定向，由于存在因电场集中效应而使载流子层间的注入效率增大等的效果，所以可大幅度地提高性能。
有机晶体管元件，通过使用以空穴传导层和电子传导层中的一种作为导电层、以另一种作为半导体层、在上述导电层和半导体层之间设置绝缘层的高分子结构体，在这样的高分子结构体上形成栅电极、源电极和漏电极而实现。
电容器也是使用以空穴传导层和电子传导层中的一种作为导电层、以另外一种作为半导体层、在上述导电层和半导体层之间设置绝缘层的高分子结构体而形成的。而且，还可以以空穴传导层和电子传导层作为导电层、在导电层相互之间插入离子传导性层、以空穴传导层作为p型半导体层、以电子传导层作为n型半导体层，形成这样的连续层。
电致彩色发光元件由这样一种高分子结构体形成，这种高分子结构体以空穴传导层作为能够进行p型掺杂的高分子层，它在氧化还原反应中会改变颜色，以电子传导层作为能够进行n型掺杂的高分子层，它在氧化还原反应中也会改变颜色，在这些层间具有含支持电解质盐的层。可以把这样的元件结构用作聚合物蓄电池，能够提供高容量、低内阻的蓄电池。
如上所述，本发明的功能元件包括具有各向同性的超分支高分子、而且通过超分支高分子的非共价键相互作用而具有自组织结构的高分子结构体，因此，具有各向同性极高的载流子传导性，而且，能够提供层间接触确实、具有高可靠性、高耐久性的功能元件。本发明的功能元件，只是通过涂布高分子溶液(或者高分子)形成，能够在纳米级的分子水平控制膜厚和分子定向。
进而，可以提供因在超分支高分子的分子中导入各种各样的功能性基而实现的功能复合化、因非共价键的相互作用产生的自组织结构而实现的功能复合化及具有现在所没有的新功能的功能元件和元件结构。这是用现有的聚合物材料和聚合物合金等不可能形成的结构。
下面示出超分支高分子的合成例。
作为聚亚丙基亚胺基系的化合物，首先在水-甲苯中，利用醋酸催化剂使化学式1的伯胺化合物与丙烯腈进行氰乙基化反应，生成化学式2的化合物。
[化学式1]
[化学式2]
然后，利用钴催化剂(Raney催化剂)对上述化学式2的化合物进行加氢反应，生成化学式3的化合物。
[化学式3]
这就是说，由一个氨基(化学式1)得到分支的两个氨基(化学式2)，通过重复进行上述反应，很容易得到化学式4、化学式5和化学式6的化合物。
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
通过由分子的中心向外侧合成超分支高分子的发散法和由外侧向中心合成超分支高分子的收敛法，就能够合成化学式7等的树枝状聚合物。
[化学式7]
可以使用市售的聚亚丙基亚胺树枝状聚合物(Aldrich公司商品目录的DAB-Am-4，8，16，32，64)。在此，将4-(N，N-二乙基氨基)苯甲酸乙酯或4-(1，8-萘二酰亚氨基苯甲酸)甲酯等溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，在减压下在60℃加热搅拌，蒸出生成的乙醇，在浓缩以后，用硅凝胶色层分离法进行精制，就得到将该树枝状聚合物和超分支聚合物的分支末端的氨基变换为4-二乙基氨基苯甲酰胺或4-(1，8-萘基酰亚胺基)苯甲酰胺等的物质。
作为聚苄醚系的化合物，使用4-溴甲基苯甲酸甲酯(化学式8)等和1，3，5-三羟基苯(化学式9)，通过与Hawker，C.J.等在J.Am.Chem.Soc.，112，p.7638(1990)同样地使用无水碳酸钾和18-冠-6-醚的醚化反应，就能够得到超分支高分子化合物(化学式10)等的聚苄醚系的树枝状聚合物或超分支聚合物，在4-溴甲基苯甲酸甲酯的情况下，也能够把末端的甲酯基变换为羧基或钾盐等。
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
作为聚亚苯基亚乙烯基系的化合物，使用Shirshendu K.Deb等在J.Am.Chem.Soc.，119，p.9079(1997)的方法，使3，5-二-叔丁基苯甲醛(化学式11)和由5-溴-间二甲苯进行Arbuzov反应的生成物(化学式12)在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中与氢氧化钠反应，合成(化学式13)的生成物。通过Still偶联反应，把1，3，5-三溴化苯的两个溴变换为乙烯基，生成(化学式14)的生成物。重复进行此反应，就生成(化学式15)等的聚亚苯基亚乙烯基系的树枝状聚合物。进而，可与苯三磷酸酯(化学式16)等中心结构的化合物进行反应，就能够生成超分支高分子化合物(化学式17)等的聚亚苯基亚乙烯基系的树枝状聚合物和超分支聚合物。
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
在上述实例中，例示了中心结构和超分支结构通过共价键结合的超分支高分子，但在本发明中使用的超分支高分子不限于此，也可以是中心结构和超分支结构通过非共价键结合的高分子。
例如，6个如下(化学式18)所示的分子A，由氢键互相结合，就形成了如(化学式19)所示的树枝状聚合物。
[化学式18]
[化学式19]
如在上面所详细叙述的，按照本发明，可利用现在没有的使用超分支高分子的元件结构提高功能元件的性能，而且简便地制造这样的功能元件是可能的，在工业上的价值是非常大的。
(实施例1)
有机发光元件
在玻璃基板上形成ITO作为阳极，使用部分无规离子化的超分支高分子化合物1(化学式20)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物1的成膜，作为空穴传导层。膜厚为100nm。而且，使用兼作为发光层和电子传导层的超分支高分子化合物2(化学式21)的四氢呋喃溶液，在室温下通过旋涂法进行超分支高分子化合物2的成膜，超分支高分子化合物1的薄膜和超分支高分子化合物2的薄膜通过静电相互作用形成自组织结构，得到高分子结构体。超分支高分子化合物2的膜厚是50nm。然后，蒸镀MgAg合金(重量比10∶1)形成阴极，制造如图5(a)所示结构的发光元件。
[化学式20]
[化学式21]
在此发光元件上施加规定的电压，驱动其发光，测量其初期亮度，结果显示出亮度为1500cd/m2。为了使初期亮度衰减一半，需要3000小时以上。
(比较例1)
除了在空穴传导层使用聚亚乙基二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸钠的混合物以外，制造与实施例1同样结构的发光元件。
在此发光元件上施加规定的电压，驱动其发光，测量其初期亮度，结果显示出亮度为800cd/m2。为了使初期亮度衰减一半，需要800小时。
(实施例2)
有机发光元件
在玻璃基板上形成ITO作为阳极，使用超分支高分子化合物3(化学式22)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物3的成膜，作为空穴传导层。膜厚为50nm。另外，使用超分支高分子化合物4(化学式23)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物4的成膜，作为发光层。膜厚是30nm。而且，使用超分支高分子化合物5(化学式24)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物5的成膜，作为电子传导层，超分支高分子化合物4的薄膜和超分支高分子化合物5的薄膜，通过静电相互作用形成自组织结构，得到高分子结构体。超分支高分子化合物5的膜厚是50nm。然后，蒸镀MgAg合金(重量比10∶1)形成阴极，制造如图5(d)所示的发光元件。
在此发光元件上施加规定的电压，驱动其发光，测量其初期亮度，结果显示出亮度为1500cd/m2。为了使初期亮度衰减一半，需要3000小时以上。
[化学式22]
[化学式23]
[化学式24]
(比较例2)
除了在空穴传导层使用聚亚乙基二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸钠的混合物、使用聚己基噻吩作为发光层以外，制造与实施例2同样结构的发光元件。在此发光元件上施加规定的电压，驱动其发光，测量其初期亮度，结果显示出亮度为800cd/m2。为了使初期亮度衰减一半，需要800小时。
(实施例3)
有机整流元件
在玻璃基板上形成MgAg合金(重量比10∶1)蒸镀电极，使用超分支高分子化合物1(化学式20)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物1的成膜，作为空穴传导层，膜厚是50nm。而且，使用超分支高分子化合物5(化学式24)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物5的成膜，作为电子传导层，超分支高分子化合物1的薄膜和超分支高分子化合物5的薄膜，通过静电相互作用形成自组织结构，得到高分子结构体。超分支高分子化合物5的膜厚是50nm。然后，蒸镀MgAg合金(重量比10∶1)形成上部电极，制造出有机整流元件。
测定此整流元件遮断光线时的电流-电压特性。显示出只有在上部电极是负极的情况下才流过电流的整流特性。而且，在室温下将此整流元件放置三个月以后，进行同样的测定，结果没有发生特性劣化和膜界面的剥离。
(比较例3)
除了在空穴传导层使用聚亚乙基二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸钠的混合物以外，制造与实施例3同样结构的有机整流元件。
测定此整流元件遮断光线时的电流-电压特性。显示出只有在上部电极是负极的情况下才流过电流的整流特性，但在室温下将此整流元件放置三个月以后，进行同样的测定，结果发生了特性劣化和膜界面的剥离的现象。
(实施例4)
有机太阳能电池元件
在玻璃基板上形成ITO作为电极极，使用超分支高分子化合物3(化学式22)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物5的成膜，作为空穴传导层。膜厚是50nm。另外，使用超分支高分子化合物6(化学式25)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物6的成膜，作为电荷发生层。膜厚是30nm。而且，使用超分支高分子化合物5(化学式24)的四氢呋喃溶液，通过旋涂法在室温下进行超分支高分子化合物5的成膜，作为电子传导层，超分支高分子化合物6的薄膜和超分支高分子化合物5的薄膜，通过静电相互作用形成自组织结构，得到高分子结构体。超分支高分子化合物5的膜厚是50nm。然后，蒸镀MgAg合金(重量比10∶1)形成电极，制造有机太阳能电池元件。
[化学式25]
用切割到400nm以下的钨灯光照射此太阳能电池元件，测定初期的能量转换率，结果得到1.8～2.2％的良好值。
(比较例4)
除了在空穴传导层使用聚亚乙基二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸钠的混合物、使用铜酞菁作为电荷发生层以外，制造与实施例2相同结构的发光元件。
用切割到400nm以下的钨灯光照射此太阳能电池元件，测定初期的能量转换率，结果得到1.0～1.2％的值。
由以上的结果可以看出，在实施例1～4的功能元件中，由于由两层以上的超分支高分子构成的功能层通过非共价键的相互作用形成了自组织结构，所以使得元件结构(特别是界面结构)稳定化，能够大幅度地提高特性。
下面，说明包括具有超分支高分子的自组织结构的半导体层的晶体管的结构。在下面，作为有源驱动型显示装置的有源元件，举出适合使用的场效应晶体管(下面称为FET)，但本发明并不限于FET，也适合于其他类型的晶体管。
本发明的FET30的示意性剖面图示于图6中。FET30是底栅型晶体管，具有在绝缘性基板31上形成的栅电极32、为了覆盖栅电极32而形成的栅极绝缘层33、在栅极绝缘层33上形成的源电极34及漏电极35、设置在源电极34和漏电极35之间的半导体层36。所形成的半导体层36各有一部分覆盖在源电极34和漏电极35上。
晶体管30按照例如如下的方法制造。
首先，在绝缘性基板31上形成栅电极32。作为栅电极32的材料，可以举出Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni、Nd和它们的合金、多晶硅、非晶硅、锡氧化物、氧化铟、铟锡氧化物(ITO，Indiumu Tin Oxide)等无机材料、掺杂的导电性高分子(例如聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸钠的混合物)等有机材料。也可以是两层以上的膜层叠起来。根据材料不同使用蒸镀法或溅镀法、涂布法或印刷法等公知的成膜方法堆积出导电性的膜以后，通过照像平板印刷工序和蚀刻工序，将此导电性膜加工成栅电极32的规定形状。
然后，形成栅极绝缘层33，使之覆盖住栅电极32。作为此栅极绝缘层333来说，可以举出SiO2、SiN、Al2O3等无机材料、聚氯丁烯聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚砜、聚有机硅氧烷等高分子材料。另外，也可以两层以上的膜层叠起来。也可以用公知的成膜方法堆积起栅极绝缘层33，根据需要进行构图。
在栅极绝缘层33上形成源电极34和漏电极35。作为源电极34和漏电极35的材料来说，可使用与栅电极32同样的材料，用同样的方法形成。当然，栅电极32的材料和源电极34及漏电极35的材料，可以不同，也可以相同。还可以层叠两层以上的膜。
然后，形成含有超分支高分子的有机半导体层。例如，由超分支高分子构成的半导体层，如上所述，可以如下这样形成，即，配制超分支高分子溶液，使用各种涂布方法和印刷法涂布此溶液。干燥以后，根据需要进行热处理，就能够形成超分支高分子的膜。
由以上的工序，能够制造本发明的FET30。本发明的FET的结构不限于上述的例子，顶栅型也是可以的，而且，漏电极/栅电极/源电极并排配置在同一层中的层叠型以外的结构也是未尝不可的。
本发明的有机FET所具有的半导体层，如上所述，由于具有超分支高分子，并且，通过超分支高分子的非共价键的相互作用，具有了自组织结构，所以具有高的载流子迁移度。而且，由于不易受到空气中氧气和水分的影响，所以提高了稳定性，具有高可靠性和高耐久性。而当使用具有圆盘状、球状(也包括椭圆球状)立体结构的超分支高分子时，能够得到导电性是各向同性而且导电性更高的半导体层。
此半导体层，可以只涂布或印刷含有超分支高分子的溶液而形成，同时，能够在纳米级的分子水平控制膜厚和分子定向。由于形成半导体膜无需高温，所以可以很容易地在塑料基板上形成。
由于例如通过增大杂质的掺杂量，也可以形成具有能够作为电极利用水平的导电性的膜，所以也就能够利用含有超分支高分子的膜形成栅电极32、源电极34和漏电极35都可以。此时，若选择材料，使得例如构成源电极34及漏电极35的超分支高分子和构成半导体层36的超分支高分子之间由于非共价键的相互作用而形成自组织结构时，就更能够提高FET的特性。在源电极34和漏电极35中使用现有的导电性高分子的情况下，由于构成这些电极的导电性高分子和构成半导体层36的超分支高分子之间通过非共价键的相互作用形成了自组织结构，也能够提高FET的特性。
作为用作电极材料的超分支高分子以外的导电性高分子，可以举出例如如上所述的在聚苯乙烯链、聚硅氧烷链、聚醚链、聚酯链、聚酰胺链和聚酰亚胺链等主链上导入酞菁系衍生物、偶氮化合物系衍生物、苝系衍生物、喹吖酮系衍生物、多环醌系衍生物、菁系衍生物、富勒烯衍生物、吲哚、咔唑等含氮环状化合物衍生物、腙衍生物、三苯基胺衍生物、多环芳香族化合物衍生物等侧链的高分子。而且可以举出作为共轭系的高分子链的具有聚对亚苯基等芳香族共轭系高分子、聚乙炔等脂肪族共轭系高分子、聚吡咯和聚噻吩等杂环族共轭系高分子、聚苯胺类和聚苯硫醚等含有杂原子的共轭系高分子、聚(亚苯基亚乙烯基)和聚(亚芳基亚乙烯基)及聚(亚噻嗯基亚乙烯基)等上述共轭系高分子的结构单元相互结合结构的复合型共轭系高分子等碳型共轭系高分子和聚硅烷、亚乙硅烷基聚合物类、亚乙硅烷基-碳系共轭系高分子结构等。
可以提供因在超分支高分子中导入各种功能性基而产生的功能复合化、因非共价键的相互作用形成自组织结构而产生的功能复合化、以及具有现在没有发现的新功能的有机FET和元件结构。这是用现有的聚合物材料和聚合物合金等不可能形成的结构。
本发明的FET适合用于液晶显示装置和有机EL显示装置。例如，在制造显示装置的时候，需要在FET30的漏电极35上形成连续的像素电极。在透过型液晶显示装置的情况下，此像素电极是使用锡氧化物、氧化铟、ITO等透明导电膜形成的。而在反射型液晶显示装置的情况下，是使用Al、Ag等金属膜形成的。在制造有机EL显示装置时，使用了Mg、Ca、Al、Au等金属膜。在像素也极中使用与漏电极和源电极相同的材料时，可以在与漏电极和源电极同一工序中形成像素电极。而在使用不同材料的情况下，在形成漏电极和源电极之前或者之后形成像素电极。
通过使用本发明的FET，就能够廉价地制造液晶显示装置和有机EL显示装置等有源驱动型显示装置。当然，本发明的晶体管可以用于其他各种电子机器中。
在本发明的晶体管的半导体层中，可适当地使用上述超分支高分子。
根据本发明，通过使用具有因超分支高分子形成的自组织结构的从未有过的半导体层，就能够提高晶体管的性能，并且，能够简便地制造这样的晶体管和使用该晶体管的有源驱动型显示装置，工业上的价值是非常大的。
下面一起说明本发明实施方式的晶体管和使用该晶体管的显示装置的实施例和比较例。但是，本发明并不限于这些实施例。
(实施例5)
在实施例5当中，制造图6所示的逆交错结构的有机薄膜晶体管30。栅电极32是用Ta形成的，源电极34和漏电极35是用铝形成的。有机半导体层36使用了用上述(化学式7)表示的聚亚丙基亚胺基系的球状树枝状聚合物，在此，使用了5世代的树枝状聚合物。
按照如下的顺序制造实施例5的晶体管30。
(1)通过用使用掩模的蒸镀法在基板1上堆积Ta，形成栅电极32；
(2)通过使栅电极32的表面氧化，形成栅极绝缘层33；
(3)通过用使用掩模的蒸镀法堆积铝，形成源电极34和漏电极35。此时，设定源电极34和漏电极35之间的间隔，使得沟道的长度为12μm；
(4)通过使用喷墨法把如(化学式7)所示的树枝状聚合物放置在适当的位置上，形成有机半导体层36。
利用时间跳跃法测定所得到的有机薄膜FET30的载流子迁移度，测量结果是0.3cm2V-1s-1。由电流-电压特性评价得到的开/关电流比大约是7位数。迁移度和开/关电流比两个结果都是与现行的a-Si性能相匹敌的。
(实施例6)
除了用具有球状立体结构的树枝状聚合物的聚苄醚系树枝状聚合物(化学式10)形成有机半导体层36以外，其余都与实施例5相同，制造实施例6的FET30。
所得到的FET30的载流子迁移度是0.8cm2V-1s-1，开/关电流比大约是7位数左右。
这样，通过使用球状树枝状聚合物，更加提高了迁移度，得到与a-Si相同或更高的迁移度。
(实施例7)
除了使用由π共轭相互作用形成自组织结构的聚亚噻嗯基亚乙烯基系的圆盘状树枝状聚合物(化学式17)形成有机半导体层36以外，其余都与实施例5相同地制造实施例7的FET30。作为此树枝状聚合物的树枝状单元的聚亚噻嗯基亚乙烯基，由于树枝状聚合物之间的π共轭相互作用形成了稳定的自组织结构。
所得到的FET30的载流子迁移度是25cm2V-1s-1，开/关电流比大约是7位数左右。
这样，使用π共轭系的树枝状单元时，由于树枝状单元间的π共轭相互作用使自组织结构稳定化，同时，还大幅度地提高了迁移度，得到与低温p-Si相同程度的特性。
(比较例5)
除了使用现有的导电性高分子的噻吩低聚物形成有机半导体层36以外，其余都与实施例5同样地制造比较例5的FET。FET的结构与图6上所示的FET30相同。
所得到的FET的载流子迁移度为8.5×10-5cm2V-1s-1。开/关电流比大约3位数左右。
由以上的结果可以看出，通过在有机半导体层36上使用各种类型的树枝状聚合物，能够大幅度地提高有机薄膜FET的性能。
(实施例8)
在图7中示出本实施例的液晶显示装置100的示意性剖面图。此液晶显示装置100是典型的TN模式的TFT型液晶显示装置，除了使用实施例7的FET30作为TFT30A这一点以外，具有公知的结构，可以用公知的方法制造。
在玻璃基板41上形成具有栅电极42、栅极绝缘层43、源电极44、漏电极45和有机半导体层46的FET30A。在FET30A的漏电极45上，连接着由ITO形成的像素电极47。在对置基板的玻璃基板41上装有由ITO形成的对置电极49。一对基板41的液晶层50一侧的表面上全面地设置有定向膜48。液晶层50的液晶分子由定向膜48进行TN定向。使用具有正介电常数各向异性的向列型液晶，作为液晶材料，并使用倾斜角(プレチルト角)约为2°的聚酰亚胺定向膜。
此液晶显示装置100用4V电压驱动，进行视野角特性评价，结果维持反差比10的角度(视角)，上下、左右都在80°以上。
如此可以看出，本发明的FET30A适合于作为液晶显示装置TFT使用。本发明的FET，不限于例示的液晶显示装置，可以用于各种类型的液晶显示装置。
(实施例9)
图8表示本实施例的有机EL显示装置200的示意性剖面图。此有机EL显示装置200是典型的TFT型有机EL显示装置，除了使用实施例7的FET30作为TFT30B这一点以外具有公知的结构，能够用公知的方法制造。
有机EL显示装置200在被透明电极(ITO)107覆盖的透明基板101上层叠了由有机薄膜构成的场致发光层111和正空穴输送层112，在其上面形成矩阵状分离的像素电极113，在各像素电极113上，通过漏电极105配置FET30B。
此有机EL显示装置200，由于可以不依存FET30B的大小配置发光面，所以发光面的开口率很高。由于层间绝缘层114起着平坦化层的功能，所以在构成全彩色显示装置的情况下，能够在平坦的层上构成各像素的FET30B。
有机EL显示装置200，在5V的源电压、5V的栅极电压下，得到7000Cd/m2的发光亮度。能够显示动画。
作为场致发光层111，通过呈条状并排构成红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层而构成彩色显示装置。在5V的源电压、5V的栅极电压下，此彩色显示装置显示动画，结果发光亮度为3000Cd/m2，非常明亮，响应速度是0.5msec。
由此可以看出，本发明的FET30B适合于作为有机EL显示装置的TFT使用。本发明的FET不限于例示的有机EL显示装置，可以用于各种类型的有机EL显示装置中。
在上述实施例中，说明了使用逆交错结构型的FET30B的例子，但也可以使用平面型的FET。
产业上利用的可能性
由于本发明的高分子结构体含有超分支高分子，通过该超分支高分子利用非共价键的相互作用而具有了自组织结构，所以能够提高使用现有的导电性高分子的功能元件的特性和可靠性。
本发明的功能元件可适用于发光元件、显示器、太阳能电池、光电变换元件、光调谐元件、有机FET元件、电容器、整流元件或各种传感器元件。
按照本发明，与使用现有的导电性高分子的晶体管相比，提供了性能和/或可靠性都得到改善的有机晶体管。本发明的晶体管，适合于作为有源驱动型显示装置的有源元件使用，具有与现有的a-SiTFT相同程度的特性，而且能够廉价地进行制造。