JP2021504323A - 有機電界効果トランジスタに用いられる有機半導体用可溶性光切断性前駆体としてのdnttのスルホニウム塩及び関連化合物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、半導体層を含む電子素子の製造プロセスを提供し、前記製造プロセスは、(i)式(1A)−(1B)−(1C):【化1】で表される化合物を少なくとも1つ含む組成物を、電子素子の前駆体上に、層の形成のために塗布するステップ、及び(ii)前記ステップ(i)の層に、半導体層を形成するために光処理を施すステップを含み、また本発明は、式1A、1B、又は1Cで表される化合物を提供し、式1A、1B、又は1Cで表される化合物を少なくとも1つ含む組成物、及び、式1A、1B、又は1Cで表される少なくとも1つの化合物の、有機半導体材料用光切断性前駆体としての使用を提供する。【選択図】なし
Description
本発明は、電子素子、好ましくは、有機電界効果トランジスタの製造プロセスに関し、有機半導体材料の前駆体であるスルホニウム化合物と前記化合物を含む組成物に関する。
有機半導体材料は、有機太陽電池(organic photovoltaic、OPVs)、有機電界効果トランジスタ(organic field−effect transistors、OFETs)、有機発光ダイオード(organic ligth emitting diodes、OLEDs)及び有機電気変色素子(organic electrochromic devices、ECDs)のような電子素子に用いられ得る。
前記有機半導体材料は、液状プロセスが加工性(processability)の観点から便利であり、したがって、低費用の有機半導体材料基盤の電子素子の生産を可能にするので、スピンコーティングのような液状プロセス(liquid processing)技術と互換されることが好ましい。また、液状プロセス技術は、プラスチック基材と互換されて軽量及び機械的に柔軟な有機半導体材料基盤の電子素子の生産が可能になる。
さらに、半導体層又は半導体層の前駆体層は、光パターン化(photopatterned)され得るので、半導体層をパターニングするためにフォトレジスト(photoresist)層のような他の層を適用する追加的なステップが不必要である。
スルホニウム化合物は、既知の化合物である。
特開2008−096680号公報には、下記式:
(ここで、R1〜R3は、置換基であり、a1は、0〜5、a2及びa3は、1〜5、R4〜R6は、置換基であり、a4は、0〜5であり、a5及びa6は、0〜4であり、X1は、陰イオン、光重合可能化合物及び着色剤(colorant)である)
で表されるスルホニウム塩の少なくとも1つを含む、カラーフィルタを製造するための組成物が開示されている。前記スルホニウム塩は、光重合開始剤(initiator)として作用する。
で表されるスルホニウム塩の少なくとも1つを含む、カラーフィルタを製造するための組成物が開示されている。前記スルホニウム塩は、光重合開始剤(initiator)として作用する。
特開2009−069381号公報には、下記化合物:
(ここで、Zは、単一結合又は2価基(divalent group)であり、X−は、陰イオン及び樹脂(resin)である)
を含むレジスト(resist)組成物が開示されている。前記スルホニウム塩は、酸(acid)を生成するための電子線、X線又は紫外線感知発生器(generator)として作用する。前記樹脂は、前記生成された酸(acid)との接触によりその溶解特性が変化する。
を含むレジスト(resist)組成物が開示されている。前記スルホニウム塩は、酸(acid)を生成するための電子線、X線又は紫外線感知発生器(generator)として作用する。前記樹脂は、前記生成された酸(acid)との接触によりその溶解特性が変化する。
電子素子の半導体材料を形成するための可溶性前駆体化合物の使用は、公知の技術である。
Y.Kimura,Τ.Nagase,Τ.Kobayashi,A.Hamaguchi,Y.Ikeda,Τ.Shiro,Κ.Takimiya,Η.Naito Adv.Mater.2015,27,727−732には、有機薄膜トランジスタ(organic thin film transistor、OFET)が開示されている。ここで、半導体層は、DNTT−前駆体(5,14−N−phenylmaleimidedinaphtho[2,3−b:2’,3’−f]−thieno[3,2−b]thiophene)の溶液を塗布し、その後、前記DNTT−前駆体を195℃以上の温度でアニーリング(annealing)することで、dinaphto[2,3−b:2’,3’−f]thieno[3,2−b]thiopnene(DNTT)に変換して形成される。
DNTT自体は、溶解度が低く、溶液プロセス技術により塗布されない。Y.Kimuraのプロセスは、半導体層と前記半導体層の前駆体層を全て光パターニングすることが不可能なので、半導体層をパターニングするためにフォトレジスト層のような他の層を適用する追加的な段階が必要であるという短所がある。
Y.Kimura,Τ.Nagase,Τ.Kobayashi,A.Hamaguchi,Y.Ikeda,Τ.Shiro,Κ.Takimiya,Η.Naito Adv.Mater.2015,27,727−732
本発明の目的は、溶液プロセス技術と互換され、半導体層をパターニングするためにフォトレジスト層のような追加的な層を必要とせず半導体層を含む電子素子の製造プロセスを提供することである。
この目的は、請求項1に記載のプロセス、請求項10に記載の化合物、及び請求項14に記載の組成物により達成され得る。
本発明のプロセスは、半導体層を含む電子素子を製造するためのプロセスであって、下記ステップを含む。
(i)式:
で表される化合物の少なくとも1つを含む組成物を、層を形成するために前記電子素子の前駆体上に塗布するステップ、及び
(ii)前記ステップ(i)の層に、半導体層を形成するために光処理を施すステップ。
(i)式:
(ii)前記ステップ(i)の層に、半導体層を形成するために光処理を施すステップ。
前記式中、Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基であり、
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得て、前記R1は、H又はC1−10アルキル基である。
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得て、前記R1は、H又はC1−10アルキル基である。
Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得て、前記Raは、H又はC1−10アルキル基である。
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得て、前記Raは、H又はC1−10アルキル基である。
Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得て、前記Rbは、H又はC1−10アルキル基である。
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得て、前記Rbは、H又はC1−10アルキル基である。
X−は、有機又は無機陰イオンである。
C6−14アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基(anthracenyl)、フェナントレニル基(phenantrenyl)、テトラセニル基(tetracenyl)、及びクリセニル基(chrysenyl)がある。
5〜14原子のヘテロアリールは、少なくとも1つのヘテロ原子(heteroatom)を含む。5〜14原子のヘテロアリールの例としては、
がある。
#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系の例としては、
がある。
5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む。#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系の例としては、
がある。
@表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系の例としては、
がある。
@表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系の例としては、上述したように、@表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系があり、
がある。
5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む。@表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系の例としては、
がある。
*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系の例としては、
がある。
*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系の例としては、上述したように、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系があり、
がある。
*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む。*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系の例としては、
がある。
C4−6アルキル基、C1−10アルキル基、C1−30アルキル基、及びC3−20アルキル基は、分枝型(branched)又は非分枝型(unbranched)であってよい。C4−6アルキル基の例としては、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n−(2,2−ジメチル)プロピル基、n−(1−エチル)プロピル基、及びn−ヘキシル基がある。C1−10アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n−(2,2−ジメチル)プロピル基、n−(1−エチル)プロピル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−ヘプチル基、n−オクチル基、2−オクチル基、n−(3−メチル)ヘプチル基、n−(1,1,3,3−テトラメチル)ブチル基、n−(2−エチル)ヘキシル基、n−ノニル基、n−(1,1,3,3−テトラメチル)ペンチル基、及びn−デシル(n−decyl)基がある。C1−30アルキル基の例としては、C1−10アルキル基、並びに、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−イコシル基(n−icosyl、C20)、n−ドコシル基(n−docosyl、C22)、n−テトラコシル基(n−tetracosyl、C24)、n−ヘキサコシル基(n−hexacosyl、C26)、n−オクタコシル基(n−octacosyl、C28)、及びn−トリアコンチル基(n−triacontyl、C30)がある。C3−20アルキル基の例としては、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n−(2,2−ジメチル)プロピル基、n−(1−エチル)プロピル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−ヘプチル基、n−オクチル基、2−オクチル基、n−(3−メチル)ヘプチル基、n−(1,1,3,3−テトラメチル)ブチル基、n−(2−エチル)ヘキシル基、n−ノニル基、n−(1,1,3,3−テトラメチル)ペンチル基、並びに、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、及びn−イコシル基(C20)がある。
C2−30アルケニル基は、分枝型又は非分枝型であってよい。C2−30アルケニル基の例としては、ビニル基(vinyl)、プロぺニル基(propenyl)、cis−2−ブテニル基、trans−2−ブテニル基、3−ブテニル基、cis−2−ペンテニル基、trans−2−ペンテニル基、cis−3−ペンテニル基、trans−3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基(decenyl)、リノレイル基(linoleyl、C18)、リノレニル基(linolenyl、C18)、オレイル基(oleyl、C18)、アラキドニル基(arachidonyl、C20)、及びエルシル基(erucyl、C22)がある。
C2−30アルキニル基は、分枝型又は非分枝型であってよい。C2−30アルキニル基の例としては、エチニル基(ethynyl)、2−プロピニル基(2−propynnyl)、2−ブチニル基(2−butynyl)、3−ブチニル基(3−butynyl)、ペンチニル基(pentynyl)、へキシニル基(hexynyl)、へプチニル基(heptynyl)、オクチニル基(octynyl)、ノニニル基(nonynyl)、デシニル基(decynyl)、ウンデシニル基(undecynyl)、ドデシニル基(dodecynyl)、ウンデシニル基(undecynyl)、ドデシニル基(dodecynyl)、トリデシニル基(tridecynyl)、テトラデシニル基(tetradecynyl)、ペンタデシニル基(pentadecynyl)、ヘキサデシニル基(hexadecynyl)、ヘプタデシニル基(heptadecynyl)、オクタデシニル基(octadecynyl)、ノナデシニル基(nonadecynyl)、及びイコシニル基(icosynyl、C20)がある。
式(1A)で表される化合物の例としては、
がある。
式(1B)で表される化合物の例としては、
がある。
有機陰イオンの例としては、
及びCF3SO3 −がある。
無機陰イオンの例としては、(BF4)−、(PF6)−、(AsF6)−、及び(SbF6)−がある。
好ましくは、Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基である。ここで、前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得る。前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得る。ここで、R1は、H又はC1−10アルキル基である。また、前記5〜14原子のヘテロアリール基は、S、O、及びNR2からなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。ここで、R2は、H又はC1−10アルキル基である。
より好ましくは、Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基である。ここで、前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロアリール基は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
さらに好ましくは、Ar1は、フェニル基(phenyl)、ナフチル基(naphthyl)、又はチオフェニル基(thiophenyl)である。ここで、前記フェニル基、ナフチル基、及びチオフェニル基は、1個のC3−20アルキル基にて置換され得る。
最も好ましくは、Ar1はフェニル基であり、これは1個のC3−20アルキル基、例えば、n−(1,1−ジメチル)プロピル基等のC4−6アルキル基にて置換され得る。
好ましくは、Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系である。ここで、前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得る。前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得る。ここで、Raは、H又はC1−10アルキル基である。また、前記5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、S、O、及びNR3からなる群より独立して選択された1〜5個のヘテロ原子を含む。ここで、R3は、H又はC1−10アルキル基である。
より好ましくは、Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系である。ここで、前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
さらに好ましくは、Aは、#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系である。ここで、前記5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
好ましくは、Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系である。ここで、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得る。前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうちの1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得る。ここで、Rbは、H又はC1−10アルキル基である。また、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S、O、及びNR4からなる群より独立して選択された1〜5個のヘテロ原子を含む。ここで、R4は、H又はC1−10アルキル基である。
より好ましくは、Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系である。ここで、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
本発明のプロセスの好ましい組成物は、少なくとも下記式:
で表される化合物を含む組成物である。
前記式中、Ar1、X−、及びBは、上記定義された通りであり、R10及びR11は、独立してH又はC1−30アルキル基であるか、又は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成するか、又は、@表示されたC原子とともに5〜14原子のヘテロ芳香族環系を形成する。ここで、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のヘテロ原子Sを含む。
好ましくは、R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成し、C6−14芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
好ましくは、R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−10芳香族環系を形成し、C6−10芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
好ましくは、Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系であり、C6−14芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
より好ましくは、Bは、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系であり、C6−10芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
最も好ましくは、Bは、
であり、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
本発明のプロセスのより好ましい組成物は、少なくとも下記式:
で表される化合物を含む。
前記式中、Ar1、B、X−、並びにR10及びR11は、上記定義された通りである。
好ましくは、Ar1は、フェニル基、ナフチル基、又はチオフェニル基であり、フェニル基、ナフチル基、及びチオフェニル基は、1個のC3−20アルキル基により置換され得る。
好ましくは、R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−10芳香族環系を形成し、C6−10芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
好ましくは、Bは、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系であり、C6−10芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
好ましくは、X−は、無機又は有機陰イオンである。
本発明のプロセスの最も好ましい組成物は、少なくとも下記式:
で表される化合物を含む。
化合物1A、1B、及び1Cは、当該技術分野にて公知の方法により製造され得る。
例えば、式:
(式中、Ar1、A、B、及びX−は、上記定義された通りである)
で表される化合物は、それぞれ式:
(式中、A及びBは、それぞれ前記式1A、1B、及び1Cで表される化合物で定義されたものと同一である)
で表される化合物を、CuSO4の存在下で、(Ar1)2I+X−(式中、Ar1及びX−は、それぞれ前記式1A、1B、及び1Cで表される化合物で定義されたものと同一である)で処理することによって製造され得る。
で表される化合物は、それぞれ式:
で表される化合物を、CuSO4の存在下で、(Ar1)2I+X−(式中、Ar1及びX−は、それぞれ前記式1A、1B、及び1Cで表される化合物で定義されたものと同一である)で処理することによって製造され得る。
好ましくは、前記反応は、例えば、160〜20℃といった高温(elevated temperatures)で、o−ジクロロベンゼン(o−dichlorobenzene)等の適した溶媒の存在下で行われ得る。
式2A、2B、及び2Cで表される化合物は、当該技術分野にて公知の方法により製造され得る。例えば、式:
で表される化合物は、T.Yamamoto,K.Takimiya J.Am.Chem.Soc.2007,129,2224−2225に開示された方法等で製造され得る。
好ましくは、X−は、無機陰イオンである。より好ましくは、X−は、(BF4)−である。
前記電子素子としては、いずれの電子素子も使用可能である。好ましくは、前記電子素子は、有機発光ダイオード(organic light emitting diode)又は有機電界効果トランジスタ(organic field effect transisotr)である。より好ましくは、前記電子素子は、有機電界効果トランジスタである。
通常、有機電界効果トランジスタは、誘電層(dielectric layer)、半導体層、及び基材を含む。また、有機電界効果トランジスタは、通常、ゲート電極及びソース/ドレイン電極を含む。有機電界効果トランジスタは、トップゲート(top−gate)又はボトムゲート(bottom−gate)有機電界効果トランジスタであってよい。
前記誘電層は、誘電物質(dielectric material)を含む。前記誘電物質は、二酸化ケイ素又は酸化アルミニウム等の無機物であるか、又はポリスチレン(PS)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリ(4−ビニルフェノール)(PVP)、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ベンゾシクロブテン(BCB)、又はポリイミド(PI)等の有機ポリマーであってよい。誘電層は、10〜2000nm、好ましくは50〜1000nm、より好ましくは100〜800nmの厚さを有することができる。前記無機誘電物質は、通常、熱蒸着法により蒸着され得る。前記有機ポリマーである誘電物質は、通常、少なくとも1つの溶媒を含む組成物として、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、グラビアプリンティング、及びローラブレートコーティング等の溶液プロセス技術により塗布され得る。
有機電界効果トランジスタがボトムゲート有機電界効果トランジスタであるとき、前記有機電界効果トランジスタは、有機シラン又は有機リン酸誘導体の自己組織化(self−assembled)単層も含むことができ、これは、通常、前記誘電層と半導体層との間に位置する。有機シラン誘導体の一例としては、オクチルトリクロロシラン又はオクタデシルトリクロロシランがある。有機リン酸誘導体の一例としては、オクチルデシルリン酸がある。前記有機シラン又は有機リン酸誘導体は、通常、トルエン等の溶媒を少なくとも1つ含む組成物として、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、グラビアプリンティング、及びローラブレードコーティング等の溶液プロセス技術により塗布され得る。
式1A、1B、又は1Cで表される化合物を少なくとも1つ含む組成物は、光処理により半導体層を形成する。
式1A、1B、又は1Cで表される化合物を少なくとも1つ含む組成物は、前記有機電界効果トランジスタの前駆体上に、任意の公知技術により塗布され得る。好ましくは、式1A、1B、又は1Cで表される化合物を少なくとも1つ含む組成物は、さらにクロロホルム等の溶媒を少なくとも1つ含むことができ、前記組成物は溶液である。好ましくは、式1A、1B、又は1Cで表される化合物の少なくとも1つ及び少なくとも1つの溶媒を含み、溶液である組成物は、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、グラビアプリンティング、及びローラブレードコーティング等の溶液プロセス技術により塗布され得る。
式1A、1B、又は1Cで表される化合物の少なくとも1つを含む組成物から形成された層は、半導体層を形成するために光処理される。好ましくは、前記光は紫外線である。前記光は、好ましくは10〜380nmの波長、より好ましくは280〜380nmの波長を有する。
前記半導体層は、5〜500nm、好ましくは10〜100nm、より好ましくは20〜50nmの厚さを有することができる。
前記有機電界効果トランジスタの前駆体は、有機電界効果トランジスタの類型(type)によって変わる。前記有機電界効果トランジスタがボトムゲート有機電界効果トランジスタである場合、前記前駆体は、ゲート、誘電層、及び自己組織化単層をその順に含むことができる。
前記ソース/ドレイン電極は、任意の適したソース/ドレイン物質から製造され得て、例えば、金(Au)又はタンタル(Ta)がある。前記ソース/ドレイン電極は、1〜100nm、好ましくは20〜70nmの厚さを有することができる。
前記ゲート電極は、大量ドーピングされた(highly doped)シリコン、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、インジウムスズ酸化物(ITO)、金(Au)、及び/又はタンタル(Ta)等の任意の適したゲート物質から製造され得る。前記ゲート電極は、1〜200nm、好ましくは5〜100nmの厚さを有することができる。
前記基材は、ガラス、又はポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びポリエチレンナフタレート(PEN)等のプラスチック基材といった、任意の適した基材であってよい。前記有機電界効果トランジスタの類型によって、前記ゲート電極、例えば、大量ドーピングされたシリコンは、基材として作用することができる。
好ましくは、本発明のプロセスの全てのステップは、150℃未満、より好ましくは120℃未満、最も好ましくは100℃未満の温度で行われ得る。
例えば、ボトムゲート−トップ接触(top−contact)有機電界効果トランジスタは、下記のように製造され得る。
誘電物質、例えばAl2O3又は二酸化ケイ素は、大量ドーピングされたシリコンウェハー(基材として作用する)等のゲート電極上に、原子層蒸着法(atom layer deposition)又は熱蒸着法(thermal evaporation)等の適した蒸着法により塗布され得る。有機リン酸誘導体又は有機シラン誘導体の自己組織化単層は、前記誘電物質の層に塗布され得る。例えば、トルエン等の適した溶媒における有機リン酸誘導体又は有機シラン誘導体溶液は、溶液蒸着技術を用いて塗布され得る。式1A、1B、又は1Cで表される化合物の少なくとも1つ、及び、例えばクロロホルム等の少なくとも1つの溶媒を含む組成物は、スピンコーティング等の溶液プロセス技術により塗布され得る。ソース/ドレイン電極は、例えばタンタル(Ta)及び/又は金(Au)等の適したソース/ドレイン物質を、シャドーマスク(shadow mask)を通じて半導体層に蒸着することで形成され得る。前記素子は、光、例えば深紫外線(deep ultraviolet)で処理され得る。前記素子は、90℃でアニーリングされ得る。前記チャネル幅(W)は、典型的に、500〜1500μmであってよく、前記チャネル長(L)は、典型的に、10〜100μmであってよい。
また、本発明の1つの側面は、式:
で表される化合物である。
前記式中、Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基であり、
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得て、前記R1は、H又はC1−10アルキル基である。
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得て、前記R1は、H又はC1−10アルキル基である。
Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得て、前記Raは、H又はC1−10アルキル基である。
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得て、前記Raは、H又はC1−10アルキル基である。
Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得て、前記Rbは、H又はC1−10アルキル基である。
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得て、前記Rbは、H又はC1−10アルキル基である。
X−は、有機又は無機陰イオンである。
ただし、前記式1A、1B、又は1Cで表される化合物は、
ではない。
本発明の式1A、1B、又は1Cで表される好ましい化合物において、Arは、フェニル基、ナフチル基、又はチオフェニル基であり、前記フェニル基、ナフチル基、及びチオフェニル基は、1個のC3−20アルキル基により置換され得る。
Aは、#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系である。前記5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系である。前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
X−は、有機又は無機陰イオンである。
式1A、1B、又は1Cで表される好ましい化合物は、式:
で表される化合物である。
前記式中、Ar1は、フェニル基、ナフチル基、又はチオフェニル基であり、前記フェニル基、ナフチル基、及びチオフェニル基は、1個のC3−20アルキル基により置換され得る。
Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系である。前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含む。
R10及びR11は、独立してH又はC1−30アルキル基であるか、又は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成するか、又は、@表示されたC原子とともに5〜14原子のヘテロ芳香族環系を形成する。前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のヘテロ原子Sを含む。
X−は、無機又は有機陰イオンである。
式1A−1、1B−1、又は1C−1で表される好ましい化合物において、Ar1は、フェニル基、ナフチル基、又はチオフェニル基であり、前記フェニル基、ナフチル基、及びチオフェニル基は、1個のC3−20アルキル基により置換され得る。
Bは、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系であり、前記C6−10芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成し、前記C6−14芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
X−は、無機又は有機陰イオンである。
本発明のより好ましい化合物は、式:
で表される化合物である。
前記式中、Ar1は、フェニル基、ナフチル基、又はチオフェニル基であり、前記フェニル基、ナフチル基、及びチオフェニル基は、1個のC3−20アルキル基により置換され得る。
Bは、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系であり、前記C6−10芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成し、前記C6−14芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
X−は、無機又は有機陰イオンである。
好ましくは、Bは、
であり、1又は2個のC1−30アルキル置換基により置換され得る。
本発明の最も好ましい化合物は、式:
で表される化合物である。
また、本発明の1つの側面は、本発明の化合物の少なくとも1つ及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物である。好ましくは、本発明の組成物は溶液である。
また、本発明の1つの側面は、本発明の化合物の少なくとも1つの、有機半導体材料用光切断性(photocleavable)前駆体としての使用である。
電子素子と、有機半導体材料の前駆体である式1A、1B、及び1Cで表される本発明の化合物とを製造するための本発明のプロセスは、式1A、1B、及び1Cで表される化合物がスピンコーティング等の溶液プロセス技術により塗布され得るという点で長所がある。溶液プロセス技術は、加工性及び低費用の有機半導体物質基盤の電子素子の生産を可能にするという点で、便利である。また、本発明のプロセス及び本発明の化合物は、化合物1A、1B、及び1Cを半導体物質に変換させる光処理が150℃未満、より好ましくは120℃未満、最も好ましくは100℃未満の温度で行われ得ること、それによって、軽量で機械的に柔軟な有機半導体物質基盤の電子素子の製造における必須条件(prerequisite)である温度に敏感なプラスチック基材の使用を可能にすることに、利点がある。また、本発明のプロセス及び本発明の化合物は、可溶性の化合物1A、1B、及び1Cが光処理により不溶性の(insoluble)半導体層を形成し、それによって、光処理ステップがパターニングされた(patterned)半導体層の形成に使用され得るという点に、利点がある。このことにより、前記半導体層をパターニングするためにフォトレジストレーザーを適用するステップが不要になる。また、前記不溶性の半導体層の上部に、該半導体層を溶解させずに他の層を塗布することができる。
式1A、1B、及び1Cで表される化合物、及び、特に1A−1、1B−1、及び1C−1の化合物は、高いキャリア移動度(carrier mobilities)を示すという利点がある。
<実施例>
[実施例1]
化合物1Aaの製造
102mg(0.3mmol)のジナフト[2,3−b:2’,3’−f]チエノ[3,2−b]チオフェン(dinaphtho[2,3−b:2’,3’−f]thieno[3,2−b]thiophene)(2Aa又はDNTT)、305mg(0.6mmol)のビス[4−(1,1−ジメチルプロピル)フェニル]ヨードニウムテトラフルオロボラート(bis[4−(1,1−dimethylpropyl)phenyl]iodonium tetrafluoroborate)、及び13mg(0.06mmol)の硫酸銅を、1mLのo−ジクロロベンゼン(o−dichlorobenzene)に添加し、180℃で2.5時間に亘ってN2雰囲気下で撹拌した。室温まで冷却した後、固体を溶解するために30mLのCH2Cl2を添加した。濾過によって不溶性成分を除去し、20mLのtert−ブチルメチルエーテル(t−BME)を濾液(filtrate)に添加した。前記濾液をロータリエバポレータ(rotary evaporator)で濃縮し、CH2Cl2のみを除去して、化合物1aを結晶化した。固体を濾過によって単離し、t−BMEで洗浄して、146mg(0.25mmol、85%)の緑黄色固体として化合物1Aaを得た。その構造を、1H−NMR及び19F−NMRスペクトル(CDCl3)により確認した。
δ[ppm]:0.54(t,3H)、1.15(s,6H)、1.52(q,2H)、7.27−7.44(m,5H)、7.51(t,1H)、7.66−7.70(m,3H)、7.77−7.81(m,2H)、7.94−8.00(m,2H)、8.34(d,2H)、8.63(s,1H)、及び149.1(s,4F)
[実施例1]
化合物1Aaの製造
δ[ppm]:0.54(t,3H)、1.15(s,6H)、1.52(q,2H)、7.27−7.44(m,5H)、7.51(t,1H)、7.66−7.70(m,3H)、7.77−7.81(m,2H)、7.94−8.00(m,2H)、8.34(d,2H)、8.63(s,1H)、及び149.1(s,4F)
[実施例2]
化合物1Aaと化合物2Aaとの溶解度の比較
25℃での化合物1Aaの溶解度と化合物2Aaの溶解度とを、種々の溶媒に対して比較した。その結果を表1に示す。
化合物1Aaと化合物2Aaとの溶解度の比較
25℃での化合物1Aaの溶解度と化合物2Aaの溶解度とを、種々の溶媒に対して比較した。その結果を表1に示す。
[実施例3]
前駆体としての化合物1Aa由来の半導体材料を含む有機電界効果トランジスタの製造
熱成長(thermally−grown)した二酸化ケイ素層(200nm)を含む多量ドーピングされたn型のシリコンウェハーを、イソプロパノールで洗浄し、オクタデシルトリクロロシランのトルエン溶液で処理した。化合物1Aaのクロロホルム溶液を3000rpmで30秒間スピンコーティングし、90℃で30秒間アニーリングした。ソース及びドレイン電極のための厚さ50nmのAu層を、シャドーマスクを通じて蒸着し、上部接触(top contact)OFET素子を製造した。基材は、深紫外線(エネルギー密度:2J/cm2)に露光させ、90℃でアニーリングした。チャネル幅(W)は、1000μmであり、チャネル長さ(L)は、62μmであった。露光させていないサンプルを比較例として製造し、評価した。
前駆体としての化合物1Aa由来の半導体材料を含む有機電界効果トランジスタの製造
熱成長(thermally−grown)した二酸化ケイ素層(200nm)を含む多量ドーピングされたn型のシリコンウェハーを、イソプロパノールで洗浄し、オクタデシルトリクロロシランのトルエン溶液で処理した。化合物1Aaのクロロホルム溶液を3000rpmで30秒間スピンコーティングし、90℃で30秒間アニーリングした。ソース及びドレイン電極のための厚さ50nmのAu層を、シャドーマスクを通じて蒸着し、上部接触(top contact)OFET素子を製造した。基材は、深紫外線(エネルギー密度:2J/cm2)に露光させ、90℃でアニーリングした。チャネル幅(W)は、1000μmであり、チャネル長さ(L)は、62μmであった。露光させていないサンプルを比較例として製造し、評価した。
全ての電気的な測定は、暗室の大気中で行い、4200−SCS Keithleyパラメータ分析器を用いた。
図1に、化合物1Aa由来の半導体材料を含む電界効果トランジスタについての、ドレーン−ソース電圧VDSが−80Vであるときの、ゲート−ソース電圧VGSとドレーン−ソース電流IDSとの関係(転移曲線)が示されている。
前記化合物1Aa由来の半導体材料を含む電界効果トランジスタは、典型的なp型の特性を示す。
電荷キャリア移動度(μ)は、下記式を使用して、(IDS)1/2対VGSの勾配からの飽和領域(saturation regime)において得た。
μ=2L/(W*Ci)*(dIDS 1/2/dVGS)2
ここで、Lはチャネル長さ、Wはチャネル幅、Ciは誘電層の単位面積当たりの容量、IDSはドレーン−ソース電流、及びVGSはゲート−ソース電圧を示す。
μ=2L/(W*Ci)*(dIDS 1/2/dVGS)2
ここで、Lはチャネル長さ、Wはチャネル幅、Ciは誘電層の単位面積当たりの容量、IDSはドレーン−ソース電流、及びVGSはゲート−ソース電圧を示す。
閾値電圧(Vth)は、IDS 1/2対VGSのプロットをVGS軸で線形補外した交点から得た。
Claims (15)
- 半導体層を含む電子素子(electronic device)を製造するためのプロセス(process)であって、
(i)式:
(ii)前記ステップ(i)の層に、半導体層を形成するために光処理を施すステップ
からなることを特徴とする、プロセス:
前記式中、
Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基であり、
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得て、前記R1は、H又はC1−10アルキル基であり、
Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得て、前記Raは、H又はC1−10アルキル基であり、
Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得て、前記Rbは、H又はC1−10アルキル基であり、
X−は、有機又は無機陰イオンである。 - 前記Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基であり、
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロアリール基は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子(heteroatoms)を含むことができ、
前記Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含むことができ、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記X−は、有機又は無機陰イオンである
ことを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。 - 前記Ar1は、フェニル(phenyl)、ナフチル(naphthyl)、又はチオフェニル(thiophenyl)であり、前記フェニル、ナフチル、及びチオフェニルは、1個のC3−20アルキル基により置換され得て、
前記Aは、#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、前記5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記X−は、有機又は無機陰イオンである
ことを特徴とする、請求項2に記載のプロセス。 - 前記組成物は、式:
前記式中、
前記Ar1は、フェニル、ナフチル、又はチオフェニルであり、前記フェニル、ナフチル、及びチオフェニルは、1個のC3−20アルキル基により置換され得て、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記R10及びR11は、独立してH又はC1−30アルキル基であるか、又は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成するか、又は、@表示されたC原子とともに5〜14原子のヘテロ芳香族環系を形成し、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のヘテロ原子Sを含み、
前記X−は、無機又は有機陰イオンである。 - 前記Ar1は、フェニル、ナフチル、又はチオフェニルであり、前記フェニル、ナフチル、及びチオフェニルは、1個のC3−20アルキル基により置換され得て、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系であり、前記C6−10芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、
前記R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成し、前記C6−14芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、
前記X−は、無機又は有機陰イオンである
ことを特徴とする、請求項4に記載のプロセス。 - 前記電子素子は、有機電界効果トランジスタ(organic field effect transistor)であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のプロセス。
- 前記式1A、1B、又は1Cで表される少なくとも1つの化合物を含む組成物は、少なくとも1つの溶媒をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のプロセス。
- 前記光は、10〜380nmの波長を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のプロセス。
- 前記電子素子を製造するためのプロセスにおける全てのステップは、150℃未満の温度で行われることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のプロセス。
- 式:
前記式中、
Ar1は、C6−14アリール基又は5〜14原子のヘテロアリール基であり、
前記C6−14アリール基及び5〜14原子のヘテロアリール基は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜3個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NR1、又はCOにより独立して置換され得て、前記R1は、H又はC1−10アルキル基であり、
Aは、#表示されたC原子を含むC6−18芳香族環系又は#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−18芳香族環系及び5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRa、又はCOにより独立して置換され得て、前記Raは、H又はC1−10アルキル基であり、
Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、
前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、及びS−C1−30アルキル基からなる群より独立して選択された1〜5個の置換基により置換され得て、
前記C1−30アルキル基、C2−30アルケニル基、C2−30アルキニル基、O−C1−30アルキル基、S−C1−30アルキル基のうち1〜4個のCH2基は、O、S、NRb、又はCOにより独立して置換され得て、前記Rbは、H又はC1−10アルキル基であり、
X−は、有機又は無機陰イオンであり、
ただし、前記式1A、1B、又は1Cで表される化合物は、
- 前記Ar1は、フェニル、ナフチル、又はチオフェニルであり、前記フェニル、ナフチル、及びチオフェニルは、1個のC3−20アルキル基により置換され得て、
前記Aは、#表示されたC原子を含む5〜17原子のヘテロ芳香族環系であり、前記5〜17原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記X−は、有機又は無機陰イオンである
ことを特徴とする、請求項10に記載の化合物。 - 前記式1A、1B、又は1Cで表される化合物は、式:
前記式中、
前記Ar1は、フェニル、ナフチル、又はチオフェニルであり、前記フェニル、ナフチル、及びチオフェニルは、1個のC3−20アルキル基により置換され得て、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−14芳香族環系又は*表示されたC原子を含む5〜14原子のヘテロ芳香族環系であり、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、S及びOからなる群より独立して選択された1〜4個のヘテロ原子を含み、
前記R10及びR11は、独立してH又はC1−30アルキル基であるか、又は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成するか、又は、@表示されたC原子とともに5〜14原子のヘテロ芳香族環系を形成し、前記C6−14芳香族環系及び5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、前記5〜14原子のヘテロ芳香族環系は、1〜2個のヘテロ原子Sを含み、
前記X−は、無機又は有機陰イオンである。 - 前記Ar1は、フェニル、ナフチル、又はチオフェニルであり、前記フェニル、ナフチル、及びチオフェニルは、1個のC3−20アルキル基により置換され得て、
前記Bは、*表示されたC原子を含むC6−10芳香族環系であり、前記C6−10芳香族環系は、1〜3個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、
前記R10及びR11は、@表示されたC原子とともにC6−14芳香族環系を形成し、前記C6−14芳香族環系は、1〜2個のC1−30アルキル置換基により置換され得て、
前記X−は、無機又は有機陰イオンである
ことを特徴とする、請求項12に記載の化合物。 - 少なくとも、請求項10〜13のいずれかに記載の化合物と、少なくとも1つの溶媒とからなることを特徴とする、組成物。
- 請求項10〜13のいずれかに記載の少なくとも1つの化合物の、有機半導体材料用光切断性(photocleavable)前駆体としての使用。
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