JP2006222251A - Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element - Google Patents

Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element Download PDF

Info

Publication number
JP2006222251A
JP2006222251A JP2005033980A JP2005033980A JP2006222251A JP 2006222251 A JP2006222251 A JP 2006222251A JP 2005033980 A JP2005033980 A JP 2005033980A JP 2005033980 A JP2005033980 A JP 2005033980A JP 2006222251 A JP2006222251 A JP 2006222251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
organic
ring
semiconductor material
organic semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005033980A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Tanaka
達夫 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2005033980A priority Critical patent/JP2006222251A/en
Publication of JP2006222251A publication Critical patent/JP2006222251A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a useful organic semiconductor material, and to provide an organic TFT element using the organic semiconductor material which exhibits an excellent transistor characteristic and has a high durability as well. <P>SOLUTION: The organic semiconductor material has a repeated unit having such partial structures that at least an aromatic ring A having substitutional groups and an aromatic ring B having no substitutional group are coupled to each other therein, and compounds having Head-To-Tail type solid regularity are included in the repeated unit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機半導体材料、有機薄膜トランジスタ、電界効果トランジスタ及びスイッチング素子に関する。   The present invention relates to an organic semiconductor material, an organic thin film transistor, a field effect transistor, and a switching element.

情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。また、更に情報化の進展に伴い、従来紙媒体で提供されていた情報が電子化されて提供される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある。   With the widespread use of information terminals, there is an increasing need for flat panel displays as computer displays. In addition, with the progress of computerization, information that has been provided on paper media in the past has become more and more electronically provided. As a mobile display medium that is thin, light, and easy to carry, electronic paper or There is a growing need for digital paper.

一般に平板型のディスプレイ装置においては液晶、有機EL、電気泳動などを利用した素子を用いて表示媒体を形成している。またこうした表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度などを確保するために、画像駆動素子としてアクティブ駆動素子(TFT素子)を用いる技術が主流になっている。例えば、通常のコンピュータディスプレイではガラス基板上にこれらTFT素子を形成し、液晶、有機EL素子等が封止されている。   In general, in a flat display device, a display medium is formed using an element utilizing liquid crystal, organic EL, electrophoresis, or the like. In such display media, a technique using an active drive element (TFT element) as an image drive element has become mainstream in order to ensure uniformity of screen brightness, screen rewrite speed, and the like. For example, in a normal computer display, these TFT elements are formed on a glass substrate, and liquid crystal, organic EL elements, etc. are sealed.

ここでTFT素子には主にa−Si(アモルファスシリコン)、p−Si(ポリシリコン)などの半導体を用いることができ、これらのSi半導体(必要に応じて金属膜も)を多層化し、ソース、ドレイン、ゲート電極を基板上に順次形成していくことでTFT素子が製造される。こうしたTFT素子の製造には通常、スパッタリング、その他の真空系の製造プロセスが必要とされる。   Here, semiconductors such as a-Si (amorphous silicon) and p-Si (polysilicon) can be mainly used for the TFT element, and these Si semiconductors (and metal films as necessary) are formed into a multilayer structure. The TFT element is manufactured by sequentially forming the drain and gate electrodes on the substrate. The manufacture of such a TFT element usually requires sputtering or other vacuum manufacturing processes.

しかしながら、このようなTFT素子の製造では真空チャンバーを含む真空系の製造プロセスを何度も繰り返して各層を形成せざるを得ず、装置コスト、ランニングコストが非常に膨大なものとなっていた。例えば、TFT素子では通常、それぞれの層の形成のために、スパッタ、CVD、フォトリソグラフ、エッチング、洗浄等の工程を何度も繰り返す必要があり、何十もの工程を経て素子を基板上に形成している。こうした従来のSi半導体による製造方法ではディスプレイ画面の大型化のニーズに対し、真空チャンバー等の製造装置の大幅な設計変更が必要とされるなど、設備の変更が容易ではない。   However, in the manufacture of such a TFT element, the vacuum system manufacturing process including the vacuum chamber has to be repeated many times to form each layer, and the apparatus cost and running cost have become enormous. For example, in the case of TFT elements, it is usually necessary to repeat processes such as sputtering, CVD, photolithography, etching, cleaning, etc. many times in order to form each layer, and elements are formed on the substrate through tens of processes. is doing. In such a conventional manufacturing method using a Si semiconductor, it is not easy to change the equipment, for example, a design change of a manufacturing apparatus such as a vacuum chamber is required in response to the need for a large display screen.

また、このような従来からのSi材料を用いたTFT素子の形成には高い温度の工程が含まれるため、基板材料には工程温度に耐える材料であるという制限が加わることになる。このため実際上はガラスを用いざるをえず、先に述べた電子ペーパーあるいはデジタルペーパーといった薄型ディスプレイを、こうした従来知られたTFT素子を利用して構成した場合、そのディスプレイは重く、柔軟性に欠け、落下の衝撃で割れる可能性のある製品となってしまう。ガラス基板上にTFT素子を形成することに起因するこれらの特徴は、情報化の進展に伴う手軽な携行用薄型ディスプレイへのニーズを満たすにあたり望ましくないものである。   In addition, since the formation of such a conventional TFT element using a Si material includes a process at a high temperature, the substrate material is restricted to be a material that can withstand the process temperature. Therefore, in practice, glass must be used, and when the above-described thin display such as electronic paper or digital paper is configured using such a conventionally known TFT element, the display is heavy and flexible. Products that may break due to chipping or dropping impact. These characteristics resulting from the formation of TFT elements on a glass substrate are undesirable in satisfying the need for an easy-to-carry-type thin display accompanying the progress of computerization.

一方、近年において高い電荷輸送性を有する有機化合物として、有機半導体材料の研究が精力的に進められている。これらの化合物は有機EL素子用の電荷輸送性材料のほか、例えば非特許文献1等において論じられているような有機レーザー発振素子や、例えば非特許文献2等、多数の論文にて報告されている有機薄膜トランジスタへの応用が期待されている。これら有機半導体デバイスを実現できれば、比較的低い温度での真空ないし低圧蒸着による製造プロセスの簡易化や、更にはその分子構造を適切に改良することによって、溶液化できる半導体を得る可能性があると考えられ、有機半導体溶液をインク化することによりインクジェット方式を含む印刷法による製造も考えられる。これらの低温プロセスによる製造は、従来のSi系半導体材料については不可能と考えられてきたが、有機半導体を用いたデバイスにはその可能性があり、したがって前述の基板耐熱性に関する制限が緩和され、透明樹脂基板上にも例えばTFT素子を形成できる可能性がある。透明樹脂基板上にTFT素子を形成し、そのTFT素子により表示材料を駆動させることができれば、ディスプレイを従来のものよりも軽く、柔軟性に富み、落としても割れない(もしくは非常に割れにくい)ディスプレイとすることができるであろう。   On the other hand, in recent years, organic semiconductor materials have been energetically studied as organic compounds having high charge transport properties. These compounds have been reported in many papers such as organic laser oscillation elements as discussed in Non-Patent Document 1, etc., and Non-Patent Document 2, for example, in addition to charge transport materials for organic EL elements. Application to organic thin film transistors is expected. If these organic semiconductor devices can be realized, there is a possibility of obtaining a semiconductor that can be made into a solution by simplifying the manufacturing process by vacuum or low-pressure deposition at a relatively low temperature and further improving the molecular structure appropriately. It is conceivable that the organic semiconductor solution is made into an ink and manufactured by a printing method including an ink jet method. Manufacturing by these low-temperature processes has been considered impossible for conventional Si-based semiconductor materials, but there is a possibility for devices using organic semiconductors, so the above-mentioned restrictions on substrate heat resistance are relaxed. For example, a TFT element may be formed on the transparent resin substrate. If a TFT element is formed on a transparent resin substrate and the display material can be driven by the TFT element, the display is lighter and more flexible than conventional ones, and will not crack even if dropped (or very difficult to break) It could be a display.

しかしながら、こうしたTFT素子を実現するための有機半導体としてこれまでに検討されてきたのは、ペンタセンやテトラセンといったアセン類(例えば、特許文献1参照。)、鉛フタロシアニンを含むフタロシアニン類、ペリレンやそのテトラカルボン酸誘導体といった低分子化合物(例えば、特許文献2参照。)や、α−チエニールもしくはセクシチオフェンと呼ばれるチオフェン6量体を代表例とする芳香族オリゴマー(例えば、特許文献3参照。)、ナフタレン、アントラセンに5員の複素芳香環が対称に縮合した化合物(例えば、特許文献4参照。)、モノ、オリゴ及びポリジチエノピリジン(例えば、特許文献5参照。)、更にはポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ−p−フェニレンビニレンといった共役高分子など限られた種類の化合物(例えば、非特許文献1〜3参照。)でしかなく、高いキャリア移動度を示す新規な電荷輸送性材料を用いた半導体性組成物の開発が待望されていた。   However, organic semiconductors for realizing such TFT elements have been studied so far as acenes such as pentacene and tetracene (for example, see Patent Document 1), phthalocyanines including lead phthalocyanine, perylene and its tetra. Low molecular weight compounds such as carboxylic acid derivatives (for example, see Patent Document 2), aromatic oligomers typically represented by thiophene hexamers called α-thienyl or sexithiophene (for example, see Patent Document 3), naphthalene, Compounds in which a 5-membered heteroaromatic ring is symmetrically fused to anthracene (see, for example, Patent Document 4), mono, oligo, and polydithienopyridines (see, for example, Patent Document 5), polythiophene, polythienylene vinylene, poly -Conjugated polymers such as p-phenylene vinylene Etc. limited number of compounds (e.g., see Non-Patent Documents 1 to 3.) Have only in the development of the semiconductor composition using the novel charge-transporting material showing high carrier mobility has been awaited.

また、特開2003−292588号公報、米国特許出願公開第2003/136958号明細書、同2003/160230号明細書、同2003/164495号明細書では「マイクロエレクトロニクス用の集積回路論理素子にポリマーTFTを用いると、その機械的耐久性が大きく向上し、その使用可能寿命が長くなる。しかし半導体ポリチオフェン類の多くは、周囲の酸素によって酸化的にドープされ、導電率が増大してしまうため空気に触れると安定ではないと考えられる。この結果、これらの材料から製造したデバイスのオフ電流は大きくなり、そのため電流オン/オフ比は小さくなる。従ってこれらの材料の多くは、材料加工とデバイス製造の間に環境酸素を排除して酸化的ドーピングを起こさない、あるいは最小とするよう厳重に注意しなければならない。この予防措置は製造コストを押し上げるため、特に大面積デバイスのための、アモルファスシリコン技術に代わる経済的な技術としてのある種のポリマーTFTの魅力が削がれてしまう。これら及びその他の欠点は、本発明の実施の形態において回避され、あるいは最小となる。   In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-292588, US Patent Application Publication Nos. 2003/136958, 2003/160230, and 2003/164495, “integrated circuit logic element for microelectronics and polymer TFT However, many of the semiconductor polythiophenes are oxidatively doped with ambient oxygen, which increases the conductivity, and thus increases the electrical conductivity. As a result, devices made from these materials have higher off-currents, and therefore lower current on / off ratios, so many of these materials are used in material processing and device manufacturing. To eliminate or minimize oxidative doping by eliminating environmental oxygen in between This precautionary measure raises the cost of manufacturing, and the appeal of certain polymer TFTs as an economical alternative to amorphous silicon technology, especially for large area devices, is diminished. These and other disadvantages are avoided or minimized in embodiments of the present invention.

従って、酸素に対して強い対抗性を有し、比較的高い電流オン/オフ比を示すエレクトロニックデバイスが望まれている」との記載があり、その解決手段が種々提案されている(例えば、特許文献6、7及び8参照。)が、改善のレベルは満足できるものではなく、更なる改良が望まれている。
特開平5−55568号公報 特開平5−190877号公報 特開平8−264805号公報 特開平11−195790号公報 特開2003−155289号公報 特開2003−261655号公報 特開2003−264327号公報 特開2003−268083号公報 『サイエンス』(Science)誌289巻、599ページ(2000) 『ネイチャー』(Nature)誌403巻、521ページ(2000) 『アドバンスド・マテリアル』(Advanced Material)誌、2002年、第2号、99ページ
Therefore, an electronic device having a strong resistance against oxygen and a relatively high current on / off ratio is desired ", and various solutions have been proposed (for example, patents). (Refs. 6, 7 and 8)), but the level of improvement is not satisfactory and further improvements are desired.
JP-A-5-55568 Japanese Patent Laid-Open No. 5-190877 JP-A-8-264805 JP-A-11-195790 JP 2003-155289 A JP 2003-261655 A JP 2003-264327 A JP 2003-268083 A “Science” 289, 599 (2000) “Nature” 403, 521 (2000) Advanced Material, 2002, No. 2, page 99

本発明の目的は、薄膜トランジスタ用途に有用な有機半導体材料を分子設計し、得られた有機半導体材料を用いて、キャリア移動度が高く、且つ、高耐久性を併せ持つ、有機TFT、電界効果トランジスタ、更に、該有機TFTまたは該電界効果トランジスタを有するスイッチング素子を提供することである。   The object of the present invention is to design an organic semiconductor material that is useful for thin film transistor applications, and using the obtained organic semiconductor material, an organic TFT, a field effect transistor, having high carrier mobility and high durability, Furthermore, it is providing the switching element which has this organic TFT or this field effect transistor.

本発明の上記目的は、下記の構成1〜6により達成された。   The above object of the present invention has been achieved by the following configurations 1 to 6.

(請求項1)
置換基を有する芳香族環Aの少なくとも一つと、無置換の芳香族環Bの少なくとも一つとが連結している部分構造を有する繰返し単位を有し、且つ、該繰り返し単位の中に、Head−To−Tail型の立体規則性を有する化合物を含有することを特徴とする有機半導体材料。
(Claim 1)
A repeating unit having a partial structure in which at least one of the aromatic ring A having a substituent and at least one of the unsubstituted aromatic ring B are connected to each other; An organic semiconductor material comprising a compound having stereoregularity of To-Tail type.

(請求項2)
前記繰り返し単位が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体材料。
(Claim 2)
The organic semiconductor material according to claim 1, wherein the repeating unit is represented by the following general formula (1).

一般式(1)
−〔A1−A2−(L)m−〕n−
〔式中、A1は、置換基を有する芳香族環Aから導出される2価の基を表し、A2は、無置換の芳香族環Bが偶数個連結した部分構造を表し、Lは2価の連結基を表す。また、一般式(1)で表されるユニットが2個以上繰り返されることで、Head−To−Tail型の立体規則性を生じさせることができる構造を表す。nは2以上の整数を表し、mは0または1以上の整数を表す。〕
(請求項3)
前記芳香族環Aまたは芳香族環Bが、5員の芳香族複素環であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機半導体材料。
General formula (1)
-[A1-A2- (L) m-] n-
[In the formula, A1 represents a divalent group derived from an aromatic ring A having a substituent, A2 represents a partial structure in which an even number of unsubstituted aromatic rings B are connected, and L represents a divalent group. Represents a linking group. Moreover, the structure which can produce Head-To-Tail type stereoregularity by repeating the unit represented by General formula (1) 2 or more is represented. n represents an integer of 2 or more, and m represents an integer of 0 or 1 or more. ]
(Claim 3)
The organic semiconductor material according to claim 1 or 2, wherein the aromatic ring A or the aromatic ring B is a 5-membered aromatic heterocyclic ring.

(請求項4)
請求項1〜3項に記載の有機半導体材料を半導体層に含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
(Claim 4)
An organic thin film transistor comprising the organic semiconductor material according to claim 1 in a semiconductor layer.

(請求項5)
有機電荷輸送性材料と、該有機電荷輸送性材料に直接または間接に接するゲート電極から構成され、該ゲート電極及び前記有機電荷輸送性材料の間に電荷を印加することで、前記有機電荷輸送性材料中の電流を制御する電界効果トランジスタにおいて、
該有機電荷輸送性材料が請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機半導体材料であることを特徴とする電界効果トランジスタ。
(Claim 5)
An organic charge transporting material and a gate electrode directly or indirectly in contact with the organic charge transporting material, and by applying a charge between the gate electrode and the organic charge transporting material, the organic charge transporting property In a field effect transistor that controls the current in a material,
A field effect transistor, wherein the organic charge transporting material is the organic semiconductor material according to claim 1.

(請求項6)
請求項4に記載の有機トランジスタまたは請求項5に記載の電界効果トランジスタを用いることを特徴とするスイッチング素子。
(Claim 6)
A switching element comprising the organic transistor according to claim 4 or the field effect transistor according to claim 5.

有機薄膜トランジスタ(以下、有機TFTと略称する)作製に有用な、有機半導体材料を分子設計し、該有機半導体材料を用いて、キャリア移動度が高く、良好なON/OFF特性を示す等、優れたトランジスタ特性を示しながら、且つ、高耐久性を併せ持つ、有機TFT、電界効果トランジスタが得られた。また、それらを用いることにより、スイッチング特性の良好なスイッチング素子を提供することが出来た。   Useful for manufacturing organic thin-film transistors (hereinafter abbreviated as organic TFTs), molecular design of organic semiconductor materials, using these organic semiconductor materials, high carrier mobility, excellent ON / OFF characteristics, etc. An organic TFT and a field effect transistor having transistor characteristics and high durability were obtained. Moreover, by using them, it was possible to provide a switching element with good switching characteristics.

本発明の有機半導体材料においては、請求項1〜3のいずれか1項に規定される構成を用いることにより、薄膜トランジスタ用途に有用な有機半導体材料を得ることが出来る。   In the organic semiconductor material of the present invention, an organic semiconductor material useful for thin film transistor applications can be obtained by using the configuration defined in any one of claims 1 to 3.

また、該有機半導体材料を用いて作製した有機TFT、電界効果トランジスタは、キャリア移動度が高く、良好なON/OFF特性を示す等、優れたトランジスタ特性を示しながら、且つ、高耐久性であることがわかった。また、該有機TFTまたは該電界効果トランジスタを用いて作製されたスイッチング素子は良好なスイッチング特性を示すことが判った。   In addition, organic TFTs and field-effect transistors manufactured using the organic semiconductor material exhibit excellent transistor characteristics such as high carrier mobility and good ON / OFF characteristics, and are highly durable. I understood it. Moreover, it turned out that the switching element produced using this organic TFT or this field effect transistor shows a favorable switching characteristic.

これまで良好なTFT特性が報告されているペンタセン等では、分子間でπスタックを形成しながら、分子が規則正しく配列していることが知られている。しかしながら、従来公知のPHT等のポリチオフェンでは、分子間の規則的な配列は部分的にしか形成されていないという問題点があった。   In pentacene and the like that have been reported to have good TFT characteristics so far, it is known that molecules are regularly arranged while forming a π stack between molecules. However, conventionally known polythiophenes such as PHT have a problem that regular arrangements between molecules are only partially formed.

例えば、特許文献6、7、8等に記載のポリチオフェンを使用した場合には、巨大なポリマー分子であるが故に、πスタックが部分的にしか形成されず、πスタックに関われない部分は、配向性の乱れた部分として、数多く存在する為に、十分なキャリア移動度やON/OFF特性が得られないのだと推定した。   For example, when the polythiophene described in Patent Documents 6, 7, 8 and the like is used, the π stack is only partially formed because of a huge polymer molecule, and the portion not related to the π stack is oriented. It was estimated that sufficient carrier mobility and ON / OFF characteristics could not be obtained because there were many disordered parts.

また、従来公知のPHTでは全てのチオフェン環上に置換基が導入されており、チオフェン環同士のπスタック形成の観点からは必ずしも有利な構造ではないが、一方、本発明の有機半導体材料に係る化合物は、構造がHT(Head to Tail)構造に代表されるような側鎖置換基に一定方向の規則性を有する構造を有し、隣接分子との位置関係が規則的になり易く、このような立体規則性を有する化合物は、TFT特性を発揮する上で有利なラメラ構造を形成しやすく、特に位置規則性の中でも、HT構造を持たせることにより、ポリマー同士のスタック形成するのに有利な特性が付与されたと考えている。また、本発明に係るHT構造については、後に詳細に説明する。   Moreover, in the conventionally known PHT, substituents are introduced on all thiophene rings, which is not necessarily an advantageous structure from the viewpoint of forming a π stack between thiophene rings, but on the other hand, according to the organic semiconductor material of the present invention. The compound has a structure in which the side chain substituents have regularity in a certain direction as represented by the HT (Head to Tail) structure, and the positional relationship with adjacent molecules tends to be regular. The compound having such stereoregularity is easy to form a lamellar structure advantageous for exhibiting TFT characteristics, and is advantageous for stacking polymers by providing an HT structure among the positional regularity. We think that the characteristic was given. The HT structure according to the present invention will be described in detail later.

以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。   Hereinafter, details of each component according to the present invention will be sequentially described.

本発明者等は、上記の問題点を種々検討した結果、本発明に係る、置換基を有する芳香族環Aの少なくとも一つと、無置換の芳香族環Bの少なくとも一つとが連結している部分構造を有する繰返し単位を有し、且つ、該繰り返し単位の中に、Head−To−Tail型の立体規則性を有するように分子設計した化合物は、溶解性部位(置換基を有する芳香族環Aを有する部位)とπスタック形成部位(無置換の芳香族環Bを有する部位)を部分構造として有する繰り返し単位を有し、且つ、該繰り返し単位の中に、Head−To−Tail型の立体規則性を有する化合物は、従来公知のペンタセン等で見られたような理想的な分子配列を持った塗布膜を形成することが可能となり、結果的に、TFT性能の大幅なる向上に成功した。   As a result of various studies on the above problems, the present inventors have linked at least one aromatic ring A having a substituent and at least one unsubstituted aromatic ring B according to the present invention. A compound having a repeating unit having a partial structure, and a molecule designed to have Head-To-Tail type stereoregularity in the repeating unit has a soluble site (aromatic ring having a substituent). A portion having A) and a π stack forming portion (a portion having an unsubstituted aromatic ring B) as a partial structure, and a head-to-tail type steric structure in the repeating unit The compound having regularity can form a coating film having an ideal molecular arrangement as found in conventionally known pentacene, and as a result, TFT performance has been greatly improved.

また、本発明の有機半導体材料に係る化合物は、πスタック形成を促進する部位を有すると共に、巨視的なHT構造(Head−To−Tail型構造)を形成することができる化合物である。   Moreover, the compound which concerns on the organic-semiconductor material of this invention is a compound which can form a macroscopic HT structure (Head-To-Tail type structure) while having the site | part which promotes (pi) stack formation.

《有機半導体材料》
本発明の有機半導体材料に係る、置換基を有する芳香族環Aの少なくとも一つと、無置換の芳香族環Bの少なくとも一つとが連結している部分構造を有する繰返し単位を有し、且つ、該繰り返し単位の中に、Head−To−Tail型の立体規則性を有する化合物について説明する。
《Organic semiconductor material》
The organic semiconductor material of the present invention has a repeating unit having a partial structure in which at least one of the aromatic ring A having a substituent and at least one of the unsubstituted aromatic ring B are connected, and A compound having stereoregularity of Head-To-Tail type in the repeating unit will be described.

(置換基を有する芳香族環A)
本発明に係る芳香族環Aとしては、芳香族複素環、芳香族炭化水素環等を用いることができるが、芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、チエノチオフェン環、ジチエノベンゼン環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。更に、芳香族複素環は、後述する置換基を有してもよい。
(Aromatic ring A having a substituent)
As the aromatic ring A according to the present invention, an aromatic heterocyclic ring, an aromatic hydrocarbon ring and the like can be used. As the aromatic heterocyclic ring, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, an oxazole ring, a pyridine ring. , Pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, thienothiophene ring, dithienobenzene ring, indole ring, benzimidazole ring, Benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring (one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom) A ring is shown). Furthermore, the aromatic heterocyclic ring may have a substituent described later.

また、芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。更に、芳香族炭化水素環は、後述する置換基を有してもよい。   As aromatic hydrocarbon rings, benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring. Ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, pyranthrene ring, anthraanthrene ring, etc. It is done. Furthermore, the aromatic hydrocarbon ring may have a substituent described later.

上記の中でも、好ましく用いられるのは、5員の芳香族複素環であり、例えば、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環等である。   Among these, a 5-membered aromatic heterocycle is preferably used, and examples thereof include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, an oxazole ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, and a thiazole ring.

(置換基)
上記の芳香族環Aの置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、等が挙げられる。
(Substituent)
Examples of the substituent of the aromatic ring A include an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group). Group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), aryl group ( For example, phenyl group, naphthyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group , Phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (for example, pyrrolidyl group, Midazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, Cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group) Etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, etc.) Ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, Methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group Etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, Octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group) Group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2 -Ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc. Carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group) Group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenyl) Ureido group naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butyl) Rufinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group) Cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc., arylsulfonyl group (phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethyl) Amino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen Atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon group (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, Examples thereof include a hydroxy group, a mercapto group, and a silyl group (for example, a trimethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a triphenylsilyl group, and a phenyldiethylsilyl group).

これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。   These substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.

好ましい置換基は、アルキル基であり、中でも好ましい置換基は、炭素原子数が2〜20のアルキル基であり、特に好ましくは、炭素原子数6〜12のアルキル基である。   A preferable substituent is an alkyl group, and among them, a preferable substituent is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms.

(無置換の芳香族環B)
本発明に係る無置換の芳香族環Bの芳香族環としては、芳香族複素環、芳香族炭化水素環等が挙げられるが、前記芳香族複素環、前記芳香族炭化水素環は、いずれも、上記の置換基を有する芳香族環Aに記載の、芳香族複素環、芳香族炭化水素環と各々同義である。
(Unsubstituted aromatic ring B)
Examples of the aromatic ring of the unsubstituted aromatic ring B according to the present invention include an aromatic heterocycle and an aromatic hydrocarbon ring, and the aromatic heterocycle and the aromatic hydrocarbon ring are both And the aromatic heterocycle and the aromatic hydrocarbon ring described in the above-mentioned aromatic ring A having a substituent, respectively.

(Head−To−Tail型の立体規則性)
本発明に係るHead−To−Tail型の立体規則性について、前記一般式(1)、下記に示す一般式(2)、(3)を用いて説明する。
(Head-To-Tail type stereoregularity)
The head-to-tail type stereoregularity according to the present invention will be described using the general formula (1) and the following general formulas (2) and (3).

本発明の有機半導体材料に係る化合物の部分構造を形成する繰返し構造に着目し、繰返し単位の一方の端に存在する原子に連結した原子が置換基を有する場合を「Head」、繰返し単位の他方の端に存在する原子に連結した原子が無置換の場合を「Tail」と定義すると、この単位が繰り返されることでHead−To−Tail型の立体規則性を生じる構造となる。   Paying attention to the repeating structure forming the partial structure of the compound according to the organic semiconductor material of the present invention, the case where the atom connected to the atom present at one end of the repeating unit has a substituent is “Head”, the other of the repeating unit If the atom connected to the atom existing at the end of the is defined as “Tail”, it is a structure that produces Head-To-Tail type stereoregularity by repeating this unit.

本発明に係る化合物がHead−to−Tail型の立体規則性を有する場合を具体的に表現すると、例えば、下記一般式(2)または下記一般式(3)で表すことができる。   The case where the compound according to the present invention has a head-to-tail type stereoregularity can be specifically expressed by, for example, the following general formula (2) or the following general formula (3).

Figure 2006222251
Figure 2006222251

ここで、一般式(2)は、一般式(1)のA1が置換基を持つ1個のチオフェン環に、A2が無置換の1個のチオフェン環に相当し、Lが存在しない場合である。また、一般式(3)は、一般式(1)のA1が置換基を持つ1個のチオフェン環に、A2が無置換のチオフェン環2個に相当し、Lが存在しない場合である。   Here, the general formula (2) is a case where A1 in the general formula (1) corresponds to one thiophene ring having a substituent, A2 corresponds to one unsubstituted thiophene ring, and L does not exist. . Further, the general formula (3) is a case where A1 in the general formula (1) corresponds to one thiophene ring having a substituent, A2 corresponds to two unsubstituted thiophene rings, and L does not exist.

一般式(2)では、主鎖に対してチオフェン環上の置換基の向きが一方向のみ存在しており、一般式(3)では、主鎖に対してチオフェン環上の置換基の向きが両方向に存在する。無置換のチオフェン環が偶数存在する場合には、一般式(3)で代表されるような立体配置となり、トランジスタ特性の発現に対してはより好ましい立体配置をとることが可能となる。   In the general formula (2), there is only one direction of the substituent on the thiophene ring with respect to the main chain, and in the general formula (3), the direction of the substituent on the thiophene ring with respect to the main chain is Exists in both directions. When there is an even number of unsubstituted thiophene rings, the steric configuration represented by the general formula (3) is obtained, and a more preferable steric configuration can be taken for the expression of transistor characteristics.

(繰り返し単位)
本発明に係る化合物は、上記の置換基を有する芳香族環Aの少なくとも一つと、無置換の芳香族環Bの少なくとも一つとが連結している部分構造を有する繰返し単位を有するが、中でも、前記一般式(1)で表される繰り返し単位が好ましく用いられる。
(Repeat unit)
The compound according to the present invention has a repeating unit having a partial structure in which at least one of the aromatic ring A having the above substituent and at least one of the unsubstituted aromatic ring B are connected. The repeating unit represented by the general formula (1) is preferably used.

一般式(1)において、A1は、置換基を有する芳香族環Aから導出される2価の基であり、A2は、無置換の芳香族環Bから導出される2価の基である。   In the general formula (1), A1 is a divalent group derived from an aromatic ring A having a substituent, and A2 is a divalent group derived from an unsubstituted aromatic ring B.

一般式(1)のLで表される2価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレンなどの炭化水素基のほか、ヘテロ原子を含むものであってもよく、また、チオフェン−2,5−ジイル基や、ピラジン−2,3−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物(ヘテロ芳香族化合物ともいう)に由来する2価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。   The divalent linking group represented by L in the general formula (1) may be a hydrocarbon group such as alkylene, alkenylene, alkynylene, and arylene, and may contain a hetero atom. A divalent linking group derived from a compound having an aromatic heterocycle (also referred to as a heteroaromatic compound), such as, 5-diyl group or pyrazine-2,3-diyl group, or oxygen Or a chalcogen atom such as sulfur. Further, it may be a group such as an alkylimino group, a dialkylsilanediyl group, or a diarylgermandiyl group that connects and connects heteroatoms.

《化合物の末端基》
本発明に係る化合物の末端基について説明する。
《Compound end group》
The terminal group of the compound according to the present invention will be described.

本発明に係る化合物の末端基として好ましい基としては、アリール基(例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)等が挙げられる。   Preferred groups as terminal groups of the compounds according to the present invention include aryl groups (eg, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group). , Phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group) Group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.).

以下、本発明に係る化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the compound according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

Figure 2006222251
Figure 2006222251

《有機TFT、電界効果トランジスタ及びスイッチング素子》
本発明の有機TFT、電界効果トランジスタ及びそれらを用いるスイッチング素子について説明する。ここで、スイッチング素子は、その使用形態により、有機TFT素子といわれることもあり、また、電界効果トランジスタ素子と呼ばれることがある。
<< Organic TFT, field effect transistor and switching element >>
The organic TFT of the present invention, the field effect transistor and the switching element using them will be described. Here, the switching element is sometimes referred to as an organic TFT element depending on its usage, and is sometimes referred to as a field effect transistor element.

本発明の有機半導体材料は、有機TFTや電界効果トランジスタの半導体層に用いられることにより、良好に駆動するスイッチング素子(トランジスタ装置ともいう)を提供することができる。有機TFT(有機薄膜トランジスタ)は、支持体上に、半導体として有機半導体層で連結されたソース電極とドレイン電極を有し、その上にゲート絶縁層を介してゲート電極を有するトップゲート型と、支持体上にまずゲート電極を有し、ゲート絶縁層を介して有機半導体層で連結されたソース電極とドレイン電極を有するボトムゲート型に大別される。   When the organic semiconductor material of the present invention is used for a semiconductor layer of an organic TFT or a field effect transistor, a switching element (also referred to as a transistor device) that can be driven satisfactorily can be provided. An organic TFT (organic thin film transistor) has a source electrode and a drain electrode connected as a semiconductor by an organic semiconductor layer on a support, and a top gate type having a gate electrode on the gate electrode via a gate insulating layer. First, it is roughly classified into a bottom gate type having a gate electrode on a body and having a source electrode and a drain electrode connected by an organic semiconductor layer through a gate insulating layer.

本発明に係る有機半導体材料を有機TFTまたは電界効果トランジスタを用いたスイッチング素子の半導体層に設置するには、真空蒸着により基板上に設置することもできるが、適切な溶剤に溶解し必要に応じ添加剤を加えて調製した溶液をキャストコート、スピンコート、印刷、インクジェット法、アブレーション法等によって基板上に設置するのが好ましい。   In order to install the organic semiconductor material according to the present invention in a semiconductor layer of a switching element using an organic TFT or a field effect transistor, it can be installed on a substrate by vacuum deposition, but it can be dissolved in an appropriate solvent and used as necessary. A solution prepared by adding an additive is preferably placed on a substrate by cast coating, spin coating, printing, an inkjet method, an ablation method, or the like.

この場合、本発明の有機半導体材料を溶解する溶剤は、該有機半導体材料を溶解して適切な濃度の溶液が調製できるものであれば格別の制限はないが、具体的にはジエチルエーテルやジイソプロピルエーテル等の鎖状エーテル系溶媒、テトラヒドロフランやジオキサンなどの環状エーテル系溶媒、アセトンやメチルエチルケトン等のケトン系溶媒、クロロホルムや1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、トルエン、o−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、m−クレゾール等の芳香族系溶媒、N−メチルピロリドン、2硫化炭素等を挙げることができる。   In this case, the solvent for dissolving the organic semiconductor material of the present invention is not particularly limited as long as the organic semiconductor material can be dissolved to prepare a solution having an appropriate concentration. Specifically, diethyl ether or diisopropyl is used. Chain ether solvents such as ether, cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, alkyl halide solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane, toluene, o-dichlorobenzene, Aromatic solvents such as nitrobenzene and m-cresol, N-methylpyrrolidone, carbon disulfide and the like can be mentioned.

本発明において、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を形成する材料は導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト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。中でも半導体層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。   In the present invention, the material for forming the source electrode, the drain electrode and the gate electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material. Platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium , Palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, tin oxide / antimony, indium tin oxide (ITO), fluorine doped zinc oxide, zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver paste and carbon Paste, lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, scandium, titanium, manganese, zirconium, gallium, niobium, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesi A copper / gold mixture, a magnesium / silver mixture, a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide mixture, a lithium / aluminum mixture, etc., in particular, platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO and carbon are preferred. Alternatively, a known conductive polymer whose conductivity is improved by doping or the like, for example, conductive polyaniline, conductive polypyrrole, conductive polythiophene, a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrenesulfonic acid, or the like is also preferably used. Among them, those having low electrical resistance at the contact surface with the semiconductor layer are preferable.

電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅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。更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 for forming an electrode, a method for forming an electrode using a known photolithographic method or a lift-off method, using a conductive thin film formed by a method such as vapor deposition or sputtering using the above as a raw material, or a metal foil such as aluminum or copper There is a method of etching using a resist by thermal transfer, ink jet or the like. Alternatively, a conductive polymer solution or dispersion, or a conductive fine particle dispersion may be directly patterned by ink jetting, or may be formed from a coating film by lithography or laser ablation. Furthermore, a method of patterning an ink containing a conductive polymer or conductive fine particles, a conductive paste, or the like by a printing method such as relief printing, intaglio printing, planographic printing, or screen printing can also be used.

ゲート絶縁層としては種々の絶縁膜を用いることができるが、特に比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。   Various insulating films can be used as the gate insulating layer, and an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is particularly preferable. Inorganic oxides include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, Examples thereof include barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, and yttrium trioxide. Of these, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable. Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.

上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。   Examples of the method for forming the film include a vacuum process, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, a low energy ion beam method, an ion plating method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and a spray process. Wet processes such as coating methods, spin coating methods, blade coating methods, dip coating methods, casting methods, roll coating methods, bar coating methods, die coating methods, and other wet processes such as printing and ink jet patterning methods, etc. Can be used depending on the material.

ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えば、アルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。   The wet process is a method of applying and drying a liquid in which fine particles of inorganic oxide are dispersed in an arbitrary organic solvent or water using a dispersion aid such as a surfactant as required, or an oxide precursor, for example, A so-called sol-gel method in which a solution of an alkoxide body is applied and dried is used. Among these, the atmospheric pressure plasma method and the sol-gel method are preferable.

大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁膜の形成方法は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理で、その方法については特開平11−61406号公報、同11−133205号公報、特開2000−121804号公報、同2000−147209号公報、同2000−185362号公報等に記載されている(以下、大気圧プラズマ法とも称する)。これによって高機能性の薄膜を、生産性高く形成することができる。   The method for forming an insulating film by plasma film formation under atmospheric pressure is a process in which a reactive gas is discharged under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to excite reactive gas to form a thin film on a substrate. The method is described in JP-A-11-61406, JP-A-11-133205, JP-A-2000-121804, JP-A-2000-147209, JP-A-2000-185362 (hereinafter referred to as atmospheric pressure). Also called plasma method). Accordingly, a highly functional thin film can be formed with high productivity.

また有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることもできる。有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に50nm〜3μm、好ましくは100nm〜1μmである。   In addition, as the organic compound film, polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo radical polymerization type, photo cation polymerization type photo curable resin, or a copolymer containing an acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, novolac resin, Also, cyanoethyl pullulan or the like can be used. As the method for forming the organic compound film, the wet process is preferable. An inorganic oxide film and an organic oxide film can be laminated and used together. The thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 μm, preferably 100 nm to 1 μm.

また、支持体はガラスやフレキシブルな樹脂製シートで構成され、例えば、プラスチックフィルムをシートとして用いることができる。前記プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。このように、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。   Moreover, a support body is comprised with glass or a flexible resin-made sheet | seat, for example, a plastic film can be used as a sheet | seat. Examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC). And a film made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), or the like. Thus, by using a plastic film, the weight can be reduced as compared with the case of using a glass substrate, the portability can be improved, and the resistance to impact can be improved.

以下に、本発明の有機半導体材料を用いて形成された有機薄膜を用いた電界効果トランジスタについて説明する。   Below, the field effect transistor using the organic thin film formed using the organic-semiconductor material of this invention is demonstrated.

図1は、本発明に係る有機TFTの構成例を示す図である。同図(a)は、支持体6上に金属箔等によりソース電極2、ドレイン電極3を形成し、両電極間に本発明の有機半導体材料からなる有機半導体層1を形成し、その上に絶縁層5を形成し、更にその上にゲート電極4を形成して電界効果トランジスタを形成したものである。同図(b)は、有機半導体層1を、(a)では電極間に形成したものを、コート法等を用いて電極及び支持体表面全体を覆うように形成したものを表す。(c)は、支持体6上に先ずコート法等を用いて、有機半導体層1を形成し、その後ソース電極2、ドレイン電極3、絶縁層5、ゲート電極4を形成したものを表す。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an organic TFT according to the present invention. In FIG. 2A, a source electrode 2 and a drain electrode 3 are formed on a support 6 by a metal foil or the like, an organic semiconductor layer 1 made of the organic semiconductor material of the present invention is formed between the two electrodes, and a substrate is formed thereon. An insulating layer 5 is formed, and a gate electrode 4 is further formed thereon to form a field effect transistor. FIG. 2B shows the organic semiconductor layer 1 formed between the electrodes in FIG. 1A so as to cover the entire surface of the electrode and the support using a coating method or the like. (C) shows that the organic semiconductor layer 1 is first formed on the support 6 by using a coating method or the like, and then the source electrode 2, the drain electrode 3, the insulating layer 5, and the gate electrode 4 are formed.

同図(d)は、支持体6上にゲート電極4を金属箔等で形成した後、絶縁層5を形成し、その上に金属箔等で、ソース電極2及びドレイン電極3を形成し、該電極間に本発明の有機半導体材料により形成された有機半導体層1を形成する。その他同図(e)、(f)に示すような構成を取ることもできる。   In FIG. 4D, after forming the gate electrode 4 on the support 6 with a metal foil or the like, the insulating layer 5 is formed, and the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed on the metal foil or the like on the insulating layer 5. An organic semiconductor layer 1 made of the organic semiconductor material of the present invention is formed between the electrodes. In addition, the configuration as shown in FIGS.

図2は、有機TFTシートの概略等価回路図の1例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic equivalent circuit diagram of an organic TFT sheet.

有機TFTシート10はマトリクス配置された多数の有機TFT11を有する。7は各TFT11のゲートバスラインであり、8は各TFT11のソースバスラインである。各TFT11のソース電極には、出力素子12が接続され、この出力12は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。画素電極は光センサの入力電極として用いてもよい。図示の例では、出力素子として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。13は蓄積コンデンサ、14は垂直駆動回路、15は水平駆動回路である。   The organic TFT sheet 10 has a large number of organic TFTs 11 arranged in a matrix. 7 is a gate bus line of each TFT 11, and 8 is a source bus line of each TFT 11. An output element 12 is connected to the source electrode of each TFT 11, and this output 12 is, for example, a liquid crystal, an electrophoretic element or the like, and constitutes a pixel in the display device. The pixel electrode may be used as an input electrode of the photosensor. In the illustrated example, a liquid crystal as an output element is shown by an equivalent circuit composed of a resistor and a capacitor. 13 is a storage capacitor, 14 is a vertical drive circuit, and 15 is a horizontal drive circuit.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.

実施例1
《有機薄膜トランジスタ素子1の作製》
ゲート電極としての比抵抗0.01Ω・cmのSiウェハーに、厚さ2000Åの熱酸化膜を形成してゲート絶縁層とした後、オクタデシルトリクロロシランによる表面処理を行った。比較化合物(1)(ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(regio regular、アルドリッチ社製、平均分子量89000、PHT))のクロロホルム溶液をアプリケーターを用いて塗布し、自然乾燥することによりキャスト膜(厚さ50nm)を形成して、窒素雰囲気下で50℃、30分間の熱処理を施した。更に、この膜の表面にマスクを用いて金を蒸着してソースおよびドレイン電極を形成した。ソースおよびドレイン電極は幅100μm、厚さ200nmで、チャネル幅W=3mm、チャネル長L=20μmの有機薄膜トランジスタ素子1を作製した。
Example 1
<< Preparation of Organic Thin Film Transistor Element 1 >>
A Si oxide having a specific resistance of 0.01 Ω · cm as a gate electrode was formed with a thermal oxide film having a thickness of 2000 mm to form a gate insulating layer, and then surface treatment with octadecyltrichlorosilane was performed. A cast film (thickness 50 nm) was prepared by applying a chloroform solution of the comparative compound (1) (poly (3-hexylthiophene) (regio regular, Aldrich, average molecular weight 89000, PHT)) using an applicator and air-drying. ) And heat-treated at 50 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. Furthermore, gold was deposited on the surface of this film using a mask to form source and drain electrodes. An organic thin film transistor element 1 having a width of 100 μm, a thickness of 200 nm, a channel width W = 3 mm, and a channel length L = 20 μm was prepared.

《有機薄膜トランジスタ素子2の作製》
有機薄膜トランジスタ素子1の作製において、比較化合物(1)を比較化合物(2)(米国特許出願公開第2003/0164495号明細書に記載の例示化合物3)に代えた以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ素子2を作製した。
<< Production of Organic Thin Film Transistor Element 2 >>
In the production of the organic thin film transistor element 1, the organic thin film transistor element was similarly obtained except that the comparative compound (1) was replaced with the comparative compound (2) (exemplary compound 3 described in US 2003/0164495). 2 was produced.

《有機薄膜トランジスタ3〜6の作製》
有機薄膜トランジスタ素子1の作製において、比較化合物(1)を表1に示した化合物(本発明の有機半導体材料)に代えた以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ素子3〜6を作製した。
<< Production of Organic Thin Film Transistors 3-6 >>
Organic thin film transistor elements 3 to 6 were produced in the same manner as in the production of the organic thin film transistor element 1, except that the compound (1) was replaced with the compound shown in Table 1 (organic semiconductor material of the present invention).

以上のように作製した有機薄膜トランジスタ素子1〜6は、pチャネルのエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。さらに、有機薄膜トランジスタ素子1〜6について、I−V特性の飽和領域からキャリア移動度を求め、更にON/OFF比(ドレインバイアス−50Vとし、ゲートバイアス−50Vおよび0Vにしたときのドレイン電流値の比率)を求めた。また得られた素子を大気中で1ヶ月放置し、再度キャリア移動度とON/OFF比を求めた。   The organic thin film transistor elements 1 to 6 fabricated as described above showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET. Further, for the organic thin film transistor elements 1 to 6, the carrier mobility is obtained from the saturation region of the IV characteristic, and further the ON / OFF ratio (the drain bias is −50 V and the drain current value when the gate bias is −50 V and 0 V is set). Ratio). The obtained element was left in the atmosphere for one month, and the carrier mobility and the ON / OFF ratio were obtained again.

得られた結果を表1に示す。   The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2006222251
Figure 2006222251

表1から、比較に比べて本発明の有機薄膜トランジスタは、作製直後においても優れたトランジスタ特性を示し、且つ、経時劣化が少ないという高い耐久性を併せ持つということが判る。   From Table 1, it can be seen that the organic thin film transistor of the present invention exhibits excellent transistor characteristics even immediately after fabrication and has high durability with little deterioration with time.

実施例2
実施例1の比較化合物(1)を比較化合物(3)(ペンタセン、アルドリッチ社製市販試薬を昇華精製して用いた)に代えた他は、有機薄膜トランジスタ素子1と同様の方法で、有機薄膜トランジスタ素子11を作製した。
Example 2
The organic thin film transistor element was the same as the organic thin film transistor element 1 except that the comparative compound (1) in Example 1 was replaced with the comparative compound (3) (pentacene, a commercially available reagent manufactured by Aldrich). 11 was produced.

更に、比較化合物(1)を表2に示した本発明の有機半導体材料である、例示化合物に代えた他は有機薄膜トランジスタ素子1と同様の方法で、有機薄膜トランジスタ素子12〜15を作製した。   Furthermore, organic thin-film transistor elements 12-15 were produced by the same method as the organic thin-film transistor element 1 except that the comparative compound (1) was replaced with the exemplified compound which is the organic semiconductor material of the present invention shown in Table 2.

以上のように作製した有機薄膜トランジスタ素子1及び12〜15は、pチャネルのエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。さらに、有機薄膜トランジスタ素子1及び11〜15について、I−V特性の飽和領域から、キャリア移動度とON/OFF比(ドレインバイアス−50Vとし、ゲートバイアス−50Vおよび0Vにしたときのドレイン電流値の比率)を求めた。   The organic thin film transistor elements 1 and 12 to 15 manufactured as described above exhibited good operating characteristics of p-channel enhancement type FETs. Further, for the organic thin film transistor elements 1 and 11 to 15, from the saturation region of the IV characteristics, the carrier mobility and the ON / OFF ratio (the drain bias is −50 V, the drain current value when the gate bias is −50 V and 0 V are set) Ratio).

また得られた素子を大気中で1ヶ月放置し、再度キャリア移動度とON/OFF比を求めた。   The obtained element was left in the atmosphere for one month, and the carrier mobility and the ON / OFF ratio were obtained again.

得られた結果を表2に示す。   The obtained results are shown in Table 2.

Figure 2006222251
Figure 2006222251

本発明に係る有機TFTの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the organic TFT which concerns on this invention. 本発明の有機TFTの概略等価回路図の1例である。It is an example of the schematic equivalent circuit schematic of the organic TFT of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 有機半導体層
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ゲート電極
5 絶縁層
6 支持体
7 ゲートバスライン
8 ソースバスライン
10 有機TFTシート
11 有機TFT
12 出力素子
13 蓄積コンデンサ
14 垂直駆動回路
15 水平駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic-semiconductor layer 2 Source electrode 3 Drain electrode 4 Gate electrode 5 Insulating layer 6 Support body 7 Gate bus line 8 Source bus line 10 Organic TFT sheet 11 Organic TFT
12 Output element 13 Storage capacitor 14 Vertical drive circuit 15 Horizontal drive circuit

Claims (6)

置換基を有する芳香族環Aの少なくとも一つと、無置換の芳香族環Bの少なくとも一つとが連結している部分構造を有する繰返し単位を有し、且つ、該繰り返し単位の中に、Head−To−Tail型の立体規則性を有する化合物を含有することを特徴とする有機半導体材料。 A repeating unit having a partial structure in which at least one of the aromatic ring A having a substituent and at least one of the unsubstituted aromatic ring B are connected to each other; An organic semiconductor material comprising a compound having stereoregularity of To-Tail type. 前記繰り返し単位が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体材料。
一般式(1)
−〔A1−A2−(L)m−〕n−
〔式中、A1は、置換基を有する芳香族環Aから導出される2価の基を表し、A2は、無置換の芳香族環Bが偶数個連結した部分構造を表し、Lは2価の連結基を表す。また、一般式(1)で表されるユニットが2個以上繰り返されることで、Head−To−Tail型の立体規則性を生じさせることができる構造を表す。nは2以上の整数を表し、mは0または1以上の整数を表す。〕
The organic semiconductor material according to claim 1, wherein the repeating unit is represented by the following general formula (1).
General formula (1)
-[A1-A2- (L) m-] n-
[In the formula, A1 represents a divalent group derived from an aromatic ring A having a substituent, A2 represents a partial structure in which an even number of unsubstituted aromatic rings B are connected, and L represents a divalent group. Represents a linking group. Moreover, the structure which can produce Head-To-Tail type stereoregularity by repeating the unit represented by General formula (1) 2 or more is represented. n represents an integer of 2 or more, and m represents an integer of 0 or 1 or more. ]
前記芳香族環Aまたは芳香族環Bが、5員の芳香族複素環であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機半導体材料。 The organic semiconductor material according to claim 1 or 2, wherein the aromatic ring A or the aromatic ring B is a 5-membered aromatic heterocyclic ring. 請求項1〜3項に記載の有機半導体材料を半導体層に含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。 An organic thin film transistor comprising the organic semiconductor material according to claim 1 in a semiconductor layer. 有機電荷輸送性材料と、該有機電荷輸送性材料に直接または間接に接するゲート電極から構成され、該ゲート電極及び前記有機電荷輸送性材料の間に電荷を印加することで、前記有機電荷輸送性材料中の電流を制御する電界効果トランジスタにおいて、
該有機電荷輸送性材料が請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機半導体材料であることを特徴とする電界効果トランジスタ。
An organic charge transporting material and a gate electrode directly or indirectly in contact with the organic charge transporting material, and by applying a charge between the gate electrode and the organic charge transporting material, the organic charge transporting property In a field effect transistor that controls the current in a material,
A field effect transistor, wherein the organic charge transporting material is the organic semiconductor material according to claim 1.
請求項4に記載の有機トランジスタまたは請求項5に記載の電界効果トランジスタを用いることを特徴とするスイッチング素子。 A switching element comprising the organic transistor according to claim 4 or the field effect transistor according to claim 5.
JP2005033980A 2005-02-10 2005-02-10 Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element Pending JP2006222251A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005033980A JP2006222251A (en) 2005-02-10 2005-02-10 Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005033980A JP2006222251A (en) 2005-02-10 2005-02-10 Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006222251A true JP2006222251A (en) 2006-08-24

Family

ID=36984347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005033980A Pending JP2006222251A (en) 2005-02-10 2005-02-10 Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006222251A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008127375A (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Osaka Univ Branched type compound, and organic thin film and organic thin film element using the same
JP2009114074A (en) * 2007-11-01 2009-05-28 Sumitomo Seika Chem Co Ltd (thiophene/phenylene) co-oligomer
US20120187380A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Xerox Corporation Semiconductor composition
JP2013503152A (en) * 2009-08-27 2013-01-31 イエダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー リミテッド Oligofurans, polyfurans, their production and use

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008127375A (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Osaka Univ Branched type compound, and organic thin film and organic thin film element using the same
JP2009114074A (en) * 2007-11-01 2009-05-28 Sumitomo Seika Chem Co Ltd (thiophene/phenylene) co-oligomer
JP2013503152A (en) * 2009-08-27 2013-01-31 イエダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー リミテッド Oligofurans, polyfurans, their production and use
US8921582B2 (en) 2009-08-27 2014-12-30 Yeda Research And Development Co. Ltd. Oligo- and polyfurans, preparation and uses thereof
US20120187380A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Xerox Corporation Semiconductor composition
KR20120085205A (en) * 2011-01-21 2012-07-31 제록스 코포레이션 Semiconductor composition
US8890123B2 (en) * 2011-01-21 2014-11-18 Samsung Electronics Co. Ltd. Semiconductor composition including a semiconducting polymer
KR102027362B1 (en) 2011-01-21 2019-10-01 삼성전자주식회사 Semiconductor composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007067263A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device and organic semiconductor thin-film transistor
JPWO2006059486A1 (en) Organic thin film transistor material, organic thin film transistor, field effect transistor, switching element, organic semiconductor material, and organic semiconductor film
JP2007088222A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor
JP2007019294A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor element, and organic thin film transistor
JPWO2005122278A1 (en) Organic semiconductor thin film, organic semiconductor device, organic thin film transistor, and organic electroluminescence element
JP2005206750A (en) Organic semiconductive material, organic transistor, field-effect transistor, switching element, and five-membered heterocyclic compound
JPWO2005122277A1 (en) Organic thin film transistor
JP4992202B2 (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic thin film transistor, organic semiconductor film manufacturing method, and organic thin film transistor manufacturing method
JPWO2005070994A1 (en) Organic semiconductor materials, organic transistors, field effect transistors, switching elements, and thiazole compounds
JP2006216814A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor thin film, organic thin film transistor, field effect transistor and switching element
JP2007067262A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device and organic semiconductor thin-film transistor
JP2006339577A (en) Organic semiconductor thin film and organic thin film transistor
JP2007088224A (en) Organic semiconductor material and organic semiconductor film using same, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor
JP5228907B2 (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor
JP2007088115A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin-film transistor
JP2007158062A (en) Organic semiconductor material, film and device, and organic thin film transistor
JP2006222251A (en) Organic semiconductor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, and switching element
JPWO2006038459A1 (en) Organic thin film transistor material, organic thin film transistor, field effect transistor and switching element
JP2007311609A (en) Material, film, and device for organic semiconductor and organic thin-film transistor
JP5157053B2 (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor
JP2007317984A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, and organic thin film transistor
JP2006060116A (en) Organic thin film transistor, material therefor, field effect transistor and switching device
JPWO2006098121A1 (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device, organic thin film transistor, and method for forming organic thin film transistor
JP2006339576A (en) Organic semiconductor film, organic thin film transistor and their fabrication process
JP2007059682A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor device and organic thin-film transistor