JP2010083785A - Compound having molecular structure high in planarity and organic transistor using the same - Google Patents

Compound having molecular structure high in planarity and organic transistor using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound which can especially form a stable thin film on a bottom contact type organic transistor by a solution-coating method, and can form an organic semiconductor film having high mobility and a low threshold voltage and enabling stable operations in the atmosphere, and to provide an organic transistor using the compound. <P>SOLUTION: There is provided the compound represented by formula (I). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面性の高い分子構造を有する新規化合物に関する。さらに本発明は、前記化合物を用いた薄膜、有機半導体膜および有機トランジスタに関する。   The present invention relates to a novel compound having a highly planar molecular structure. Furthermore, this invention relates to the thin film, organic-semiconductor film, and organic transistor using the said compound.

従来、トランジスタ用の無機半導体材料としてシリコンが用いられてきた。シリコンからなる薄膜を基板上に形成する際、高温プロセスおよび高真空プロセスが必須である。しかし、高温プロセスを要するため、基板としてプラスチックを用いることができない。そのためトランジスタを組み込んだ製品に対して、可とう性を付与したり、軽量化を達成することができない。また、高真空プロセスを要するため、トランジスタを組み込んだ製品の大面積化および低コスト化が困難である。   Conventionally, silicon has been used as an inorganic semiconductor material for transistors. When forming a thin film made of silicon on a substrate, a high temperature process and a high vacuum process are essential. However, since a high temperature process is required, plastic cannot be used as the substrate. Therefore, flexibility cannot be given to a product incorporating a transistor, and weight reduction cannot be achieved. In addition, since a high vacuum process is required, it is difficult to increase the area and cost of a product incorporating a transistor.

そこで、近年、有機半導体材料を用いた有機トランジスタに関する研究、特に、有機電界効果トランジスタ(以下「有機FET」とも記す。この有機FETの分類に、有機薄膜トランジスタ(以下「有機TFT」とも記す。)も含まれる。)に関する研究が活発に行われている。   Therefore, in recent years, research on organic transistors using organic semiconductor materials, particularly organic field effect transistors (hereinafter also referred to as “organic FETs”. Organic thin film transistors (hereinafter also referred to as “organic TFTs”) are also included in this organic FET classification. Research is actively conducted.

有機半導体材料は、シリコンのような無機半導体材料と比べて、作製プロセス温度を著しく低減できるため、プラスチック基板上等に形成することが可能となる。さらに、有機半導体材料が、溶媒への溶解性が大きく、かつ、良好な成膜性を有する場合、高真空プロセスを要さないため、塗布法、例えば、インクジェット装置を用いた塗布法により薄膜形成することができる。そのため、半導体デバイスを組み込んだ製品の大面積化および低コスト化が可能となる。   An organic semiconductor material can be formed over a plastic substrate or the like because a manufacturing process temperature can be significantly reduced as compared with an inorganic semiconductor material such as silicon. Furthermore, when the organic semiconductor material has high solubility in a solvent and good film formability, a high vacuum process is not required, so a thin film is formed by a coating method, for example, a coating method using an inkjet apparatus. can do. Therefore, it is possible to increase the area and cost of a product incorporating a semiconductor device.

このように、有機半導体材料は、無機半導体材料と比べて、大面積化、可とう性、軽量化、低コスト化等の点で有利であるため、これらの特性を生かした有機半導体製品への応用が盛んに行われている。例えば、情報タグ、電子人工皮膚シートやシート型スキャナー等の大面積センサー、液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ(電子ペーパー)および有機ELパネル等のディスプレイ等への応用である。   As described above, organic semiconductor materials are advantageous in terms of large area, flexibility, weight reduction, cost reduction, and the like compared to inorganic semiconductor materials. Applications are actively being made. For example, it is applied to displays such as information tags, large area sensors such as electronic artificial skin sheets and sheet-type scanners, liquid crystal displays, electrophoretic displays (electronic paper), and organic EL panels.

有機半導体材料を用いた有機トランジスタに要求される主な性能は、以下の通りである。なお、トランジスタの性能を、FET性能ということがある。
(1)オンオフ比(オン電流/オフ電流)が大きく、オフ電流が小さい。
(2)閾値電圧が低い。
(3)遮断周波数が高い。
(4)大気下で安定に動作し経時的劣化が小さい。
(5) (1)〜(4)の特性のバラツキが小さい。
これらの性能を満足するための、有機半導体材料に要求される特性は、以下の通りである。
(i)電界効果移動度(μ)が高い。
(ii)薄膜形成プロセスが容易であり、かつ、成膜性が優れている。
(iii)酸素および水分に対して耐性があり大気下で安定である。
特に、(i)の電界効果移動度(以下「移動度」と略記する。)が高いことが大前提となる。この観点から、近年、アモルファスシリコンに匹敵する電界効果移動度を有する有機半導体材料が次々に報告されている。(ii)における薄膜形成プロセスとしては、真空蒸着法および塗布法がある。真空蒸着法の場合、薄膜形成プロセスの容易さという観点か
ら、高温よりも室温で蒸着できる方が好ましい。また、塗布法を利用できる場合は、真空蒸着法より、さらに好ましい。成膜性に優れているということは、前記薄膜形成プロセスにおいて、ソース・ドレイン電極とゲート絶縁膜との密着性が良好であり、均一かつ連続的な薄膜を形成できることを意味している。
The main performance required for an organic transistor using an organic semiconductor material is as follows. Note that the performance of a transistor is sometimes referred to as FET performance.
(1) The on / off ratio (on current / off current) is large and the off current is small.
(2) The threshold voltage is low.
(3) The cut-off frequency is high.
(4) Operates stably in the atmosphere and has little deterioration over time.
(5) The variation in the characteristics of (1) to (4) is small.
The characteristics required for the organic semiconductor material to satisfy these performances are as follows.
(I) Field effect mobility (μ) is high.
(Ii) The thin film formation process is easy and the film formability is excellent.
(Iii) Resistant to oxygen and moisture and stable in the atmosphere.
In particular, it is a major premise that the field effect mobility of (i) (hereinafter abbreviated as “mobility”) is high. From this viewpoint, in recent years, organic semiconductor materials having field effect mobility comparable to amorphous silicon have been reported one after another. The thin film formation process in (ii) includes a vacuum deposition method and a coating method. In the case of the vacuum vapor deposition method, it is preferable that vapor deposition can be performed at room temperature rather than high temperature from the viewpoint of easy thin film formation process. Further, when a coating method can be used, it is more preferable than the vacuum deposition method. The excellent film formability means that in the thin film formation process, the adhesion between the source / drain electrodes and the gate insulating film is good, and a uniform and continuous thin film can be formed.

有機半導体材料は、低分子系(オリゴマーも含む)と高分子系とに大別される。低分子系有機半導体材料としては、例えば、ペンタセンが挙げられる。ペンタセンを用いた有機FETは、高い移動度を有することが報告されている(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、ペンタセンは、酸素に対する親和性が高いため、ペンタセンを用いた有機FETは、大気中で安定に動作できないという問題がある。また、特性のバラツキが少ない安定した有機FETを得るためには、ペンタセン薄膜の形成方法として、高真空プロセスである真空蒸着法が必須である。ペンタセン薄膜の形成方法として、塗布法、例えば、トリクロロベンゼンの希薄溶液中でペンタセン結晶を形成させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)が、製造方法が難しく、特性のバラツキが少ない安定した有機FETを得ることは困難である。有機FET特性の低下およびバラツキは結晶粒界に起因している。   Organic semiconductor materials are roughly classified into low molecular weight systems (including oligomers) and high molecular weight systems. An example of the low molecular organic semiconductor material is pentacene. It has been reported that an organic FET using pentacene has high mobility (for example, see Non-Patent Document 1). However, since pentacene has a high affinity for oxygen, there is a problem that an organic FET using pentacene cannot operate stably in the atmosphere. Further, in order to obtain a stable organic FET with little variation in characteristics, a vacuum deposition method, which is a high vacuum process, is essential as a method for forming a pentacene thin film. As a method for forming a pentacene thin film, a coating method, for example, a method of forming a pentacene crystal in a dilute solution of trichlorobenzene has been proposed (for example, see Patent Document 1). It is difficult to obtain a stable organic FET. The deterioration and variation of the organic FET characteristics are caused by crystal grain boundaries.

そこで、結晶粒界の影響がなく、かつ有機溶媒に可溶な低分子系有機半導体材料として、液晶性を利用した液晶有機半導体が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。液晶有機半導体は、公知の方法を利用した配向制御によって移動度を高くすることができる。しかしながら、その移動度の値は低く、不充分である。また、一般的に、液晶有機半導体は液晶相を示す温度範囲が室温より高いため、室温では結晶状態となる。そのため、液晶有機半導体は、液晶相を示す温度範囲では安定なキャリア輸送性を示すものの、室温では結晶粒界の影響で安定なキャリア輸送性を示さない(例えば、非特許文献3参照)。   Thus, a liquid crystal organic semiconductor utilizing liquid crystallinity has been proposed as a low molecular weight organic semiconductor material that is not affected by crystal grain boundaries and is soluble in an organic solvent (see, for example, Non-Patent Document 2). The mobility of the liquid crystal organic semiconductor can be increased by orientation control using a known method. However, the mobility value is low and insufficient. In general, a liquid crystal organic semiconductor is in a crystalline state at room temperature because the temperature range showing a liquid crystal phase is higher than room temperature. For this reason, the liquid crystal organic semiconductor exhibits stable carrier transportability in the temperature range showing the liquid crystal phase, but does not exhibit stable carrier transportability at room temperature due to the influence of crystal grain boundaries (for example, see Non-Patent Document 3).

高分子系有機半導体材料を利用した有機トランジスタとしては、例えば、ポリチオフェンを用いた有機FETが開示されている(例えば、特許文献2参照)。前記有機FETは、溶液塗布で容易に薄膜形成できるという点で成膜性に優れているものの、移動度およびオンオフ比(オン電流/オフ電流)が低い。さらに、イオン化ポテンシャルが比較的低く、空気中でドーピングを受けやすいため、大気中での素子の劣化が大きい。この課題に対し、ポリチオフェンの安定性を改良する試みが多くなされている(例えば、非特許文献4参照)が、充分な特性を有する有機FETを得るには至っていない。   As an organic transistor using a polymer organic semiconductor material, for example, an organic FET using polythiophene is disclosed (for example, see Patent Document 2). The organic FET is excellent in film formability in that a thin film can be easily formed by solution coating, but has low mobility and on / off ratio (on current / off current). Further, since the ionization potential is relatively low and the device is susceptible to doping in the air, the deterioration of the device in the air is large. Many attempts have been made to improve the stability of polythiophene (for example, see Non-Patent Document 4), but an organic FET having sufficient characteristics has not been obtained.

有機FETの移動度を高めるという観点からは、一般的に、低分子系有機半導体材料の方が、高分子系有機半導体材料より、分子間のパッキングが密であり、分子軌道間の重なりを大きくすることができるため有利である。一方、FET素子の作製プロセスの成膜性という観点からは、一般的に、高分子系有機半導体材料の方が、低分子系有機半導体材料より、溶媒への溶解性が良好であり、結晶粒界に起因する有機FETの特性のバラツキの影響を受けないため有利となる。このように、有機半導体材料としては、低分子系および高分子系等、多くの開発がなされているものの、それぞれ一長一短があり、未だ種々の特性を充分に満足する有機半導体材料の開発には至っていない。   From the viewpoint of increasing the mobility of organic FETs, low molecular organic semiconductor materials are generally denser in packing between molecules than polymer organic semiconductor materials, and the overlap between molecular orbitals is larger. This is advantageous. On the other hand, from the viewpoint of the film-forming property of the FET element manufacturing process, generally, a high molecular organic semiconductor material has better solubility in a solvent than a low molecular organic semiconductor material, and crystal grains This is advantageous because it is not affected by variations in the characteristics of the organic FET caused by the field. As described above, although many developments such as low molecular weight and high molecular weight materials have been made as organic semiconductor materials, each has advantages and disadvantages, and has led to the development of organic semiconductor materials that sufficiently satisfy various characteristics. Not in.

産業上、低分子系有機半導体材料でも、高分子系有機半導体材料と同様に、各種の印刷法での成膜が可能で、かつ成膜条件を厳密に制御しなくともバラツキの少ない良好な有機FETが製造できる材料の開発が強く望まれているが、報告例は少ない(例えば、特許文献1、非特許文献5、非特許文献6参照)。   Industrially, even with low molecular weight organic semiconductor materials, as with high molecular weight organic semiconductor materials, it is possible to form films by various printing methods, and good organic materials with little variation without strict control of film formation conditions. Development of a material capable of manufacturing an FET is strongly desired, but there are few reports (for example, see Patent Document 1, Non-Patent Document 5, and Non-Patent Document 6).

一般的に低分子系有機半導体材料は、真空蒸着法によれば、良好な薄膜形成が可能であり、得られる有機FETの性能は安定している。しかしながら、溶液塗布法によると、独立した小さな板状結晶が生成しやすく、結晶粒界の影響が少ない大きな結晶の連続膜(連
続的な均一な薄膜)の形成が非常に困難であり、得られる有機FETの性能は、著しく低
下し、有機FETの性能が全く発現せず、トランジスタとして全く機能しない場合が多い。また、歩留まりも低下する。
Generally, a low molecular weight organic semiconductor material can be formed into a good thin film by a vacuum deposition method, and the performance of the obtained organic FET is stable. However, according to the solution coating method, it is easy to form independent small plate crystals, and it is very difficult to obtain a continuous film (continuous uniform thin film) of large crystals with little influence of grain boundaries. The performance of the organic FET is remarkably deteriorated, the performance of the organic FET does not appear at all, and often does not function as a transistor at all. In addition, the yield decreases.

特許文献3には、液晶性有機半導体材料の一つとして、1,4−ジチエニルベンゼン誘導体が開示され、真空蒸着法により製造された有機FETは報告されているものの、溶液塗布法により製造された有機FETは記載されておらず、報告例もない。   Patent Document 3 discloses a 1,4-dithienylbenzene derivative as one of liquid crystalline organic semiconductor materials. Although an organic FET manufactured by a vacuum deposition method has been reported, it is manufactured by a solution coating method. Organic FETs are not described and there are no reports.

非特許文献7には、メチレン架橋されたビス(2-チエニル)ベンゼンの合成およびそ
の重合について記載されているが、有機半導体材料としては検討されていない。
非特許文献8には、有機半導体材料として、種々の誘導体が記載されているが、一般に、メチレン架橋構のメチレン炭素に酸素が結合した構造は、電子状態計算(PC GAMESS)によれば、イオン化ポテンシャルが大きくなり、金をソース・ドレイン電極とするFETの場合ホール注入障壁が大きくなるため、P型の有機トランジスタの材料としては適さない傾向がある。
Non-Patent Document 7 describes the synthesis of methylene-bridged bis (2-thienyl) benzene and its polymerization, but it has not been studied as an organic semiconductor material.
Non-Patent Document 8 describes various derivatives as organic semiconductor materials. In general, a structure in which oxygen is bonded to methylene carbon having a methylene bridge structure is ionized according to electronic state calculation (PC GAMESS). In the case of an FET having a large potential and gold as a source / drain electrode, the hole injection barrier becomes large, so that it tends to be unsuitable as a material for a P-type organic transistor.

有機トランジスタのタイプとしては、トップコンタクト型とボトムコンタクト型とに大別できる。FETの性能としては、キャリアの注入効率の優れる点からトップコンタクト型のほうが性能は良好な場合が多い。しかし、大面積の有機FETを低コストで製造するためには、あらかじめベース基板に製造しておいたソースとドレイン電極部分に有機トランジスタ材料を溶液塗布製膜するだけで製造できるボトムコンタクト型の材料が適している。従って、溶液塗布製膜によるボトムコンタクト型でも充分なFETの性能が発揮できる材料が望まれている。
特開2005−281180号公報 特開昭63−076378号公報 特開2007−59558号公報 Yen-Yi Lin.,“IEEE Transaction on Electron Device”,(米国), 1997年,Vol.44 No8,p.1325 M.Funahashi and J.Hanna,“Japanese Journal of Applied Physics",1999年,Vol.38,p.L132-135 M.Funahashi,“Applied Physics Letters”,(米国),1998年,Vol.73 No.25,p.3733-3735 IAIN MCCULLOCH,MARTIN HEENEY et al.,“NATURE MATERIALS”,2006年4月, Vol.5,p.328-333 DAE HO SONG、MIN HEE CHOI、JUNE YOUNG KIM,AND JIN JANG,“APPLIED PHYSICS LETTERS 90”,(米国),2007年,053504 Marcia M.Payne,Sean R.Parkin,John E.Anthony,Chung-Chen Kou, and Thomas N.Jackson,“Journal of the American Chemical Society”,(米国),2005年,127,p.4986-4987 Xiaoyong M.Hong and David M.Collard,“Polymer Preprints”,2000年,41(1),189 Chunchang Zhao,Yong Zhang, and Man−Kit Ng,“The Journal of Organic Chemistry”,American Chemical Society Published on Web 07/18/2007
Organic transistor types can be broadly classified into top contact types and bottom contact types. As the performance of the FET, the top contact type often has better performance from the viewpoint of excellent carrier injection efficiency. However, in order to manufacture a large area organic FET at low cost, a bottom contact type material that can be manufactured simply by solution-coating an organic transistor material on the source and drain electrode portions previously manufactured on the base substrate. Is suitable. Therefore, a material capable of exhibiting sufficient FET performance even with a bottom contact type by solution coating is desired.
JP 2005-281180 A JP-A-63-076378 JP 2007-59558 A Yen-Yi Lin., “IEEE Transaction on Electron Device”, (USA), 1997, Vol.44 No8, p.1325 M. Funahashi and J. Hanna, “Japanese Journal of Applied Physics”, 1999, Vol. 38, p.L132-135 M. Funahashi, “Applied Physics Letters”, (USA), 1998, Vol.73 No.25, p.3733-3735 IAIN MCCULLOCH, MARTIN HEENEY et al., “NATURE MATERIALS”, April 2006, Vol.5, p.328-333 DAE HO SONG, MIN HEE CHOI, JUNE YOUNG KIM, AND JIN JANG, “APPLIED PHYSICS LETTERS 90”, (USA), 2007, 053504 Marcia M. Payne, Sean R. Parkin, John E. Anthony, Chung-Chen Kou, and Thomas N. Jackson, “Journal of the American Chemical Society”, (USA), 2005, 127, p.4986-4987 Xiaoyong M. Hong and David M. Collard, “Polymer Preprints”, 2000, 41 (1), 189 Chunchang Zhao, Yong Zhang, and Man-Kit Ng, “The Journal of Organic Chemistry”, American Chemical Society Published on Web 07/18/2007

本発明は、高い移動度を有し、酸素および水分に対して耐性があり、しかも薄膜形成が容易で成膜性に優れた化合物を提供することを課題とする。特にボトムコンタクト型の有機トランジスタの製造において、溶液塗布法により安定した薄膜形成が可能な化合物を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a compound having high mobility, resistance to oxygen and moisture, easy formation of a thin film, and excellent film forming properties. In particular, it is an object of the present invention to provide a compound capable of forming a stable thin film by a solution coating method in the manufacture of a bottom contact type organic transistor.

また、本発明は、該化合物を用いた有機トランジスタ、特に該化合物を用いた有機トランジスタであって、オンオフ比が大きく、閾値電圧が低く、しかも大気中で安定に動作して経時劣化が小さい有機トランジスタ、特に有機FETを提供することを課題とする。   The present invention also relates to an organic transistor using the compound, particularly an organic transistor using the compound, which has a large on-off ratio, a low threshold voltage, and operates stably in the atmosphere and has little deterioration with time. It is an object to provide a transistor, particularly an organic FET.

本発明者らは、分子の平面性が高い特定の構造を有する化合物の有機半導体材料によれば、低分子系であっても、溶液塗布法による成膜が容易でかつ安定した性能を発揮する有機トランジスタの製造が可能になることを見出し、本発明を完成するに至った。   According to the organic semiconductor material of a compound having a specific structure with high molecular planarity, the present inventors can easily form a film by a solution coating method and exhibit stable performance even in a low molecular system. The inventors have found that an organic transistor can be manufactured, and have completed the present invention.

本発明は以下の構成である。
[1]下記式(I)で表される化合物。
The present invention has the following configuration.
[1] A compound represented by the following formula (I).

(式(I)中、R1およびR2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルであり、
3およびR4は、それぞれ独立にハロゲン、シアノ、炭素数1〜30のアルキルまたはフェニルであり、前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、
Aは、ベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基、ナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基またはアントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基であり、前記アントラセン環において、9位および10位の水素は炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、
Arは、それぞれ独立にアリーレンまたはヘテロアリーレンであり、前記アリーレンまたは前記ヘテロアリーレンにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、
前記いずれの炭素数1〜30のアルキルにおいても、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=
CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよく、
jおよびkは独立して0〜3の整数である。)
[2]前記式(I)中、Arが、それぞれ独立に下記式(II)、下記式(III)または
下記式(IV)で表されるヘテロアリーレンであることを特徴とする前記[1]項記載の化合物。
(In formula (I), R 1 and R 2 are each independently hydrogen, halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbon atoms;
R 3 and R 4 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 30 carbons or phenyl, and in the phenyl, any hydrogen may be replaced by halogen, cyano or alkyl having 1 to 30 carbons. Often,
A is a tetravalent group derived by removing any four hydrogen atoms from the benzene ring, a tetravalent group derived by removing any four hydrogen atoms from the naphthalene ring, or any four groups from the anthracene ring. In the anthracene ring, the 9-position and 10-position hydrogens may be replaced with alkyl having 1 to 30 carbon atoms,
Ar is each independently arylene or heteroarylene, and in the arylene or heteroarylene, any hydrogen may be replaced by halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons;
In any of the above alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with a halogen, and any —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH =
CH— or —C≡C— may be replaced, and any carbon may be replaced with silicon;
j and k are independently integers of 0 to 3. )
[2] In the above formula (I), Ar is independently a heteroarylene represented by the following formula (II), the following formula (III), or the following formula (IV). The compound according to Item.

(式(II)、(III)および(IV)中、R5、R6、R7、R8およびR9は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は
−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。)
[3]前記式(I)中、R3およびR4が、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、
前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO
−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、
前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、前記炭素数1〜30のアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO
−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよく、
Arが、それぞれ独立に下記式(II)で表されるヘテロアリーレンであり、
jおよびkが1であることを特徴とする前記[1]項記載の化合物。
(In the formulas (II), (III) and (IV), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are each independently hydrogen, halogen, cyano or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, In the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced by halogen, and arbitrary —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—. Or -C≡C- and any carbon may be replaced by silicon.)
[3] In the formula (I), R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 20 carbons or phenyl,
In the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, arbitrary —CH 2 — is —O—, —S—, —COO.
-, -OCO-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted,
In the phenyl, any hydrogen may be replaced with halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons. In the alkyl having 1 to 30 carbons, any hydrogen may be replaced with halogen. —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO.
-, -CH = CH- or -C≡C-, and any carbon may be replaced by silicon;
Ar is each independently a heteroarylene represented by the following formula (II):
The compound as described in the above item [1], wherein j and k are 1.

(式(II)中、R5は水素または炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20
のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−
CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
[4]前記式(I)中、R1およびR2が、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、
3およびR4が、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、
前記フェニルにおいて、任意の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、
前記いずれの炭素数1〜20のアルキルにおいても、任意の−CH2−は−O−、−S
−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、
jおよびkが0であることを特徴とする前記[1]項記載の化合物。
(In the formula (II), R 5 is hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms,
In the alkyl, any —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —
It may be replaced by CH═CH— or —C≡C—. )
[4] In the formula (I), R 1 and R 2 are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons,
R 3 and R 4 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbon atoms,
In the phenyl, any hydrogen may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbons,
In any alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 — represents —O— or —S.
-, -COO-, -OCO-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted,
The compound according to item [1], wherein j and k are 0.

[5]下記式(I−3)で表される前記[1]項記載の化合物。   [5] The compound according to [1], which is represented by the following formula (I-3).

(式(I−3)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO
−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
[6]下記式(I−4)または下記式(I−5)で表される前記[1]項記載の化合物。
(In Formula (I-3), R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and in the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 — is —O—, -S-, -COO
-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. )
[6] The compound according to item [1], which is represented by the following formula (I-4) or the following formula (I-5).

(式(I−4)および(I−5)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、
−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
[7]下記式(I−6)または下記式(I−7)で表される前記[1]項記載の化合物。
(In the formulas (I-4) and (I-5), R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and in the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 -Is -O-,
-S-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. )
[7] The compound of the above-mentioned [1], which is represented by the following formula (I-6) or the following formula (I-7).

(式(I−6)および(I−7)中、R12およびR13は、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、
3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、
前記フェニルにおいて、任意の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、
前記いずれの炭素数1〜20のアルキルにおいても、任意の−CH2−は−O−、−S
−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
[8]前記[1]〜[7]のいずれか1項記載の化合物から形成される薄膜。
(In the formulas (I-6) and (I-7), R 12 and R 13 are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons,
R 3 and R 4 are each independently a C1-20 alkyl or phenyl,
In the phenyl, any hydrogen may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbons,
In any alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 — represents —O— or —S.
-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. )
[8] A thin film formed from the compound according to any one of [1] to [7].

[9]前記[8]項記載の薄膜からなる有機半導体膜。
[10]前記[9]項記載の有機半導体膜を含む有機トランジスタ。
[11]ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、ゲート絶縁膜および前記[9]項記載の有機半導体膜を含む有機電界効果型トランジスタ。
[9] An organic semiconductor film comprising the thin film according to [8].
[10] An organic transistor comprising the organic semiconductor film according to [9].
[11] An organic field effect transistor comprising a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a gate insulating film, and the organic semiconductor film according to [9].

本発明の化合物は、高い移動度を有し、酸素および水分に対して耐性があり、しかも薄膜形成が容易で成膜性に優れているため、有機半導体材料として有用である。本発明の化合物によれば、特にボトムコンタクト型の有機トランジスタの製造において、溶液塗布法により安定した薄膜形成が可能である。   The compound of the present invention is useful as an organic semiconductor material because it has high mobility, is resistant to oxygen and moisture, is easy to form a thin film, and has excellent film formability. According to the compound of the present invention, a stable thin film can be formed by a solution coating method particularly in the production of a bottom contact type organic transistor.

また、本発明の化合物を用いた有機トランジスタ、特に有機FETは、オンオフ比が大きく、閾値電圧が低く、しかも大気中で安定に動作して経時劣化が小さい等優れた特性を有している。さらに本発明の化合物を用いた有機トランジスタ、特に有機FETは、前記特性のバラツキが少ない。   In addition, an organic transistor using the compound of the present invention, particularly an organic FET, has excellent characteristics such as a large on / off ratio, a low threshold voltage, a stable operation in the atmosphere, and a small deterioration with time. Furthermore, the organic transistor using the compound of the present invention, particularly the organic FET, has little variation in the characteristics.

以下、本発明について具体的に説明する。
<本発明の化合物>
本発明の化合物は、下記式(I)で表されることを特徴としている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
<Compound of the present invention>
The compound of the present invention is represented by the following formula (I).

式(I)中、R1、R2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルであり、好ましくはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、より好ましくは水素または炭素数1〜15のアルキルであり、特に好ましくは水素または炭素数1〜10のアルキルである。前記ハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。 In the formula (I), R 1 and R 2 are each independently hydrogen, halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons, preferably each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, Preferred is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbons, and particularly preferred is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbons. Specific examples of the halogen include F or Cl, and F is particularly preferable.

前記アルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置
き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。好ましくは、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C
−で置き換えられてもよい。前記アルキル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In the alkyl, any hydrogen may be replaced by halogen, and any —CH 2 — may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C—. And any carbon may be replaced by silicon. Preferably, any —CH 2 — is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C.
It may be replaced with-. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the alkyl include F or Cl, and F is particularly preferred.

前記アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル等が挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが特に好ましい。   Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl and the like. Methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl are preferred, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, Nonyl and decyl are particularly preferred.

式(I)中、R3、R4は、それぞれ独立にハロゲン、シアノ、炭素数1〜30のアルキルまたはフェニルであり、好ましくはそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、より好ましくは炭素数1〜15のアルキル又はフェニルであり、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキルである。前記ハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。 In the formula (I), R 3 and R 4 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 30 carbons or phenyl, preferably each independently alkyl having 1 to 20 carbons or phenyl, and more Preferably it is a C1-C15 alkyl or phenyl, Most preferably, it is a C1-C10 alkyl. Specific examples of the halogen include F or Cl, and F is particularly preferable.

前記アルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置
き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。好ましくは、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C
−で置き換えられてもよい。前記アルキル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In the alkyl, any hydrogen may be replaced by halogen, and any —CH 2 — may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C—. And any carbon may be replaced by silicon. Preferably, any —CH 2 — is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C.
It may be replaced with-. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the alkyl include F or Cl, and F is particularly preferred.

前記アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが特に好ましい。   Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl. , Methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl Decyl is particularly preferred.

前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、より好ましくは炭素数1〜15のアルキルで置き換えられてもよく、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてもよい。前記フェニル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。   In the phenyl, any hydrogen may be replaced with halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons, and preferably may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbons, more preferably 1 to 15 carbons. And may be particularly preferably substituted with an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of the halogen that can be substituted for any hydrogen in the phenyl include F or Cl, and F is particularly preferable.

前記フェニル中の任意の水素と置き換えられるアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO
−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。好ましくは、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−
OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。前記アルキル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In the alkyl substituted with any hydrogen in the phenyl, any hydrogen may be substituted with halogen, and any —CH 2 — may be —O—, —S—, —COO—, —OCO.
-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted, and any carbon may be replaced by silicon. Preferably, any —CH 2 — is —O—, —S—, —COO—, —
OCO-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the alkyl include F or Cl, and F is particularly preferred.

前記フェニル中の任意の水素と置き換えられるアルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが特に好ましい。   Specific examples of alkyl substituted for any hydrogen in the phenyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl , Octadecyl, nonadecyl, icosyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl are preferred, methyl, ethyl, propyl, butyl, Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl are particularly preferred.

式(I)中、Aは、ベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基、ナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基またはアントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基であり、好ましくはベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基又はナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基であり、特に好ましくはナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基である。   In formula (I), A represents a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the benzene ring, a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the naphthalene ring, or anthracene A tetravalent group derived by removing any 4 hydrogen atoms from the ring, preferably a tetravalent group derived by removing any 4 hydrogen atoms from the benzene ring or any 4 groups from the naphthalene ring And a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the naphthalene ring.

前記アントラセン環において、9位および10位の水素は炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、より好ましくは炭素数1〜15のアルキルで置き換えられてもよく、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてもよい。   In the anthracene ring, the 9-position and 10-position hydrogens may be replaced with alkyl having 1 to 30 carbon atoms, preferably may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 1 carbon atoms. It may be substituted with 15 alkyls, and particularly preferably may be substituted with alkyl having 1 to 10 carbon atoms.

前記アントラセン環中の9位および10位の水素と置き換えられるアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−
COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。好ましくは、任意の−CH2−は−O−、−S
−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。前記アルキル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In the alkyl substituted with the 9th and 10th hydrogens in the anthracene ring, any hydrogen may be replaced with a halogen, and any —CH 2 — represents —O—, —S—, —
COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C— may be substituted, and any carbon may be substituted with silicon. Preferably, any —CH 2 — is —O—, —S.
-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the alkyl include F or Cl, and F is particularly preferred.

前記アントラセン環中の9位および10位の水素と置き換えられるアルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デ
シルが特に好ましい。
Specific examples of the alkyl substituted for the 9th and 10th hydrogens in the anthracene ring include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, Examples include pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methyl, ethyl , Propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl are particularly preferred.

式(I)中、Arは、それぞれ独立にアリーレンまたはヘテロアリーレンであり、好ましくはヘテロアリーレンである。
前記アリーレンまたは前記ヘテロアリーレンにおいて、任意の水素は、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、より好ましくは炭素数1〜15のアルキルで置き換えられてもよく、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてもよい。前記アリーレンまたは前記ヘテロアリーレン中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In formula (I), Ar is each independently arylene or heteroarylene, preferably heteroarylene.
In the arylene or the heteroarylene, any hydrogen may be replaced with halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons, preferably, alkyl having 1 to 20 carbons, more preferably It may be substituted with alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and particularly preferably may be substituted with alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the arylene or heteroarylene include F or Cl, and F is particularly preferable.

前記アリーレンまたは前記ヘテロアリーレン中の任意の水素と置き換えられるアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、
−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。好ましくは、任意の−CH2−は−
O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。前記アルキル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In the alkyl substituted for any hydrogen in the arylene or heteroarylene, any hydrogen may be replaced with a halogen, and any —CH 2 — may be —O—,
-S-, -COO-, -OCO-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted, and any carbon may be replaced by silicon. Preferably, any —CH 2 — is —
O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C— may be substituted. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the alkyl include F or Cl, and F is particularly preferred.

前記アリーレンまたは前記ヘテロアリーレン中の任意の水素と置き換えられるアルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが特に好ましい。   Specific examples of alkyl substituted for any hydrogen in the arylene or heteroarylene include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl Hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl are preferred, methyl, ethyl, Particularly preferred are propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl.

式(I)中、jおよびkは独立して0〜3の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは1であり、特に好ましくは0である。
前記式(I)中のArは、それぞれ独立に下記式(II)、下記式(III)または下記式
(IV)で表されるヘテロアリーレンであることが好ましく、それぞれ独立に下記式(II)で表されるヘテロアリーレンであることがより好ましい。
In formula (I), j and k are each independently an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 1, and particularly preferably 0.
Ar in the formula (I) is preferably independently a heteroarylene represented by the following formula (II), the following formula (III) or the following formula (IV), and each independently represents the following formula (II). It is more preferable that it is heteroarylene represented by these.

式(II)、(III)および(IV)中、R5、R6、R7、R8およびR9は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜20のアルキルであり、好ましくはそれぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、より好ましくは炭素数1〜15のアルキルであり、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキルである。前記ハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。 In the formulas (II), (III) and (IV), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are each independently hydrogen, halogen, cyano or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, preferably Are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, more preferably alkyl having 1 to 15 carbons, and particularly preferably alkyl having 1 to 10 carbons. Specific examples of the halogen include F or Cl, and F is particularly preferable.

前記アルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置
き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。好ましくは、アルキル中の任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−ま
たは−C≡C−で置き換えられてもよい。前記アルキル中の任意の水素と置き換えられるハロゲンの具体例としてはFまたはClが挙げられ、特にFが好ましい。
In the alkyl, any hydrogen may be replaced by halogen, and any —CH 2 — may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C—. And any carbon may be replaced by silicon. Preferably, any —CH 2 — in the alkyl may be replaced with —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C—. Specific examples of halogen that can be substituted for any hydrogen in the alkyl include F or Cl, and F is particularly preferred.

前記アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが特に好ましい。   Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl. , Methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl Decyl is particularly preferred.

本発明において、アルキル中の任意の−CH2−を前記−O−等で置き換えた場合であ
って、該アルキル中に−O−O−、−O−S−、−S−O−、−S−S−S−、−COOO−、−OOOC−、−COO−OOC−、−OCO−OCO−が存在する場合には、化合物の安定性が損なわれるので、好ましくない。具体的には、R1が炭素数1のアルキル
(メチル)である場合、−CH2−が存在しないので、前記−O−等で置き換えることは
できない。また、たとえば、R1が炭素数3のアルキル(−CH2−CH2−CH3)の場合には、該アルキル中の−CH2−は、前記−O−等で置き換えることができ、R1を−CH2−O−CH3とすることができる。同様に、R1が炭素数4以上のアルキルである場合、
該アルキル中の任意の−CH2−は、その−CH2−にさらに隣接する−CH2−が前記−
O−等で置き換えられない限り、前記−O−等で置き換えることができる。
In the present invention, when —CH 2 — in alkyl is replaced by —O— or the like, —O—O—, —O—S—, —S—O—, — The presence of S—S—S—, —COOO—, —OOOC—, —COO—OOC— or —OCO—OCO— is not preferable because the stability of the compound is impaired. Specifically, when R 1 is alkyl having 1 carbon (methyl), —CH 2 — does not exist, and thus cannot be replaced with —O— or the like. For example, when R 1 is alkyl having 3 carbon atoms (—CH 2 —CH 2 —CH 3 ), —CH 2 — in the alkyl can be replaced with —O— or the like. 1 can be —CH 2 —O—CH 3 . Similarly, when R 1 is alkyl having 4 or more carbon atoms,
Arbitrary —CH 2 — in the alkyl is —CH 2 — which is further adjacent to —CH 2 —.
Unless it is replaced with O- or the like, it can be replaced with -O- or the like.

また、本発明の化合物としては、下記式(I−1)で表される化合物であることが好ましい。   In addition, the compound of the present invention is preferably a compound represented by the following formula (I-1).

式(I−1)中のR1およびR2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜20のアルキルである。
式(I−1)中のR3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよい。
R 1 and R 2 in formula (I-1) are each independently hydrogen, halogen, cyano, or alkyl having 1 to 20 carbons.
R 3 and R 4 in formula (I-1) are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbon atoms, and in the phenyl, any hydrogen is halogen, cyano or alkyl having 1 to 20 carbon atoms. It may be replaced.

式(I−1)中のR10およびR11は、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=
CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。
R 10 and R 11 in formula (I-1) are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, and in the alkyl having 1 to 20 carbons, any hydrogen may be replaced by halogen. Well, any —CH 2 — is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═
CH— or —C≡C— may be replaced, and any carbon may be replaced with silicon.

式(I−1)中のAは、ベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基、ナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基またはアントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基であり、前記アントラセン環において、9位および10位の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよい。   A in formula (I-1) is a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the benzene ring, and a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the naphthalene ring Alternatively, it is a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the anthracene ring, and in the anthracene ring, the 9-position and 10-position hydrogens may be replaced with alkyls having 1 to 20 carbon atoms.

前記いずれの炭素数1〜20のアルキルにおいても、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=
CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。
In any of the above alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by a halogen, and any —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH =
CH— or —C≡C— may be replaced, and any carbon may be replaced with silicon.

また、本発明の化合物としては、下記式(I−2)で表される化合物であることが好ましい。   In addition, the compound of the present invention is preferably a compound represented by the following formula (I-2).

式(I−2)中のR1およびR2は、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキ
ルである。
式(I−2)中のR3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよい。
R 1 and R 2 in the formula (I-2) are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons.
R 3 and R 4 in formula (I-2) are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbon atoms, and in the phenyl, any hydrogen is halogen, cyano or alkyl having 1 to 20 carbon atoms. It may be replaced.

式(I−2)中のAは、ベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基、ナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基またはアントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基であり、前記アントラセン環において、9位および10位の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよい。   A in formula (I-2) is a tetravalent group derived by removing any 4 hydrogen atoms from the benzene ring, or a tetravalent group derived by removing any 4 hydrogen atoms from the naphthalene ring. Alternatively, it is a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the anthracene ring, and in the anthracene ring, the 9-position and 10-position hydrogens may be replaced with alkyls having 1 to 20 carbon atoms.

前記いずれの炭素数1〜20のアルキルにおいても、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=
CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。
In any of the above alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by a halogen, and any —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH =
CH— or —C≡C— may be replaced, and any carbon may be replaced with silicon.

また、本発明の化合物としては、下記式(I−3)、下記式(I−4)または下記式(I−5)で表される化合物が挙げられる。   In addition, examples of the compound of the present invention include compounds represented by the following formula (I-3), the following formula (I-4), or the following formula (I-5).

式(I−3)、(I−4)および(I−5)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルである。
前記アルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−
、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。
In formulas (I-3), (I-4) and (I-5), R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 20 carbons.
In the alkyl, arbitrary —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—.
, -CH = CH- or -C≡C-.

前記アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが特に好ましい。   Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl. , Methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl Decyl is particularly preferred.

また、本発明の化合物としては、下記式(I−6)または下記式(I−7)で表される化合物が挙げられる。   Moreover, as a compound of this invention, the compound represented by a following formula (I-6) or a following formula (I-7) is mentioned.

式(I−6)および(I−7)中、R12およびR13は、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、好ましくは炭素数1〜15のアルキルである。
前記アルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−
、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよい。
In formulas (I-6) and (I-7), R 12 and R 13 are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, preferably alkyl having 1 to 15 carbons.
In the alkyl, arbitrary —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—.
, -CH = CH-, or -C≡C-.

前記アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル等が挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルが特に好ましい。   Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl and the like. Methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl are preferred, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, Nonyl, decyl, undecyl and dodecyl are particularly preferred.

式(I−6)および(I−7)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、炭素数1〜15のアルキルまたはフェニルであることが好ましい。 In formulas (I-6) and (I-7), R 3 and R 4 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbons, preferably alkyl or phenyl having 1 to 15 carbons. .

前記アルキルにおいて、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO
−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。
前記アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルが特に好ましい。
In the alkyl, arbitrary —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO.
-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted.
Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl. , Methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl Decyl, undecyl and dodecyl are particularly preferred.

前記フェニルにおいて、任意の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、好ましくは炭素数1〜15のアルキルで置き換えられてもよい。
前記フェニル中の任意の水素と置き換えられるアルキルにおいて、任意の−CH2−は
−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。
In the phenyl, arbitrary hydrogen may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbons, and preferably with alkyl having 1 to 15 carbons.
In the alkyl substituted with any hydrogen in the phenyl, any —CH 2 — is replaced with —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡C—. May be.

前記フェニル中の任意の水素と置き換えられるアルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシルが挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルが特に好ましい。   Specific examples of alkyl substituted for any hydrogen in the phenyl include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl , Octadecyl, nonadecyl, icosyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl are preferred, methyl, ethyl, propyl, butyl, Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl are particularly preferred.

<本発明の化合物の特性>
本発明の化合物は、高い移動度を有している。また、該化合物を用いた有機トランジスタのゲート電圧によるドレイン電流のオンオフ比(オン電流/オフ電流)も高い数値を示す。したがって、本発明の化合物は有機半導体材料として優れた性質を有する。
<Characteristics of the Compound of the Present Invention>
The compounds of the present invention have a high mobility. Also, the drain current on / off ratio (on current / off current) due to the gate voltage of the organic transistor using the compound shows a high numerical value. Therefore, the compound of the present invention has excellent properties as an organic semiconductor material.

本発明の化合物は、薄膜形成プロセスが容易であり、かつ成膜性に優れている。そのため、種々の薄膜形成法を適用することができる。特に溶液塗布法を適用しても、好適に均一かつ連続的な薄膜を形成することができる。したがって、本発明の化合物を用いれば、高い移動度を保持した有機半導体膜、およびこれを利用した特性の優れた有機トランジスタ等の作製が実現できる。特に溶液塗布法を適用すれば、大面積、低コストで特性の優れた有機トランジスタ等の作製が実現できる。   The compound of the present invention has an easy film forming process and is excellent in film formability. Therefore, various thin film forming methods can be applied. Even when a solution coating method is applied in particular, a uniform and continuous thin film can be formed suitably. Therefore, by using the compound of the present invention, it is possible to produce an organic semiconductor film having high mobility and an organic transistor having excellent characteristics using the organic semiconductor film. In particular, when a solution coating method is applied, an organic transistor or the like having a large area, low cost, and excellent characteristics can be realized.

また、本発明の化合物は、融点が高く、該化合物から形成される有機半導体膜、およびこれを利用した有機トランジスタ等は、耐熱性に優れている。
本発明の化合物において、式(I)中のAの環の数が大きいほど、移動度が高くなる傾
向がある。すなわち、ベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基よりもナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基、ナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基よりもアントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基とした方が、移動度が高くなる傾向がある。
In addition, the compound of the present invention has a high melting point, and an organic semiconductor film formed from the compound, an organic transistor using the same, and the like are excellent in heat resistance.
In the compound of the present invention, the mobility tends to increase as the number of A rings in formula (I) increases. That is, a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from a naphthalene ring rather than a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from a benzene ring, any four from a naphthalene ring The mobility tends to be higher when a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the anthracene ring is used than by a tetravalent group derived by removing any hydrogen.

一方、酸素及び光に対する安定性は、アントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基の場合、低下する傾向がある。従って式(I)中のAとしてはベンゼン
環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基またはナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基が好ましい。
On the other hand, the stability to oxygen and light tends to decrease in the case of a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the anthracene ring. Therefore, A in formula (I) is a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the benzene ring or a tetravalent group derived by removing any four hydrogens from the naphthalene ring. preferable.

用途によって移動度の最適値は異なるが、有機半導体材料に要求される移動度としては一般に、移動度(μFET)が10-4cm2/V・s以上である。
移動度(μFET)は、ドレイン電圧(VD)を固定し、ゲート電圧(VG)を変化させる
ことによって得られる伝達特性の曲線を用いて、下記式(ii)を用いることで求めることができる。
Although the optimum value of mobility differs depending on the application, the mobility (μ FET ) generally required for organic semiconductor materials is 10 −4 cm 2 / V · s or more.
The mobility (μ FET ) is obtained by using the following equation (ii) using a transfer characteristic curve obtained by fixing the drain voltage (V D ) and changing the gate voltage (V G ). Can do.

式(ii)中、Cinはゲート絶縁膜の単位面積当たりの電気容量(F/cm2)、IDはドレイン電流(A)、Lはチャネル長(cm)、Wはチャネル幅(cm)、VTHは閾値電圧(V)である。なお、本願において移動度(μFET)は、後述する実施例における測定方
法で得られる値である。
In formula (ii), C in is the capacitance per unit area of the gate insulating film (F / cm 2 ), I D is the drain current (A), L is the channel length (cm), and W is the channel width (cm). , V TH is a threshold voltage (V). In the present application, the mobility (μ FET ) is a value obtained by a measurement method in Examples described later.

<本発明の化合物の製造方法>
本発明の上記式(I)で表される化合物は、例えば、既知の方法で、下記式(I)’で表される化合物を合成し、該化合物をジエチレングリコールに溶かした溶液に、窒素気流下で水酸化カリウムおよびヒドラジン一水和物を加え、加熱攪拌して反応させることにより製造することができる。反応温度は、通常50〜150℃であり、好ましくは100〜150℃であり、より好ましくは140〜150℃である。反応圧力は、通常、常圧である。反応時間は、通常6〜48時間であり、好ましくは24〜48時間であり、より好ましくは45〜48時間である。
<Method for producing compound of the present invention>
The compound represented by the above formula (I) of the present invention is synthesized, for example, by a known method by synthesizing a compound represented by the following formula (I) ′ and dissolving the compound in diethylene glycol under a nitrogen stream. The solution can be prepared by adding potassium hydroxide and hydrazine monohydrate and reacting with heating and stirring. Reaction temperature is 50-150 degreeC normally, Preferably it is 100-150 degreeC, More preferably, it is 140-150 degreeC. The reaction pressure is usually atmospheric pressure. The reaction time is usually 6 to 48 hours, preferably 24 to 48 hours, more preferably 45 to 48 hours.

式(I)’中、R1、R2、R3、R4、A、Ar、j,kは、式(I)の場合と同義である。
上記式(I)’で表される化合物を合成する際の原料を適宜選択することにより、R1、R2、R3、R4、A、Ar等を所望のものに設定することができる。
In the formula (I) ′, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , A, Ar, j, k are the same as those in the formula (I).
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , A, Ar, etc. can be set as desired by appropriately selecting the raw materials for synthesizing the compound represented by the above formula (I) ′. .

本発明の化合物の製造方法の具体例としては、既知の方法でインダセノ[1,2−b:
5,6−b’]ジチオフェン−4,9−ジオンを合成し、インダセノ[1,2−b:5,6−b’]ジチオフェン−4,9−ジオンをジエチレングリコールに溶かした溶液を、窒素
気流下で水酸化カリウムおよびヒドラジン一水和物を加え、加熱攪拌して反応させることにより、下記式(A)で表されるインダセノ[1,2−b:5,6−b’]ジチオフェン(6IDDT6)を製造する方法が挙げられる。
Specific examples of the method for producing the compound of the present invention include indaceno [1,2-b:
5,6-b ′] dithiophene-4,9-dione was synthesized and a solution of indaceno [1,2-b: 5,6-b ′] dithiophene-4,9-dione dissolved in diethylene glycol was converted into a nitrogen stream. Potassium hydroxide and hydrazine monohydrate were added under the reaction, and the mixture was reacted by heating and stirring to thereby produce indaceno [1,2-b: 5,6-b ′] dithiophene (6IDDT6 represented by the following formula (A). ).

以下、インダセノ[1,2−b:5,6−b’]ジチオフェン(6IDDT6)の製造方法について詳細に説明する。インダセノ[1,2−b:5,6−b’]ジチオフェン(6IDDT6)は、例えば、下記i)〜vii)の工程を経て合成することができる。   Hereinafter, a method for producing indaceno [1,2-b: 5,6-b ′] dithiophene (6IDDT6) will be described in detail. Indaceno [1,2-b: 5,6-b ′] dithiophene (6IDDT6) can be synthesized, for example, through the following steps i) to vii).

i)化合物(1)の合成   i) Synthesis of compound (1)

2‐ヘキシルチオフェンをテトラヒドロフランに溶かした溶液にノルマルブチルリチウム/ヘキサン溶液を加えて反応させる。その後、塩化トリブチルスズを加えて反応させることにより化合物(1)を得る。   A normal butyllithium / hexane solution is added to a solution of 2-hexylthiophene in tetrahydrofuran and allowed to react. Then, a compound (1) is obtained by adding tributyltin chloride and making it react.

ii)化合物(2)の合成   ii) Synthesis of compound (2)

5,6‐ジブロモキシレンをテトラヒドロフランに溶かした溶液を、窒素気流下で加熱還流しながら飽和過マンガン酸カリウム水溶液を加えて反応させることにより化合物(2)を得る。   A solution of 5,6-dibromoxylene dissolved in tetrahydrofuran is reacted by adding a saturated aqueous potassium permanganate solution while heating under reflux in a nitrogen stream to obtain compound (2).

iii)化合物(3)の合成   iii) Synthesis of compound (3)

上記ii)で得られた化合物(2)をメタノールに溶かした溶液に、塩化チオニルを加えて反応させることにより化合物(3)を得る。
iv)化合物(4)の合成
Compound (3) is obtained by adding thionyl chloride to a solution obtained by dissolving compound (2) obtained in (ii) above in methanol.
iv) Synthesis of compound (4)

上記i)で得られた化合物(1)および上記iii)で得られた化合物(3)をトルエンに溶かした溶液に、トリフェニルホスフィンおよびN,N−ジメチルホルムアミドを加えた後、窒素ガスを用いて脱気する。その後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを加え、反応させることにより化合物(4)を得る。   Triphenylphosphine and N, N-dimethylformamide were added to a solution of the compound (1) obtained in i) and the compound (3) obtained in iii) in toluene, and then nitrogen gas was used. And deaerate. Thereafter, tetrakistriphenylphosphine palladium is added and reacted to obtain compound (4).

v)化合物(5)の合成   v) Synthesis of compound (5)

上記iv)で得られた化合物(4)をエタノールに溶かした溶液に、水酸化ナトリウムおよび水を加えて反応させることにより化合物(5)を得る。
vi)化合物(6)の合成
Compound (5) is obtained by adding sodium hydroxide and water to a solution obtained by dissolving compound (4) obtained in iv) above in ethanol.
vi) Synthesis of compound (6)

上記v)で得られた化合物(5)をクロロホルムに溶かした溶液に、二塩化オキサリル
(2.7g、14mmol)およびN,N−ジメチルホルムアミド(2ml)を加えて反応させる。さらに、塩化アルミニウムを加えて反応させることにより化合物(6)を得る。
Oxalyl dichloride (2.7 g, 14 mmol) and N, N-dimethylformamide (2 ml) are added to and reacted with a solution of the compound (5) obtained in v) above in chloroform. Furthermore, a compound (6) is obtained by adding aluminum chloride and making it react.

vii)化合物(7)の合成   vii) Synthesis of compound (7)

上記vi)で得られた化合物(6)をジエチレングリコールに溶かした溶液に、窒素気流下で水酸化カリウムおよびヒドラジン一水和物を加えて反応させることにより化合物(7)を得る。   Compound (7) is obtained by adding potassium hydroxide and hydrazine monohydrate to a solution of compound (6) obtained in vi) above in diethylene glycol and reacting them in a nitrogen stream.

<薄膜>
本発明の薄膜は、上述した平面性の高い分子構造を有する新規化合物から形成される。薄膜の厚みは、目的に応じて適宜決定することができる。薄膜の形成方法には、公知の種々の成膜方法を適用することができる。例えば、真空蒸着法および溶液塗布法を挙げることができる。特に、溶液塗布法を適用すると、大面積の薄膜を効率的に形成することができる。また、溶液塗布法による薄膜形成工程を含む有機FET等の有機トランジスタの製造は、製造工程の単純化、製造効率の向上に寄与する。また、高真空プロセスの必要性がなく製造できるので、大面積化、低コスト化および工程変更の対応性の向上に寄与する。
さらに高温プロセスの必要性がなく製造できるので、基板材料にプラスチックを用いることができ、製品に可とう性を付与したり、製品の軽量化を達成できる。
<Thin film>
The thin film of the present invention is formed from a novel compound having a molecular structure with high planarity as described above. The thickness of the thin film can be appropriately determined according to the purpose. Various known film forming methods can be applied to the thin film forming method. For example, a vacuum deposition method and a solution coating method can be mentioned. In particular, when a solution coating method is applied, a large-area thin film can be efficiently formed. In addition, the manufacture of an organic transistor such as an organic FET including a thin film forming process by a solution coating method contributes to simplification of the manufacturing process and improvement of manufacturing efficiency. In addition, since it can be manufactured without the need for a high vacuum process, it contributes to an increase in area, cost reduction, and improvement in response to process changes.
Furthermore, since it can be manufactured without the need for a high-temperature process, plastic can be used as the substrate material, and flexibility can be imparted to the product, and weight reduction of the product can be achieved.

<有機半導体膜>
本発明の有機半導体膜は、上記薄膜からなる。よって本発明の薄膜と同様の方法で形成することができる。有機半導体膜の形成方法には、公知の種々の成膜方法を利用することができる。成膜方法の具体例としては、1)真空蒸着法および2)溶液塗布法が挙げられる。
<Organic semiconductor film>
The organic semiconductor film of the present invention comprises the above thin film. Therefore, it can be formed by the same method as the thin film of the present invention. As a method for forming the organic semiconductor film, various known film forming methods can be used. Specific examples of the film forming method include 1) vacuum deposition method and 2) solution coating method.

1)の真空蒸着法を用いる場合は、真空槽内部に、蒸着基板をセットし、例えば、タングステンやタンタル等を蒸着ボードとして、有機半導体材料をこの中にセットし、真空下において、これらの蒸着ボードに電流を流し加熱することによって、有機半導体材料を蒸着することができる。   In the case of using the vacuum deposition method 1), a deposition substrate is set in a vacuum chamber, for example, tungsten or tantalum is used as a deposition board, an organic semiconductor material is set therein, and these are deposited under vacuum. An organic semiconductor material can be deposited by applying current to the board and heating it.

有機半導体膜の蒸着速度および膜厚は、基板にある水晶振動子を用いて確認し、適宜、コントロールすることができる。また、基板ホルダーにはヒーターが取り付けてあり、基板温度(25℃〜250℃)を制御して蒸着することもできる。一般的に、基板温度を高くすると、グレインサイズを大きくすることができるため、より高い移動度を有する良好な有機半導体膜を形成することができる。   The vapor deposition rate and film thickness of the organic semiconductor film can be confirmed and controlled as appropriate using a crystal resonator on the substrate. Further, a heater is attached to the substrate holder, and vapor deposition can be performed by controlling the substrate temperature (25 ° C. to 250 ° C.). In general, when the substrate temperature is increased, the grain size can be increased, so that a favorable organic semiconductor film having higher mobility can be formed.

2)の溶液塗布法を用いる場合は、具体的には、例えば、本発明の化合物を溶媒に溶解した溶液を用いることによって、スピンコート法、インクジェット法、キャスティング法、ディッピング法のいずれの方法を採用してもよい。溶媒としては、極性溶媒および無極性溶媒のいずれを用いてもよい。   In the case of using the solution coating method of 2), specifically, any of the spin coating method, the ink jet method, the casting method, and the dipping method is used by using a solution in which the compound of the present invention is dissolved in a solvent. It may be adopted. As the solvent, either a polar solvent or a nonpolar solvent may be used.

具体的な溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、トリクロロメタン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシルベンゼンまたはトリクロロベンゼンが挙げられる。また、溶媒に溶解せず、本発明の化合物を直接加熱して溶融することによって、有機半導体膜を形成することもできる。   Specific examples of the solvent include chloroform, dichloromethane, trichloromethane, toluene, xylene, tetrahydrofuran, cyclohexylbenzene, and trichlorobenzene. Alternatively, the organic semiconductor film can be formed by directly heating and melting the compound of the present invention without dissolving in the solvent.

上記方法のいずれかを用いて有機半導体膜を形成後、真空下または窒素雰囲気下において、適切な熱処理を行って、分子の配向性およびグレインサイズを大きくし、トランジスタの性能を改善することができる。有機FETの場合、有機半導体膜の形態は、AFM(原子間力顕微鏡)またはSEM(走査型電子顕微鏡)による観察結果、およびX線回折の結果により確認することができる。   After forming an organic semiconductor film using any of the above methods, an appropriate heat treatment can be performed in a vacuum or a nitrogen atmosphere to increase the molecular orientation and grain size, thereby improving the transistor performance. . In the case of the organic FET, the form of the organic semiconductor film can be confirmed by the observation result by AFM (atomic force microscope) or SEM (scanning electron microscope) and the result of X-ray diffraction.

<有機トランジスタ>
本発明の化合物から形成される有機半導体膜を用いて、有機FET等の有機トランジスタを構成することができる。有機FETは、一般的に、ガラスやプラスチック等の支持基板、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、ゲート絶縁膜および有機半導体膜からなる。該有機半導体膜として、本発明の化合物から形成される有機半導体膜を用いることができる。有機トランジスタに使用する有機半導体膜の厚さは、通常30〜500nmであり、好ましくは30〜300nmであり、より好ましくは50〜100nmである。
<Organic transistor>
An organic transistor such as an organic FET can be formed using an organic semiconductor film formed from the compound of the present invention. The organic FET is generally composed of a supporting substrate such as glass or plastic, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a gate insulating film, and an organic semiconductor film. As the organic semiconductor film, an organic semiconductor film formed from the compound of the present invention can be used. The thickness of the organic semiconductor film used for the organic transistor is usually 30 to 500 nm, preferably 30 to 300 nm, and more preferably 50 to 100 nm.

有機FETは、ゲート電極に印加する電圧を制御することによって、ゲート絶縁膜上の有機半導体界面にキャリアを誘起し、ソース電極およびドレイン電極に流れる電流を制御し、スイッチング動作を行う。   The organic FET controls the voltage applied to the gate electrode, thereby inducing carriers at the interface of the organic semiconductor on the gate insulating film and controlling the current flowing through the source electrode and the drain electrode to perform a switching operation.

有機FETには、ボトムゲート−ボトムコンタクト型、ボトムゲート−トップコンタクト型およびトップゲート型等があり、いずれを採用してもよい。また、縦型の有機FET
を採用してもよい。電極と有機半導体間のキャリアの注入の観点からは、トップコンタクト型の方が、ボトムコンタクト型よりも容易である。
The organic FET includes a bottom gate-bottom contact type, a bottom gate-top contact type, and a top gate type, and any of them may be adopted. Also, vertical organic FET
May be adopted. From the viewpoint of carrier injection between the electrode and the organic semiconductor, the top contact type is easier than the bottom contact type.

図3(a)および(b)に、それぞれボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機FETおよびボトムゲート−トップコンタクト型の有機FETの断面形状を示す。これらの有機FETは、それぞれソース電極1、ドレイン電極2、ゲート電極3、有機半導体膜4およびゲート絶縁膜5から構成される。   3A and 3B show cross-sectional shapes of a bottom gate-bottom contact type organic FET and a bottom gate-top contact type organic FET, respectively. Each of these organic FETs includes a source electrode 1, a drain electrode 2, a gate electrode 3, an organic semiconductor film 4, and a gate insulating film 5.

ゲート電極の材料としては、例えば、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、In、Ni、Nd、Cr、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ハイドープ等のシリコン、錫酸化物、酸化インジウムまたはインジウム錫化合物(Indium Tin Oxide:ITO)等の無機材料、またはドープされた導電性高分子等の有機材料が挙げられ、いずれを用いてもよい。また、ゲート絶縁膜の材料としては、SiO2、SiN
、Al23またはTa25等の無機材料、ポリイミドまたはポリカーボネート等の高分子材料を採用することができる。
Examples of the material of the gate electrode include Al, Ta, Mo, Nb, Cu, Ag, Au, Pt, In, Ni, Nd, Cr, polysilicon, amorphous silicon, highly doped silicon, tin oxide, indium oxide, and the like. Alternatively, an inorganic material such as indium tin oxide (ITO) or an organic material such as a doped conductive polymer may be used, and any of them may be used. The material of the gate insulating film is SiO 2 , SiN
Inorganic materials such as Al 2 O 3 or Ta 2 O 5 and polymer materials such as polyimide or polycarbonate can be employed.

ゲート絶縁膜の表面は、公知の表面処理、例えば、HMDS処理(ヘキサメチルジシラザン処理)またはOTS処理(オクタデシルトリクロロシラン処理)を行うことができる。HMDSやOTS処理を行うと、一般に、有機トランジスタ層を構成する結晶粒径の増大、結晶性の向上、分子配向の向上などが見られ、結果として移動度およびオンオフ比が向上し、閾値電圧が低下する傾向がある。   The surface of the gate insulating film can be subjected to a known surface treatment such as HMDS treatment (hexamethyldisilazane treatment) or OTS treatment (octadecyltrichlorosilane treatment). When HMDS or OTS treatment is performed, generally, the crystal grain size, crystallinity, and molecular orientation of the organic transistor layer are increased. As a result, the mobility and on / off ratio are improved, and the threshold voltage is increased. There is a tendency to decrease.

ソース電極およびドレイン電極の材料としては、ゲート電極と同種の材料を用いることができ、ゲート電極の材料と同じであっても異なっていてもよく、異種材料を積層してもよい。また、キャリアの注入効率を上げるために、これらの電極に表面処理を施してもよい。例えば、硫黄化合物を用いた表面処理がある。   As a material for the source electrode and the drain electrode, the same kind of material as that for the gate electrode can be used, and the material may be the same as or different from the material for the gate electrode. In order to increase the carrier injection efficiency, these electrodes may be subjected to surface treatment. For example, there is a surface treatment using a sulfur compound.

上記有機FETは、液晶表示素子やEL素子としても用いることができる。また、化合物の薄膜を含む有機FET測定用セルを作製し、ゲート電圧を変化させながらソース・ドレイン電極間の電流/電圧曲線を測定すると、ドレイン電流/ゲート電圧曲線から電界効果移動度を求めることができる。さらに、ゲート電圧によるドレイン電流のオン/オフ動作を観測することもできる。   The organic FET can also be used as a liquid crystal display element or an EL element. In addition, when an organic FET measurement cell containing a thin film of a compound is prepared and the current / voltage curve between the source and drain electrodes is measured while changing the gate voltage, the field effect mobility can be obtained from the drain current / gate voltage curve. Can do. Furthermore, it is possible to observe the on / off operation of the drain current due to the gate voltage.

上記有機FETは、本発明の化合物から形成される膜を有機半導体膜として用いているので、各特性に優れる。例えば、上記有機FETは、キャリア移動度も高く、通常10-3cm2/V・s以上であり、好ましくは10-2cm2/V・s以上であり、特に好ましくは10-1cm2/V・s以上である。上限値は、特に限定されないが、10cm2/V・s以下である。さらに、上記有機FETは、閾値電圧が低く、通常20V以下であり、好ましくは10V以下であり、特に好ましくは5V以下である。下限値は、特に限定されないが、−20V以上である。また、上記有機FETは、オンオフ比が大きく、通常102以上
であり、好ましくは103以上であり、特に好ましくは105以上である。上限値は、特に限定されないが、108以下である。さらに上記有機FETは、耐熱性にも優れる。
The organic FET is excellent in each characteristic because a film formed from the compound of the present invention is used as an organic semiconductor film. For example, the organic FET has a high carrier mobility, usually 10 −3 cm 2 / V · s or more, preferably 10 −2 cm 2 / V · s or more, and particularly preferably 10 −1 cm 2. / V · s or more. Although an upper limit is not specifically limited, It is 10 cm < 2 > / V * s or less. Further, the organic FET has a low threshold voltage, usually 20 V or less, preferably 10 V or less, and particularly preferably 5 V or less. Although a lower limit is not specifically limited, It is -20V or more. The organic FET has a large on / off ratio, usually 10 2 or more, preferably 10 3 or more, and particularly preferably 10 5 or more. The upper limit is not particularly limited, but is 10 8 or less. Furthermore, the organic FET is also excellent in heat resistance.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
合成した化合物の同定は、核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR、使用機器:Vari
an製Unity 500(500MHz)、溶媒:CDCl3)の測定によって行った
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
Identification of the synthesized compound was performed by nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR, instrument used: Vari.
an Unity 500 (500 MHz), solvent: CDCl 3 ).

[実施例1]
<化合物(A)の合成>
インダセノ[1,2−b:5,6−b’]ジチオフェン
[Example 1]
<Synthesis of Compound (A)>
Indaceno [1,2-b: 5,6-b ′] dithiophene

上記化合物(A)を以下(i)〜(vii)のとおり合成した。
(i)化合物(1)の合成
The above compound (A) was synthesized as follows (i) to (vii).
(I) Synthesis of compound (1)

2‐ヘキシルチオフェン(6.8g、40mmol)をテトラヒドロフランに溶かし、−78℃まで冷却した。このテトラヒドロフラン溶液に2.6Mのノルマルブチルリチウム/ヘキサン溶液(8.9ml、60mmol)を滴下し、室温で4時間反応させた。   2-Hexylthiophene (6.8 g, 40 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran and cooled to -78 ° C. To this tetrahydrofuran solution, 2.6M normal butyl lithium / hexane solution (8.9 ml, 60 mmol) was added dropwise and reacted at room temperature for 4 hours.

その後、再び−78℃まで冷却し、塩化トリブチルスズ(16ml、60mmol)を加え室温で12時間反応させた。反応後、溶媒を留去し、水300mlを加え、クロロホルムで有機層を抽出した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮した。この濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィー(移動相ヘキサン)で精製し化合物(1)(無色透明液体、14g、収率83%)を得た。   Then, it cooled again to -78 degreeC, tributyltin chloride (16 ml, 60 mmol) was added, and it was made to react at room temperature for 12 hours. After the reaction, the solvent was distilled off, 300 ml of water was added, and the organic layer was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. This concentrated liquid was purified by silica gel chromatography (mobile phase hexane) to obtain Compound (1) (colorless transparent liquid, 14 g, yield 83%).

(ii)化合物(2)の合成   (Ii) Synthesis of compound (2)

5,6‐ジブロモキシレン(10g、38mmol)をテトラヒドロフランに溶かした。この溶液を窒素気流下で加熱還流しながら飽和過マンガン酸カリウム水溶液200mlを滴下した。次に、ろ過し、氷浴で冷却した。その後、濃塩酸を加えpH=6に調整した。析出した沈殿物をろ過、乾燥し化合物(2)(白色固体、9.8g、収率80%)を得た。   5,6-Dibromoxylene (10 g, 38 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran. While this solution was heated to reflux under a nitrogen stream, 200 ml of a saturated aqueous potassium permanganate solution was added dropwise. It was then filtered and cooled in an ice bath. Thereafter, concentrated hydrochloric acid was added to adjust pH = 6. The deposited precipitate was filtered and dried to obtain compound (2) (white solid, 9.8 g, yield 80%).

(iii)化合物(3)の合成   (Iii) Synthesis of compound (3)

上記(ii)で得られた化合物(2)(1.5g、4.6mmol)をメタノールに溶かした。この溶液に塩化チオニル(9.9g、83mmol)を滴下した後、8時間還流した。還流後、溶媒を留去し、水100mlを加えクロロホルムで有機層を抽出した。この
有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過した。得られたろ液から溶媒を留去した後、再結晶(メタノール)によって精製し化合物(3)(白色固体、1.6g、収率98%)を得た。
Compound (2) (1.5 g, 4.6 mmol) obtained in (ii) above was dissolved in methanol. To this solution was added dropwise thionyl chloride (9.9 g, 83 mmol), followed by refluxing for 8 hours. After refluxing, the solvent was distilled off, 100 ml of water was added, and the organic layer was extracted with chloroform. The organic layer was dried with magnesium sulfate and filtered. After the solvent was distilled off from the obtained filtrate, the residue was purified by recrystallization (methanol) to obtain compound (3) (white solid, 1.6 g, yield 98%).

(iv)化合物(4)の合成   (Iv) Synthesis of compound (4)

上記(i)で得られた化合物(1)(14g、34mmol)および上記(iii)で得られた化合物(3)(3.9g、11mmol)をトルエンに溶かした。この溶液にトリフェニルホスフィン(0.28g、1.1mmol)およびN,N−ジメチルホルムアミド(30ml)を加えた後、窒素ガスを用いて脱気した。その後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0.39g、0.34mmol)を加え、100℃で24時間反応させた。反応後、溶媒を留去し、水300mlを加えクロロホルムで有機層を抽出した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮した。この濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィー(移動相クロロホルム:ノルマルヘキサン=1:1)で精製し化合物(4)(黄緑色固体、2.6g、収率44%)を得た。   The compound (1) obtained in (i) above (14 g, 34 mmol) and the compound (3) obtained in (iii) above (3.9 g, 11 mmol) were dissolved in toluene. Triphenylphosphine (0.28 g, 1.1 mmol) and N, N-dimethylformamide (30 ml) were added to this solution, and then degassed using nitrogen gas. Then, tetrakistriphenylphosphine palladium (0.39 g, 0.34 mmol) was added and reacted at 100 ° C. for 24 hours. After the reaction, the solvent was distilled off, 300 ml of water was added, and the organic layer was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. This concentrated solution was purified by silica gel chromatography (mobile phase chloroform: normal hexane = 1: 1) to obtain compound (4) (yellow-green solid, 2.6 g, yield 44%).

得られた化合物(4)の構造を1H−NMRスペクトルで確認した。
(v)化合物(5)の合成
The structure of the obtained compound (4) was confirmed by 1 H-NMR spectrum.
(V) Synthesis of compound (5)

上記(iv)で得られた化合物(4)(2.6g、4.9mmol)をエタノールに溶かした。この溶液に水酸化ナトリウム(0.39g、9.9mmol)および水(2ml)を加え16時間還流した。還流後、溶媒を留去し、6Nの塩酸水溶液を加えてpH=6に調整した。次にクロロホルムで有機層を抽出した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥
し、ろ過、濃縮した。この濃縮液を再結晶(ノルマルヘキサン)によって精製し化合物(5)(黄緑色固体、2.3g、収率93%)を得た。
得られた化合物(5)の構造を1H−NMRスペクトルで確認した。
The compound (4) (2.6 g, 4.9 mmol) obtained in (iv) above was dissolved in ethanol. To this solution was added sodium hydroxide (0.39 g, 9.9 mmol) and water (2 ml), and the mixture was refluxed for 16 hours. After refluxing, the solvent was distilled off, and a 6N aqueous hydrochloric acid solution was added to adjust pH = 6. Next, the organic layer was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. This concentrated solution was purified by recrystallization (normal hexane) to obtain compound (5) (yellow-green solid, 2.3 g, yield 93%).
The structure of the obtained compound (5) was confirmed by 1 H-NMR spectrum.

(vi)化合物(6)の合成   (Vi) Synthesis of compound (6)

上記(v)で得られた化合物(5)(2.3g、4.6mmol)をクロロホルムに溶
かし、0℃まで冷却した。この溶液に二塩化オキサリル(2.7g、14mmol)およびN,N−ジメチルホルムアミド(2ml)を加え室温で8時間反応させた。反応後、溶媒を留去した。留去後の固形物をクロロホルムに溶解し0℃まで冷却した。その後、塩化アルミニウムを加え室温で4時間反応させた。反応後、水300mlを加えクロロホルムで有機層を抽出した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥してろ過、濃縮した。この濃縮液を再結晶(ノルマルヘキサン)によって精製し化合物(6)(緑色固体、1.4g、収率65%)を得た。
得られた化合物(6)の構造を1H−NMRスペクトルで確認した。
The compound (5) (2.3 g, 4.6 mmol) obtained in the above (v) was dissolved in chloroform and cooled to 0 ° C. To this solution, oxalyl dichloride (2.7 g, 14 mmol) and N, N-dimethylformamide (2 ml) were added and reacted at room temperature for 8 hours. After the reaction, the solvent was distilled off. The solid after distillation was dissolved in chloroform and cooled to 0 ° C. Then, aluminum chloride was added and reacted at room temperature for 4 hours. After the reaction, 300 ml of water was added and the organic layer was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. This concentrated solution was purified by recrystallization (normal hexane) to obtain compound (6) (green solid, 1.4 g, yield 65%).
The structure of the obtained compound (6) was confirmed by 1 H-NMR spectrum.

(vii)化合物(7)の合成   (Vii) Synthesis of compound (7)

上記(vi)で得られた化合物(6)(0.20g、0.43mmol)をジエチレングリコールに溶かした。この溶液に、窒素気流下で水酸化カリウム(50mg、0.86mmol)およびヒドラジン一水和物(87mg、1.7mmol)を加え140℃で48時間加熱し、反応させた。反応液を室温まで冷却し水中へ注いだ後、クロロホルムで有機層を抽出した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥してろ過、濃縮した。この濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィー(移動相クロロホルム:ノルマルヘキサン=1:1)および再結晶(ノルマルヘキサン)によって精製し化合物(7)(白色結晶0.10g、収率53%)を得た。   Compound (6) (0.20 g, 0.43 mmol) obtained in (vi) above was dissolved in diethylene glycol. To this solution, potassium hydroxide (50 mg, 0.86 mmol) and hydrazine monohydrate (87 mg, 1.7 mmol) were added under a nitrogen stream and heated at 140 ° C. for 48 hours to be reacted. The reaction solution was cooled to room temperature and poured into water, and then the organic layer was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. This concentrated liquid was purified by silica gel chromatography (mobile phase chloroform: normal hexane = 1: 1) and recrystallization (normal hexane) to obtain compound (7) (0.10 g of white crystals, yield 53%).

<化合物(A)の構造確認>
得られた化合物(7)の構造を1H−NMRスペクトルで確認した。得られた化合物(
7)が目的の化合物(A)であることが確認できた。
<Confirmation of structure of compound (A)>
The structure of the obtained compound (7) was confirmed by 1 H-NMR spectrum. The resulting compound (
It was confirmed that 7) was the target compound (A).

1H−NMR(CDCl3)δ:7.48(s,2H),6.79(s,2H),2.
86(t,J=7.5Hz,4H),1.74(m,4H),1.42−1.39(m,4H),1.34−1.31(m,6H),0.89(t,J=6.4,6H)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.48 (s, 2H), 6.79 (s, 2H), 2.
86 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 1.74 (m, 4H), 1.42-1.39 (m, 4H), 1.34-1.31 (m, 6H), 0. 89 (t, J = 6.4, 6H).

<化合物(A)の熱分析>
得られた化合物(7)の熱分析をDSC(使用機器:Perkin Elmer社製 Diamond DSC(商品名))で行った。昇温速度は10℃/min、降温速度は5℃/minとした。昇温過程で、152.7℃、175.2℃に吸熱ピークが確認された。又、降温過程では、173.5℃、142.1℃、136.5℃で発熱ピークが確認され、各発熱ピークにおけるエンタルピーは、それぞれ8.50J/g、9.35J/g、19.04J/gであった。
<Thermal analysis of compound (A)>
The obtained compound (7) was subjected to thermal analysis with DSC (equipment used: Diamond DSC (trade name) manufactured by Perkin Elmer). The temperature increase rate was 10 ° C./min, and the temperature decrease rate was 5 ° C./min. An endothermic peak was observed at 152.7 ° C. and 175.2 ° C. during the temperature raising process. In the temperature lowering process, exothermic peaks were confirmed at 173.5 ° C., 142.1 ° C., and 136.5 ° C. The enthalpies at each exothermic peak were 8.50 J / g, 9.35 J / g, and 19.04 J, respectively. / G.

<化合物(A)のUV−VIS吸収の測定>
測定は、紫外−可視分光光度計(日本分光(株)製FP−777W(商品名))で行なった。溶液状態の測定はサンプル濃度10-5 mol/lに調整したクロロホルム溶液で
、薄膜試料の測定は石英ガラス上に真空蒸着により製膜した膜厚50nmの薄膜サンプルを用いて行った。UV−VIS吸収スペクトルを図1に示す。
<Measurement of UV-VIS Absorption of Compound (A)>
The measurement was performed with an ultraviolet-visible spectrophotometer (FP-777W (trade name) manufactured by JASCO Corporation). The solution state was measured with a chloroform solution adjusted to a sample concentration of 10 −5 mol / l, and the thin film sample was measured with a thin film sample having a thickness of 50 nm formed on quartz glass by vacuum deposition. The UV-VIS absorption spectrum is shown in FIG.

<化合物(A)のイオン化ポテンシャルの測定>
測定は、表面分析装置(理研計器(株)製AC−1(商品名))で行った。測定試料は、厚さ500nmのSiO2絶縁膜付きのハイドープのn型Siウエハ(株式会社セミテ
ック製)上に真空蒸着で製膜した膜厚50nmの薄膜試料を用いた。イオン化ポテンシャ
ルは4.22eVであった。
<Measurement of ionization potential of compound (A)>
The measurement was performed with a surface analyzer (AC-1 (trade name) manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.). As a measurement sample, a thin film sample having a film thickness of 50 nm formed by vacuum deposition on a highly doped n-type Si wafer (manufactured by Semitec Co., Ltd.) with a SiO2 insulating film having a thickness of 500 nm was used. The ionization potential was 4.22 eV.

<化合物(A)の薄膜XRDの測定>
XRDの測定は、X線回折装置(BRUCKER AXS製 D8(商品名))を用いた。測定試料は、厚さ500nmのSiO2絶縁膜付きのハイドープのn型Siウエハ(
株式会社セミテック製)上に真空蒸着で製膜した膜厚50nmの薄膜試料を用い、面外方
向の配向状態を測定した。測定結果を図2に示す。
<Measurement of thin film XRD of compound (A)>
XRD measurement was performed using an X-ray diffractometer (manufactured by BRUCKER AXS, D8 (trade name)). The measurement sample was a highly doped n-type Si wafer with a SiO2 insulating film having a thickness of 500 nm (
The orientation state in the out-of-plane direction was measured using a thin film sample having a film thickness of 50 nm formed by vacuum deposition on Semitech Co., Ltd. The measurement results are shown in FIG.

[実施例2]
<有機FETの作製とFETの性能測定>
(I)有機FETの作製
有機半導体膜として実施例1で得られた化合物(A)を利用し、絶縁膜としてSiO2
(膜厚は500nm)を利用し、ゲート電極としてハイドープのn型Siウエハ(株式会社セミテック製)を利用し、ソース電極およびドレイン電極としてAu(50nm)を利用し、トップコンタクト型の有機FETを作製した(図3(b)参照)。
[Example 2]
<Preparation of organic FET and performance measurement of FET>
(I) Preparation of organic FET Using the compound (A) obtained in Example 1 as the organic semiconductor film, SiO 2 as the insulating film
(Thickness is 500 nm), a highly doped n-type Si wafer (manufactured by Semitec Co., Ltd.) is used as a gate electrode, Au (50 nm) is used as a source electrode and a drain electrode, and a top contact type organic FET is used. It produced (refer FIG.3 (b)).

化合物(A)から有機半導体膜(膜厚:50nm)を形成する方法としては、下記条件による真空蒸着法を用いた。
(真空蒸着条件)
基板温度:25℃
蒸着速度:0.2Å(オングストローム)/s(秒)
ソース電極およびドレイン電極は、メタルマスクを利用して真空蒸着法により形成した。チャネル長(L)は200μmとし、チャネル幅(W)は1.5mmとした。
As a method for forming an organic semiconductor film (film thickness: 50 nm) from the compound (A), a vacuum deposition method under the following conditions was used.
(Vacuum deposition conditions)
Substrate temperature: 25 ° C
Deposition rate: 0.2 Å (angstrom) / s (second)
The source electrode and drain electrode were formed by vacuum deposition using a metal mask. The channel length (L) was 200 μm and the channel width (W) was 1.5 mm.

(II)FETの性能測定
<<移動度(μFET)および閾値電圧(VTH)の測定>>
上記(I)で作製されたトップコンタクト型の有機FETの移動度(μFET)および閾値電圧(VTH)を以下のとおり測定した。
(II) FET performance measurement
<< Measurement of mobility (μ FET ) and threshold voltage (V TH ) >>
(I) above top contact type mobility of the organic FET of which are manufactured by (mu FET) and threshold voltage (V TH) was determined as follows.

測定温度は室温(25℃)とし、測定環境は大気下とした。
半導体パラメーターアナライザー(B1500A:アジレントテクノロジー製)を用いて、ドレイン電圧(VD=−100V)を固定し、ゲート電圧(VG)を+20V〜−100Vまで0.2V刻みで変化させることによって、伝達特性の評価を行った。この伝達特性の曲線から上記式(ii)により、移動度(μFET)および閾値電圧(VTH)を算出した

その結果、移動度(μFET)=3.6×10-3cm2/V・sであり、閾値電圧(VTH
=4.93Vであった。結果を表1に示す。
The measurement temperature was room temperature (25 ° C.), and the measurement environment was atmospheric.
Using a semiconductor parameter analyzer (B1500A: manufactured by Agilent Technologies), the drain voltage (V D = −100V) is fixed, and the gate voltage (V G ) is changed from + 20V to −100V in increments of 0.2V to transmit The characteristics were evaluated. From this transfer characteristic curve, the mobility (μ FET ) and the threshold voltage (V TH ) were calculated by the above equation (ii).
As a result, mobility (μ FET ) = 3.6 × 10 −3 cm 2 / V · s and threshold voltage (V TH )
= 4.93V. The results are shown in Table 1.

<<オンオフ比の算出>>
上述の条件で測定された伝達特性から、IDの絶対値|ID |の、最大値(|ID max
)および最小値(|ID min|)を計測し、その比である|ID max|/|ID min|をオンオフ比として算出した。その結果、上記(I)で作製されたトップコンタクト型の有機FE
Tのオンオフ比は、1.0×104であった。結果を表1に示す。有機半導体材料のオン
オフ比は、103以上であることが望ましい。
<< Calculation of on / off ratio >>
From the measured transfer characteristics under the above conditions, the absolute value of I D | I D |, the maximum value (| I D max |
) And the minimum value (| ID min |), and the ratio | ID max | / | ID min | was calculated as an on / off ratio. As a result, the top contact type organic FE produced in (I) above.
The on / off ratio of T was 1.0 × 10 4 . The results are shown in Table 1. The on / off ratio of the organic semiconductor material is desirably 10 3 or more.

[実施例3]
<有機FETの作製とFETの性能測定>
(I)有機FETの作製
絶縁膜表面をHMDS処理した以外は、実施例2と同様にしてトップコンタクト型の有機FETを作製した。絶縁膜表面のHMDS処理は、浸漬の方法で行なった(浸漬時間:60分間、乾燥:40℃、15分)。
[Example 3]
<Preparation of organic FET and performance measurement of FET>
(I) Production of Organic FET A top contact type organic FET was produced in the same manner as in Example 2 except that the surface of the insulating film was treated with HMDS. The HMDS treatment on the surface of the insulating film was performed by a dipping method (dipping time: 60 minutes, drying: 40 ° C., 15 minutes).

(II)FETの性能測定
上記(I)で作製されたトップコンタクト型の有機FETの性能を実施例2と同様にし
て測定した。その結果、移動度(μFET)=1.4×10-2cm2/V・s、閾値電圧(VTH)=−1.44V、オンオフ比=2.8×106であった。結果を表1に示す。実施例2と比較して、移動度(μFET)およびオンオフ比が向上し、閾値電圧(VTH)が低下した
(II) Measurement of FET performance The performance of the top contact type organic FET produced in the above (I) was measured in the same manner as in Example 2. As a result, the mobility (μ FET ) = 1.4 × 10 −2 cm 2 / V · s, the threshold voltage (V TH ) = − 1.44 V, and the on / off ratio = 2.8 × 10 6 . The results are shown in Table 1. Compared with Example 2, the mobility (μ FET ) and on / off ratio were improved, and the threshold voltage (V TH ) was lowered.

[実施例4]
<有機FETの作製とFETの性能測定>
(I)有機FETの作製
有機半導体膜として実施例1で得られた化合物(A)を利用し、絶縁膜としてSiO2
(膜厚は500nm)を利用し、ゲート電極としてハイドープのn型Siウエハ(株式会社セミテック製)を利用し、ソース電極およびドレイン電極としてCr(5nm)上にAu(50nm)を積層したものを利用し、ボトムコンタクト型の有機FETを作製した(図3(a)参照)。
[Example 4]
<Preparation of organic FET and performance measurement of FET>
(I) Preparation of organic FET Using the compound (A) obtained in Example 1 as the organic semiconductor film, SiO 2 as the insulating film
(Thickness is 500 nm), a highly doped n-type Si wafer (manufactured by Semitec Co., Ltd.) is used as the gate electrode, and Au (50 nm) is stacked on Cr (5 nm) as the source and drain electrodes. Using this, a bottom contact type organic FET was fabricated (see FIG. 3A).

ソース電極およびドレイン電極は、メタルマスクを利用して真空蒸着法により形成した。チャネル長(L)は200μmとし、チャネル幅(W)は1.5mmとした。
化合物(A)から有機半導体膜を形成する方法としては、溶液塗布法を用いた。詳細には、以下のようなドロップキャスト法を用いた。0.5重量%の化合物(A)のトルエン溶液を調整し、この溶液をマイクロシリンジで基板(基板温度:50℃)上に滴下することにより有機半導体膜(膜厚:100〜200nm)を形成した。この有機半導体膜の膜形態を偏光顕微鏡で観察した。特に結晶形態及びソース・ドレイン間のチャンネル部分における膜の連続性を評価した。膜形態は連続膜であった。この有機半導体膜の偏光顕微鏡写真を図4に示す。
The source electrode and drain electrode were formed by vacuum deposition using a metal mask. The channel length (L) was 200 μm and the channel width (W) was 1.5 mm.
As a method for forming the organic semiconductor film from the compound (A), a solution coating method was used. In detail, the following drop cast method was used. An organic semiconductor film (film thickness: 100 to 200 nm) is formed by preparing a toluene solution of 0.5% by weight of compound (A) and dropping this solution on a substrate (substrate temperature: 50 ° C.) with a microsyringe. did. The film form of the organic semiconductor film was observed with a polarizing microscope. In particular, the crystal form and the continuity of the film in the channel portion between the source and drain were evaluated. The film morphology was a continuous film. A polarization microscope photograph of this organic semiconductor film is shown in FIG.

(II)FETの性能測定
上記(I)で作製されたボトムコンタクト型の有機FETの性能を実施例2と同様にし
て測定した。その結果、移動度(μFET)=4.0×10-4cm2/V・s、閾値電圧(VTH)=−2.09V、オンオフ比=7.8×104であった。結果を表1に示す。
(II) Measurement of FET performance The performance of the bottom contact type organic FET produced in the above (I) was measured in the same manner as in Example 2. As a result, mobility (μ FET ) = 4.0 × 10 −4 cm 2 / V · s, threshold voltage (V TH ) = − 2.09 V, and on / off ratio = 7.8 × 10 4 . The results are shown in Table 1.

[比較例1]
<化合物(B)の合成>
1,4−ビス(5'−オクチル−2'−チエニル)−ベンゼン
[Comparative Example 1]
<Synthesis of Compound (B)>
1,4-bis (5′-octyl-2′-thienyl) -benzene

特許文献3(特開2007−59558号公報)記載の方法に準じて化合物(B)を合成した。 Compound (B) was synthesized according to the method described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-59558).

[比較例2]
<有機FETの作製とFETの性能測定>
(I)有機FETの作製
化合物(A)の代わりに化合物(B)を用いた以外は、実施例4と同様にしてボトムコンタクト型の有機FETを作製した。また、実施例4と同様にして、得られた有機半導体膜の膜形態を偏光顕微鏡で観察した。特に結晶形態及びソース・ドレイン間のチャンネル部分における膜の連続性を評価した。板状の結晶からなる不連続な膜形態で、ソース・ドレイン間は膜としての連続性に乏しかった。この有機半導体膜の偏光顕微鏡写真を図5に示す。化合物(B)のトルエン溶液濃度を0.5重量%から2.0重量%まで濃度を高めたが、膜形態に大きな変化はみられず、連続性のない膜であった。
[Comparative Example 2]
<Preparation of organic FET and performance measurement of FET>
(I) Production of Organic FET A bottom contact type organic FET was produced in the same manner as in Example 4 except that the compound (B) was used instead of the compound (A). Further, in the same manner as in Example 4, the film form of the obtained organic semiconductor film was observed with a polarizing microscope. In particular, the crystal form and the continuity of the film in the channel portion between the source and drain were evaluated. It was a discontinuous film composed of plate-like crystals, and the continuity as a film was poor between the source and drain. A polarization microscope photograph of this organic semiconductor film is shown in FIG. The concentration of the toluene solution of the compound (B) was increased from 0.5 wt% to 2.0 wt%, but no significant change was observed in the film form, and the film was not continuous.

(II)FETの性能測定
上記(I)で作製されたボトムコンタクト型の有機FETの性能を実施例2と同様にし
て測定した。上記(I)で作製された9個の有機FETについて評価したが、すべての有
機FETでトランジスタの性能がみられなかった。
(II) Measurement of FET performance The performance of the bottom contact type organic FET produced in the above (I) was measured in the same manner as in Example 2. Nine organic FETs fabricated in the above (I) were evaluated, but the performance of the transistors was not observed in all organic FETs.

図1は、実施例1の化合物(A)のUV−VIS吸収スペクトルである。1 is a UV-VIS absorption spectrum of the compound (A) of Example 1. FIG. 図2は、実施例1の化合物(A)の薄膜のXRDである。FIG. 2 is an XRD of the thin film of the compound (A) of Example 1. 図3(a)は、ボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機FETの断面形状を示す模式図であり、図3(b)は、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機FETの断面形状を示す模式図である。3A is a schematic diagram showing a cross-sectional shape of a bottom gate-bottom contact type organic FET, and FIG. 3B is a schematic diagram showing a cross-sectional shape of the bottom gate-top contact type organic FET. is there. 図4は、実施例1の化合物(A)を用いて塗布法で作製したボトムコンタクト型FETの偏光顕微鏡写真である。FIG. 4 is a polarizing micrograph of a bottom contact FET produced by a coating method using the compound (A) of Example 1. 図5は、比較例1の化合物(B)を用いて塗布法で作製したボトムコンタクト型FETの偏光顕微鏡写真である。FIG. 5 is a polarizing micrograph of a bottom contact FET produced by a coating method using the compound (B) of Comparative Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 ソース電極
2 ドレイン電極
3 ゲート電極
4 有機半導体膜
5 ゲート絶縁膜
1 Source electrode 2 Drain electrode 3 Gate electrode 4 Organic semiconductor film 5 Gate insulating film

Claims (11)

下記式(I)で表される化合物。
(式(I)中、R1およびR2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルであり、
3およびR4は、それぞれ独立にハロゲン、シアノ、炭素数1〜30のアルキルまたはフェニルであり、前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、
Aは、ベンゼン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基、ナフタレン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基またはアントラセン環から任意の4個の水素を除いて誘導される4価の基であり、前記アントラセン環において、9位および10位の水素は炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、
Arは、それぞれ独立にアリーレンまたはヘテロアリーレンであり、前記アリーレンまたは前記ヘテロアリーレンにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、
前記いずれの炭素数1〜30のアルキルにおいても、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=
CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよく、
jおよびkは独立して0〜3の整数である。)
A compound represented by the following formula (I).
(In formula (I), R 1 and R 2 are each independently hydrogen, halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbon atoms;
R 3 and R 4 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 30 carbons or phenyl, and in the phenyl, any hydrogen may be replaced by halogen, cyano or alkyl having 1 to 30 carbons. Often,
A is a tetravalent group derived by removing any four hydrogen atoms from the benzene ring, a tetravalent group derived by removing any four hydrogen atoms from the naphthalene ring, or any four groups from the anthracene ring. In the anthracene ring, the 9-position and 10-position hydrogens may be replaced with alkyl having 1 to 30 carbon atoms,
Ar is each independently arylene or heteroarylene, and in the arylene or heteroarylene, any hydrogen may be replaced by halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons;
In any of the above alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with a halogen, and any —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH =
CH— or —C≡C— may be replaced, and any carbon may be replaced with silicon;
j and k are independently integers of 0 to 3. )
前記式(I)中、Arが、それぞれ独立に下記式(II)、下記式(III)または下記式
(IV)で表されるヘテロアリーレンであることを特徴とする請求項1記載の化合物。
(式(II)、(III)および(IV)中、R5、R6、R7、R8およびR9は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、シアノまたは炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20の
アルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は
−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよい。)
The compound according to claim 1, wherein Ar in the formula (I) is each independently a heteroarylene represented by the following formula (II), the following formula (III), or the following formula (IV).
(In the formulas (II), (III) and (IV), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are each independently hydrogen, halogen, cyano or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, In the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced by halogen, and arbitrary —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—. Or -C≡C- and any carbon may be replaced by silicon.)
前記式(I)中、R3およびR4が、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、
前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO
−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、
前記フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、シアノまたは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられてもよく、前記炭素数1〜30のアルキルにおいて、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO
−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の炭素はケイ素に置き換えられてもよく、
Arが、それぞれ独立に下記式(II)で表されるヘテロアリーレンであり、
jおよびkが1であることを特徴とする請求項1記載の化合物。
(式(II)中、R5は水素または炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20
のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−
CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
In the formula (I), R 3 and R 4 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbon atoms,
In the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, arbitrary —CH 2 — is —O—, —S—, —COO.
-, -OCO-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted,
In the phenyl, any hydrogen may be replaced with halogen, cyano, or alkyl having 1 to 30 carbons. In the alkyl having 1 to 30 carbons, any hydrogen may be replaced with halogen. —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO.
-, -CH = CH- or -C≡C-, and any carbon may be replaced by silicon;
Ar is each independently a heteroarylene represented by the following formula (II):
The compound according to claim 1, wherein j and k are 1.
(In the formula (II), R 5 is hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms,
In the alkyl, any —CH 2 — represents —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —
It may be replaced by CH═CH— or —C≡C—. )
前記式(I)中、R1およびR2が、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、
3およびR4が、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、
前記フェニルにおいて、任意の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、
前記いずれの炭素数1〜20のアルキルにおいても、任意の−CH2−は−O−、−S
−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、
jおよびkが0であることを特徴とする請求項1記載の化合物。
In the formula (I), R 1 and R 2 are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms,
R 3 and R 4 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbon atoms,
In the phenyl, any hydrogen may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbons,
In any alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 — represents —O— or —S.
-, -COO-, -OCO-, -CH = CH- or -C≡C- may be substituted,
The compound according to claim 1, wherein j and k are 0.
下記式(I−3)で表される請求項1記載の化合物。
(式(I−3)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、−S−、−COO
−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
The compound of Claim 1 represented by a following formula (I-3).
(In Formula (I-3), R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and in the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 — is —O—, -S-, -COO
-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. )
下記式(I−4)または下記式(I−5)で表される請求項1記載の化合物。
(式(I−4)および(I−5)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルであり、前記炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−は−O−、
−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
The compound of Claim 1 represented by a following formula (I-4) or a following formula (I-5).
(In the formulas (I-4) and (I-5), R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and in the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 -Is -O-,
-S-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. )
下記式(I−6)または下記式(I−7)で表される請求項1記載の化合物。
(式(I−6)および(I−7)中、R12およびR13は、それぞれ独立に水素または炭素数1〜20のアルキルであり、
3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキルまたはフェニルであり、
前記フェニルにおいて、任意の水素は炭素数1〜20のアルキルで置き換えられてもよく、
前記いずれの炭素数1〜20のアルキルにおいても、任意の−CH2−は−O−、−S
−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。)
The compound of Claim 1 represented by a following formula (I-6) or a following formula (I-7).
(In the formulas (I-6) and (I-7), R 12 and R 13 are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons,
R 3 and R 4 are each independently a C1-20 alkyl or phenyl,
In the phenyl, any hydrogen may be replaced with alkyl having 1 to 20 carbons,
In any alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, any —CH 2 — represents —O— or —S.
-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, or -C≡C- may be substituted. )
請求項1〜7のいずれか1項記載の化合物から形成される薄膜。   The thin film formed from the compound of any one of Claims 1-7. 請求項8記載の薄膜からなる有機半導体膜。   An organic semiconductor film comprising the thin film according to claim 8. 請求項9記載の有機半導体膜を含む有機トランジスタ。   An organic transistor comprising the organic semiconductor film according to claim 9. ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、ゲート絶縁膜および請求項9記載の有機半導体膜を含む有機電界効果型トランジスタ。   An organic field effect transistor comprising a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a gate insulating film, and the organic semiconductor film according to claim 9.
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