JP2007088224A - Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor - Google Patents
Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007088224A JP2007088224A JP2005275404A JP2005275404A JP2007088224A JP 2007088224 A JP2007088224 A JP 2007088224A JP 2005275404 A JP2005275404 A JP 2005275404A JP 2005275404 A JP2005275404 A JP 2005275404A JP 2007088224 A JP2007088224 A JP 2007088224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- group
- organic semiconductor
- semiconductor material
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000010408 film Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 28
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 22
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 16
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical group 0.000 claims 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 43
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 9
- -1 thiophene compound Chemical class 0.000 description 94
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006069 Suzuki reaction reaction Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 3
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920008347 Cellulose acetate propionate Polymers 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical group C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YHBTXTFFTYXOFV-UHFFFAOYSA-N Liquid thiophthene Chemical compound C1=CSC2=C1C=CS2 YHBTXTFFTYXOFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNSWULZVUKFJHK-UHFFFAOYSA-N [Sr].[Bi] Chemical compound [Sr].[Bi] VNSWULZVUKFJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004062 acenaphthenyl group Chemical group C1(CC2=CC=CC3=CC=CC1=C23)* 0.000 description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004397 aminosulfonyl group Chemical group NS(=O)(=O)* 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003828 azulenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 2
- 229910002115 bismuth titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N phenylboronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CC=C1 HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005581 pyrene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002294 quinazolinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001935 tetracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C12)* 0.000 description 2
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- YFQUGHBYSJQRIQ-UHFFFAOYSA-N (3-hexylthiophen-2-yl)boronic acid Chemical compound CCCCCCC=1C=CSC=1B(O)O YFQUGHBYSJQRIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000355 1,3-benzoxazolyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 1,4-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=C1 XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical group C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical group C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002373 5 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical group C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000799 K alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 1
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical group C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004390 alkyl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- YYGRIGYJXSQDQB-UHFFFAOYSA-N anthrathrene Chemical group C1=CC=CC2=CC=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=CC3=C21 YYGRIGYJXSQDQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQHJESKHUUVSIC-UHFFFAOYSA-N antimony lead Chemical compound [Sb].[Pb] QQHJESKHUUVSIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004391 aryl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007611 bar coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052454 barium strontium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021523 barium zirconate Inorganic materials 0.000 description 1
- DQBAOWPVHRWLJC-UHFFFAOYSA-N barium(2+);dioxido(oxo)zirconium Chemical compound [Ba+2].[O-][Zr]([O-])=O DQBAOWPVHRWLJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical group C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004541 benzoxazolyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Chemical group 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006309 butyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004744 butyloxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 125000001951 carbamoylamino group Chemical group C(N)(=O)N* 0.000 description 1
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- HKQOBOMRSSHSTC-UHFFFAOYSA-N cellulose acetate Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(O)C(O)C1O.CC(=O)OCC1OC(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(COC(C)=O)O1.CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 HKQOBOMRSSHSTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 125000005578 chrysene group Chemical group 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000005583 coronene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000000000 cycloalkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005366 cycloalkylthio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006639 cyclohexyl carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002933 cyclohexyloxy group Chemical group C1(CCCCC1)O* 0.000 description 1
- 125000006312 cyclopentyl amino group Chemical group [H]N(*)C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001887 cyclopentyloxy group Chemical group C1(CCCC1)O* 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 125000006263 dimethyl aminosulfonyl group Chemical group [H]C([H])([H])N(C([H])([H])[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000012769 display material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000031 ethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])N([H])[*] 0.000 description 1
- 125000004672 ethylcarbonyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000006125 ethylsulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004705 ethylthio group Chemical group C(C)S* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthene Chemical group C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 125000004216 fluoromethyl group Chemical group [H]C([H])(F)* 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003707 hexyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N lithium butane Chemical compound [Li+].CCC[CH2-] DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- COQAIRYMVBNUKQ-UHFFFAOYSA-J magnesium;barium(2+);tetrafluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Mg+2].[Ba+2] COQAIRYMVBNUKQ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000006261 methyl amino sulfonyl group Chemical group [H]N(C([H])([H])[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004458 methylaminocarbonyl group Chemical group [H]N(C(*)=O)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002816 methylsulfanyl group Chemical group [H]C([H])([H])S[*] 0.000 description 1
- 125000006216 methylsulfinyl group Chemical group [H]C([H])([H])S(*)=O 0.000 description 1
- 125000004170 methylsulfonyl group Chemical group [H]C([H])([H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N n-Butyllithium Substances [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005184 naphthylamino group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)N* 0.000 description 1
- 125000005185 naphthylcarbonyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)C(=O)* 0.000 description 1
- 125000005186 naphthyloxy group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)O* 0.000 description 1
- 125000005146 naphthylsulfonyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)S(=O)(=O)* 0.000 description 1
- 125000005029 naphthylthio group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)S* 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005447 octyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical group C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 125000003854 p-chlorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1Cl 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005582 pentacene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002958 pentadecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000006340 pentafluoro ethyl group Chemical group FC(F)(F)C(F)(F)* 0.000 description 1
- 125000000538 pentafluorophenyl group Chemical group FC1=C(F)C(F)=C(*)C(F)=C1F 0.000 description 1
- JQQSUOJIMKJQHS-UHFFFAOYSA-N pentaphene Chemical group C1=CC=C2C=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=CC3=CC2=C1 JQQSUOJIMKJQHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004115 pentoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000004675 pentylcarbonyl group Chemical group C(CCCC)C(=O)* 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000003356 phenylsulfanyl group Chemical group [*]SC1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000003170 phenylsulfonyl group Chemical group C1(=CC=CC=C1)S(=O)(=O)* 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N phthalazine Chemical group C1=NN=CC2=CC=CC=C21 LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005542 phthalazyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001388 picenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=C3C4=CC=C5C=CC=CC5=C4C=CC3=C21)* 0.000 description 1
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229940005642 polystyrene sulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004673 propylcarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 1
- LNKHTYQPVMAJSF-UHFFFAOYSA-N pyranthrene Chemical group C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC3=C(C=CC=C4)C4=CC4=CC=C1C2=C34 LNKHTYQPVMAJSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005412 pyrazyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical group C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005400 pyridylcarbonyl group Chemical group N1=C(C=CC=C1)C(=O)* 0.000 description 1
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000475 sulfinyl group Chemical group [*:2]S([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- VJYJJHQEVLEOFL-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-b]thiophene Chemical compound S1C=CC2=C1C=CS2 VJYJJHQEVLEOFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N trichloro(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002889 tridecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- 125000000025 triisopropylsilyl group Chemical group C(C)(C)[Si](C(C)C)(C(C)C)* 0.000 description 1
- WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N trimethyl borate Chemical compound COB(OC)OC WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、有機半導体材料、該有機半導体材料を用いた有機半導体膜、有機半導体デバイス及び有機薄膜トランジスタに関する。 The present invention relates to an organic semiconductor material, an organic semiconductor film using the organic semiconductor material, an organic semiconductor device, and an organic thin film transistor.
情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。また、さらに情報化の進展に伴い、従来、紙媒体で提供されていた情報が電子化される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある。 With the widespread use of information terminals, there is an increasing need for flat panel displays as computer displays. In addition, with the progress of computerization, information that has been provided in paper media has been increasingly digitized. As a mobile display medium that is thin, light, and portable, electronic paper or digital paper can be used. The need for is increasing.
一般に平板型のディスプレイ装置においては、液晶、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、電気泳動等を利用した素子を用いて表示媒体を形成している。また、こうした表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度等を確保するために、画像駆動素子としてアクティブ駆動素子（ＴＦＴ素子）を用いる技術が主流になっている。例えば、通常のコンピュータディスプレイではガラス基板上にこれらＴＦＴ素子を形成し、液晶、有機ＥＬ素子等が封止されている。 In general, in a flat panel display device, a display medium is formed using elements utilizing liquid crystal, organic EL (organic electroluminescence), electrophoresis, or the like. In such display media, a technique using an active drive element (TFT element) as an image drive element has become mainstream in order to ensure uniformity of screen brightness, screen rewrite speed, and the like. For example, in a normal computer display, these TFT elements are formed on a glass substrate, and liquid crystal, organic EL elements, etc. are sealed.
ここでＴＦＴ素子には主にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）等の半導体を用いることができ、これらのＳｉ半導体（必要に応じて金属膜も）を多層化し、ソース、ドレイン、ゲート電極を基板上に順次形成していくことでＴＦＴ素子が製造される。こうしたＴＦＴ素子の製造には通常、スパッタリング、その他の真空系の製造プロセスが必要とされる。 Here, semiconductors such as a-Si (amorphous silicon) and p-Si (polysilicon) can be mainly used for the TFT element, and these Si semiconductors (and metal films as necessary) are formed into a multilayer structure. The TFT element is manufactured by sequentially forming the drain and gate electrodes on the substrate. The manufacture of such a TFT element usually requires sputtering or other vacuum manufacturing processes.
しかしながら、このようなＴＦＴ素子の製造では、真空チャンバーを含む真空系の製造プロセスを何度も繰り返して各層を形成せざるを得ず、装置コスト、ランニングコストが非常に膨大なものとなっていた。例えば、ＴＦＴ素子では、通常それぞれの層の形成のために真空蒸着、ドープ、フォトリソグラフ、現像等の工程を何度も繰り返す必要があり、何十もの工程を経て素子を基板上に形成している。スイッチング動作の要となる半導体部分に関しても、ｐ型、ｎ型等、複数種類の半導体層を積層している。こうした従来のＳｉ半導体による製造方法ではディスプレイ画面の大型化のニーズに対し、真空チャンバー等の製造装置の大幅な設計変更が必要とされる等、設備の変更が容易ではない。 However, in the manufacture of such a TFT element, the vacuum system manufacturing process including the vacuum chamber must be repeated many times to form each layer, and the apparatus cost and running cost have become enormous. . For example, in a TFT element, it is usually necessary to repeat processes such as vacuum deposition, dope, photolithography, development, etc. many times to form each layer, and the element is formed on a substrate through tens of steps. Yes. As for the semiconductor portion that is the key to the switching operation, a plurality of types of semiconductor layers such as p-type and n-type are stacked. In such a conventional manufacturing method using a Si semiconductor, it is not easy to change the equipment, for example, a design change of a manufacturing apparatus such as a vacuum chamber is required in response to the need for a large display screen.
また、このような従来からのＳｉ材料を用いたＴＦＴ素子の形成には高い温度の工程が含まれるため、基板材料には工程温度に耐える材料であるという制限が加わることになる。このため実際上はガラスを用いざるをえず、先に述べた電子ペーパーあるいはデジタルペーパーといった薄型ディスプレイを、こうした従来知られたＴＦＴ素子を利用して構成した場合、そのディスプレイは重く、柔軟性に欠け、落下の衝撃で割れる可能性のある製品となってしまう。ガラス基板上にＴＦＴ素子を形成することに起因するこれらの特徴は、情報化の進展に伴う手軽な携行用薄型ディスプレイへのニーズを満たすにあたり望ましくないものである。 In addition, since the formation of such a conventional TFT element using a Si material includes a process at a high temperature, the substrate material is restricted to be a material that can withstand the process temperature. Therefore, in practice, glass must be used, and when the above-described thin display such as electronic paper or digital paper is configured using such a conventionally known TFT element, the display is heavy and flexible. Products that may break due to chipping or dropping impact. These characteristics resulting from the formation of TFT elements on a glass substrate are undesirable in satisfying the need for an easy-to-carry-type thin display accompanying the progress of computerization.
一方、近年において高い電荷輸送性を有する有機化合物として、有機半導体材料の研究が精力的に進められている。これらの化合物は有機ＥＬ素子用の電荷輸送性材料のほか、例えば非特許文献１等において論じられているような有機レーザー発振素子や、例えば非特許文献２等、多数の論文にて報告されている有機薄膜トランジスタ素子（有機ＴＦＴ素子）への応用が期待されている。これら有機半導体デバイスを実現できれば、比較的低い温度での真空ないし低圧蒸着による製造プロセスの簡易化や、さらにはその分子構造を適切に改良することによって、溶液化できる半導体を得る可能性があると考えられ、有機半導体溶液をインク化することによりインクジェット方式を含む印刷法による製造も考えられる。これらの低温プロセスによる製造は、従来のＳｉ系半導体材料については不可能と考えられてきたが、有機半導体を用いたデバイスにはその可能性があり、従って前述の基板耐熱性に関する制限が緩和され、透明樹脂基板上にも例えばＴＦＴ素子を形成できる可能性がある。透明樹脂基板上にＴＦＴ素子を形成し、そのＴＦＴ素子により表示材料を駆動させることができれば、ディスプレイを従来のものよりも軽く、柔軟性に富み、落としても割れない（もしくは非常に割れにくい）ディスプレイとすることができるであろう。
On the other hand, in recent years, organic semiconductor materials have been energetically studied as organic compounds having high charge transport properties. These compounds have been reported in many papers such as organic laser oscillation elements as discussed in Non-Patent
こうしたＴＦＴ素子を実現するための有機半導体として、最近、溶解性の高いアセン類であるルブレンの単結晶によって非常に高い移動度が報告されているが（Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００４，３０３，５６６４，１６４４−１６４６）、溶液キャストで成膜したルブレンの膜はこのような単結晶構造を取らず、十分な移動度は得られていない。 As an organic semiconductor for realizing such a TFT element, very high mobility has recently been reported by a single crystal of rubrene, which is a highly soluble acene (Science, 2004, 303, 5664, 1644-1646). ), A rubrene film formed by solution casting does not have such a single crystal structure, and sufficient mobility is not obtained.
また、高いキャリア移動度と優れた半導体デバイス特性を発現することが報告されているペンタセンは、しかし有機溶媒に対して不溶、もしくは難溶という課題があった。この点を改良するために、ペンタセンに官能基を付与した化合物等も開示され、溶液塗布によって比較的良好なキャリア移動度が得られるとの報告もされている（例えば、国際公開第０３／０１６５９９号パンフレット）。 In addition, pentacene, which has been reported to exhibit high carrier mobility and excellent semiconductor device characteristics, has a problem of being insoluble or hardly soluble in organic solvents. In order to improve this point, a compound having a functional group added to pentacene is also disclosed, and it has been reported that relatively good carrier mobility can be obtained by solution coating (for example, WO 03/016599). Issue pamphlet).
しかし、これらルブレンやペンタセン等のアセン系の化合物は、空気によって容易に酸化されエンドペルオキシドのような酸化体や二量体等への転化を起こし、電界効果トランジスタとしての性能が大きく劣化してしまうことが知られており、溶液での保存安定性や、塗布膜の安定性についてはいまだ解決すべき課題が残されている。 However, these acene-based compounds such as rubrene and pentacene are easily oxidized by air and converted to oxidants such as endoperoxides and dimers, and the performance as a field effect transistor is greatly deteriorated. It is known that there are still problems to be solved regarding the storage stability in solution and the stability of the coating film.
一方、可溶性の有機半導体材料として、位置規則性ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）に代表されるチオフェン化合物が提案されている。Ｐ３ＨＴは溶媒溶解性が高く、またその半導体膜からはある程度のキャリア移動度が得られている。しかし、これらは酸化されやすく、劣化してＯＦＦ電流が上がり低いＯＮ／ＯＦＦ比しか得られないという問題があった。この課題を解決するために無置換のチオフェン環と置換チオフェン環を組み合わせたチオフェンポリマーが提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。しかしいまだ十分な酸化安定性は得られていない。また、特許文献６ではポリマー中に共役系を切断するようなチエノ［２，３−ｂ］チオフェンを導入することによって酸化安定性を向上させた化合物が紹介されている。ここで報告されている化合物は酸化に対する安定性は確かに向上していたが、しかし共役系を切断するために満足できるキャリア移動度やＯＮ／ＯＦＦ比が得られていない。
On the other hand, a thiophene compound represented by regioregular poly (3-hexylthiophene) (P3HT) has been proposed as a soluble organic semiconductor material. P3HT has high solvent solubility, and a certain degree of carrier mobility is obtained from the semiconductor film. However, these are liable to be oxidized, and there is a problem that the OFF current increases and only a low ON / OFF ratio can be obtained. In order to solve this problem, a thiophene polymer in which an unsubstituted thiophene ring and a substituted thiophene ring are combined has been proposed (see, for example,
従って、工程適性を有する溶媒に高濃度に溶解し、かつ十分なキャリア移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比を有し、さらには酸化に対する高い安定性を有するような、新規な電荷輸送性材料を用いた半導体性組成物の開発が待望されている。
本発明の目的は、工程適性を有する溶媒に高濃度に溶解し、かつ十分なキャリア移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比を有し、さらには酸化に対する高い安定性を有する有機半導体材料、該有機半導体材料を用いた有機半導体膜、有機半導体デバイス及び有機薄膜トランジスタを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an organic semiconductor material having a high concentration in a solvent having process suitability, a sufficient carrier mobility, an ON / OFF ratio, and a high stability against oxidation, and the organic semiconductor material An organic semiconductor film, an organic semiconductor device, and an organic thin film transistor using the above are provided.
本発明の上記課題は、以下の構成により達成された。 The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.
１．下記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物であって、分子内にＨｅａｄ−ｔｏ−Ｈｅａｄ構造を持たず、数平均分子量が１万以下であることを特徴とする有機半導体材料。 1. An organic π-conjugated compound having a partial structure represented by the following general formula (1), having no head-to-head structure in the molecule, and having a number average molecular weight of 10,000 or less Semiconductor material.
（式中、Ａｒ1は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｘ1及びＸ4はＮＲ3、Ｓ、Ｏのいずれかを表し、Ｘ2及びＸ3はＣＲ2またはＮを表し、同じでも異なっていてもよい。Ｒ1〜Ｒ3は水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子であることはない。）
２．前記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物であって、Ｘ1及びＸ4がＳであり、Ｘ2及びＸ3がＣＲ2であることを特徴とする前記１に記載の有機半導体材料。ただし、Ｒ1及びＲ2が同時に水素原子であることはない。
(In the formula, Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring. X 1 and X 4 represent NR 3 , S, or O, and X 2 and X 3 represent CR 2 or N. R 1 to R 3 each represents a hydrogen atom or a substituent, and R 1 to R 3 are not simultaneously a hydrogen atom.
2. A π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1), an X 1 and X 4 is S, the 1 X 2 and X 3 is characterized in that it is a CR 2 The organic semiconductor material described. However, R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen atoms.
３．前記数平均分子量が５０００以下であることを特徴とする前記１または２に記載の有機半導体材料。 3. 3. The organic semiconductor material as described in 1 or 2 above, wherein the number average molecular weight is 5000 or less.
４．前記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物であって、Ｒ1が置換基であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機半導体材料。 4). 4. The organic semiconductor material as described in any one of 1 to 3 above, which is a π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1), wherein R 1 is a substituent.
５．前記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物であって、Ａｒ1がチオフェン環であることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機半導体材料。 5. 5. The organic semiconductor material according to any one of 1 to 4, which is a π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1), wherein Ar 1 is a thiophene ring.
６．下記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であることを特徴とする有機半導体材料。 6). An organic semiconductor material, which is a π-conjugated compound represented by the following general formula (2).
（式中、Ａｒ1及びＡｒ2は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｘ1及びＸ3はＮＲ3、Ｓ、Ｏのいずれかを表し、Ｘ2及びＸ4はＣＲ2またはＮを表し、同じでも異なっていてもよい。Ｒ1〜Ｒ3は水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子であることはない。ｎは１〜１０の整数を表す。Ｒ4及びＲ5は水素原子または置換基を表す。）
７．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、Ｘ1及びＸ4がＳであり、Ｘ2及びＸ3がＣＲ2であることを特徴とする前記６に記載の有機半導体材料。ただし、Ｒ1及びＲ2が同時に水素原子であることはない。
(In the formula, Ar 1 and Ar 2 represent an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring. X 1 and X 3 represent NR 3 , S or O, and X 2 and X 4 represent CR 2 or represents N, may .R 1 to R 3 may be the same or different represents a hydrogen atom or a substituent, .n R 1 ~R 3 will not hydrogen atoms at the same time is an integer from 1 to 10 R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or a substituent.
7). 7. The organic semiconductor according to 6 above, wherein the organic semiconductor is a π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein X 1 and X 4 are S, and X 2 and X 3 are CR 2. material. However, R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen atoms.
８．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、ｎが１〜５であることを特徴とする前記６または７に記載の有機半導体材料。 8). 8. The organic semiconductor material as described in 6 or 7 above, which is a π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein n is 1 to 5.
９．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、Ｒ1が置換基であり、Ｒ2が水素原子であることを特徴とする前記６〜８のいずれか１項に記載の有機半導体材料。 9. 9. The π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein R 1 is a substituent, and R 2 is a hydrogen atom. Organic semiconductor material.
１０．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、Ａｒ1及びＡｒ2がチオフェン環であることを特徴とする前記６〜９のいずれか１項に記載の有機半導体材料。 10. 10. The organic semiconductor material according to any one of 6 to 9, wherein the organic semiconductor material is a π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein Ar 1 and Ar 2 are thiophene rings.
１１．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、Ｒ4またはＲ5が芳香族炭化水素環または芳香族複素環であることを特徴とする前記６〜１０のいずれか１項に記載の有機半導体材料。 11. 10. The π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein R 4 or R 5 is an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring, The organic semiconductor material described in 1.
１２．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、Ｒ4及びＲ5が芳香族炭化水素環または芳香族複素環であることを特徴とする前記１１に記載の有機半導体材料。 12 12. The organic semiconductor material as described in 11 above, wherein the organic semiconductor material is a π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein R 4 and R 5 are an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring.
１３．前記一般式（２）で表されるπ共役系化合物であって、Ｒ4及びＲ5が芳香族炭化水素環であることを特徴とする前記６〜１２のいずれか１項に記載の有機半導体材料。 13. 13. The organic semiconductor according to any one of 6 to 12, which is a π-conjugated compound represented by the general formula (2), wherein R 4 and R 5 are aromatic hydrocarbon rings. material.
１４．前記１〜１３のいずれか１項に記載の有機半導体材料を含有することを特徴とする有機半導体膜。 14 14. An organic semiconductor film comprising the organic semiconductor material according to any one of 1 to 13 above.
１５．前記１〜１３のいずれか１項に記載の有機半導体材料を、有機溶媒に溶解し、得られた溶液を塗布・乾燥することによって形成されることを特徴とする有機半導体膜。 15. 14. An organic semiconductor film formed by dissolving the organic semiconductor material according to any one of 1 to 13 in an organic solvent, and applying and drying the obtained solution.
１６．前記１〜１３のいずれか１項に記載の有機半導体材料を用いることを特徴とする有機半導体デバイス。 16. 14. An organic semiconductor device using the organic semiconductor material according to any one of 1 to 13 above.
１７．前記１〜１３のいずれか１項に記載の有機半導体材料を半導体層に用いることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。 17. 14. An organic thin film transistor, wherein the organic semiconductor material according to any one of 1 to 13 is used for a semiconductor layer.
本発明によれば、工程適性を有する溶媒に高濃度に溶解し、かつ十分なキャリア移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比を有し、さらには酸化に対する高い安定性を有する有機半導体材料、該有機半導体材料を用いた有機半導体膜、有機半導体デバイス及び有機薄膜トランジスタを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic-semiconductor material which melt | dissolves in the solvent which has process suitability in high concentration, has sufficient carrier mobility, ON / OFF ratio, and also has high stability with respect to oxidation, This organic-semiconductor material An organic semiconductor film, an organic semiconductor device, and an organic thin film transistor using the above can be provided.
前記特許文献１〜５では無置換のチオフェンと置換チオフェンを組み合わせたチオフェンオリゴマーを紹介しており、無置換部分が多少の回転自由度を持つために酸化的ドーピングを十分に抑制する程度にポリチオフェン系に広がるπ共役を妨げるとしている。しかし、本発明の研究者らが検討を行ったところ前述のような無置換チオフェン部分が回転自由度を持つために、主鎖の平面性が減少し、分子間πスタックが抑えられてしまう。また、分子量分布を持つポリマーでは単結晶のように非常に規則性の高い配列構造をとることができず、配向が乱れた部分が多く存在するために満足できるキャリア移動度やＯＮ／ＯＦＦ比が得ることが難しい。
本発明の化合物は５員複素環が二つ縮合した芳香族複素環を含む特定の部分構造を有し、分子内にＨｅａｄ−ｔｏ−Ｈｅａｄ構造を持たない、特定の範囲の分子量をもつ化合物である。本発明の縮合芳香族複素環は、例えば特開２００５−７６０３０号で報告されているチエノ［２，３−ｂ］チオフェンと異なり、電荷が非局在化されているため、キャリアの移動を妨げない。さらに、Ｈｅａｄ−ｔｏ−Ｈｅａｄ構造を持たないため、連結した芳香環のπ平面は同一平面上に存在し、主鎖の平面性が維持されるため効果的なπスタックが可能となる。さらに分子が結晶のように密にパッキングするため、酸化に対する安定性が向上した。また、適当な置換基を導入することにより十分な溶媒溶解性が得られ、塗布による成膜が可能となるため本発明の有機薄膜トランジスタは低温プロセスによる製造が可能であり、さらに真空系でないためランニングコストが低く、低コストで簡便にトランジスタを作製することができる。また、チエノ［３，２−ｂ］チオフェンは硫黄原子に富む平面共役セグメントであり、硫黄原子を介した分子間相互作用によって効果的なキャリアの移動が可能となる。 The compound of the present invention has a specific partial structure including an aromatic heterocyclic ring in which two 5-membered heterocyclic rings are condensed, does not have a head-to-head structure in the molecule, and has a specific range of molecular weight. is there. Unlike the thieno [2,3-b] thiophene reported in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-76030, for example, the fused aromatic heterocycle of the present invention is delocalized in charge, thus preventing carrier movement. Absent. Furthermore, since it does not have a Head-to-Head structure, the π planes of the linked aromatic rings exist on the same plane, and the planarity of the main chain is maintained, so that an effective π stack is possible. Furthermore, since the molecules are packed tightly like crystals, stability against oxidation is improved. In addition, by introducing an appropriate substituent, sufficient solvent solubility can be obtained, and film formation by coating becomes possible. Therefore, the organic thin film transistor of the present invention can be manufactured by a low-temperature process, and since it is not a vacuum system, running The cost is low, and a transistor can be easily manufactured at low cost. Further, thieno [3,2-b] thiophene is a plane conjugated segment rich in sulfur atoms, and effective carrier movement is enabled by intermolecular interaction via sulfur atoms.
また、分子量をある特定の範囲内に限定することにより、高移動度を達成するために必要な広いπ共役系を持ちながら、結晶のように分子が高度に規則的に配列した膜を提供することが可能となる。さらに有機薄膜トランジスタにおける半導体材料はキャリア移動度やＯＮ／ＯＦＦ比に対し不純物の影響が大きく、高純度の材料が求められる。しかしポリマーのように分子量が非常に大きな化合物は精製が非常に困難であり、純度をあげることが難しい。一方本発明の範囲にある材料はカラム等によって精製が可能であり、高い純度の材料を提供することが可能である。 In addition, by limiting the molecular weight to a specific range, a film in which molecules are arranged in a highly regular manner like a crystal is provided while having a wide π-conjugated system necessary to achieve high mobility. It becomes possible. Furthermore, the semiconductor material in the organic thin film transistor has a large influence of impurities on the carrier mobility and the ON / OFF ratio, and a high-purity material is required. However, a compound having a very large molecular weight such as a polymer is very difficult to purify and it is difficult to increase its purity. On the other hand, a material within the scope of the present invention can be purified by a column or the like, and a high-purity material can be provided.
以上によって、酸化安定性が高く、高移動度の材料を提供することが可能となった。 As described above, it is possible to provide a material with high oxidation stability and high mobility.
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について説明する。 Hereinafter, details of each component according to the present invention will be described.
〔有機半導体材料〕
本発明の有機半導体材料は、上記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物または上記一般式（２）で表されるπ共役系化合物である。
[Organic semiconductor materials]
The organic semiconductor material of the present invention is a π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1) or a π-conjugated compound represented by the general formula (2).
（一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物）
本発明に係る一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役化合物について説明する。
(Π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1))
The π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1) according to the present invention will be described.
一般式（１）において、Ａｒ1は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。中でも好ましく用いられるのはベンゼン環である。 In the general formula (1), Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring. As the aromatic hydrocarbon ring, benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, Examples thereof include a p-terphenyl ring, an acenaphthene ring, a coronene ring, a fluorene ring, a fluoranthrene ring, a naphthacene ring, a pentacene ring, a perylene ring, a pentaphen ring, a picene ring, a pyrene ring, a pyranthrene ring, and an anthrathrene ring. Of these, a benzene ring is preferably used.
芳香族複素環としては、Ｓ、ＮまたはＯを含む芳香族複素環が好ましく、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくともひとつがさらに窒素原子で置換されている環等が挙げられる。 As the aromatic heterocyclic ring, an aromatic heterocyclic ring containing S, N or O is preferable, and a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, a benzimidazole ring, an oxadiazole ring. , Triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, benzopyrrole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring , A carboline ring, a ring in which at least one carbon atom of a hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom, and the like.
Ｘ1及びＸ4はＮＲ3、Ｓ、Ｏのいずれかを表し、Ｘ2及びＸ3はＣＲ2またはＮを表し、同じでも異なっていてもよい。Ｒ1〜Ｒ3は水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子であることはない。 X 1 and X 4 represent NR 3 , S, or O, and X 2 and X 3 represent CR 2 or N, which may be the same or different. R 1 to R 3 represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 to R 3 are not simultaneously a hydrogen atom.
置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。中でも、Ｒ1及びＲ2はアルキル基が好ましい。 Examples of the substituent include an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc. ), Cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aryl group (for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), aromatic heterocycle (for example, Furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazi Group, pyrimidyl group, pyrazyl group, triazyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, benzoimidazolyl group, benzoxazolyl group, quinazolyl group, phthalazyl group, etc.), heterocyclic group (for example, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl) Group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, Cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.) , Cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group) Octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group) Butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminos Sulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, Dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy) Group), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbo group) Ruamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group) Dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2- Pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexyl) Raid group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2- Ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group) Group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group (eg, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino Group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group), halogen atom (For example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon group (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, silyl group (for example, , Trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.). Among them, R 1 and R 2 are preferably alkyl groups.
これらの置換基は上記の置換基によってさらに置換されていても、複数が互いに結合して環を形成していてもよい。 These substituents may be further substituted with the above substituents, or a plurality thereof may be bonded to each other to form a ring.
前記一般式（１）において、Ｘ1及びＸ4がＳであり、Ｘ2及びＸ3がＣＲ2であることが好ましい。ただし、Ｒ1及びＲ2が同時に水素原子であることはない。 In the general formula (1), X 1 and X 4 are preferably S, and X 2 and X 3 are preferably CR 2 . However, R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen atoms.
前記一般式（１）において、Ｒ1が水素原子ではなく、前記置換基であることが好ましい。 In the general formula (1), R 1 is preferably not the hydrogen atom but the substituent.
〈Ｈｅａｄ−ｔｏ−Ｈｅａｄ構造〉
本発明の前記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物は、分子内にＨｅａｄ−ｔｏ−Ｈｅａｄ構造を持たないことが特徴である。それに加えて、さらに好ましくは、分子内にＨｅａｄ−ｔｏ−Ｔａｉｌ構造、または、Ｔａｉｌ−ｔｏ−Ｔａｉｌ構造を有することが好ましい。
<Head-to-Head structure>
The π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1) of the present invention is characterized by not having a head-to-head structure in the molecule. In addition, it is more preferable to have a head-to-tail structure or a tail-to-tail structure in the molecule.
本発明に係るＨｅａｄ−ｔｏ−Ｈｅａｄ構造、Ｈｅａｄ−ｔｏ−Ｔａｉｌ構造、Ｔａｉｌ−ｔｏ−Ｔａｉｌ構造については、例えば、『π電子系有機固体』（１９９８年、学会出版センター発行、日本化学界編）２７〜３２頁、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９９８，１０，Ｎｏ．２，９３〜１１６頁等により参照できる。 Regarding the head-to-head structure, head-to-tail structure, and tail-to-tail structure according to the present invention, for example, “π-electron organic solid” (1998, published by the Japan Society for the Science of Chemistry, edited by Japan Chemical Industry) 27-32, Adv. Mater. 1998, 10, no. 2, pages 93 to 116.
〈数平均分子量〉
本発明の前記一般式（１）で表される部分構造を有するπ共役系化合物は、数平均分子量が１万以下であり、５０００以下であることが好ましい。前述のように、分子量をこの範囲内に限定することにより、高移動度を達成するために必要な広いπ共役系を持ちながら、結晶のように分子が高度に規則的に配列した膜を提供することが可能となる。さらにこの範囲にある材料はカラム等によって精製が可能であり、高い純度の材料を提供することが可能である。
<Number average molecular weight>
The π-conjugated compound having a partial structure represented by the general formula (1) of the present invention has a number average molecular weight of 10,000 or less and preferably 5,000 or less. As mentioned above, limiting the molecular weight within this range provides a film in which molecules are arranged in a highly regular manner like crystals, while having the wide π-conjugated system necessary to achieve high mobility. It becomes possible to do. Furthermore, a material in this range can be purified by a column or the like, and a high-purity material can be provided.
数平均分子量はＧＰＣ型高速液体クロマトグラフィーにより測定することができる。 The number average molecular weight can be measured by GPC type high performance liquid chromatography.
（一般式（２）で表されるπ共役系化合物）
本発明に係る一般式（１）で表される部分構造を有する化合物について説明する。
(Π-conjugated compound represented by the general formula (2))
The compound having a partial structure represented by the general formula (1) according to the present invention will be described.
一般式（２）において、Ａｒ1及びＡｒ2は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。芳香族炭化水素環または芳香族複素環としては、一般式（１）におけるＡｒ1で表される芳香族炭化水素環または芳香族複素環と同義である。 In the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 represent an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring. The aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring has the same meaning as the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring represented by Ar 1 in the general formula (1).
Ｘ1及びＸ3はＮＲ3、Ｓ、Ｏのいずれかを表し、Ｘ2及びＸ4はＣＲ2またはＮを表し、同じでも異なっていてもよい。 X 1 and X 3 represent NR 3 , S, or O, and X 2 and X 4 represent CR 2 or N, which may be the same or different.
Ｒ1〜Ｒ3は水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子であることはない。Ｒ1及びＲ2はアルキル基、アルキニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。 R 1 to R 3 represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 to R 3 are not simultaneously a hydrogen atom. R 1 and R 2 are preferably an alkyl group or an alkynyl group, and more preferably an alkyl group.
ｎは１〜１０の整数を表し、１〜５が好ましく、１〜３がより好ましい。 n represents an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
Ｒ4及びＲ5は水素原子または置換基を表す。 R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or a substituent.
これらの置換基としては、一般式（１）におけるＲ1〜Ｒ3で表される置換基と同義である。 These substituents are synonymous with the substituents represented by R 1 to R 3 in the general formula (1).
前記一般式（２）において、Ｘ1及びＸ4がＳであり、Ｘ2及びＸ3がＣＲ2であることが好ましい。ただし、Ｒ1及びＲ2が同時に水素原子であることはない。 In the general formula (2), X 1 and X 4 are preferably S, and X 2 and X 3 are preferably CR 2 . However, R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen atoms.
前記一般式（２）において、Ｒ1が置換基であり、Ｒ2が水素原子であることが好ましく、Ａｒ1及びＡｒ2がチオフェン環であることが好ましく、Ｒ4またはＲ5が芳香族炭化水素環または芳香族複素環であることが好ましく、Ｒ4及びＲ5が芳香族炭化水素環または芳香族複素環であることが好ましく、Ｒ4及びＲ5が芳香族炭化水素環であることが好ましい。 In the general formula (2), R 1 is a substituent, R 2 is preferably a hydrogen atom, Ar 1 and Ar 2 are preferably thiophene rings, and R 4 or R 5 is aromatic carbonized. It is preferably a hydrogen ring or an aromatic heterocycle, R 4 and R 5 are preferably aromatic hydrocarbon rings or aromatic heterocycles, and R 4 and R 5 are aromatic hydrocarbon rings. preferable.
以下、本発明に係る上記一般式（１）または（２）で表されるπ共役系化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the π-conjugated compound represented by the general formula (1) or (2) according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these.
（例示化合物７の合成）
例示化合物７を以下のスキームにより合成した。
(Synthesis of Exemplified Compound 7)
中間体１をＮＢＳでブロモ化し中間体２を得、さらに３−ヘキシル−２−チオフェンボロン酸との鈴木カップリング反応によって中間体３を合成した。さらに中間体３をＮＢＳによってブロモ化し、フェニルボロン酸との鈴木カップリング反応によって中間体５を得た。得られた中間体５をＮＢＳによってブロモ化した後、一部をｎ−ＢｕＬｉ、トリメトキシボランによってボロン酸とし中間体７を得た。さらに中間体７と中間体６との鈴木カップリング反応によって目的の例示化合物７を得た。
Intermediate 1 was brominated with NBS to obtain
得られた化合物は、ＮＭＲとＧＣ−ＭＳにより構造を確認した。 The structure of the obtained compound was confirmed by NMR and GC-MS.
その他の化合物も同様にして合成できる。 Other compounds can be synthesized in the same manner.
〔有機半導体膜、有機半導体デバイス、有機薄膜トランジスタ〕
本発明の有機半導体膜、有機半導体デバイス、有機薄膜トランジスタについて説明する。
[Organic semiconductor film, organic semiconductor device, organic thin film transistor]
The organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor of the present invention will be described.
本発明の有機半導体材料は、有機半導体膜、有機半導体デバイス、有機薄膜トランジスタの半導体層に用いることにより、良好に駆動する有機半導体デバイス、有機薄膜トランジスタを提供することができる。有機薄膜トランジスタは、支持体上に、半導体層として有機半導体で連結されたソース電極とドレイン電極を有し、その上にゲート絶縁層を介してゲート電極を有するトップゲート型と、支持体上にまずゲート電極を有し、ゲート絶縁層を介して有機半導体で連結されたソース電極とドレイン電極を有するボトムゲート型に大別される。 When the organic semiconductor material of the present invention is used for a semiconductor layer of an organic semiconductor film, an organic semiconductor device, or an organic thin film transistor, an organic semiconductor device and an organic thin film transistor that are driven well can be provided. An organic thin film transistor has a top gate type having a source electrode and a drain electrode connected with an organic semiconductor as a semiconductor layer on a support, and having a gate electrode on the support via a gate insulating layer. It is roughly classified into a bottom gate type having a gate electrode and having a source electrode and a drain electrode connected by an organic semiconductor through a gate insulating layer.
本発明の有機半導体材料を有機半導体膜、有機半導体デバイス、有機薄膜トランジスタの半導体層に設置するには、真空蒸着により基板上に設置することもできるが、適切な溶媒に溶解し必要に応じ添加剤を加えて調製した溶液をキャストコート、スピンコート、印刷、インクジェット法、アブレーション法等によって基板上に設置するのが好ましい。 In order to install the organic semiconductor material of the present invention on a semiconductor layer of an organic semiconductor film, an organic semiconductor device, or an organic thin film transistor, it can be installed on a substrate by vacuum deposition, but it can be dissolved in an appropriate solvent and added as necessary. It is preferable to place the solution prepared by adding the solution on the substrate by cast coating, spin coating, printing, inkjet method, ablation method or the like.
なかでも本発明の有機半導体膜については、本発明の有機半導体材料を有機溶媒に溶解して得られた溶液を塗布・乾燥することによって形成することが好ましい。 In particular, the organic semiconductor film of the present invention is preferably formed by applying and drying a solution obtained by dissolving the organic semiconductor material of the present invention in an organic solvent.
この場合、本発明の有機半導体材料を溶解する溶媒は、有機半導体材料を溶解して適切な濃度の溶液が調製できるものであれば格別の制限はないが、具体的にはヘキサン等の鎖状アルキル系溶媒、シクロヘキサン等の環状アルキル系溶媒、ジエチルエーテルやジイソプロピルエーテル等の鎖状エーテル系溶媒、テトラヒドロフランやジオキサン等の環状エーテル系溶媒、アセトンやメチルエチルケトン等のケトン系溶媒、クロロホルムや１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、トルエン、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、ｍ−クレゾール等の芳香族系溶媒、Ｎ−メチルピロリドン、２硫化炭素等を挙げることができる。これらの溶媒のうち、非ハロゲン系溶媒を含む溶媒が好ましく、非ハロゲン系溶媒で構成することが好ましい。 In this case, the solvent for dissolving the organic semiconductor material of the present invention is not particularly limited as long as the organic semiconductor material can be dissolved to prepare a solution having an appropriate concentration. Alkyl solvents, cyclic alkyl solvents such as cyclohexane, chain ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether, cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, chloroform and 1,2- Examples thereof include alkyl halide solvents such as dichloroethane, aromatic solvents such as toluene, o-dichlorobenzene, nitrobenzene and m-cresol, N-methylpyrrolidone, carbon disulfide and the like. Of these solvents, a solvent containing a non-halogen solvent is preferable, and a non-halogen solvent is preferable.
本発明の有機薄膜トランジスタは、本発明の有機半導体材料を前述のように半導体層に用いることが好ましい。前記半導体層は、これらの有機半導体材料を含有する溶液または分散液を塗布することにより形成することが好ましい。有機半導体材料を溶解する溶媒は、前記非ハロゲン系溶媒を含む溶媒が好ましく、非ハロゲン系溶媒で構成することが好ましい。 In the organic thin film transistor of the present invention, the organic semiconductor material of the present invention is preferably used for the semiconductor layer as described above. The semiconductor layer is preferably formed by applying a solution or dispersion containing these organic semiconductor materials. The solvent for dissolving the organic semiconductor material is preferably a solvent containing the non-halogen solvent, and is preferably composed of a non-halogen solvent.
本発明において、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を形成する材料は導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト及びカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、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、アルミニウム、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／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等が用いられるが、特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ＩＴＯ及び炭素が好ましい。あるいはドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマー、例えば、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等も好適に用いられる。中でも半導体層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。 In the present invention, the material for forming the source electrode, the drain electrode and the gate electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material. Platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium , Palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, tin oxide / antimony, indium tin oxide (ITO), fluorine doped zinc oxide, zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver paste and carbon Paste, lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, scandium, titanium, manganese, zirconium, gallium, niobium, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesium / Copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide mixture, lithium / aluminum mixture, etc., especially platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO And carbon are preferred. Alternatively, a known conductive polymer whose conductivity is improved by doping or the like, for example, conductive polyaniline, conductive polypyrrole, conductive polythiophene, a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrenesulfonic acid, or the like is also preferably used. Among them, those having low electrical resistance at the contact surface with the semiconductor layer are preferable.
電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーション等により形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法でパターニングする方法も用いることができる。 As a method for forming an electrode, a method for forming an electrode using a known photolithographic method or a lift-off method from a conductive thin film formed using a method such as vapor deposition or sputtering using the above as a raw material, or a metal foil such as aluminum or copper There is a method of etching using a resist by thermal transfer, ink jet or the like. Alternatively, a conductive polymer solution or dispersion, or a conductive fine particle dispersion may be directly patterned by ink jetting, or may be formed from a coating film by lithography, laser ablation, or the like. Furthermore, a method of patterning an ink containing a conductive polymer or conductive fine particles, a conductive paste, or the like by a printing method such as a relief printing plate, an intaglio printing plate, a planographic printing plate or a screen printing can be used.
ゲート絶縁層としては種々の絶縁膜を用いることができるが、特に比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウム等が挙げられる。それらのうち好ましいのは酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。 Various insulating films can be used as the gate insulating layer, and an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is particularly preferable. Inorganic oxides include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, Examples thereof include barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, and trioxide yttrium. Of these, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable. Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.
上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法等のドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等の塗布による方法、印刷やインクジェット等のパターニングによる方法等のウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。 Examples of the method for forming the film include a vacuum process, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, a low energy ion beam method, an ion plating method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and the like, spraying Examples include a wet process such as a coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, a coating method such as a die coating method, and a patterning method such as printing or inkjet. Can be used depending on the material.
ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶媒あるいは水に必要に応じて界面活性剤等の分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えば、アルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。 The wet process is a method of applying and drying a liquid in which fine particles of inorganic oxide are dispersed in an arbitrary organic solvent or water using a dispersion aid such as a surfactant as required, or an oxide precursor, for example, A so-called sol-gel method in which a solution of an alkoxide body is applied and dried is used. Among these, the atmospheric pressure plasma method and the sol-gel method are preferable.
大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁膜の形成方法は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理で、その方法については特開平１１−６１４０６号公報、同１１−１３３２０５号公報、特開２０００−１２１８０４号公報、同２０００−１４７２０９号公報、同２０００−１８５３６２号公報等に記載されている（以下、大気圧プラズマ法とも称する）。これによって高機能性の薄膜を、生産性高く形成することができる。 The method for forming an insulating film by plasma film formation under atmospheric pressure is a process in which a reactive gas is discharged under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to excite reactive gas to form a thin film on a substrate. The method is described in JP-A-11-61406, JP-A-11-133205, JP-A-2000-121804, JP-A-2000-147209, JP-A-2000-185362 (hereinafter referred to as atmospheric pressure). Also called plasma method). Accordingly, a highly functional thin film can be formed with high productivity.
また有機化合物皮膜として、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、及びシアノエチルプルラン等を用いることもできる。有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。 In addition, as an organic compound film, polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo-curing polymer of photo radical polymerization system, photo cation polymerization system, or copolymer containing acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, novolac resin, and Cyanoethyl pullulan or the like can also be used. As the method for forming the organic compound film, the wet process is preferable. An inorganic oxide film and an organic oxide film can be laminated and used together. The thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 μm, preferably 100 nm to 1 μm.
また、支持体はガラスやフレキシブルな樹脂製シートで構成され、例えば、プラスチックフィルムをシートとして用いることができる。前記プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。このように、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。 Moreover, a support body is comprised with glass or a flexible resin-made sheet | seat, for example, a plastic film can be used as a sheet | seat. Examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC). And a film made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), or the like. Thus, by using a plastic film, the weight can be reduced as compared with the case of using a glass substrate, the portability can be improved, and the resistance to impact can be improved.
以下に、本発明の有機半導体材料を用いて形成された有機半導体膜を用いた有機薄膜トランジスタについて説明する。 Below, the organic thin-film transistor using the organic-semiconductor film formed using the organic-semiconductor material of this invention is demonstrated.
図１は、本発明の有機薄膜トランジスタの構成例を示す図である。同図（ａ）は、支持体６上に金属箔等によりソース電極２、ドレイン電極３を形成し、両電極間に本発明の有機半導体材料からなる有機半導体層１を形成し、その上に絶縁層５を形成し、さらにその上にゲート電極４を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。同図（ｂ）は、有機半導体層１を、同図（ａ）では電極間に形成したものを、コート法等を用いて電極及び支持体表面全体を覆うように形成したものを表す。同図（ｃ）は、支持体６上に先ずコート法等を用いて、有機半導体層１を形成し、その後ソース電極２、ドレイン電極３、絶縁層５、ゲート電極４を形成したものを表す。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an organic thin film transistor of the present invention. In FIG. 2A, a
同図（ｄ）は、支持体６上にゲート電極４を金属箔等で形成した後、絶縁層５を形成し、その上に金属箔等で、ソース電極２及びドレイン電極３を形成し、該電極間に本発明の有機半導体材料により形成された有機半導体層１を形成する。その他同図（ｅ）、（ｆ）に示すような構成を取ることもできる。
In FIG. 4D, after forming the
図２は、有機薄膜トランジスタシートの概略等価回路図の１例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic equivalent circuit diagram of an organic thin film transistor sheet.
有機薄膜トランジスタシート１０はマトリクス配置された多数の有機薄膜トランジスタ１１を有する。７は各有機薄膜トランジスタ１１のゲートバスラインであり、８は各有機薄膜トランジスタ１１のソースバスラインである。各有機薄膜トランジスタ１１のソース電極には、出力素子１２が接続され、この出力１２は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。画素電極は光センサの入力電極として用いてもよい。図示の例では、出力素子として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。１３は蓄積コンデンサ、１４は垂直駆動回路、１５は水平駆動回路である。
The organic thin
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、特に断りない限り、実施例中の「％」は「質量％」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. Unless otherwise specified, “%” in the examples represents “mass%”.
実施例１
《有機薄膜トランジスタ１の作製》
ゲート電極としての比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＳｉウェハーに、厚さ２０００Åの熱酸化膜を形成してゲート絶縁層とした後、オクタデシルトリクロロシランによる表面処理を行った。
Example 1
<< Production of Organic
A Si oxide having a specific resistance of 0.01 Ω · cm as a gate electrode was formed with a thermal oxide film having a thickness of 2000 mm to form a gate insulating layer, and then surface treatment with octadecyltrichlorosilane was performed.
このような表面処理を行ったＳｉウェハー上に、比較化合物１を窒素雰囲気下で窒素を３０分間バブリングしたトルエンに対して０．５質量％の濃度で溶解させ、窒素雰囲気下でスピンコート塗布（回転数２５００ｒｐｍ、１５秒）し、自然乾燥することによりキャスト膜を形成して、窒素雰囲気下で５０℃、３０分間の熱処理を施した。
On the Si wafer subjected to such surface treatment,
さらに、この膜の表面にマスクを用いて金を蒸着してソース及びドレイン電極を形成した。ソース及びドレイン電極は幅１００μｍ、厚さ２００ｎｍで、チャネル幅Ｗ＝３ｍｍ、チャネル長Ｌ＝２０μｍの有機薄膜トランジスタ１を作製した。
Furthermore, gold was deposited on the surface of this film using a mask to form source and drain electrodes. The organic
《有機薄膜トランジスタ２の作製》
有機薄膜トランジスタ１の作製において、比較化合物１を比較化合物２（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２６，３３７８−３３７９（２００４）を参考に合成した）に変更した以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ２を作製した。
<< Production of Organic
In the production of the organic
《有機薄膜トランジスタ３の作製》
有機薄膜トランジスタ１の作製において、比較化合物１を比較化合物３に変更した以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ３を作製した。
<< Production of Organic
An organic
比較化合物３は、特開２００５−７６０３０号に記載の方法で合成した。
《有機薄膜トランジスタ４の作製》
有機薄膜トランジスタ１の作製において、比較化合物１を比較化合物４（ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（ｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａｒ、アルドリッチ社製、平均分子量８９０００、ＰＨＴ））に変更した以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ４を作製した。
<< Production of Organic
In the production of the organic
《有機薄膜トランジスタ５〜１１の作製》
有機薄膜トランジスタ１の作製において、比較化合物１を表１に記載の本発明の有機半導体材料に変更した以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ５〜１１を作製した。
<< Production of Organic Thin Film Transistors 5-11 >>
In the production of the organic
《キャリア移動度及びＯＮ／ＯＦＦ値の評価》
得られた有機薄膜トランジスタ１〜１１について、各素子のキャリア移動度とＯＮ／ＯＦＦ値を、素子作成直後に測定した。なお、本発明では、Ｉ−Ｖ特性の飽和領域からキャリア移動度を求め、さらに、ドレインバイアス−５０Ｖとし、ゲートバイアス−５０Ｖ及び０Ｖにしたときのドレイン電流値の比率からＯＮ／ＯＦＦ比を求めた。
<< Evaluation of carrier mobility and ON / OFF value >>
About the obtained organic thin-film transistors 1-11, the carrier mobility and ON / OFF value of each element were measured immediately after element preparation. In the present invention, the carrier mobility is obtained from the saturation region of the IV characteristic, and the ON / OFF ratio is obtained from the ratio of the drain current values when the drain bias is −50 V and the gate bias is −50 V and 0 V. It was.
また同様の評価を、各素子を４０℃９０％ＲＨの環境下に４８時間投入した後、キャリア移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比の再測定を行った。得られた結果を表１に示す。 In addition, the same evaluation was carried out for 48 hours in an environment of 40 ° C. and 90% RH, and then the carrier mobility and the ON / OFF ratio were measured again. The obtained results are shown in Table 1.
表１から、本発明の有機半導体材料を用いて作製した有機薄膜トランジスタ５〜１１では、作製直後においてキャリア移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比ともに優れた特性を示し、かつ、耐久試験後においても移動度が１０-2台以上、ＯＮ／ＯＦＦ比も１０5台以上であり，経時劣化が少なく高い耐久性を併せ持つということが分かる。
From Table 1, the organic
実施例２
《有機ＥＬ素子の作製》
有機ＥＬ素子の作製は、Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁に記載の方法を参考にして、図３に示したような封止構造を有するトップエミッション型の有機ＥＬ素子を作製した。なお、図３において、１０１は基板、１０２ａは陽極、１０２ｂは有機ＥＬ層（具体的には、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等が含まれる）、１０２ｃは陰極を示し、陽極１０２ａ、有機ＥＬ層１０２ｂ、陰極１０２ｃにより、発光素子１０２が形成されている。１０３は封止膜を示す。なお、本発明に係る有機ＥＬ素子はボトムエミッション型でもトップエミッション型のどちらでもよい。
Example 2
<< Production of organic EL element >>
The organic EL element was produced by referring to the method described in Nature, 395, 151-154, to produce a top emission type organic EL element having a sealing structure as shown in FIG. 3, 101 denotes a substrate, 102a denotes an anode, 102b denotes an organic EL layer (specifically, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and the like), 102c denotes a cathode, and the
本発明に係る有機ＥＬ素子と本発明の有機薄膜トランジスタ（ここで、本発明の有機薄膜トランジスタは、スイッチングトランジスタや駆動トランジスタ等として用いられる）を組み合わせて、アクティブマトリクス型の発光素子を作製したが、その場合は、例えば、図４に示すようにガラス基板６０１上にＴＦＴ６０２（有機薄膜トランジスタ６０２でもよい）が形成されている基板を用いる態様が一例として挙げられる。ここで、ＴＦＴ６０２の作製方法は公知のＴＦＴの作製方法が参照できる。もちろん、ＴＦＴとしては従来公知のトップゲート型ＴＦＴであってもボトムゲート型ＴＦＴであっても構わない。
The organic EL element according to the present invention and the organic thin film transistor of the present invention (herein, the organic thin film transistor of the present invention is used as a switching transistor, a driving transistor, etc.) were combined to produce an active matrix light emitting element. In this case, for example, an embodiment using a substrate in which a TFT 602 (or an organic
上記で作製した有機ＥＬ素子は、単色、フルカラー、白色等の種々の発光形態において、良好な発光特性を示した。 The organic EL device produced above showed good light emission characteristics in various light emission forms such as single color, full color, and white.
１ 有機半導体層
２ ソース電極
３ ドレイン電極
４ ゲート電極
５ 絶縁層
６ 支持体
７ ゲートバスライン
８ ソースバスライン
１０ 有機薄膜トランジスタシート
１１ 有機薄膜トランジスタ
１２ 出力素子
１３ 蓄積コンデンサ
１４ 垂直駆動回路
１５ 水平駆動回路
１０２ 有機ＥＬ素子
１０２ａ、２０２ 陽極
１０２ｂ 有機ＥＬ層
１０２ｃ、２０４ 陰極
１０３ 封止膜
２０５ 駆動用素子
２０６ 正孔輸送層
２０７ 発光層
２０８ 電子輸送層
６０１ 基板
６０２ ＴＦＴ薄膜トランジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005275404A JP2007088224A (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005275404A JP2007088224A (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007088224A true JP2007088224A (en) | 2007-04-05 |
Family
ID=37974908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005275404A Pending JP2007088224A (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007088224A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009105042A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Nanyang Technological University | Thienothiophene derivatives |
| JP2010093100A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Konica Minolta Holdings Inc | Organic photoelectric conversion element, solar cell, and optical sensor array |
| JP2010093098A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Konica Minolta Holdings Inc | Organic photoelectric conversion element, solar cell, and optical sensor array |
| JP2011136921A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Jnc Corp | Organic transistor material and organic transistor using the same |
| WO2011102390A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | 住友化学株式会社 | Aromatic compound, organic thin film using same, and organic thin film element provided with said organic thin film |
| KR101235369B1 (en) | 2010-01-21 | 2013-02-20 | (주)씨에스엘쏠라 | Organic light emitting compound and organic light emitting device comprising the same |
| KR101323866B1 (en) | 2011-04-29 | 2013-10-31 | (주)씨에스엘쏠라 | Noble photosensitizer for photovoltaic cell and photovoltaic cell prepared from the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005076030A (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Merck Patent Gmbh | Mono-, oligo- and polythieno(2,3-b)thiophene |
-
2005
- 2005-09-22 JP JP2005275404A patent/JP2007088224A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005076030A (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Merck Patent Gmbh | Mono-, oligo- and polythieno(2,3-b)thiophene |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009105042A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Nanyang Technological University | Thienothiophene derivatives |
| GB2470171A (en) * | 2008-02-22 | 2010-11-10 | Univ Nanyang | Thienothiophene derivatives |
| US20100331550A1 (en) * | 2008-02-22 | 2010-12-30 | Nanyang Technological University | Thienothiophene derivatives |
| GB2470171B (en) * | 2008-02-22 | 2011-10-26 | Univ Nanyang Tech | Thienothiophene derivatives |
| US8329915B2 (en) | 2008-02-22 | 2012-12-11 | Nanyang Technological University | Thienothiophene derivatives |
| JP2010093100A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Konica Minolta Holdings Inc | Organic photoelectric conversion element, solar cell, and optical sensor array |
| JP2010093098A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Konica Minolta Holdings Inc | Organic photoelectric conversion element, solar cell, and optical sensor array |
| JP2011136921A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Jnc Corp | Organic transistor material and organic transistor using the same |
| KR101235369B1 (en) | 2010-01-21 | 2013-02-20 | (주)씨에스엘쏠라 | Organic light emitting compound and organic light emitting device comprising the same |
| WO2011102390A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | 住友化学株式会社 | Aromatic compound, organic thin film using same, and organic thin film element provided with said organic thin film |
| KR101323866B1 (en) | 2011-04-29 | 2013-10-31 | (주)씨에스엘쏠라 | Noble photosensitizer for photovoltaic cell and photovoltaic cell prepared from the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007067263A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2007088222A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2005206750A (en) | Organic semiconductor materials, organic transistors, field effect transistors, switching elements, and 5-membered heterocyclic compounds | |
| JP2007019294A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor element, and organic thin film transistor | |
| JPWO2006059486A1 (en) | Organic thin film transistor material, organic thin film transistor, field effect transistor, switching element, organic semiconductor material, and organic semiconductor film | |
| JPWO2005122278A1 (en) | Organic semiconductor thin film, organic semiconductor device, organic thin film transistor, and organic electroluminescence element | |
| JPWO2005122277A1 (en) | Organic thin film transistor | |
| JP5228907B2 (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2006216814A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor thin film, organic thin film transistor, field effect transistor, and switching element | |
| JP4992202B2 (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic thin film transistor, organic semiconductor film manufacturing method, and organic thin film transistor manufacturing method | |
| JP2007067262A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device and organic semiconductor thin-film transistor | |
| JP2007088224A (en) | Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor | |
| JP2007317984A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2007311609A (en) | Material, film, and device for organic semiconductor and organic thin-film transistor | |
| JP5223337B2 (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2006339577A (en) | Organic semiconductor thin film and organic thin film transistor | |
| JPWO2006098121A1 (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, organic thin film transistor, and method for forming organic thin film transistor | |
| JP2006060116A (en) | Organic thin film transistor material, organic thin film transistor, field effect transistor and switching element | |
| JP2007088115A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor | |
| JP5157053B2 (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2006140180A (en) | Organic thin film transistor material, organic thin film transistor, field effect transistor and switching element | |
| JP2006222251A (en) | Organic semiconductor material, organic thin film transistor, field effect transistor, and switching element | |
| JP2007243000A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device and organic thin film transistor | |
| JP2008004725A (en) | Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor | |
| JP2007207968A (en) | Organic semiconductor element and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080917 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120117 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120522 |