JP2007088431A - Organic semiconductor material, and organic semiconductor element and field effect transistor using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic semiconductor material having a high carrier mobility, and to provide an organic semiconductor element and field effect transistor using the same. <P>SOLUTION: In this organic semiconductor material, groups X1, X2 and X3 having an aromatic ring respectively are bonded to a branch connection Y having at least three bonding links. The organic semiconductor material is charactorized in that the branch connection Y has preferably Structural Formula (1): wherein R<SB>1</SB>, R<SB>2</SB>and R<SB>3</SB>are any one of a hydrogen atom, an alkyl group which may be substituted, an alkoxy group which may be substituted and an aryl group which may be substituted, and these may be the same or different from each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機半導体材料並びにそれを用いた有機半導体素子及び電界効果トランジスタに関するものである。   The present invention relates to an organic semiconductor material, an organic semiconductor element using the same, and a field effect transistor.

近年、有機半導体の研究とともに、従来よりSi材料が用いられているトランジスタなどの半導体素子に、有機半導体材料を用いる検討がなされている。有機半導体材料は、比較的低い温度での蒸着が可能であり、溶液化することにより、インクジェット方式などの印刷法によって半導体層を形成することができる。従って、Si材料を用いる場合に比べ、簡単なプロセスで半導体素子を作製することが可能である。   In recent years, along with research on organic semiconductors, studies have been made on using organic semiconductor materials for semiconductor elements such as transistors in which Si materials are conventionally used. An organic semiconductor material can be deposited at a relatively low temperature, and when formed into a solution, a semiconductor layer can be formed by a printing method such as an inkjet method. Therefore, it is possible to manufacture a semiconductor element by a simple process as compared with the case of using a Si material.

特許文献1においては、このような半導体材料として、主鎖と側鎖の間の結合が共役した分岐型共役高分子が提案されている。   In Patent Document 1, a branched conjugated polymer in which the bond between the main chain and the side chain is conjugated is proposed as such a semiconductor material.

しかしながら、従来の有機半導体材料は、キャリア移動度が十分ではなく、従来より、より高いキャリア移動度を有する有機半導体材料が求められている。
特開2004−6782号公報
However, conventional organic semiconductor materials do not have sufficient carrier mobility, and organic semiconductor materials having higher carrier mobility have been demanded.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-6682

本発明の目的は、キャリア移動度が高い有機半導体材料並びにそれを用いた有機半導体素子及び電界効果トランジスタを提供することにある。   The objective of this invention is providing the organic-semiconductor material with high carrier mobility, the organic-semiconductor element using the same, and a field effect transistor.

本発明の有機半導体材料は、芳香族環を有する基X1、X2、及びX3が、少なくとも3箇所の結合部を有する分岐部Yに結合してなることを特徴としている。   The organic semiconductor material of the present invention is characterized in that the groups X1, X2, and X3 having an aromatic ring are bonded to a branch portion Y having at least three bonding portions.

本発明によれば、キャリア移動度の高い有機半導体材料とすることができ、有機トランジスタ素子に用いた場合に優れたトランジスタ特性を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be set as an organic-semiconductor material with high carrier mobility, and when it uses for an organic transistor element, the outstanding transistor characteristic can be acquired.

本発明の有機半導体材料は、好ましくは、分岐部Yが、以下に示す構造を有することを特徴としている。   The organic semiconductor material of the present invention is preferably characterized in that the branch portion Y has the following structure.

Figure 2007088431
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(式中、R1、R2及びR3は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。)
置換されてもよいアルキル基、置換さてもよいアルコキシ基、及び置換されてもよいアリール基において、その置換基は、酸素、窒素、ケイ素、リン、硫黄等の元素を含む置換基であってもよい。また、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
Wherein R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. Good.)
In the alkyl group that may be substituted, the alkoxy group that may be substituted, and the aryl group that may be substituted, the substituent may be a substituent containing an element such as oxygen, nitrogen, silicon, phosphorus, or sulfur. Good. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.

本発明の有機半導体材料は、好ましくは、芳香族環を有する基X1、X2、及びX3のうちの少なくとも1つが、以下に示す構造を有することを特徴としている。   The organic semiconductor material of the present invention is preferably characterized in that at least one of the groups X1, X2 and X3 having an aromatic ring has a structure shown below.

Figure 2007088431
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(式中、Rは、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。nは1から20までの整数である。)
本発明の有機半導体材料は、その化学構造が、分岐部Yを中心として対称であってもよいし、非対称であってもよい。
Wherein R is hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. N is 1 to 20 (It is an integer up to.)
The organic semiconductor material of the present invention may have a chemical structure that is symmetric about the branch portion Y or may be asymmetric.

また、本発明の有機半導体材料は、その化学構造が、分岐部Yを2つ以上含むものであってもよい。   Moreover, the organic semiconductor material of the present invention may have a chemical structure including two or more branch portions Y.

本発明に従う有機半導体材料としては、以下に示す構造を有するものが挙げられる。   Examples of the organic semiconductor material according to the present invention include those having the following structure.

Figure 2007088431
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(式中、Yは分子鎖の分岐部であり、R4、R5及びR6は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。nは1から20までの整数である。)
また、本発明に従う有機半導体材料としては、以下に示す構造を有するものが挙げられる。
Wherein Y is a branched part of the molecular chain, and R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group And may be the same or different from each other, n is an integer from 1 to 20.)
Moreover, what has the structure shown below as an organic-semiconductor material according to this invention is mentioned.

Figure 2007088431
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(式中、R1〜R6は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。nは1から20までの整数である。)
本発明に従う有機半導体材料としては、以下に示す一般式の構造を有するものが挙げられる。
Wherein R 1 to R 6 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. Is an integer from 1 to 20.)
Examples of the organic semiconductor material according to the present invention include those having a structure represented by the following general formula.

Figure 2007088431
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(式中、R1〜R9は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。m及びnは1から20までの整数である。)
上記一般式の構造を有するものとしては、以下の構造を有する有機半導体材料が挙げられる。
Wherein R 1 to R 9 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. And n is an integer from 1 to 20.)
An organic semiconductor material having the following structure is exemplified as the one having the structure of the general formula.

Figure 2007088431
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本発明に従う有機半導体材料としては、以下に示す一般式の構造を有するものが挙げられる。   Examples of the organic semiconductor material according to the present invention include those having a structure represented by the following general formula.

Figure 2007088431
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(式中、Fは、フェニレン誘導体、フルオレン誘導体、アミン誘導体、フェニルアミン誘導体、またはチオフェン誘導体であり、R1〜R9は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。m及びnは1から20までの整数である。)
上記一般式におけるFは、上記のように共役性結合を有するユニットであってもよいが、シクロヘキサン、エーテル等の非共役ユニットのものであってもよい。
(In the formula, F is a phenylene derivative, a fluorene derivative, an amine derivative, a phenylamine derivative, or a thiophene derivative, and R 1 to R 9 are hydrogen, an alkyl group that may be substituted, or an alkoxy group that may be substituted. Or an aryl group which may be substituted, and may be the same or different from each other, m and n are integers from 1 to 20.)
F in the general formula may be a unit having a conjugated bond as described above, but may be a non-conjugated unit such as cyclohexane or ether.

上記一般式の構造を有するものとしては、以下の有機半導体材料が挙げられる。   The following organic semiconductor materials are listed as those having the structure of the above general formula.

Figure 2007088431
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Figure 2007088431
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また、以下に示すような有機半導体高分子材料が挙げられる。   Moreover, the organic semiconductor polymer material as shown below is mentioned.

Figure 2007088431
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上記有機半導体高分子材料における分子量(Mw)の範囲は、1,800〜5,000,000程度であることが好ましい。   The molecular weight (Mw) in the organic semiconductor polymer material is preferably about 1,800 to 5,000,000.

本発明の有機半導体材料における分岐部Yは、以下に示す構造を有するものであってもよい。   The branch part Y in the organic semiconductor material of the present invention may have the following structure.

Figure 2007088431
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(式中、Rは、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基である。)   (In the formula, R represents hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group.)

Figure 2007088431
Figure 2007088431

また、本発明の有機半導体材料において、芳香族環を有する基X1、X2、及びX3は、以下に示す構造を有するものであってもよい。   In the organic semiconductor material of the present invention, the groups X1, X2, and X3 having an aromatic ring may have a structure shown below.

なお、以下に示す構造式において、R1〜R3は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。また、nは1から20までの整数である。 Note that in the structural formulas shown below, R 1 to R 3 are hydrogen, an alkyl group that may be substituted, an alkoxy group that may be substituted, or an aryl group that may be substituted, and may be the same or different from each other. May be. N is an integer from 1 to 20.

Figure 2007088431
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Figure 2007088431
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本発明の有機半導体素子は、上記本発明の有機半導体材料を用いたことを特徴としている。   The organic semiconductor element of the present invention is characterized by using the organic semiconductor material of the present invention.

本発明の有機トランジスタは、上記本発明の有機半導体材料を用いたことを特徴としている。   The organic transistor of the present invention is characterized by using the organic semiconductor material of the present invention.

本発明の電界効果トランジスタは、電荷輸送性材料層と、該電荷輸送性材料層に直接または間接に接するゲート電極とを備え、ゲート電極及び電荷輸送性材料層の間に電界を印加することにより、電荷輸送性材料層中の電流を制御する電界効果トランジスタであり、電荷輸送性材料層を上記本発明の有機半導体材料から形成したことを特徴としている。   The field effect transistor of the present invention includes a charge transporting material layer and a gate electrode in direct contact with the charge transporting material layer, and applying an electric field between the gate electrode and the charge transporting material layer. A field effect transistor for controlling the current in the charge transporting material layer, wherein the charge transporting material layer is formed from the organic semiconductor material of the present invention.

本発明の有機半導体材料は、キャリア移動度が高く、有機半導体素子に用いた場合に、良好な半導体特性を得ることができる。   The organic semiconductor material of the present invention has high carrier mobility, and when used for an organic semiconductor element, good semiconductor characteristics can be obtained.

以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(合成実施例1)
トリス〔4,−(2,2′−ビチオフェン−5−イル)フェニル〕アミン(TPA−3T2)〔化合物1〕
(Synthesis Example 1)
Tris [4,-(2,2′-bithiophen-5-yl) phenyl] amine (TPA-3T2) [Compound 1]

Figure 2007088431
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機械式攪拌機を備え、窒素ライン及び真空ラインに接続可能な乾燥した気密性反応容器に、トリス(4−ブロモフェニル)アミン(241mg、0.5mmol)、5−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2,2′−ビチオフェン(460mg、1.575mmol)、鈴木カップリング触媒、トルエン5ml、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(20重量%)8mlを添加し反応させた。反応容器を真空にした後、窒素を3回充填し、95℃に加熱した。反応は95℃で窒素雰囲気下約8時間行った。   A dry gastight reaction vessel equipped with a mechanical stirrer and connectable to a nitrogen line and a vacuum line was charged with tris (4-bromophenyl) amine (241 mg, 0.5 mmol), 5- (4,4,5,5- Tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) -2,2'-bithiophene (460 mg, 1.575 mmol), Suzuki coupling catalyst, 5 ml of toluene, 8 ml of tetraethylammonium hydroxide (20 wt%) added And reacted. The reaction vessel was evacuated and then filled with nitrogen three times and heated to 95 ° C. The reaction was carried out at 95 ° C. under a nitrogen atmosphere for about 8 hours.

生成物を冷却した後、200mlのメタノール中に滴下して、生成物を沈殿させた。次に、メタノールで3回洗浄した。真空乾燥した後、生成物を10mlのクロロホルムに溶解させ、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィで精製した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去して適量まで濃縮した後、200mlのメタノールに滴下して生成物を沈殿させた。沈殿物をメタノールで3回洗浄し、真空乾燥した。最終生成物として黄色の粉末が得られた。収率は12%であった。   After cooling the product, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. Next, it was washed with methanol three times. After vacuum drying, the product was dissolved in 10 ml of chloroform and purified by column chromatography packed with silica gel. After removing the solvent with a rotary evaporator and concentrating to an appropriate amount, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. The precipitate was washed 3 times with methanol and dried in vacuo. A yellow powder was obtained as the final product. The yield was 12%.

(合成実施例2)
ビス〔ビス〔(5−ビチオフェン−2−イル)−1,4−フェニレンジイル〕アミノ−1,4−フェニレンジイル〕−9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル(F8−TPA−4T2)〔化合物2〕
(Synthesis Example 2)
Bis [bis [(5-bithiophen-2-yl) -1,4-phenylenediyl] amino-1,4-phenylenediyl] -9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl (F8-TPA-4T2) [Compound 2]

Figure 2007088431
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機械式攪拌機を備え、窒素ライン及び真空ラインに接続可能な乾燥した気密性反応容器に、トリス(4−ブロモフェニル)アミン(482mg、1mmol)、9,9−ジオクチル−2,7−ジブロモフルオレン(321mg、0.5mmol)、鈴木カップリング触媒、トルエン5ml、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(20重量%)8mlを添加し反応させた。反応容器を真空にした後、窒素を3回充填し、95℃に加熱した。反応は95℃で窒素雰囲気下約4.5時間行った。次に、5−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2,2′−ビチオフェン(614mg、2.1mmol)を添加した後、95℃で窒素雰囲気下においてさらに5時間反応させた。   A dry gas-tight reaction vessel equipped with a mechanical stirrer and connectable to a nitrogen line and a vacuum line was charged with tris (4-bromophenyl) amine (482 mg, 1 mmol), 9,9-dioctyl-2,7-dibromofluorene ( 321 mg, 0.5 mmol), a Suzuki coupling catalyst, 5 ml of toluene, and 8 ml of tetraethylammonium hydroxide (20 wt%) were added and reacted. The reaction vessel was evacuated and then filled with nitrogen three times and heated to 95 ° C. The reaction was carried out at 95 ° C. under a nitrogen atmosphere for about 4.5 hours. Next, 5- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) -2,2'-bithiophene (614 mg, 2.1 mmol) was added followed by 95 ° C. For 5 hours under a nitrogen atmosphere.

生成物を冷却した後、200mlのメタノール中に滴下して、生成物を沈殿させた。次に、メタノールで3回洗浄した。真空乾燥した後、生成物を10mlのクロロホルムに溶解させ、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィで精製した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去して適量まで濃縮した後、200mlのメタノールに滴下して生成物を沈殿させた。沈殿物をメタノールで3回洗浄し、真空乾燥した。最終生成物として緑色の粉末が得られた。収率は63%であった。   After cooling the product, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. Next, it was washed with methanol three times. After vacuum drying, the product was dissolved in 10 ml of chloroform and purified by column chromatography packed with silica gel. After removing the solvent with a rotary evaporator and concentrating to an appropriate amount, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. The precipitate was washed 3 times with methanol and dried in vacuo. A green powder was obtained as the final product. The yield was 63%.

(合成実施例3)
ビス〔ビス〔(5−ビチオフェン−2−イル)−1,4−フェニレンジイル〕アミノ−(1,1′−ビフェニル)〕−N,N′−ビス〔4−(1,1−ジメチルエチル)フェニル〕−N,N′−ビス(1,4−フェニレンジイル)−(1,1′−ビフェニル)−4,4′−ジアミン(TPD−TPA−4T2)〔化合物3〕
(Synthesis Example 3)
Bis [bis [(5-bithiophen-2-yl) -1,4-phenylenediyl] amino- (1,1′-biphenyl)]-N, N′-bis [4- (1,1-dimethylethyl) Phenyl] -N, N′-bis (1,4-phenylenediyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine (TPD-TPA-4T2) [Compound 3]

Figure 2007088431
Figure 2007088431

機械式攪拌機を備え、窒素ライン及び真空ラインに接続可能な乾燥した気密性反応容器に、N,N′−ビス〔4−(1,1−ジメチルエチル)フェニル〕−N,N′−ビス(1,4−フェニレンジイル)−(1,1′−ビフェニル)−4,4′−ジアミン−4,4′−ビス−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(426mg、0.5mmol)、トリス(4−ブロモフェニル)アミン(482mg、1mmol)、鈴木カップリング触媒、トルエン5ml、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(20重量%)8mlを添加し反応させた。反応容器を真空にした後、窒素を3回充填し、95℃に加熱した。反応は95℃で窒素雰囲気下約4.5時間行った。次に、5−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2,2′−ビチオフェン(614mg、2.1mmol)を添加した後、95℃で、窒素雰囲気下においてさらに5時間反応させた。   A dry gastight reaction vessel equipped with a mechanical stirrer and connectable to a nitrogen line and a vacuum line was charged with N, N′-bis [4- (1,1-dimethylethyl) phenyl] -N, N′-bis ( 1,4-phenylenediyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine-4,4′-bis-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane ( 426 mg, 0.5 mmol), tris (4-bromophenyl) amine (482 mg, 1 mmol), Suzuki coupling catalyst, toluene 5 ml, tetraethylammonium hydroxide (20 wt%) 8 ml were added and reacted. The reaction vessel was evacuated and then filled with nitrogen three times and heated to 95 ° C. The reaction was carried out at 95 ° C. under a nitrogen atmosphere for about 4.5 hours. Next, 5- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) -2,2'-bithiophene (614 mg, 2.1 mmol) was added followed by 95 ° C. The reaction was further continued for 5 hours under a nitrogen atmosphere.

生成物を冷却した後、200mlのメタノール中に滴下して、生成物を沈殿させた。次に、メタノールで3回洗浄した。真空乾燥した後、生成物を10mlのクロロホルムに溶解させ、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィで精製した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去して適量まで濃縮した後、200mlのメタノールに滴下して生成物を沈殿させた。沈殿物をメタノールで3回洗浄し、真空乾燥した。最終生成物として緑色の粉末が得られた。収率は82%であった。   After cooling the product, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. Next, it was washed with methanol three times. After vacuum drying, the product was dissolved in 10 ml of chloroform and purified by column chromatography packed with silica gel. After removing the solvent with a rotary evaporator and concentrating to an appropriate amount, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. The precipitate was washed 3 times with methanol and dried in vacuo. A green powder was obtained as the final product. The yield was 82%.

(合成実施例4)
ポリ〔(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(ビチオフェン−2,5′−ジイル)−コ−(4″,4′′′−ターシャリーブチル−テトラフェニルジアミン−4,4′−ジイル)−コ−N,N′−ビス〔4−(1,1−ジメチルエチル)フェニル〕−N,N′−ビス(1,4−フェニレンジイル)−(1,1′−ビフェニル)−4,4′−ジアミン−コ−(4″−トリチオフェン−フェニレン−1,4−ジイル)−ジ(1,4−フェニレンジイル)アミン〕(PF8−T2(40%)−TPD(25%)−TPA(10%)〔化合物4〕
(Synthesis Example 4)
Poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (bithiophene-2,5'-diyl) -co- (4 ", 4""-tertiarybutyl-tetraphenyldiamine-4 , 4'-diyl) -co-N, N'-bis [4- (1,1-dimethylethyl) phenyl] -N, N'-bis (1,4-phenylenediyl)-(1,1'- Biphenyl) -4,4'-diamine-co- (4 "-trithiophene-phenylene-1,4-diyl) -di (1,4-phenylenediyl) amine] (PF8-T2 (40%)-TPD ( 25%)-TPA (10%) [Compound 4]

Figure 2007088431
Figure 2007088431

機械式攪拌機を備え、窒素ライン及び真空ラインに接続可能な乾燥した気密性反応容器に、N,N′−ビス〔4−(1,1−ジメチルエチル)フェニル〕−N,N′−ビス(1,4−フェニレンジイル)−(1,1′−ビフェニル)−4,4′−ジアミン−4,4′−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(213mg、0.25mmol)、9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(160.5mg、0.25mmol)、2,5′−ジブロモ−ビチオフェン(130mg、0.4mmol)、トリス(4−ブロモフェニル)アミン(48.2mg、0.1mmol)、5−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2,2′,2″−ターチオフェン(37.5mg、0.2mmol)、鈴木カップリング触媒、トルエン5ml、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(20重量%)8mlを添加し反応させた。反応容器を真空にした後、窒素を3回充填し、95℃に加熱した。反応は95℃で窒素雰囲気下約3時間行った。次に、フェニルボロン酸61mgを添加した後、95℃で窒素雰囲気下においてさらに2時間反応させ、その後約0.12mlのブロモベンゼンを添加し、95℃で窒素雰囲気下においてさらに2時間反応させた。   A dry gastight reaction vessel equipped with a mechanical stirrer and connectable to a nitrogen line and a vacuum line was charged with N, N′-bis [4- (1,1-dimethylethyl) phenyl] -N, N′-bis ( 1,4-phenylenediyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine-4,4′-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane ( 213 mg, 0.25 mmol), 9,9-dioctylfluorene-2,7-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (160.5 mg, 0.25 mmol), 2, 5'-dibromo-bithiophene (130 mg, 0.4 mmol), tris (4-bromophenyl) amine (48.2 mg, 0.1 mmol), 5- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3, 2-Dioxa Loran-2-yl) -2,2 ′, 2 ″ -terthiophene (37.5 mg, 0.2 mmol), Suzuki coupling catalyst, 5 ml of toluene, 8 ml of tetraethylammonium hydroxide (20 wt%) are added and reacted. After the reaction vessel was evacuated, it was filled with nitrogen three times and heated to 95 ° C. The reaction was carried out for about 3 hours under a nitrogen atmosphere at 95 ° C. Next, 61 mg of phenylboronic acid was added, and then 95 The mixture was further reacted at 0 ° C. under a nitrogen atmosphere for 2 hours, after which about 0.12 ml of bromobenzene was added, and further reacted at 95 ° C. under a nitrogen atmosphere for 2 hours.

生成物を冷却した後、300mlのメタノール中に滴下して、生成物を沈殿させた。次に、メタノールで3回洗浄した。真空乾燥した後、生成物を10mlのトルエンに溶解させ、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィで精製した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去して適量まで濃縮した後、300mlのメタノールに滴下して生成物を沈殿させた。沈殿物をメタノールで3回洗浄し、真空乾燥した。最終生成物として黄色の粉末が得られた。収率は58%であった。   After cooling the product, it was dropped into 300 ml of methanol to precipitate the product. Next, it was washed with methanol three times. After vacuum drying, the product was dissolved in 10 ml of toluene and purified by column chromatography packed with silica gel. After removing the solvent with a rotary evaporator and concentrating to an appropriate amount, it was dropped into 300 ml of methanol to precipitate the product. The precipitate was washed 3 times with methanol and dried in vacuo. A yellow powder was obtained as the final product. The yield was 58%.

得られた生成物の分子量(Mw)は、約50,000であった。   The molecular weight (Mw) of the obtained product was about 50,000.

(合成実施例5)
ビス〔ビス〔(5,2′−ビチオフェン−2−イル)−1,4−フェニレンジイル〕アミノ−1,4−フェニレンジイル〕−5,2′−ビチオフェン−2,5′−ジイル(T2−TPA−4T2)〔化合物5〕
(Synthesis Example 5)
Bis [bis [(5,2'-bithiophen-2-yl) -1,4-phenylenediyl] amino-1,4-phenylenediyl] -5,2'-bithiophene-2,5'-diyl (T2- TPA-4T2) [Compound 5]

Figure 2007088431
Figure 2007088431

機械式攪拌機を備え、窒素ライン及び真空ラインに接続可能な乾燥した気密性反応容器に、5,5′−ジ(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボラン−2−イル)−2,2′−ビチオフェン(209mg、0.5mmol)、トリス(4−ブロモフェニル)アミン(482mg、1mmol)、鈴木カップリング触媒、トルエン5ml、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(20重量%)8mlを添加し反応させた。反応容器を真空にした後、窒素を3回充填し、95℃に加熱した。反応は窒素雰囲気下約4.5時間行った。次に5−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボラン−2−イル−2,2′−ビチオフェン(614mg、2.1mmol)を添加した後、95℃で窒素雰囲気下においてさらに5時間反応させた。   A dry gastight reaction vessel equipped with a mechanical stirrer and connectable to a nitrogen line and a vacuum line was charged with 5,5'-di (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborane-2. -Yl) -2,2'-bithiophene (209 mg, 0.5 mmol), tris (4-bromophenyl) amine (482 mg, 1 mmol), Suzuki coupling catalyst, toluene 5 ml, tetraethylammonium hydroxide (20 wt%) 8 ml Was added to react. The reaction vessel was evacuated and then filled with nitrogen three times and heated to 95 ° C. The reaction was carried out under a nitrogen atmosphere for about 4.5 hours. Next, 5- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborane-2-yl-2,2'-bithiophene (614 mg, 2.1 mmol) was added, followed by nitrogen at 95 ° C. The reaction was further continued for 5 hours under the atmosphere.

生成物を冷却した後、200mlのメタノール中に滴下して、生成物を沈殿させた。次にメタノールで3回洗浄した。真空乾燥した後、生成物を10mlのクロロホルムに溶解させ、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィーで精製した。溶媒をエバポレーターで除去して適量まで濃縮した後、200mlのメタノールに滴下して生成物を沈殿させた。沈殿物をメタノールで3回洗浄し、真空乾燥した。最終生成物として黄色の粉末が得られた。収率は48%であった。   After cooling the product, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. Next, it was washed with methanol three times. After vacuum drying, the product was dissolved in 10 ml of chloroform and purified by column chromatography packed with silica gel. After removing the solvent with an evaporator and concentrating to an appropriate amount, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. The precipitate was washed 3 times with methanol and dried in vacuo. A yellow powder was obtained as the final product. The yield was 48%.

(合成比較例1)
2,7−ジ(5,2′,5′,2″,5″,2′′′−テトラチオフェン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(F8−4T)〔化合物6〕
(Synthesis Comparative Example 1)
2,7-di (5,2 ', 5', 2 ", 5", 2 ""-tetrathiophen-2-yl) -9,9-dioctylfluorene (F8-4T) [Compound 6]

Figure 2007088431
Figure 2007088431

機械式攪拌機を備え、窒素ライン及び真空ラインに接続可能な乾燥した気密性反応容器に、9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(321mg、0.5mmol)、2,5′−ジブロモ−ビチオフェン(324mg、1.0mmol)、鈴木カップリング触媒、トルエン5ml、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(20重量%)8mlを添加し反応させた。反応容器を真空にした後、窒素を3回充填し、95℃に加熱した。反応は95℃で窒素雰囲気下約4.5時間行った。次に、5−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2,2′−ビチオフェン(307mg、1.05mmol)を添加した後、95℃で窒素雰囲気下においてさらに5時間反応させた。   A dry, airtight reaction vessel equipped with a mechanical stirrer and connectable to a nitrogen line and a vacuum line was charged with 9,9-dioctylfluorene-2,7-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3 , 2-Dioxaborolane (321 mg, 0.5 mmol), 2,5′-dibromo-bithiophene (324 mg, 1.0 mmol), Suzuki coupling catalyst, 5 ml of toluene, 8 ml of tetraethylammonium hydroxide (20 wt%) are added and reacted. After the reaction vessel was evacuated, it was filled with nitrogen three times and heated to 95 ° C. The reaction was conducted at 95 ° C. under a nitrogen atmosphere for about 4.5 hours, then 5- (4, 4, 5,5-Tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) -2,2′-bithiophene (307 mg, 1.05 mmol) was added followed by nitrogen at 95 ° C. It was further reacted for 5 hours under 囲気.

生成物を冷却した後、200mlのメタノール中に滴下して、生成物を沈殿させた。次に、メタノールで3回洗浄した。真空乾燥した後、生成物を10mlのクロロホルムに溶解させ、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィで精製した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去して適量まで濃縮した後、200mlのメタノールに滴下して生成物を沈殿させた。沈殿物をメタノールで3回洗浄し、真空乾燥した。最終生成物として黄色の粉末が得られた。収率は45%であった。   After cooling the product, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. Next, it was washed with methanol three times. After vacuum drying, the product was dissolved in 10 ml of chloroform and purified by column chromatography packed with silica gel. After removing the solvent with a rotary evaporator and concentrating to an appropriate amount, it was dropped into 200 ml of methanol to precipitate the product. The precipitate was washed 3 times with methanol and dried in vacuo. A yellow powder was obtained as the final product. The yield was 45%.

〔有機トランジスタの作製:実施例1〜5及び比較例1〕
上記で作製した有機半導体材料を用いて、MOS型電界効果トランジスタを作製した。
[Production of Organic Transistor: Examples 1 to 5 and Comparative Example 1]
A MOS type field effect transistor was produced using the organic semiconductor material produced above.

図1は作製したMOS型電界効果トランジスタの構造を示す模式的断面図である。図1に示すように、シリコンウェハ1の上に絶縁膜2を設け、絶縁膜2の上に有機半導体膜3を形成し,有機半導体膜3の上に所定の距離離してソース電極4及びドレイン電極5を形成している。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a fabricated MOS field effect transistor. As shown in FIG. 1, an insulating film 2 is provided on a silicon wafer 1, an organic semiconductor film 3 is formed on the insulating film 2, and a source electrode 4 and a drain are separated on the organic semiconductor film 3 by a predetermined distance. An electrode 5 is formed.

図2は、ソース電極4及びドレイン電極5を示す平面図である。図2に示すように、ソース電極4とドレイン電極5の間の距離Lをチャネル長とし、ソース電極4及びドレイン電極5のそれぞれの幅をチャネル幅Wとしている。   FIG. 2 is a plan view showing the source electrode 4 and the drain electrode 5. As shown in FIG. 2, the distance L between the source electrode 4 and the drain electrode 5 is the channel length, and the width of each of the source electrode 4 and the drain electrode 5 is the channel width W.

図1に示す有機トランジスタにおいては、n型にドープされたシリコンウェハ1をゲート電極としている。このシリコンウェハ1の上に、膜厚100nmの二酸化ケイ素からなる絶縁膜2が形成されている。シリコンウェハ1は、2−プロパノール、アセトン、イオン交換水、メタノールの順で、超音波洗浄を行った後、紫外線・オゾン処理により表面を清浄化してから用いた。絶縁膜2の上には有機半導体膜3が形成されている。   In the organic transistor shown in FIG. 1, an n-type doped silicon wafer 1 is used as a gate electrode. An insulating film 2 made of silicon dioxide having a thickness of 100 nm is formed on the silicon wafer 1. The silicon wafer 1 was used after ultrasonic cleaning in the order of 2-propanol, acetone, ion-exchanged water, and methanol and then cleaning the surface by ultraviolet / ozone treatment. An organic semiconductor film 3 is formed on the insulating film 2.

有機半導体膜3は以下のようにして形成した。有機溶剤で有機半導体材料を溶液とし、絶縁膜2の表面にこの溶液をスピンコートし、真空オーブン中で減圧下、80℃で1時間ベークして、有機溶剤を除去した。これにより、膜厚100nm〜150nmの有機半導体膜3を形成した。   The organic semiconductor film 3 was formed as follows. The organic semiconductor material was made into a solution with an organic solvent, this solution was spin-coated on the surface of the insulating film 2, and baked at 80 ° C. under reduced pressure in a vacuum oven for 1 hour to remove the organic solvent. Thereby, the organic semiconductor film 3 having a film thickness of 100 nm to 150 nm was formed.

有機半導体膜3の上には、真空蒸着により、金からなるソース電極4及びドレイン電極5を形成した。   A source electrode 4 and a drain electrode 5 made of gold were formed on the organic semiconductor film 3 by vacuum deposition.

シリコンウェハ1からなるゲート電極1、ソース電極4、及びドレイン電極5の3端子間のトランジスタ特性を、アジレント社製の4156C型高精度半導体パラメータアナライザを用いて、室温(約27℃)で評価した。   The transistor characteristics between the three terminals of the gate electrode 1, the source electrode 4 and the drain electrode 5 made of the silicon wafer 1 were evaluated at room temperature (about 27 ° C.) using a 4156C type high precision semiconductor parameter analyzer manufactured by Agilent. .

(実施例1)
化合物1を用いて有機半導体膜3を形成し、得られた有機トランジスタの特性を上記のようにして評価した。チャネル長Lは0.1mmであり、チャネル幅Wは1mmである。
Example 1
The organic semiconductor film 3 was formed using the compound 1, and the characteristics of the obtained organic transistor were evaluated as described above. The channel length L is 0.1 mm, and the channel width W is 1 mm.

図3は、V−I特性を示す図である。オン/オフ比は8であり、移動度は2.35×10-5cm2/Vsであり、良好なトランジスタ特性が得られた。 FIG. 3 is a diagram illustrating the VI characteristic. The on / off ratio was 8, the mobility was 2.35 × 10 −5 cm 2 / Vs, and good transistor characteristics were obtained.

(実施例2)
化合物2を用いて有機半導体膜3を形成し、得られた有機トランジスタの特性を上記のようにして評価した。チャネル長Lは0.07mmであり、チャネル幅Wは1mmである。
(Example 2)
The organic semiconductor film 3 was formed using the compound 2, and the characteristics of the obtained organic transistor were evaluated as described above. The channel length L is 0.07 mm, and the channel width W is 1 mm.

図4は、V−I特性を示す図である。オン/オフ比は71であり、移動度は1.61×10-5cm2/Vsであり、良好なトランジスタ特性が得られた。 FIG. 4 is a diagram illustrating the VI characteristic. The on / off ratio was 71, the mobility was 1.61 × 10 −5 cm 2 / Vs, and good transistor characteristics were obtained.

(実施例3)
化合物3を用いて有機半導体膜3を形成し、得られた有機トランジスタの特性を上記のようにして評価した。チャネル長Lは0.1mmであり、チャネル幅Wは1mmである。
(Example 3)
The organic semiconductor film 3 was formed using the compound 3, and the characteristics of the obtained organic transistor were evaluated as described above. The channel length L is 0.1 mm, and the channel width W is 1 mm.

図5は、V−I特性を示す図である。オン/オフ比は56であり、移動度は9.2×10-5cm2/Vsであり、良好なトランジスタ特性が得られた。 FIG. 5 is a diagram illustrating the VI characteristic. The on / off ratio was 56, the mobility was 9.2 × 10 −5 cm 2 / Vs, and good transistor characteristics were obtained.

(実施例4)
化合物4を用いて有機半導体膜3を形成し、得られた有機トランジスタの特性を上記のようにして評価した。チャネル長Lは0.1mmであり、チャネル幅Wは1mmである。
Example 4
The organic semiconductor film 3 was formed using the compound 4, and the characteristics of the obtained organic transistor were evaluated as described above. The channel length L is 0.1 mm, and the channel width W is 1 mm.

図6は、V−I特性を示す図である。オン/オフ比は5であり、移動度は5.2×10-5cm2/Vsであり、良好なトランジスタ特性が得られた。 FIG. 6 is a diagram illustrating the VI characteristic. On / off ratio was 5, the mobility is 5.2 × 10 -5 cm 2 / Vs , good transistor characteristics were obtained.

(実施例5)
化合物5を用いて有機半導体膜3を形成し、得られた有機トランジスタの特性を上記のようにして評価した。チャネル長Lは0.05mmであり、チャネル幅Wは1mmである。
(Example 5)
The organic semiconductor film 3 was formed using the compound 5, and the characteristics of the obtained organic transistor were evaluated as described above. The channel length L is 0.05 mm, and the channel width W is 1 mm.

オン/オフ比は8であり、移動度は4.6×10-5cm2/Vsであり、良好なトランジスタ特性が得られた。 The on / off ratio was 8, the mobility was 4.6 × 10 −5 cm 2 / Vs, and good transistor characteristics were obtained.

(比較例1)
化合物6を用いて有機半導体膜3を形成し、有機トランジスタを作製した。しかしながら、ゲート電圧を変化させても、ドレイン電流の変調が見られなかった。
(Comparative Example 1)
The organic semiconductor film 3 was formed using the compound 6, and the organic transistor was produced. However, even when the gate voltage was changed, the drain current was not modulated.

以上のことから明らかなように、本発明に従う有機半導体材料を用いて有機半導体膜を形成した有機トランジスタにおいては良好なトランジスタ特性が得られている。従って、本発明に従う有機半導体材料は高いキャリア移動度を有し、有機トランジスタに用いた場合に良好なトランジスタ特性を与えるものである。   As is clear from the above, good transistor characteristics are obtained in the organic transistor in which the organic semiconductor film is formed using the organic semiconductor material according to the present invention. Therefore, the organic semiconductor material according to the present invention has a high carrier mobility and gives good transistor characteristics when used in an organic transistor.

本発明に従う実施例において作製した有機トランジスタを示す模式的断面図。The typical sectional view showing the organic transistor produced in the example according to the present invention. 図1に示す有機トランジスタにおけるソース電極及びドレイン電極の平面図。The top view of the source electrode and drain electrode in the organic transistor shown in FIG. 実施例1において作製した有機トランジスタのV−I特性を示す図。FIG. 5 shows VI characteristics of an organic transistor manufactured in Example 1. 実施例2において作製した有機トランジスタのV−I特性を示す図。FIG. 6 shows VI characteristics of an organic transistor manufactured in Example 2. 実施例3において作製した有機トランジスタのV−I特性を示す図。FIG. 10 shows VI characteristics of an organic transistor fabricated in Example 3. 実施例4において作製した有機トランジスタのV−I特性を示す図。FIG. 10 is a graph showing VI characteristics of an organic transistor manufactured in Example 4;

符号の説明Explanation of symbols

1…シリコンウェハ(ゲート電極)
2…絶縁膜
3…有機半導体膜
4…ソース電極
5…ドレイン電極
1 ... Silicon wafer (gate electrode)
2 ... Insulating film 3 ... Organic semiconductor film 4 ... Source electrode 5 ... Drain electrode

Claims (17)

芳香族環を有する基X1、X2、及びX3が、少なくとも3箇所の結合部を有する分岐部Yに結合してなることを特徴とする有機半導体材料。   An organic semiconductor material, wherein groups X1, X2, and X3 each having an aromatic ring are bonded to a branched portion Y having at least three bonding portions. 前記分岐部Yが、以下に示す構造を有することを特徴とする請求項1に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
(式中、R1、R2及びR3は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。)
The organic semiconductor material according to claim 1, wherein the branch portion Y has a structure shown below.
Figure 2007088431
Wherein R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. Good.)
前記芳香族環を有する基X1、X2、及びX3のうちの少なくとも1つが、以下に示す構造を有す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。
Figure 2007088431
(式中、Rは、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。nは1から20までの整数である。)
3. The organic semiconductor material according to claim 1, wherein at least one of the groups X1, X2, and X3 having an aromatic ring has a structure shown below.
Figure 2007088431
Wherein R is hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. N is 1 to 20 (It is an integer up to.)
化学構造が分岐部Yを中心にして対称であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機半導体材料。   The organic semiconductor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the chemical structure is symmetrical about the branch portion Y. 化学構造が分岐部Yを中心にして非対称であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機半導体材料。   The organic semiconductor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the chemical structure is asymmetric about the branch portion Y. 化学構造が分岐部Yを2つ以上含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機半導体材料。   The organic semiconductor material according to any one of claims 1 to 5, wherein the chemical structure includes two or more branch portions Y. 以下に示す構造を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
(式中、Yは分子鎖の分岐部であり、R4、R5及びR6は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。nは1から20までの整数である。)
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
Wherein Y is a branched part of the molecular chain, and R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group And may be the same or different from each other, n is an integer from 1 to 20.)
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
(式中、R1〜R6は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。nは1から20までの整数である。)
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
Wherein R 1 to R 6 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. Is an integer from 1 to 20.)
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項8に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
(式中、R1〜R9は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。m及びnは1から20までの整数である。)
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
(Wherein R 1 to R 9 are hydrogen, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted aryl group, and may be the same or different from each other. And n is an integer from 1 to 20.)
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項9に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of Claim 9 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項8に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
(式中、Fは、フェニレン誘導体、フルオレン誘導体、アミン誘導体、フェニルアミン誘導体、またはチオフェン誘導体であり、R1〜R9は、水素、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアルコキシ基、または置換されてもよいアリール基であり、互いに同一または異なっていてもよい。m及びnは1から20までの整数である。)
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
(In the formula, F is a phenylene derivative, a fluorene derivative, an amine derivative, a phenylamine derivative, or a thiophene derivative, and R 1 to R 9 are hydrogen, an alkyl group that may be substituted, or an alkoxy group that may be substituted. Or an aryl group which may be substituted, and may be the same or different from each other, m and n are integers from 1 to 20.)
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項11に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of Claim 11 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項11に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of Claim 11 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
以下に示す構造を有することを特徴とする請求項8に記載の有機半導体材料。
Figure 2007088431
It has the structure shown below, The organic-semiconductor material of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
Figure 2007088431
請求項1〜14のいずれか1項に記載の有機半導体材料を用いたことを特徴とする有機半導体素子。   The organic-semiconductor element characterized by using the organic-semiconductor material of any one of Claims 1-14. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の有機半導体材料を用いたことを特徴とする有機トランジスタ。   An organic transistor using the organic semiconductor material according to claim 1. 電荷輸送性材料層と、該電荷輸送性材料層に直接または間接に接するゲート電極とを備え、前記ゲート電極及び前記電荷輸送性材料層の間に電界を印加することにより、前記電荷輸送性材料層中の電流を制御する電界効果トランジスタにおいて、
前記電荷輸送性材料層を請求項1〜14のいずれか1項に記載の有機半導体材料から形成したことを特徴とする電界効果トランジスタ。
A charge transporting material layer; and a gate electrode directly or indirectly in contact with the charge transporting material layer, and applying an electric field between the gate electrode and the charge transporting material layer, thereby In a field effect transistor that controls the current in the layer,
A field effect transistor, wherein the charge transporting material layer is formed of the organic semiconductor material according to claim 1.
JP2006217277A 2005-08-24 2006-08-09 Organic semiconductor material, organic semiconductor element and field effect transistor using the same Expired - Fee Related JP5193443B2 (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007092032A (en) * 2005-08-30 2007-04-12 Ricoh Co Ltd Arylamine polymer
WO2009020095A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative and organic electroluminescent device using the same
JP2009071020A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Ricoh Co Ltd Organic thin film transistor
JP2015092561A (en) * 2013-10-04 2015-05-14 日産化学工業株式会社 Electric charge transportation type varnish, electric charge transportation type thin film and organic electroluminescent element

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10310635A (en) * 1997-05-09 1998-11-24 Minolta Co Ltd Novel styryl-based polymer compound, its production and its use
JP2003267972A (en) * 2002-03-11 2003-09-25 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Tris(thienylphenyl)amine derivative and organic el element
WO2004006351A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-15 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Switching element
JP2005042004A (en) * 2003-07-22 2005-02-17 Fuji Xerox Co Ltd Hole transporting polymer and organic electroluminescence element using the same
JP2006319102A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Ricoh Co Ltd Light emitting element
JP2006316224A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Mitsui Chemicals Inc Macromolecular compound comprising thiophene in main chain and organic electroluminescent element comprising the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10310635A (en) * 1997-05-09 1998-11-24 Minolta Co Ltd Novel styryl-based polymer compound, its production and its use
JP2003267972A (en) * 2002-03-11 2003-09-25 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Tris(thienylphenyl)amine derivative and organic el element
WO2004006351A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-15 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Switching element
JP2005042004A (en) * 2003-07-22 2005-02-17 Fuji Xerox Co Ltd Hole transporting polymer and organic electroluminescence element using the same
JP2006319102A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Ricoh Co Ltd Light emitting element
JP2006316224A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Mitsui Chemicals Inc Macromolecular compound comprising thiophene in main chain and organic electroluminescent element comprising the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012032220; Kimihisa Yamamoto et al.: '"Synthesis and Electrochemical Properties of Oligo- andPoly(thienylphenylamine)s"' Macromolecules Vol. 35, 20020614, pp. 5782-5788, American Chemical Society *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007092032A (en) * 2005-08-30 2007-04-12 Ricoh Co Ltd Arylamine polymer
WO2009020095A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative and organic electroluminescent device using the same
CN101687837A (en) * 2007-08-06 2010-03-31 出光兴产株式会社 Aromatic amine derivative and organic electroluminescent element using the same
JPWO2009020095A1 (en) * 2007-08-06 2010-11-04 出光興産株式会社 Aromatic amine derivative and organic electroluminescence device using the same
US7998596B2 (en) 2007-08-06 2011-08-16 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative and organic electroluminescence device using the same
JP5475450B2 (en) * 2007-08-06 2014-04-16 出光興産株式会社 Aromatic amine derivative and organic electroluminescence device using the same
JP2009071020A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Ricoh Co Ltd Organic thin film transistor
JP2015092561A (en) * 2013-10-04 2015-05-14 日産化学工業株式会社 Electric charge transportation type varnish, electric charge transportation type thin film and organic electroluminescent element

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