JP2003137888A - 反応性チエノチオフェン - Google Patents

反応性チエノチオフェン

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JP2003137888A
JP2003137888A JP2002200358A JP2002200358A JP2003137888A JP 2003137888 A JP2003137888 A JP 2003137888A JP 2002200358 A JP2002200358 A JP 2002200358A JP 2002200358 A JP2002200358 A JP 2002200358A JP 2003137888 A JP2003137888 A JP 2003137888A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、合成が容易であり、高い電荷移動
度、優れた加工性(processibility)を有する、半導体
または電荷移動材料として使用するための新しい有機材
料を提供する。 【解決手段】P−Sp−T−R I 式中、Pは、重合可能なまたは反応性の基であり、Sp
は、スペーサ基または単結合であり、Rは、H、ハロゲ
ン、CN、NO、1個または2個以上のヘテロ原子、
および1個または2個以上の縮合環を含んでいてもよ
い、40個までの炭素原子を有する、脂肪族の、脂環式
のまたは芳香族の基、またはP−Sp−であり、およ
び、Tは、2個または3個以上の縮合チオフェン環を含
む基である、で表される化合物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、反応性のチエノチオフェ
ンに関する。本発明は、さらに、たとえば薄膜トランジ
スタ液晶ディスプレイ用の有機電界効果トランジスタ
(FETまたはOFET)、および電波方式認識(RF
ID)タグなどの集積回路デバイスのような光学的、電
気光学的、または電子的なデバイス、フラットパネルデ
ィスプレイでのエレクトロルミネセントデバイス、およ
び光起電、およびセンサーデバイスにおける半導体、ま
たは電荷移動材料としてのそれらの使用に関する。本発
明は、さらに、反応性チエノチオフェンを含む電界効果
トランジスタ、発光デバイス、または識別(ID)タグ
に関する。
【0002】
【背景および先行技術】有機材料は、有機的な基礎を持
つ薄膜トランジスタおよび有機電界効果トランジスタに
おいて、近年活性層としての将来性を発揮している[H.
E.Katz, Z.BaoおよびS.L.Gilatによる, Acc. Chem. Re
s., 2001, 34, 5, 359参照]。このようなデバイスは、
スマートカードやセキュリティータグ、およびフラット
パネルディスプレイのスイッチング素子において潜在的
な用途を有している。有機材料は、それらを溶液から堆
積させることができる場合は速く、広い範囲で形成する
ルートをとることが可能であるので、それらのシリコン
類似物よりも、実質的にコスト的に有利である、と予見
される。
【0003】デバイスの性能は、主として半導体材料の
電荷キャリア移動度(charge carrier mobility)および
電流のオン/オフ比に基づくため、理想的な半導体は、
高い電荷キャリア移動度(>1×10−3cm−1
−1)と相まって、オフ状態で低い伝導率を有してい
るべきである。 加えて、酸化はデバイスの性能を減少
させるので、半導体材料は比較的酸化に対し安定である
こと、すなわち、高いイオン化ポテンシャルを有してい
ることが重要である。
【0004】従来技術で半導体として使用されている既
知の化合物は、以下に示す構造を有するジチエノチオフ
ェン(DTT)およびその縮合二量体のα,α’−ビス
(ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェン
(BDT)である。
【化5】
【0005】BDTおよびDDTは、たとえば、F.de J
ongおよびM.J.Janssenによる, J.Org. Chem., 1971, 3
6, 12, 1645; S.InaokaおよびD.M.Collardによる, J. M
ater.Chem., 1999, 9, 1719,; H.Sirringhausらによる,
Appl. Phys. Lett. 1997, 71(26), 3871; X-C.Liらに
よる,J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 2206, および国
際特許出願WO 99/12989に記載されている。
【0006】特に広く研究されているBDTは、0.0
2−0.05cm/V という非常に高い電荷キャリ
ア移動度を備えた、有機FETのための効果的なp型半
導体であることが示されている。BDTはまた、固体の
状態において完全な同一平面状の構成を有する半導体で
あり、チオフェンのオリゴマーに比べ、より平面状であ
ることが見いだされている。
【0007】しかしながら、従来技術に記載されている
材料は、いくつかの欠点を有している。 BDTは、高
い融点を有し、極めて不溶性であり、したがって、有機
薄膜トランジスタに活性層として使用する場合は、容易
に溶液プロセスとすることができない。
【0008】結果として、FETなどの用途では、DT
TまたはBDTなどの従来技術材料は、一般的に広い範
囲の被膜の形成には適さない高価なプロセス技法であ
る、真空蒸着により薄膜として堆積される。
【0009】本発明は、合成が容易であり、高い電荷移
動度、優れた加工性(processibility)を有する、半導
体または電荷移動材料として使用するための新しい有機
材料を提供することを目的としていた。該材料は、半導
体のデバイスで使用するための、薄くかつ大面積の被膜
を形成するために容易に加工できるはずである。本発明
の他の目的は、以下の説明から当業者には即時に明白な
ものである。
【0010】以下に説明する反応性チエノチオフェンを
提供することにより、これらの目的を達成できることが
見いだされた。用語の定義
【0011】「液晶またはメソゲン材料」または「液晶
またはメソゲン化合物」という用語は、1種または2種
以上の棒状、ラス状(lath-shaped)、円盤状メソゲン
基、すなわち、液晶相挙動を誘発することができる基を
含む材料または化合物を意味する。メソゲン基を含む材
料または化合物は、必ずしもそれら自身が液晶相を示す
必要はない。それらが他の化合物と混合した場合のみ、
あるいはメソゲン化合物もしくはメソゲン材料、または
それらの混合物が重合したとき、液晶相挙動を示すこと
も可能である。
【0012】「反応性基」または「反応性化合物」とい
う用語は、ラジカルまたはイオン車鎖重合、重付加また
は重縮合などの重合反応に加わることができる化合物ま
たは基、ならびに、たとえば、重合類似の反応で、ポリ
マー主鎖への縮合または付加によるグラフト化が可能な
化合物または基をも含む。
【0013】「被膜」という用語は、多少とも明確な機
械的安定性および柔軟性を示す自立型の、すなわち、独
立型の被膜、ならびに、支持基板上のまたは2つの基板
の間のコーティングもしくは層をも含む。発明の概要
【0014】本発明の対象の一つは式I、 P−Sp−T−R I 式中、Pは、重合可能なまたは反応性の基であり、Sp
は、スペーサ基または単結合であり、Rは、H、ハロゲ
ン、CN、NO、1個または2個以上のヘテロ原子、
および1個または2個以上の縮合環を含んでいてもよ
い、40個までの炭素原子を有する、脂肪族の、脂環式
のまたは芳香族の基、またはP−Sp−であり、および
Tは、2個または3個以上の縮合チオフェン環を含む基
である、で表される化合物である。
【0015】本発明の他の対象は、式Iで表される化合
物の、半導体または電荷移動材料としての、特に、たと
えば、集積回路部品、たとえばフラットパネルディスプ
レイ用途の薄膜トランジスタとしての、または電波方式
認識(RFID)タグ用の電界効果トランジスタ(FE
T)などの、光学的、電気光学的もしくは電子的デバイ
スにおける、または、エレクトロルミネッセントディス
プレイもしくはフラットパネルディスプレイのバックラ
イトなどの有機発光ダイオード(OLED)用途光起電
もしくはセンサーデバイス用の半導体部品における使
用、バッテリーの電極材料としての使用、光導電体とし
ての使用および電子写真用途のための使用、である。
【0016】本発明の他の対象は、1種または2種以上
の式Iで表される化合物を含む、たとえば、集積回路部
品としての、フラットパネルディスプレイ用途の薄膜ト
ランジスタとしての、またはRFIDタグにおける、電
界効果トランジスタである。
【0017】本発明の他の対象は、たとえば、エレクト
ロルミネッセントディスプレイまたはフラットパネルデ
ィスプレイのバックライトなどのOLED用途におけ
る、光起電またはセンサーデバイスにおける、バッテリ
ーの電極材料としての、光導電体としての、および電子
写真用途の、式Iで表される1種または2種以上の化合
物を含む半導体部品である。
【0018】本発明の他の対象は、本発明によるRFI
DまたはIDタグまたはFETを含む、セキュリティマ
ーキングまたはデバイスである。本発明の詳細な説明
【0019】式Iで表される化合物は、従来技術の材料
に対しいくつかの利点を有する。 − 置換基の鎖や他の基を付加することにより溶解性を
高めることができ、したがって、 たとえば、トランジ
スタなどの電子デバイスにおける使用のための薄膜を調
製するために、真空蒸着よりむしろ、スピンコーティン
グや溶解コーティング技法に適するようになる。 − メソゲンや液晶にすることができ、したがって高い
秩序度を示し、特に、それらの中間相において、巨視的
に配向された方向に配列した場合に、特に高い電荷キャ
リア移動度を示す。 − それらの巨視的な中間相の特性は、in situで重合
により凍結(frozen)することができる。 − それらは、半導体材料の特性と、メソゲン材料の特
性を組み合わせ、硬く、平面上に接合したコアと、溶解
性を増加し融点を低下させる屈曲鎖を備え、中間相で配
列した場合に高い電荷キャリア移動度を示す新規材料を
得る。
【0020】式Iで表される化合物は、電荷移動半導体
として、それらが高いキャリア移動度を有しているため
に、有用である。特に、チエノチオフェンコアへのアル
キル側鎖の導入は、式Iで表される化合物の溶解性、お
よびしたがって、溶液加工性を改善する。
【0021】特に好ましいのは、Tがメソゲン基であ
る、式Iで表されるメソゲンまたは液晶化合物である。
これらの化合物は、高秩序の中間相形態にありながら加
工ができ、そして、従来技術によって好ましい方向に容
易に配列できる半導体または電荷移動材料として特に有
用である。スメクチックおよびネマティック中間相秩序
の両方とも、隣接した分子間でホッピング機構を介して
起こる分子間の電荷移動を最大化する分子のパイ電子シ
ステムの最密充填を可能にする。この秩序化され、およ
び配向された微細構造は、長距離秩序(long range ord
er)または「モノドメイン」を備えた構造を創造するこ
ともできるメソゲンを重合することにより、永遠に「凍
結」することができる。モノドメインの形成はまた、重
合が、被膜の機械特性をも改善する一方、結晶の境界線
で電荷トラップサイトを排除することにより、電荷移動
もまた最大化する。さらに、メソゲンの架橋により、デ
バイス形成の間、その後のプロセスの溶媒を浸透させな
い追加の利点を有する、非常に安定な構造が生じ、しか
るに溶液技法によるデバイスの次層の堆積に、非常に幅
広い溶媒の使用が許される。加えて、この架橋が、さら
に被膜を緻密化し、分子間距離をより小さくし、電荷移
動を改善することがしばしば観察された。
【0022】液晶相挙動を誘発、または増強するため
に、式Iで表される化合物をP基を介して従来技術で既
知の他の重合可能なメソゲンや液晶モノマー、式1で表
される他の化合物と、ならびに共重合することも可能で
ある。
【0023】したがって、本発明の他の対象は、式Iで
表される1種または2種以上の化合物を含み、および任
意に1種または2種以上のさらなる反応性化合物を含む
反応性の液晶混合物であり、ここで少なくとも式Iで表
される化合物の1つおよび/またはさらなる反応性化合
物がメソゲンもしくは液晶である。
【0024】本発明の他の対象は、その液晶相において
巨視的に秩序化された方向に配列し、そして配向状態を
固定するために重合、または架橋された、上記で定義し
た反応性の液晶混合物から得られる、電荷移動性を備え
た、異方性のポリマー被膜である。
【0025】本発明の他の対象は、重合または重合類似
の反応により、上記で定義した反応性の液晶材料から得
られた側鏡型液晶ポリマー(SCLCP)である。特に
好ましいのは、式Iで表される1種または2種以上の化
合物、または式Iで表される1種または2種以上の化合
物を含む反応性の混合物から得られるSCLCPであ
る。
【0026】本発明の他の対象は、1種または2種以上
の追加のメソゲンまたは非メソゲンコモノマーとともに
行われる共重合もしくは重合類似の反応により、上記で
定義した式Iで表される1種または2種以上の化合物、
または反応性の液晶混合物から得られるSCLCPであ
る。
【0027】半導体部分が、脂肪族スペーサー基により
屈曲主鎖から分離されたペンダント基として位置する側
鎖型液晶ポリマーまたはコポリマー(SCLCP)は、
高秩序の層状形態を得る可能性を提供する。この構造
は、非常に狭い(典型的には<4Å)パイ−パイスタッ
キングが起きることがある、最密充填に結合した芳香族
のメソゲンからなる。このスタッキングは、分子間電荷
移動がより容易に起こることを可能にし、高い電荷キャ
リア移動度を導く。SCLCPは、それらが加工前に容
易に合成することができ、したがってたとえば、有機溶
剤中で、溶液から加工できるので、特定の用途に有用で
ある。SCLCPを溶液中で使用した場合、適切な表面
上にコートされると自然に配向でき、そして、それらの
中間相の温度では、広い範囲で高度に秩序化された領域
を得ることができる。
【0028】特に好ましいのは、式Iで表される液晶化
合物、またはネマティックおよび/またはスメクティッ
ク液晶相を示す式Iで表される1種もしくは2種以上の
化合物を含む液晶混合物である。FET用途では、スメ
クティック材料が、特に好ましい。OLED用途では、
ネマティック材料またはスメクティック材料が、特に好
ましい。
【0029】式I中のRは、好ましくは、H、F、Cl
または、無置換、または、F、Cl、Br、Iもしくは
CNにより単置換もしくは多置換されていてもよく、1
個または2個以上の隣接しないCH基は、それぞれ相
互に独立して、酸素および/または硫黄原子が、相互に
直接的に結合しないように、−O−、−S−、−NH
−、−NR−、−SiR00−、−CO−、−C
OO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、
−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により
置換されていることができる、1〜20個の炭素原子を
有する直鎖、分枝または環状アルキル、または芳香族基
もしくは複素環式芳香族基である。
【0030】特に好ましいRは、1〜15個の炭素原子
を有する、任意にフッ素化されたアルキルまたはアルコ
キシである。さらに好ましいのは、RがP−Spである
式Iで表される化合物である。
【0031】式I中のTは、好ましくは、2、3、4、
5または6個の縮合したチオフェン環を含む基である。
【0032】特に好ましいTは、式II −Z−(A−Z−(T−Z−(A−Z− II 式中、AおよびAは、相互に独立して、18個まで
の炭素原子を有する芳香族基、複素環式芳香族基、脂環
式基または複素環基であり、無置換か、またはRで多
置換または多置換されており、およびAはTを意味
していてもよく、ZからZは、相互に独立して、−
O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−
O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、
−OCH −、−CHO−、−SCH−、−CH
S−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−
SCF−、−CHCH−、−CFCH−、−
CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−
N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CX
=CX−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−
OCO−CH=CH− または単結合であり、Xおよ
びXは、相互に独立して、H、F、ClまたはCNで
あり、Tは、Rで置換されていてもよい、2、3、
4、5または6個の縮合チオフェン環からなる基であ
り、
【0033】Rは、H、ハロゲン、CN、NO、無
置換か、F、Cl、Br、IまたはCNで多置換または
多置換されていてもよく、1個または2個以上の隣接し
ないCH基は、それぞれ相互に独立して、酸素および
/または硫黄原子が、相互に直接的に結合しないよう
に、−O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR
00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O
CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=C
H−または−C≡C−により置換されていることができ
る、1〜20個の炭素原子を有する直鎖、分枝または環
式アルキル、芳香族基もしくは複素環式芳香族基基、ま
たはP−Spであり、RおよびR00は、相互に独立
して、1〜12個の炭素原子を有するアルキルまたはH
であり、mおよびoは、相互に独立して、0、1、2ま
たは3であり、およびnは、1、2または3である、か
ら選択される。
【0034】特に好ましいT基は、Z、A、Z
、Z、AおよびZが、パイ共役系を形成する
ものである。その中のAおよびAは、好ましくは、
アリレン、またはヘテロアリレンであり、そしてZ
、Z、およびZは、好ましくは、単結合または
−CX=CX−、−C≡C−などの共役結合であ
る。
【0035】さらに好ましいT基は、mおよびoが0で
あるものであり、さらにmおよびoが1または2である
ものである。
【0036】さらに好ましいT基は、Tが上記に定義
したRで置換されていてもよい、ジチエノチオフェン
であるものであり、さらにまたnが1または2であり、
およびZが単結合または−CX=CX−または−
C≡C−などの共役結合であるものである。
【0037】特に好ましいT基は、以下の式、
【化6】 式中、Z、Z、Z、Z、A、AおよびT
は、それぞれの場合において独立して、式IIの意味の
1つを有する、で表されるものである。
【0038】Tは、好ましくは以下の従属式から選択
される。
【化7】
【0039】式中、Rは、式IIの意味を有し、およ
びR、R、R、RおよびRは、相互に独立し
て、式II中のRの意味の1つを有する。
【0040】AおよびAは、1,4−フェニレン、
1,4−シクロヘキサ−1,3−ジエン、1,4−シク
ロヘキセニレン、(加えて、1個または2個以上のCH
基がNにより置換されていてもよく、1個または2個以
上の隣接しないCH基がOおよび/またはSで置換さ
れていてもよい)、チオフェン−2,5−ジイル、チエ
ノチエオフェン−2,5−ジイル、ジチエノチオフェン
−2,6−ジイル、フラン−2,5−ジイル、1,4−
ビシクロ−(2,2,2)−オクチレン、ナフタレン−
2,6−ジイルおよびインダン−2,5−ジイルから選
択され、これらの基の全ては、無置換であるか、または
Lにより多置換または多置換されていることが可能であ
り、ここでLはハロゲン、CN、SCN、NO、SF
または1〜4個の炭素原子を有する、1個または2個
以上の水素原子が、FまたはClで置換されていてもよ
い、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、また
はアルコキシカルボニル基である。
【0041】AおよびAは、特に好ましくは、上記
で定義した1、2または3個のL基で置換された1,4
−フェニレン、またはチオフェン−2,5−ジイル、チ
エノチエオフェン−2,5−ジイル、または2,2’ジ
チエノチオフェンであり、これらのすべては上記で定義
した1個または2個以上のL基で、任意に置換されてい
る。
【0042】Z1〜4は、好ましくは、−O−、−S
−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−C
S−、−CFO−、−OCF−、−CF
−、−SCF−、−CHCH−、−CFCH
−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N
−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−
CX=CX−、−C≡C−、および単結合から選択
され、特に−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、
−CH=CR−、−CX=CX−、−C≡C−お
よび単結合から選択される。
【0043】前記および下記において、アリレンおよび
ヘテロアリレンは、好ましくは、縮合環をも含んでいて
もよく、および1個または2個以上のR基で任意に置
換されてもよい、15個までの炭素原子を有する二価の
単環、二環もしくは三環の、芳香族基、または複素環式
芳香族基基を意味する。極めて好ましいアリレンおよび
ヘテロアリレン基は、本明細書中に示されたA の好ま
しい意味の一つを有するものである。
【0044】−CX=CX−は、好ましくは、−C
H=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF
=CF−、−CH=C(CN)−または−C(CN)=
CH−である。
【0045】上記に示した式において、R〜Rは、
好ましくは、C〜C20−アルキル、C〜C20
フルオロアルキル、C〜C20−アルケニル、C
−アルキニル、C〜C20−アルコキシ、C
〜C20−チオエーテル、C 〜C20−シリル、C
〜C20−エステルおよびC〜C20−アミノから選
択される。
【0046】R、またはR〜Rの1つが、アルキル
またはアルコキシラジカルである、すなわち、末端CH
基が−O−により置換されている場合、これは直鎖ま
たは分枝状であってもよい。それは好ましくは、直鎖状
であり、2、3、4、5、6、7または8個の炭素原子
を有し、そしてしたがって、好ましくは、たとえば、エ
チル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペン
トキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシで
あり、さらにまた、メチル、ノニル、デシル、ウンデシ
ル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシ
ル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、
トリデコキシ、またはテトラデコキシである。
【0047】オキサアルキル、すなわち、1つのCH
基が−O−により置換されているものは、好ましくは、
たとえば直鎖状2−オキサプロピル(=メトキシメチ
ル)、2−(=エトキシメチル)または3−オキサブチ
ル(=2−メトキシエチル)、2−、3−または4−オ
キサペンチル、2−、3−、4−または5−オキサヘキ
シル、2−、3−、4−、5−または6−オキサヘプチ
ル、2−、3−、4−、5−、6−または7−オキサオ
クチル、2−、3−、4−、5−、6−、7−または8
−オキサノニルまたは2−、3−、4−、5−、6−、
7−、8−または9−オキサデシルである。
【0048】ハロゲンは、好ましくは、FまたはClで
ある。
【0049】重合可能なまたは反応性のP基は、好まし
くは、CH=CW−COO−、
【化8】 から選択され、ここでWはH、Cl、CN、フェニル
または炭素原子数1〜5個のアルキルであり、特にH、
ClまたはCHであり、WおよびWは、相互に独
立して、Hまたは炭素原子数1〜5個のアルキルであ
り、特に、メチル、エチルまたはn−プロピルであり、
、WおよびWは、相互に独立して、Cl、オキ
サアルキルまたは1〜5個の炭素原子を有するオキサカ
ルボニルアルキルであり、Pheは1,4−フェニレン
であり、そして、kおよびkは、相互に独立して、
0または1である。
【0050】特に好ましいP基は、CH=CH−CO
O−、CH=C(CH)−COO−、CH=CH
−、CH=CH−O−および、
【化9】 である。
【0051】極めて好ましいのは、アクリレイトおよび
オキセタン基である。オキセタンは、重合(架橋結合)
での収縮が少なく、被膜内での応力の発生を押さえ、高
い秩序の保持および少ない欠陥をもたらす。また、オキ
セタンの架橋は、フリーラジカル開始剤とは異なり、酸
素に対し不活性なカチオン性の開始剤を要求する。
【0052】スペーサ基Spとして、当業者はこの目的
のために知られているすべてのものを使用することがで
きる。スペーサ基Spは、好ましくは、式S−X式中、
【0053】Sは、20個までの炭素原子を有する、無
置換の、またはF、Cl、Br、IまたはCNで多置換
または多置換されていてもよいアルキレンであり、1個
または2個以上の隣接しないCH基は、それぞれの場
合において相互に独立して、酸素および/または硫黄原
子が、相互に直接的に結合しないように、−O−、−S
−、−NH−、−NR−、−SiR00−、−C
O−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S
−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡
C−により置換されることもでき、
【0054】Xは、−O−、−S−、−CO−、−CO
O−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR
−、−NR−CO−、−OCH−、−CH
−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−O
CF−、−CFS−、−SCF −、−CFCH
−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=
N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、
−CX=CX−、−C≡C−、−CH=CH−CO
O−、−OCO−CH=CH− または単結合であり、
および
【0055】RおよびR00は、上記で与えられた意
味の1つを有する、で表されるものである。
【0056】Xは、好ましくは−O−、−S−、−OC
−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、
−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF
−、−CHCH−、−CFCH−、−CH
CF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=C
H−、−N=N−、−CH=CR−、−CX=CX
−、−C≡C−、または単結合であり、特に−O−、
−S−、−C≡C−、−CX=CX−または単結合
であり、極めて好ましくは、−C≡C−または−CX
=CX−などの共役系を形成することができる基、ま
たは単結合である。
【0057】P−S−X基が、ZまたはZ基に結合
している場合、XおよびZまたはZの1つは、好ま
しくは単結合である。
【0058】典型的なスペーサ基Sは、たとえば、−
(CH−、−(SiR00−O)−、−
(CHCHO)−CHCH−、−CHCH
−S−CHCH−または−CHCH−NH−
CHCH−であり、ここでpは2〜12の整数であ
り、rは1〜3の整数であり、およびRおよびR00
は、上記で与えられた意味を有する。
【0059】好ましいスペーサ基Sは、たとえばエチレ
ン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、
ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデ
シレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシ
エチレン、メチレンオキシブチレン、エチレン−チオエ
チレン、エチレン−N−メチル−イミノエチレン、1−
メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブ
テニレンである。
【0060】P−Sp基を1個より多く備えた式Iで表
される化合物の場合、スペーサ基Spおよび/または重
合可能な基Pは、同一であるかまたは異なることができ
る。
【0061】さらに好ましいのは、Spが単結合であ
る、1個または2個以上のP−Sp基を備えた式Iの化
合物である。
【0062】本発明の化合物または混合物から、重合ま
たは共重合により得たSCLCPは、式Iの重合可能な
基Pにより形成された主鎖を有する。
【0063】特に好ましいのは、以下の化合物である
【化10】
【0064】
【化11】
【0065】式中、P、Spおよびnは、上記の意味を
有し、SpおよびSpは、上記で定義したSpとは
異なる基であり、
【0066】ZおよびZ’は、相互に独立して、式II
中のZの意味の一つを有しており、そして好ましく
は、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH
−、CH=CCl−、−CCl=CH−、−CF=CF
−、−CCl=CCl−、−C≡C−または単結合であ
り、
【0067】Z”は、式II中のZ’の意味の一つを有
し、そして好ましくは、−CH=CH−、−CH=CF
−、−CF=CH−、CH=CCl−、−CCl=CH
−、−CF=CF−、−CCl=CCl−または−C≡
C−であり、
【0068】Rは、上記で与えられた意味を有し、そし
て好ましくは、ハロゲン、任意にフッ素化された1〜1
5個の炭素原子を有するアルキル基、またはP−Sp−
であり、
【0069】R’は、それぞれの場合において独立し
て、上記で与えられたRの意味の一つを有し、そして
好ましくは、ハロゲン、任意にフッ素化された1〜15
個の炭素原子を有するアルキル基、またはP−Sp−で
ある。
【0070】式Iで表される化合物は、当業者に既知の
方法により、またはそれと同様に合成することができ、
そしてたとえば、F.de Jong およびM.J.Janssenによる
J. Org. Chem., 1971, 36, 12, 1645; S.Inaokaおよび
D.M.CollardによるJ. Mater. Chem., 1999, 9, 1719ま
たはWO 99/12989に記載されている。さらにまた、それ
らは、以下の反応により、またはそれと同様に製造する
ことができる。DTTおよびBTTは、図式1により製
造することができる。
【0071】
【化12】
【0072】
【化13】
【0073】
【化14】
【0074】
【化15】
【0075】
【化16】
【0076】
【化17】
【0077】上記の反応図式に開示された新規な合成方
法および中間体は、本発明の他の対象である。
【0078】さらに本発明の側面は、本発明の化合物お
よび材料の酸化された、および還元された形態の両方に
関する。電子の消失または獲得のいずれかが、高い伝導
性を示す高度に非局在化したイオン形態を形成する。こ
れは、一般的なドーパントの照射により起こすことがで
きる。好適なドーパントおよびドーピングの方法は、当
業者に知られており、たとえば、EP0 528 66
2、US 5,198,153またはWO 96/21
659などがある。
【0079】ドーピングプロセスは、一般的には、半導
体材料を酸化還元反応において酸化剤または還元剤で処
理し、適用したドーパントからの対応する対イオンによ
り、材料中に非局在化したイオン中心に形成することを
含む。好適なドーピングの方法は、たとえば、大気圧下
または減圧下で、ドーピングの蒸気への暴露、ドーパン
トを含む溶液中での電気化学的なドーピング、ドーパン
トとを半導体材料と接触させ、熱的に拡散させること、
および半導体材料中へのドーパントのイオン注入を含
む。
【0080】電子がキャリアとして使用されるとき、好
適なドーパントは、たとえば、ハロゲン(たとえば、I
、Cl、Br、ICl、ICl、IBrおよび
IF)、ルイス酸(たとえば、PF、AsF、Sb
、BF、BCl、SbCl、BBrおよび
SO)、プロトン酸、有機酸、またはアミノ酸(たと
えば、HF、HCl、HNO、HSO、HClO
、FSOHおよびClSOH)、遷移金属化合物
(たとえば、FeCl、FeOCl、Fe(Cl
、Fe(4−CHSO、Ti
Cl、ZrCl、HfCl、NbF、NbCl
、TaCl、MoF、MoCl、WF、WC
、UFおよびLnCl(ここでLnはランタノ
イドである)、アニオン(たとえば、Cl、Br
、I 、HSO 、SO 、NO 、C
lO 、BF 、PF 、AsF 、SbF
、FeCl 、Fe(CN) 3−、およびアリー
ル−SO などの種々のスルホン酸のアニオン)であ
る。正孔がキャリアとして使用されるとき、ドーパント
の例は、カチオン(たとえば、H、Li、Na
、RbおよびCs )、アルカリ金属(たとえ
ば、Li、Na、K、RbおよびCs)、アルカリ土類
金属(たとえば、Ca、SrおよびBr)、O、Xe
OF、(NO )(SbF )、(NO
(SbCl )、(NO )(BF )、AgC
lO、HIrCl、La(NO6HO、
FSOOOSOF、Eu、アセチルコリン、R
(Rはアルキル基)、R(Rはアルキル基)、
As(Rはアルキル基)、およびR(Rは
アルキル基)である。
【0081】本発明の化合物および材料の導電形態は、
たとえば、これに限定されることはないが、有機発光ダ
イオード用途の電荷注入層およびITO平坦化層、フラ
ットパネルディスプレイおよびタッチスクリーン用の被
膜、プリント基板およびコンデンサーなどの電子用途の
帯電防止被膜、プリント導電基板、トラック(tracts)
のパターンなどの用途に有機「金属」として使用するこ
とができる。
【0082】式Iで表される化合物は、重合可能なP基
によって、他の重合可能な化合物と重合または共重合す
ることができる。これは、好ましくはin situでの材料
の被覆層の重合により行われ、好ましくは、式Iで表さ
れる化合物を含む電子的または光学的デバイスの製造中
に行われる。液晶材料の場合は、共役パイ電子系が電荷
移動の方向と直角となる重合に先立って、液晶状態で
は、好ましくは垂直方向に配列される。これは、分子間
距離が最小化され、およびそれ故に、分子間の電荷移動
に要するエネルギーが最小化されることを保証する。分
子は、その後、液晶状態の均一な配向を固定するために
重合、または架橋する。配列および硬化は、材料の液晶
相または中間相で行われる。この技法は、当該分野に知
られており、そして、たとえば、D.J.BroerらによるAng
ew. Makromol. Chem. 183, (1990),45-66で一般的に説
明されている。
【0083】液晶材料の配列は、たとえば、材料が被覆
される基板の処理により、被覆中または被覆後の材料を
切ることにより、被覆材料に磁場または電場を適用する
ことにより、または重合可能な材料への表面活性化合物
の付加により達成することができる。配列技法の総説
は、たとえば、I.Sageによる「サーモトロピック液
晶」,G.W.Gray,John Wiley&Sonsにより編集, 1987, 75
-77ページ、およびT.UchidaおよびH.Sekiによる「液晶
−用途と使用、Vol.3」、B.Bahadur編集,World Scienti
fic 出版社, Singapore 1992,1-63ページで与えられ
る。配列材料および技法の総説は、J.Cognardによる, M
ol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), 1-
77ページで与えられる。
【0084】重合は、熱または化学線に曝すことにより
行われる。化学線は、UV光、IR光、または可視光な
どの光の照射、X線、ガンマ線の照射、またはイオンま
たは電子などの高エネルギー粒子の照射を意味する。好
ましくは、重合は、非吸収波長でのUV照射により行わ
れる。化学線の光源として、たとえば、単一のUVラン
プまたはUVランプのセットを使用することができる。
高出力のランプを使用すると、硬化時間を減少すること
ができる。他の化学線の使用可能な光源は、たとえばU
Vレーザー、IRレーザーまたは可視光レーザーなどの
レーザーである。
【0085】重合は、好ましくは、化学線の波長で吸収
する重合開始剤の存在下で行われる。たとえば、UV光
を使用して重合をするとき、UV照射により分解し、重
合反応を開始させる遊離のラジカルやイオンを発生す
る、光開始剤を使用することができる。アクリレートや
メタクリレート基を有する重合可能な材料を、硬化させ
る場合は、好ましくはラジカル光重合開始剤が使用さ
れ、ビニル、エポキシドおよびオキセタン基を有する重
合可能な材料を硬化させる場合は、好ましくはカチオン
光重合開始剤が使用される。重合を開始するフリーなラ
ジカルやイオンを発生するために、加熱時に分解する重
合開始剤を使用することも可能である。ラジカル重合用
の光開始剤として、たとえば、商業的に利用可能な、イ
ルガキュア(Irgacure)651,イルガキュア184,
ダロキュア(Darocure)1173、またはダロキュア4
205(すべてチバガイギAGによる)を、使用するこ
とができ、カチオン光重合の場合は、商業的に利用可能
なUVI6974(ユニオンカーバイド)が使用でき
る。
【0086】重合可能な材料は、1種または2種以上の
他の好適な成分、たとえば、触媒、感光剤、安定剤、抑
制剤、連鎖移動剤、副反応モノマー、表面活性化合物、
潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤、接着剤、流量改善
剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、補助剤、
着色剤、染料または顔料などをさらに含むこともでき
る。
【0087】式Iで表される化合物は、液晶相挙動を誘
発するため、または式Iで表されるメソゲン材料の場合
は、液晶相挙動を増強するために、重合可能なメソゲン
化合物と共重合させることもできる。コモノマーとして
適する重合可能なメソゲン化合物は、従来技術として既
知であり、そしてたとえば、WO 93/22397;
EP 0,261,712;DE 195,04,2
24; WO 95/22586およびWO 97/0
0600で開示されている。
【0088】SCLCPは、上記で説明した方法によ
り、または、たとえばラジカル性の、アニオン性の、ま
たはカチオン性の連鎖重合、重付加、または重縮合を含
む、当業者に既知の慣用的な重合技法により、本発明の
重合可能な化合物または混合物から製造することができ
る。重合は、たとえば、被覆および事前の配列を要しな
い溶液中での重合、またはin situでの重合として行う
ことができる。また、重合類似の反応において、事前合
成された等方性または異方性のポリマー主鎖を、適当な
反応性の基またはその混合物を有する本発明による化合
物をグラフトすることによりSCLCPsを形成するこ
ともできる。たとえば、末端に水酸基を有する化合物
は、側面にカルボン酸またはエステル基を有するポリマ
ー主鎖につけることができ、末端にイソシアネート基を
有する化合物は、フリーの水酸基を有する主鎖に付加す
ることができ、末端にビニル基、またはビニルオキシ基
を有する化合物は、たとえば、Si−H基を有するポリ
シロキサン主鎖に付加することができる。
【0089】慣用のメソゲンまたは非メソゲンコモノマ
ーと共に本発明の化合物から、共重合または重合類似な
反応により、SCLCPを形成することもできる。好適
なコモノマーは、当業者に既知である。原則として、所
望のポリマー形成反応を行うことができる、反応性のま
たは重合可能な基を有する当業者に既知の、たとえば上
記で定義した重合可能なまたは反応性のP基などの、す
べての慣用のコモノマーを使用することができる。典型
的なメソゲンコモノマーは、たとえば、WO93/22
397; EP 0,261,712; DE 19
5,04,224; WO 95/22586およびW
O 97/00600に記載されているものである。典
型的な非メソゲンコモノマーは、たとえば、メチルアク
リレートまたはメチルメタクリレートなどの、1〜20
個の炭素原子を有するアルキル基を有するアルキルモノ
アクレリートもしくはアルキルジアクリレートまたはア
ルキルモノメタクリロートもしくはアルキルジメタクリ
レート、トリメチルプロパントリメタクリレートまたは
ペンタエリスリトールテトラアクリレートである。
【0090】式Iで表される化合物および重合可能な混
合物およびそれらから得たポリマーは、光学材料、電子
材料および半導体材料として、特に電界効果トランジス
タ(FET)用の電荷移動材料、たとえば、集積回路、
IDタグまたはTFT用の部品として有用である。ある
いは、それらは、エレクトロルミネッセントディスプレ
イ用途の有機発光ダイオード(OLED)、または、た
とえば液晶ディスプレイのバックライト、光起電または
センサー材料として、および他の半導体用途に、バッテ
リーの電極材料として、光導電体として、および電子写
真の記録用などの電子写真用途に使用してもよい。
【0091】特に、本発明のオリゴマーとポリマーは、
これらの化合物の溶液を使用した製造プロセスを可能と
する、有利な溶解特性を示す。しかるに、層およびコー
ティングを含む被膜は、たとえば、スピンコーティング
などの低コストの製造技法により生成してもよい。好適
な溶剤または溶剤混合物は、アルカンおよび/または芳
香族基化合物、特にそれらのフッ素化された誘導体を含
む。
【0092】本発明の材料は、光学材料、電子材料およ
び半導体材料として有用であり、特に、電界効果トラン
ジスタ(FET)用の電荷移動材料として、光起電また
はセンサー材料として、電子写真の記録用に、および他
の半導体用途に有用である。有機半導体材料が、ゲート
誘電体と、ドレインとソース電極との間の被膜として配
列するこのようなFETは、たとえば、US 5,89
2,224、WO 00/79617、US 5,99
8,804および従来技術および背景の部分で引用した
文献から、一般的に知られている。本発明の化合物の溶
解特性を利用した低コスト製造、およびしたがって大面
積の加工性などの利点により、好ましいこれらのFET
の用途は、集積回路、TFT−ディスプレイおよびセキ
ュリティ用途などである。
【0093】式Iで表される化合物またはそれらを含む
混合物もしくはポリマーを含むFETは、たとえば、衣
類のIDタグ、食品がいつ期限切れであるかを登録する
ための食品容器のIDタグ、消費者製品、家庭用物品、
または店で購入できる任意の商品上のIDタグとして好
適であり、そうすることにより各商品は個別に値段をう
つ必要はないが、たとえば、多数の商品をレジでリーダ
ーに通すことができ、そして、ショッピングカート中の
全ての商品を同時に登録し、労働力および時間を節約す
ることができる。セキュリティ用途では、それらは、I
Dタグ用の、あるいは、銀行手形などの有価証券クレジ
ットカード、またはIDカード、国家ID書類、ライセ
ンス、または印紙、チケット、株式、小切手などの貨幣
価値を有する任意の製品を証明し、および偽造を防止す
るセキュリティマーク用の、電界効果トランジスタ−へ
の使用に適する。
【0094】あるいは、本発明によるモノマー、オリゴ
マーおよびポリマーは、たとえば、ディスプレイ用途で
の、または、たとえば液晶ディスプレイのバックライト
としての、有機発光デバイスまたは有機発光ダイオード
(OLED)に使用してもよい。一般的なOLEDは、
多層構造を利用して実現される。発光層は、一般に1ま
たは2以上の電子移動、および/または正孔移動層の間
に挟まれている。電圧をかけることにより、電荷キャリ
アとしての電子および正孔は、発光層へ移動し、そこで
それらの再結合が発光層中に含まれるルモフォー(lumo
phor)単位の励起、そしてしたがって発光を導く。本発
明の化合物、材料および被膜は、それらの電気的なおよ
び/または光学的な特性に対応した1または2以上の電
荷移動層および/または発光層で用いられてもよい。さ
らにまた、それらの発光層内での使用は、本発明の化合
物、材料または被膜が、それ自身エレクトロルミネッセ
ント特性を示すか、またはエレクトロルミネッセント基
または化合物を含む場合は、特に有利である。OLED
に使用するための好適なモノマー、オリゴマー、および
ポリマー化合物または材料の選択、特徴化ならびに加工
は、一般的に当業者に既知であり、たとえば、Meerholz
による、合成材料(Synthetic Materials), 111-112, 20
00, 31-34, Alcalaによる, J. Appl. Phys., 88, 2000,
7124-7128およびそれらに引用されている文献が参照で
きる。
【0095】他の使用として、特に光輝性を示す本発明
の化合物、材料または被膜は、たとえばEP 0 88
9 350 A1またはC.Wederらによる、Science, 27
9, 1998, 835-837に記載されているディスプレイデバイ
スなどの光源の材料として用いてもよい。
【0096】さらにまた、本発明の化合物は、複屈折性
を高めるために液晶組成物に加える高複屈折性化合物と
して、有用である。この目的のために、それらは、それ
自身が中間相を有している必要はないが、組成物の液晶
特性を損なわずに溶解するために慣用の液晶と類似の形
体である必要がある。
【0097】上記および下記の例において、他に指示が
ない場合は、すべての温度は、訂正されない摂氏で示さ
れ、およびすべての割合およびパーセンテージは、重量
による。以下の略語は、化合物の液晶相挙動を説明する
ために用いられ、K=結晶、N=ネマティック、S=ス
メクティック、Ch=コレステリック、I=アイソトロ
ピックである。記号の間の数字は相転移温度であり、℃
で示す。
【0098】例1 化合物(3)を、以下に記載するとおりに製造した
【化18】
【0099】THF中のアセチレン化合物(2)(1.
34g、5.82mmol)を、2,2’ジブロモジチ
エノチオフェン(1)(0.68g、1.94mmo
l)、トリエチルアミン(20ml)、Pd(PP
Cl(触媒)およびTHF(30ml)中の
ヨウ化銅(1)(触媒)の溶液に、40℃、2時間に渡
って、窒素雰囲気下、1滴ずつ加えた。16時間後、溶
液を、室温まで冷却した。溶液を、ジクロロメタンに注
ぎ入れ、そして水で洗浄した。DCM層を除去し、硫酸
ナトリウムで乾燥し、そして、乾燥するまで蒸発させ
た。精製は、DCM:ガソリン(1:1)を使用したフ
ラッシュカラムクロマトグラフィにより行った。適切な
画分の蒸発により、黄色い固体(0.5g)を単離し
た。
【0100】HNMRおよび13CNMRは予期した
シグナルを示した。以下の転移および相は、交差偏光器
(clossed polariser)を使用した光学顕微鏡で観察し
た。 K−120−Sc−145−N−167−I
【0101】例2 化合物(5)および(6)を、以下の記載のとおりに製
造した
【化19】
【0102】THF中のアセチレン化合物(4)(6.
58g、29.6mmol)を、2,2’ジブロモジチ
エノチオフェン(1)(10.2g、29.0mmo
l)、トリエチルアミン(20ml)、Pd(PP
Cl(触媒)およびTHF(30ml)中の
ヨウ化銅(I)(触媒)の溶液に、40℃で、2時間に
渡って、窒素雰囲気下、1滴ずつ加えた。16時間後、
溶液を、室温まで冷却した。溶液を、ジクロロメタンに
注ぎ入れ、そして水で洗浄した。DCM層を除去し、硫
酸ナトリウムで乾燥し、そして乾燥するまで蒸発させ、
残留する黒い固体を残した。分離および精製は、DC
M:ガソリン(1:1)を使用したフラッシュカラムク
ロマトグラフィにより行った。2つの化合物を、薄い黄
色い固体として単離した。
【0103】化合物(5): HNMRおよび13CN
MRは予期したシグナルを示した。以下の転移および相
は、交差偏光器を使用した光学顕微鏡で観察した。 K−55−I
【0104】化合物(6): HNMRおよび13CN
MRは予期したシグナルを示した。この化合物を、以下
の反応で、中間体として使用した。例3 化合物(7)を、以下に記載するとおり製造した
【化20】
【0105】THF中の4−ヘプチルフェニルアセチレ
ン(1.1g、5.47mmol)を、DTT化合物
(6)(2.71g、5.47mmol)、トリエチル
アミン(20ml)、Pd(PPhCl(触
媒)およびTHF(30ml)中のヨウ化銅(1)(触
媒)の溶液に、40℃で、2時間の間、窒素雰囲気下、
1滴ずつ加えた。16時間後、溶液を、室温まで冷却し
た。溶液を、ジクロロメタンに注ぎ入れ、そして水で洗
浄した。DCM層を除去し、硫酸ナトリウムで乾燥し、
そして、乾燥するまで蒸発させ、残留する黒い固体を残
した。精製は、DCM:ガソリン(1:1)を使用した
フラッシュカラムクロマトグラフィにより行った。適切
な画分の蒸発により、黄色い固体(0.5g)を単離し
た。
【0106】HNMRおよび13CNMRsは予期し
たシグナルを示した。以下の転移および相は、交差偏光
器を使用した光学顕微鏡で観察された。 K−64−I
【0107】例4 化合物(8)を、以下に記載するとおりに製造した
【化21】
【0108】THF中のチオフェンビスボロネートピナ
コールエステル(0.57g、1.7mmol)を、ト
ルエン(30ml)中のDTT化合物(6)(1.68
g、3.4mmol)、エタノール(30ml)、Pd
(PPhCl(触媒)および水(20ml)中
の炭酸ナトリウム(0.72g、6.8mmol)の溶
液に、還流下、16時間にわたり、窒素雰囲気下、1滴
ずつ加えた。溶液を、室温まで冷却した。溶液を、ジク
ロロメタンに注ぎ入れ、そして水で洗浄した。DCM層
を除去し、硫酸ナトリウムで乾燥し、そして乾燥するま
で蒸発させ、残留する黒い固体を残した。精製は、DC
M:ガソリン(1:1)を使用したフラッシュカラムク
ロマトグラフィにより行った。適切な画分を蒸発させ、
オレンジ色の固体(0.34g)を単離した。
【0109】HNMRおよび13CNMRは予期した
シグナルを示した。以下の転移および相は、交差偏光器
を使用した光学顕微鏡で観察した。 K−66−S−71−S−200−重合
【0110】例5 化合物(10)を、以下の記載のとおりに、製造した
【化22】
【0111】THF中のDTT−ビスアセチレン化合物
(9)(0.9g、3.69mmol)を、DTT化合
物(6)(3.65g、7.38mmol)、トリエチ
ルアミン(20ml)、Pd(PPhCl(触
媒)およびTHF(30ml)中のヨウ化銅(1)(触
媒)の溶液に、40℃で、2時間にわたり、窒素雰囲気
下、1滴ずつ加えた。16時間後、溶液を室温まで冷却
した。溶液を、ジクロロメタンに注ぎ入れ、そして水で
洗浄した。DCM層を除去し、硫酸ナトリウムで乾燥
し、そして乾燥するまで蒸発させ、残留する黒い固体を
残した。精製は、DCM:ガソリン(4:1)を使用し
たフラッシュカラムクロマトグラフィにより行った。適
切な画分の蒸発により、赤い固体(0.32g)を単離
した。
【0112】HNMRおよび13CNMRは予期した
シグナルを示した。以下の転移および相は、交差偏光器
を使用した光学顕微鏡で観察した。 K−112−S−212−分解
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 33/22 H05B 33/22 B D (71)出願人 591032596 Frankfurter Str. 250, D−64293 Darmstadt,Fed eral Republic of Ge rmany (72)発明者 ルイーズ・ファランド ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 マーカス・トンプソン ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 マーク・ジルズ ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 マーク・グールディング ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 マーティン・ヒューニー ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 スティーブン・ティルニー ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 マキシム・シュクノフ ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 デービッド・スパロウ ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 イアン・マックローチ ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 Fターム(参考) 3K007 AB03 AB18 DB03 4C071 AA01 BB02 CC23 DD04 EE13 FF23 GG03 JJ01 LL05 4H027 BA11 DL02 DL03 4J100 AL03Q AL04Q AL05Q AL08P AL62Q AL63Q AL66P BB03P BC43P BC83P CA04 DA66 JA32

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I P−Sp−T−R I 式中、 Pは、重合可能なまたは反応性の基であり、 Spは、スペーサ基または単結合であり、 Rは、H、ハロゲン、CN、NO、1個または2個以
    上のヘテロ原子、および1個または2個以上の縮合環を
    含んでいてもよい、40個までの炭素原子を有する、脂
    肪族の、脂環式のまたは芳香族の基、またはP−Sp−
    であり、および、 Tは、2個または3個以上の縮合チオフェン環を含む基
    である、で表される化合物。
  2. 【請求項2】 Tが、式II −Z−(A−Z−(T−Z−(A−Z− II 式中、 AおよびAは、相互に独立して、無置換の、また
    は、Rで多置換されまたは多置換された、18個まで
    の炭素原子を有する芳香族基、複素環式芳香族基、脂環
    式基または複素環基であり、そして、AはTを意味
    していてもよく、 Z〜Zは、相互に独立して、−O−、−S−、−C
    O−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−C
    O−NR−、−NR−CO−、−OCH−、−C
    O−、−SCH−、−CHS−、−CF
    −、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−C
    CH−、−CFCH−、−CH CF−、
    −CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N
    =N−、−CH=CR−、−CX=CX−、−C
    ≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=C
    H− または単結合であり、 XおよびXは、相互に独立して、H、F、Clまた
    はCNであり、 Tは、Rにより置換されていてもよい、2、3、
    4、5または6個の縮合チオフェン環からなる基であ
    り、 Rは、H、ハロゲン、CN、NO、無置換か、F、
    Cl、Br、IまたはCNで多置換または多置換されて
    いてもよく、1個または2個以上の隣接しないCH
    が、それぞれの場合において相互に独立して、酸素およ
    び/また硫黄原子が、相互に直接的に結合しないよう
    に、−O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR
    00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O
    CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=C
    H−または−C≡C−により置換されていることもでき
    る、1〜20個の炭素原子を有する直鎖、分枝または環
    状アルキル、芳香族基もしくは複素環式芳香族基、また
    はP−Spであり、 RおよびR00は、相互に独立して、Hまたは1〜1
    2個の炭素原子を有するアルキルであり、 mおよびoは、相互に独立して、0、1、2または3で
    あり、およびnは、1、2または3である、で表され
    る、請求項1に記載の化合物。
  3. 【請求項3】Tが、以下の従属式 【化1】 式中、 Rは、式IIにおける意味を有し、およびR
    、R、RおよびR は、相互に独立して、式I
    IのRの意味の1つを有する、から選択される、請求
    項2に記載の化合物。
  4. 【請求項4】 AおよびAが、1,4−フェニレ
    ン、1,4−シクロヘキサ−1,3−ジエン、1,4−
    シクロヘキセニレン、(ここでさらに、1個または2個
    以上のCH基がNにより置換されていてもよく、1個ま
    たは2個以上の隣接しないCH基がOおよび/または
    Sで置換されていてもよい)、チオフェン−2,5−ジ
    イル、チエノチエオフェン−2,5−ジイル、ジチエノ
    チオフェン−2,6−ジイル、フラン−2,5−ジイ
    ル、1,4−ビシクロ−(2,2,2)−オクチレン、
    ナフタレン−2,6−ジイルおよびインダン−2,5−
    ジイルから選択され、これらの基の全ては、多置換であ
    るか、またはLにより単置換または多置換されていても
    よく、ここでLはハロゲン、CN、SCN、NO、S
    または、1個または2個以上のH原子が、Fまたは
    Clで置換されていてもよい、1〜4個の炭素原子を有
    するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、また
    はアルコキシカルボニル基である、請求項2または3に
    記載の化合物。
  5. 【請求項5】 RおよびR〜RがH、F、Cl、C
    N、NO、無置換か、またはF、Cl、Br、Iもし
    くはCNにより、多置換または多置換されていてもよ
    く、また1個または2個以上の隣接しないCH基が、
    それぞれの場合において相互に独立して、酸素および/
    または硫黄原子が相互に直接的に結合しないように、−
    O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR
    00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO
    −O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−
    または−C≡C−により置換されてることもできる、1
    〜20個の炭素原子を有する直鎖、分枝状または環状ア
    ルキル、芳香族基または複素環式芳香族基、およびP−
    Spから選択される、請求項1〜4のいずれかに記載の
    化合物。
  6. 【請求項6】 Pが、CH=CW−COO−、 【化2】 の基から選択され、ここでWがH、Cl、CN、フェ
    ニルまたは1〜5個の炭素原子を有するアルキルであ
    り、特にH、ClまたはCHであり、WおよびW
    が、相互に独立して、Hまたは1〜5個の炭素原子を有
    するアルキルであり、特に、メチル、エチルまたはn−
    プロピルであり、W、WおよびWが、相互に独立
    して、Cl、またはオキサアルキルまたは1〜5個の炭
    素原子を有するオキサカルボニルアルキルであり、Ph
    eは1,4−フェニレンであり、ならびにkおよびk
    は、相互に独立して、0または1である、請求項1〜
    5のいずれかに記載の化合物。
  7. 【請求項7】 以下の式 【化3】 【化4】 式中、 P、Sp、Rおよびnは、請求項1〜7に記載の意味を
    有し、 SpおよびSpは、請求項1〜7で定義したSpと
    は異なる基であり、 ZおよびZ’は、−CH=CH−、−CH=CF−、−
    CF=CH−、CH=CCl−、−CCl=CH−、−
    CF=CF−、−CCl=CCl−、−C≡C−または
    単結合であり、 Z”は、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=C
    H−、CH=CCl−、−CCl=CH−、−CF=C
    F−、−CCl=CCl−または−C≡C−であり、 R’は、それぞれの場合において独立して、請求項2〜
    7で与えられたRの意味の一つを有する、から選択さ
    れる、請求項1〜6のいずれかに記載の化合物。
  8. 【請求項8】 メソゲンまたは液晶である、請求項1〜
    7のいずれかに記載の化合物。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の1種ま
    たは2種以上の化合物、および任意に1種または2種以
    上のさらなる反応性の化合物を含み、前記化合物の少な
    くとも1種がメソゲンまたは液晶である、反応性の液晶
    混合物。
  10. 【請求項10】 その液晶相において巨視的に均一の方
    向に配列し、およびその配向の状態を固定するために重
    合、または架橋している、請求項9に記載の反応性液晶
    混合物から得られる、電荷移動特性を有する異方性のポ
    リマー被膜。
  11. 【請求項11】 任意に、1種または2種以上の追加の
    メソゲンまたは非メソゲンコモノマーを有し、請求項1
    〜9のいずれかに記載の1種または2種以上の化合物ま
    たは重合可能な材料の重合、または重合類似の反応でポ
    リマー主鎖に、請求項1〜9のいずれかに記載の1種ま
    たは2種以上の化合物または重合可能な材料をグラフト
    することにより得られる、側鎖型液晶ポリマー。
  12. 【請求項12】 請求項1〜8に記載の化合物、請求項
    9に記載の反応性混合物、請求項10または11に記載
    のポリマーの、たとえば、集積回路の部品、たとえばフ
    ラットパネルディスプレイ用途の薄膜トランジスタとし
    ての、または電波方式認識(RFID)タグ用の電界効
    果トランジスタ(FET)などの、光学的、電子光学的
    または電子的なデバイスにおける、および有機発光ダイ
    オード(OLED)用途、エレクトロルミネッセントデ
    ィスプレイデバイス、バックライト、光起電またはセン
    サーデバイス用の半導体部品における、半導体または電
    荷移動材料としての使用、バッテリーの電極材料として
    の使用、光導電体としての使用および電子写真用途への
    使用。
  13. 【請求項13】 請求項1〜8に記載の化合物、請求項
    9に記載の反応性混合物、請求項10または11に記載
    のポリマーを含む、電界効果トランジスタ、OLED、
    エレクトロルミネッセントデバイス、RFIDタグ、バ
    ックライト、光起電またはセンサーデバイス、光導電体
    および電子写真記録用デバイス。
  14. 【請求項14】 請求項1〜8に記載の化合物、請求項
    9に記載の反応性の混合物、請求項10または11に記
    載のポリマー、または請求項13に記載のFETまたは
    RFIDを含む、セキュリティマーキングまたはデバイ
    ス。
  15. 【請求項15】 導電性のイオン種を形成するために、
    酸化的または還元的にドーピングされた、請求項1〜1
    1のいずれかに記載の化合物、混合物、またはポリマ
    ー。
  16. 【請求項16】 請求項の15に記載の化合物、混合
    物、またはポリマーを含む、電荷注入層、平坦化層、静
    電防止被膜、または、電子用途またはフラットパネルデ
    ィスプレイの導電性基板、またはパターン。
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