JP5948765B2 - Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor - Google Patents

Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor Download PDF

Info

Publication number
JP5948765B2
JP5948765B2 JP2011190296A JP2011190296A JP5948765B2 JP 5948765 B2 JP5948765 B2 JP 5948765B2 JP 2011190296 A JP2011190296 A JP 2011190296A JP 2011190296 A JP2011190296 A JP 2011190296A JP 5948765 B2 JP5948765 B2 JP 5948765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
organic
precursor
electron conjugated
group
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
JP2011190296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013055094A (en
Inventor
真二 松本
真二 松本
山本 諭
諭 山本
匂坂 俊也
俊也 匂坂
雅人 篠田
雅人 篠田
後藤 大輔
大輔 後藤
圭一郎 油谷
圭一郎 油谷
匡貴 毛利
匡貴 毛利
一 中野谷
一 中野谷
田野 隆徳
隆徳 田野
拓司 加藤
拓司 加藤
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2011190296A priority Critical patent/JP5948765B2/en
Publication of JP2013055094A publication Critical patent/JP2013055094A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5948765B2 publication Critical patent/JP5948765B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は脱離可能な溶解性基を有するπ電子共役系化合物前駆体を用いた電子デバイス用インク組成物ならびにその用途、およびその製造方法に関する。
本発明の電子デバイス用インク組成物は、光電変換素子、薄膜トランジスタ素子、発光素子など種々の有機エレクトロニクス用素材として有用である。
The present invention relates to an ink composition for an electronic device using a π-electron conjugated compound precursor having a detachable soluble group, an application thereof, and a production method thereof.
The ink composition for electronic devices of the present invention is useful as a material for various organic electronics such as a photoelectric conversion element, a thin film transistor element, and a light emitting element.

近年、有機半導体材料を利用した有機薄膜トランジスタの研究開発が盛んである。
有機半導体材料は、印刷法、スピンコート法等のウェットプロセスによる簡便な方法で容易に薄膜形成が可能であり、従来の無機半導体材料を利用した薄膜トランジスタと比し、製造プロセス温度を低温化できるという利点がある。これにより、一般に耐熱性の低いプラスチック基板上への半導体薄膜形成が可能となり、ディスプレイ等のエレクトロニクスデバイスの軽量化や低コスト化できるとともに、プラスチック基板のフレキシビリティーを活かした用途等、多様な展開が期待できる。
In recent years, research and development of organic thin film transistors using organic semiconductor materials has been active.
Organic semiconductor materials can be easily formed into thin films by a simple process using a wet process such as a printing method, spin coating method, etc., and the manufacturing process temperature can be lowered as compared with a thin film transistor using a conventional inorganic semiconductor material. There are advantages. As a result, semiconductor thin films can be formed on plastic substrates with low heat resistance in general, making it possible to reduce the weight and cost of electronic devices such as displays, as well as various applications such as applications that take advantage of the flexibility of plastic substrates. Can be expected.

これまでに、低分子の有機半導体材料としてペンタセン等のアセン系材料が報告されている。このペンタセンを有機半導体層として利用した有機薄膜トランジスタは、比較的高移動度であることが報告されているが、これらアセン系材料は汎用溶媒に対しきわめて溶解性が低く、それを有機薄膜トランジスタにおける有機半導体層として薄膜化する際には、真空蒸着工程を経るのが一般的である。また、大気安定性にも乏しいため、前述したような塗布や印刷などの簡便なプロセスでデバイスを作製できるという有機半導体材料への期待に応えるものではない。   So far, acene-based materials such as pentacene have been reported as low-molecular organic semiconductor materials. Organic thin-film transistors using pentacene as an organic semiconductor layer have been reported to have a relatively high mobility, but these acene-based materials have extremely low solubility in general-purpose solvents. When thinning as a layer, a vacuum deposition process is generally performed. In addition, since the atmospheric stability is poor, it does not meet the expectation for an organic semiconductor material that a device can be manufactured by a simple process such as coating and printing as described above.

最近では、アセン系の縮合多環材料の一つである2,7−ジアルキル[1]ベンゾチエノ[3,2−b][1]ベンゾチオフェンが、高い溶解性を有し、スピンコート、キャストなどで塗布可能であり、比較的低温の熱処理により、ペンタセンに匹敵する移動度(約2.0cm/V・s程度)を示すことが報告されている。
しかしながら、上記化合物は液晶相を有し、液晶相への転移温度が100℃程度と比較的低く、製膜後の熱処理により膜構造の変化が生じ得るため、有機半導体デバイス作製におけるプロセス適応性に問題がある。
また、有機半導体層の溶解性が高いと、その後のデバイス製造工程において耐溶剤性が低くなるという課題を持つ。
Recently, 2,7-dialkyl [1] benzothieno [3,2-b] [1] benzothiophene, which is one of acene-based condensed polycyclic materials, has high solubility, such as spin coating and casting. It is reported that a mobility comparable to that of pentacene (about 2.0 cm 2 / V · s) is exhibited by heat treatment at a relatively low temperature.
However, since the above compound has a liquid crystal phase, the transition temperature to the liquid crystal phase is relatively low at about 100 ° C., and the film structure can be changed by the heat treatment after film formation. There's a problem.
Moreover, when the solubility of an organic-semiconductor layer is high, it has the subject that solvent resistance becomes low in a subsequent device manufacturing process.

このようななか、溶媒溶解性の高い低分子化合物を半導体前駆体(以下前駆体)とし、これを溶剤などに溶解し塗布プロセスで膜を形成し、その後、半導体に変換して有機半導体膜を得、電界効果トランジスタを作製する方法が報告されている。
例えば、ペンタセンあるいは類似の芳香族炭化水素(非特許文献1)、ポルフィリン(非特許文献2)、オリゴチオフェン(非特許文献3)等を用いた例がある。
上記のペンタセンやポルフィリンは変換後の半導体分子が酸素や水に対して安定ではないため、大気下での取り扱いが難しいという課題はあるものの、印刷法やスピンコート法等のウェットプロセスによる製膜が可能で、比較的高い移動度を示し、かつ、耐溶剤性や耐熱性が高くなるという利点がある。
Under these circumstances, a low molecular weight compound having high solvent solubility is used as a semiconductor precursor (hereinafter referred to as a precursor), which is dissolved in a solvent and formed into a film by a coating process, and then converted into a semiconductor to obtain an organic semiconductor film. A method of manufacturing a field effect transistor has been reported.
For example, there is an example using pentacene or a similar aromatic hydrocarbon (Non-Patent Document 1), porphyrin (Non-Patent Document 2), oligothiophene (Non-Patent Document 3), and the like.
The above pentacene and porphyrins are difficult to handle in the atmosphere because the semiconductor molecules after conversion are not stable to oxygen and water, but there is a problem of film formation by wet processes such as printing and spin coating. It has the advantages that it is possible, exhibits relatively high mobility, and has high solvent resistance and heat resistance.

本発明者らは、印刷法やスピンコート法等のウェットプロセスによる簡便な方法で有機半導体膜を製膜できる溶解性を示し、成膜後は簡単な不溶化処理により不溶化し、その後のデバイス製造の後工程におけるダメージを軽減すると共に、不溶化処理後は良好な半導体特性を示すようになる有機半導体前駆体材料の開発を試みてきた。鋭意検討の結果、良好な移動度を有する縮合多環系の有機半導体材料の開発(特許文献1)、および、溶媒溶解性の高い前駆体の開発(特許文献2,3,4)を報告している。前駆体から半導体へ変換させる方法としては、例えば熱エネルギーを与える方法がある。   The present inventors have shown that the organic semiconductor film can be formed by a simple method using a wet process such as a printing method or a spin coating method. After the film formation, the organic semiconductor film is insolubilized by a simple insolubilization process, and then the device is manufactured. Attempts have been made to develop organic semiconductor precursor materials that reduce damage in the post-process and that exhibit good semiconductor properties after insolubilization. As a result of intensive studies, we reported the development of condensed polycyclic organic semiconductor materials with good mobility (Patent Document 1) and the development of precursors with high solvent solubility (Patent Documents 2, 3, and 4). ing. As a method for converting from a precursor to a semiconductor, for example, there is a method of applying thermal energy.

上記のような低分子の結晶性有機半導体材料を用いて、高性能のトランジスタを作製するための指針として、チャネル領域の有機半導体層の結晶粒を大きく成長させて結晶粒界によるキャリアのトラップや散乱の影響を少なくすることや、チャネル領域となるゲート絶縁層と有機半導体層との界面におけるキャリアトラップの影響を少なくすることが知られている。   As a guideline for manufacturing a high-performance transistor using a low-molecular crystalline organic semiconductor material as described above, the crystal grains of the organic semiconductor layer in the channel region are grown to be trapped by the crystal grain boundaries. It is known to reduce the influence of scattering and to reduce the influence of carrier traps at the interface between the gate insulating layer serving as the channel region and the organic semiconductor layer.

また、有機薄膜トランジスタにおいては、低電圧領域、または、チャネル長が短くなると電極と有機半導体間の接触抵抗が課題となることが知られている。ここでいう接触抵抗とは、ソース/ドレイン電極とチャネル領域の有機半導体層との間の抵抗を意味し、これを低減することが、しきい値電圧の低減や素子性能安定化のために必要となる。
大きな接触抵抗の原因としては、無機材料である電極と有機半導体との接合界面で、オーミック接合が形成されにくく、ショットキー接合となりやすいことが挙げられている。
In addition, in an organic thin film transistor, it is known that contact resistance between an electrode and an organic semiconductor becomes a problem when a low voltage region or a channel length is shortened. The contact resistance here means the resistance between the source / drain electrodes and the organic semiconductor layer in the channel region, and it is necessary to reduce this to reduce the threshold voltage and stabilize the device performance. It becomes.
As a cause of the large contact resistance, it is mentioned that an ohmic junction is hardly formed at the junction interface between the electrode which is an inorganic material and the organic semiconductor, and a Schottky junction is easily formed.

ここで、オーミック接合面、及び、ショットキー接合面は、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間に形成される面であり、有機半導体層を形成する材料のフェルミ準位と、電極を形成する材料のフェルミ準位との関係により決定される。
具体的には、有機半導体がp型半導体である場合には、有機半導体材料のフェルミ準位が電極材料のフェルミ準位よりも高いときには有機半導体層と電極との接合面はオーミック接合面となり、逆に、有機半導体材料のフェルミ準位が電極材料のフェルミ準位よりも低いときには有機半導体層と電極との接合面はショットキー接合面となると説明される。
しかし、有機物と金属の接合界面の状態については今も研究段階であり、詳細は明らかとなっていない。また、電極と有機半導体との接合界面そのものの特性ではなく、接合界面に隣接している有機半導体領域の電気伝導性が低いことが接触抵抗の起源となることも知られている。これは、有機材料そのものが無機材料に比べ電気伝導率が低いことが大きな理由である。
また、デバイス作製プロセス上、接合界面に隣接する領域の半導体層のキャリア移動度がチャネル領域に比べて小さくなる場合がある。例えば、ボトムコンタクト型素子においては、素子作製の際にソース/ドレイン電極を形成した後に有機半導体層を形成させる工程を含むため、絶縁膜と電極の異種表面上で有機半導体の小さな結晶粒を数多く生成させることになり、有機半導体結晶粒を大きく揃えられず電気伝導率が低くなることがある。また、トップコンタクト型素子においては、電極材料の形成プロセス時に有機半導体層がダメージを受けることも報告されている。
Here, the ohmic junction surface and the Schottky junction surface are surfaces formed between the organic semiconductor layer and the source / drain electrodes, and form the Fermi level of the material forming the organic semiconductor layer and the electrode. It is determined by the relationship with the Fermi level of the material.
Specifically, when the organic semiconductor is a p-type semiconductor, when the Fermi level of the organic semiconductor material is higher than the Fermi level of the electrode material, the bonding surface between the organic semiconductor layer and the electrode is an ohmic bonding surface, On the contrary, when the Fermi level of the organic semiconductor material is lower than the Fermi level of the electrode material, it is explained that the interface between the organic semiconductor layer and the electrode is a Schottky interface.
However, the state of the interface between the organic substance and the metal is still in the research stage, and details are not clear. It is also known that the contact resistance is caused not by the characteristics of the bonding interface itself between the electrode and the organic semiconductor but by the low electrical conductivity of the organic semiconductor region adjacent to the bonding interface. This is because the organic material itself has a lower electrical conductivity than the inorganic material.
Further, in the device manufacturing process, the carrier mobility of the semiconductor layer in the region adjacent to the bonding interface may be smaller than that of the channel region. For example, a bottom contact type device includes a step of forming an organic semiconductor layer after forming source / drain electrodes during device fabrication, so that many small grains of organic semiconductor are formed on different surfaces of the insulating film and the electrode. As a result, the organic semiconductor crystal grains cannot be made large and the electrical conductivity may be lowered. It has also been reported that in the top contact type element, the organic semiconductor layer is damaged during the electrode material forming process.

上記のような接触抵抗を低減するためには、ソース/ドレイン電極と有機半導体層との接合界面の抵抗を低減することと、接合部に隣接する有機半導体材料の電気伝導率を向上させる必要がある。
このような接触抵抗の課題に対し、無機材料で行なわれているようなドーピングを適用すると接触抵抗の低減に寄与することが知られている。
例えば、アモルファスシリコン層または多結晶シリコン層を用いた電界効果トランジスタの製造中に、ソースおよびドレイン接触部の近傍に位置するシリコン層にリンまたはホウ素を注入することによって、接触領域のドーピングが行なわれる。シリコンネットワークには、リンまたはホウ素原子が組み込まれ、それらがドナー(電子供与性材料)またはアクセプター(電子受容性材料)として機能した結果、伝導に寄与するキャリア密度が増加し、ドープされた領域中のシリコンの電気伝導率が上昇する。
In order to reduce the contact resistance as described above, it is necessary to reduce the resistance at the junction interface between the source / drain electrode and the organic semiconductor layer and to improve the electrical conductivity of the organic semiconductor material adjacent to the junction. is there.
In response to such a problem of contact resistance, it is known that applying doping such as that performed with an inorganic material contributes to a reduction in contact resistance.
For example, during the manufacture of a field effect transistor using an amorphous silicon layer or a polycrystalline silicon layer, the contact region is doped by implanting phosphorus or boron into the silicon layer located near the source and drain contacts. . The silicon network incorporates phosphorus or boron atoms that function as donors (electron-donating materials) or acceptors (electron-accepting materials), resulting in increased carrier density contributing to conduction and in the doped region. The electrical conductivity of silicon increases.

同様に、多数の有機半導体材料についても、適切な不純物を注入(ドーピング)することによって電気伝導率を向上できることが知られている。ここで、ドーピングとはアクセクターまたはドナーをドーパントとして有機半導体に導入することを意味する。少量のアクセプター材料(ドナー材料)が、有機半導体に導入されると、添加されたドーパントは化学反応を起こし、正の(負の)電荷、すなわち、ホール(電子)を生成させる。アクセプターがドープされた輸送層の場合はp型ドーピングであり、ドナーがドープされた層の場合はn型ドープピングという(いずれの用語も無機半導体のドーピングと同様に用いられる)。アクセプターは高い電子親和力を有する化合物で、ドナーは低いイオン化ポテンシャルを有する化合物であるといえる。   Similarly, it is known that electrical conductivity can be improved for many organic semiconductor materials by implanting (doping) appropriate impurities. Here, doping means introducing into an organic semiconductor an accelerator or a donor as a dopant. When a small amount of acceptor material (donor material) is introduced into the organic semiconductor, the added dopant undergoes a chemical reaction, generating a positive (negative) charge, ie, a hole (electron). The acceptor-doped transport layer is p-type doping, and the donor-doped layer is n-type doping (both terms are used in the same manner as inorganic semiconductor doping). It can be said that the acceptor is a compound having a high electron affinity and the donor is a compound having a low ionization potential.

上記のようなドーピングの方法や、ドーピングされた有機材料を用いて、電極と有機半導体層との接触抵抗を低減する方法としては、例えば、非特許文献4、特許文献5、6に開示されているものが挙げられる。
非特許文献4では、アクセプター性のドーパントを電極と有機半導体層の間に導入することで、接触抵抗を低減できることを報告している。
特許文献5では、有機半導体層と無機材料からなる電極の間にドーピングされた有機材料の層(中間層)を導入する手法を開示している。ドーピングされた中間層は、電極との界面において電子濃度または正孔濃度を大きく向上させているため、電極とオーミック接触することができるとしている。また、中間層の主成分と有機半導体層の主成分を同一にした場合、中間層と有機半導体層の接合力も向上することを報告している。
特許文献6では、有機半導体及び/または有機導電体の前駆体の層を形成し、半導体層及び/または導電層を形成する方法を開示している。前駆体自体にドーパントとなるようなものを所望により混合することで、前駆体が半導体材料へ変換すると同時にドーパントが作用し、導電性を発現できるとしている。
Examples of the doping method as described above and methods for reducing the contact resistance between an electrode and an organic semiconductor layer using a doped organic material are disclosed in Non-Patent Document 4, Patent Documents 5 and 6, for example. The thing that is.
Non-Patent Document 4 reports that contact resistance can be reduced by introducing an acceptor dopant between an electrode and an organic semiconductor layer.
Patent Document 5 discloses a method of introducing a doped organic material layer (intermediate layer) between an organic semiconductor layer and an electrode made of an inorganic material. Since the doped intermediate layer greatly improves the electron concentration or hole concentration at the interface with the electrode, it can be in ohmic contact with the electrode. It has also been reported that when the main component of the intermediate layer and the main component of the organic semiconductor layer are the same, the bonding strength between the intermediate layer and the organic semiconductor layer is also improved.
Patent Document 6 discloses a method of forming a precursor layer of an organic semiconductor and / or an organic conductor and forming a semiconductor layer and / or a conductive layer. It is said that the dopant can be mixed with the precursor itself as desired to convert the precursor into a semiconductor material, and at the same time, the dopant acts to develop conductivity.

しかしながら、特許文献5には結晶性有機材料にドーピングして導電率を高めた有機膜を形成する方法については充分に明らかになっているとはいえない。
前述のように、結晶性有機材料を用いて電気伝導率の高い有機膜を作製するためには、結晶粒の制御を行ない移動度を向上させることが必要である。加えて、ドーピングによって電子/正孔濃度を向上させることで、ドーピングされた有機膜の導電率は向上する。したがって、あらかじめドーピング材とドープされる有機材料を混合したのち、ドープされた有機膜を形成する場合には、おおきな結晶粒の成長とドーピングによるキャリア密度の向上を両立するという課題がある。このことは、前駆体を変換して結晶性の有機膜を形成する場合にもいえることで、前駆体の変換および結晶成長の制御が重要となる(非特許文献5)。
前駆体から半導体への変換は、重量変化や体積変化を伴う脱離反応で、変換後の分子間の凝集力が構造形成の駆動力となり、脱離反応に伴って結晶成長することが特徴である。
一般的に、半導体層形成材料のインク液中への易溶解性は嵩高な分子構造に依存しがちであり、付与後のインク層の導電性は、逆に、纏まりある分子構造による易凝集性、高密度化に依存しがちであるので、インクへの溶解性と、このインクを用い形成した半導体層の導電性は、普通相容れないが、この点を、前駆体材料の加熱変換とドーパントのみにより解決しようとしても、ドーパントの使い方が適切でないとすると、満足な結果を得るのは難かしいことが多い。
特許文献6記載の方法でドーパントを前駆体膜中に混合させても、半導体が結晶成長する際にドーパントが結晶核の発生源となって結晶粒界の多い膜を形成することが懸念される。そのため、ドーパントによって半導体膜中のキャリア密度を増加させても、結晶粒界におけるキャリア散乱の影響が大きくなり、結果として充分な電気伝導率が得られない可能性がある。このような問題を避ける方法としては、結晶粒界の少ない半導体層を形成した上で、ドーピングすることが考えられる。
非特許文献6に記載の方法は、半導体層を形成後、ドーパントとなるアクセプター性の材料を真空蒸着によりマスク蒸着することで、半導体膜の表面近傍にドーピングを行なっている。しかしながら、この方法は真空プロセスにより行なわれるため、簡便で低コストなプロセスとはいえない。また、ドーピング後に電極を積層することにより、電極と半導体の接合界面におけるドーピングは可能であるが、半導体膜の深さ方向に渡って均質にドーピングできるのか明らかではない。有機薄膜トランジスタの性能指標としては、高い電流を流すことも重要であるが、接触抵抗を低減させるために導入したドーピングされた有機膜の導電率を均質に制御することが重要である。また、ドーピングされた有機膜とチャネル領域の半導体層の接合部が充分に低抵抗でなければならないことはいうまでもない。
However, it cannot be said that Patent Document 5 sufficiently clarifies a method for forming an organic film having a higher conductivity by doping a crystalline organic material.
As described above, in order to produce an organic film with high electrical conductivity using a crystalline organic material, it is necessary to control the crystal grains to improve mobility. In addition, the conductivity of the doped organic film is improved by increasing the electron / hole concentration by doping. Therefore, when a doped organic film is formed after mixing a doping material and an organic material to be doped in advance, there is a problem that both the growth of large crystal grains and the improvement of the carrier density by doping are achieved. This is true even when the crystalline organic film is formed by converting the precursor, and the conversion of the precursor and the control of the crystal growth are important (Non-patent Document 5).
The conversion from precursor to semiconductor is a desorption reaction involving a change in weight or volume, and the cohesive force between molecules after conversion becomes the driving force for structure formation, and is characterized by crystal growth accompanying the desorption reaction. is there.
In general, the solubility of the semiconductor layer forming material in the ink liquid tends to depend on the bulky molecular structure. On the contrary, the conductivity of the ink layer after application is easily agglomerated due to the grouped molecular structure. However, the solubility in the ink and the conductivity of the semiconductor layer formed using this ink are usually incompatible with each other, but this point can be determined only by the heat conversion of the precursor material and the dopant alone. Even when trying to solve it, it is often difficult to obtain satisfactory results if the use of the dopant is not appropriate.
Even if the dopant is mixed in the precursor film by the method described in Patent Document 6, there is a concern that the dopant becomes a source of crystal nuclei and forms a film with many crystal grain boundaries when the semiconductor is crystal-grown. . Therefore, even if the carrier density in the semiconductor film is increased by the dopant, the influence of carrier scattering at the crystal grain boundary becomes large, and as a result, there is a possibility that sufficient electrical conductivity cannot be obtained. As a method for avoiding such a problem, it is conceivable to dope after forming a semiconductor layer with few crystal grain boundaries.
In the method described in Non-Patent Document 6, doping is performed in the vicinity of the surface of the semiconductor film by forming a semiconductor layer and then depositing an acceptor material serving as a dopant by mask deposition by vacuum deposition. However, since this method is performed by a vacuum process, it cannot be said to be a simple and low-cost process. In addition, by laminating the electrode after doping, doping at the junction interface between the electrode and the semiconductor is possible, but it is not clear whether the doping can be performed uniformly over the depth direction of the semiconductor film. As a performance index of the organic thin film transistor, it is important to pass a high current, but it is important to uniformly control the conductivity of the doped organic film introduced in order to reduce the contact resistance. Needless to say, the junction between the doped organic film and the semiconductor layer in the channel region must have a sufficiently low resistance.

以上のように、これまで結晶性有機半導体材料について均質にドーピングされた有機膜の製造方法について充分な知見があるとはいいがたい。同様に、前駆体から形成された結晶性有機膜に均質にドーピングする方法について充分な知見はない。また、そのような電気導電率を制御した有機膜を、簡便なプロセスかつ、費用効率の高い方法で実現する方法はいまだ明らかとなっていない。   As described above, it is difficult to say that there is sufficient knowledge about a method for producing a homogeneously doped organic film with respect to a crystalline organic semiconductor material. Similarly, there is no sufficient knowledge about a method for uniformly doping a crystalline organic film formed from a precursor. In addition, a method for realizing such an organic film with controlled electrical conductivity by a simple process and a cost-effective method has not yet been clarified.

そこで、本発明は、前駆体膜を変換して得られた半導体膜の導電率の向上を目的とする。
の結果として、接触抵抗が改善された高性能の電気特性を得ることが可能な電子デバイス用インク組成物ならびにそれを用いた電子デバイス、電界効果トランジスタ、およびその製造方法を提供すること目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to improve the conductivity of a semiconductor film obtained by converting a precursor film.
As a result of that, the contact resistance can be obtained electrical characteristics of the improved high-performance electronic devices for ink compositions and electronic devices using the same, and aims to provide a field effect transistor, and a manufacturing method thereof To do.

このような目的を達成するための本発明の電子デバイス用インク組成物は、少なくともπ電子共役系化合物にドーピング可能なドーパントと、前記π電子共役系化合物前駆体とドーパントおよび前駆体材料を溶解させる溶媒を含有すること特徴とする。前記インク組成物を用いた電子デバイスならびに電界効果トランジスタは、前記インク組成物を塗布して溶媒を乾燥させた後、熱エネルギーにより前駆体を半導体に変換させ、結晶性有機膜を形成するため、簡便なプロセスで作製することができる。前記インク組成物が含有するドーパントはその量が適切に制御されているため、半導体膜形成時の結晶成長を阻害することがなく、半導体膜の移動度を高くすることができる。加えて、半導体膜形成と同時にインクに含有していたドーパントによりドーピングされ、キャリア密度を向上させることができる。   In order to achieve such an object, the ink composition for an electronic device of the present invention dissolves at least a dopant that can be doped into a π-electron conjugated compound, the π-electron conjugated compound precursor, the dopant, and a precursor material. It is characterized by containing a solvent. The electronic device and the field effect transistor using the ink composition, after applying the ink composition and drying the solvent, to convert the precursor into a semiconductor by thermal energy, to form a crystalline organic film, It can be produced by a simple process. Since the amount of the dopant contained in the ink composition is appropriately controlled, the mobility of the semiconductor film can be increased without inhibiting crystal growth during the formation of the semiconductor film. In addition, it is doped with the dopant contained in the ink simultaneously with the formation of the semiconductor film, and the carrier density can be improved.

即ち上記課題は、次の(1)〜(9)項に記載のインク組成物、有機膜及びFET(電界効果トランジスタ)を含む本発明により解決される。
(1)「電子デバイス用インク組成物であって、少なくともπ電子共役系化合物前駆体と、前記π電子共役系化合物のドーパントと、前記π電子共役系化合物前駆体とドーパントを溶解させる溶媒を含有することを特徴とするインク組成物。」
(2)「前記π電子共役系化合物前駆体が、下記一般式(I)で表わされるジチエノベンゾチオフェン誘導体からなり、これに外部刺激を付与することで、前記π電子共役系化合物前駆体からのX−Yの脱離によって、下記一般式(II)で表わされるジチエノベンゾチオフェン誘導体が得られることを特徴とする前記(1)項に記載のインク組成物;
That is, the said subject is solved by this invention containing the ink composition as described in the following (1)-(9), an organic film, and FET (field effect transistor).
(1) “Ink composition for electronic device, comprising at least a π-electron conjugated compound precursor, a dopant for the π-electron conjugated compound, and a solvent for dissolving the π-electron conjugated compound precursor and the dopant. An ink composition characterized by that. "
(2) “The π-electron conjugated compound precursor is composed of a dithienobenzothiophene derivative represented by the following general formula (I), and by applying an external stimulus thereto, the π-electron conjugated compound precursor is The ink composition as described in the above item (1), wherein a dithienobenzothiophene derivative represented by the following general formula (II) is obtained by the elimination of X—Y:

〔上記式中、X及びYは、外部刺激によりXとYが結合してX−Yとして一般式(I)の化合物から脱離する基を表わし、R及びRはそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表わし、RからR10はそれぞれ独立に、水素、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアルキルチオ基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表わす。〕」
(3)「前記π電子共役系化合物前駆体のX及びYの一方が水素であり、他方が水酸基又はエステル構造若しくはチオエステル構造を有する基であることを特徴とする、前記(1)項又は(2)項に記載のインク組成物。」
(4)「前記π電子共役系化合物前駆体の前記エステル構造若しくはチオエステル構造が、下記一般式(III)、(IV)、(V)のいずれかであることを特徴とする、前記(3)項に記載のインク組成物;
[In the above formula, X and Y represent a group in which X and Y are bonded to each other by an external stimulus to leave from the compound of general formula (I) as XY, and R 1 and R 2 are each independently substituted. Or an unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, wherein R 3 to R 10 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted group Represents an alkylthio group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ]
(3) The item (1) or (1), wherein one of X and Y of the π-electron conjugated compound precursor is hydrogen and the other is a hydroxyl group or a group having an ester structure or a thioester structure. The ink composition according to item 2). "
(4) The above-mentioned (3), wherein the ester structure or thioester structure of the π-electron conjugated compound precursor is any one of the following general formulas (III), (IV), and (V): The ink composition according to item;

〔上記式中、R11は置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表わす。〕。」
(5)「前記ドーパントのモル濃度が前記π電子共役系化合物前駆体のモル濃度に対し、5%以下であることを特徴とする、前記(1)項乃至(4)項のいずれかに記載のインク組成物。」
(6)「前記ドーパントが、酸、ルイス酸、ハロゲン、有機酸、遷移金属化合物、電子受容性分子のいずれかであることを特徴とする、前記(1)項乃至(5)項のいずれかに記載のインク組成物。」
(7)「前記(1)項乃至(6)項のいずれかに記載のインク組成物を支持体上に付着させた後、外部刺激を付与することにより前記一般式(II)で表わされるジチエノベンゾチオフェン誘導体から構成された有機膜。」
(8)「前記外部刺激が光または熱エネルギーであることを特徴とする前記(7)項に記載の有機膜。」
(9)「前記(7)項又は(8)項に記載の有機膜を用いた電界効果トランジスタ。」
[In the above formula, R 11 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. ]. "
(5) In any one of (1) to (4), wherein the molar concentration of the dopant is 5% or less with respect to the molar concentration of the π-electron conjugated compound precursor. Ink composition. "
(6) Any one of the items (1) to (5), wherein the dopant is any one of an acid, a Lewis acid, a halogen, an organic acid, a transition metal compound, and an electron-accepting molecule. Ink composition as described in the above. "
(7) “After the ink composition according to any one of the above items (1) to (6) is adhered on a support, an external stimulus is applied to the diion represented by the general formula (II). Organic film composed of thienobenzothiophene derivatives. "
(8) The organic film as described in (7) above, wherein the external stimulus is light or thermal energy.
(9) “A field effect transistor using the organic film according to the item (7) or (8)”.

以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明によれば、印刷法やスピンコート法等のウェットプロセスを用いて前駆体を塗布形成後、加熱変換してなる半導体膜について、以降の実施例で説明するように、ドーパントを含まない前駆体膜から形成されたものと比較して、導電率が向上していることが確認された
本発明に用いる電子共役系化合物は耐溶剤性や耐熱性が高いため、ドーピングされた半導体膜にドーピングされていない同じ材料の半導体膜を容易に接続することができる。同じ結晶性材料を接続するため膜の連続性を分子レベルで均質にすることが可能で、電極からチャネル領域までの抵抗を充分に低くすることが可能となる。
As will be understood from the following detailed and specific description, according to the present invention, a semiconductor film formed by applying a precursor using a wet process such as a printing method or a spin coating method, and then heat-converting, As will be described in the following examples, it was confirmed that the conductivity was improved as compared with that formed from a precursor film containing no dopant .
Since the electron conjugated compound used in the present invention has high solvent resistance and high heat resistance, a semiconductor film of the same material that is not doped can be easily connected to the doped semiconductor film. Since the same crystalline material is connected, the continuity of the film can be made uniform at the molecular level, and the resistance from the electrode to the channel region can be made sufficiently low.

本発明で用いられるジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)の単結晶の顕微鏡観察写真である。It is a microscope observation photograph of the single crystal of the dithienobenzodithiophene derivative (VII) used by this invention. 本発明で用いられるジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体(VI)の変換膜であるジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)を含む有機膜のSEM写真である。It is a SEM photograph of the organic film containing the dithienobenzodithiophene derivative (VII) which is a conversion film of the dithienobenzodithiophene derivative precursor (VI) used by this invention. 本発明で用いられるジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)の真空蒸着膜のSEM写真である。It is a SEM photograph of the vacuum evaporation film of the dithieno benzodithiophene derivative (VII) used by this invention. 本発明に係わる有機薄膜トランジスタの概略構造を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the organic thin-film transistor concerning this invention. 本発明の実施例1で作成したインクサンプル1〜4の偏光顕微鏡観察結果の写真である。It is a photograph of the polarization microscope observation result of the ink samples 1-4 created in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1で作成したインクサンプル1〜4の電流電圧測定結果のグラフである。It is a graph of the current-voltage measurement result of the ink samples 1-4 created in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2で作成したインクサンプル5〜7の偏光顕微鏡観察結果の写真である。It is a photograph of the polarization microscope observation result of the ink samples 5-7 created in Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2で作成したインクサンプル5〜7の電流電圧測定結果のグラフである。It is a graph of the current-voltage measurement result of the ink samples 5-7 created in Example 2 of the present invention.

以下、本発明について実施の形態を示して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。
ここで本発明で用いるπ電子共役化合物前駆体および該化合物前駆体から得られるπ電子共役系化合物について、具体的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the scope of the present invention.
Here, the π-electron conjugated compound precursor used in the present invention and the π-electron conjugated compound obtained from the compound precursor will be specifically described.

[π電子共役化合物前駆体および該前駆体から得られるπ電子共役系化合物]
本発明のπ電子共役化合物前駆体は、下記一般式(I)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体であることが好ましい。
[Π-electron conjugated compound precursor and π-electron conjugated compound obtained from the precursor]
The π-electron conjugated compound precursor of the present invention is preferably a dithienobenzodithiophene derivative represented by the following general formula (I).

〔上記式中、X及びYは、外部刺激によりXとYが結合し、X−Yとして一般式(I)の化合物から脱離する基を表わし、R及びRはそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表わし、RからR10はそれぞれ独立に、水素、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアルキルチオ基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表わす。〕 [In the above formula, X and Y represent a group in which X and Y are bonded by an external stimulus and leave from the compound of general formula (I) as XY, and R 1 and R 2 are each independently substituted. Or an unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, wherein R 3 to R 10 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted group Represents an alkylthio group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ]

X及びYとしては、水素とエステル構造を有する基の組合せが好ましい。中でも、カルボン酸エステルと水素、炭酸エステルと水素、キサントゲン酸エステルと水素の組合せが好ましく、特に次の一般式(III)、(IV)、(V)のいずれかと水素の組合せが好ましい。   X and Y are preferably a combination of hydrogen and a group having an ester structure. Among them, a combination of a carboxylic acid ester and hydrogen, a carbonate ester and hydrogen, and a xanthate ester and hydrogen is preferable, and a combination of any one of the following general formulas (III), (IV), and (V) with hydrogen is particularly preferable.

〔上記式中、R11は置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表わす。〕
一般式(I)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体は、外部刺激によりXとYが結合してX−Yとして脱離する結果、新たにアルカン部位が生成し、一般式(II)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体へと変換する。
[In the above formula, R 11 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. ]
In the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (I), as a result of X and Y binding to each other and elimination as XY by an external stimulus, a new alkane site is generated, which is represented by the general formula (II). Into dithienobenzodithiophene derivatives.

上記一般式(I)〜(V)中の、R〜R11における置換若しくは無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル、2−シアノエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができ、置換若しくは無置換のアルコキシ基、アルキルチオ基としては、例えば上記アルキル基の結合位に酸素原子又は硫黄原子を挿入してアルコキシ基、アルキルチオ基としたものが挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group in R 1 to R 11 in the general formulas (I) to (V) include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and t-butyl. Group, s-butyl group, n-butyl group, i-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, 3,7-dimethyloctyl group, 2 -Ethylhexyl group, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl, 2-cyanoethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-methylbenzyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc. The substituted or unsubstituted alkoxy group and alkylthio group include, for example, an alkoxy group in which an oxygen atom or a sulfur atom is inserted at the bonding position of the alkyl group. Include those alkylthio groups.

〜R11における置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、ピレン、フルオレン、9,9−ジメチルフルオレン、アズレン、アントラセン、トリフェニレン、クリセン、9−ベンジリデンフルオレン、5H−ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン、[2,2]−パラシクロファン、トリフェニルアミン、チオフェン、ビチオフェン、ターチオフェン、クォーターチオフェン、チエノチオフェン、ベンゾチオフェン、ジチエニルベンゼン、フラン、ベンゾフラン、カルバゾール、ベンゾジチアゾール等が挙げられる。これらはさらに上記の置換若しくは無置換のアルキル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、又はフッ素、塩素、ヨウ素及び臭素のハロゲン基を置換基として有していてもよい。 Examples of the substituted or unsubstituted aryl group in R 1 to R 11 include benzene, naphthalene, biphenyl, terphenyl, quarterphenyl, pyrene, fluorene, 9,9-dimethylfluorene, azulene, anthracene, triphenylene, chrysene, 9 -Benzylidenefluorene, 5H-dibenzo [a, d] cycloheptene, [2,2] -paracyclophane, triphenylamine, thiophene, bithiophene, terthiophene, quarterthiophene, thienothiophene, benzothiophene, dithienylbenzene, furan, Examples include benzofuran, carbazole, and benzodithiazole. These may further have the above substituted or unsubstituted alkyl group, alkoxy group, thioalkoxy group, or halogen groups of fluorine, chlorine, iodine and bromine as substituents.

特にR及びRに上記アルキル基又はアリール基を導入することにより、棒状の分子形状となり、結晶が2次元的に成長しやすくなるため、結晶性の連続膜が得やすくなる。さらにアリール基を導入した場合、前記一般式(II)の状態において分子の共役系の拡大により材料のイオン化ポテンシャルが浅くなり、ホール輸送特性が向上する。 In particular, by introducing the alkyl group or aryl group into R 1 and R 2 , a rod-like molecular shape is obtained, and the crystal is likely to grow two-dimensionally, so that a crystalline continuous film is easily obtained. Further, when an aryl group is introduced, the ionization potential of the material becomes shallow due to the expansion of the conjugated system of molecules in the state of the general formula (II), and the hole transport property is improved.

一般式(I)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の合成方法は特に限定されず、公知の種々の方法を採用することができる。手順としては、ジチエノベンゾジチオフェン骨格を構築した後、X及びYで表わされる脱離ユニットを導入すればよい。   The synthesis method of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (I) is not particularly limited, and various known methods can be employed. As a procedure, after a dithienobenzodithiophene skeleton is constructed, a desorption unit represented by X and Y may be introduced.

例えば、一般式(I)において、Xがエステル構造を有する基でYが水素の場合、ジチエノベンゾジチオフェン骨格を構築した後、カルボニル化合物へ誘導し、さらにグリニヤール試薬をはじめとする求核試薬との反応によりアルコール体とし、このアルコール体を酸塩化物や酸無水物等と反応させれば、目的とするカルボン酸エステルが得られる。   For example, in the general formula (I), when X is a group having an ester structure and Y is hydrogen, a dithienobenzodithiophene skeleton is constructed, then derivatized to a carbonyl compound, and further a nucleophile such as a Grignard reagent The target carboxylic acid ester can be obtained by reacting with alcohol and reacting this alcohol with acid chloride or acid anhydride.

また、上記アルコール体を、塩基を用いて二硫化炭素と反応させた後、ハロゲン化アルキル等のアルキル化試薬と反応させれば、目的とするキサントゲン酸エステル体を得ることができる。   Moreover, after making the said alcohol body react with carbon disulfide using a base, and making it react with alkylating reagents, such as alkyl halide, the target xanthogenic acid ester body can be obtained.

また、上記アルコール体を、クロロギ酸エステルで処理することにより、炭酸エステル体を得ることができる。   Moreover, a carbonate ester body can be obtained by processing the alcohol body with a chloroformate.

なお、上記カルボニル化合物は、公知の種々の反応により合成することができ、例えば次の(a)〜(d)の反応が挙げられる。
(a)次の式で示されるVilsmeier反応
In addition, the said carbonyl compound is compoundable by well-known various reaction, For example, reaction of following (a)-(d) is mentioned.
(A) Vilsmeier reaction represented by the following formula

(b)次の式で示される、アリールリチウム化合物と、DMF、N−ホルミルモルホリン、N−ホルミルピペリジン、各種酸塩化物、各種酸無水物等をはじめとするホルミル化又はアシル化試薬との反応 (B) Reaction of aryllithium compound represented by the following formula with formylation or acylation reagents including DMF, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine, various acid chlorides, various acid anhydrides, etc.

(c)次の式で示される、Gatterman反応 (C) Gatterman reaction represented by the following formula:

(d)次の式で示される、Friedel−Crafts反応 (D) Friedel-Crafts reaction represented by the following formula:

上記式中、Rはアルキル基を、harはハロゲンを表わし、R〜R11は一般式(I)の場合と同様である。また、Xが水素でYがエステル構造を有する基の場合にも、同様の反応により容易に合成することができる。 In the above formula, R represents an alkyl group, har represents a halogen, and R 1 to R 11 are the same as in the general formula (I). Further, when X is hydrogen and Y is a group having an ester structure, it can be easily synthesized by the same reaction.

上記のようにして得られたπ電子共役化合物前駆体は、反応に使用した触媒、無機塩、未反応原料、副生成物等の不純物を除去して使用される。精製操作は再結晶、各種クロマトグラフィー法、昇華精製、再沈澱、抽出、ソックスレー抽出、限外濾過、透析等をはじめとする従来公知の方法を使用できる。不純物の混入は半導体特性に悪影響を及ぼすため、可能な限り高純度にすることが望ましい。溶解性に優れた材料では、これら精製方法の制約が少なくなり、結果的に半導体特性にも好影響を与える。   The π-electron conjugated compound precursor obtained as described above is used after removing impurities such as the catalyst, inorganic salt, unreacted raw materials, and by-products used in the reaction. For the purification operation, conventionally known methods such as recrystallization, various chromatographic methods, sublimation purification, reprecipitation, extraction, Soxhlet extraction, ultrafiltration, dialysis and the like can be used. Since contamination with impurities adversely affects the semiconductor characteristics, it is desirable to make the purity as high as possible. A material having excellent solubility has less restrictions on these purification methods, and as a result, has a positive effect on semiconductor characteristics.

一般式(I)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体は、次の式で示すように、一般式(I)中のX−Yの脱離によりアルカン部位が生成し、一般式(II)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体へと変換する。   In the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (I), as shown by the following formula, an alkane moiety is formed by elimination of XY in the general formula (I), and the general formula (II) To the dithienobenzodithiophene derivative represented.

この際、X−Yの組合せが、水素とカルボン酸エステルの場合には、カルボン酸分子が脱離し、X−Yの組合せが水素とキサントゲン酸エステルの場合には、キサントゲン酸部位が脱離した後、さらに分解して、硫化カルボニルとチオール化合物として除去される。X−Yの組合せが水素と炭酸エステルの場合には、やはり脱炭酸が起こる。   At this time, when the combination of XY is hydrogen and a carboxylic acid ester, the carboxylic acid molecule is desorbed, and when the combination of XY is hydrogen and a xanthate, the xanthogenic acid site is desorbed. Thereafter, it is further decomposed and removed as carbonyl sulfide and a thiol compound. When the combination of XY is hydrogen and carbonate, decarboxylation still occurs.

上記X−Yの脱離により生成する、一般式(II)で表わされるジチエノベンゾジチオフェン誘導体では、脱離前の一般式(I)で表わされる構造と比べて、共役系が拡大すると共に平面性が得られるため結晶性が向上し、半導体部材として使用可能な良好な電荷輸送特性が発現する。
同時にX−Yの脱離前後では溶剤に対する溶解性が劇的に変化する。一般式(I)ではジチエノベンゾジチオフェンユニットの側鎖(R、R、R、X、Y及び、R、R、R、X、Yを含む部位)が分子に良好な溶解性を付与するのに対し、一般式(II)ではそのような効果が小さくなり、非常に溶解性が低下する。
In the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (II) generated by the above XY elimination, the conjugated system is expanded as compared with the structure represented by the general formula (I) before the elimination. Since flatness is obtained, crystallinity is improved, and good charge transporting characteristics that can be used as a semiconductor member are exhibited.
At the same time, the solubility in the solvent changes dramatically before and after XY desorption. In the general formula (I), the side chain of the dithienobenzodithiophene unit (R 1 , R 3 , R 5 , X, Y and the site containing R 2 , R 4 , R 6 , X, Y) is good for the molecule. In general formula (II), such an effect is reduced and the solubility is greatly lowered.

脱離反応を行なうために印加するエネルギーとしては、熱、光、電磁波が挙げられるが、反応性および収率、後処理の観点から、熱エネルギーあるいは光エネルギーが望ましく、特に熱エネルギーが好ましい。また、酸または塩基の存在下で上記エネルギーを印加してもよい。   Examples of the energy applied to perform the elimination reaction include heat, light, and electromagnetic waves. From the viewpoints of reactivity, yield, and post-treatment, thermal energy or light energy is desirable, and thermal energy is particularly preferable. Moreover, you may apply the said energy in presence of an acid or a base.

通常、上記脱離反応には、官能基の構造に依存するが、加熱が必要となることが多い。
脱離反応を行なうための加熱の方法には、支持体上で加熱する方法、オーブン内で加熱する方法、マイクロ波の照射による方法、レーザーを用いて光を熱に変換して加熱する方法、光熱変換層を用いる等種々の方法を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
Usually, the elimination reaction depends on the structure of the functional group, but often requires heating.
The heating method for carrying out the elimination reaction includes a method of heating on a support, a method of heating in an oven, a method of irradiation with microwaves, a method of heating by converting light into heat using a laser, Although various methods, such as using a photothermal conversion layer, can be used, it is not limited to these.

脱離反応を行なうための加熱温度については、室温(およそ25℃)〜500℃の範囲を用いることが可能であり、下限温度は材料の熱安定性および脱離成分の沸点を考え、上限温度ではエネルギー効率や、未変換分子の存在率、変換後の化合物の分解、昇華等を考慮すると、40〜500℃の範囲が好ましく、さらに前駆体の合成の熱安定性を考慮するとより好ましくは60℃〜500℃の範囲であり、特に好ましくは80℃〜400℃である。
上記加熱の時間については、高温であるほど反応時間は短く、低温であるほど脱離反応に必要な時間は長くなる。また、前駆体の反応性、量にもよるが、通常0.5〜120分、好ましくは1〜60分、特に好ましくは1分〜30分である。
The heating temperature for carrying out the elimination reaction can be in the range of room temperature (approximately 25 ° C.) to 500 ° C., and the lower limit temperature is the upper limit temperature in consideration of the thermal stability of the material and the boiling point of the elimination component. In view of energy efficiency, the abundance of unconverted molecules, decomposition of the compound after conversion, sublimation, and the like, the range of 40 to 500 ° C. is preferable, and more preferably 60 in consideration of the thermal stability of the synthesis of the precursor. It is in the range of from ° C to 500 ° C, particularly preferably from 80 ° C to 400 ° C.
Regarding the heating time, the higher the temperature, the shorter the reaction time, and the lower the temperature, the longer the time required for the elimination reaction. Further, although depending on the reactivity and amount of the precursor, it is usually 0.5 to 120 minutes, preferably 1 to 60 minutes, particularly preferably 1 minute to 30 minutes.

光を外部刺激として用いる場合は、赤外線ランプや、化合物が吸収する波長の光を照射すること(例えば405nm以下の波長に露光)等を利用してもよい。その際に半導体レーザーを用いてもよい。例えば、近赤外域のレーザー光(通常は780nm付近の波長のレーザー光)、可視レーザー光(通常は、630nm〜680nmの範囲の波長のレーザー光)、波長390〜440nmのレーザー光が挙げられる。特に好ましくは波長390〜440nmのレーザー光であり、440nm以下の範囲の発振波長を有する半導体レーザー光が好適に用いられる。中でも好ましい光源としては、390〜440(更に好ましくは390〜415nm)の範囲の発振波長を有する青紫色半導体レーザー光、中心発振波長850nmの赤外半導体レーザー光を光導波路素子を使って半分の波長にした中心発振波長425nmの青紫色SHGレーザー光を挙げることができる。   When light is used as an external stimulus, an infrared lamp, irradiation with light having a wavelength absorbed by the compound (for example, exposure to a wavelength of 405 nm or less), and the like may be used. At that time, a semiconductor laser may be used. For example, near-infrared laser light (usually laser light having a wavelength of around 780 nm), visible laser light (usually laser light having a wavelength in the range of 630 nm to 680 nm), and laser light having a wavelength of 390 to 440 nm can be mentioned. Laser light having a wavelength of 390 to 440 nm is particularly preferable, and semiconductor laser light having an oscillation wavelength in the range of 440 nm or less is preferably used. Among them, as a preferable light source, a blue-violet semiconductor laser light having an oscillation wavelength in the range of 390 to 440 (more preferably 390 to 415 nm) and an infrared semiconductor laser light having a central oscillation wavelength of 850 nm are half wavelength using an optical waveguide device. And blue-violet SHG laser light having a central oscillation wavelength of 425 nm.

上記の酸または塩基は脱離反応の触媒として働き、より低温での変換が可能となる。これらの使用方法は特に限定はされないが、そのまま添加してもよいし、任意の溶媒に溶解させ溶液にして添加してもよいし、気化させてその雰囲気中で加熱処理を行なってもよいし、光酸発生剤および光塩基発生剤等を添加し、光照射によって系内で酸および塩基を得てもよい。   The above acid or base acts as a catalyst for elimination reaction, and conversion at a lower temperature is possible. Although there is no particular limitation on the method of using these, they may be added as they are, or they may be dissolved in an arbitrary solvent and added as a solution, or they may be vaporized and subjected to heat treatment in the atmosphere. Alternatively, a photoacid generator, a photobase generator, or the like may be added, and an acid and a base may be obtained in the system by light irradiation.

上記、酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、蟻酸、リン酸等、2−ブチルオクタン酸を用いることができる。
また塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、トリエチルアミン、ピリジン等のアミン類、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン等のアミジン類などを用いることができる。
As the acid, 2-butyloctanoic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, formic acid, phosphoric acid and the like can be used.
Examples of the base include hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, carbonates such as sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate, amines such as triethylamine and pyridine, diazabicycloundecene, diazabicyclononene. Amidines such as can be used.

光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のイオン性発生剤とイオン性光酸発生剤イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジスルホニルジアゾメタン、ニトロベンジルスルホネート等の非イオン性発生剤を挙げることができる。   Examples of the photoacid generator include ionic generators such as sulfonium salts and iodonium salts and nonionic generators such as ionic photoacid generator imide sulfonate, oxime sulfonate, disulfonyldiazomethane, and nitrobenzyl sulfonate. .

本発明のπ電子共役化合物前駆体は、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、トルエン、メシチレン、安息香酸エチル、ジクロロベンゼン及びキシレン等をはじめとする汎用溶剤への溶解性が高いため、これらの溶剤に溶解させてインク化することができる。さらに該インクを支持体上に付着させた後、溶剤を揮発させることによって絶縁部材となる構造体を形成することができる。   The π-electron conjugated compound precursor of the present invention is highly soluble in general-purpose solvents such as dichloromethane, tetrahydrofuran, chloroform, toluene, mesitylene, ethyl benzoate, dichlorobenzene, and xylene. Can be converted into ink. Further, after the ink is deposited on the support, the structure that becomes the insulating member can be formed by volatilizing the solvent.

支持体への付着方法としては、例えば孔版印刷法例えばスクリーン印刷法、凹版印刷法例えばグラビア印刷法、インクジェット法、平版印刷法、スピンコート法、キャスト法、ディップ法、ドクターブレード法、ディスペンス法等の公知の印刷手法が挙げられる。また、これらの手法により、パターニングされた膜や大面積の膜を作製することができ、さらにインク濃度や付着量を変えることにより、膜厚を適宜調整することができる。作製するデバイスに応じて、最適な印刷方法と溶媒の組み合わせを選択すればよい。   Examples of the adhesion method to the support include stencil printing method such as screen printing method, intaglio printing method such as gravure printing method, ink jet method, planographic printing method, spin coating method, casting method, dip method, doctor blade method, dispensing method, etc. Known printing methods. In addition, a patterned film or a large-area film can be manufactured by these methods, and the film thickness can be appropriately adjusted by changing the ink concentration or the adhesion amount. An optimal printing method and solvent combination may be selected depending on the device to be manufactured.

このようにして得られた本発明のπ電子共役化合物前駆体を利用した部材を、加熱処理をはじめとする外部刺激により、一般式(II)で表わされる有機半導体材料へと変換しエレクトロニクスデバイスに用いる。局所的にエネルギー印加を行なって部分的に一般式(I)から一般式(II)へ変換することにより、半導体領域と絶縁体領域のパターニングを行なうことも可能である。   The member using the π-electron conjugated compound precursor of the present invention thus obtained is converted into an organic semiconductor material represented by the general formula (II) by an external stimulus including heat treatment, and converted into an electronic device. Use. It is also possible to pattern the semiconductor region and the insulator region by locally applying energy and partially converting from general formula (I) to general formula (II).

さらに、溶解性の高い本発明のπ電子共役化合物前駆体が、溶解性の低い一般式(II)で表わされるπ電子共役化合物へ変換できることは、デバイス作製工程上、非常に有利となる。一般式(II)で表わされる有機半導体材料に変換した後は、さらにその上に絶縁材料や電極材料等を、湿式プロセスを用いて構成することが容易になり、後工程によるプロセスダメージを抑えることが可能となる。
これらの薄膜、厚膜、或いは結晶は、光電変換素子、薄膜トランジスタ(TFT)素子、発光素子など種々の機能素子の電荷輸送性部材として機能するので、本発明のπ電子共役化合物前駆体を用いて多様な有機電子デバイスを作製することが可能である。
Furthermore, the fact that the highly soluble π-electron conjugated compound precursor of the present invention can be converted to a π-electron conjugated compound represented by the general formula (II) with low solubility is very advantageous in the device manufacturing process. After conversion to the organic semiconductor material represented by the general formula (II), it becomes easier to further form an insulating material, an electrode material, etc. on it using a wet process, thereby suppressing process damage due to subsequent processes. Is possible.
Since these thin films, thick films, or crystals function as charge transporting members for various functional elements such as photoelectric conversion elements, thin film transistors (TFT) elements, and light emitting elements, the π electron conjugated compound precursor of the present invention is used. A variety of organic electronic devices can be fabricated.

ここで本発明で用いるジチエノベンゾチオフェン誘導体前駆体からの変換について、理解を容易にするために具体例を開示し説明する。ただし、具体例を以下に示すが、これに限定されるものではない。   Here, specific examples will be disclosed and described for easy understanding of the conversion from the dithienobenzothiophene derivative precursor used in the present invention. However, although a specific example is shown below, it is not limited to this.

本発明で用いるジチエノベンゾチオフェン誘導体前駆体からの変換過程について、例えばTG−DTA測定(SII社製:TG/DTA200)によって、重量変化および発熱・吸熱ピークから変換過程をモニターすることができる。   About the conversion process from the dithienobenzothiophene derivative precursor used by this invention, a conversion process can be monitored from a weight change and an exothermic / endothermic peak by TG-DTA measurement (SII company make: TG / DTA200), for example.

上記ジチエノベンゾチオフェン誘導体前駆体(VI)を5℃/minの速度で昇温したところ、190〜250℃で、ペンタン酸2分子に相当する重量減少(理論減少量31.5%、実測減少量31.4%)が観測された。また、さらに昇温すると363℃に吸熱ピークが観測された。これは、別に合成したジチエノベンゾチオフェン誘導体化合物(VII)の融点に一致した。   When the dithienobenzothiophene derivative precursor (VI) was heated at a rate of 5 ° C./min, the weight loss corresponding to 2 molecules of pentanoic acid was reduced at 190 to 250 ° C. (theoretical reduction amount 31.5%, actual reduction amount). Amount 31.4%) was observed. Further, when the temperature was further increased, an endothermic peak was observed at 363 ° C. This coincided with the melting point of the dithienobenzothiophene derivative compound (VII) synthesized separately.

[ジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体からの変換膜]
以下にジチエノベンゾチオフェン誘導体からの変換膜の作製方法について一例を示す。
膜厚300nmの熱酸化膜がついたシリコンウェハー(Nドープ)を基板に用い、酸化膜表面を酸素プラズマで洗浄後、ポリイミド樹脂のN−メチルピロリドン溶液をスピンコートすることで、厚さ約500nmのポリイミド膜を製膜した。
その後、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体(VI)のクロロホルム溶液インク(1wt%)をスピンコートすることで、厚さ約100nmのジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体膜を得た。その後、不活性雰囲気で230度5分の加熱を行なうことで、外部エネルギーを与え、前記ジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体(VI)からジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)および脱離成分(VIII)に変換された膜を得た。
[Conversion film from dithienobenzodithiophene derivative precursor]
An example of a method for manufacturing a conversion film from a dithienobenzothiophene derivative is shown below.
Using a silicon wafer (N-doped) with a thermal oxide film with a thickness of 300 nm as a substrate, cleaning the surface of the oxide film with oxygen plasma, and then spin-coating an N-methylpyrrolidone solution of polyimide resin to a thickness of about 500 nm A polyimide film was formed.
Thereafter, a dithienobenzodithiophene derivative precursor (VI) chloroform solution ink (1 wt%) was spin-coated to obtain a dithienobenzodithiophene derivative precursor film having a thickness of about 100 nm. Thereafter, heating is performed at 230 ° C. for 5 minutes in an inert atmosphere to give external energy, and the dithienobenzodithiophene derivative precursor (VI) and dithienobenzodithiophene derivative (VII) and the elimination component (VIII) ) Was obtained.

ここで、図1にジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)の単結晶の顕微鏡観察写真を示す。さらに、図2に、上記製造方法によって製造されたジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体(VI)の変換膜であるジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)を含む有機膜のSEM写真を示す。さらに、比較のため、他の有機膜の製造方法として、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)の真空蒸着膜のSEM写真を図3に示す。
面外・面内X線回折によって、図2と図3の薄膜では、一致した回折ピークを有していることが明らかとなっている(図示を省略)。そのため、変換膜はジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)を主として含む膜であることが明らかとなっている。
Here, the microscope observation photograph of the single crystal of the dithienobenzodithiophene derivative (VII) is shown in FIG. Further, FIG. 2 shows an SEM photograph of an organic film containing a dithienobenzodithiophene derivative (VII) which is a conversion film of the dithienobenzodithiophene derivative precursor (VI) produced by the above production method. For comparison, FIG. 3 shows a SEM photograph of a vacuum deposited film of a dithienobenzodithiophene derivative (VII) as another organic film manufacturing method.
It is clear from out-of-plane / in-plane X-ray diffraction that the thin films of FIGS. 2 and 3 have matching diffraction peaks (not shown). Therefore, it is clear that the conversion film is a film mainly containing the dithienobenzodithiophene derivative (VII).

図1に示すように、溶液成長乃至気相成長で得られたジチエノベンゾジチオフェン誘導体の単結晶には、その製法における晶癖が見られる。たとえばジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)では、板状結晶であり、θ1=約130度の角度を有している。これはジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)の単結晶の結晶格子から推定できる角度である。   As shown in FIG. 1, a single crystal of a dithienobenzodithiophene derivative obtained by solution growth or vapor phase growth has a crystal habit in its production method. For example, dithienobenzodithiophene derivative (VII) is a plate-like crystal and has an angle of θ1 = about 130 degrees. This is an angle that can be estimated from the crystal lattice of a single crystal of the dithienobenzodithiophene derivative (VII).

図2の本発明で用いられるジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体からの変換膜では、同一方向のドメインができており、クラックまたは前駆体変換による晶癖が見えている。
θ2=約130度の角度を有しており、本発明で用いられるジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体からの変換膜であることを意味している。図3で示したジチエノベンゾジチオフェン誘導体(VII)の真空蒸着膜を異なることは明らかであり、ドメインの大きさ、ドメインの形、ドメインが形成する角度の様子に差異が見られる。また、本発明で製造された有機膜は、真空蒸着膜と異なる特性(たとえば、トランジスタ特性)を有する。
In the conversion film from the dithienobenzodithiophene derivative precursor used in the present invention in FIG. 2, domains in the same direction are formed, and cracks or crystal habits due to precursor conversion are visible.
It has an angle of θ2 = about 130 degrees, which means that it is a conversion film from the dithienobenzodithiophene derivative precursor used in the present invention. It is clear that the vacuum-deposited film of the dithienobenzodithiophene derivative (VII) shown in FIG. 3 is different, and there are differences in the size of the domain, the shape of the domain, and the angle formed by the domain. Moreover, the organic film manufactured by this invention has a different characteristic (for example, transistor characteristic) from a vacuum evaporation film.

このように、本発明で用いられるジチエノベンゾジチオフェン誘導体前駆体からジチエノベンゾジチオフェン誘導体に変換された有機膜は、真空蒸着法などで別の方法で製造された膜と異なる場合があり、膜の形状、種々の解析方法から容易に本発明で用いられる変換膜であるかどうか判断できる。   As described above, the organic film converted from the dithienobenzodithiophene derivative precursor used in the present invention to the dithienobenzodithiophene derivative may be different from the film manufactured by another method such as vacuum deposition. It can be easily determined from the shape of the membrane and various analysis methods whether it is a conversion membrane used in the present invention.

脱離反応を行なうために印加するエネルギーとしては、熱、光、電磁波が挙げられるが、反応性および収率、後処理の観点から、熱エネルギーあるいは光エネルギーが望ましく、特に熱エネルギーが好ましい。また、酸または塩基の存在下で上記エネルギーを印加してもよい。
通常、上記脱離反応には、官能基の構造に依存するが、加熱が必要となることが多い。
脱離反応を行なうための加熱の方法には、支持体上で加熱する方法、オーブン内で加熱する方法、マイクロ波の照射による方法、レーザーを用いて光を熱に変換して加熱する方法、光熱変換層を用いる等種々の方法を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
脱離反応を行なうための加熱温度については、室温(およそ25℃)〜500℃の範囲を用いることが可能であり、下限温度は材料の熱安定性および脱離成分の沸点を考え、上限温度ではエネルギー効率や、未変換分子の存在率、変換後の化合物の分解、昇華等を考慮すると、40〜500℃の範囲が好ましく、さらに前駆体の合成の熱安定性を考慮するとより好ましくは60℃〜500℃の範囲であり、特に好ましくは80℃〜400℃である。
上記加熱の時間については、高温であるほど反応時間は短く、低温であるほど脱離反応に必要な時間は長くなる。また、前駆体の反応性、量にもよるが、通常0.5〜120分、好ましくは1〜60分、特に好ましくは1分〜30分である。
光を外部刺激として用いる場合は、赤外線ランプや、化合物が吸収する波長の光を照射すること(例えば405nm以下の波長に露光)等を利用してもよい。その際に半導体レーザーを用いてもよい。例えば、近赤外域のレーザー光(通常は780nm付近の波長のレーザー光)、可視レーザー光(通常は、630nm〜680nmの範囲の波長のレーザー光)、波長390〜440nmのレーザー光が挙げられる。特に好ましくは波長390〜440nmのレーザー光であり、440nm以下の範囲の発振波長を有する半導体レーザー光が好適に用いられる。中でも好ましい光源としては、390〜440(更に好ましくは390〜415nm)の範囲の発振波長を有する青紫色半導体レーザー光、中心発振波長850nmの赤外半導体レーザー光を光導波路素子を使って半分の波長にした中心発振波長425nmの青紫色SHGレーザー光を挙げることができる。
Examples of the energy applied to perform the elimination reaction include heat, light, and electromagnetic waves. From the viewpoints of reactivity, yield, and post-treatment, thermal energy or light energy is desirable, and thermal energy is particularly preferable. Moreover, you may apply the said energy in presence of an acid or a base.
Usually, the elimination reaction depends on the structure of the functional group, but often requires heating.
The heating method for carrying out the elimination reaction includes a method of heating on a support, a method of heating in an oven, a method of irradiation with microwaves, a method of heating by converting light into heat using a laser, Although various methods, such as using a photothermal conversion layer, can be used, it is not limited to these.
The heating temperature for carrying out the elimination reaction can be in the range of room temperature (approximately 25 ° C.) to 500 ° C., and the lower limit temperature is the upper limit temperature in consideration of the thermal stability of the material and the boiling point of the elimination component. In view of energy efficiency, the abundance of unconverted molecules, decomposition of the compound after conversion, sublimation, and the like, the range of 40 to 500 ° C. is preferable, and more preferably 60 in consideration of the thermal stability of the synthesis of the precursor. It is in the range of from ° C to 500 ° C, particularly preferably from 80 ° C to 400 ° C.
Regarding the heating time, the higher the temperature, the shorter the reaction time, and the lower the temperature, the longer the time required for the elimination reaction. Further, although depending on the reactivity and amount of the precursor, it is usually 0.5 to 120 minutes, preferably 1 to 60 minutes, particularly preferably 1 minute to 30 minutes.
When light is used as an external stimulus, an infrared lamp, irradiation with light having a wavelength absorbed by the compound (for example, exposure to a wavelength of 405 nm or less), and the like may be used. At that time, a semiconductor laser may be used. For example, near-infrared laser light (usually laser light having a wavelength of around 780 nm), visible laser light (usually laser light having a wavelength in the range of 630 nm to 680 nm), and laser light having a wavelength of 390 to 440 nm can be mentioned. Laser light having a wavelength of 390 to 440 nm is particularly preferable, and semiconductor laser light having an oscillation wavelength in the range of 440 nm or less is preferably used. Among them, as a preferable light source, a blue-violet semiconductor laser light having an oscillation wavelength in the range of 390 to 440 (more preferably 390 to 415 nm) and an infrared semiconductor laser light having a central oscillation wavelength of 850 nm are half wavelength using an optical waveguide device. And blue-violet SHG laser light having a central oscillation wavelength of 425 nm.

前記のように、上記の酸または塩基は脱離反応の触媒として働き、より低温での変換が可能となる。これらの使用方法は特に限定はされないが、そのまま添加してもよいし、任意の溶媒に溶解させ溶液にして添加してもよいし、気化させてその雰囲気中で加熱処理を行なってもよいし、光酸発生剤および光塩基発生剤等を添加し、光照射によって系内で酸および塩基を得てもよい。
上記、酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、蟻酸、リン酸等、2−ブチルオクタン酸を用いることができる。
また塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、トリエチルアミン、ピリジン等のアミン類、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン等のアミジン類などを用いることができる。
光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のイオン性発生剤とイオン性光酸発生剤イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジスルホニルジアゾメタン、ニトロベンジルスルホネート等の非イオン性発生剤を挙げることができる。
As described above, the above acid or base acts as a catalyst for elimination reaction, and conversion at a lower temperature is possible. Although there is no particular limitation on the method of using these, they may be added as they are, or they may be dissolved in an arbitrary solvent and added as a solution, or they may be vaporized and subjected to heat treatment in the atmosphere. Alternatively, a photoacid generator, a photobase generator, or the like may be added, and an acid and a base may be obtained in the system by light irradiation.
As the acid, 2-butyloctanoic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, formic acid, phosphoric acid and the like can be used.
Examples of the base include hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, carbonates such as sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate, amines such as triethylamine and pyridine, diazabicycloundecene, diazabicyclononene. Amidines such as can be used.
Examples of the photoacid generator include ionic generators such as sulfonium salts and iodonium salts and nonionic generators such as ionic photoacid generator imide sulfonate, oxime sulfonate, disulfonyldiazomethane, and nitrobenzyl sulfonate. .

[電子デバイス]
本発明の特定化合物は、例えば、電子デバイスに用いることができる。電子デバイスの例を挙げると、2個以上の電極を有し、その電極間に流れる電流や生じる電圧を、電気、光、磁気、又は化学物質等により制御するデバイス、あるいは、印加した電圧や電流により、光や電場、磁場を発生させる装置などが挙げられる。また、例えば、電圧や電流の印加により電流や電圧を制御する素子、磁場の印加による電圧や電流を制御する素子、化学物質を作用させて電圧や電流を制御する素子などが挙げられる。この制御としては、整流、スイッチング、増幅、発振等が挙げられる。
現在シリコン等の無機半導体で実現されている対応するデバイスとしては、抵抗器、整流器(ダイオード)、スイッチング素子(トランジスタ、サイリスタ)、増幅素子(トランジスタ)、メモリー素子、化学センサー等、あるいはこれらの素子の組み合わせや集積化したデバイスが挙げられる。また、光により起電力を生じる太陽電池や、光電流を生じるフォトダイオード、フォトトランジスター等の光素子も挙げることができる。
本発明の特定化合物を適用するのに好適な電子デバイスの例としては、電界効果トランジスタ(FET)が挙げられる。以下、このFETについて詳細に説明する。
[Electronic device]
The specific compound of this invention can be used for an electronic device, for example. An example of an electronic device is a device that has two or more electrodes, the current flowing between the electrodes and the voltage generated are controlled by electricity, light, magnetism, chemical substances, etc., or the applied voltage or current Thus, a device that generates light, an electric field, or a magnetic field can be used. In addition, for example, an element that controls current or voltage by application of voltage or current, an element that controls voltage or current by application of a magnetic field, an element that controls voltage or current by the action of a chemical substance, or the like can be given. Examples of this control include rectification, switching, amplification, and oscillation.
Corresponding devices currently implemented with inorganic semiconductors such as silicon include resistors, rectifiers (diodes), switching elements (transistors, thyristors), amplifier elements (transistors), memory elements, chemical sensors, etc., or these elements Combinations and integrated devices. In addition, a solar cell that generates an electromotive force by light, or an optical element such as a photodiode or a phototransistor that generates a photocurrent can be used.
An example of an electronic device suitable for applying the specific compound of the present invention is a field effect transistor (FET). Hereinafter, this FET will be described in detail.

「トランジスタ構造」
図4の(A)〜(D)は本発明に係わる有機薄膜トランジスタの概略構造である。
本発明に係わる有機薄膜トランジスタの有機半導体層(1)は、本発明の特定化合物を含有する。本発明の有機薄膜トランジスタには、空間的に分離されたソース電極(2)、ドレイン電極(3)および図示しない支持体(基質)上にゲート電極(4)が設けられており、ゲート電極(4)と有機半導体層(1)の間には絶縁膜(5)が設けられていてもよい。有機薄膜トランジスタはゲート電極(4)への電圧の印加により、ソース電極(2)とドレイン電極(3)の間の有機半導体層(1)内を流れる電流がコントロールされる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、支持体上に設けることができ、例えば、ガラス、シリコン、プラスチック等の一般に用いられる基板を利用できる。また、導電性基板を用いることにより、ゲート電極と兼ねること、さらにはゲート電極と導電性基板とを積層した構造にすることもできるが、本発明の有機薄膜トランジスタが応用されるデバイスのフレキシビリティー、軽量化、安価、耐衝撃性等の特性が所望される場合、プラスチックシートを支持体とすることが好ましい。
プラスチックシートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、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、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等からなるフィルム等が挙げられる。
"Transistor structure"
4A to 4D are schematic structures of the organic thin film transistor according to the present invention.
The organic semiconductor layer (1) of the organic thin film transistor according to the present invention contains the specific compound of the present invention. In the organic thin film transistor of the present invention, a gate electrode (4) is provided on a spatially separated source electrode (2), drain electrode (3) and a support (substrate) (not shown). ) And an organic semiconductor layer (1), an insulating film (5) may be provided. In the organic thin film transistor, the current flowing in the organic semiconductor layer (1) between the source electrode (2) and the drain electrode (3) is controlled by applying a voltage to the gate electrode (4).
The organic thin film transistor of the present invention can be provided on a support, and for example, a commonly used substrate such as glass, silicon, or plastic can be used. In addition, by using a conductive substrate, it can also be used as a gate electrode, and a structure in which a gate electrode and a conductive substrate are stacked can be used. However, the flexibility of a device to which the organic thin film transistor of the present invention is applied. When characteristics such as light weight, low cost, and impact resistance are desired, a plastic sheet is preferably used as the support.
Examples of the plastic sheet include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, and cellulose acetate propionate. Is mentioned.

「製膜方法:有機半導体層」
(インク組成、溶媒)
本発明のインク組成物に用いられる溶媒は、次のように決めることができる。
例えばジクロロメタン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン及びキシレン等の溶剤に溶解して、支持体上に塗布することによって薄膜を形成することができる。すなわち、前記前駆体を含む塗工液のための溶媒は、目的に応じて適宜選択することができるが、除去が容易であることから、沸点が500℃以下であることが好ましい。しかし、揮発性が高ければ高いほどよいという訳ではない。沸点50℃以上のものが好ましい。まだ充分に確認した訳ではないが、伝導性には、前駆体が有する脱離性基の単なる離脱のみでなく、分子相互間の接触のための配置状態変化も重要なためかも知れない。つまり、塗工膜中に存在する前駆体は、それが有する脱離性基が除去されたのち、ランダム状態から、分子の向き又は位置の少なくとも部分的変化により分子同士の隣接化、接触や再配列、凝集、結晶化等が生じるための時間が必要なためかも知れない。
いずれにしても、溶媒としては具体的には、前駆体が有する例えば脱離性基としての極性のカルボエステル基に親和性のあるメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等のエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン、フエノール、クレゾールのようなフエノール類、ジメチルホルムアミド(DMF)、ピリジン、ジメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素有機溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブのようなセロソルブ(登録商標)等の極性(水混和性)溶媒に加えて、本体構造部分と比較的親和性のあるトルエン、キシレン、ベンゼン等の炭化水素、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン等のハロゲン化炭化水素溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルのようなエステル系溶媒、ニトロメタン、ニトロエタン等の含窒素有機溶媒等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
中でも、テトラヒドロフラン(THF)等の極性(水混和性)溶媒と、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、酢酸エチル等のエステル系溶媒のような非水混和性のものとの併用が特に好ましい。
また、インク液(塗工液)には、さらに、本発明の目的達成を損なわない程度で、カルボエステル基分解促進のための揮発性又は自己分解性の酸、塩基材料を含んでしてもよい。また、トリクロロ酢酸(加熱によりクロロホルムと炭酸ガスに分解)、トリフロロ酢酸(揮発性)のような強酸性の溶媒は、弱いルイス酸であるカルボエステル基の追い出しに効果があるので好ましく用いられる。
“Film Formation Method: Organic Semiconductor Layer”
(Ink composition, solvent)
The solvent used in the ink composition of the present invention can be determined as follows.
For example, a thin film can be formed by dissolving in a solvent such as dichloromethane, tetrahydrofuran, chloroform, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, and xylene and coating on a support. That is, the solvent for the coating solution containing the precursor can be appropriately selected according to the purpose, but it is preferable that the boiling point is 500 ° C. or less because it is easy to remove. However, the higher the volatility, the better. Those having a boiling point of 50 ° C. or higher are preferred. Although not fully confirmed, it may be because conductivity is not only the detachment of the leaving group of the precursor, but also the change of the arrangement state for contact between molecules. In other words, the precursor present in the coating film is removed from the random state and then adjoined, contacted, or regenerated between the molecules by at least a partial change in the direction or position of the molecule from the random state. This may be because it takes time for the arrangement, aggregation, crystallization, and the like to occur.
In any case, specific examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, etc., ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, which have affinity for the polar carboester group as the leaving group, for example. Such as glycol, tetrahydrofuran (THF), ether such as dioxane, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, phenols such as phenol and cresol, nitrogen-containing organic solvents such as dimethylformamide (DMF), pyridine, dimethylamine and triethylamine In addition to polar (water-miscible) solvents such as Cellosolve (registered trademark) such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, etc., which are relatively compatible with the main body structure, Halogenated hydrocarbon solvents such as carbon fluoride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate, nitromethane And nitrogen-containing organic solvents such as nitroethane. These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, polar (water-miscible) solvents such as tetrahydrofuran (THF) and halogenated hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride, and ester systems such as ethyl acetate A combination with a non-water miscible solvent such as a solvent is particularly preferred.
Further, the ink liquid (coating liquid) may further contain a volatile or self-decomposable acid or base material for accelerating the decomposition of the carboester group without impairing the achievement of the object of the present invention. Good. Further, a strongly acidic solvent such as trichloroacetic acid (decomposed into chloroform and carbon dioxide by heating) and trifluoroacetic acid (volatile) is preferably used because it has an effect of expelling a carboester group which is a weak Lewis acid.

〔ドーパント〕
本発明に用いることのできるドーパントは、酸化型又は還元型のいずれか一方の導電性付与剤であってもよく、その両方であってもよい。両方を用いる場合には、ソース電極とドレイン電極は同じタイプの導電性付与剤により形成されていることが好ましい。
ここで、酸化型の導電性付与剤とは、有機半導体膜に作用させることにより有機半導体膜を酸化させて電気伝導度を向上させる効果を有するものであり、p型の導電性付与剤ということもある。一方、還元型の導電性付与剤とは、有機半導体膜を還元させて電気伝導度を向上させるものであり、n型の導電性付与剤ということもある。
本発明に用いられる酸化型の導電性付与剤としては、酸素、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、PF6、AsF5、FeCl3、SbF5等のルイス酸、ヨウ素、塩素、臭素、ICl、ICl3、IBr、IF3等のハロゲン、HF、HC1、HNO3、H2SO4、HClO4、FSO3H、ClSO3H、CF3SO3Hなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、アミノ酸などの有機酸、FeCl3、FeOCl、TiCl4、ZrCl4、HfCl4、NbF5、NbCl5、TaCl5、MoCl5、WF5、WCl6、UF6、LnCl3(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−、ClO4−、PF6−、AsF5−、SbF6−、BF4−、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどを挙げることができる。
一方、還元型の導電性付与剤としては、水素、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属、バリウム、カルシウム、マグネシウム、銀、ユーロピウム、ベリリウム等の金属原子、原子団などが挙げられる。
また、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料をドーパントとして用いてもよい。
[Dopant]
The dopant that can be used in the present invention may be either an oxidized or reduced conductivity imparting agent, or both. When using both, it is preferable that the source electrode and the drain electrode are formed of the same type of conductivity-imparting agent.
Here, the oxidation-type conductivity imparting agent has an effect of improving electrical conductivity by oxidizing the organic semiconductor film by acting on the organic semiconductor film, and is a p-type conductivity imparting agent. There is also. On the other hand, the reduced-type conductivity imparting agent is an agent that reduces the organic semiconductor film to improve electrical conductivity, and is sometimes referred to as an n-type conductivity imparting agent.
Examples of the oxidized conductivity imparting agent used in the present invention include acids such as oxygen, hydrochloric acid, sulfuric acid, and sulfonic acid, Lewis acids such as PF6, AsF5, FeCl3, and SbF5, iodine, chlorine, bromine, ICl, ICl3, and IBr. , Halogens such as IF3, HF, HC1, HNO3, H2SO4, HClO4, FSO3H, ClSO3H, CF3SO3H and other protic acids, acetic acid, formic acid, organic acids such as amino acids, FeCl3, FeOCl, TiCl4, ZrCl4, HfCl4, NbF5, NbCl5, Transition metal compounds such as TaCl5, MoCl5, WF5, WCl6, UF6, LnCl3 (Ln = La, Ce, Nd, Pr, and other lanthanoids and Y), Cl-, Br-, I-, ClO4-, PF6-, AsF5 -, SbF6-, BF4-, sulfonate anion, etc. Or the like can be mentioned the quality anion.
On the other hand, examples of the reduction-type conductivity imparting agent include hydrogen, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and other alkali metals, barium, calcium, magnesium, silver, europium, beryllium and other metal atoms, atomic groups, and the like. .
In addition, electrons such as materials with functional groups such as acrylic acid, acetamide, dimethylamino group, cyano group, carboxyl group, nitro group, benzoquinone derivatives, tetracyanoethylene and tetracyanoquinodimethane and their derivatives Acceptable acceptor materials, materials having functional groups such as amino group, triphenyl group, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, phenyl group, substituted amines such as phenylenediamine, anthracene, benzoanthracene, substituted benzoanthracene A material that serves as a donor which is an electron donor, such as a group, pyrene, substituted pyrene, carbazole and derivatives thereof, and tetrathiafulvalene and derivatives thereof may be used as a dopant.

本発明組成物で得られる効果を損なわない限りにおいて、適宜その他の添加物、例えば、キャリア発生剤、導電性物質、粘度調整剤、表面張力調整剤、レベリング剤、浸透剤、濡れ調製剤、レオロジー調整剤などを加えてもよい。   As long as the effects obtained by the composition of the present invention are not impaired, other additives as appropriate, for example, carrier generating agents, conductive materials, viscosity modifiers, surface tension modifiers, leveling agents, penetrating agents, wetting preparation agents, rheology A regulator or the like may be added.

(濃度、割合)
本発明のインク組成物における前駆体の添加量は、通常0.01重量%〜50重量%、好ましくは0.05重量%〜10重量%、より好ましくは0.1重量%〜5重量%の範囲で使用するのがよい。
本発明のインク組成物におけるドーパントの添加量は、前記π電子共役系化合物前駆体に対しモル比で、通常10mol%以下、好ましくは5mol%以下、より好ましくは0.1mol%の範囲で使用するのがよい。本発明のインク組成物は、その他の添加物は含有してもよいが、含有しなくても本発明の効果が得られる。
本発明組成物は、例えば、前記含有量になるように、有機半導体材料とドーパントを溶媒に溶解もしくは分散させ、それぞれの材料の溶解度に応じた熱処理および攪拌することにより調製できるが、組成物の調製方法はこの限りではない。また、前述のように、その他の添加物を使用してもしなくてもよい。前記のその他の添加物を添加する場合には、未溶解成分を残さないように適宜添加するか、または未溶解成分をろ過などの処理により除去すればよい。
(Concentration, ratio)
The addition amount of the precursor in the ink composition of the present invention is usually 0.01 wt% to 50 wt%, preferably 0.05 wt% to 10 wt%, more preferably 0.1 wt% to 5 wt%. It is good to use in the range.
The addition amount of the dopant in the ink composition of the present invention is usually 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less, more preferably 0.1 mol% in terms of a molar ratio with respect to the π-electron conjugated compound precursor. It is good. The ink composition of the present invention may contain other additives, but the effects of the present invention can be obtained even if the additive is not contained.
The composition of the present invention can be prepared by, for example, dissolving or dispersing an organic semiconductor material and a dopant in a solvent so as to have the above content, and performing heat treatment and stirring according to the solubility of each material. The preparation method is not limited to this. Further, as described above, other additives may or may not be used. When the other additives are added, they may be added as appropriate so as not to leave undissolved components, or undissolved components may be removed by a treatment such as filtration.

(膜厚など)
本発明の有機半導体膜とは、本発明のインク組成物から形成された薄膜であり、半導体素子の一つの構成要素である。半導体薄膜の膜厚は、必要な機能を損なわない限り薄いほど好ましく、通常0.1nm〜10μmであり、好ましくは0.5nm〜5μmであり、より好ましくは1nm〜1μmである。
(Film thickness etc.)
The organic semiconductor film of the present invention is a thin film formed from the ink composition of the present invention, and is one component of the semiconductor element. The thickness of the semiconductor thin film is preferably as thin as possible without impairing necessary functions, and is usually 0.1 nm to 10 μm, preferably 0.5 nm to 5 μm, and more preferably 1 nm to 1 μm.

〔変換プロセス〕
上記有機半導体膜は、前駆体からなる膜に対して外部エネルギーを印加し、前駆体を半導体に変換することによって形成することができる。前駆体膜および有機半導体薄膜の作成は、大気雰囲気下、水蒸気下、減圧下、真空下、窒素やアルゴンなどの不活性気体雰囲気下、あるいは水素などの活性ガス雰囲気下など、目的により適宜選択できるが、簡便な大気雰囲気下が好ましい。前駆体膜および有機半導体膜作成後は、溶媒を除去する工程を経てもよい。溶媒除去工程としては、加熱による熱処理、乾燥ガス雰囲気下、大気雰囲気下での自然乾燥など、目的により適宜選択できるが、簡便な自然乾燥が好ましい。
[Conversion process]
The organic semiconductor film can be formed by applying external energy to a film made of a precursor and converting the precursor into a semiconductor. The preparation of the precursor film and the organic semiconductor thin film can be appropriately selected depending on the purpose, such as in an air atmosphere, water vapor, reduced pressure, vacuum, an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or an active gas atmosphere such as hydrogen. However, a simple atmospheric atmosphere is preferable. After the preparation of the precursor film and the organic semiconductor film, a step of removing the solvent may be performed. The solvent removal step can be appropriately selected depending on the purpose, such as heat treatment by heating, natural drying in a dry gas atmosphere or air atmosphere, but simple natural drying is preferable.

〔印刷法、ウェットプロセス〕
これら有機半導体薄膜の作製方法としては、前記のように、スクリーン印刷法、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、インクジェット法、ディスペンス法等が挙げられ、材料に応じて、適した上記製膜方法と、上記溶媒から適切な溶媒が選択される。
[Printing method, wet process]
As described above, these organic semiconductor thin film production methods include screen printing, spray coating, spin coating, blade coating, dip coating, casting, roll coating, bar coating, die coating, and inkjet. And a suitable solvent is selected from the above-mentioned film forming method and the above solvent according to the material.

本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、上記化合物を成分として形成される有機半導体層は、ソース電極、ドレイン電極及び絶縁膜に接して形成される。   In the organic thin film transistor of the present invention, the organic semiconductor layer formed using the above compound as a component is formed in contact with the source electrode, the drain electrode, and the insulating film.

〔電極〕
本発明の有機薄膜トランジスタに用いられるゲート電極、ソース電極、ゲート電極としては、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン、鉛、タンタル、インジウム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム等、及びこれらの合金やインジウム・錫酸化物等の導電性金属酸化物、あるいはドーピング等で導電率を向上させた無機及び有機半導体、例えば、シリコン単結晶、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、グラファイト、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチエニレンビニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等が挙げられる。
〔electrode〕
The gate electrode, source electrode, and gate electrode used in the organic thin film transistor of the present invention are not particularly limited as long as they are conductive materials, such as platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony, lead, Tantalum, indium, aluminum, zinc, magnesium, etc., and their alloys and conductive metal oxides such as indium / tin oxide, or inorganic and organic semiconductors whose conductivity has been improved by doping, such as silicon single crystals, Examples thereof include polysilicon, amorphous silicon, germanium, graphite, polyacetylene, polyparaphenylene, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polythienylene vinylene, polyparaphenylene vinylene, a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid.

ソース電極及びドレイン電極は、上記導電性の中でも半導体層との接触面において、電気抵抗が少ないものが好ましい。
電極の形成方法としては、上記材料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、アルミニウムや銅等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ィーやレーザーアブレーション等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、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等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。
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、必要に応じて各電極からの引出し電極を設けることができる。
The source electrode and the drain electrode are preferably those having low electrical resistance at the contact surface with the semiconductor layer among the above-described conductivity.
As a method for forming an electrode, a method of 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 materials as a raw material, a metal such as aluminum or copper There is a method of etching using a resist by thermal transfer, ink jet or the like on a foil. Alternatively, a conductive polymer solution or dispersion, or a conductive fine particle dispersion may be directly patterned by inkjet, or may be formed from the coating film by lithography, laser ablation, or the like. 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 a relief printing plate, an intaglio printing plate, a planographic printing plate or a screen printing method can also be used.
Moreover, the organic thin-film transistor of this invention can provide the extraction electrode from each electrode as needed.

〔絶縁膜〕
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて用いられる絶縁膜には、種々の絶縁膜材料を用いることができる。例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、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、ジルコウム酸化チタン酸バリウム、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、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウム等の無機系絶縁材料が挙げられる。
また、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエステル、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、無置換またはハロゲン原子置換ポリパラキシリレン、ポリアクリロニトリル、シアノエチルプルラン等の高分子化合物を用いることができる。
さらに、上記絶縁材料を2種以上合わせて用いてもよい。特に材料は限定されないが、中でも誘電率が高く、導電率が低いものが好ましい。
上記材料を用いた絶縁膜層の作製方法としては、例えば、CVD法、プラズマCVD法、プラズマ重合法、蒸着法のドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ディップコート法、インクジェット法、キャスト法、ブレードコート法、バーコート法等の塗布によるウェットプロセスが挙げられる。
[Insulating film]
Various insulating film materials can be used for the insulating film used in the organic thin film transistor of the present invention. For example, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, tantalum oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, zirconium barium titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, titanate Examples thereof include inorganic insulating materials such as strontium, barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth tantalate niobate, and yttrium trioxide.
Further, for example, polymer compounds such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinylphenol, polyester, polyethylene, polyphenylene sulfide, unsubstituted or halogen atom-substituted polyparaxylylene, polyacrylonitrile, cyanoethyl pullulan, and the like can be used.
Further, two or more of the above insulating materials may be used in combination. The material is not particularly limited, but a material having a high dielectric constant and a low electrical conductivity is preferable.
Examples of the method for producing the insulating film layer using the above materials include a CVD method, a plasma CVD method, a plasma polymerization method, a dry process such as a vapor deposition method, a spray coating method, a spin coating method, a dip coating method, an ink jet method, and a cast method. Examples thereof include wet processes such as coating, blade coating, and bar coating.

〔HMDS等 有機半導体/絶縁膜界面修飾〕
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、絶縁膜と有機半導体層の接着性を向上、ゲート電圧の低減、リーク電流低減等の目的で、これら層間に有機薄膜を設けてもよい。有機薄膜は有機半導体層に対し、化学的影響を与えなければ、特に限定されないが、例えば、有機分子膜や高分子薄膜が利用できる。
[Modification of organic semiconductor / insulating film interface such as HMDS]
In the organic thin film transistor of the present invention, an organic thin film may be provided between these layers for the purpose of improving the adhesion between the insulating film and the organic semiconductor layer, reducing the gate voltage, and reducing the leakage current. The organic thin film is not particularly limited as long as it does not chemically affect the organic semiconductor layer. For example, an organic molecular film or a polymer thin film can be used.

有機分子膜としては、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、ヘキサメチレンジシラザン、フェニルトリクロロシラン等を具体的な例としたカップリング剤が挙げられる。また、高分子薄膜としては、上述の高分子絶縁膜材料を利用することができ、これらが絶縁膜の一種として機能していてもよい。また、この有機薄膜をラビング等により、異方性処理を施していてもよい。   Examples of the organic molecular film include a coupling agent using octyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane, hexamethylenedisilazane, phenyltrichlorosilane and the like as specific examples. As the polymer thin film, the above-described polymer insulating film materials can be used, and these may function as a kind of insulating film. The organic thin film may be subjected to an anisotropic treatment by rubbing or the like.

〔チオール等、有機半導体/電極界面修飾〕
電極表面の濡れ性の制御や有機半導体層との電気的接触を良好にすることを目的として、あらかじめ電極の表面処理を施してもよい。表面処理材料としては、例えばチオール化合物であり、具体的には、飽和もしくは不飽和アルキルチオール、パーフルオロアルキルチオール、置換又は無置換のベンゼンチオールなどが挙げられる。また、電荷注入層を適宜設けてもよい。
[Modification of organic semiconductor / electrode interface, such as thiol]
For the purpose of controlling the wettability of the electrode surface and improving the electrical contact with the organic semiconductor layer, a surface treatment of the electrode may be performed in advance. Examples of the surface treatment material include thiol compounds, and specific examples include saturated or unsaturated alkyl thiols, perfluoroalkyl thiols, and substituted or unsubstituted benzene thiols. In addition, a charge injection layer may be provided as appropriate.

〔保護層〕
本発明の有機トランジスタは、大気中でも安定に駆動するものであるが、機械的破壊からの保護、水分やガスからの保護、またはデバイスの集積の都合上の保護等のため必要に応じて保護層を設けることもできる。
[Protective layer]
The organic transistor of the present invention is stably driven even in the atmosphere, but a protective layer is used as necessary for protection from mechanical destruction, protection from moisture and gas, or protection for device integration. Can also be provided.

〔応用デバイス〕
上述した本発明の有機薄膜トランジスタは、液晶、エレクトロルミネッセンス、エレクトロクロミック、電気泳動等の、従来公知の各種表示画像素子を駆動するための素子として好適に利用でき、これらの集積化により、いわゆる「電子ペーパー」と呼ばれるディスプレイを製造することが可能である。
[Applied devices]
The organic thin film transistor of the present invention described above can be suitably used as an element for driving various conventionally known display image elements such as liquid crystal, electroluminescence, electrochromic, electrophoresis, and so on. It is possible to produce a display called “paper”.

本発明のディスプレイ装置は、例えば、液晶表示装置では液晶表示素子、EL表示装置では有機若しくは無機のエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動表示装置では電気泳動表示素子などの表示素子を1表示画素として、該表示素子をX方向及びY方向にマトリックス状に複数配列して構成される。前記表示素子は、該表示素子に対して電圧の印加又は電流の供給を行なうためのスイッチング素子として、本発明の有機薄膜トランジスタを備えている。本発明のディスプレイ装置としては、前記スイッチング素子が前記表示素子の数、即ち表示画素数に対応して複数備えられる。   The display device of the present invention includes, for example, a liquid crystal display element in a liquid crystal display device, an organic or inorganic electroluminescence display element in an EL display device, and a display element such as an electrophoretic display element in an electrophoretic display device as one display pixel. A plurality of display elements are arranged in a matrix in the X and Y directions. The display element includes the organic thin film transistor of the present invention as a switching element for applying a voltage or supplying a current to the display element. The display device of the present invention includes a plurality of the switching elements corresponding to the number of the display elements, that is, the number of display pixels.

前記表示素子は、前記スイッチング素子の他に、例えば、基板、透明電極等の電極、偏光板、カラーフィルタなどの構成部材を備えるが、これらの構成部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来から公知のものを使用することができる。   The display element includes, in addition to the switching element, for example, a substrate, an electrode such as a transparent electrode, a polarizing plate, a color filter, and the like. Can be appropriately selected, and conventionally known ones can be used.

前記ディスプレイ装置が、所定の画像を形成する場合には、例えば、マトリックス状に配置されたスイッチング素子の中から任意に選択された前記スイッチング素子が、対応する前記表示素子に電圧の印加又は電流を供給するときのみスイッチがON又はOFFとなり、その他の時間はOFF又はONとなるように構成することにより、高速、高コントラストで、前記ディスプレイ装置の表示を行なうことができる。なお、前記ディスプレイ装置における画像の表示動作としては、従来から公知の表示動作により画像等が表示される。
例えば、前記液晶表示素子の場合には、液晶に対して電圧を印加することにより、該液晶の分子配列を制御して画像等の表示が行なわれる。また、前記有機若しくは無機のエレクトロルミネッセンス表示素子の場合には、有機若しくは無機膜で形成された発光ダイオードに電流を供給して該有機若しくは無機膜を発光させることにより画像等の表示が行なわれる。また、前記電気泳動表示素子の場合には、例えば、異なる極性に帯電された白及び黒色の着色粒子に電圧を印加して、電極間で前記粒子を所定方向に電気的に泳動させて画像等の表示が行なわれる。
When the display device forms a predetermined image, for example, the switching elements arbitrarily selected from the switching elements arranged in a matrix form apply voltage or current to the corresponding display elements. By configuring the switch to be turned on or off only when supplying, and to be turned off or on at other times, the display device can display at high speed and with high contrast. As an image display operation in the display device, an image or the like is displayed by a conventionally known display operation.
For example, in the case of the liquid crystal display element, an image or the like is displayed by applying a voltage to the liquid crystal to control the molecular arrangement of the liquid crystal. In the case of the organic or inorganic electroluminescence display element, an image or the like is displayed by supplying a current to a light emitting diode formed of an organic or inorganic film to cause the organic or inorganic film to emit light. In the case of the electrophoretic display element, for example, a voltage is applied to white and black colored particles charged to different polarities, and the particles are electrophoresed between electrodes in a predetermined direction to generate an image or the like. Is displayed.

前記ディスプレイ装置は、前記スイッチング素子を塗工、印刷等の簡易なプロセスにより作製可能であり、プラスチック基板、紙等の高温処理に耐えない基板を用いることができるとともに、大面積のディスプレイであっても、省エネルギー、低コストで前記スイッチング素子を作製可能となる。   The display device can be manufactured by a simple process such as coating and printing of the switching element, and can use a substrate that cannot withstand high-temperature processing such as a plastic substrate or paper, and can be a large-area display. However, the switching element can be fabricated with energy saving and low cost.

また、ICタグ等のデバイスとして、本発明の有機薄膜トランジスタを集積化したICを利用することが可能である。   Further, an IC in which the organic thin film transistor of the present invention is integrated can be used as a device such as an IC tag.

以下に実施例および比較例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、これら例は、本発明の基本を説明するためのものであって、本発明を限定するためのものではない。以下の例中、「部」及び「%」は、別段の断りない限り、「重量部」及び「重量%」を表わす。   EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but these examples are for explaining the basics of the present invention and are not intended to limit the present invention. In the following examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.

[実施例1]
ジチエノベンゾチオフェン誘導体前駆体(VI)を使用して、表1に示すインクを作製した。溶媒にはトルエンを用い、ドーパントには、アクセプター性有機材料F4TCNQ(東京化成工業株式会社製)を用いた。
[Example 1]
The ink shown in Table 1 was prepared using the dithienobenzothiophene derivative precursor (VI). Toluene was used as the solvent, and acceptor organic material F4TCNQ (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the dopant.

次の方法でインクを基板に展開し、前駆体およびドーパントの混合膜を作製した。基板には、膜厚300nmの熱酸化膜付シリコンウェハーを使用した。酸化膜表面をUVオゾン処理で洗浄後、京セラケミカル製ポリイミド(CT4112)を塗布して、ポリイミド膜を形成した。その後、スピンコート法により上記インクを基板上に展開し、前駆体およびドーパントの混合膜を形成した。   The ink was spread on the substrate by the following method to prepare a mixed film of precursor and dopant. A silicon wafer with a thermal oxide film having a thickness of 300 nm was used as the substrate. After cleaning the surface of the oxide film by UV ozone treatment, polyimide (CT4112) made by Kyocera Chemical was applied to form a polyimide film. Thereafter, the ink was spread on a substrate by a spin coating method to form a mixed film of a precursor and a dopant.

上記で得られた膜をグローブボックス中のホットプレートで加熱して前駆体を変換させ、有機半導体膜を得た。図5にサンプル1〜4の偏光顕微鏡写真を示す。
サンプル1はジチエノベンゾチオフェン誘導体前駆体(VI)単独のインクから作製した有機膜である。明るさが異なって見える領域が一つの結晶ドメインであり、この化合物の特徴は比較的大きな結晶ドメインを形成する点にあり、このことが移動度を向上させている一つの理由である。
これに対して、サンプル2ではサンプル1と膜質の異なる領域があることが確認できる。
これはドーパントとして用いたF4TCNQが凝集したため、また、F4TCNQが結晶核の発生源となった結果、微結晶の集合膜を形成したものと推測される。サンプル3、4については、サンプル1と同様の膜が形成できていることが確認できる。
The film | membrane obtained above was heated with the hotplate in a glove box, the precursor was converted, and the organic-semiconductor film | membrane was obtained. FIG. 5 shows polarized micrographs of Samples 1 to 4.
Sample 1 is an organic film prepared from an ink of dithienobenzothiophene derivative precursor (VI) alone. The region where the brightness appears different is one crystal domain, and this compound is characterized by the formation of a relatively large crystal domain, which is one reason why the mobility is improved.
On the other hand, it can be confirmed that Sample 2 has a region having a different film quality from Sample 1.
This is probably because F4TCNQ used as a dopant aggregated, and as a result of F4TCNQ being a source of crystal nuclei, a microcrystalline aggregate film was formed. For Samples 3 and 4, it can be confirmed that the same film as Sample 1 can be formed.

上記で得られた膜に、200μmのギャップを持つ対向電極を真空蒸着法を用いて形成した。電極材料にはAgを用い、膜厚50nm形成した。その後、1E−2Pa以下の真空下において、対向電極間に電圧を印加し電流を計測して導電率を測定した。計測器にはアジレントテクノロジー社製B1500を使用した。測定結果を図6に、計算により求められた導電率を表2に示す。
図6から、印加電圧に対し電流値が線形に変化しており、オーミックな振る舞いをしていることがわかる。求められた導電率は、ドーパント濃度が低いほど高くなる傾向であることがわかる。ドーピングしていないサンプルに比べ、ドーピングしたサンプルはキャリア密度が向上した結果、導電率が高くなると推測される。しかしながら、ドーピング濃度が高いほど不純物としてのドープ材を多く含むため、サンプル2では大きな結晶成長を阻害したことが、また、サンプル3では不純物散乱の影響でキャリア移動が制限を受けたことが、ドーピングの効果を低下させているものと推測される。その結果、この中ではサンプル4がもっとも効果的にドーピングによるキャリア密度の向上と移動度を両立していて、導電率が最も大きくなったと考えられる。
A counter electrode having a gap of 200 μm was formed on the film obtained above using a vacuum deposition method. Ag was used as the electrode material, and a film thickness of 50 nm was formed. Thereafter, under a vacuum of 1E-2 Pa or less, a voltage was applied between the counter electrodes, the current was measured, and the conductivity was measured. B1500 made by Agilent Technologies was used as a measuring instrument. The measurement results are shown in FIG. 6 and the conductivity obtained by calculation is shown in Table 2.
From FIG. 6, it can be seen that the current value linearly changes with respect to the applied voltage, and that it behaves ohmic. It can be seen that the obtained conductivity tends to increase as the dopant concentration decreases. Compared to the undoped sample, the doped sample is presumed to have higher conductivity as a result of improved carrier density. However, the higher the doping concentration, the more dopants as impurities, so that the large crystal growth was inhibited in Sample 2, and the carrier movement was limited in Sample 3 due to the effect of impurity scattering. It is presumed that the effect of is reduced. As a result, it is considered that the sample 4 most effectively achieved both the improvement of the carrier density by doping and the mobility, and the highest conductivity.

[実施例2]
ドーパントとして、ルイス酸であるFeCl(関東化学社製)を用いたことを除いて、実施例1と同様にして、表3に示すインクを作製した。
[Example 2]
Inks shown in Table 3 were prepared in the same manner as in Example 1 except that FeCl 3 (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a Lewis acid, was used as a dopant.

その後、実施例1と同様にして、半導体膜を形成後、対向電極を形成して導電率を測定した。図7には偏光顕微鏡観察結果を、図8には電流電圧測定結果を、表4に導電率を示す。
偏光顕微鏡観察の結果、サンプル5ではジチエノベンゾチオフェン誘導体前駆体が変換していない(ドーパントが酸であるため、ダメージを受けた可能性がある)、もしくは、微結晶の集合膜となっていることがわかる。そのため、サンプル5の導電率はサンプル1に比べ低下する結果となった。
一方、サンプル6、7は導電率の大幅な向上が見られ、サンプル7の方が導電率が低い。
これは、実施例1と逆の傾向であるが、その原因としては、ドーパントのサイズが小さいため、不純物散乱の影響が小さく、ドーピング濃度が高い方が結果的に導電率が高くなったものと推測される。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, after forming the semiconductor film, the counter electrode was formed and the conductivity was measured. FIG. 7 shows the result of observation with a polarizing microscope, FIG. 8 shows the result of current / voltage measurement, and Table 4 shows the conductivity.
As a result of observation with a polarizing microscope, in Sample 5, the dithienobenzothiophene derivative precursor is not converted (it may be damaged because the dopant is an acid), or it is an aggregate film of microcrystals. I understand that. Therefore, the conductivity of sample 5 was lower than that of sample 1.
On the other hand, samples 6 and 7 show a significant improvement in conductivity, and sample 7 has a lower conductivity.
This is the reverse trend of Example 1, but the cause is that the dopant size is small, so the influence of impurity scattering is small, and the higher the doping concentration, the higher the conductivity. Guessed.

1 有機半導体層
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ゲート電極
5 絶縁膜
6 基板
1 organic semiconductor layer 2 source electrode 3 drain electrode 4 gate electrode 5 insulating film 6 substrate

特願2009−171441号明細書Japanese Patent Application No. 2009-171441 特開2009−275032号公報JP 2009-275032 A 特願2010−061591号明細書Japanese Patent Application No. 2010-061591 特願2010−135664号明細書Japanese Patent Application No. 2010-135664 Specification 特開2007−266298公報JP 2007-266298 A 特開2006−032914号公報JP 2006-032914 A

J.Am.Chem.Soc.124,p8812(2002)J. et al. Am. Chem. Soc. 124, p8812 (2002) Appl.Phys.Lett.84,p2085(2004)Appl. Phys. Lett. 84, p2085 (2004) J.Am.Chem.Soc.126,p1596(2004)J. et al. Am. Chem. Soc. 126, p1596 (2004) Appl.Phys.Lett.91,p053508(2007)Appl. Phys. Lett. 91, p053508 (2007) 小野昇監修「低分子有機半導体の高性能化」p139 サイエンス&テクノロジー株式会社Supervised by Noboru Ono “High performance of low molecular organic semiconductors” p139 Science & Technology Co., Ltd.

Claims (5)

電子デバイス用インク組成物であって、少なくともπ電子共役系化合物前駆体と、前記π電子共役系化合物のドーパントと、前記π電子共役系化合物前駆体とドーパントを溶解させる溶媒を含有し、
前記π電子共役系化合物前駆体が、下記構造式(VI)で表されるジチエノベンゾチオフェン誘導体からなり、前記π電子共役系化合物前駆体からの水素及び−O−CO−C 11 の脱離によって、下記一般式(VII)で表わされるジチエノベンゾチオフェン誘導体が得られ、
前記ドーパントが、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4TCNQ)、及びFeCl の少なくともいずれかであることを特徴とするインク組成物。
An ink composition for electronic devices, comprising at least a π-electron conjugated compound precursor, a dopant for the π-electron conjugated compound, and a solvent for dissolving the π-electron conjugated compound precursor and the dopant ,
The π-electron conjugated compound precursor consists dithienothiophene benzothiophene derivative represented by the following structural formula (VI), the hydrogen and -O-CO-C 5 H 11 from the π electron conjugated compound precursor The dithienobenzothiophene derivative represented by the following general formula (VII) is obtained by elimination,
The dopant is, 2,3,5,6-tetrafluoro -7,7,8,8- tetracyano - quinodimethane (F4TCNQ), and an ink composition characterized in that at least either of the FeCl 3.
前記ドーパントのモル濃度が前記π電子共役系化合物前駆体のモル濃度に対し、5%以下であることを特徴とする、請求項1に記載のインク組成物。The ink composition according to claim 1, wherein a molar concentration of the dopant is 5% or less with respect to a molar concentration of the π-electron conjugated compound precursor. 請求項1乃至2のいずれかに記載のインク組成物を支持体上に付着させた後、外部刺激を付与することにより前記一般式(VII)で表わされるジチエノベンゾチオフェン誘導体から構成された有機膜を得る工程を含むことを特徴とする有機膜の製造方法。
An organic material composed of the dithienobenzothiophene derivative represented by the general formula (VII) by applying an external stimulus after the ink composition according to claim 1 is attached on a support. The manufacturing method of the organic film | membrane characterized by including the process of obtaining a film | membrane.
前記外部刺激が光又は熱エネルギーであることを特徴とする請求項3に記載の有機膜の製造方法。The method for producing an organic film according to claim 3, wherein the external stimulus is light or thermal energy. 請求項3又は4に記載の有機膜の製造方法を含むことを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。A method for producing a field effect transistor comprising the method for producing an organic film according to claim 3.
JP2011190296A 2011-09-01 2011-09-01 Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor Expired - Fee Related JP5948765B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011190296A JP5948765B2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011190296A JP5948765B2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013055094A JP2013055094A (en) 2013-03-21
JP5948765B2 true JP5948765B2 (en) 2016-07-06

Family

ID=48131859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011190296A Expired - Fee Related JP5948765B2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5948765B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6231448B2 (en) * 2014-07-29 2017-11-15 富士フイルム株式会社 Composition for forming organic semiconductor film, method for producing organic semiconductor film for non-light-emitting organic semiconductor device, organic semiconductor film for non-light-emitting organic semiconductor device, method for producing organic film transistor, and organic film transistor.
JP6297709B2 (en) * 2014-09-09 2018-03-20 富士フイルム株式会社 Composition for forming organic semiconductor film, and method for producing organic semiconductor film

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011044686A (en) * 2009-07-22 2011-03-03 Ricoh Co Ltd Novel organic semiconductor material and electronic device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013055094A (en) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5477978B2 (en) Field effect transistor
KR101421845B1 (en) Novel organic semiconductive material and electronic device using the same
JP6170488B2 (en) Novel condensed polycyclic aromatic compounds and uses thereof
JP6558777B2 (en) Organic compounds and their uses
JP2005328030A (en) Ink for manufacturing semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device by using the ink
WO2005122278A1 (en) Organic semiconductor thin film, organic semiconductor device, organic thin film transistor, and organic electro-luminescence element
WO2007125950A1 (en) Organic semiconductor thin film and organic semiconductor device
JP6592758B2 (en) Novel condensed polycyclic aromatic compounds and uses thereof
JP5708980B2 (en) Organic electronic device manufacturing method and organic electronic device
KR101462526B1 (en) Organic semiconductor meterial, field-effect transistor, and manufacturing method thereof
JPWO2012115218A1 (en) Process for producing diantra [2,3-b: 2 ', 3'-f] thieno [3,2-b] thiophene and use thereof
JP2004179249A (en) Organic semiconductor material, organic electronic device using the same and manufacturing method of the device
JP5948765B2 (en) Ink composition for electronic device using π-electron conjugated compound precursor, method for producing organic film, and method for producing field effect transistor
WO2014133100A1 (en) Novel condensed polycyclic aromatic compound and use thereof
JP2013065653A (en) PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT MANUFACTURED USING π ELECTRON CONJUGATE COMPOUND PRECURSOR, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
JP4506228B2 (en) Organic field effect transistor, display element and electronic paper
JP2013201363A (en) Organic thin film transistor, organic thin film transistor array and display device
JP5170507B2 (en) Organic thin film transistor
JP6497560B2 (en) Novel condensed polycyclic aromatic compounds and uses thereof
JP2004067862A (en) Organic semiconductor material and field effect transistor using the same
JP2012193316A (en) ELECTRONIC DEVICE INK COMPOSITION USING π ELECTRON CONJUGATED COMPOUND PRECURSOR, AND USE THEREOF
JP2004335932A (en) Organic thin-film transistor and its manufacturing method
JP6833445B2 (en) Organic transistor
JP5205778B2 (en) Organic thin film transistor
JP2004214482A (en) Organic semiconductor material and organic thin film transistor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140812

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20150624

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160125

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: 20160510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160523

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5948765

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees