JP4723812B2 - Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives - Google Patents

Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives Download PDF

Info

Publication number
JP4723812B2
JP4723812B2 JP2004014860A JP2004014860A JP4723812B2 JP 4723812 B2 JP4723812 B2 JP 4723812B2 JP 2004014860 A JP2004014860 A JP 2004014860A JP 2004014860 A JP2004014860 A JP 2004014860A JP 4723812 B2 JP4723812 B2 JP 4723812B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
substituted
organic
thin film
unsubstituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004014860A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005209887A (en
Inventor
未散 関口
高広 藤山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2004014860A priority Critical patent/JP4723812B2/en
Publication of JP2005209887A publication Critical patent/JP2005209887A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4723812B2 publication Critical patent/JP4723812B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

本発明は、ナフタレンカルボン酸誘導体を半導体層に用いた有機トランジスタ、TFT(Thin Film Transistor)に関する。更に詳しくは、高い駆動速度や高いオン/オフ比を有する有機TFTに関する。   The present invention relates to an organic transistor or TFT (Thin Film Transistor) using a naphthalenecarboxylic acid derivative in a semiconductor layer. More specifically, the present invention relates to an organic TFT having a high driving speed and a high on / off ratio.

薄膜トランジスタは、液晶表示装置等の表示用のスイッチング素子として広く用いられている。従来、薄膜トランジスタ(TFT)は、アモルファスや多結晶のシリコンを用いて作製されていた。しかし、このようなシリコンを用いたTFTの作製に用いられるCVD装置は、非常に高額であり、TFTを用いた表示装置等の大型化は、製造コストの大幅な増加を伴うという問題点があった。また、アモルファスや多結晶のシリコンを成膜するプロセスは非常に高い温度下で行われるので、基板として使用可能な材料の種類が限られ、従って、軽量な樹脂基板等は使用できないという問題があった。   Thin film transistors are widely used as switching elements for display in liquid crystal display devices and the like. Conventionally, thin film transistors (TFTs) have been produced using amorphous or polycrystalline silicon. However, the CVD apparatus used for manufacturing such a TFT using silicon is very expensive, and the increase in the size of a display apparatus using the TFT is accompanied by a significant increase in manufacturing cost. It was. In addition, since the process of forming amorphous or polycrystalline silicon is performed at a very high temperature, the types of materials that can be used as a substrate are limited, and thus there is a problem that a lightweight resin substrate cannot be used. It was.

上記問題を解決するために、アモルファスや多結晶のシリコンに代えて有機半導体を用いたTFTが提案されている。有機半導体を用いた薄膜トランジスタの開発は、1980年代後半から徐々に活発になってきており、近年では基本性能としてアモルファスシリコンの薄膜トランジスタの特性を越えるに至っている。有機半導体でTFTを形成する際に用いる成膜方法として真空蒸着法や塗布法等が知られているが、これらの成膜方法によれば、コストアップを抑えつつ素子の大型化が実現可能になり、成膜時に必要となるプロセス温度を比較的低温にすることができる。このため、有機半導体を用いたTFT(以下、「有機TFT」と呼ぶ)では、基板に用いる材料の選択時の制限が少ないといった利点が得られ、その実用化が期待される。さらには、スマートカード、セキュリティタグとして潜在的な可能性を有していることでも注目されている。   In order to solve the above problem, a TFT using an organic semiconductor instead of amorphous or polycrystalline silicon has been proposed. The development of thin film transistors using organic semiconductors has been gradually active since the late 1980s, and in recent years, the characteristics of amorphous silicon thin film transistors have been exceeded as basic performance. Vacuum deposition and coating methods are known as film formation methods used when forming TFTs with organic semiconductors. According to these film formation methods, it is possible to increase the size of the element while suppressing an increase in cost. Thus, the process temperature required for film formation can be made relatively low. For this reason, a TFT using an organic semiconductor (hereinafter referred to as “organic TFT”) has an advantage that there are few restrictions when selecting a material to be used for the substrate, and its practical use is expected. Furthermore, it has been attracting attention because of its potential as a smart card and a security tag.

有機TFTの性能は、主として有機化合物の電荷移動度および電流オン/オフ比に基づいており、従って理想的には電流オフ状態では低伝導性を、高い電荷移動性とともに有している必要がある。ここで「オン/オフ比」という用語は、有機TFTがオンであるときのソース-ドレイン電流の、有機TFTがオフであるときのソース-ドレイン電流に対する比を意味する。   The performance of the organic TFT is mainly based on the charge mobility and current on / off ratio of the organic compound, and therefore ideally should have low conductivity with high charge mobility in the current off state. . Here, the term “on / off ratio” means the ratio of the source-drain current when the organic TFT is on to the source-drain current when the organic TFT is off.

有機TFTの有機化合物層に用いる有機物としては、共役系ポリマーやチオフェンなどの多量体、或いは、金属フタロシアニン化合物、またはペンタセンなどの縮合芳香族炭化水素などが、単体或いは他の化合物との混合で用いられる。   Organic substances used in the organic compound layer of the organic TFT include multimers such as conjugated polymers and thiophene, metal phthalocyanine compounds, or condensed aromatic hydrocarbons such as pentacene, used alone or mixed with other compounds. It is done.

しかし、上述のように有機TFTに関する研究が盛んに行われているが、従来の有機TFTはそのいずれもが、用いられる化合物の性能が不十分であり、動作速度が遅く、実用上十分なオン/オフ比を有することができなかった。   However, as described above, research on organic TFTs has been actively conducted. However, all of conventional organic TFTs have insufficient performance of the compounds used, have a low operating speed, and are practically sufficiently on. Could not have a / off ratio.

本発明の目的は、上記に鑑み、高速で動作し、高いオン/オフ比を有する有機薄膜トランジスタを提供することにある。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an organic thin film transistor that operates at a high speed and has a high on / off ratio.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、一般式(1)で示されるナフタレンカルボン酸誘導体が、有機TFTの動作速度及びオン/オフ比が大きく向上することを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the naphthalenecarboxylic acid derivative represented by the general formula (1) greatly improves the operating speed and on / off ratio of the organic TFT. It came to.

すなわち、本発明は、

1.一般式(1)で表されるナフタレンカルボン酸誘導体を含有することを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
That is, the present invention

1. An organic thin film transistor comprising a naphthalenecarboxylic acid derivative represented by the general formula (1).

Figure 0004723812
・・・(1)
[式中、X、Zは、それぞれ独立に水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のシクロアルキル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基からなる群より選ばれる基であって、Yは、置換または未置換のアルキレン基もしくは置換または未置換のシクロアルキレン基を表す。]
に関する。
Figure 0004723812
... (1)
Wherein X and Z are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Wherein Y represents a substituted or unsubstituted alkylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group. ]
About.

本発明により得られるナフタレンカルボン酸誘導体は電荷移動性に優れ、該化合物を有機TFTに用いた場合には、動作速度及びオン/オフ比が大きく向上しつつ、かつ電気特性、繰り返し安定性にも優れた高耐久性の有機TFTが得られる。   The naphthalenecarboxylic acid derivative obtained by the present invention is excellent in charge mobility, and when the compound is used in an organic TFT, the operation speed and the on / off ratio are greatly improved, and the electrical characteristics and the repeat stability are also improved. An excellent and highly durable organic TFT can be obtained.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明の有機薄膜トランジスタにおいて用いられるナフタレンカルボン酸誘導体とは、下記一般式(1)で表されるナフタレンカルボン酸誘導体である。   The naphthalenecarboxylic acid derivative used in the organic thin film transistor of the present invention is a naphthalenecarboxylic acid derivative represented by the following general formula (1).

Figure 0004723812
・・・(1)
[式中、X、Zは、それぞれ独立に水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のシクロアルキル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基からなる群より選ばれる基であって、Yは、置換または未置換のアルキレン基もしくは置換または未置換のシクロアルキレン基を表す。]
Figure 0004723812
... (1)
Wherein X and Z are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Wherein Y represents a substituted or unsubstituted alkylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group. ]

まず、一般式(1)のX、Zについて説明する。X、Zは、同じであっても異なっていてもよく、水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のシクロアルキル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基からなる群より選ばれる基である。   First, X and Z in the general formula (1) will be described. X and Z may be the same or different and are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aryl It is a group selected from the group consisting of groups.

置換または未置換のアルキル基としては、例えば炭素数1〜25、好ましくは炭素数1〜10の炭素原子を有するアルキル基、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ペプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基といった直鎖状のもの、iso―プロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メチルプロピル基、ジメチルプロピル基、エチルプロピル基、ジエチルプロピル基、メチルブチル基、ジメチルブチル基、メチルペンチル基、ジメチルペンチル基、メチルヘキシル基、ジメチルヘキシル基などの分岐状のもの、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルキルカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、エステル化されていてもよいカルボキシル基で置換されたアルキル基、シアノ基で置換されたアルキル基などが挙げられる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されず、下記式群(2−1)に例示されるように、上記置換または未置換のアルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子(N、O、Sなど)に置換された基も置換されたアルキル基に含まれる。   Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n- Straight chain such as butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-peptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, iso-propyl group, sec-butyl group, tert -Branched group such as butyl group, methylpropyl group, dimethylpropyl group, ethylpropyl group, diethylpropyl group, methylbutyl group, dimethylbutyl group, methylpentyl group, dimethylpentyl group, methylhexyl group, dimethylhexyl group, alkoxy Alkyl group, monoalkylaminoalkyl group, dialkylaminoalkyl group, halogen-substituted alkyl group, alkylcarbonylalkyl , Carboxyalkyl group, alkanoyloxyalkyl group, aminoalkyl group, esterified optionally substituted with a carboxyl group which alkyl group, and an alkyl group substituted with a cyano group. The substitution position of these substituents is not particularly limited, and as exemplified in the following formula group (2-1), some of the carbon atoms of the substituted or unsubstituted alkyl group are heteroatoms (N , O, S, etc.) are also included in the substituted alkyl group.

さらに好ましくは下記式群(2−2)などの基が挙げられる。なお、式中の波線は連結部分を表す(以下同様)。   More preferably, groups, such as a following formula group (2-2), are mentioned. In addition, the wavy line in a formula represents a connection part (hereinafter the same).

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

置換または未置換のシクロアルキル基としては、例えば炭素数3〜25、好ましくは炭素数3〜10の炭素原子を有するシクロアルキル環、具体的には、シクロプロパンからシクロデカンまでの同属環、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、テトラメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサンなどのアルキル置換基を有するもの、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基などで置換されたシクロアルキル基などが挙げられる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されず、下記式群(3−1)に例示されるように、上記置換または未置換のシクロアルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子(N、O、Sなど)に置換された基も置換されたアルキル基に含まれる。   Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkyl group include a cycloalkyl ring having 3 to 25 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms, specifically, a homocyclic ring from cyclopropane to cyclodecane, methylcyclo Those having an alkyl substituent such as pentane, dimethylcyclopentane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, tetramethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, tert-butylcyclohexane, alkoxyalkyl groups, monoalkylaminoalkyl groups, dialkylamino Alkyl group, halogen-substituted alkyl group, alkoxycarbonylalkyl group, carboxyalkyl group, alkanoyloxyalkyl group, aminoalkyl group, halogen atom, amino group, Examples thereof include a cycloalkyl group substituted with a carboxyl group, a cyano group or the like which may be tellurized. The substitution position of these substituents is not particularly limited, and as exemplified in the following formula group (3-1), some of the carbon atoms of the substituted or unsubstituted cycloalkyl group are heteroatoms ( N, O, S, etc.) substituted groups are also included in the substituted alkyl group.

さらに好ましくは下記式群(3−2)などの基が挙げられる。   More preferably, groups, such as a following formula group (3-2), are mentioned.

Figure 0004723812
…(3−1)
Figure 0004723812
... (3-1)

Figure 0004723812
…(3−2)
Figure 0004723812
... (3-2)

置換または未置換のアラルキル基としては、上述の置換または未置換のアルキル基に芳香族環が置換した基が挙げられ、炭素数6〜14のアラルキル基が好ましい。より具体的には、ベンジル基、ペルフルオロフェニルエチル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、ターフェニルエチル基、ジメチルフェニルエチル基、ジエチルフェニルエチル基、tert−ブチルフェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、6−フェニルヘキシル基、ベンズヒドリル基、トリチル基などが挙げられるが、電荷移動特性を考慮すると、下記式群(4)などの基がさらに好ましい。   Examples of the substituted or unsubstituted aralkyl group include groups in which an aromatic ring is substituted on the above-described substituted or unsubstituted alkyl group, and an aralkyl group having 6 to 14 carbon atoms is preferable. More specifically, benzyl group, perfluorophenylethyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, terphenylethyl group, dimethylphenylethyl group, diethylphenylethyl group, tert-butylphenylethyl group, 3- Examples thereof include phenylpropyl group, 4-phenylbutyl group, 5-phenylpentyl group, 6-phenylhexyl group, benzhydryl group, and trityl group. In consideration of charge transfer characteristics, groups such as the following formula group (4) Further preferred.

Figure 0004723812
…(4)
Figure 0004723812
(4)

置換または未置換のアリール基としては、炭素数6〜14の炭素原子を有する置換されていてもよい芳香族環、具体的には、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、チエニル基、ビチエニル基等が挙げられる。置換基としては、アルキル基、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、ハロゲン原子、アミノ基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基などが挙げられる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されない。より具体的には、電荷移動特性を考慮すると、下記式群(5)などの基がさらに好ましい。   As the substituted or unsubstituted aryl group, an optionally substituted aromatic ring having 6 to 14 carbon atoms, specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a thienyl group, a bithienyl group, etc. Is mentioned. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxyalkyl group, a monoalkylaminoalkyl group, a dialkylaminoalkyl group, a halogen-substituted alkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, a carboxyalkyl group, an alkanoyloxyalkyl group, an aminoalkyl group, an aryloxy group, Examples thereof include an arylthio group, a halogen atom, an amino group, an optionally esterified carboxyl group, and a cyano group. In addition, the substitution position of these substituents is not particularly limited. More specifically, a group such as the following formula group (5) is more preferable in consideration of charge transfer characteristics.

Figure 0004723812
…(5)
Figure 0004723812
... (5)

次に、一般式(1)のYについて説明する。Yは、置換または未置換のアルキレン基もしくは置換または未置換のシクロアルキレン基である。   Next, Y in the general formula (1) will be described. Y is a substituted or unsubstituted alkylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group.

置換または未置換のアルキレン基としては、炭素数1〜20、好ましくは,炭素数1〜15の炭素原子を有するアルキレン、具体的には、メチレン、エチレン、プロピレン、メチルプロピレン、ジメチルプロピレン、エチルプロピレン、メチルテトラメチレン、メチルペンタメチレン、メトキシテトラメチレン、カルボキシテトラメチレン、ジメチルアミノテトラメチレンなどを含むが、これに限定されず、下記式群(6−1)に例示されるように、上記置換または未置換のアルキレン基の炭素原子の一部がヘテロ原子(N、O、Sなど)に置換された基も置換されたアルキレン基に含まれる。   The substituted or unsubstituted alkylene group is an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms, specifically methylene, ethylene, propylene, methylpropylene, dimethylpropylene, ethylpropylene. , Methyltetramethylene, methylpentamethylene, methoxytetramethylene, carboxytetramethylene, dimethylaminotetramethylene, and the like, but not limited thereto, as exemplified by the following formula group (6-1), Groups in which some of the carbon atoms of the unsubstituted alkylene group are substituted with heteroatoms (N, O, S, etc.) are also included in the substituted alkylene group.

さらに好ましくは下記式群(6−2)などの基が挙げられる。   More preferably, groups, such as the following formula group (6-2), are mentioned.

Figure 0004723812
…(6−1)
Figure 0004723812
... (6-1)

Figure 0004723812
…(6−2)
Figure 0004723812
... (6-2)

置換または未置換のシクロアルキレン基としては、炭素数3〜20、好ましくは、炭素数3〜15の炭素原子を有するシクロアルキレン、具体的には、シクロペンタンジメチレン、シクロペンタンジエチレン、シクロヘキサンジメチレン、シクロヘキサンジエチレン、テトラメチルシクロヘキサンジメチレンなどを含むが、これに限定されず、下記式群(7−1)に例示されるように、上記置換または未置換のシクロアルキレン基の炭素原子の一部がヘテロ原子(N、O、Sなど)に置換されたシクロアルキレン基も置換されたシクロアルキレン基に含まれる。   As the substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a cycloalkylene having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 15 carbon atoms, specifically, cyclopentanedimethylene, cyclopentanediethylene, cyclohexanedimethylene. , Cyclohexanediethylene, tetramethylcyclohexanedimethylene and the like, but not limited thereto, as exemplified in the following formula group (7-1), a part of carbon atoms of the substituted or unsubstituted cycloalkylene group A cycloalkylene group substituted with a hetero atom (N, O, S, etc.) is also included in the substituted cycloalkylene group.

さらに好ましくは下記式群(7−2)などの基が挙げられる。   More preferably, groups, such as a following formula group (7-2), are mentioned.

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

以下に、前記一般式(1)で示される化合物の具体例を挙げるが、これらの化合物に限定されるものではない。   Although the specific example of a compound shown by the said General formula (1) below is given, it is not limited to these compounds.

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

本発明のナフタレンカルボン酸誘導体の合成法は特に限定されるものではないが、公知の合成方法(例えば、特開2001−265031号公報やJ.Am.Chem.Soc., 120, 3231(1998).やTetrahedron Letters, 42, 3559(2001).や特開昭49−69674号公報など)により、例えば下記反応式(スキーム1、2)のごとく合成される。すなわち、ナフタレンカルボン酸もしくはその無水物をアミン類と反応させ、モノイミド化する方法、ナフタレンカルボン酸もしくはその無水物を緩衝液によりpH調整して、ジアミン類と反応させる方法などにより得られる。   The method for synthesizing the naphthalenecarboxylic acid derivative of the present invention is not particularly limited, but a known synthesis method (for example, JP-A No. 2001-265031 and J. Am. Chem. Soc., 120, 3231 (1998)). And Tetrahedron Letters, 42, 3559 (2001) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-69694), for example, as shown in the following reaction formulas (Schemes 1 and 2). That is, it can be obtained by a method of reacting naphthalenecarboxylic acid or its anhydride with amines to monoimidize, a method of adjusting the pH of naphthalenecarboxylic acid or its anhydride with a buffer solution, and reacting with diamines.

Figure 0004723812
Figure 0004723812

Figure 0004723812
Figure 0004723812

モノイミド化は、無溶媒もしくは溶媒存在下で行なう。溶媒としては、特に制限は無いが、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロナフタレン、酢酸、ピリジン、ピコリン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルエチレンウレア、ジメチルスルホキサイドなど、原料や生成物と反応せず、50乃至250℃の温度で反応させられるものを用いる。   Monoimidization is carried out without a solvent or in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited, but does not react with raw materials or products such as benzene, toluene, xylene, chloronaphthalene, acetic acid, pyridine, picoline, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylethyleneurea, dimethylsulfoxide, Those which can be reacted at a temperature of 50 to 250 ° C. are used.

pH調整には、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩基性水溶液とリン酸などの酸との混合により作成した緩衝液を用いる。   For pH adjustment, a buffer solution prepared by mixing a basic aqueous solution such as lithium hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide with an acid such as phosphoric acid is used.

カルボン酸誘導体とアミン類やジアミン類とを反応させて得られたカルボン酸誘導体の脱水反応は、無溶媒もしくは溶媒存在下で行なう。溶媒としては、特に制限は無いが、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロナフタレン、ブロモナフタレン、無水酢酸など、原料や生成物と反応せず、50乃至250℃の温度で反応させられるものを用いる。   The dehydration reaction of the carboxylic acid derivative obtained by reacting the carboxylic acid derivative with amines or diamines is carried out without solvent or in the presence of a solvent. Although there is no restriction | limiting in particular as a solvent, What does not react with a raw material and a product, such as benzene, toluene, xylene, chloronaphthalene, bromonaphthalene, and acetic anhydride, can be used at the temperature of 50 to 250 degreeC.

いずれの反応も、無触媒もしくは触媒存在下で行なってよく、特に限定されないが、例えばモレキュラーシーブスやベンゼンスルホン酸やp−トルエンスルホン酸などを脱水剤として用いることができる。   Any reaction may be performed without a catalyst or in the presence of a catalyst, and is not particularly limited. For example, molecular sieves, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and the like can be used as a dehydrating agent.

本発明の有機薄膜トランジスタの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の有機TFTの一実施例を示す概念図である。この有機TFTは、基板11上にゲート電極21を作成し、そのゲート電極上に絶縁体層31を積層し、その上に所定の間隔をあけて形成されたソース電極61およびドレイン電極41を並列にかつ同時に作成し、その上から有機薄膜層51が形成されている(ボトムコンタクト構造)。もしくは、図2に示すように、基板12上にゲート電極22を作成し、そのゲート電極上に絶縁体層32を積層し、その上にさらに有機薄膜層52を積層し、その上からソース電極62およびドレイン電極42を並列かつ同時に作成されている(トップコンタクト構造)。   An embodiment of an organic thin film transistor of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the organic TFT of the present invention. In this organic TFT, a gate electrode 21 is formed on a substrate 11, an insulator layer 31 is laminated on the gate electrode, and a source electrode 61 and a drain electrode 41 formed at a predetermined interval on the gate electrode 21 are arranged in parallel. At the same time, the organic thin film layer 51 is formed thereon (bottom contact structure). Alternatively, as shown in FIG. 2, the gate electrode 22 is formed on the substrate 12, the insulator layer 32 is laminated on the gate electrode, the organic thin film layer 52 is further laminated thereon, and the source electrode is formed thereon. 62 and the drain electrode 42 are formed in parallel and simultaneously (top contact structure).

このような構成を有する有機TFTでは、有機薄膜層がチャネル領域を成しており、ゲート電極に印加される電圧でソース電極とドレイン電極の間に流れる電流が制御されることによってオン/オフ動作する。   In the organic TFT having such a configuration, the organic thin film layer forms a channel region, and the on / off operation is performed by controlling the current flowing between the source electrode and the drain electrode by the voltage applied to the gate electrode. To do.

一般式(1)で表される化合物を含有する有機薄膜層はドーピング処理を施しても良い。ここでドーピングとは、電子受容性分子(アクセプター)または電子供与性分子(ドナー)をドーパントとして該薄膜に導入することを意味する。従って、ドーピングが施された薄膜は、一般式(1)で表される化合物とドーパントを含有する薄膜である。本発明に用いるドーパントとしてアクセプター、ドナーのいずれも使用可能である。   The organic thin film layer containing the compound represented by the general formula (1) may be subjected to doping treatment. Doping means introducing an electron accepting molecule (acceptor) or an electron donating molecule (donor) into the thin film as a dopant. Accordingly, the doped thin film is a thin film containing a compound represented by the general formula (1) and a dopant. Either an acceptor or a donor can be used as the dopant used in the present invention.

本発明におけるドナー性ドーパントとしては、有機薄膜層の有機化合物分子に電子を供与する役割を果たすものならばどのようなものでも用いることが出来る。特に好適な例としては、Li、Na、K、Rb、Csなどのアルカリ金属、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Ybなどの希土類金属、アンモニウムイオン、R、RAs、R、アセチルコリンなどが挙げられる。 As the donor dopant in the present invention, any donor dopant can be used as long as it plays the role of donating electrons to the organic compound molecules of the organic thin film layer. Particularly suitable examples include alkali metals such as Li, Na, K, Rb, and Cs, alkaline earth metals such as Ca, Sr, and Ba, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, and Tb. , Dy, Ho, Er, Yb and other rare earth metals, ammonium ions, R 4 P + , R 4 As + , R 3 S + , and acetylcholine.

本発明におけるアクセプター性ドーパントとしては、有機薄膜層の有機化合物分子から電子を取り去る役割を果たすものならばどのようなものでも用いることが出来る。特に好適な例として、Cl、Br、I、ICl、ICl、IBr、IFなどのハロゲン、PF、AsF、SbF、BF、BC1、BBr、SOなどのルイス酸、HF、HC1、HNO、HSO、HClO、FSOH、ClSOH、CFSOHなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、アミノ酸などの有機酸、FeCl、FeOCl、TiCl、ZrCl、HfCl、NbF、NbCl、TaCl、MoCl、WF、WCl、UF、LnCl(Ln=La、Ce、Nd、Pr、などのランタノイドとY)などの遷移金属化合物、Cl、Br、I、ClO 、PF 、AsF 、SbF 、BF 、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどが挙げられる。 Any acceptor dopant may be used in the present invention as long as it serves to remove electrons from the organic compound molecules of the organic thin film layer. Particularly preferred examples include halogens such as Cl 2 , Br 2 , I 2 , ICl, ICl 3 , IBr and IF, Lewis such as PF 5 , AsF 5 , SbF 5 , BF 3 , BC1 3 , BBr 3 and SO 3 Acids, HF, HC1, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4 , FSO 3 H, ClSO 3 H, CF 3 SO 3 H and other proton acids, acetic acid, formic acid, organic acids such as amino acids, FeCl 3 , FeOCl, Lanthanoids such as TiCl 4 , ZrCl 4 , HfCl 4 , NbF 5 , NbCl 5 , TaCl 5 , MoCl 5 , WF 5 , WCl 6 , UF 6 , LnCl 3 (Ln = La, Ce, Nd, Pr, etc.) Transition metal compounds, Cl , Br , I , ClO 4 , PF 6 , AsF 5 , SbF 6 , BF 4 , sulfone Examples thereof include electrolyte anions such as acid anions.

これらのドーパントのドーピングの方法としては、予め有機半導体の薄膜を作製しておき、ドーパントを後で導入する方法、有機半導体の薄膜作製時にドーパントを導入する方法のいずれも使用可能である。前者の方法のドーピングとして、ガス状態のドーパントを用いる気相ドーピング、溶液あるいは液体のドーパントを該薄膜に接触させてドーピングする液相ドーピング、個体状態のドーパントを該薄膜に接触させてドーパントを拡散ドーピングする固相ドーピングの方法をあげることができる。また液相ドーピングにおいては電解を施すことによってドーピングの効率を調整することができる。後者の方法では、有機半導体化合物とドーパントの混合溶液あるいは分散液を同時に塗布、乾燥してもよい。たとえば後述する有機薄膜の形成方法として真空蒸着法を用いる場合、有機半導体化合物とともにドーパントを共蒸着することによりドーパントを導入することができる。また(後述する有機薄膜の形成方法として)スパッタリング法で薄膜を作製する場合、有機半導体化合物とドーパントの二元ターゲットを用いてスパッタリングして薄膜中にドーパントを導入させることができる。さらに他の方法として、電気化学的ドーピング、光開始ドーピング等の化学的ドーピングおよびイオン注入法等の物理的ドーピングの何れも使用可能である。   As a method for doping these dopants, it is possible to use either a method in which a thin film of an organic semiconductor is prepared in advance and a dopant is introduced later, or a method in which a dopant is introduced at the time of forming a thin film of an organic semiconductor. As doping of the former method, gas phase doping using a dopant in a gas state, liquid phase doping in which a solution or liquid dopant is brought into contact with the thin film, and diffusion doping in which a solid state dopant is brought into contact with the thin film Examples of solid phase doping can be given. In liquid phase doping, the efficiency of doping can be adjusted by applying electrolysis. In the latter method, a mixed solution or dispersion of an organic semiconductor compound and a dopant may be simultaneously applied and dried. For example, when a vacuum deposition method is used as a method for forming an organic thin film described later, the dopant can be introduced by co-evaporating the dopant together with the organic semiconductor compound. Moreover, when producing a thin film by sputtering method (as a formation method of the organic thin film mentioned later), it can sputter | spatter using the binary target of an organic-semiconductor compound and a dopant, and can introduce | transduce a dopant in a thin film. As other methods, any of chemical doping such as electrochemical doping, photoinitiation doping, and physical doping such as ion implantation can be used.

本発明における有機薄膜の形成方法としては、特に限定されることはなく、従来公知の一般的な薄膜形成方法を用いることが可能である。具体的には、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法およびLB法等が挙げられ、材料に応じて使用できる。本有機TFTに用いる、前記一般式[1]で示される化合物を含有する有機薄膜層は、溶媒に溶かした溶液のディップコート法、スピンコーテート法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法が好まれる。   The method for forming an organic thin film in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known general thin film forming method can be used. Specifically, vacuum deposition method, molecular beam epitaxial growth method, ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, CVD method, sputtering method, plasma polymerization method, electrolytic polymerization method, chemical polymerization method, spray coating Method, spin coat method, blade coat method, dip coat method, cast method, roll coat method, bar coat method, die coat method, LB method and the like, and can be used depending on the material. The organic thin film layer containing the compound represented by the general formula [1] used in the organic TFT is formed by a dip coating method, a spin coating method, a casting method, a bar coating method, a roll coating method or the like in a solvent. The coating method is preferred.

本発明における有機薄膜層の膜厚としては特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎるとTFTの構造によってはチャネル長が長くなる場合や、高い印加電圧が必要となる場合があり、その場合、駆動速度やオン/オフ比の低下を招く可能性がある。従って、通常は数nmから1μmの範囲に膜厚を設定することが好ましい。   The film thickness of the organic thin film layer in the present invention is not particularly limited. Generally, if the film thickness is too thin, defects such as pinholes are likely to occur. Conversely, if the film thickness is too thick, the channel length may be long depending on the structure of the TFT, A high applied voltage may be required, and in that case, the driving speed and the on / off ratio may be reduced. Therefore, it is usually preferable to set the film thickness in the range of several nm to 1 μm.

また、本発明における基板としては、特に限定されず、いかなる物を用いても良い。一般に好適に用いられる物は、石英などのガラスやシリコンウェハーの他、プラスチック基板なども用いることが可能である。プラスチック基板としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなる基板等が挙げられる。   Moreover, it does not specifically limit as a board | substrate in this invention, What kind of thing may be used. In general, it is possible to use a plastic substrate in addition to a glass such as quartz or a silicon wafer. Examples of plastic substrates include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose. Examples include substrates made of triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), and the like.

本発明においてソース電極、ドレイン電極及びゲート電極に夫々用いることが可能な材料としては、導電性材料であれば特に限定されず、酸化インジウム錫合金(ITO)、酸化錫(NESA)、金、銀、白金、銅、インジウム、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、クロム、鉄、錫、タンタル、パラジウム、テルル、イリジウム、ルテニウム、ゲルマニウム、タングステン、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、亜鉛、マグネシウム/インジウム合金、マグネシウム/銅合金、マグネシウム/銀合金、マグネシウム/アルミニウム合金、アルミニウム/リチウム合金、アルミニウム/スカンジウム/リチウム合金、ナトリウム/カリウム合金等の金属や合金の他、フッ素ドープ酸化亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペーストなどが用いられる。特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ITOおよび炭素が好ましい。また、ドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマー、例えば、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)の錯体なども好適に用いられる。ソース電極、ドレイン電極は、上に挙げた中でも有機薄膜層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。   In the present invention, materials that can be used for the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode are not particularly limited as long as they are conductive materials. Indium tin oxide alloy (ITO), tin oxide (NESA), gold, silver , Platinum, copper, indium, aluminum, magnesium, nickel, chromium, iron, tin, tantalum, palladium, tellurium, iridium, ruthenium, germanium, tungsten, lithium, beryllium, sodium, potassium, calcium, zinc, magnesium / indium alloy, In addition to metals and alloys such as magnesium / copper alloy, magnesium / silver alloy, magnesium / aluminum alloy, aluminum / lithium alloy, aluminum / scandium / lithium alloy, sodium / potassium alloy, fluorine-doped zinc oxide, carbon, graphite, Lassi carbon, silver paste and carbon paste is used. In particular, platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO and carbon are preferable. In addition, known conductive polymers whose conductivity has been improved by doping, for example, conductive polyaniline, conductive polypyrrole, conductive polythiophene, polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) complex, etc. are also suitable. Used for. Among the source electrode and drain electrode, those having low electrical resistance at the contact surface with the organic thin film layer are preferable.

本発明における電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。   As a method for forming an electrode in the present invention, a method for forming an electrode using a known photolithographic method or a lift-off method using a conductive thin film formed by a method such as vapor deposition or sputtering using the above as a raw material, aluminum, copper, or the like There is a method of etching on a metal foil using a resist by thermal transfer, ink jet or the like. Alternatively, a conductive polymer solution or dispersion, or a conductive fine particle dispersion may be directly patterned by ink jetting, or may be formed from a coating film by lithography or laser ablation. Furthermore, a method of patterning an ink containing a conductive polymer or conductive fine particles, a conductive paste, or the like by a printing method such as relief printing, intaglio printing, planographic printing, or screen printing can also be used.

本発明においてゲート絶縁層である絶縁体層に用いる材料としては種々の絶縁物を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜あるいは有機化合物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、ペントオキサイドタンタル、ジオキサイドチタン、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。   In the present invention, various insulators can be used as a material for the insulator layer which is a gate insulating layer, and an inorganic oxide film or an organic compound film having a high relative dielectric constant is particularly preferable. Inorganic oxides include silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, titanium Strontium acid, barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, pentoxide tantalum, titanium dioxide, trioxide yttrium and the like. Of these, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable.

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

またゲート絶縁層に用いる有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVF)およびシアノエチルプルラン等を用いることもできる。有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。   The organic compound film used for the gate insulating layer includes polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo radical polymerization type, photo cation polymerization type photo curable resin, copolymer containing acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl Alcohol, novolac resin, polyvinylidene fluoride (PVF), cyanoethyl pullulan, and the like can also be used. As the method for forming the organic compound film, the wet process is preferable.

以下、実施例により具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定されない。   Hereinafter, although an Example demonstrates concretely, this invention is not limited to these at all.

[製造例1]
<例示化合物(620)の合成>
第一工程
1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物6.00g(22.4mmol)、DMF60mlを装入した反応器を、加熱還流させた。これに、3−アミノペンタン2.89g(22.4mmol)とDMF30mlの混合物を、撹拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。冷却後、減圧濃縮した。濃縮残渣にトルエンを加え、不溶物を濾別し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。回収品をトルエン−ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体を得た。収量:2.31g
質量分析(FD−MS)において、M/z=337のピークが観測されたことより、目的物であると同定した。
H−NMR:(270MHz,CDCl) δ 0.91(6H,t), 1.87−2.02(2H,m), 2.14−2.31(2H,m), 4.98−5.09(1H,m), 8.80(4H,s).
IR:(ATR法)ν 3100, 3000−2800, 1784, 1743, 1710, 1666, 1242cm−1
[Production Example 1]
<Synthesis of Exemplified Compound (620)>
First Step A reactor charged with 6.00 g (22.4 mmol) of 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride and 60 ml of DMF was heated to reflux. A mixture of 2.89 g (22.4 mmol) of 3-aminopentane and 30 ml of DMF was added dropwise thereto with stirring. After completion of dropping, the mixture was heated to reflux for 6 hours. After cooling, the mixture was concentrated under reduced pressure. Toluene was added to the concentrated residue, insolubles were filtered off, and purified by silica gel column chromatography. The recovered product was recrystallized from toluene-hexane to obtain a monoimide body. Yield: 2.31 g
In mass spectrometry (FD-MS), since the peak of M / z = 337 was observed, it identified as the target object.
1 H-NMR: (270 MHz, CDCl 3 ) δ 0.91 (6H, t), 1.87-2.02 (2H, m), 2.14-2.31 (2H, m), 4.98 -5.09 (1H, m), 8.80 (4H, s).
IR: (ATR method) ν 3100, 3000-2800, 1784, 1743, 1710, 1666, 1242 cm −1 .

第二工程
第1工程で得られたモノイミド体1.50g(4.45mmol)と、1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン0.258g(2.22mmol)、DMF50mlを装入した反応器を、2hr加熱還流させた。反応終了後、放冷した。
Second Step A reactor charged with 1.50 g (4.45 mmol) of the monoimide obtained in the first step, 0.258 g (2.22 mmol) of 1,5-diamino-2-methylpentane and 50 ml of DMF, The mixture was heated to reflux for 2 hours. After completion of the reaction, it was allowed to cool.

析出固体を濾取し、トルエン−酢酸エチルで再結晶して、二量体を得た。収量:1.25g
融点を測定したところ、242.7℃であった。なお、質量分析(FD−MS)において、M/z=754のピークが観測されたことより、目的物であると同定した。
H−NMR:(270MHz,CDCl) δ 0.91(6H,t), 0.91(6H,t), 0.99(3H,d), 1.35−1.50(1H,m), 1.50−1.65(1H,m), 1.65−1.83(1H,m), 1.84−2.00(4H,m), 2.15−2.36(4H,m), 4.07−4.21(4H,m), 5.00−5.05(2H,m), 8.67−8.72(8H,m).
UV:(CHCl3) λ 382, 361, 344, 313nm.
The precipitated solid was collected by filtration and recrystallized from toluene-ethyl acetate to obtain a dimer. Yield: 1.25g
The melting point was measured and found to be 242.7 ° C. In addition, in mass spectrometry (FD-MS), since the peak of M / z = 754 was observed, it identified as the target object.
1 H-NMR: (270 MHz, CDCl 3 ) δ 0.91 (6H, t), 0.91 (6H, t), 0.99 (3H, d), 1.35-1.50 (1H, m ), 1.50-1.65 (1H, m), 1.65-1.83 (1H, m), 1.84-2.00 (4H, m), 2.15-2.36 (4H) M), 4.07-4.21 (4H, m), 5.00-5.05 (2H, m), 8.67-8.72 (8H, m).
UV: (CHCl3) [lambda] 382, 361, 344, 313 nm.

Figure 0004723812
Figure 0004723812

<有機TFT素子作製及び評価>
まず、ガラス基板上にCrMo膜をスパッタリング法により100nmの膜厚で成膜してゲート電極とした。次いで、このゲート電極上に、酸化シリコン(SiO)膜をスパッタリング法により300nmの膜厚に成膜し、これを絶縁体層とした。
<Production and evaluation of organic TFT element>
First, a CrMo film was formed on a glass substrate with a thickness of 100 nm by a sputtering method to form a gate electrode. Next, a silicon oxide (SiO 2 ) film having a thickness of 300 nm was formed on the gate electrode by a sputtering method, and this was used as an insulator layer.

引き続き、真空蒸着法により、具体的例示化合物(620)を300nmの膜厚で形成し、有機薄膜層とした。更に、この有機薄膜層の上に、真空蒸着法により、金属マスクを通して、金を100nmの膜厚でストライプ状に成膜して、ソース電極及びドレイン電極を形成し、有機TFTを得た。   Subsequently, a specific exemplary compound (620) was formed to a thickness of 300 nm by a vacuum vapor deposition method to obtain an organic thin film layer. Further, on this organic thin film layer, gold was formed in a stripe shape with a film thickness of 100 nm through a metal mask by a vacuum deposition method to form a source electrode and a drain electrode to obtain an organic TFT.

作製した有機TFTに50Vのゲート電圧を印加したところ、ソース−ドレイン電極間の電流のオン/オフ比は7×10であった。 When a gate voltage of 50 V was applied to the produced organic TFT, the on / off ratio of the current between the source and drain electrodes was 7 × 10 5 .

本発明により得られる新規ナフタレンカルボン酸は電子輸送性に優れ、該化合物を有機TFTに用いた場合には、高い駆動速度や高いオン/オフ比を有する有機TFTが得られる。   The novel naphthalenecarboxylic acid obtained by the present invention is excellent in electron transport property, and when this compound is used for an organic TFT, an organic TFT having a high driving speed and a high on / off ratio can be obtained.

本発明に係る有機薄膜トランジスタの一例の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of an example of the organic thin-film transistor which concerns on this invention. 本発明に係る有機薄膜トランジスタの別の一例の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of another example of the organic thin-film transistor which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11:基板
12:ゲート電極
31:絶縁体層
41:ドレイン電極
51:有機薄膜層
61:ソース電極

12:基板
22:ゲート電極
32:絶縁体層
42:ドレイン電極
52:有機薄膜層
62:ソース電極
11: Substrate 12: Gate electrode 31: Insulator layer 41: Drain electrode 51: Organic thin film layer 61: Source electrode

12: substrate 22: gate electrode 32: insulator layer 42: drain electrode 52: organic thin film layer 62: source electrode

Claims (1)

下記式(1)で表されるナフタレンカルボン酸誘導体を含有することを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
Figure 0004723812
・・・(1)
[式中、X、Zは、それぞれ独立に水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のシクロアルキル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基からなる群より選ばれる基であって、Yは、置換または未置換のアルキレン基もしくは置換または未置換のシクロアルキレン基を表す。]
An organic thin film transistor comprising a naphthalenecarboxylic acid derivative represented by the following formula (1):
Figure 0004723812
... (1)
Wherein X and Z are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Wherein Y represents a substituted or unsubstituted alkylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group. ]
JP2004014860A 2004-01-22 2004-01-22 Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives Expired - Fee Related JP4723812B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004014860A JP4723812B2 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004014860A JP4723812B2 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005209887A JP2005209887A (en) 2005-08-04
JP4723812B2 true JP4723812B2 (en) 2011-07-13

Family

ID=34900522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004014860A Expired - Fee Related JP4723812B2 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4723812B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005076815A2 (en) 2004-01-26 2005-08-25 Northwestern University PERYLENE n-TYPE SEMICONDUCTORS AND RELATED DEVICES
US7947837B2 (en) 2006-10-25 2011-05-24 Polyera Corporation Organic semiconductor materials and methods of preparing and use thereof
US7902363B2 (en) 2006-11-17 2011-03-08 Polyera Corporation Diimide-based semiconductor materials and methods of preparing and using the same
US7804087B2 (en) * 2006-12-07 2010-09-28 Eastman Kodak Company Configurationally controlled N,N'-Dicycloalkyl-substituted naphthalene-based tetracarboxylic diimide compounds as N-type semiconductor materials for thin film transistors
EP2104676A2 (en) 2007-01-08 2009-09-30 Polyera Corporation Methods for preparing arene-bis(dicarboximide)-based semiconducting materials and related intermediates for preparing same
WO2008091670A2 (en) 2007-01-24 2008-07-31 Polyera Corporation Organic semiconductor materials and precursors thereof
JP6573983B2 (en) * 2015-09-30 2019-09-11 富士フイルム株式会社 Composition for forming organic semiconductor film, compound, organic semiconductor film, organic semiconductor element

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6387727B1 (en) * 1999-03-29 2002-05-14 Agere Systems Guardian Corp. Device comprising n-channel semiconductor material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005209887A (en) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI462359B (en) Field effect transistor
JP4736324B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5811542B2 (en) Organic semiconductor material precursor comprising dithienobenzodithiophene derivative, ink, insulating member, and method for producing charge transporting member
KR101429370B1 (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor thin film, and organic thin film transistor
WO2010098372A1 (en) Field effect transistor
JP5160078B2 (en) Field effect transistor
WO2006059486A1 (en) Organic thin-film transistor material, organic thin-film transistor, field effect transistor, switching device, organic semiconductor material, and organic semiconductor film
JP2010254599A (en) Dithienonaphthodithiophene derivative, and organic electronic device, organic thin-film transistor and display using the same
JPWO2004023560A1 (en) Organic thin film transistor and method for producing organic thin film transistor
JP4723812B2 (en) Organic thin-film transistors using naphthalenecarboxylic acid derivatives
KR101473124B1 (en) Organic semiconductor particulate material, organic semiconductor thin-film, dispersion liquid for forming organic semiconductor film, method for producing organic semiconductor thin-film, and organic thin-film transistor
JP5733612B2 (en) Material for organic semiconductor thin film, method of forming organic semiconductor thin film using the material, and organic thin film transistor
US9954183B2 (en) Intermediate for heteroacene compound and synthetic method of heteroacene compound using its intermediate
JP2004055649A (en) Organic thin-film transistor and method of manufacturing the same
JP2007123716A (en) Organic system field effect transistor
JP2004067862A (en) Organic semiconductor material and field effect transistor using the same
JP5104428B2 (en) Organic semiconductor material and field effect transistor using the same
JP2005183717A (en) Organic thin-film transistor using naphthalene carvone derivative
JP2005209888A (en) Organic thin film transistor using naphthalene carboxylic acid derivative
JP2004214482A (en) Organic semiconductor material and organic thin film transistor
JP6833445B2 (en) Organic transistor
JP5444936B2 (en) Organic semiconductor transistor
JP4811814B2 (en) Organic thin film transistor and manufacturing method thereof
JP2004273677A (en) Organic thin film transistor element and its manufacturing method
JP7133750B2 (en) Iodine-containing condensed ring compound and organic electronic material using iodine-containing condensed ring compound

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060612

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20071025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110408

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees