JP5948772B2 - Dithienobenzodithiophene derivative composition and organic thin film transistor using the same - Google Patents

Dithienobenzodithiophene derivative composition and organic thin film transistor using the same Download PDF

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本発明は、有機半導体材料等の電子材料への展開が可能なジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物、これを用いた有機薄膜トランジスタに関するものであり、特に溶媒への溶解性に優れ、高キャリア移動度を与えうることから容易に有機半導体材料等への展開が可能となる新規なジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物及びこれを用いた有機薄膜トランジスタに関するものである。   The present invention relates to a dithienobenzodithiophene derivative composition that can be developed into an electronic material such as an organic semiconductor material, and an organic thin film transistor using the same, and is particularly excellent in solubility in a solvent and has a high carrier mobility. The present invention relates to a novel dithienobenzodithiophene derivative composition that can be easily developed into an organic semiconductor material and the like, and an organic thin film transistor using the same.

有機薄膜トランジスタに代表される有機半導体デバイスは、省エネルギー、低コスト及びフレキシブルといった無機半導体デバイスにはない特徴を有することから近年注目されている。この有機半導体デバイスは、有機半導体層、基板、絶縁層、電極等の数種類の材料から構成され、中でも電荷のキャリア移動を担う有機半導体層は該デバイスの中心的な役割を有している。そして、有機半導体デバイス性能は、この有機半導体層を構成する有機材料のキャリア移動度により左右されることから、高キャリア移動度を与える有機材料の出現が所望されている。   Organic semiconductor devices typified by organic thin film transistors have been attracting attention in recent years because they have features not found in inorganic semiconductor devices such as energy saving, low cost, and flexibility. This organic semiconductor device is composed of several kinds of materials such as an organic semiconductor layer, a substrate, an insulating layer, and an electrode. Among them, the organic semiconductor layer responsible for charge carrier movement has a central role of the device. And since organic-semiconductor device performance is influenced by the carrier mobility of the organic material which comprises this organic-semiconductor layer, the appearance of the organic material which gives a high carrier mobility is desired.

また、有機半導体層を作製する方法としては、高温真空下、有機材料を気化させて実施する真空蒸着法、有機材料を適当な溶媒に溶解させその溶液を塗布する塗布法、等の方法が一般的に知られている。   In addition, as a method for producing the organic semiconductor layer, a method such as a vacuum deposition method in which an organic material is vaporized under a high temperature vacuum, a coating method in which an organic material is dissolved in an appropriate solvent, and a solution thereof is applied is generally used. Known.

塗布法においては、塗布は高温高真空条件を用いることなく印刷技術を用いても実施することができる。そのため、塗布法は印刷によりデバイス作製の大幅な製造コストの削減を図ることができることから、経済的に好ましいプロセスである。そして、このような塗布法に使用される有機半導体材料は、低分子系、高分子系があり、1.0重量%以上の溶解度を持つことが好ましい。一般的にキャリア移動度が高い低分子系材料の方が好ましいが、1.0重量%以上の溶解度を有し高移動度を与える低分子の有機半導体材料の種類は極めて限られているのが現状である。   In the coating method, the coating can be carried out using a printing technique without using high temperature and high vacuum conditions. Therefore, the coating method is an economically preferable process because it can greatly reduce the manufacturing cost of device fabrication by printing. And the organic-semiconductor material used for such an application | coating method has a low molecular type and a high molecular type, and it is preferable to have a solubility of 1.0 weight% or more. In general, a low molecular weight material having a high carrier mobility is preferable, but the types of low molecular weight organic semiconductor materials that have a solubility of 1.0% by weight or more and provide high mobility are extremely limited. Currently.

そして、低分子系材料としては、例えば、トルエン等の炭化水素溶媒にも高溶解度を示すビス((トリイソプロピルシリル)エチニル)ペンタセン(例えば非特許文献1参照。)、ジアルキル置換ベンゾチエノベンゾチオフェン(例えば特許文献1参照。)、ジヘキシルジチエノベンゾジチオフェン(例えば特許文献2参照。)、等が提案されている。   Examples of the low molecular weight material include bis ((triisopropylsilyl) ethynyl) pentacene (see, for example, Non-Patent Document 1) and dialkyl-substituted benzothienobenzothiophene (highly soluble in a hydrocarbon solvent such as toluene). For example, refer to Patent Document 1), dihexyl dithienobenzodithiophene (for example, refer to Patent Document 2), and the like.

再公表特許WO2008/047896号公報(例えば特許請求の範囲参照。)Re-published patent WO2008 / 047896 (see, for example, the claims) WO2010/000670号公報(例えば特許請求の範囲参照。)WO 2010/000670 (see, for example, claims)

ジャーナル オブ ポリマー サイエンス、パートB、ポリマー フィジックス、2006年、44巻、3631〜3641頁Journal of Polymer Science, Part B, Polymer Physics, 2006, 44, 3631-3641

しかし、非特許文献1に記載されたビス((トリイソプロピルシリル)エチニル)ペンタセンは、ヘキサン等の無極性溶媒にも高溶解度を示す反面、120℃以上に加熱すると薄膜が変質し、移動度が1.0cm/Vsから0.2cm/Vsへ低下するという課題を有するものであった。また、特許文献1に記載されたジアルキル置換ベンゾチエノベンゾチオフェンは、スピンコート膜として100℃以上に熱処理することで1.0cm/Vs以上の移動度を達成することは可能であるが、熱処理を施さない場合は0.08〜0.17cm/Vsと低いものであり、融点が120〜130℃と低く、耐熱性にも課題を有するものであった。特許文献2に提案のジヘキシルジチエノベンゾジチオフェンは、ドロップキャスト法により0.112cm/Vsの移動度を示すが、室温での溶媒に対する溶解度に課題を有する。 However, bis ((triisopropylsilyl) ethynyl) pentacene described in Non-Patent Document 1 exhibits high solubility in non-polar solvents such as hexane, but when heated to 120 ° C. or higher, the thin film changes in quality and mobility increases. It had the subject that it falls from 1.0 cm < 2 > / Vs to 0.2 cm < 2 > / Vs. In addition, the dialkyl-substituted benzothienobenzothiophene described in Patent Document 1 can achieve a mobility of 1.0 cm 2 / Vs or more by heat treatment at 100 ° C. or more as a spin coat film. When not applied, the temperature was as low as 0.08 to 0.17 cm 2 / Vs, the melting point was as low as 120 to 130 ° C., and there was a problem in heat resistance. The dihexyl dithienobenzodithiophene proposed in Patent Document 2 shows a mobility of 0.112 cm 2 / Vs by a drop cast method, but has a problem in solubility in a solvent at room temperature.

また、有機エレクトロルミネッセンス等のディスプレイを駆動するには、トランジスタは少なくとも0.5cm/Vsの移動度が必要とされ、デバイス作製に電極形成等の加熱工程があり用いる材料は少なくとも150℃の耐熱性を持つことが要求されるが、150℃以上の耐熱性を持ち且つ室温で1.0重量%以上の溶解度を有する有機半導体材料は知られておらず、このような有機半導体材料の出現が所望されている。 Further, in order to drive a display such as organic electroluminescence, the transistor needs to have a mobility of at least 0.5 cm 2 / Vs, and there is a heating process such as electrode formation for device fabrication. However, there is no known organic semiconductor material having a heat resistance of 150 ° C. or higher and a solubility of 1.0% by weight or more at room temperature. Desired.

そこで、本発明は、溶媒への溶解性に優れることから容易に有機半導体材料等への展開が可能となる新規な有機半導体材料を提供することを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel organic semiconductor material that can be easily developed into an organic semiconductor material or the like because of its excellent solubility in a solvent.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討の結果、新規なジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物が高キャリア移動度を与えると共に、溶媒に対して優れた溶解性を示すことを見出し、本発明を完成するに到った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a novel dithienobenzodithiophene derivative composition gives high carrier mobility and exhibits excellent solubility in a solvent. The invention has been completed.

即ち、本発明は、下記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体99〜80重量%及び下記一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体1〜20重量%からなるジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物及びそれを用いてなる有機薄膜トランジスタに関するものである。   That is, the present invention provides a dithienobenzodithiophene derivative 99 to 80% by weight represented by the following general formula (1) and a dithienobenzodithiophene derivative 1 to 20% by weight represented by the following general formula (2). The present invention relates to a thienobenzodithiophene derivative composition and an organic thin film transistor using the same.

Figure 0005948772
(ここで、置換基R及びRは同一又は異なって、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基及びn−オクチル基からなる群より選択される置換基を示す。)
Figure 0005948772
(Here, the substituents R 1 and R 2 are the same or different and represent a substituent selected from the group consisting of an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, and an n-octyl group.)

Figure 0005948772
(ここで、置換基R及びRは同一又は異なって、エチル基、n−プロピル基及びn−ブチル基からなる群より選択される置換基を示す。)
以下に、本発明を詳細に説明する。
Figure 0005948772
(Here, the substituents R 3 and R 4 are the same or different and represent a substituent selected from the group consisting of an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group.)
The present invention is described in detail below.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、上記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体99〜80重量%及び上記一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体1〜20重量%からなるものであり、特に取り扱い性、溶解性に優れるとともに、高キャリア移動度を与えるものとなることから、一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体99〜90重量%及び一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体1〜10重量%からなるものであることが好ましい。ここで、一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体が99重量%を超えるものである場合、得られる組成物は溶媒に対する溶解性に劣るものとなり、塗布法(例えばインクジェット法)による製膜に課題を有する。一方、一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体が80重量%未満である場合、得られる組成物は、高キャリア移動度を与えることができない。   The dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention comprises 99 to 80% by weight of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) and the dithienobenzodithiophene derivative 1 represented by the general formula (2). It is composed of ˜20% by weight, and is particularly excellent in handleability and solubility, and gives high carrier mobility, so that the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) is in the range of 99 to 90% by weight. % And a dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) is preferably 1 to 10% by weight. Here, when the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) exceeds 99% by weight, the resulting composition has poor solubility in a solvent, and is obtained by a coating method (for example, an inkjet method). There is a problem in film formation. On the other hand, when the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) is less than 80% by weight, the resulting composition cannot give high carrier mobility.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物を構成する上記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の置換基R及びRとしては、同一又は異なって、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基及びn−オクチル基からなる群より選択される置換基である。そして、その中でも特に高キャリア移動度を与えるジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物となることから、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基からなる群より選択されることが好ましく、さらに置換基R及びRは同一で、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基からなる群より選択されることが好ましい。該一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の具体的例示としては、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ヘプチルジチエノベンゾジチオフェン、n−ペンチル−n−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン、n−ペンチル−n−ヘプチルジチエノベンゾジチオフェン等を挙げることができ、中でも、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ヘプチルジチエノベンゾジチオフェンであることが好ましい。 The substituents R 1 and R 2 of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the above general formula (1) constituting the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention are the same or different, and an n-pentyl group, It is a substituent selected from the group consisting of an n-hexyl group, an n-heptyl group, and an n-octyl group. Among them, since it becomes a dithienobenzodithiophene derivative composition giving particularly high carrier mobility, it is preferably selected from the group consisting of n-pentyl group, n-hexyl group and n-heptyl group, The substituents R 1 and R 2 are the same and are preferably selected from the group consisting of an n-pentyl group, an n-hexyl group, and an n-heptyl group. Specific examples of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) include di-n-pentyldithienobenzodithiophene, di-n-hexyldithienobenzodithiophene, and di-n-heptyldithienobenzodi. Examples include thiophene, n-pentyl-n-hexyldithienobenzodithiophene, n-pentyl-n-heptyldithienobenzodithiophene, and among others, di-n-pentyldithienobenzodithiophene, di-n-hexyl. Dithienobenzodithiophene and di-n-heptyldithienobenzodithiophene are preferable.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物を構成する上記一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の置換基R及びRとしては、同一又は異なって、エチル基、n−プロピル基及びn−ブチル基からなる群より選択される置換基である。そして、その中でも特に高溶解度を与えるジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物となることから、n−プロピル基及び/またはn−ブチル基であることが好ましい。該一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の具体的例示としては、ジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン、n−プロピル−n−ブチルジチエノベンゾジチオフェン等をあげることができ、中でも、ジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェンであることが好ましい。 The substituents R 3 and R 4 of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) constituting the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention are the same or different, and may be an ethyl group, n- It is a substituent selected from the group consisting of a propyl group and an n-butyl group. Among them, an n-propyl group and / or an n-butyl group is preferable because a dithienobenzodithiophene derivative composition giving particularly high solubility is obtained. Specific examples of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) include di-n-propyldithienobenzodithiophene, di-n-butyldithienobenzodithiophene, and n-propyl-n-butyldi. Examples include thienobenzodithiophene, among which di-n-propyldithienobenzodithiophene and di-n-butyldithienobenzodithiophene are preferable.

そして、本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物を構成する一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体と一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の具体的な好ましい組み合わせとしては、高キャリア移動度を与え且つ溶媒に対する高溶解度を示すことから、例えばジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンとジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェンとジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ヘプチルジチエノベンゾジチオフェンとジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンとジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン等の組み合わせである。   Specific preferred examples of the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) and the dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) constituting the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention Examples of combinations include high carrier mobility and high solubility in a solvent. For example, di-n-hexyldithienobenzodithiophene, di-n-butyldithienobenzodithiophene, and di-n-pentyldithienobenzodithiophene. And di-n-butyldithienobenzodithiophene, di-n-heptyldithienobenzodithiophene and di-n-butyldithienobenzodithiophene, di-n-hexyldithienobenzodithiophene and di-n-propyldithienobenzodithiophene Etc. are combinations.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、塗布法、ドロップキャスト法、特にインクジェット法による製膜に適したものとなることから、室温で溶媒に対し1重量%以上の溶解度を示すものであることが好ましく、その際の溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、メシチレン、ビフェニル、エチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、オクチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン等の脂肪族炭化水素溶媒;o−ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、トリクロロベンゼン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒;テトラヒドロフラン(以下、THFと記す。)、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと記す。)等のアミド系溶媒;等が挙げられ、中でも高沸点の溶液を得ることが可能となることから、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の炭素数7〜13の芳香族炭化水素溶媒であることが好ましく、特にトルエン、キシレンであることが好ましい。ここで、室温とは、一般的に常温とも称されるものであり、例えば20〜24℃の温度を挙げることができる。   The dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention is suitable for film formation by a coating method, a drop cast method, particularly an ink jet method, and therefore exhibits a solubility of 1% by weight or more with respect to a solvent at room temperature. Preferably, the solvent at that time is, for example, an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, xylene, mesitylene, biphenyl, ethylbenzene, hexylbenzene, octylbenzene; hexane, heptane, octane, decane, dodecane, tetradecane, etc. Aliphatic hydrocarbon solvents; halogen solvents such as o-dichlorobenzene, chlorobenzene, trichlorobenzene, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, chloroform, dichloromethane; tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF). ), Aether such as dioxane Solvent, ester solvents such as ethyl acetate and γ-butyrolactone; amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP); Since a solution having a boiling point can be obtained, an aromatic hydrocarbon solvent having 7 to 13 carbon atoms such as toluene, xylene, and ethylbenzene is preferable, and toluene and xylene are particularly preferable. Here, room temperature is generally referred to as room temperature, and examples thereof include a temperature of 20 to 24 ° C.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の溶液を調製する際には、ジチエノベンゾジチフォフェン誘導体組成物と上記に挙げた溶媒とを混合し、加熱・攪拌するほかに、上記に挙げた溶媒と一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体及び(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体を混合し、加熱・攪拌することにより、調製することができる。加熱・攪拌する際の温度は30〜150℃が好ましく、特に好ましくは40〜100℃である。攪拌する際のジチエノベンゾジチオフェン誘導体の濃度は、0.1〜10.0重量%であることが好ましい。   When preparing a solution of the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention, the dithienobenzodithiophene derivative composition and the above-mentioned solvent are mixed, heated and stirred, and listed above. The dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) and the dithienobenzodithiophene derivative represented by (2) are mixed, heated and stirred. The temperature at the time of heating and stirring is preferably 30 to 150 ° C, particularly preferably 40 to 100 ° C. The concentration of the dithienobenzodithiophene derivative during stirring is preferably 0.1 to 10.0% by weight.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物を構成する上記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体及び上記一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体の製造方法としては、これらジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造することが可能であれば如何なる製造方法を用いることも可能であり、その中でも特に容易に高純度のジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造することが可能となることから、少なくとも下記(A)〜(D)の工程を経る製造方法により、これらジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造することが好ましい。   As a method for producing the dithienobenzodithiophene derivative represented by the above general formula (1) and the dithienobenzodithiophene derivative represented by the above general formula (2) constituting the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention, As long as it is possible to produce these dithienobenzodithiophene derivatives, any production method can be used, and among them, it is particularly easy to produce a high-purity dithienobenzodithiophene derivative. Therefore, it is preferable to produce these dithienobenzodithiophene derivatives by a production method that includes at least the following steps (A) to (D).

(A)工程;パラジウム触媒の存在下、3−ブロモチオフェン−2−亜鉛誘導体と1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼンにより1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンを製造する工程。   Step (A): 1,4-di (3-bromo-2-thienyl) -2 with 3-bromothiophene-2-zinc derivative and 1,4-dibromo-2,5-difluorobenzene in the presence of a palladium catalyst , 5-Difluorobenzene production step.

(B)工程;硫化アルカリ金属塩の存在下、(A)工程により得られた1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンの分子内環化によりジチエノベンゾジチオフェンを製造する工程。   Step (B): Dithieno by intramolecular cyclization of 1,4-di (3-bromo-2-thienyl) -2,5-difluorobenzene obtained in Step (A) in the presence of an alkali metal sulfide. A process for producing benzodithiophene.

(C)工程;触媒として塩化アルミニウムの存在下、(B)工程により得られたジチエノベンゾジチオフェンと塩化アシル化合物とのフリーデルクラフツアシル化反応により、ジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を製造する工程。   Step (C): A diacylate of dithienobenzodithiophene is produced by Friedel-Crafts acylation reaction of dithienobenzodithiophene obtained in step (B) and an acyl chloride compound in the presence of aluminum chloride as a catalyst. Process.

(D)工程;(C)工程により得られたジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を還元反応に供し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造する工程。   (D) Process; The process of using the diacyl body of the dithienobenzodithiophene obtained by the (C) process for a reductive reaction, and manufacturing a dithienobenzodithiophene derivative.

そして、好ましい製造方法のより具体的な製造スキームを以下に示す。   And the more specific manufacturing scheme of a preferable manufacturing method is shown below.

Figure 0005948772
ここで、(A)工程は、パラジウム触媒の存在下、3−ブロモチオフェン−2−亜鉛誘導体と1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼンのクロスカップリングにより1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンを製造する工程である。
Figure 0005948772
Here, in the step (A), 1,4-di (3- (3) is obtained by cross-coupling of a 3-bromothiophene-2-zinc derivative and 1,4-dibromo-2,5-difluorobenzene in the presence of a palladium catalyst. This is a process for producing bromo-2-thienyl) -2,5-difluorobenzene.

3−ブロモチオフェン−2−亜鉛誘導体は、例えばエチルマグネシウムクロライド、イソプロピルマグネシウムブロマイド、フェニルマグネシウムクロライド等の有機金属試薬を用い、2,3−ジブロモチオフェンの2位の臭素をマグネシウムハライドに交換後、塩化亜鉛と金属交換することで調製することができる。また、該有機金属試薬の代わりにマグネシウム金属を用い、2,3−ジブロモチオフェンのグリニャール試薬を調製することも可能である。2,3−ジブロモチオフェンのグリニャール試薬を調製する条件としては、例えばTHF又はジエチルエーテル等の溶媒中、−80℃〜70℃の温度範囲内で実施することができる。該グリニャール試薬の溶液に塩化亜鉛を反応させることで3−ブロモチオフェン−2−亜鉛誘導体を調製することができる。塩化亜鉛はそのままの状態でもよいし、THFあるいはジエチルエーテル溶液であってもかまわない。温度としては、−80℃〜30℃の範囲内で実施できる。   The 3-bromothiophene-2-zinc derivative is prepared by using an organometallic reagent such as ethylmagnesium chloride, isopropylmagnesium bromide, phenylmagnesium chloride, etc., replacing bromine at the 2-position of 2,3-dibromothiophene with magnesium halide, and then chlorinating. It can be prepared by exchanging metal with zinc. It is also possible to prepare a Grignard reagent of 2,3-dibromothiophene using magnesium metal instead of the organometallic reagent. The conditions for preparing the 2,3-dibromothiophene Grignard reagent can be carried out, for example, in a solvent such as THF or diethyl ether within a temperature range of -80 ° C to 70 ° C. A 3-bromothiophene-2-zinc derivative can be prepared by reacting the Grignard reagent solution with zinc chloride. Zinc chloride may be used as it is, or it may be THF or diethyl ether solution. As temperature, it can implement within the range of -80 degreeC-30 degreeC.

パラジウム触媒の存在下、調製された3−ブロモチオフェン−2−亜鉛誘導体と1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼンをクロスカップリングすることにより1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンを合成することができる。その際のパラジウム触媒としては、例えばテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロパラジウム等を挙げることができ、反応温度としては、20℃〜80℃の範囲内で実施することができる。   By cross-coupling the prepared 3-bromothiophene-2-zinc derivative with 1,4-dibromo-2,5-difluorobenzene in the presence of a palladium catalyst, 1,4-di (3-bromo-2- Thienyl) -2,5-difluorobenzene can be synthesized. In this case, examples of the palladium catalyst include tetrakis (triphenylphosphine) palladium, bis (triphenylphosphine) dichloropalladium, and the like. The reaction temperature is 20 to 80 ° C. it can.

(B)工程は、硫化アルカリ金属塩の存在下、1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンの分子内環化によりジチエノベンゾジチオフェンを製造する工程である。   Step (B) is a step of producing dithienobenzodithiophene by intramolecular cyclization of 1,4-di (3-bromo-2-thienyl) -2,5-difluorobenzene in the presence of an alkali metal sulfide. It is.

該硫化アルカリ金属塩としては、例えば硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化リチウム、硫化ルビジウム、その水和物等を挙げることができ、該分子内環化反応は、例えばNMP、N,N−ジメチルホルムアミド等の溶媒中、80℃〜200℃の温度範囲で行うことができる。   Examples of the alkali metal sulfide include sodium sulfide, potassium sulfide, lithium sulfide, rubidium sulfide, and hydrates thereof. Examples of the intramolecular cyclization reaction include NMP, N, N-dimethylformamide, and the like. In the temperature range of 80 ° C. to 200 ° C.

(C)工程は、触媒として塩化アルミニウムの存在下、ジチエノベンゾジチオフェンと塩化アシル化合物とのフリーデルクラフツアシル化反応により、ジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を製造する工程である。   Step (C) is a step of producing a diacylate of dithienobenzodithiophene by Friedel-Crafts acylation reaction of dithienobenzodithiophene and an acyl chloride compound in the presence of aluminum chloride as a catalyst.

該塩化アシル化合物としては、例えば塩化アセチル、塩化プロピオニル、塩化ブチリル、塩化ペンタノイル、塩化ヘキサノイル、塩化ヘプタノイル、塩化オクタノイル等を挙げることができる。該フリーデルクラフツアシル化反応は、例えばジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン等の溶媒中、0℃〜40℃の温度範囲で行うことができる。   Examples of the acyl chloride compound include acetyl chloride, propionyl chloride, butyryl chloride, pentanoyl chloride, hexanoyl chloride, heptanoyl chloride, octanoyl chloride and the like. The Friedel-Crafts acylation reaction can be carried out in a temperature range of 0 ° C. to 40 ° C. in a solvent such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane, toluene and the like.

(D)工程は、ジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を還元反応に供し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造する工程である。   Step (D) is a step of producing a dithienobenzodithiophene derivative by subjecting a diacyl derivative of dithienobenzodithiophene to a reduction reaction.

ジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体の還元反応は、例えば還元剤として水素化ホウ素ナトリウム/塩化アルミニウムを用い、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル又はメチルターシャリーブチルエーテルの溶媒中、−10℃〜80℃の温度範囲で行うことができる。また、例えば還元剤としてヒドラジンを用い、ジエチレングルコール、エチレングリコール又はトリエチレングリコール中で、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムの存在下、80℃〜250℃の温度範囲で行うこともできる。   For example, sodium borohydride / aluminum chloride is used as a reducing agent, and the reduction reaction of the diacyl of dithienobenzodithiophene is carried out at −10 ° C. to 80 ° C. in a solvent of THF, diethyl ether, diisopropyl ether or methyl tertiary butyl ether. It can be carried out in the temperature range. Further, for example, hydrazine can be used as a reducing agent, and the reaction can be performed in diethylene glycol, ethylene glycol or triethylene glycol in the presence of potassium hydroxide or sodium hydroxide at a temperature range of 80 ° C to 250 ° C.

さらに、製造したジチエノベンゾジチオフェン誘導体は、カラムクロマトグラフィー等に供することにより精製することができ、その際の分離剤としては、例えばシリカゲル、アルミナ、溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン等を挙げることができる。   Further, the produced dithienobenzodithiophene derivative can be purified by subjecting it to column chromatography or the like. As the separating agent at that time, for example, silica gel, alumina, as a solvent, hexane, heptane, toluene, xylene , Chloroform, dichloromethane and the like.

また、製造したジチエノベンゾジチオフェン誘導体は、さらに再結晶により精製してもよく、再結晶の回数としては好ましくは2〜5回である。再結晶の回数を増やすことで純度を向上させることができる。再結晶に用いる溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等を挙げることができ、これらの任意の割合の混合物であってもよい。再結晶法としては、加熱によりジチエノベンゾジチオフェン誘導体の溶液を調製し(その際の溶液の濃度は0.01〜10.0重量%の範囲が好ましく、0.05〜5.0重量%の範囲がより好ましい。)、該溶液を冷却することでジチエノベンゾジチオフェン誘導体の結晶を析出させ単離するが、単離する際の最終的な冷却温度は−20℃から40℃の範囲にあることが好ましい。なお、純度を測定する際には液体クロマトグラフィーにより分析することが可能である。   Further, the produced dithienobenzodithiophene derivative may be further purified by recrystallization, and the number of recrystallizations is preferably 2 to 5 times. Purity can be improved by increasing the number of recrystallizations. Examples of the solvent used for recrystallization include hexane, heptane, octane, toluene, xylene, chloroform, chlorobenzene, dichlorobenzene, and the like, and a mixture of any ratio thereof may be used. As the recrystallization method, a solution of a dithienobenzodithiophene derivative is prepared by heating (the concentration of the solution is preferably in the range of 0.01 to 10.0% by weight, and 0.05 to 5.0% by weight). The crystal of the dithienobenzodithiophene derivative is precipitated and isolated by cooling the solution, and the final cooling temperature during the isolation is in the range of −20 ° C. to 40 ° C. It is preferable that it exists in. In addition, when measuring purity, it is possible to analyze by liquid chromatography.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、高いキャリア移動度を与えることから有機半導体材料としての優れた特性を有すると共に、溶媒への高い溶解性を有することから塗布法、ドロップキャスト法、特にインクジェット法、等の方法により容易に効率よく、有機半導体層を形成することが可能となる。   The dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention has excellent properties as an organic semiconductor material because it provides high carrier mobility, and has high solubility in a solvent. In particular, an organic semiconductor layer can be formed easily and efficiently by a method such as an inkjet method.

そして、有機薄膜トランジスタは、基板上に、ソース電極及びドレイン電極を付設した有機半導体層とゲート電極とを絶縁層を介し積層することにより得られており、該有機半導体層に本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物よりなる有機半導体層を用いることにより、有機薄膜トランジスタとすることが可能である。   The organic thin film transistor is obtained by laminating an organic semiconductor layer provided with a source electrode and a drain electrode on a substrate and a gate electrode through an insulating layer, and the dithienobenzo of the present invention is formed on the organic semiconductor layer. By using an organic semiconductor layer made of a dithiophene derivative composition, an organic thin film transistor can be obtained.

図1に一般的な有機薄膜トランジスタの断面形状による構造を示す。ここで、(A)は、ボトムゲート−トップコンタクト型、(B)は、ボトムゲート−ボトムコンタクト型、(C)は、トップゲート−トップコンタクト型、(D)は、トップゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタであり、1は有機半導体層、2は基板、3はゲート電極、4はゲート絶縁層、5はソース電極、6はドレイン電極を示し、本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物よりなる有機半導体層は、いずれの有機薄膜トランジスタにも適用することが可能である。   FIG. 1 shows a structure of a general organic thin film transistor by a sectional shape. Here, (A) is a bottom gate-top contact type, (B) is a bottom gate-bottom contact type, (C) is a top gate-top contact type, and (D) is a top gate-bottom contact type. 1 is an organic semiconductor layer, 2 is a substrate, 3 is a gate electrode, 4 is a gate insulating layer, 5 is a source electrode, 6 is a drain electrode, and the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention The organic semiconductor layer formed can be applied to any organic thin film transistor.

そして、基板としては、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、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリ(ジイソプロピルフマレート)、ポリ(ジエチルフマレート)、ポリ(ジイソプロピルマレエート)、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、セルローストリアセテート等のプラスチック基板;ガラス、石英、酸化アルミニウム、シリコン、ハイドープシリコン、酸化シリコン、二酸化タンタル、五酸化タンタル、インジウム錫酸化物等の無機材料基板;金、銅、クロム、チタン、アルミニウム等の金属基板、等を挙げることができる。なお、ハイドープシリコンを基板に用いた場合、その基板はゲート電極を兼ねることができる。   Examples of the substrate include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, cyclic polyolefin, polyimide, polycarbonate, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, poly (diisopropyl fumarate), poly ( (Diethyl fumarate), poly (diisopropyl maleate), polyethersulfone, polyphenylene sulfide, cellulose triacetate and other plastic substrates; glass, quartz, aluminum oxide, silicon, highly doped silicon, silicon oxide, tantalum dioxide, tantalum pentoxide, indium Inorganic material substrates such as tin oxide; Metal substrates such as gold, copper, chromium, titanium, aluminum, etc. Can. When highly doped silicon is used for the substrate, the substrate can also serve as the gate electrode.

ゲート電極としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅、ハイドープシリコン、スズ酸化物、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、クロム、チタン、タンタル、グラフェン、カーボンナノチューブ等の無機材料;ドープされた導電性高分子(例えばPEDOT−PSS)等の有機材料を挙げることができる。   Examples of the gate electrode include aluminum, gold, silver, copper, highly doped silicon, tin oxide, indium oxide, indium tin oxide, inorganic materials such as chromium, titanium, tantalum, graphene, and carbon nanotube; doped conductivity An organic material such as a polymer (for example, PEDOT-PSS) can be used.

ゲート絶縁層としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、二酸化タンタル、五酸化タンタル、インジウム錫酸化物、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマス等の無機材料基板;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリ(ジイソプロピルフマレート)、ポリ(ジエチルフマレート)、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等のプラスチック材料を挙げることができる。また、これらのゲート絶縁層の表面は、例えばオクタデシルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、デシルトリメトキシシラン、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、β−フェネチルトリクロロシラン、β−フェネチルトリメトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のシラン類;ヘキサメチルジシラザン等のシリルアミン類で修飾処理したものであっても使用することができる。一般的にゲート絶縁層の表面処理を行うことにより、有機半導体材料の結晶粒径の増大及び分子配向の向上のため、キャリア移動度及び電流オン・オフ比の向上、並びに閾値電圧の低下という好ましい結果が得られる。   Examples of the gate insulating layer include inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, tantalum dioxide, tantalum pentoxide, indium tin oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium titanate, and bismuth titanate. Material substrate: Plastic materials such as polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyimide, polycarbonate, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, poly (diisopropyl fumarate), poly (diethyl fumarate), polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone Can be mentioned. The surfaces of these gate insulating layers are, for example, octadecyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, decyltrimethoxysilane, octyltrichlorosilane, octadecyltrimethoxysilane, β-phenethyltrichlorosilane, β-phenethyltrimethoxysilane, phenyltrichlorosilane. Silanes such as phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane; and those modified with silylamines such as hexamethyldisilazane can also be used. In general, the surface treatment of the gate insulating layer is preferable in order to increase the crystal grain size and molecular orientation of the organic semiconductor material, and to improve the carrier mobility and current on / off ratio, and to lower the threshold voltage. Results are obtained.

ソース電極及びドレイン電極の材料としては、ゲート電極と同様の材料を用いることができ、ゲート電極の材料と同じであっても異なっていてもよく、異種材料を積層してもよい。また、キャリアの注入効率を上げるために、これらの電極材料に表面処理を実施することもできる。例えば、ベンゼンチオール、ペンタフルオロベンゼンチオールを挙げることができる。   As a material of the source electrode and the drain electrode, the same material as that of the gate electrode can be used, and the material may be the same as or different from the material of the gate electrode, or different materials may be stacked. In order to increase the carrier injection efficiency, surface treatment can be performed on these electrode materials. Examples thereof include benzene thiol and pentafluorobenzene thiol.

さらに、本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、ポリマーバインダーを共存させたものであってもよく、該ポリマーバインダーとしてはポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート等を好適なものとしてあげることができる。該ポリマーバインダーの使用量としては、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物に対して、1〜1000重量%であることが好ましい。   Further, the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention may be one in which a polymer binder coexists. Examples of the polymer binder include polystyrene, poly α-methylstyrene, polyethylene naphthalate, polymethyl methacrylate, and the like. It can mention as a suitable thing. The amount of the polymer binder used is preferably 1 to 1000% by weight based on the dithienobenzodithiophene derivative composition.

そして、有機半導体層として、本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物よりなる有機半導体層とする際には、例えばスピンコート、キャストコート、インクジェット等のドロップキャスト法;ブレードコート;ディップコート、スクリーン印刷、グラビア印刷、等の方法を用いることが可能であり、中でも容易に効率よく有機半導体層とすることが可能となることから、スピンコート、キャストコート、インクジェット等のドロップキャスト法であることが好ましく、特にインクジェットであることが好ましい。また、その際の有機半導体層の膜厚に制限はなく、好ましくは1nm〜1μm、特に好ましくは10nm〜300nmである。   When the organic semiconductor layer is an organic semiconductor layer comprising the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention, for example, a drop casting method such as spin coating, cast coating, or ink jet; blade coating; dip coating, screen It is possible to use a method such as printing, gravure printing, etc., and among them, it is possible to easily and efficiently form an organic semiconductor layer, so that it may be a drop casting method such as spin coating, cast coating, inkjet, etc. Particularly preferred is an ink jet. Moreover, there is no restriction | limiting in the film thickness of the organic-semiconductor layer in that case, Preferably they are 1 nm-1 micrometer, Most preferably, they are 10 nm-300 nm.

また、本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物を含む有機半導体層は塗布乾燥後、40〜150℃にアニール処理することも可能である。   The organic semiconductor layer containing the dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention can be annealed at 40 to 150 ° C. after coating and drying.

本発明のジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、電子ペーパー、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ、ICタグ(RFIDタグ)用等のトランジスタの有機半導体層用途;有機ELディスプレイ材料;有機半導体レーザー材料;有機薄膜太陽電池材料;フォトニック結晶材料等の電子材料に利用することができる。   The dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention is used for an organic semiconductor layer of a transistor such as an electronic paper, an organic EL display, a liquid crystal display, and an IC tag (RFID tag); an organic EL display material; an organic semiconductor laser material; Thin film solar cell materials; can be used for electronic materials such as photonic crystal materials.

本発明の新規なジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、高いキャリア移動度を与えると共に、溶媒への溶解性に優れることから容易に有機半導体薄膜を製造することが可能となり、有機薄膜トランジスタに代表される半導体デバイス材料としてその効果は極めて高いものである。   The novel dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention provides a high carrier mobility and is excellent in solubility in a solvent, so that an organic semiconductor thin film can be easily produced. As a semiconductor device material, the effect is extremely high.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

生成物の同定にはH−NMRスペクトル及びマススペクトルを用いた。なお、H−NMRスペクトルの測定は日本電子製の(商品名)JEOL GSX−270WB(270MHz)を用いた。マススペクトル(MS)は日本電子製の(商品名)JEOL JMS−700を用いて、試料を直接導入し、電子衝突(EI)法(70エレクトロンボルト)で測定した。 For the identification of the product, 1 H-NMR spectrum and mass spectrum were used. The 1 H-NMR spectrum was measured using JEOL GSX-270WB (270 MHz) manufactured by JEOL. Mass spectrum (MS) was measured by electron impact (EI) method (70 electron volts) using JEOL JMS-700 (trade name) manufactured by JEOL directly with the sample introduced.

反応の進行の確認等は薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー(GC)及びガスクロマトグラフィー−マススペクトル(GCMS)分析を用いた。   Confirmation of the progress of the reaction was performed by thin layer chromatography, gas chromatography (GC) and gas chromatography-mass spectrum (GCMS) analysis.

ガスクロマトグラフィー分析
装置;島津製作所製、(商品名)GC14B
カラム;J&Wサイエンティフィック社製、(商品名)DB−1,30m。
Gas chromatography analyzer; manufactured by Shimadzu Corporation (trade name) GC14B
Column; J & W Scientific (trade name) DB-1, 30 m.

ガスクロマトグラフィー−マススペクトル分析
装置;パーキンエルマー製、(商品名)オートシステムXL(MS部;ターボマスゴールド)
カラム;J&Wサイエンティフィック社製、(商品名)DB−1,30m。
Gas chromatography-mass spectrum analyzer; manufactured by PerkinElmer, (trade name) Auto System XL (MS unit: Turbomass Gold)
Column; J & W Scientific (trade name) DB-1, 30 m.

ジチエノベンゾジチオフェン誘導体の純度測定は液体クロマトグラフィー分析を用いた。
装置;東ソー製(コントローラー;PX−8020、ポンプ;CCPM−II、デガッサー;SD−8022)
カラム;東ソー製、(商品名)ODS−100V、5μm、4.6mm×250mm
カラム温度;23℃
溶離液;ジクロロメタン:アセトニトリル=4:6(容積比)
流速;1.0ml/分
検出器;UV(東ソー製、(商品名)UV−8020、波長;254nm)。
Liquid chromatographic analysis was used to determine the purity of the dithienobenzodithiophene derivative.
Device: manufactured by Tosoh (controller; PX-8020, pump; CCPM-II, degasser; SD-8022)
Column: manufactured by Tosoh (trade name) ODS-100V, 5 μm, 4.6 mm × 250 mm
Column temperature: 23 ° C
Eluent: dichloromethane: acetonitrile = 4: 6 (volume ratio)
Flow rate: 1.0 ml / min detector; UV (manufactured by Tosoh, (trade name) UV-8020, wavelength: 254 nm).

合成例1
(1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンの合成((A)工程))
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器にエチルマグネシウムクロライド(シグマ−アルドリッチ製、2.0mol/l)のTHF溶液1.9ml(3.8mmol)及びTHF10mlを添加した。この混合物を−75℃に冷却し、2,3−ジブロモチオフェン(和光純薬工業製)873mg(3.61mmol)を滴下した。15℃で20分間熟成後、塩化亜鉛(和光純薬工業製)491mg(3.60mmol)を投入した。15℃で15分間反応後、26℃で10分間熟成させた。得られた白色スラリー液(3−ブロモ−2−チエニル−2−ジンククロライド)に、1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼン(和光純薬工業製)272mg(1.00mmol)、触媒としてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(東京化成工業製)23.1mg(0.0200mmol、1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼンに対し2.00モル%)を添加した。60℃で3時間反応を実施した後、容器を水冷し3N塩酸3mlを添加することで反応を停止させた。トルエンで抽出し、有機相を食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーでろ過した(トルエン)。ろ液の濃縮で得られた残渣をヘキサン洗浄、さらにヘプタン/トルエン=2/1から再結晶精製し、1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンの薄黄色固体262mgを得た(収率60%)。
H−NMR(CDCl,21℃):δ=7.44(d,J=5.4Hz,2H),7.39(t,J=7.8Hz,2H),7.11(d,J=5.4Hz,2H)。
MS m/z: 436(M,100%),276(M−2Br,13)。
Synthesis example 1
(Synthesis of 1,4-di (3-bromo-2-thienyl) -2,5-difluorobenzene (step (A)))
Under a nitrogen atmosphere, 1.9 ml (3.8 mmol) of a THF solution of ethylmagnesium chloride (manufactured by Sigma-Aldrich, 2.0 mol / l) and 10 ml of THF were added to a 100 ml Schlenk reaction vessel. The mixture was cooled to −75 ° C., and 873 mg (3.61 mmol) of 2,3-dibromothiophene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise. After aging at 15 ° C. for 20 minutes, 491 mg (3.60 mmol) of zinc chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. After 15 minutes of reaction at 15 ° C., the mixture was aged at 26 ° C. for 10 minutes. To the obtained white slurry (3-bromo-2-thienyl-2-zinc chloride), 272 mg (1.00 mmol) of 1,4-dibromo-2,5-difluorobenzene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a catalyst Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 23.1 mg (0.0200 mmol, 2.00 mol% based on 1,4-dibromo-2,5-difluorobenzene) was added. After carrying out the reaction for 3 hours at 60 ° C., the vessel was cooled with water and the reaction was stopped by adding 3 ml of 3N hydrochloric acid. Extraction was performed with toluene, and the organic phase was washed with brine and dried over anhydrous sodium sulfate. The residue obtained by concentration under reduced pressure was filtered through silica gel column chromatography (toluene). The residue obtained by concentrating the filtrate was washed with hexane, recrystallized and purified from heptane / toluene = 2/1, and diluted with 1,4-di (3-bromo-2-thienyl) -2,5-difluorobenzene. 262 mg of a yellow solid was obtained (yield 60%).
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 7.44 (d, J = 5.4 Hz, 2H), 7.39 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.11 (d, J = 5.4 Hz, 2H).
MS m / z: 436 (M <+> , 100%), 276 (M <+ > - 2Br, 13).

合成例2
(ジチエノベンゾジチオフェンの合成((B)工程))
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器にNMP10ml及び硫化ナトリウム・9水和物(和光純薬工業製)240mg(1.00mmol)を添加した。この混合物を170℃で2時間加熱し、水を系外に留去した。得られた混合物を室温に冷却後、1,4−ジ(3−ブロモ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼン200mg(0.458mmol)を添加し、170℃で6時間加熱した。得られた反応混合物を室温に冷却した。トルエンと水を添加後、分相し、有機相を2回水洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、得られた残渣をヘキサンで洗浄を2回実施し、ジチエノベンゾジチオフェンの淡黄色固体95mgを得た(収率69%)。
H−NMR(CDCl,60℃):δ=8.28(s,2H),7.51(d,J=5.2Hz,2H),7.30(d,J=5.2Hz,2H)。
MS m/z: 302(M,100%),270(M−S,5),151(M/2,10)。
Synthesis example 2
(Synthesis of dithienobenzodithiophene (step (B)))
Under a nitrogen atmosphere, 10 ml of NMP and 240 mg (1.00 mmol) of sodium sulfide nonahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to a 100 ml Schlenk reaction vessel. This mixture was heated at 170 ° C. for 2 hours, and water was distilled out of the system. The obtained mixture was cooled to room temperature, 200 mg (0.458 mmol) of 1,4-di (3-bromo-2-thienyl) -2,5-difluorobenzene was added, and the mixture was heated at 170 ° C. for 6 hours. The resulting reaction mixture was cooled to room temperature. After adding toluene and water, the phases were separated, and the organic phase was washed with water twice and dried over anhydrous sodium sulfate. After concentration under reduced pressure, the resulting residue was washed twice with hexane to obtain 95 mg of a light yellow solid of dithienobenzodithiophene (yield 69%).
1 H-NMR (CDCl 3 , 60 ° C.): δ = 8.28 (s, 2H), 7.51 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 7.30 (d, J = 5.2 Hz, 2H).
MS m / z: 302 (M <+> , 100%), 270 (M <+> -S, 5), 151 (M <+ > / 2, 10).

合成例3
(ジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェンの合成((C)工程))
100mlシュレンク反応容器にジチエノベンゾジチオフェン86.8mg(0.286mmol)及びジクロロメタン14mlを添加した。この混合物を氷冷し、塩化アルミニウム(和光純薬工業製)134mg(1.00mmol)及び塩化ヘキサノイル(和光純薬工業製)115mg(0.854mmol)を添加した。得られた混合物を室温で30時間攪拌後、氷冷し水を添加することで反応を停止させた。得られたスラリー混合物にヘキサンを添加し分相した。得られた有機相の黄色スラリー液の上澄み液を除去後、残渣にメタノールを添加し、攪拌後静置した。上澄み液を除去し得られた残渣を減圧乾燥した後、ジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェンの黄色固体128mgを得た(収率90%)。
H−NMR(重ベンゼン,80℃):δ=7.73(s,2H),7.26(s,2H),2.58(t,J=7.2Hz,4H),1.71(m,4H),1.28(m,8H),0.86(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 498(M,100%),442(M−C+1,46),427(M−C11,13)。
Synthesis example 3
(Synthesis of di-n-hexanoyldithienobenzodithiophene (step (C)))
To a 100 ml Schlenk reaction vessel were added 86.8 mg (0.286 mmol) of dithienobenzodithiophene and 14 ml of dichloromethane. This mixture was ice-cooled, and 134 mg (1.00 mmol) of aluminum chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 115 mg (0.854 mmol) of hexanoyl chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) were added. The resulting mixture was stirred at room temperature for 30 hours, then ice-cooled and water was added to stop the reaction. Hexane was added to the resulting slurry mixture for phase separation. After removing the supernatant liquid of the obtained yellow slurry of the organic phase, methanol was added to the residue, and the mixture was stirred and allowed to stand. The residue obtained by removing the supernatant was dried under reduced pressure, and 128 mg of a yellow solid of di-n-hexanoyldithienobenzodithiophene was obtained (yield 90%).
1 H-NMR (heavy benzene, 80 ° C.): δ = 7.73 (s, 2H), 7.26 (s, 2H), 2.58 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.71 (M, 4H), 1.28 (m, 8H), 0.86 (t, J = 7.0 Hz, 6H).
MS m / z: 498 (M +, 100%), 442 (M + -C 4 H 9 +1,46), 427 (M + -C 5 H 11, 13).

合成例4
(ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体)の合成((D)工程))
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器にジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェン120mg(0.241mmol)、塩化アルミニウム(和光純薬工業製)177mg(1.33mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(和光純薬工業製)84.0mg(2.22mmol)、及びTHF6mlを添加した。この混合物を加熱還流下で3時間攪拌後、水冷し水を添加して反応を停止させた。トルエンで抽出し、有機相を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムろ過し(トルエン)、減圧濃縮し、得られた残渣をヘキサン熱洗浄、さらにトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)から4回再結晶精製し、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンの淡黄色鱗片状結晶39.7mgを得た(収率35%)。
Synthesis example 4
(Synthesis of di-n-hexyldithienobenzodithiophene (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)) (step (D)))
Under a nitrogen atmosphere, in a 100 ml Schlenk reaction vessel, 120 mg (0.241 mmol) of di-n-hexanoyldithienobenzodithiophene, 177 mg (1.33 mmol) of aluminum chloride (Wako Pure Chemical Industries), sodium borohydride (Wako Pure Chemical) 84.0 mg (2.22 mmol) and 6 ml of THF were added. The mixture was stirred for 3 hours under reflux with heating, cooled with water, and water was added to stop the reaction. Extracted with toluene, the organic phase was washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. Concentrated under reduced pressure, the resulting residue was filtered through a silica gel column (toluene), concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was washed with hexane and further recrystallized and purified four times from toluene (pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries). 39.7 mg of pale yellow scaly crystals of n-hexyldithienobenzodithiophene were obtained (yield 35%).

得られたジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンの純度は液体クロマトグラフィーより99.55%であった。
H−NMR(CDCl,21℃):δ=8.17(s,2H),7.00(s,2H),2.97(t,J=7.2Hz,4H),1.78(m,4H),1.28(m,12H),0.88(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 470(M,100%),399(M−C11,57),328(M−2C11,47)。
融点:190.2〜190.4℃。
The purity of the obtained di-n-hexyldithienobenzodithiophene was 99.55% by liquid chromatography.
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 8.17 (s, 2H), 7.00 (s, 2H), 2.97 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.78 (M, 4H), 1.28 (m, 12H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 6H).
MS m / z: 470 (M +, 100%), 399 (M + -C 5 H 11, 57), 328 (M + -2C 5 H 11, 47).
Melting point: 190.2-190.4 ° C.

合成例5
(ジn−ペンタノイルジチエノベンゾジチオフェンの合成((C)工程))
合成例3の塩化ヘキサノイル(和光純薬工業製)に代わりに、塩化ペンタノイル(和光純薬工業製)を用いた以外は、合成例3と同様の操作を繰り返し、ジn−ペンタノイルジチエノベンゾジチオフェンの黄色固体を得た(収率92%)。
H−NMR(重ベンゼン,80℃):δ=7.73(s,2H),7.26(s,2H),2.58(t,J=7.2Hz,4H),1.71(m,4H),1.35(m,4H),0.90(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 470(M,100%),428(M−C+1,49),413(M−C,20)。
Synthesis example 5
(Synthesis of di-n-pentanoyldithienobenzodithiophene (step (C)))
The same procedure as in Synthesis Example 3 was repeated except that pentanoyl chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was used instead of hexanoyl chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) of Synthesis Example 3, and di-n-pentanoyl dithienobenzo was used. A yellow solid of dithiophene was obtained (yield 92%).
1 H-NMR (heavy benzene, 80 ° C.): δ = 7.73 (s, 2H), 7.26 (s, 2H), 2.58 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.71 (M, 4H), 1.35 (m, 4H), 0.90 (t, J = 7.0 Hz, 6H).
MS m / z: 470 (M +, 100%), 428 (M + -C 3 H 7 +1,49), 413 (M + -C 4 H 9, 20).

合成例6
(ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体)の合成((D)工程))
合成例4のジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェンに代わり、合成例5で得られたジn−ペンタノイルジチエノベンゾジチオフェンを用いた以外は、合成例4と同様の操作を繰り返し、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェンの淡黄色鱗片状結晶を得た(収率35%)。
Synthesis Example 6
(Synthesis of di-n-pentyldithienobenzodithiophene (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)) (step (D)))
In place of di-n-hexanoyldithienobenzodithiophene in Synthesis Example 4, the same operation as in Synthesis Example 4 was repeated except that di-n-pentanoyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 5 was used. Pale yellow scaly crystals of di-n-pentyldithienobenzodithiophene were obtained (35% yield).

得られたジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェンの純度は液体クロマトグラフィーより99.48%であった。
H−NMR(CDCl,21℃):δ=8.16(s,2H),7.00(s,2H),2.94(brs,4H),1.78(m,4H),1.36(m,8H),0.92(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 442(M,100%),385(M−C,51),328(M−2C,44)。
融点:197.9〜198.3℃。
The purity of the obtained di-n-pentyldithienobenzodithiophene was 99.48% by liquid chromatography.
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 8.16 (s, 2H), 7.00 (s, 2H), 2.94 (brs, 4H), 1.78 (m, 4H), 1.36 (m, 8H), 0.92 (t, J = 7.0 Hz, 6H).
MS m / z: 442 (M +, 100%), 385 (M + -C 4 H 9, 51), 328 (M + -2C 4 H 9, 44).
Melting point: 197.9-198.3 ° C.

合成例7
(ジn−ブタノイルジチエノベンゾジチオフェンの合成((C)工程))
合成例3の塩化ヘキサノイルに代わりに、塩化ブチリル(和光純薬工業製)を用いた以外は、合成例3と同様の操作を繰り返し、ジn−ブタノイルジチエノベンゾジチオフェンの黄色固体を得た(収率93%)。
H−NMR(重ベンゼン,80℃):δ=7.78(s,2H),7.25(s,2H),2.55(t,J=7.2Hz,4H),1.73(m,4H),0.92(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 442(M,100%),414(M−C+1,51),399(M−C,18)。
Synthesis example 7
(Synthesis of di-n-butanoyldithienobenzodithiophene (step (C)))
A procedure similar to that in Synthesis Example 3 was repeated except that butyryl chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of hexanoyl chloride in Synthesis Example 3 to obtain a yellow solid of di-n-butanoyldithienobenzodithiophene. (93% yield).
1 H-NMR (heavy benzene, 80 ° C.): δ = 7.78 (s, 2H), 7.25 (s, 2H), 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.73 (M, 4H), 0.92 (t, J = 7.0 Hz, 6H).
MS m / z: 442 (M +, 100%), 414 (M + -C 2 H 5 +1,51), 399 (M + -C 3 H 7, 18).

合成例8
(ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体)の合成((D)工程))
合成例4のジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェンに代わりに、合成例7で得られたジn−ブタノイルジチエノベンゾジチオフェンを用いた以外は、合成例4と同様の操作を繰り返し、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェンの淡黄色結晶を得た(収率36%)。
Synthesis Example 8
(Synthesis of di-n-butyldithienobenzodithiophene (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2)) (step (D)))
The same procedure as in Synthesis Example 4 was repeated except that di-n-butanoyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 7 was used instead of di-n-hexanoyldithienobenzodithiophene in Synthesis Example 4. A pale yellow crystal of di-n-butyldithienobenzodithiophene was obtained (yield 36%).

得られたジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェンの純度は液体クロマトグラフィーより99.44%であった。
H−NMR(CDCl,21℃):δ=8.16(s,2H),7.00(s,2H),2.95(t,J=7.2Hz,4H),1.73(m,4H),1.46(m,4H),0.97(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 414(M,100%),371(M−C,61),328(M−2C,49)。
融点:205.0〜205.2℃。
The purity of the obtained di-n-butyldithienobenzodithiophene was 99.44% by liquid chromatography.
1 H-NMR (CDCl 3 , 21 ° C.): δ = 8.16 (s, 2H), 7.00 (s, 2H), 2.95 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.73 (M, 4H), 1.46 (m, 4H), 0.97 (t, J = 7.0 Hz, 6H).
MS m / z: 414 (M +, 100%), 371 (M + -C 3 H 7, 61), 328 (M + -2C 3 H 7, 49).
Melting point: 205.0-205.2 ° C.

合成例9
(ジn−プロピオニルジチエノベンゾジチオフェンの合成((C)工程))
合成例3の塩化ヘキサノイルに代わりに、塩化プロオニルを用いた以外は、合成例3と同様の操作を繰り返し、ジn−プロピオニルジチエノベンゾジチオフェンの固体を得た。
Synthesis Example 9
(Synthesis of di-n-propionyldithienobenzodithiophene (step (C)))
The same procedure as in Synthetic Example 3 was repeated except that proonyl chloride was used instead of hexanoyl chloride in Synthetic Example 3 to obtain di-n-propionyl dithienobenzodithiophene solid.

合成例10
(ジn−ブロピルジチエノベンゾジチオフェン(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体)の合成((D)工程))
合成例4のジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェンに代わりに、合成例9で得られたジn−プロピオニルジチエノベンゾジチオフェンを用いた以外は、合成例4と同様の操作を繰り返し、ジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェンの結晶を得た。
Synthesis Example 10
(Synthesis of di-n-bromodithienobenzodithiophene (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2)) (step (D)))
Instead of di-n-hexanoyldithienobenzodithiophene in Synthesis Example 4, the same operation as in Synthesis Example 4 was repeated except that di-n-propionyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 9 was used. Crystals of di-n-propyldithienobenzodithiophene were obtained.

実施例1
合成例4で得られたジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン14.7mgと合成例8で得られたジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン0.78mgを混合し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=95重量%/5重量%)を得た。そして、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の全量とトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)1.39gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.17重量%の溶液状態を保持していたことから、インクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Example 1
Di-n-hexyldithienobenzodithiophene 14.7 mg obtained in Synthesis Example 4 and di-n-butyldithienobenzodithiophene 0.78 mg obtained in Synthesis Example 8 were mixed to obtain a dithienobenzodithiophene derivative composition. The product (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) / dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 95 wt% / 5 wt%) was obtained. The total amount of the dithienobenzodithiophene derivative composition and 1.39 g of toluene (Pure Grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed, dissolved by heating at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. Since no crystal precipitation was observed and the solution state was 1.17% by weight, it was confirmed that the material was suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン17.5mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体95重量%)、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン0.92mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体5重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)9.10gを混合し、40℃に加熱しジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物溶液を調製した(0.20重量%)。   Further, 17.5 mg of di-n-hexyldithienobenzodithiophene (95% by weight of a dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)), 0.92 mg of di-n-butyldithienobenzodithiophene (general formula ( 2) dithioenobenzodithiophene derivative (5% by weight) and 9.10 g of toluene (pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a dithienobenzodithiophene derivative composition solution. (0.20% by weight).

そして、空気下、直径2インチのn型にハイドープしたシリコン基板(セミテック製、抵抗値;0.001〜0.004Ω、表面に200nmのシリコン酸化膜付き)上に、得られたジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物溶液0.5mlをシリンジに充填し、0.2μmのフィルターを通した溶液をドロップキャストした。室温下(23℃)で自然乾燥し、膜厚58nmのジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン95重量%及びジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン5重量%からなるジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の薄膜を作製した。   Then, the obtained dithienobenzodidioxide is obtained on an n-type highly doped silicon substrate (manufactured by Semitech, resistance value: 0.001 to 0.004Ω, with a silicon oxide film of 200 nm on the surface) having a diameter of 2 inches in air. A syringe was filled with 0.5 ml of the thiophene derivative composition solution, and the solution passed through a 0.2 μm filter was drop-cast. A dithienobenzodithiophene derivative composition comprising 95% by weight of di-n-hexyldithienobenzodithiophene and 5% by weight of di-n-butyldithienobenzodithiophene having a film thickness of 58 nm, which is naturally dried at room temperature (23 ° C.) A thin film was prepared.

該有機薄膜にチャネル長45μm、チャネル幅1500μmのシャドウマスクを置き、金を真空蒸着することで電極を形成し、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。   A shadow mask having a channel length of 45 μm and a channel width of 1500 μm was placed on the organic thin film, and gold was vacuum-deposited to form an electrode. Thus, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was produced.

作製した有機薄膜トランジスタの電気物性を半導体パラメーターアナライザー(アジレントテクノロジー社製、(商品名)B1500A)を用いて、空気中、ドレイン電圧(Vd=−50V)で、ゲート電圧(Vg)を+10〜−60Vまで0.5V刻みで走査し、伝達特性の評価を行った。正孔のキャリア移動度は1.14cm/V・s、電流オン・オフ比は5.6×10であった。 The electrical properties of the produced organic thin film transistor were measured in the air using a semiconductor parameter analyzer (manufactured by Agilent Technologies, (trade name) B1500A) at a drain voltage (Vd = -50V) and a gate voltage (Vg) of +10 to -60V. And the transfer characteristics were evaluated. The hole carrier mobility was 1.14 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 5.6 × 10 7 .

実施例2
合成例6で得られたジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン18.5mgと合成例8で得られたジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン0.97mgを混合し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=95重量%/5重量%)を得た。そして、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の全量とトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)1.73gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.11重量%の溶液状態を保持していたことから、インクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Example 2
18.5 mg of di-n-pentyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 6 and 0.97 mg of di-n-butyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 8 were mixed to obtain a dithienobenzodithiophene derivative composition. The product (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) / dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 95 wt% / 5 wt%) was obtained. Then, the total amount of the dithienobenzodithiophene derivative composition and 1.73 g of toluene (Pure Grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed, heated and dissolved at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. Since no crystal precipitation was observed and the solution state of 1.11% by weight was maintained, it was confirmed that the material was suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン17.1mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体95重量%)、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン0.90mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体5重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)9.00gを混合し、40℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   Further, 17.1 mg of di-n-pentyldithienobenzodithiophene (95% by weight of dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)), 0.90 mg of di-n-butyldithienobenzodithiophene (general formula ( The dithienobenzodithiophene derivative represented by 2) (5% by weight) and 9.00 g of toluene (Pure Grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.89cm/V・s、電流オン・オフ比は2.1×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.89 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 2.1 × 10 7 .

実施例3
合成例6で得られたジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン9.54mgと合成例8で得られたジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン1.06mgを混合し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=90重量%/10重量%)を得た。そして、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の全量とm−キシレン(シグマ−アルドリッチ製脱水グレード)0.927gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.13重量%の溶液状態を保持していたことから、インクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Example 3
Din-pentyldithienobenzodithiophene 9.54 mg obtained in Synthesis Example 6 and din-butyldithienobenzodithiophene 1.06 mg obtained in Synthesis Example 8 were mixed to obtain a dithienobenzodithiophene derivative composition. The product (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) / dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 90% by weight / 10% by weight) was obtained. Then, the total amount of the dithienobenzodithiophene derivative composition and 0.927 g of m-xylene (Sigma-Aldrich dehydrated grade) were mixed, dissolved by heating at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. . Since no crystal precipitation was observed and the solution state was 1.13 wt%, it was confirmed that the material was suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン6.89mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体90重量%)、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン0.77mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体10重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)3.83gを混合し、40℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   Further, di-n-pentyldithienobenzodithiophene 6.89 mg (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) 90% by weight), di-n-butyldithienobenzodithiophene 0.77 mg (general formula ( The dithienobenzodithiophene derivative represented by 2) (10% by weight) and 3.83 g of toluene (pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.72cm/V・s、電流オン・オフ比は1.9×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.72 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 1.9 × 10 7 .

実施例4
合成例6で得られたジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン9.01mgと合成例8で得られたジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン1.59mgを混合し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=85重量%/15重量%)を得た。そして、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の全量とトルエン(シグマ−アルドリッチ製脱水グレード)0.913gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.15重量%の溶液状態を保持していたことから、インクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Example 4
Din-pentyldithienobenzodithiophene 9.01 mg obtained in Synthesis Example 6 and di-n-butyldithienobenzodithiophene 1.59 mg obtained in Synthesis Example 8 were mixed to obtain a dithienobenzodithiophene derivative composition. The product (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) / dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 85 wt% / 15 wt%) was obtained. Then, 0.913 g of the total amount of the dithienobenzodithiophene derivative composition and 0.913 g of toluene (dehydrated grade manufactured by Sigma-Aldrich) were mixed, heated and dissolved at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. Since no crystal precipitation was observed and the solution state was 1.15% by weight, it was confirmed that the material was suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン6.51mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体85重量%)、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン1.15mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体15重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)3.83gを混合し、40℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   In addition, 6.51 mg of di-n-pentyldithienobenzodithiophene (85% by weight of a dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)), 1.15 mg of di-n-butyldithienobenzodithiophene (general formula ( The dithienobenzodithiophene derivative represented by 2) (15% by weight) and 3.83 g of toluene (Pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.70cm/V・s、電流オン・オフ比は1.7×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.70 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 1.7 × 10 7 .

実施例5
合成例4で得られたジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン9.54mgと合成例10で得られたジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン1.06mgを混合し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=90重量%/10重量%)を得た。そして、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の全量とトルエン(シグマ−アルドリッチ製脱水グレード)0.927gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.13重量%の溶液状態を保持していたことから、インクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Example 5
Di n-hexyl dithienobenzodithiophene 9.54 mg obtained in Synthesis Example 4 and di n-propyldithienobenzodithiophene 1.06 mg obtained in Synthesis Example 10 were mixed to obtain a dithienobenzodithiophene derivative composition. The product (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) / dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 90% by weight / 10% by weight) was obtained. Then, the total amount of the dithienobenzodithiophene derivative composition and 0.927 g of toluene (dehydrated grade manufactured by Sigma-Aldrich) were mixed, dissolved by heating at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. Since no crystal precipitation was observed and the solution state was 1.13 wt%, it was confirmed that the material was suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン6.89mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体90重量%)、ジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン0.77mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体10重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)3.83gを混合し、40℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   In addition, di-n-hexyldithienobenzodithiophene 6.89 mg (dithienobenzodithiophene derivative represented by general formula (1) 90% by weight), di-n-propyldithienobenzodithiophene 0.77 mg (general formula (1) The dithienobenzodithiophene derivative represented by 2) (10% by weight) and 3.83 g of toluene (pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は1.07cm/V・s、電流オン・オフ比は4.5×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 1.07 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 4.5 × 10 7 .

実施例6
合成例6で得られたジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン9.01mgと合成例10で得られたジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン1.59mgを混合し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=85重量%/15重量%)を得た。そして、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の全量とトルエン(シグマ−アルドリッチ製脱水グレード)0.913gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.15重量%の溶液状態を保持していたことから、インクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Example 6
The di-n-pentyldithienobenzodithiophene 9.01 mg obtained in Synthesis Example 6 and the di-n-propyldithienobenzodithiophene 1.59 mg obtained in Synthesis Example 10 were mixed to obtain a dithienobenzodithiophene derivative composition. The product (dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1) / dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 85 wt% / 15 wt%) was obtained. Then, 0.913 g of the total amount of the dithienobenzodithiophene derivative composition and 0.913 g of toluene (dehydrated grade manufactured by Sigma-Aldrich) were mixed, heated and dissolved at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. Since no crystal precipitation was observed and the solution state was 1.15% by weight, it was confirmed that the material was suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン6.51mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体85重量%)、ジn−プロピルジチエノベンゾジチオフェン1.15mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体15重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)3.83gを混合し、40℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   Further, 6.51 mg of di-n-pentyldithienobenzodithiophene (85% by weight of dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)), 1.15 mg of di-n-propyldithienobenzodithiophene (general formula ( The dithienobenzodithiophene derivative represented by 2) (15% by weight) and 3.83 g of toluene (Pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.69cm/V・s、電流オン・オフ比は1.71×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.69 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 1.71 × 10 7 .

比較例1
合成例4で得られたジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン15.5mg及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)1.40gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に3時間放置した。鱗片状結晶が析出していたことから、ろ過した。溶液部分を濃縮したところ、8.77mgを回収した。従って、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンの室温での溶液濃度は0.62重量%であった。ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンは、1.0重量%以上の溶解度を示さないことからインクジェットによる製膜には適さない化合物であった。
Comparative Example 1
15.5 mg of di-n-hexyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 4 and 1.40 g of toluene (pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed, dissolved by heating at 50 ° C, and then at room temperature (23 ° C) For 3 hours. Since scale-like crystals were precipitated, it was filtered. When the solution portion was concentrated, 8.77 mg was recovered. Accordingly, the solution concentration of di-n-hexyldithienobenzodithiophene at room temperature was 0.62% by weight. Di-n-hexyldithienobenzodithiophene was a compound not suitable for ink-jet film formation because it did not show a solubility of 1.0% by weight or more.

また、該ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェン0.88mg及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)435mgを混合し、50℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   Further, 0.88 mg of the di-n-hexyldithienobenzodithiophene and 435 mg of toluene (Pure Grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 50 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は1.28cm/V・s、電流オン・オフ比は5.1×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 1.28 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 5.1 × 10 7 .

比較例2
合成例6で得られたジn−ペンチシルジチエノベンゾジチオフェン16.3mg及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)1.54gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に4時間放置した。鱗片状結晶が析出していたことから、ろ過した。溶液部分を濃縮したところ、10.3mgを回収した。従って、ジn−ペンチシルジチエノベンゾジチオフェンの室温での溶液濃度は0.66重量%であった。ジn−ペンチシルジチエノベンゾジチオフェンは、1.0重量%以上の溶解度がないことからインクジェットによる製膜には適さない化合物であった。
Comparative Example 2
16.3 mg of di-n-pentycyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 6 and 1.54 g of toluene (pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed, dissolved by heating at 50 ° C, and then at room temperature (23 ° C ) For 4 hours. Since scale-like crystals were precipitated, it was filtered. When the solution portion was concentrated, 10.3 mg was recovered. Accordingly, the solution concentration of di-n-pentycyldithienobenzodithiophene at room temperature was 0.66% by weight. Di-n-pentycyldithienobenzodithiophene is a compound that is not suitable for film formation by ink jet because it does not have a solubility of 1.0% by weight or more.

また、該ジn−ペンチシルジチエノベンゾジチオフェン0.84mg及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)421mgを添加し、50℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   In addition, 0.84 mg of the di-n-pentycyldithienobenzodithiophene and 421 mg of toluene (Pure Grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, and heated to 50 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.94cm/V・s、電流オン・オフ比は2.5×10であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.94 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 2.5 × 10 7 .

比較例3
合成例8で得られたジn−ブチシルジチエノベンゾジチオフェン21.4mg及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)1.53gを混合し、40℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.38重量%の溶液状態を保持していた。ジn−ブチシルジチエノベンゾジチオフェンは、1.0重量%以上の溶解度を示すことからインクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Comparative Example 3
21.4 mg of di-n-butycyldithienobenzodithiophene obtained in Synthesis Example 8 and 1.53 g of toluene (Pure Grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed, dissolved by heating at 40 ° C, and then at room temperature (23 ° C ) For 12 hours. No crystal precipitation was observed, and the solution state of 1.38% by weight was maintained. Since di-n-butycyldithienobenzodithiophene has a solubility of 1.0% by weight or more, it was confirmed that it is a material suitable for film formation by inkjet.

また、該ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン0.85mg及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)425mgを添加し、50℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   Further, 0.85 mg of the di-n-butyldithienobenzodithiophene and 425 mg of toluene (Pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added and heated to 50 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.27cm/V・s、電流オン・オフ比は1.2×10であった。従って移動度が0.5cm/V・sに達しなかったことから性能的に不充分な材料であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.27 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 1.2 × 10 7 . Therefore, since the mobility did not reach 0.5 cm 2 / V · s, the material was insufficient in performance.

比較例4
合成例6で得られたジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン7.42mgと合成例8で得られたジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン3.18mgを混合し、組成物(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体/一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体=70重量%/30重量%)を得た。そして、該組成物の全量とトルエン(シグマ−アルドリッチ製脱水グレード)0.913gを混合し、50℃に加熱溶解後、室温下(23℃)に12時間放置した。結晶の析出は見られず1.15重量%の溶液状態を保持していた。該組成物は、1.0重量%以上の溶解度を示すことからインクジェットによる製膜に適した材料であることを確認した。
Comparative Example 4
Di n-pentyldithienobenzodithiophene (7.42 mg) obtained in Synthesis Example 6 and di-n-butyldithienobenzodithiophene (3.18 mg) obtained in Synthesis Example 8 were mixed to obtain a composition (general formula (1 ) / Thienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (2) = 70 wt% / 30 wt%). Then, the total amount of the composition and 0.913 g of toluene (dehydrated grade made by Sigma-Aldrich) were mixed, dissolved by heating at 50 ° C., and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 12 hours. No crystal precipitation was observed, and the solution state of 1.15% by weight was maintained. Since the composition exhibited a solubility of 1.0% by weight or more, it was confirmed that the composition was a material suitable for film formation by inkjet.

また、ジn−ペンチルジチエノベンゾジチオフェン5.36mg(一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体70重量%)、ジn−ブチルジチエノベンゾジチオフェン2.30mg(一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体30重量%)及びトルエン(和光純薬工業製ピュアーグレード)3.83gを混合し、40℃に加熱し溶液を調製した(0.20重量%)。   In addition, 5.36 mg of di-n-pentyldithienobenzodithiophene (70% by weight of a dithienobenzodithiophene derivative represented by the general formula (1)), 2.30 mg of di-n-butyldithienobenzodithiophene (general formula ( The dithienobenzodithiophene derivative (30% by weight) shown in 2) and 3.83 g of toluene (Pure grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and heated to 40 ° C. to prepare a solution (0.20% by weight).

そして、実施例1と同様の方法により、ボトムゲート−トップコンタクト型のp型有機薄膜トランジスタを作製した。正孔のキャリア移動度は0.37cm/V・s、電流オン・オフ比は1.3×10であった。従って移動度が0.5cm/V・sに達しなかったことから性能的に不充分な材料であった。 Then, a bottom gate-top contact type p-type organic thin film transistor was fabricated by the same method as in Example 1. The hole carrier mobility was 0.37 cm 2 / V · s, and the current on / off ratio was 1.3 × 10 7 . Therefore, since the mobility did not reach 0.5 cm 2 / V · s, the material was insufficient in performance.

本発明の新規なジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物は、高いキャリア移動度を与えると共に、溶媒への溶解性に優れることから容易に有機半導体薄膜を製造することが可能となり、有機薄膜トランジスタに代表される半導体デバイス材料としての適用が期待できる。   The novel dithienobenzodithiophene derivative composition of the present invention provides a high carrier mobility and is excellent in solubility in a solvent, so that an organic semiconductor thin film can be easily produced. Application as a semiconductor device material is expected.

;有機薄膜トランジスタの断面形状による構造を示す図である。; It is a figure which shows the structure by the cross-sectional shape of an organic thin-film transistor.

(A):ボトムゲート−トップコンタクト型有機薄膜トランジスタ
(B):ボトムゲート−ボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタ
(C):トップゲート−トップコンタクト型有機薄膜トランジスタ
(D):トップゲート−ボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタ
1:有機半導体層
2:基板
3:ゲート電極
4:ゲート絶縁層
5:ソース電極
6:ドレイン電極
(A): Bottom gate-top contact type organic thin film transistor (B): Bottom gate-bottom contact type organic thin film transistor (C): Top gate-top contact type organic thin film transistor (D): Top gate-bottom contact type organic thin film transistor 1: Organic semiconductor layer 2: Substrate 3: Gate electrode 4: Gate insulating layer 5: Source electrode 6: Drain electrode

Claims (1)

基板上に、ソース電極及びドレイン電極を付設した有機半導体層とゲート電極とを絶縁層を介して積層した有機薄膜トランジスタの製造方法であって、該有機半導体層が炭素数7〜14の芳香族系炭化水素溶媒に対し、室温で1重量%以上の溶解度を示すジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物の溶液をドロップキャスト法に供することにより形成された有機半導体層であり、該ジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物が下記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体99〜80重量%及び下記一般式(2)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体1〜20重量%からなるジチエノベンゾジチオフェン誘導体組成物であることを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法
Figure 0005948772
(ここで、置換基R及びRは、同一又は異なって、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基及びn−オクチル基からなる群より選択される置換基を示す。)
Figure 0005948772
(ここで、置換基R及びRは、同一又は異なって、エチル基、n−プロピル基及びn−ブチル基からなる群より選択される置換基を示す。)
A method for producing an organic thin film transistor in which an organic semiconductor layer provided with a source electrode and a drain electrode and a gate electrode are laminated on a substrate via an insulating layer, wherein the organic semiconductor layer is an aromatic system having 7 to 14 carbon atoms An organic semiconductor layer formed by subjecting a solution of a dithienobenzodithiophene derivative composition having a solubility of 1% by weight or more to a hydrocarbon solvent at room temperature to a drop casting method, the dithienobenzodithiophene derivative composition dithienobenzodithiophenes derivatives 99 to 80 wt% and dithienobenzodithiophenes derivatives 1-20 wt% of the following general formula (2) represented by the following general formula (1) Tona distearate Chienobenzo A method for producing an organic thin film transistor, which is a dithiophene derivative composition.
Figure 0005948772
(Here, the substituents R 1 and R 2 are the same or different and represent a substituent selected from the group consisting of an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, and an n-octyl group.)
Figure 0005948772
(Here, the substituents R 3 and R 4 are the same or different and represent a substituent selected from the group consisting of an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group.)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6252017B2 (en) * 2013-07-30 2017-12-27 東ソー株式会社 Organic semiconductor layer forming solution, organic semiconductor layer, and organic thin film transistor
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JP6240544B2 (en) * 2014-03-28 2017-11-29 富士フイルム株式会社 Composition for forming an organic semiconductor film
JP6448652B2 (en) * 2014-08-26 2019-01-09 富士フイルム株式会社 ORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICE AND ITS MANUFACTURING METHOD, AND TOPOCHEMICALLY POLYMERIZABLE ORGANIC SEMICONDUCTOR COMPOUND
JP6578645B2 (en) * 2014-10-21 2019-09-25 東ソー株式会社 Organic semiconductor layer forming solution, organic semiconductor layer, and organic thin film transistor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4222852B2 (en) * 2003-02-13 2009-02-12 シャープ株式会社 Method for manufacturing heterojunction element
JP4439292B2 (en) * 2004-02-24 2010-03-24 シャープ株式会社 ORGANIC TRANSISTOR, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC TRANSISTOR MANUFACTURING DEVICE
JP2007013097A (en) * 2005-06-01 2007-01-18 Sony Corp Organic semiconductor material, organic semiconductor thin film, and organic semiconductor element
JP5160842B2 (en) * 2007-08-28 2013-03-13 山本化成株式会社 Organic transistor
TWI471328B (en) * 2008-07-02 2015-02-01 Basf Se High performance solution processable seminconductor based on dithieno [2,3-d:2',3'-d']benzo[1,2-b:4,5-b'] dithiophene

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