JP5641739B2 - 有機半導体膜形成用溶液、及び有機半導体デバイス - Google Patents
有機半導体膜形成用溶液、及び有機半導体デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP5641739B2 JP5641739B2 JP2010012242A JP2010012242A JP5641739B2 JP 5641739 B2 JP5641739 B2 JP 5641739B2 JP 2010012242 A JP2010012242 A JP 2010012242A JP 2010012242 A JP2010012242 A JP 2010012242A JP 5641739 B2 JP5641739 B2 JP 5641739B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- carbon atoms
- group
- double bond
- organic semiconductor
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
Description
Ar1Ar2Ar3 (I)
(Ar1〜Ar3は、下記に記載のとおり)。
(a)式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第2の化合物(II”)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する第2の付加化合物、
(b)二重結合を有する第1の化合物(II’)であって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II’)、及び
(c)二重結合を有する第2の化合物(II”)であって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II”)。
Ar1Ar2Ar3 (I)
(Ar1〜Ar3は、下記に記載のとおり)。
有機半導体膜を形成するための本発明の溶液は、有機溶媒、有機溶媒に溶解している第1の付加化合物、及び有機溶媒に溶解しており且つ第1の付加化合物の結晶化を抑制する結晶化抑制剤を含有している。
Ar1Ar2Ar3 (I)
(Ar1及びAr3はそれぞれ独立に、2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar2は、1個の芳香族環からなる置換又は非置換の芳香族環部分、及び2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar1とAr2は、少なくとも2つの炭素原子を共有して縮合芳香環を形成しており、且つ
Ar2とAr3は、少なくとも2つの炭素原子を共有して縮合芳香環を形成している)。
(a)式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第2の化合物(II”)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する第2の付加化合物、
(b)二重結合を有する第1の化合物(II’)であって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II’)、及び
(c)二重結合を有する第2の化合物(II”)であって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II”)。
1つの態様では、本発明の溶液に含有されている結晶化抑制剤は、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第2の化合物(II”)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する第2の付加化合物である。
他の1つの態様では、本発明の溶液に含有されている結晶化抑制剤は、二重結合を有する第1の化合物(II’)である。ここで、結晶化抑制剤として用いられている二重結合を有する第1の化合物(II’)は、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加して第1の付加化合物を構成している二重結合を有する第1の化合物(II’)と同じである。したがって、結晶化抑制剤として用いられている二重結合を有する第1の化合物(II’)は、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる。
本発明に関して付加化合物は、下記の式(I)の縮合多環芳香族化合物に、二重結合を有する化合物(II)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する:
Ar1Ar2Ar3 (I)
(Ar1及びAr3はそれぞれ独立に、2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar2は、1個の芳香族環からなる置換又は非置換の芳香族環部分、及び2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar1とAr2は、少なくとも2つの炭素原子を共有して縮合芳香環を形成しており、且つ
Ar2とAr3は、少なくとも2つの炭素原子を共有して縮合芳香環を形成している)。
縮合ベンゼン環部分は、置換又は非置換である)
縮合ベンゼン環部分は、置換又は非置換である);
付加化合物は、式(I)の縮合多環芳香族化合物を、二重結合を有する化合物(II)と混合するステップを含む方法によって製造できる。このとき、二重結合を有する化合物(II)は、溶媒中に溶解して用いることもできるが、単独で用いることもできる。ここで、この溶媒としては、二重結合を有する化合物(II)を溶解できる任意の溶媒を用いることができる。例えば使用可能な溶媒としては、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、酢酸エチル等の非プロトン性極性溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1、4−ジオキサン等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン(すなわち1,3,5‐トリメチルベンゼン)等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;及びジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等の含ハロゲン溶媒を考慮することができる。
中間体付加化合物は、下記の(I’)の化合物に二重結合を有する化合物(II)がこの二重結合を介して付加されてなる構造を有する:
Ar1Q (I’)
{Ar1は、2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、且つ
Qは、下記の式を有し、且つAr1の縮合芳香環の一部を構成している:
(a)中間体付加化合物2分子を反応させて、下記の式の化合物を得ること:
Ar1Q=QAr1
(Q=Qは、下記の構造を示す:
(b)上記式Ar1Q=QAr1の得られた化合物をヨウ素と反応させること。
Ar1Ar2(a1)Ar1 (I(a1))
(Ar1は、2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar2(a1)は、下記の式(a1)の縮合芳香族環部分であり、且つ
式(I)の縮合多環芳香族化合物に関し、Ar1及びAr3はそれぞれ独立に、2〜5個の芳香族環、特に2〜4個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択される。Ar1及びAr3は、ディールス−アルダー反応を行ったときに、ジエン部分又は求ジエン部分として、この部分に、二重結合を有する化合物(II)を脱離可能に付加させることができるようにして選択できる。ここでは、芳香族環は特に、置換又は非置換のベンゼン環である。また、Ar1とAr3は同じであっても異なっていてもよい。
二重結合を有する化合物(II)は、式(I)の縮合多環芳香族化合物に脱離可能に付加できる任意の化合物であってよい。したがって例えば、二重結合を有する化合物(II)は、特にディールス−アルダー反応によって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に求ジエン体(ジエノフィル)又は共役ジエン体として、脱離可能に付加する任意の化合物であってよい。また、二重結合を有する化合物(II)は、特に式(I)の縮合多環芳香族化合物のAr1、Ar2及びAr3のうちの少なくとも1つの芳香族環部分又は縮合芳香族環部分、より特に式(I)の縮合多環芳香族化合物のAr1及びAr3のうちの少なくとも1つの縮合芳香族環部分に脱離可能に付加できる任意の化合物であってよい。
Ra及びRbは、互いに結合して環を形成していてもよく、且つ
Rc及びRdは、互いに結合して環を形成していてもよい)。
Re及びRbは、互いに結合して環を形成していてもよく、且つ
Rc及びRdは、互いに結合して環を形成していてもよい)。
Rc及びRdは、互いに結合して環を形成していてもよく、
nは、1〜5の整数であり、且つ
Zは、結合(−)、酸素(−O−)、メチレン性炭素(−C(Rr)2−)、エチレン性炭素(−C(Rr)=)、カルボニル基(−C(=O)−)、窒素(−N(Rr)−)、及び硫黄(−S−)からなる群より選択され、且つnが2又はそれよりも大きいときにはそれぞれ異なっていてもよい(Rrはそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数2〜10のアルキニル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数4〜10の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数1〜10のエステル基、炭素原子数1〜10のエーテル基、炭素原子数1〜10のケトン基、炭素原子数1〜10のアミノ基、炭素原子数1〜10のアミド基、炭素原子数1〜10のイミド基、及び炭素原子数1〜10のスルフィド基からなる群より選択される))。
有機半導体膜を生成する本発明の方法は、本発明の有機半導体膜形成用溶液を、基材に塗布して、膜を作製するステップ、そしてこの膜に減圧及び/又は加熱を行って、第1の付加化合物、及び随意に第2の付加化合物から二重結合を有する化合物(II)を脱離及び除去して、式(I)の縮合多環芳香族化合物からなる有機半導体膜を得るステップを含む。
有機半導体デバイスを製造する本発明の方法は、有機半導体膜を生成する本発明の方法によって有機半導体膜を生成するステップを含む。またこの方法は随意に、有機半導体膜の上側又は下側に、電極層及び/又は誘電体層を形成するステップを更に含むことができる。
本発明の有機半導体デバイスは、有機半導体膜を有する有機半導体デバイスであって、有機半導体膜が、有機半導体膜が、下記の式(I)を有する有機半導体化合物で作られており、且つ有機半導体膜が、下記の式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第1の化合物(II’)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる第1の付加化合物、及び下記の(a)〜(c)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含有している:
Ar1Ar2Ar3 (I)
(Ar1及びAr3はそれぞれ独立に、2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar2は、1個の芳香族環からなる置換又は非置換の芳香族環部分、及び2〜5個の芳香族環が縮合している置換又は非置換の縮合芳香族環部分から選択され、
Ar1とAr2は、少なくとも2つの炭素原子を共有して縮合芳香環を形成しており、且つ
Ar2とAr3は、少なくとも2つの炭素原子を共有して縮合芳香環を形成している);
(a)式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第2の化合物(II”)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する第2の付加化合物、
(b)二重結合を有する第1の化合物(II’)であって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II’)、及び
(c)二重結合を有する第2の化合物(II”)であって、式(I)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II”)。
この実施例では、2種類の付加化合物を含有する有機半導体膜形成用溶液を調製し、その固形物としての析出状態について確認した。
この有機半導体膜形成用溶液をシリコンウエハに滴下し、溶媒であるクロロホルムを常温の大気中において揮発させて固形物を析出させた。この固形物の析出状態を顕微鏡にて観察した。結果を図1に示す。ここで、図1(a)は、この固形物の全体を示す写真であり、且つ図1(a)は、この固形物の拡大写真(500倍)である。
この有機半導体膜形成用溶液を用いて、下記のようにして、ボトムコンタクトボトムゲート型FET(Field effect Transistor)素子を作製した。
この実施例では、付加化合物とこの付加化合物を構成する化合物とを含有する有機半導体膜形成用溶液を調製し、その固形物としての析出状態について確認した。
この有機半導体膜形成用溶液をシリコンウエハに滴下し、溶媒であるクロロホルムを常温の大気中において揮発させて固形物を析出させた。この固形物の析出状態を顕微鏡にて観察すると、固形物が膜状に析出しており、実質的に結晶化が進行していないことが確認された。これは、有機半導体膜形成用溶液が付加化合物とこの付加化合物を構成する化合物を含有していることにより、溶媒が揮発して固形物が析出する際に、結晶化が抑制されていることによると考えられる。
この有機半導体膜形成用溶液を用いて、実施例1でのようにして、ボトムコンタクトボトムゲート型FET素子を作製した。得られたFETの有機半導体膜の特性を評価すると、p型半導体特性を示した。また、キャリア移動度は最大で0.01cm2/Vsであり、且つオン/オフ比は最大で105であった。
この実施例では、付加化合物とこの付加化合物を構成する化合物とを含有する有機半導体膜形成用溶液を調製し、その固形物としての析出状態について確認した。
この有機半導体膜形成用溶液をシリコンウエハに滴下し、溶媒であるクロロホルムを常温の大気中において揮発させて固形物を析出させた。この固形物の析出状態を顕微鏡にて観察すると、固形物が膜状に析出しており、実質的に結晶化が進行していないことが確認された。これは、有機半導体膜形成用溶液が付加化合物とこの付加化合物を構成する化合物を含有していることにより、溶媒が揮発して固形物が析出する際に、結晶化が抑制されていることによると考えられる。
この有機半導体膜形成用溶液を用いて、実施例1でのようにして、ボトムコンタクトボトムゲート型FET素子を作製した。得られたFETの有機半導体膜の特性を評価すると、p型半導体特性を示した。また、キャリア移動度は最大で0.01cm2/Vsであり、且つオン/オフ比は最大で105であった。
この比較例では、付加化合物のみを含有する有機半導体膜形成用溶液を調製し、その固形物としての析出状態について確認した。
この有機半導体膜形成用溶液をシリコンウエハに滴下し、溶媒であるクロロホルムを常温の大気中において揮発させて固形物を析出させた。結果を図3に示す。ここで、図3は、この固形物の拡大写真(500倍)である。
この有機半導体膜形成用溶液を用いて、実施例1でのようにして、ボトムコンタクトボトムゲート型FET素子を作製した。得られたFETの有機半導体膜の特性を評価が、半導体としての特性は得られなかった。また、得られたFETの有機半導体膜を偏光顕微鏡によって観察した。結果を図4に示す。図4から理解されるように、有機半導体が粒子を形成しており、電極間のチャネルにおいて有機半導体膜の経路が形成されていなかった。
以下の参考例では、式(I)の縮合多環芳香族化合物と二重結合を有する第1の化合物(II’)とが付加した構造を有する付加生成物について示す。
1H−NMR :JEOL ECA−500 (500MHz)
MS :Shimazu QP−5050A
元素分析 :Parkin Elmer2400 CHN型元素分析計
プログラム: MOPAC3.0
ハミルトニアン: AM1
構造最適化: EF法で構造最適化
プログラム: Gaussian03
相関交換関数: B3LYP
基底関数系: 6−31G(d)
構造最適化: Bernyアルゴリズム
特許文献2に示される手法により合成したジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46、構造式を下記に示す)100mg(0.293mmol)に、ヘキサクロロシクロペンタジエン(HCCPD、MW=272.77、構造式を下記に示す)20g(47.66mmol)を加え、反応温度を24時間にわたって160℃に保った。
1H−NMR(500MHz,CDCl3): δ8.43(s,1H),8.39(s,1H),8.33(s,1H),8.24(s,1H),8.05(m,1H),7.96(m,1H),7.55(m,2H),4.20(d,J=9.5Hz,1H),4.16(d,J=9.5Hz,1H),3.64(d,J=8.9Hz,2H)
Anal.Calcd for C32H12Cl12S2: C,43.37;H,1.37
Found: C,41.9;H,1.3
MS(70eV、DI): 340m/z
HCCPDを付加させていない単独のDNTTを0.2質量%の濃度でトルエンに加えたが、ほとんど溶解しなかった。したがって、単独のDNTTは、溶液法で用いることができなかった。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とヘキサクロロシクロペンタジエン(HCCPD)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)1750mg(5.14mmol)、N―スルホニルアセトアミド(NSAA、MW105.12、構造式を下記に示す)17.83g(169.62mmol、3300mol%)、及び金属触媒試薬CH3ReO3(ACROS A0245387、MW249.23)12.81mg(0.05mmol)を、クロロホルム溶媒中において混合し、窒素下において63℃で15.5時間にわたって還流した。これにより、DNTTとNSAAとのディールス−アルダー付加反応を行った。
MS(70eV、DI): 339.85m/z
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とN−スルホニルアセトアミド(NSAA)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とシクロペンタジエン(CPD、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とフラン(FRN、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とアントラセン(ANTH、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とトリシアノ−カルボン酸メチル−エチレン(TCPM、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とカルボン酸メチルピロール(NMPC、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とヒドロキシフェニル−マレイミド(HOPMI、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)と炭酸ビニレン(VC(ビニレンカーボネート)、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
L位:4−5
Z位:3−6
T位:3−4、又は5−6
C位:7b−14b
特許文献2に示される手法により合成したジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)500mg(1.47mmol)、N−フェニルマレイミド(PMI、MW=173.16、構造式を下記に示す)2.54g(14.7mmol、1000mol%DNTT基準)、ラジカル補足剤としてのヒドロキノン(MW110.1)16.2mg(N−フェニルマレイミド基準で1mol%)を、メシチレン溶媒中で混合し、窒素下において160℃で2時間にわたって撹拌した。これにより、DNTTとPMIとのディールス−アルダー付加反応を行った。
1H−NMR(600MHz,CDCl3): δ8.30 (S、1H )、8.23(S、1H)、7.95(m、1H)、7.89(m、1H)、7.50(m、2H)、7.47(m、2H)、7.25(m、2H)、7.12(t、J=7.3Hz,1H)、7.07(dd、J=7.3Hz、7.7Hz,2H)、6.50(d、J=7.7Hz、2H)、5.30(d、J=3.3Hz,1H)、5.22(d、J=3.3Hz,1H)、3.54(dd、J=3.3Hz,8.1Hz,1H)、3.51(dd、J=3.3Hz、8.1Hz、1H)
MS(70eV、DI): 514.10m/z
1H−NMR(600MHz,CDCl3): δ8.33(s、1H)、8.25(s、1H)、7.97(m、1H)、7.90(m、1H)、7.49(m、2H)、7.42(m、1H)、7.40(m、1H)、7.31(m、1H)、7.30(m、2H)、7.26(m、2H)、6.53(m、2H)、5.22(d、J=3.3Hz、1H)、5.18 (d、J=3.3Hz、1H)、3.59(dd、J=3.3Hz,8.4Hz,1H)、3.56(dd、J=3.3Hz、8.4Hz、1H)
MS(70eV、DI): 513.05m/z
ジナフトチエノチオフェン(DNTT)とN−フェニルマレイミドとの付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
C位:7b−14b
Z位:3−6
MM位:2−7及び9−14
ZZ位:3−6及び10−13
MZ位及びZM位:2−7及び10−13
ナフトアルデヒド(NAL、構造式を下記に示す)とN−フェニルマレイミド(PMI、構造式を下記に示す)との付加反応を、上記の半経験手法(MOPAC)及び非経験手法(Gaussian)を用いるコンピュータシュミレーションによって確認した。
M位:1−4
Z位:8−5
ジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)500mg(1.47mmol)、N−メチルマレイミド(MMI、MW=111.1)1.63g(14.7mmol、DNTT基準で1000mol%)、ラジカル補足剤としてのヒドロキノン(MW110.1)16.2mg(N−メチルマレイミド基準で1mol%)を、メシチレン溶媒中において混合し、窒素下において160℃で2時間にわたって撹拌した。これにより、DNTTとMMIとのディールス−アルダー付加反応を行った。
1H−NMR(600MHz,CDCl3): δ8.28(s,1H),8.19(s,1H),7.94(m,1H),7.88(m,1H),7.47(m,2H),7.46(m,1H),7.42(m,1H),7.21(m,2H),5.18(d,J=2.9Hz,1H),5.11(d,J=2.9Hz,1H),3.37(dd,J=2.9Hz,7.7Hz,1H),3.35(dd,J=2.9Hz,7.7Hz,1H),2.53(s,3H)
MS(70eV、DI): 451.00m/z
1H−NMR(600MHz,CDCl3): δ8.32(s,1H),8.23(s,1H),7.95(m,1H),7.89(m,1H),7.49(m,2H),7.33(m,1H),7.31(m,1H),7.17(m,2H),5.11(d,J=3.3Hz,1H),5.07(d,J=3.3Hz,1H),3.43(dd,J=3.3Hz,8.4Hz,1H),3.40(dd,J=3.3Hz,8.4Hz,1H),2.52(s,3H)
MS(70eV、DI): 451.30m/z
ジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)500mg(1.47mmol)、N−シクロヘキシルマレイミド(CHMI、MW=179.22)2.63g(14.7mmol、DNTT基準で1000mol%)、ラジカル補足剤としてのヒドロキノン(MW110.1)16.2mg(N−フェニルマレイミド基準で1mol%)を、メシチレン溶媒中において混合し、窒素下において160℃で2時間にわたって撹拌した。これにより、DNTTとCHMIとのディールス−アルダー付加反応を行った。
MS(70eV、DI): 519.20m/z
ジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)2000mg(5.87mmol)、N−ベンジルマレイミド(BZMI、MW=187.19)10.99g(58.7mmol、DNTT基準で1000mol%)、ラジカル補足剤としてヒドロキノン(MW110.1)64.8mg(N−ベンジルマレイミド基準で1mol%)をメシチレン溶媒中において混合し、窒素下において160℃で4時間にわたって撹拌した。これにより、DNTTとBZMIとのディールス−アルダー付加反応を行った。
MS(70eV、DI): 527.95m/z
ジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)500mg(1.47mmol)、N−t−ブチルマレイミド(TBMI、MW=153.18)2.25g(14.7mmol、DNTT基準で1000mol%)、ラジカル補足剤としてのヒドロキノン(MW110.1)16.2mg(N−t−ブチルマレイミド基準で1mol%)をメシチレン溶媒中において混合し、窒素下において160℃で4時間にわたって撹拌した。これにより、DNTTにTBMIとのディールス−アルダー付加反応を行った。
ジナフトチエノチオフェン(DNTT、MW=340.46)500mg(1.47mmol)、無水マレイン酸(MA、MW=98.06)1.44g(14.7mmol、DNTT基準で1000mol%)、ラジカル補足剤としてのヒドロキノン(MW110.1)16.2mg(無水マレイン酸基準で1mol%)をメシチレン溶媒中において混合し、窒素下において160℃で4時間にわたって撹拌した。これにより、DNTTとMAとのディールス−アルダー付加反応を行った。
MS(70eV、DI): 341.31m/z
2 ソース電極
3 ドレイン電極
5 誘電体層(酸化ケイ素)
7 シリコンウェハー基材(ゲート電極)
10 有機半導体素子
Claims (20)
- 有機溶媒、前記有機溶媒に溶解している第1の付加化合物、及び前記有機溶媒に溶解しており且つ前記第1の付加化合物の結晶化を抑制する結晶化抑制剤を含有しており;
前記第1の付加化合物が、置換又は非置換の下記の式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に、二重結合を有する第1の化合物(II’)が前記二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有し:
前記結晶化抑制剤が、下記の(a)〜(c)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物であり、
(a)式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第2の化合物(II”)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する第2の付加化合物、
(b)二重結合を有する第1の化合物(II’)であって、式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II’)、及び
(c)二重結合を有する第2の化合物(II”)であって、式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II”)、
二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)がそれぞれ独立に、下記の式(II−1)〜(II−12)のいずれかを有し:
前記式(I−4)の縮合多環芳香族化合物の置換が、ハロゲン、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のエステル基、炭素原子数1〜20のエーテル基、炭素原子数1〜20のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、及び炭素原子数1〜20のスルフィド基からなる群よりそれぞれ独立に選択される置換基によってなされている、
有機半導体膜形成用溶液。 - 前記結晶化抑制剤を、前記第1の付加化合物に対して0.1mol%〜100mol%の割合で含有している、請求項1に記載の溶液。
- 減圧及び/又は加熱によって、前記式(I−4)の縮合多環芳香族化合物から、二重結合を有する前記第1の化合物(II’)及び/又は第2の化合物(II’)を脱離させることができる、請求項1又は2に記載の溶液。
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−6)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−1)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−2)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−3)を有する、請求項1又は2に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−4)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−5)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−7)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−8)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−9)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−10)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−11)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)が、下記の式(II−12)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶液:
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載の溶液を、基材に塗布して、膜を作製するステップ、そして
前記膜を減圧及び/又は加熱して、前記第1の付加化合物から二重結合を有する第1の前記化合物(II’)を脱離及び除去して、前記式(I−4)の縮合多環芳香族化合物からなる有機半導体膜を得るステップ、
を含む、有機半導体膜の生成方法。 - 前記脱離及び除去を大気下で行う、請求項16に記載の方法。
- 請求項15又は16に記載の方法によって有機半導体膜を生成するステップを含む、有機半導体デバイスの製造方法。
- 有機半導体膜を有する有機半導体デバイスであって、
前記有機半導体膜が、置換又は非置換の下記の式(I−4)を有する有機半導体化合物で作られており:
前記有機半導体膜が、下記の式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第1の化合物(II’)が前記二重結合を介して脱離可能に付加されてなる第1の付加化合物、及び下記の(a)〜(c)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含有しており:
(a)式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を有する第2の化合物(II”)が二重結合を介して脱離可能に付加されてなる構造を有する第2の付加化合物、
(b)二重結合を有する第1の化合物(II’)であって、式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II’)、及び
(c)二重結合を有する第2の化合物(II”)であって、式(I−4)の縮合多環芳香族化合物に二重結合を介して脱離可能に付加できる化合物(II”);
二重結合を有する前記化合物(II’)及び(II”)がそれぞれ独立に、下記の式(II−1)〜(II−12)のいずれかを有し:
前記式(I−4)の縮合多環芳香族化合物の置換が、ハロゲン、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のエステル基、炭素原子数1〜20のエーテル基、炭素原子数1〜20のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、及び炭素原子数1〜20のスルフィド基からなる群よりそれぞれ独立に選択される置換基によってなされている、
有機半導体デバイス。 - ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、ゲート絶縁膜、及び前記有機半導体膜を有する薄膜トランジスタであって、前記ゲート絶縁膜によって前記ソース電極及び前記ドレイン電極と前記ゲート電極とを絶縁し、且つ前記ゲート電極に印加される電圧によって前記ソース電極から前記ドレイン電極へと前記有機半導体を通って流れる電流を制御する薄膜トランジスタである、請求項19に記載の有機半導体デバイス。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010012242A JP5641739B2 (ja) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | 有機半導体膜形成用溶液、及び有機半導体デバイス |
CN201410083086.9A CN103880860B (zh) | 2009-08-28 | 2010-08-24 | 新型加成化合物及其制造方法 |
EP10811854.8A EP2471796B1 (en) | 2009-08-28 | 2010-08-24 | Novel adduct compound, solution for formation of organic semiconductor film, method for producing said semiconductor film and method for synthesizing said adduct compound |
PCT/JP2010/064272 WO2011024804A1 (ja) | 2009-08-28 | 2010-08-24 | 新規な付加化合物、縮合多環芳香族化合物の精製及び製造方法、有機半導体膜形成用溶液、及び新規なα-ジケトン化合物 |
KR1020127004942A KR101604513B1 (ko) | 2009-08-28 | 2010-08-24 | 신규한 부가 화합물, 축합 다고리 방향족 화합물의 정제 및 제조 방법, 유기 반도체막 형성용 용액, 및 신규한 α-디케톤 화합물 |
CN2010800383494A CN102548998A (zh) | 2009-08-28 | 2010-08-24 | 新型加成化合物、稠合多环芳香族化合物的精制以及制造方法、有机半导体膜形成用溶液、以及新型α-二酮化合物 |
US13/392,996 US9056871B2 (en) | 2009-08-28 | 2010-08-24 | Adduct compound, methods for purification and preparation of fused polycyclic aromatic compound, solution for formation of organic semiconductor film, and novel alpha-diketone compound |
TW099128877A TWI492948B (zh) | 2009-08-28 | 2010-08-27 | Novel addition compounds, refining and production processes of condensed polycyclic aromatic compounds, solutions for forming organic semiconductors, and novel α-diketone compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010012242A JP5641739B2 (ja) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | 有機半導体膜形成用溶液、及び有機半導体デバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011151257A JP2011151257A (ja) | 2011-08-04 |
JP5641739B2 true JP5641739B2 (ja) | 2014-12-17 |
Family
ID=44537972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010012242A Active JP5641739B2 (ja) | 2009-08-28 | 2010-01-22 | 有機半導体膜形成用溶液、及び有機半導体デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5641739B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201116251D0 (en) * | 2011-09-20 | 2011-11-02 | Cambridge Display Tech Ltd | Organic semiconductor composition and organic transistor |
JP6231448B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2017-11-15 | 富士フイルム株式会社 | 有機半導体膜形成用の組成物、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜の製造方法、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜、有機膜トランジスタの製造方法および有機膜トランジスタ。 |
-
2010
- 2010-01-22 JP JP2010012242A patent/JP5641739B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011151257A (ja) | 2011-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101604513B1 (ko) | 신규한 부가 화합물, 축합 다고리 방향족 화합물의 정제 및 제조 방법, 유기 반도체막 형성용 용액, 및 신규한 α-디케톤 화합물 | |
WO2017028460A1 (zh) | 一类九元稠环衍生物及其合成方法与应用 | |
WO2013021953A1 (ja) | 縮合多環芳香族化合物、芳香族重合体、及び芳香族化合物の合成方法 | |
JP2006089413A (ja) | 新規な有機半導体化合物、その製造方法およびそれを用いた有機半導体デバイス | |
Wasikiewicz et al. | Towards solution processable air stable p-type organic semiconductors: synthesis and evaluation of mono and di-fluorinated pentacene derivatives | |
JP5641739B2 (ja) | 有機半導体膜形成用溶液、及び有機半導体デバイス | |
JP2013534213A (ja) | 置換された[1]ベンゾチエノ[3,2−b][1]−ベンゾチオフェンに基づく半導体 | |
JP5655301B2 (ja) | 有機半導体材料 | |
JP5044226B2 (ja) | ビシクロポルフィリン化合物、ビシクロピロール化合物、化合物の製造方法、有機半導体及びその製造方法 | |
JP5269825B2 (ja) | 新規な付加化合物、及び有機半導体デバイス | |
WO2014027685A1 (ja) | 有機半導体溶液及び有機半導体膜 | |
JP2014133713A (ja) | ジナフトフラン化合物とこれを用いた有機半導体デバイス | |
JP2010118415A (ja) | クリセン骨格を有する有機化合物を用いた半導体材料 | |
JP2011148743A (ja) | 縮合多環芳香族化合物の精製及び製造方法 | |
JP2010045186A (ja) | フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 | |
JP2013191821A (ja) | 有機半導体デバイスとその製造方法、および化合物 | |
JP6069971B2 (ja) | 有機膜の製造方法 | |
JP2011162510A (ja) | 新規なα−ジケトン化合物、及び有機半導体デバイス | |
JP2011168569A5 (ja) | ||
WO2011071017A1 (ja) | ジアザボロール化合物、およびそれを含有した電界効果トランジスタ | |
JP5404865B2 (ja) | 新規な縮合多環芳香族化合物 | |
JP5881363B2 (ja) | 新規な芳香族重合体 | |
TWI811309B (zh) | 基於3,7-雙(2-側氧吲哚啉-3-亞基)苯并[1,2-b:4,5-b']二呋喃-2,6-二酮二氰化物之材料及其在有機電子裝置中的用途 | |
WO2020241582A1 (ja) | 有機トランジスタ材料及び有機トランジスタ | |
JP2013053140A (ja) | 新規な縮合多環芳香族化合物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140424 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140930 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141028 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5641739 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |