JP2003347624A - Method of refining organic semiconductor material, organic semiconductor material obtained by this refining method, and semiconductor device using the same - Google Patents

Method of refining organic semiconductor material, organic semiconductor material obtained by this refining method, and semiconductor device using the same

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JP2003347624A
JP2003347624A JP2002151748A JP2002151748A JP2003347624A JP 2003347624 A JP2003347624 A JP 2003347624A JP 2002151748 A JP2002151748 A JP 2002151748A JP 2002151748 A JP2002151748 A JP 2002151748A JP 2003347624 A JP2003347624 A JP 2003347624A
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organic semiconductor
semiconductor material
organic
purifying
ppm
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JP2002151748A
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Japanese (ja)
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Hiroto Ito
博人 伊藤
Katsura Hirai
桂 平井
Isao Kobayashi
功 小林
Saori Nishio
さおり 西尾
Hiroyuki Yasukawa
裕之 安川
Akira Maruyama
昭 丸山
Yuji Nishikawa
雄司 西川
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To disclose a method of refining an organic semiconductor material which is suitable for mass productivity and capable of providing a high-purity material, and to provide the organic semiconductor material obtained by using this refining method and a semiconductor device using the same. <P>SOLUTION: The method of refining an organic semiconductor material is characterized in (1) that impurities are removed by a supercritical solvent, and (2) that the organic semiconductor material is a π-conjugated high-molecular component or (3) that the organic semiconductor material is selected from among a substitution product of a thiophene, vinylene, thienylene vinylene, phenylene vinylene, p-phenylene; a condensed polycyclic aromatic compound such as an olygomer in which the number n of repeating unit of these materials is 4-10 or a polymer or pentacene in which the number n of repeating unit is not less than 20, where two or more kinds of these materials are used as a repeating unit; and fullerenes. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機半導体材料の
精製方法、該精製方法を用いて得られた有機半導体材料
及びそれを用いた半導体素子に関し、詳しくは、大量生
産性に適し且つ高純度のものを提供できる有機半導体材
料の精製方法、該精製方法を用いて得られた有機半導体
材料及びそれを用いた半導体素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for purifying an organic semiconductor material, an organic semiconductor material obtained by the method, and a semiconductor device using the same. The present invention relates to a method for refining an organic semiconductor material capable of providing the above, an organic semiconductor material obtained using the refining method, and a semiconductor element using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜電界効果トランジスタ(FET)内
の活性半導体層として使用するために有機材料が検討さ
れている。有機材料は加工が容易であり、一般に薄膜F
ETが形成されるプラスチック基板と親和性が高いの
で、薄膜デバイス内の活性半導体層としての使用は魅力
的である。このような長所は、低コストで大面積のデバ
イスを製造する際に重要である。有機半導体が薄膜FE
T内の活性半導体層として使用されるためには、結果と
して得られるデバイスのオン/オフ比が受け入れられる
ものでなければならない。一般に、薄膜FETのオン/
オフ比は少なくとも10−3でなければならない。ここ
で使用するオン/オフ比という用語は、トランジスタが
オンであるときのソース−ドレイン電流の、トランジス
タがオフであるときのソース−ドレイン電流に対する比
のことである。
2. Description of the Related Art Organic materials have been studied for use as active semiconductor layers in thin film field effect transistors (FETs). Organic materials are easy to process and are generally thin film F
Use as an active semiconductor layer in thin film devices is attractive because of its high affinity for the plastic substrate on which the ET is formed. These advantages are important when manufacturing large area devices at low cost. Organic semiconductor is thin film FE
To be used as an active semiconductor layer in T, the on / off ratio of the resulting device must be acceptable. Generally, on / off of thin film FET
The off ratio must be at least 10-3 . As used herein, the term on / off ratio refers to the ratio of the source-drain current when the transistor is on to the source-drain current when the transistor is off.

【0003】有機半導体材料が活性半導体層としての使
用に適しているかどうかを示す有機半導体材料の性質
は、キャリア移動度および(電気)伝導率である。キャ
リア移動度(μ)は、半導体材料の層内での粒子(例え
ば、電子、正孔)の平均のドリフト速度の尺度であり、
このような粒子の運動が、加えられる電界によってどの
くらい強く影響を受けるかを決定するため重要である。
The properties of an organic semiconductor material that indicate whether it is suitable for use as an active semiconductor layer are carrier mobility and (electrical) conductivity. Carrier mobility (μ) is a measure of the average drift velocity of particles (eg, electrons, holes) in a layer of semiconductor material;
It is important to determine how strongly the motion of such particles is affected by the applied electric field.

【0004】従来の有機半導体材料は、リーク電流が大
きく理想的なトランジスタ特性を示さない場合が多い。
また、トランジスタ特性を示しても、オン−オフ比が小
さい場合が多く実用に供されることは少ない。
[0004] Conventional organic semiconductor materials often have large leakage currents and do not exhibit ideal transistor characteristics.
In addition, even if the transistor characteristics are exhibited, the on-off ratio is often small and is not practically used.

【0005】これら過大なリーク電流、そして小さいキ
ャリア移動度はデバイスの不具合によるものもあるが、
有機半導体材料を用いる場合、有機半導体中の不純物、
たとえば合成時に使用される触媒残さである微量金属、
そして合成時の不純物がキャリア担体となったり、キャ
リア散乱を引き起こし、リーク電流の増加、キャリア移
動度の低下を招くことが多い。
Although these excessive leakage currents and small carrier mobilities may be caused by device failure,
When using an organic semiconductor material, impurities in the organic semiconductor,
For example, trace metals that are catalyst residues used during synthesis,
In addition, impurities at the time of synthesis often act as carrier carriers or cause carrier scattering, resulting in an increase in leak current and a decrease in carrier mobility in many cases.

【0006】これら有機半導体材料の特性、リーク電
流、キャリア移動度ひいてはデバイスとしたときのオン
−オフ比を向上させるためには有機半導体自身の不純物
を極力少なくすることが肝要である。
In order to improve the characteristics of these organic semiconductor materials, the leakage current, the carrier mobility, and the on-off ratio when the device is used, it is important to minimize impurities in the organic semiconductor itself.

【0007】これらの化合物の精製方法として昇華精製
あるいはカラムクロマトグラフィー、共沈法(特開平1
0−190001)などが提案されているが、いずれの
手法を用いても満足するするリーク電流値、キャリア移
動度、そしてその有機半導体材料を用いたデバイスでの
オン−オフ比を示すものではなかった。
[0007] Purification methods of these compounds include sublimation purification, column chromatography, and coprecipitation (Japanese Patent Laid-Open No.
0-190001) and the like, but do not indicate a leak current value, a carrier mobility, and an on-off ratio in a device using the organic semiconductor material that are satisfied by any of the methods. Was.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】よって本発明の解決す
べき課題は第一に高純度の有機半導体材料を大量に提供
する方法を示すことである。そして、この精製方法を用
いて精製した有機半導体材料を提供すること、更には該
精製方法を用いて精製した有機半導体材料を用いた有機
半導体デバイスを提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is, first, to show a method for providing a large amount of high-purity organic semiconductor material. It is another object of the present invention to provide an organic semiconductor material purified using this purification method, and to provide an organic semiconductor device using the organic semiconductor material purified using the purification method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は以下によ
って解決される。 1.超臨界状態の溶媒を用いて不純物を除去することを
特徴とする有機半導体材料の精製方法。
The object of the present invention is attained by the following. 1. A method for purifying an organic semiconductor material, comprising removing impurities using a solvent in a supercritical state.

【0010】2.有機半導体材料が、π共役系高分子化
合物であることを特徴とする前記1に記載の有機半導体
材料の精製方法。
[0010] 2. 2. The method for purifying an organic semiconductor material according to the above item 1, wherein the organic semiconductor material is a π-conjugated polymer compound.

【0011】3.有機半導体材料が、チオフェン、ビニ
レン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、p−
フェニレン、これらの置換体またはこれらの2種以上を
繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数nが4〜10で
あるオリゴマーもしくは該繰返し単位の数nが20以上
であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合
物、フラーレン類から選ばれることを特徴とする前記1
又は2に記載の有機半導体材料の精製方法。
3. The organic semiconductor material is thiophene, vinylene, chenylene vinylene, phenylene vinylene, p-
Phenylene, a substituted product thereof or an oligomer having two or more thereof as a repeating unit and having a repeating unit number n of 4 to 10; a polymer having a repeating unit number n of 20 or more; Wherein said 1 is selected from a ring aromatic compound and a fullerene
Or the method for purifying an organic semiconductor material according to 2.

【0012】4.精製後の不純物量が50ppm以下か
つ0.01ppm以上であることを特徴とする請求項
1、2又は3に記載の有機半導体材料の精製方法。
4. 4. The method for purifying an organic semiconductor material according to claim 1, wherein the amount of impurities after the purification is 50 ppm or less and 0.01 ppm or more.

【0013】5.精製後の有機半導体材料が含有する不
純物のうち周期律表1、2族元素、6〜13族元素及び
ハロゲン元素の含有量が20ppm以下かつ0.01p
pm以上であることを特徴とする前記1〜4のいずれか
に記載の有機半導体材料の精製方法。
5. Among the impurities contained in the organic semiconductor material after the purification, the content of the periodic table 1, the group 2 element, the group 6 to 13 element and the halogen element is 20 ppm or less and 0.01 p.
pm or more, the method for purifying an organic semiconductor material according to any one of the above items 1 to 4,

【0014】6.精製後の有機半導体材料が含有する不
純物のうちアルカリ金属、アルカリ土類金属、Fe、N
i、Znのうち少なくとも1種類の含有率が10ppm
以下かつ0.01ppm以上であることを特徴とする前
記1〜5のいずれかに記載の有機半導体材料の精製方
法。
6. Among the impurities contained in the purified organic semiconductor material, alkali metals, alkaline earth metals, Fe, N
At least one of i and Zn has a content of 10 ppm
The method for purifying an organic semiconductor material according to any one of the above 1 to 5, wherein the content is 0.01 ppm or more.

【0015】7.有機半導体材料を超臨界状態の溶媒中
に注入し、クロマトグラフ法を用いて不純物を除去する
ことを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の有機半
導体材料の精製方法。
[0015] 7. 7. The method for purifying an organic semiconductor material according to any one of 1 to 6, wherein the organic semiconductor material is injected into a solvent in a supercritical state, and impurities are removed by using a chromatography method.

【0016】8.有機半導体材料を超臨界状態の溶媒中
で抽出することを特徴とする前記1〜6のいずれかに記
載の有機半導体の精製方法。
8. 7. The method for purifying an organic semiconductor according to any one of the above items 1 to 6, wherein the organic semiconductor material is extracted in a solvent in a supercritical state.

【0017】9.有機半導体材料を超臨界状態の溶媒中
で晶析することを特徴とする前記1〜6のいずれかに記
載の有機半導体の精製方法。
9. 7. The method for purifying an organic semiconductor according to any one of the above items 1 to 6, wherein the organic semiconductor material is crystallized in a solvent in a supercritical state.

【0018】10.前記1〜9のいずれかに記載の精製
方法で精製された有機半導体材料。
10. 10. An organic semiconductor material purified by the purification method according to any one of 1 to 9 above.

【0019】11.電極膜の間隙が請求項10に記載の
有機半導体材料から形成された有機半導体で連結され、
該有機半導体からなるチャネルで連結されたソース電極
及びドレイン電極が構成されたことを特徴とする有機ト
ランジスタ素子。
11. The gap between the electrode films is connected by an organic semiconductor formed from the organic semiconductor material according to claim 10,
An organic transistor element comprising a source electrode and a drain electrode connected by a channel made of the organic semiconductor.

【0020】12.酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アル
ミニウム、酸化タンタル、酸化チタンの何れかからなる
絶縁層を有することを特徴とする前記11に記載の有機
トランジスタ素子。13.絶縁層が、大気圧または大気
圧近傍の圧力下において、少なくとも1種類以上の不活
性ガスと、少なくとも1種類以上の有機金属化合物及び
少なくとも1種類以上の反応性ガスからなる混合ガスを
放電空間に導入してプラズマ状態とし、基材を前記プラ
ズマ状態の混合ガスに晒すことによって、前記基材上に
形成されていることを特徴とする前記11又は12に記
載の有機トランジスタ素子。
[12] 12. The organic transistor element according to the above item 11, having an insulating layer made of any one of silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide. 13. The insulating layer is configured to discharge a mixture of at least one or more inert gases, at least one or more organometallic compounds, and at least one or more reactive gases to the discharge space under atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure. 13. The organic transistor element according to the above item 11 or 12, wherein the organic transistor element is formed on the substrate by being introduced into a plasma state and exposing the substrate to the mixed gas in the plasma state.

【0021】14.前記有機半導体からなるチャネル
が、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル及びポリア
クリレートの何れかからなる絶縁層に接して形成されて
いることを特徴とする前記11〜13のいずれかに記載
の有機トランジスタ素子。
14. The organic transistor element according to any one of items 11 to 13, wherein the channel made of the organic semiconductor is formed in contact with an insulating layer made of any one of polyimide, polyamide, polyester, and polyacrylate.

【0022】15.基材が、高分子支持体であることを
特徴とする前記11〜14のいずれかに記載の有機トラ
ンジスタ素子。
15. 15. The organic transistor element according to any one of 11 to 14, wherein the substrate is a polymer support.

【0023】16.有機トランジスタ素子の製造方法に
おいて、電極膜間隙を請求項10に記載の有機半導体材
料で連結する工程を経ることを特徴とする有機トランジ
スタ素子の製造方法。
16. A method for manufacturing an organic transistor element, comprising a step of connecting an electrode film gap with the organic semiconductor material according to claim 10.

【0024】17.前記11〜16のいずれかに記載の
有機トランジスタ素子を用いた表示デバイス。
17. A display device using the organic transistor element according to any one of 11 to 16.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。
本発明における有機半導体とは他の元素と組み合わせて
一定量の炭素または炭素の同位体からなる物質であり、
室温(20℃)で少なくとも10−3cm/V・cm
の電荷キャリア移動度を示すものである。尚、伝導度は
20℃で1S/cm以下である(特開平8−22803
5)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The organic semiconductor in the present invention is a substance composed of a certain amount of carbon or a carbon isotope in combination with another element,
At least 10 −3 cm 2 / V · cm at room temperature (20 ° C.)
FIG. The conductivity is 1 S / cm or less at 20 ° C. (JP-A-8-22803).
5).

【0026】本発明における有機半導体材料は上記条件
を満たせば特に制限はないが、好ましくはπ共役系材料
(π共役系高分子化合物)が用いられる。具体的にはポ
リピロール、ポリ(N−置換ピロール)、ポリ(3−置
換ピロール)、ポリ(3,4−二置換ピロール)などの
ポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ(3−置換チオ
フェン)、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、ポリベ
ンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチア
ナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチェニレ
ンビニレンなどのポリチェニレンビニレン類、ポリ(p
−フェニレンビニレン)などのポリ(p−フェニレンビ
ニレン)類、ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリ
ン)、ポリ(3−置換アニリン)、ポリ(2,3−置換
アニリン)などのポリアニリン類、ポリアセチレンなど
のポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジア
セチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリ
ピレンなどのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ
(N−置換カルバゾール)などのポリカルバゾール類、
ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラ
ン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ(p−
フェニレン)などのポリ(p−フェニレン)類、ポリイ
ンドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなど
のポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサ
セン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾ
ペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリ
レン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、
サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリア
セン類の炭素の一部をN、S、Oなどの原子、カルボニ
ル基などの官能基に置換した誘導体(トリフェノジオキ
サジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−6,15
−キノンなど)、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニ
レンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマ
ーや、特開平11−195790に記載された多環縮合
体などを用いることができる。
The organic semiconductor material in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions. Preferably, a π-conjugated material (π-conjugated polymer compound) is used. Specifically, polypyrroles such as polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole), polythiophene, poly (3-substituted thiophene), poly (3 , 4-disubstituted thiophene), polythiophenes such as polybenzothiophene, polyisothianaphthenes such as polyisothianaphthene, polyphenylenevinylenes such as polyphenylenevinylene, poly (p
Polyaniline, such as poly (p-phenylenevinylene), polyaniline, poly (N-substituted aniline), poly (3-substituted aniline), poly (2,3-substituted aniline), polyacetylene, etc. Polyacetylenes, polydiacetylenes such as polydiacetylene, polyazulene such as polyazulene, polypyrenes such as polypyrene, polycarbazoles, polycarbazoles such as poly (N-substituted carbazole),
Polyselenophenes such as polyselenophene, polyfurans such as polyfuran and polybenzofuran, poly (p-
Poly (p-phenylene) s such as phenylene), polyindoles such as polyindole, polypyridazines such as polypyridazine, naphthacene, pentacene, hexacene, heptacene, dibenzopentacene, tetrabenzopentacene, pyrene, dibenzopyrene, chrysene, Perylene, coronene, terylene, ovalene, quaterylene,
Polyacenes such as circum anthracene and derivatives in which a part of carbon of polyacenes is substituted with an atom such as N, S, O, or a functional group such as a carbonyl group (triphenodioxazine, triphenodithiazine, hexacene-6,15
-Quinone), polymers such as polyvinylcarbazole, polyphenylene sulfide, and polyvinylene sulfide, and polycyclic condensates described in JP-A-11-195790.

【0027】また、これらのポリマーと同じ繰返し単位
を有するたとえばチオフェン6量体であるα−セクシチ
オフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、
α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−
ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェ
ン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に
用いることができる。さらに銅フタロシアニンや特開平
11−251601に記載のフッ素置換銅フタロシアニ
ンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン1,4,
5,8−テトラカルボン酸ジイミド、N,N´−ビス
(4−トリフルオロメチルベンジル)ナフタレン1,
4,5,8−テトラカルボン酸ジイミドとともに、N,
N´−ビス(1H,1H−ペルフルオロオクチル)、
N,N´−ビス(1H,1H−ペルフルオロブチル)及
びN,N´−ジオクチルナフタレン1,4,5,8−テ
トラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン2,3,
6,7テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテト
ラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン2,3,
6,7−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセン
テトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボ
ン酸ジイミド類、C60、C70、C76、C78、C
84等フラーレン類、SWNTなどのカーボンナノチュ
ーブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの
色素などが挙げられる。
Further, α-sexithiophene α, ω-dihexyl-α-sexithiophene which is a thiophene hexamer having the same repeating unit as these polymers,
α, ω-dihexyl-α-quinkethiophene, α, ω-
Oligomers such as bis (3-butoxypropyl) -α-sexithiophene and styrylbenzene derivatives can also be suitably used. Further, metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and fluorine-substituted copper phthalocyanine described in JP-A-11-251601, naphthalene 1,4,
5,8-tetracarboxylic diimide, N, N'-bis (4-trifluoromethylbenzyl) naphthalene1,
Together with 4,5,8-tetracarboxylic diimide, N,
N'-bis (1H, 1H-perfluorooctyl),
N, N′-bis (1H, 1H-perfluorobutyl) and N, N′-dioctylnaphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide derivative, naphthalene 2,3
Naphthalenetetracarboxylic diimides such as 6,7 tetracarboxylic diimide and anthracene 2,3
Condensed ring tetracarboxylic diimides such as anthracenetetracarboxylic diimides such as 6,7-tetracarboxylic diimide; C60, C70, C76, C78, C
Fullerenes such as 84, carbon nanotubes such as SWNT, and dyes such as merocyanine dyes and hemicyanine dyes.

【0028】これらのπ共役系材料のうちでも、下記一
般式1から6で示されるチオフェン、ビニレン、チェニ
レンビニレン、フェニレンビニレン、p−フェニレン、
これらの置換体またはこれらの2種以上を繰返し単位と
し、かつ該繰返し単位の数nが4〜10であるオリゴマ
ーもしくは該繰返し単位の数nが20以上であるポリマ
ー、あるいはペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、
フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金
属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも1
種が好ましい。
Among these π-conjugated materials, thiophene, vinylene, chenylenevinylene, phenylenevinylene, p-phenylene represented by the following general formulas 1 to 6:
An oligomer having these substituents or two or more thereof as a repeating unit, and the number n of the repeating units is 4 to 10, a polymer having the number n of the repeating units of 20 or more, or a condensed polycyclic ring such as pentacene Aromatic compounds,
At least one selected from the group consisting of fullerenes, condensed ring tetracarboxylic diimides, and metal phthalocyanines
Species are preferred.

【0029】また、その他の有機半導体材料としては、
テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジ
メタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフル
バレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、BEDTT
TF−ヨウ素錯体、TCNQ−ヨウ素錯体、などの有機
分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポ
リゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開2000−2
60999に記載の有機・無機混成材料も挙げることが
できる。
Other organic semiconductor materials include:
Tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTF) -perchloric acid complex, BEDTT
Organic molecular complexes such as a TF-iodine complex and a TCNQ-iodine complex can also be used. Further, σ-conjugated polymers such as polysilane and polygermane,
Organic / inorganic hybrid materials described in No. 60999 can also be mentioned.

【0030】[0030]

【化1】 Embedded image

【0031】式中、XはS,Se,Te,NHを表し、
R1〜R4はH、アルキル基、アリール基、ハロゲン原
子を表し、Nは正の整数を表す。
In the formula, X represents S, Se, Te, NH,
R1 to R4 represent H, an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom, and N represents a positive integer.

【0032】本発明において不純物とは上記有機半導体
材料を構成する元素以外の元素たとえば金属フタロシア
ニンの一種であれば銅フタロシアニンが挙げられるが、
この場合、銅以外の元素を示す。また、チオフェンを繰
り返し単位で含むオリゴマーあるいは高分子の場合、金
属元素、例えば合成時の連続カップリング反応の触媒で
ある亜鉛、ニッケルは不純物に該当する。また、繰り返
し単位3以下のオリゴマー、また、副反応生成物も不純
物に該当する。
In the present invention, the impurity is an element other than the elements constituting the organic semiconductor material, for example, copper phthalocyanine if it is a kind of metal phthalocyanine.
In this case, it indicates an element other than copper. In the case of an oligomer or a polymer containing thiophene as a repeating unit, a metal element, for example, zinc or nickel which is a catalyst for a continuous coupling reaction during synthesis corresponds to an impurity. Oligomers having a repeating unit of 3 or less and by-products also correspond to impurities.

【0033】本発明においては、これら有機半導体材料
を超臨界状態の溶媒中で精製する。超臨界状態の溶媒中
で精製する事により、驚くべきことに他の精製法では見
られない優れた特性を示す有機半導体材料を提供するこ
とができる。
In the present invention, these organic semiconductor materials are purified in a solvent in a supercritical state. By purifying in a solvent in a supercritical state, it is possible to surprisingly provide an organic semiconductor material exhibiting excellent characteristics not found in other purification methods.

【0034】本発明における超臨界状態とは、臨界温
度、臨界圧力を超えた状態を意味しており、例えば、二
酸化炭素であれば、臨界温度31℃、臨界圧力は7.3
8MPaである。この領域以上では流体は拡散係数が大
きくかつ粘性が小さくなり物質移動、濃度平衡への到達
が早く、かつ液体のように密度が高いため、効率のよい
分離が可能となる。しかも二酸化炭素のような常圧、常
温で気体となる物質を用いることにより回収が迅速にな
る。
The supercritical state in the present invention means a state in which the temperature exceeds the critical temperature and the critical pressure. For example, in the case of carbon dioxide, the critical temperature is 31 ° C. and the critical pressure is 7.3.
8 MPa. Above this range, the fluid has a large diffusion coefficient and a low viscosity, and the mass transfer and the concentration equilibrium are quickly reached, and the density is high like a liquid, so that efficient separation is possible. Moreover, the use of a substance that becomes a gas at normal pressure and normal temperature, such as carbon dioxide, makes the recovery quicker.

【0035】超臨界状態にある溶媒としては、二酸化炭
素、一酸化二窒素、アンモニア、水、メタノール、エタ
ノール、2−プロパノール、エタン、プロパン、ブタ
ン、ヘキサン、ペンタンなどが好ましく用いられるが、
この中でも二酸化炭素を特に好ましく用いることができ
る。超臨界溶媒は一種類を単独で用いることも可能であ
るし、極性を調整するためのいわゆるモディファイヤ
ー、エントレーナーと呼ばれる物質を添加することも可
能である。
As the solvent in the supercritical state, carbon dioxide, nitrous oxide, ammonia, water, methanol, ethanol, 2-propanol, ethane, propane, butane, hexane, pentane and the like are preferably used.
Among them, carbon dioxide can be particularly preferably used. One type of supercritical solvent can be used alone, or a substance called a modifier or an entrainer for adjusting the polarity can be added.

【0036】超臨界状態の溶媒を用いる精製方法として
は、充填カラム、オープンカラム、キャピラリカラムを
用いたクロマトグラフィー、抽出、晶析を好ましく用い
ることができる。充填剤としては従来のクロマトグラフ
法にて用いられているシリカ、あるいは表面修飾したシ
リカなど適宜選択できる。
As a purification method using a solvent in a supercritical state, chromatography, extraction, and crystallization using a packed column, an open column, or a capillary column can be preferably used. As the filler, silica used in a conventional chromatographic method, silica with a surface modified, or the like can be appropriately selected.

【0037】抽出を用いる場合は図1に示すように被精
製物を充填した抽出管に超臨界溶媒を通過させる方法な
どを好ましく挙げることができる。
When the extraction is used, a method of passing a supercritical solvent through an extraction tube filled with a substance to be purified as shown in FIG. 1 can be preferably used.

【0038】図1において、ポンプ1に超臨界流体精製
に用いる物質(ガス)を満たし、弁2を開いて高圧に圧
縮された超臨界流体を抽出管3に満たす。抽出管にはあ
らかじめ被精製物さらに必要に応じてエントレーナを入
れておく。目的とする温度で所定の時間抽出工程を行っ
た後、弁4を開いて圧力を抜いてから被精製物を取り出
す。5は採取ビンである。
In FIG. 1, a pump 1 is filled with a substance (gas) used for supercritical fluid purification, and a valve 2 is opened to fill a supercritical fluid compressed to a high pressure into an extraction pipe 3. A substance to be purified and, if necessary, an entrainer are placed in the extraction tube in advance. After performing the extraction step at a desired temperature for a predetermined time, the valve 4 is opened to release the pressure, and then the object to be purified is taken out. 5 is a sampling bottle.

【0039】晶析としては超臨界溶媒の圧力、温度を変
化させる方法などを好ましく挙げることができる。
As the crystallization, a method of changing the pressure and temperature of the supercritical solvent can be preferably mentioned.

【0040】上記方法によって精製した有機半導体材料
は、精製後の有機半導体材料が含有する不純物のうち周
期律表1、2族元素、6〜13族元素及びハロゲン元素
の含有量が10ppm以下であることが好ましい。より
好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッ
ケル、亜鉛のうち少なくとも1種類の不純物の含有量が
5ppm以下であることが好ましい。
The organic semiconductor material purified by the above method has a content of 10 ppm or less of the periodic table 1, group 2, element 6 to 13 and halogen element among the impurities contained in the purified organic semiconductor material. Is preferred. More preferably, the content of at least one impurity among alkali metals, alkaline earth metals, iron, nickel and zinc is preferably 5 ppm or less.

【0041】不純物量は誘導結合プラズマ−発光分光
法、及び質量分析法、蛍光X線分析法、イオンクロマト
グラフ法を用いて測定することが可能である。
The amount of impurities can be measured by inductively coupled plasma-emission spectroscopy, mass spectrometry, X-ray fluorescence spectroscopy, or ion chromatography.

【0042】有機不純物、オリゴマーは、ガスクロマト
グラフ/質量分析法、液体クロマトグラフ/質量分析
法、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法等を用いて
目的成分以外の不純物の量を知ることができる。
The amount of organic impurities and oligomers can be determined by gas chromatography / mass spectrometry, liquid chromatography / mass spectrometry, gel permeation chromatography, or the like.

【0043】請求項11に示される発明は、電極膜の間
隙が請求項10に記載の有機半導体材料から形成された
有機半導体で連結され、該有機半導体からなるチャネル
で連結されたソース電極及びドレイン電極が構成された
有機トランジスタ素子である。かかる有機トランジスタ
素子の構成としては、公知のものを特別の制限なく使用
できる。
According to an eleventh aspect of the present invention, the gap between the electrode films is connected by an organic semiconductor formed of the organic semiconductor material according to the tenth aspect, and the source electrode and the drain are connected by a channel made of the organic semiconductor. This is an organic transistor element having electrodes. As the configuration of such an organic transistor element, a known element can be used without any particular limitation.

【0044】請求項12に示される発明は、酸化ケイ
素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸
化チタンの何れかからなる絶縁層を有する請求項11に
記載の有機トランジスタ素子である。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the organic transistor device according to the eleventh aspect, further comprising an insulating layer made of any one of silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide.

【0045】請求項13に示される発明は、絶縁層が、
大気圧または大気圧近傍の圧力下において、少なくとも
1種類以上の不活性ガスと、少なくとも1種類以上の有
機金属化合物及び少なくとも1種類以上の反応性ガスか
らなる混合ガスを放電空間に導入してプラズマ状態と
し、基材を前記プラズマ状態の混合ガスに晒すことによ
って、前記基材上に形成されている請求項11又は12
に記載の有機トランジスタ素子である。プラズマ法につ
いては、公知のものを特別の制限なく使用できる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the insulating layer comprises:
Atmospheric pressure or a pressure near the atmospheric pressure, a mixed gas comprising at least one or more inert gas, at least one or more organometallic compound and at least one or more reactive gas is introduced into a discharge space to form a plasma. 13. The substrate is formed on the base material by exposing the base material to the mixed gas in the plasma state.
The organic transistor element according to the above. As the plasma method, a known method can be used without any particular limitation.

【0046】請求項14に示される発明は、前記有機半
導体からなるチャネルが、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リエステル及びポリアクリレートの何れかからなる絶縁
層に接して形成されている請求項11〜13のいずれか
に記載の有機トランジスタ素子。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the channel made of the organic semiconductor is formed in contact with an insulating layer made of any one of polyimide, polyamide, polyester and polyacrylate. 3. The organic transistor element according to item 1.

【0047】そして、請求項15に示される発明は、基
材が、高分子支持体である請求項11〜14のいずれか
に記載の有機トランジスタ素子である。高分子支持体と
しては、公知のものを特別の制限なく使用できる。
The invention according to claim 15 is the organic transistor element according to any one of claims 11 to 14, wherein the base material is a polymer support. Known polymer supports can be used without particular limitation.

【0048】請求項16に示される発明は、有機トラン
ジスタ素子の製造方法において、電極膜間隙を請求項1
0に記載の有機半導体材料で連結する工程を経る有機ト
ランジスタ素子の製造方法である。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an organic transistor element, the gap between the electrode films is set to one.
A method for manufacturing an organic transistor element through a step of connecting with an organic semiconductor material described in Item 0.

【0049】以下、本発明について更に詳述する。本発
明の一実施例では、TFTは、有機半導体材料の活性層
を有する金属−絶縁体−半導体電界効果トランジスタ
(MIS−FET)である。このTFTは、ガラス、シ
リコン、あるいはプラスチックのような従来の基板材料
上に形成される。絶縁材料の層は、スピンコート、鋳込
成形あるいはスクリーンプリントなどのさまざまな技術
を用いて基板上に形成される。絶縁材料という用語は、
伝導度が約10−12S/cm以下の材料をいう。活性
層は絶縁層上に形成される。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In one embodiment of the invention, the TFT is a metal-insulator-semiconductor field effect transistor (MIS-FET) having an active layer of an organic semiconductor material. The TFT is formed on a conventional substrate material such as glass, silicon, or plastic. The layer of insulating material is formed on the substrate using various techniques such as spin coating, cast molding or screen printing. The term insulating material means
A material having a conductivity of about 10 −12 S / cm or less. The active layer is formed on the insulating layer.

【0050】一般に、デバイスは、離間した3個の接点
を有する。これらの接点のうちの少なくとも2個は、有
機半導体層と物理的に接触し、このような半導体層の少
なくとも一部を通る電流路を有する。第3の接点は、基
板と物理的に接触し、第1の接点と第2の接点の間に位
置する半導体層を通る電流を制御する。接点は金属から
なる。MIS−FETデバイスにおける接点として用い
られる金属は従来どおりであり、当業者に周知である。
適当な金属の一例は金である。
In general, a device has three spaced contacts. At least two of these contacts are in physical contact with the organic semiconductor layer and have a current path through at least a portion of such semiconductor layer. The third contact is in physical contact with the substrate and controls the current through the semiconductor layer located between the first and second contacts. The contacts are made of metal. Metals used as contacts in MIS-FET devices are conventional and well known to those skilled in the art.
One example of a suitable metal is gold.

【0051】本発明においては、有機半導体層に、例え
ばアクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シア
ノ基、カルボキシル基、ニトロ基等の官能基を有する材
料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン及び
テトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体等の様に電
子を受容するアクセプターとなる材料や、例えばアミノ
基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ
基、フェニル基等の官能基を有する材料、フェニレンジ
アミン等の置換アミン類、アントラセン、ベンゾアント
ラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレ
ン、カルバゾール及びその誘導体、テトラチアフルバレ
ンとその誘導体等の様に電子の供与体であるドナーとな
る様な材料を含有させ(いわゆるドーピング)てもよ
い。
In the present invention, a material having a functional group such as acrylic acid, acetamide, dimethylamino group, cyano group, carboxyl group, nitro group or the like, a benzoquinone derivative, tetracyanoethylene and tetracyanoquino in the organic semiconductor layer. Materials serving as acceptors that accept electrons, such as dimethane and derivatives thereof, and materials having functional groups such as amino group, triphenyl group, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, and phenyl group, and phenylenediamine Materials such as substituted amines, anthracene, benzoanthracene, substituted benzoanthracenes, pyrene, substituted pyrene, carbazole and derivatives thereof, and tetrathiafulvalene and derivatives thereof, which are materials that can serve as donors of electrons are contained ( So-called doping).

【0052】これら有機薄膜の作製法としては、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、プラズマ重
合法、電解重合法、化学重合法、スピンコート法、キャ
スト法、ディピング法、ロールコート法、バーコート法
及びLB法等が挙げられ、材料に応じて採用できる。中
でも生産性の点で、薄膜形成が簡単なスピンコート法、
キャスト法、ディッピング法、ロールコート法、バーコ
ート法が好ましい。
Examples of the method for producing these organic thin films include a vacuum deposition method, 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, a plasma polymerization method, and an electrolytic polymerization method. , A chemical polymerization method, a spin coating method, a casting method, a dipping method, a roll coating method, a bar coating method, an LB method and the like, which can be adopted according to the material. Among them, in terms of productivity, the spin coating method, which is easy to form a thin film,
Casting, dipping, roll coating, and bar coating are preferred.

【0053】これら有機半導体からなる薄膜の膜厚とし
ては、特に制限は無いが、得られるトランジスタの特性
は、有機半導体からなる活性層の膜厚に大きく左右され
る場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なる
が、一般に1μm以下、特に300nm以下が好まし
い。薄膜形成後に化学的処理を行うことにより活性層と
して有効に働く有機薄膜も、しばしばドーピング処理に
よりその電気特性が制御されるが、他の素子構成部を化
学的に変質させない限り、(1)気相からのドーピン
グ、(2)液相からのドーピング、(3)電気化学的ド
ーピング、(4)光開始ドーピング等化学的ドーピング
及び例えば刊行物「工業材料、34巻、第4号、55
頁、1986年」に示されたイオン注入法等の物理的ド
ーピングの何れも使用可能である。
The thickness of the thin film made of the organic semiconductor is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often largely influenced by the thickness of the active layer made of the organic semiconductor. Although it depends on the organic semiconductor, it is generally preferably 1 μm or less, particularly preferably 300 nm or less. The electrical properties of an organic thin film that effectively works as an active layer by performing a chemical treatment after the formation of the thin film are often controlled by doping treatment. However, as long as other element components are not chemically altered, (1) Phase doping, (2) doping from liquid phase, (3) electrochemical doping, (4) chemical doping such as photoinitiated doping and the publication "Industrial Materials, Vol. 34, No. 4, 55"
1986, pp. 1986, can be used.

【0054】各層の組成物の塗布方法としては、ディッ
ピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブ
レードコート、スクイズコート、リバースロールコー
ト、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレイ
コート、ダイコート等の公知の塗布方法を用いることが
でき、続塗布または薄膜塗布が可能な塗布方法が好まし
く用いられる。
As a method for applying the composition of each layer, known coating methods such as dipping, spin coating, knife coating, bar coating, blade coating, squeezing coating, reverse roll coating, gravure roll coating, curtain coating, spray coating, die coating, etc. A coating method capable of continuous coating or thin film coating can be preferably used.

【0055】図2を用いて本発明の素子構成を説明す
る。ソース電極12、ドレイン電極13及びゲート電極
15は、Au、Ag、Al、Cu、Pt、Cr等の金属
素材他、ITO、SnO、ZnO等の透明導電膜、公
知の導電性ポリマーを用いることができる。良好な特性
を得るためには仕事関数の大きい(4.5eV以上)金
属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極
物質とするものが好ましい。
The device configuration of the present invention will be described with reference to FIG. For the source electrode 12, the drain electrode 13 and the gate electrode 15, use a metal material such as Au, Ag, Al, Cu, Pt, and Cr, a transparent conductive film such as ITO, SnO 2 , and ZnO, or a known conductive polymer. Can be. In order to obtain good characteristics, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a large work function (4.5 eV or more) as an electrode material.

【0056】ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極と
しては、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、銀ペーストおよ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および炭素が好ましい。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なども好適に用いられる。ソース電
極、ドレイン電極は、上に挙げた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。
The gate electrode, source electrode, and drain electrode are not particularly limited as long as they are conductive materials.
Gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, tin / antimony oxide, 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,
A magnesium / copper mixture, a magnesium / silver mixture, a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide mixture, a lithium / aluminum mixture, etc. are used.
In particular, platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium,
ITO and carbon are preferred. Alternatively, a known conductive polymer whose conductivity has been improved by doping or the like, for example, conductive polyaniline, conductive polypyrrole, conductive polythiophene, a complex of polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid, or the like is also preferably used. As the source electrode and the drain electrode, those having low electric resistance at the contact surface with the semiconductor layer are preferable among the above.

【0057】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、アルミニウムや銅などの金属
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などにより形成して
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、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリ
ーン印刷など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 of forming an electrode, a method of forming an electrode using a known photolithographic method or a lift-off method on a conductive thin film formed by using the above materials as a raw material by vapor deposition, sputtering, or the like, aluminum, copper, etc. And etching using a resist by thermal transfer, ink jet or the like on the metal foil. A conductive polymer solution or dispersion or a conductive fine particle dispersion may be directly patterned by ink jet, or may be formed from a coating film by lithography or laser ablation. Further, a method of patterning an ink, a conductive paste, or the like containing a conductive polymer or conductive fine particles by a printing method such as letterpress, intaglio, lithographic, or screen printing can also be used.

【0058】シート状の有機半導体デバイスにおいて
も、信号線、走査線、表示電極の材料、形成方法は上記
と同様に形成することが可能である。。
Also in the case of a sheet-shaped organic semiconductor device, the material and forming method of the signal lines, scanning lines, and display electrodes can be formed in the same manner as described above. .

【0059】絶縁層16として種々の絶縁膜を用いるこ
とができるが、特に無機酸化物被膜が好ましい。とりわ
けSiO、SiN、Al、Ta、TiO
が好ましい。他の好ましい絶縁膜として、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレートの何
れかからなる層が挙げられる。SiO、SiN、Al
、Ta及びTiOが有機半導体チャネル
のキャリア密度を増大させる点で、ポリイミド、ポリア
ミド、ポリエステル及びポリアクリレートがラビング処
理等の配向処理を施した後に該チャネルに隣接させるこ
とによるキャリアの電界移動度の増大という点で、それ
ぞれの何れかが好ましい。
Various insulating films may be used as the insulating layer 16.
However, an inorganic oxide film is particularly preferable. Toriwa
Ke SiO2, SiN, Al2O3, Ta2O5, TiO
2Is preferred. Polyimid is another preferred insulating film.
What is polyamide, polyester, polyacrylate?
And a layer composed of the same. SiO2, SiN, Al
2O3, Ta2O5And TiO2Is an organic semiconductor channel
To increase the carrier density of polyimide and poly
Mid, polyester and polyacrylate rubbing
After performing orientation treatment such as
In terms of increasing the electric field mobility of carriers due to
Either one is preferred.

【0060】その他、光ラジカル重合系、光カチオン重
合系の光硬化性樹脂、或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。例えばSiO、SiN、A
、Ta、TiO等の無機酸化物によっ
て絶縁層を形成する場合は大気圧下でのプラズマ処理に
よる膜形成が有効である。
In addition, a photo-curable resin of a photo-radical polymerization type or a photo-cationic polymerization type, a copolymer containing an acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, a novolak resin, cyanoethyl pullulan, and the like can also be used. For example, SiO 2 , SiN, A
When an insulating layer is formed of an inorganic oxide such as l 2 O 3 , Ta 2 O 5 , and TiO 2 , it is effective to form a film by plasma treatment under atmospheric pressure.

【0061】最も好ましい態様として、ゲート絶縁膜と
しては特にSiO、SiN、Al 、Ta
、TiOを用い、該ゲート絶縁膜が有機半導体
層を介して接する層としてポリイミド、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリアクリレートの何れかからなり、配向
処理を施した後有機半導体膜が設けられた層を設けるこ
とが好ましい。
In the most preferred embodiment, the gate insulating film
Especially SiO2, SiN, Al 2O3, Ta
2O5, TiO2And the gate insulating film is an organic semiconductor
Polyimide, polyamide, poly
Made of either ester or polyacrylate, oriented
After processing, it is necessary to provide a layer on which the organic semiconductor film is provided.
Is preferred.

【0062】大気圧下でのプラズマ製膜処理とは、大気
圧下又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を指し、そ
の方法については特開平11−61406、同11−1
33205、特開2000−121804、同2000
−147209、同2000−185362等に記載さ
れている。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 plasma film forming process under the atmospheric pressure refers to a process of discharging under the atmospheric pressure or a pressure near the atmospheric pressure, exciting the reactive gas by plasma, and forming a thin film on the substrate. The method is described in JP-A-11-61406 and 11-1.
33205, JP-A-2000-121804, 2000
147209 and 2000-185362. Thereby, a highly functional thin film can be formed with high productivity.

【0063】SiO、SiN、Al、Ta
、TiO等による絶縁層16を形成する場合、金属
アルコキシド及びその加水分解物から選ばれる少なくと
も一つ、及び有機溶媒を含有する組成物を浸漬塗布等で
塗布し、活性エネルギー線、例えば熱線あるいは紫外線
などのエネルギーをかけて、硬化させることができ、例
えば、特開2000−327310や特開2000−3
44504を参考にすることができる。
SiO 2 , SiN, Al 2 O 3 , Ta 2 O
5. When the insulating layer 16 is formed of TiO 2 or the like, at least one selected from metal alkoxides and hydrolysates thereof and a composition containing an organic solvent are applied by dip coating or the like, and active energy rays such as heat rays are applied. Alternatively, it can be cured by applying energy such as ultraviolet rays. For example, JP-A-2000-327310 and JP-A-2000-3
44504 can be referred to.

【0064】ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、
ポリアクリレートの何れかからなる層は、フィルム化し
た膜を用いても良いし、溶媒に溶解或いは分散した塗布
液を用いて塗布しても良い。塗布方法としては、ディッ
ピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブ
レードコート、スクイズコート、リバースロールコー
ト、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレー
コート、ダイコート等の公知の塗布方法を採用でき、連
続塗布又は薄膜塗布が可能な塗布方法が好ましく用いら
れる。またインクジェットやスクリーン印刷などにより
パターニングしても良い。
Polyimide, polyamide, polyester,
The layer made of any one of the polyacrylates may be a film formed, or may be applied using a coating solution dissolved or dispersed in a solvent. As a coating method, known coating methods such as dipping, spin coating, knife coating, bar coating, blade coating, squeeze coating, reverse roll coating, gravure roll coating, curtain coating, spray coating, and die coating can be adopted. A coating method capable of coating a thin film is preferably used. Further, patterning may be performed by inkjet or screen printing.

【0065】このほか図3及び4に示した構成も可能で
ある。図3及び図4中、図2の符号と同一のものは、同
一要素を示し、その説明を省略する。
In addition, the configurations shown in FIGS. 3 and 4 are also possible. 3 and 4, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same elements, and a description thereof will be omitted.

【0066】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、100n
m〜1μmである。
The inorganic oxide film and the 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.
m to 1 μm.

【0067】支持体17(基材)としては高分子フィル
ム(高分子支持体)を用いることが好ましく、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(PE
S)、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、ポリカーボネート(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。
As the support 17 (substrate), a polymer film (polymer support) is preferably used. For example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PE)
S), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), and the like.

【0068】これらの高分子フィルムには、トリオクチ
ルホスフェートやジブチルフタレート等の可塑剤を添加
してもよく、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系
等の公知の紫外線吸収剤を添加してもよい。また、テト
ラエトキシシラン等の無機高分子の原料を添加し、化学
触媒や熱、光等のエネルギーを付与することにより高分
子量化する、いわゆる有機−無機ポリマーハイブリッド
法を適用して作製した樹脂を原料として用いることもで
きる。
To these polymer films, a plasticizer such as trioctyl phosphate or dibutyl phthalate may be added, or a known ultraviolet absorber such as benzotriazole or benzophenone may be added. Further, a resin prepared by applying a so-called organic-inorganic polymer hybrid method, in which a raw material of an inorganic polymer such as tetraethoxysilane is added, and a high molecular weight is obtained by applying energy such as a chemical catalyst or heat or light, is used. It can also be used as a raw material.

【0069】また本発明の表示素子上には透明保護層を
設けることも可能であり、例えば反射防止層等の機能膜
を形成可能である。
It is also possible to provide a transparent protective layer on the display element of the present invention, for example, to form a functional film such as an anti-reflection layer.

【0070】請求項17に示される発明は、請求項11
〜16のいずれかに記載の有機トランジスタ素子を用い
た表示デバイスである。
The invention described in claim 17 is directed to claim 11
A display device using the organic transistor element according to any one of Items 1 to 16.

【0071】上記有機半導体デバイスは液晶表示素子、
有機EL素子、e−inkに代表されるデジタルペーパ
ーに好適に用いることができる。これらデジタルペーパ
ーについては、公知のものを特別の制限なく使用でき
る。
The organic semiconductor device is a liquid crystal display element,
It can be suitably used for organic EL devices and digital paper represented by e-ink. Known digital papers can be used without any particular limitation.

【0072】[0072]

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
るが、本発明の実施様態はこれに限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the embodiments of the present invention are not limited to these examples.

【0073】実施例1 ジルソン社製超臨界流体クロマトグラフィーシステムを
用いて以下の条件にてアルドリッチ製ペンタセンを以下
の条件により精製した。
Example 1 Aldrich pentacene was purified under the following conditions using a supercritical fluid chromatography system manufactured by Jillson under the following conditions.

【0074】カラム: C18−Silica,3μ
m,2×100mm 移動層: 二酸化炭素 移動層流量: 2mL/min 圧力: 9MPa 温度: 80℃ 検出: 紫外検出器(210nm)
Column: C18-Silica, 3μ
m, 2 × 100 mm Moving bed: carbon dioxide moving bed Flow rate: 2 mL / min Pressure: 9 MPa Temperature: 80 ° C. Detection: UV detector (210 nm)

【0075】上記精製によって50mgのペンタセンを
得た。このペンタセンを101(本発明1)とする。
The above purification yielded 50 mg of pentacene. This pentacene is designated as 101 (Invention 1).

【0076】これとは別に通常の昇華精製法にペンタセ
ンの精製を行った。このペンタセンを102(比較例
1)とする。
Separately, pentacene was purified by the usual sublimation purification method. This pentacene is designated as 102 (Comparative Example 1).

【0077】p型シリコン基板上に、厚さ500nmの
熱酸化膜(SiO)を形成した後、その上にクロムを
5nm、金を100nm、順次蒸着して成膜した。この
電極膜にフォトリソグラフィーにより5μmのチャネル
用溝を形成してソース電極とドレイン電極に分割した。
ゲート部分のSiO膜を観察すると表面から約50n
m除去されていた。
After a thermal oxide film (SiO 2 ) having a thickness of 500 nm was formed on a p-type silicon substrate, 5 nm of chromium and 100 nm of gold were sequentially deposited thereon to form a film. A channel groove of 5 μm was formed in the electrode film by photolithography, and divided into a source electrode and a drain electrode.
Observing the SiO 2 film at the gate part, it is about 50n from the surface
m had been removed.

【0078】次いで、上記精製によって得たペンタセン
を上記チャネル上に蒸着した。
Next, pentacene obtained by the above purification was deposited on the above channel.

【0079】更に図5に示す配線を付設し、トランジス
タ特性の評価を行った。ソース電極とドレイン電極間の
印加電圧を−30Vとしたときのリーク電流Ioff、
及びゲート電極に−30V印加したときの電流値Ion
とのオンオフ比Ion/Ioffを評価した結果は以下
の如くである。
Further, the wiring shown in FIG. 5 was additionally provided, and the transistor characteristics were evaluated. Leakage current Ioff when the applied voltage between the source electrode and the drain electrode is -30 V,
And the current value Ion when -30 V is applied to the gate electrode
The result of evaluating the on / off ratio Ion / Ioff with the following is as follows.

【0080】なお比較例2として、精製しなかったこと
以外は実施例1と同様にしてトランジスタ素子を作成
し、リーク電流(pA)とオンオフ比の評価を行った。
即ち、ソース電極とドレイン電極間の印加電圧を−30
Vとしたときのリーク電流Ioff、及びゲート電極に
−30V印加したときの電流値Ionとのオンオフ比I
on/Ioffを評価した。結果を表1に示す。
As Comparative Example 2, a transistor element was prepared in the same manner as in Example 1 except that purification was not performed, and the leakage current (pA) and the on / off ratio were evaluated.
That is, the applied voltage between the source electrode and the drain electrode is -30.
V and the on / off ratio I to the current value Ion when -30 V is applied to the gate electrode.
on / Ioff was evaluated. Table 1 shows the results.

【0081】[0081]

【表1】 [Table 1]

【0082】実施例2 アルドリッチ製ポリ(3−ヘキシルチオフェン)を図1
に示す装置にて超臨界抽出した。
Example 2 Poly (3-hexylthiophene) manufactured by Aldrich is shown in FIG.
Supercritical extraction was performed using the apparatus shown in (1).

【0083】抽出溶媒: 二酸化炭素 温度: 80℃ 圧力: 10MPa 抽出管容量: 100ml 抽出時間: 30分Extraction solvent: carbon dioxide Temperature: 80 ° C Pressure: 10MPa Extraction tube capacity: 100ml Extraction time: 30 minutes

【0084】上記条件にて500mgのポリ(3−ヘキ
シルチオフェン)を得た。これを201(本発明2)と
する。
Under the above conditions, 500 mg of poly (3-hexylthiophene) was obtained. This is designated as 201 (present invention 2).

【0085】これとは別に特開平10−190001に
示される共沈法にてポリ(3−ヘキシルチオフェン)を
精製した。これを202(比較例3)とする。なお比較
例4として、精製しなかったこと以外は実施例2と同様
とした。
Separately, poly (3-hexylthiophene) was purified by a coprecipitation method described in JP-A-10-190001. This is designated as 202 (Comparative Example 3). Note that Comparative Example 4 was the same as Example 2 except that purification was not performed.

【0086】精製前、精製後のポリ(3−ヘキシルチオ
フェン)をICP−MS法にて含有元素を定量した。測
定結果を表2に示す(単位ppm)。
Before and after purification, the contained elements of poly (3-hexylthiophene) were quantified by ICP-MS. The measurement results are shown in Table 2 (unit: ppm).

【0087】[0087]

【表2】 [Table 2]

【0088】更に精製前、精製後のポリ(3−ヘキシル
チオフェン)をTHFに溶解し、GPC測定により分子
量分布を測定したところ、201は一山の分子量分布を
示したのに対し、202は双山の分布を示していた。
Further, before and after purification, the poly (3-hexylthiophene) was dissolved in THF, and the molecular weight distribution was measured by GPC measurement. The distribution of mountains was shown.

【0089】精製したポリ(3−ヘキシルチオフェン)
を実施例1と同様にして作成したチャネル上にクロロホ
ルムを溶媒としてスピンコート法にて塗布した。乾燥し
てクロロホルムを除去し、100℃で5分間熱処理し
て、24時間真空中で放置した。得られたポリ(3−ヘ
キシルチオフェン)膜の厚さは約50nmであった。
Purified poly (3-hexylthiophene)
Was applied on a channel prepared in the same manner as in Example 1 by spin coating using chloroform as a solvent. Dry to remove chloroform, heat treat at 100 ° C. for 5 minutes and leave in vacuum for 24 hours. The thickness of the obtained poly (3-hexylthiophene) film was about 50 nm.

【0090】更にアンモニアガス雰囲気下の室温で5時
間暴露した後、図5に示す配線を付設した。
After exposure for 5 hours at room temperature in an ammonia gas atmosphere, the wiring shown in FIG. 5 was provided.

【0091】更に精製しなかったポリ(3−ヘキシルチ
オフェン)を用いて実施例1と同様にデバイスを作成し
た。これを比較例5とする。
A device was prepared in the same manner as in Example 1 using poly (3-hexylthiophene) which had not been further purified. This is referred to as Comparative Example 5.

【0092】上記トランジスタ特性の評価を行った。ソ
ース電極とドレイン電極間の印加電圧を−30Vとした
ときのリーク電流Ioff、及びゲート電極に−30V
印加したときの電流値Ionとのオンオフ比Ion/I
offを評価した結果は表3の如くである。
The transistor characteristics were evaluated. Leakage current Ioff when the applied voltage between the source electrode and the drain electrode is -30 V, and -30 V for the gate electrode
On / off ratio Ion / I with current value Ion when applied
Table 3 shows the results of evaluating the off.

【0093】これとは別にシリコン基板上に大気圧プラ
ズマ法により500nm厚のSiO 膜を形成した基板
を用いて上記超臨界状態の溶媒を用いて精製したポリ
(3−ヘキシルチオフェン)を用いてトランジスタ素子
を作成した。これを301(本発明3)とする。動作特
性の評価をまとめて表3に示す。
Separately from this, an atmospheric pressure plate is placed on a silicon substrate.
500nm thick SiO by Zuma method 2Substrate with film formed
Purified using the solvent in the supercritical state
Transistor element using (3-hexylthiophene)
It was created. This is designated as 301 (present invention 3). Operation
Table 3 summarizes the evaluation of the properties.

【0094】[0094]

【表3】 [Table 3]

【0095】[0095]

【発明の効果】本発明によれば、高純度の有機半導体材
料を大量に提供することができ、そして、この精製方法
を用いて精製した有機半導体材料を提供でき、更には該
精製方法を用いて精製した有機半導体材料を用いた有機
半導体デバイスを提供できる。
According to the present invention, a high-purity organic semiconductor material can be provided in a large amount, and an organic semiconductor material purified using this purification method can be provided. And an organic semiconductor device using the organic semiconductor material purified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の精製方法に用いる装置の模式断面図で
あり、白丸は超臨界流体、黒丸は被精製物を示す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus used in the purification method of the present invention, in which a white circle indicates a supercritical fluid and a black circle indicates an object to be purified.

【図2】本発明に係る精製方法によって得られた有機半
導体素子を用いた半導体素子の一実施例を示す概略説明
図。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a semiconductor device using an organic semiconductor device obtained by a purification method according to the present invention.

【図3】同じく他例を示す概略説明図。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing another example.

【図4】同じく他例を示す概略説明図。FIG. 4 is a schematic explanatory view showing another example.

【図5】実施例で用いたトランジスタ特性評価系の模式
図。
FIG. 5 is a schematic diagram of a transistor characteristic evaluation system used in an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポンプ 2 弁 3 抽出管 4 弁 5 採取ビン 11 有機半導体 12 ソース電極 13 ドレイン電極 14 チャネル 15 ゲート電極 16 絶縁層 17 支持体 1 pump 2 valves 3 Extraction tube 4 valves 5 Collection bin 11 Organic semiconductor 12 Source electrode 13 Drain electrode 14 channels 15 Gate electrode 16 Insulation layer 17 Support

───────────────────────────────────────────────────── 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) // C07B 63/00 H01L 29/78 618A 617T 617V (72)発明者 小林 功 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 西尾 さおり 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 安川 裕之 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 丸山 昭 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 西川 雄司 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 4D056 AB06 AB07 AB08 AB20 AC24 BA16 CA34 CA39 4H006 AA02 AD15 BB11 BB14 BB30 BB31 BE14 BE40 BE41 4J031 CC05 5F110 AA16 CC03 CC05 CC07 DD01 DD02 DD05 DD13 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE07 EE41 EE42 EE43 EE44 FF01 FF02 FF03 FF21 FF27 FF30 GG05 GG06 GG24 GG41 GG42 GG43 GG44 HK01 HK02 HK03 HK04 HK06 HK07 HK21 HK31 HK32 HK33 QQ06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // C07B 63/00 H01L 29/78 618A 617T 617V (72) Inventor Isao Kobayashi 1 Sakuracho, Hino City, Tokyo Address Konica Co., Ltd. (72) Inventor Saori Nishio Sakuracho, Hino City, Tokyo 1 Konica Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Yasukawa 1 Kino Co., Ltd., Hino City, Tokyo 1 Konica Co., Ltd. (72) Inventor Akira Maruyama 1 Konica Co., Ltd., Konica Corporation, Hino City, Tokyo (72) Inventor Yuji Nishikawa 1 Konica Co., Ltd., Konica Corporation, Hino City, Tokyo 4D056 AB06 AB07 AB08 AB20 AC24 BA16 CA34 CA39 4H006 AA02 AD15 BB11 BB14 BB30 BB31 BE14 BE40 BE41 4J031 CC05 5F110 AA16 CC03 CC05 CC07 DD01 DD02 DD05 DD13 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE07 EE41 EE42 EE43 EE44 FF01 FF02 FF03 FF21 FF27 FF30 GG05 GG06 GG24 GG41 GG42 GG43 GG44 HK01 HK02 HK03 HK04 HK06 HK07 HK21 HK31 HK32 HK33 QQ06

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超臨界状態の溶媒を用いて不純物を除去す
ることを特徴とする有機半導体材料の精製方法。
1. A method for purifying an organic semiconductor material, comprising removing impurities using a solvent in a supercritical state.
【請求項2】有機半導体材料が、π共役系高分子化合物
であることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体材
料の精製方法。
2. The method for purifying an organic semiconductor material according to claim 1, wherein the organic semiconductor material is a π-conjugated polymer compound.
【請求項3】有機半導体材料が、チオフェン、ビニレ
ン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、p−フ
ェニレン、これらの置換体またはこれらの2種以上を繰
返し単位とし、かつ該繰返し単位の数nが4〜10であ
るオリゴマーもしくは該繰返し単位の数nが20以上で
あるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合
物、フラーレン類から選ばれることを特徴とする請求項
1又は2に記載の有機半導体材料の精製方法。
3. An organic semiconductor material comprising thiophene, vinylene, chenylene vinylene, phenylene vinylene, p-phenylene, a substituted product thereof or two or more thereof as a repeating unit, and the number n of the repeating unit is 4 to 4. 3. The organic semiconductor material according to claim 1, wherein the oligomer is 10 or a polymer in which the number n of the repeating units is 20 or more, a condensed polycyclic aromatic compound such as pentacene, or a fullerene. 4. Purification method.
【請求項4】精製後の不純物量が50ppm以下かつ
0.01ppm以上であることを特徴とする請求項1、
2又は3に記載の有機半導体材料の精製方法。
4. The method according to claim 1, wherein the amount of impurities after purification is 50 ppm or less and 0.01 ppm or more.
4. The method for purifying an organic semiconductor material according to 2 or 3.
【請求項5】精製後の有機半導体材料が含有する不純物
のうち周期律表1、2族元素、6〜13族元素及びハロ
ゲン元素の含有量が20ppm以下かつ0.01ppm
以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
記載の有機半導体材料の精製方法。
5. The impurities contained in the purified organic semiconductor material, wherein the content of elements of Group 1, 2 and 6 to 13 and the halogen element of the periodic table are 20 ppm or less and 0.01 ppm.
The method for purifying an organic semiconductor material according to claim 1, wherein:
【請求項6】精製後の有機半導体材料が含有する不純物
のうちアルカリ金属、アルカリ土類金属、Fe、Ni、
Znのうち少なくとも1種類の含有率が10ppm以下
かつ0.01ppm以上であることを特徴とする請求項
1〜5のいずれかに記載の有機半導体材料の精製方法。
6. Among impurities contained in the purified organic semiconductor material, alkali metals, alkaline earth metals, Fe, Ni,
The method for purifying an organic semiconductor material according to claim 1, wherein the content of at least one kind of Zn is 10 ppm or less and 0.01 ppm or more.
【請求項7】有機半導体材料を超臨界状態の溶媒中に注
入し、クロマトグラフ法を用いて不純物を除去すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の有機半導
体材料の精製方法。
7. The purification of an organic semiconductor material according to claim 1, wherein the organic semiconductor material is injected into a solvent in a supercritical state, and impurities are removed by a chromatographic method. Method.
【請求項8】有機半導体材料を超臨界状態の溶媒中で抽
出することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載
の有機半導体の精製方法。
8. The method for purifying an organic semiconductor according to claim 1, wherein the organic semiconductor material is extracted in a solvent in a supercritical state.
【請求項9】有機半導体材料を超臨界状態の溶媒中で晶
析することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載
の有機半導体の精製方法。
9. The method for purifying an organic semiconductor according to claim 1, wherein the organic semiconductor material is crystallized in a solvent in a supercritical state.
【請求項10】請求項1〜9のいずれかに記載の精製方
法で精製された有機半導体材料。
10. An organic semiconductor material purified by the purification method according to claim 1.
【請求項11】電極膜の間隙が請求項10に記載の有機
半導体材料から形成された有機半導体で連結され、該有
機半導体からなるチャネルで連結されたソース電極及び
ドレイン電極が構成されたことを特徴とする有機トラン
ジスタ素子。
11. A semiconductor device according to claim 10, wherein the gaps between the electrode films are connected by an organic semiconductor formed of the organic semiconductor material according to claim 10, and a source electrode and a drain electrode connected by a channel made of the organic semiconductor. Characteristic organic transistor element.
【請求項12】酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニ
ウム、酸化タンタル、酸化チタンの何れかからなる絶縁
層を有することを特徴とする請求項11に記載の有機ト
ランジスタ素子。
12. The organic transistor device according to claim 11, further comprising an insulating layer made of any one of silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide.
【請求項13】絶縁層が、大気圧または大気圧近傍の圧
力下において、少なくとも1種類以上の不活性ガスと、
少なくとも1種類以上の有機金属化合物及び少なくとも
1種類以上の反応性ガスからなる混合ガスを放電空間に
導入してプラズマ状態とし、基材を前記プラズマ状態の
混合ガスに晒すことによって、前記基材上に形成されて
いることを特徴とする請求項11又は12に記載の有機
トランジスタ素子。
13. The method according to claim 13, wherein the insulating layer comprises at least one kind of inert gas at atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure;
By introducing a mixed gas comprising at least one or more organometallic compounds and at least one or more reactive gases into a discharge space to form a plasma state, and exposing the base material to the mixed gas in the plasma state, The organic transistor element according to claim 11, wherein the organic transistor element is formed.
【請求項14】前記有機半導体からなるチャネルが、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリエステル及びポリアクリレ
ートの何れかからなる絶縁層に接して形成されているこ
とを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の有
機トランジスタ素子。
14. The channel according to claim 11, wherein the channel made of an organic semiconductor is formed in contact with an insulating layer made of any one of polyimide, polyamide, polyester and polyacrylate. Organic transistor element.
【請求項15】基材が、高分子支持体であることを特徴
とする請求項11〜14のいずれかに記載の有機トラン
ジスタ素子。
15. The organic transistor device according to claim 11, wherein the substrate is a polymer support.
【請求項16】有機トランジスタ素子の製造方法におい
て、電極膜間隙を請求項10に記載の有機半導体材料で
連結する工程を経ることを特徴とする有機トランジスタ
素子の製造方法。
16. A method for manufacturing an organic transistor element, comprising the step of connecting an electrode film gap with the organic semiconductor material according to claim 10.
【請求項17】請求項11〜16のいずれかに記載の有
機トランジスタ素子を用いた表示デバイス。
17. A display device using the organic transistor element according to claim 11.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004083650A (en) * 2002-08-23 2004-03-18 Konica Minolta Holdings Inc Organic semiconductor material and thin film transistor element using the same
JP2005175157A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Sony Corp Manufacturing method of organic thin film integrated circuit, and of field effect transistor
JP2005268582A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Toray Ind Inc Polymer composite
JP2007287961A (en) * 2006-04-18 2007-11-01 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin film transistor, and its method for manufacturing
JP2008516421A (en) * 2004-10-01 2008-05-15 メルク パテント ゲーエムベーハー Electronic devices including organic semiconductors
JP2008537350A (en) * 2005-04-22 2008-09-11 シュタイナー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシャフト Method and apparatus for manufacturing electronic components
US7595093B2 (en) 2004-03-10 2009-09-29 Asahi Kasei Corporation Condensed polycyclic aromatic compound thin film and method for preparing condensed polycyclic aromatic compound thin film
KR101198905B1 (en) 2008-11-11 2012-11-07 광주과학기술원 Organic field effect transistor including organic semiconductor layer containing thienylenevinylene compound and method of fabricating the same
WO2013099952A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 株式会社住化分析センター Method and system for analysis for nonmetallic element
WO2013154076A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 三菱化学株式会社 Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element
JP5377303B2 (en) * 2007-06-18 2013-12-25 英夫 吉田 Conductive polymer coating manufacturing method
US8895154B2 (en) 2004-03-02 2014-11-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
WO2015133402A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-11 富士フイルム株式会社 Organic transistor
JP2015220243A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 神戸天然物化学株式会社 Method for refining polymer organic semiconductor material
JP2015225916A (en) * 2014-05-27 2015-12-14 神戸天然物化学株式会社 Organic semiconductor device manufacturing method
WO2018173553A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 コニカミノルタ株式会社 Coating film, method for producing coating film, and organic electroluminescence device
WO2019193953A1 (en) 2018-04-03 2019-10-10 富士フイルム株式会社 Organic semiconductor element, composition, method of purifying compound, and application thereof

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917157A (en) * 1982-06-03 1984-01-28 ソシエテ・ナシヨナル・エルフ・アキテ−ネ Method and device for fractionating mixture through liquid elution chromatography under supercritical state
JPH0597417A (en) * 1991-10-03 1993-04-20 Idemitsu Kosan Co Ltd Method for refining fluorenes
JPH07181694A (en) * 1993-12-22 1995-07-21 Canon Inc Refining method of pigment for electrophotographic photoreceptor and electrophotographic photoreceptor
JPH10270712A (en) * 1997-03-25 1998-10-09 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Structure of thin film transistor device
JP2000174277A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Hitachi Ltd Thin film transistor and its manufacture
JP2001092165A (en) * 1999-09-27 2001-04-06 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JP2001223209A (en) * 2000-02-08 2001-08-17 Seiko Epson Corp Method of manufacturing insulating, semiconducting, and conducting thin films
JP2001244467A (en) * 2000-02-28 2001-09-07 Hitachi Ltd Coplanar semiconductor device, display device using it, and method for its manufacture
JP2004536896A (en) * 2001-03-24 2004-12-09 コビオン・オーガニック・セミコンダクターズ・ゲーエムベーハー Conjugated polymers containing spirobifluorene units and fluorene units and uses thereof

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917157A (en) * 1982-06-03 1984-01-28 ソシエテ・ナシヨナル・エルフ・アキテ−ネ Method and device for fractionating mixture through liquid elution chromatography under supercritical state
JPH0597417A (en) * 1991-10-03 1993-04-20 Idemitsu Kosan Co Ltd Method for refining fluorenes
JPH07181694A (en) * 1993-12-22 1995-07-21 Canon Inc Refining method of pigment for electrophotographic photoreceptor and electrophotographic photoreceptor
JPH10270712A (en) * 1997-03-25 1998-10-09 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Structure of thin film transistor device
JP2000174277A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Hitachi Ltd Thin film transistor and its manufacture
JP2001092165A (en) * 1999-09-27 2001-04-06 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JP2001223209A (en) * 2000-02-08 2001-08-17 Seiko Epson Corp Method of manufacturing insulating, semiconducting, and conducting thin films
JP2001244467A (en) * 2000-02-28 2001-09-07 Hitachi Ltd Coplanar semiconductor device, display device using it, and method for its manufacture
JP2004536896A (en) * 2001-03-24 2004-12-09 コビオン・オーガニック・セミコンダクターズ・ゲーエムベーハー Conjugated polymers containing spirobifluorene units and fluorene units and uses thereof

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004083650A (en) * 2002-08-23 2004-03-18 Konica Minolta Holdings Inc Organic semiconductor material and thin film transistor element using the same
JP2005175157A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Sony Corp Manufacturing method of organic thin film integrated circuit, and of field effect transistor
US8895154B2 (en) 2004-03-02 2014-11-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US7595093B2 (en) 2004-03-10 2009-09-29 Asahi Kasei Corporation Condensed polycyclic aromatic compound thin film and method for preparing condensed polycyclic aromatic compound thin film
JP2005268582A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Toray Ind Inc Polymer composite
US9150687B2 (en) 2004-10-01 2015-10-06 Merck Patent Gmbh Electronic devices containing organic semi-conductors
JP2008516421A (en) * 2004-10-01 2008-05-15 メルク パテント ゲーエムベーハー Electronic devices including organic semiconductors
JP2016192555A (en) * 2004-10-01 2016-11-10 メルク パテント ゲーエムベーハー Electronic device including organic semiconductor
JP2015092571A (en) * 2004-10-01 2015-05-14 メルク パテント ゲーエムベーハー Electronic device including organic semiconductor
JP2008537350A (en) * 2005-04-22 2008-09-11 シュタイナー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシャフト Method and apparatus for manufacturing electronic components
JP2007287961A (en) * 2006-04-18 2007-11-01 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin film transistor, and its method for manufacturing
JP5377303B2 (en) * 2007-06-18 2013-12-25 英夫 吉田 Conductive polymer coating manufacturing method
EP2158975A4 (en) * 2007-06-18 2015-01-21 Univ Akita Method for production of coating film of electrically conductive polymer
KR101198905B1 (en) 2008-11-11 2012-11-07 광주과학기술원 Organic field effect transistor including organic semiconductor layer containing thienylenevinylene compound and method of fabricating the same
WO2013099952A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 株式会社住化分析センター Method and system for analysis for nonmetallic element
KR20140115331A (en) * 2011-12-28 2014-09-30 가부시키가이샤 스미카 분세키 센터 Method and system for analysis for nonmetallic element
JPWO2013099952A1 (en) * 2011-12-28 2015-05-11 株式会社住化分析センター Non-metallic element analysis method and analysis system
KR102023221B1 (en) * 2011-12-28 2019-09-19 가부시키가이샤 스미카 분세키 센터 Method and system for analysis for nonmetallic element
TWI569006B (en) * 2011-12-28 2017-02-01 Sumika Chemical Analysis Service Ltd Analysing method and analysing system for nonmetallic element
JP5494899B2 (en) * 2012-04-09 2014-05-21 三菱化学株式会社 Composition for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device
JP2014199922A (en) * 2012-04-09 2014-10-23 三菱化学株式会社 Composition for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element
WO2013154076A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 三菱化学株式会社 Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element
JPWO2013154076A1 (en) * 2012-04-09 2015-12-17 三菱化学株式会社 Composition for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device
WO2015133402A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-11 富士フイルム株式会社 Organic transistor
JPWO2015133402A1 (en) * 2014-03-03 2017-04-06 富士フイルム株式会社 Organic transistor
JP2015220243A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 神戸天然物化学株式会社 Method for refining polymer organic semiconductor material
JP2015225916A (en) * 2014-05-27 2015-12-14 神戸天然物化学株式会社 Organic semiconductor device manufacturing method
WO2018173553A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 コニカミノルタ株式会社 Coating film, method for producing coating film, and organic electroluminescence device
JPWO2018173553A1 (en) * 2017-03-23 2020-01-23 コニカミノルタ株式会社 Coating film, method of manufacturing coating film, and organic electroluminescence element
WO2019193953A1 (en) 2018-04-03 2019-10-10 富士フイルム株式会社 Organic semiconductor element, composition, method of purifying compound, and application thereof

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