JP6325171B2 - 有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法 - Google Patents

有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6325171B2
JP6325171B2 JP2017506577A JP2017506577A JP6325171B2 JP 6325171 B2 JP6325171 B2 JP 6325171B2 JP 2017506577 A JP2017506577 A JP 2017506577A JP 2017506577 A JP2017506577 A JP 2017506577A JP 6325171 B2 JP6325171 B2 JP 6325171B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
atom
substituent
represented
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.)
Active
Application number
JP2017506577A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016148170A1 (ja
Inventor
陽介 山本
陽介 山本
悠史 本郷
悠史 本郷
健介 益居
健介 益居
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JPWO2016148170A1 publication Critical patent/JPWO2016148170A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6325171B2 publication Critical patent/JP6325171B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/141Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/22Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains four or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/033Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/36Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/38Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/52Electrically conductive inks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/655Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/656Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/484Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Description

本発明は、有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法に関する。
軽量化、低コスト化、柔軟化が可能であることから、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイに用いられるFET(電界効果トランジスタ)、RFID(Radio Frequency Identifier、RFタグ)等に、有機半導体膜(有機半導体層)を有する有機トランジスタが利用されている。
有機半導体膜の作製方法としては、種々の方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、ポリチオフェン半導体を基板上に成膜する方法であって(1)上記ポリチオフェン半導体をハロゲン含有芳香族化合物を含む溶媒に溶かす工程と、(2)得られた溶液を上記基板上にインクジェット印刷する工程と、を含む成膜方法が記載されている。
特許文献2には、一以上の有機半導体化合物(OSC)、一以上の有機溶媒および組成物の表面張力を減少する一以上の添加剤(湿潤剤)を含む組成物であって、上記湿潤剤は、揮発性であり、有機半導体化合物と化学的に反応することができないことを特徴とする、組成物が記載されている。
特開2006−287224号公報 特表2013−516052号公報
本発明が解決しようとする課題は、高移動度であり、膜均一性及び耐熱性に優れる有機半導体膜を得ることができる有機半導体組成物、並びに、有機半導体素子の製造方法を提供することである。
本発明の上記課題は、以下の<1>又は<12>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<11>及び<13>とともに以下に記載する。
<1>成分Aとして、有機半導体と、成分Bとして、式B−1で表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒と、を含み、成分Aのイオン化ポテンシャルが、5.1eV以上であることを特徴とする有機半導体組成物、
式B−1中、XはO、S、S=O、O=S=O又はNRを表し、Y〜Yはそれぞれ独立に、NR又はCR1011を表し、R、R、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、nは1又は2を表し、nが2の場合、2つのYは同じであっても、異なっていてもよく、XがNRの場合、Y又はY上の置換基とN上の置換基Rが結合して、環を形成しても、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、隣接するY〜Yはその置換基同士が結合して、環を形成しても、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、ただし、XがOの場合、Yの置換基とYの置換基が結合して、二重結合を形成することはない。
<2>成分Bが、下記式B−2で表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒である、<1>に記載の有機半導体組成物、
式B−2中、XはO、S、S=O、O=S=O又はNRを表し、nは1又は2を表し、R及びR20〜R27はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、nが2の場合、2つのR26及び2つのR27は同じであっても、異なっていてもよく、R及びR20〜R27のうちの2つ以上が結合して環を形成してもよく、RとR20、R20とR22、R22とR24、R24とR26が結合して、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、ただし、XがOの場合、R20とR22が結合して、二重結合を形成することはない。
<3>成分Bが、下記式B−3〜式B−6のいずれかで表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒である、<1>又は<2>に記載の有機半導体組成物、
式B−3〜式B−6中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、nは1又は2を表し、R30〜R33、R40〜R43、R50〜R55及びR60〜R64はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R40〜R43の少なくとも1つはハロゲン原子を表し、R60とR61、R61とR62は互いに連結して環を形成してもよい。
<4>成分Aが、縮合多環芳香族基を有し、上記縮合多環芳香族基中の環数が4以上であり、上記縮合多環芳香族基中の少なくとも1つの環が複素環であり、上記縮合多環芳香族基中の部分構造として、ベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環よりなる群から選択された少なくともいずれか1つの構造を含む、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物、
<5>上記縮合多環芳香族基中の環数が、5又は6である、<4>に記載の有機半導体組成物、
<6>成分Aが、式1〜式16のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含む、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物、
式1中、A1a及びA1bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R1a〜R1fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R1a〜R1fのうち少なくとも1つが下記式Wで表される基である。
−LW−RW (W)
式W中、LWは下記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基又は2以上の下記式L−1〜L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した二価の連結基を表し、RWはアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、又は、トリアルキルシリル基を表す。
式L−1〜式L−25中、*はRWとの結合位置を表し、波線部分はもう一方の結合位置を表し、式L−1、式L−2、式L−6及び式L−13〜式L−24におけるR’はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、式L−20及び式L−24におけるRNは水素原子又は置換基を表し、式L−25におけるRsiはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
式2中、X2a及びX2bはそれぞれ独立に、NR2i、O原子又はS原子を表し、A2aはCR2g又はN原子を表し、A2bはCR2h又はN原子を表し、R2iは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表し、R2a〜R2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R2a〜R2hのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式3中、X3a及びX3bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はNR3gを表し、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表し、R3a〜R3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R3a〜R3hのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式4中、X4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、4p及び4qはそれぞれ独立に、0〜2の整数を表し、R4a〜R4j、R4k及びR4mはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は上記式Wで表される基を表し、かつ、R4a〜R4j、R4k及びR4mのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基であり、ただし、R4e及びR4fのうち少なくとも一方が上記式Wで表される基である場合はR4e及びR4fが表す上記式WにおいてLWは上記式L−2又は式L−3で表される二価の連結基である。
式5中、X5a及びX5bはそれぞれ独立に、NR5i、O原子又はS原子を表し、A5aはCR5g又はN原子を表し、A5bはCR5h又はN原子を表し、R5iは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R5a〜R5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R5a〜R5hのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式6中、X6a〜X6dはそれぞれ独立に、NR6g、O原子又はS原子を表し、R6gは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R6a〜R6fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R6a〜R6fのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式7中、X7a及びX7cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR7iを表し、X7b及びX7dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R7a〜R7iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R7a〜R7iのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式8中、X8a及びX8cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR8iを表し、X8b及びX8dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R8a〜R8iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R8a〜R8iのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式9中、X9a及びX9bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、R9c、R9d及びR9g〜R9jはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は上記式Wで表される基を表し、R9a、R9b、R9e及びR9fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
式10中、R10a〜R10hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R10a〜R10hのうち少なくとも1つは上記式Wで表される置換基を表し、X10a及びX10bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR10iを表し、R10iはそれぞれ独立に、水素原子又は上記式Wで表される基を表す。
式11中、X11a及びX11bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR11nを表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式12中、X12a及びX12bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR12nを表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式13中、X13a及びX13bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR13nを表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式14中、X14a〜X14cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR14iを表し、R14a〜R14iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R14a〜R14iのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式15中、X15a〜X15dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR15gを表し、R15a〜R15gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R15a〜R15gのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式16中、X16a〜X16dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR16gを表し、R16a〜R16gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R16a〜R16gのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
<7>更に、成分Cとして、高分子化合物を含有する、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物、
<8>成分Cの含有量が、有機半導体組成物の全質量に対して、0.01〜2.0質量%である、<7>に記載の有機半導体組成物、
<9>25℃における粘度が2〜50mPa・sである、<1>〜<8>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物、
<10>成分Aの含有量が、有機半導体組成物の全質量に対して、0.2〜5質量%である、<1>〜<9>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物、
<11>インクジェット印刷用、及び/又は、フレキソ印刷用である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物、
<12><1>〜<11>のいずれか1つに記載の有機半導体組成物を基板上に付与する付与工程、及び、付与した上記有機半導体組成物から成分Bを少なくとも一部除去する除去工程を含む有機半導体素子の製造方法、
<13>上記付与工程が、インクジェット印刷又はフレキソ印刷により行われる、<12>に記載の有機半導体素子の製造方法。
本発明によれば、高移動度であり、膜均一性及び耐熱性に優れる有機半導体膜を得ることができる有機半導体組成物、並びに、有機半導体素子の製造方法を提供することができる。
本発明の有機半導体素子の一態様の断面模式図である。 本発明の有機半導体素子の別の一態様の断面模式図である。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機EL素子とは、有機エレクトロルミネッセンス素子のことをいう。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものとともに置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
また、本明細書における化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
本発明において、「移動度」との記載は、キャリア移動度を意味し、電子移動度及びホール移動度のいずれか、又は、双方を意味する。
本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
(有機半導体組成物)
本発明の有機半導体組成物(以下、単に「組成物」ともいう。)は、成分Aとして、有機半導体と、成分Bとして、式B−1で表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒と、を含み、成分Aのイオン化ポテンシャルが、5.1eV以上であることを特徴とする。
式B−1中、XはO、S、S=O、O=S=O又はNRを表し、Y〜Yはそれぞれ独立に、NR又はCR1011を表し、R、R、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、nは1又は2を表し、nが2の場合、2つのYは同じであっても、異なっていてもよく、XがNRの場合、Y又はY上の置換基とN上の置換基Rが結合して、環を形成しても、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、隣接するY〜Yはその置換基同士が結合して、環を形成しても、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、ただし、XがOの場合、Yの置換基とYの置換基が結合して、二重結合を形成することはない。
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、有機半導体を特定の有機溶媒に溶解させた有機半導体組成物を使用することにより、高移動度であり、膜均一性及び耐熱性に優れる有機半導体膜を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
詳細な効果の発現機構については不明であるが、本発明で使用する成分Bは、有機半導体の溶解性に優れ、有機半導体の結晶化の際に膜均一性が高いため、高い移動度が得られるものと推定される。また、詳細な機構は不明であるが、溶媒として成分Bを用いることで、得られる有機半導体膜は、熱による変化が小さく、耐熱性に優れる。
成分A:有機半導体
本発明の有機半導体組成物は、成分Aとして、有機半導体を含有し、成分Aのイオン化ポテンシャルが、5.1eV以上である。
有機半導体としては特に限定されず、半導体として機能するものであれば、どのような有機化合物(低分子または高分子)を選択してもよい。これらの中でも、成分Bに対する溶解性の観点から、縮合多環芳香族基を有する有機半導体低分子が好ましい。
成分Aのイオン化ポテンシャル(Ip、イオン化エネルギー、解離エネルギーともいう。)は、5.1eV以上である。
一般的なポリチオフェン類等(例えば、ポリ(3−ヘキシルチオフェン−2,5−ジイル)(P3HT)など)の導電性高分子は、イオン化ポテンシャルが5.1eV未満であり、一方、後述する低分子(好ましくは分子量1,000未満)の有機半導体は、イオン化ポテンシャルが5.1eV以上である。
イオン化ポテンシャルの測定は、理研計器(株)製のAC−2を用いて行うものとする。
本発明において、成分Aは、縮合多環芳香族基を有し、上記縮合多環芳香族基中の環数が4以上であり、上記縮合多環芳香族基中の少なくとも1つの環が、硫黄原子、窒素原子、セレン原子及び酸素原子よりなる群から選択された少なくとも1つの原子を含み、上記縮合多環芳香族基中の部分構造として、ベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環よりなる群から選択される少なくともいずれか1つの構造を含む有機半導体(以下、「特定有機半導体」又は「成分A−1」ともいう。)を含有することが好ましい。
成分A−1における縮合多環芳香族基中の部分構造には、アントラセン環は含まれないことが好ましい。アントラセン環を含有しない場合、その理由は不明であるが、得られる有機半導体膜の移動度及び膜均一性に優れる。
なお、縮合多環芳香族基とは、芳香族環が複数縮合して得られる基である。
芳香族環としては、芳香族炭化水素環(例えば、ベンゼン環)及び芳香族複素環(例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、セレノフェン環、イミダゾール環)が挙げられる。
成分A−1中には、縮合多環芳香族基(縮合多環芳香族構造)が含まれるが、この基が主成分として含まれることが好ましい。ここで主成分とは、縮合多環芳香族基の分子量の含有量が、成分Aの全分子量に対して、30質量%以上であることを意図し、40質量%以上であることが好ましい。上限は特に制限されないが、溶解性の点から、80質量%以下であることが好ましい。
縮合多環芳香族基は、複数の環が縮合して形成される環構造であり、芳香族性を示す。
また、有機半導体としての移動度の観点から、上記縮合多環芳香族基中に少なくとも1つ以上の複素環が含まれ、上記複素環中にそれぞれ1個のヘテロ原子を有することが好ましい。ヘテロ原子の種類は特に制限されず、O原子(酸素原子)、S原子(硫黄原子)、N原子(窒素原子)、Se原子(セレン原子)などが挙げられるが、S原子(硫黄原子)、Se原子(セレン原子)が好ましく、S原子(硫黄原子)がより好ましい。
また、成分A−1は、有機半導体としての移動度の観点から、チオフェン環構造及び/又はセレノフェン環構造を少なくとも有することが好ましく、チオフェン環構造を少なくとも有することがより好ましく、成分A−1が有する複素環構造が全てチオフェン環構造であることが更に好ましい。
上記縮合多環芳香族基としては、有機半導体としての移動度の観点から、部分構造として、ベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環よりなる群から選択されたいずれか少なくとも1つの構造を含み、1つ以上のチオフェン環を含み、環数が4〜6の縮合多環芳香族基が好ましい。中でも、部分構造として、ベンゼン環を含み、2つ以上のチオフェン環とを含み、環数が4〜6の縮合多環芳香族基がより好ましい。
更に、縮合多環芳香族基としては、硫黄原子、窒素原子、セレン原子及び酸素原子よりなる群から選択された少なくとも1種の原子を含む環(複素環。好ましくは、チオフェン環)と、ベンゼン環とが交互に縮合(縮環)した基(縮合してなる基)が好ましく挙げられる。
成分A−1としては、有機半導体としての移動度の観点から、式1〜式16のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含むことが好ましく、式1〜式16のいずれかで表される1種以上の化合物であることがより好ましい。
本発明の組成物中には、1種のみの成分A−1が含まれていても、2種以上の成分A−1が含まれていてもよい。
式1中、A1a及びA1bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R1a〜R1fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R1a〜R1fのうち少なくとも1つが下記式Wで表される基である。
−LW−RW (W)
式W中、LWは下記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基又は2以上の下記式L−1〜L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した二価の連結基を表し、RWはアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、又は、トリアルキルシリル基を表す。
式L−1〜式L−25中、*はRとの結合位置を表し、波線部分はもう一方の結合位置を表し、式L−1、式L−2、式L−6及び式L−13〜式L−24におけるR’はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、式L−20及び式L−24におけるRNは水素原子又は置換基を表し、式L−25におけるRsiはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
式2中、X2a及びX2bはそれぞれ独立に、NR2i、O原子又はS原子を表し、A2aはCR2g又はN原子を表し、A2bはCR2h又はN原子を表し、R2iは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表し、R2a〜R2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R2a〜R2hのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式3中、X3a及びX3bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はNR3gを表し、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表す。R3a〜R3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R3a〜R3hのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式4中、X4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、4p及び4qはそれぞれ独立に、0〜2の整数を表し、R4a〜R4j、R4k及びR4mはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は上記式Wで表される基を表し、かつ、R4a〜R4j、R4k及びR4mのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基であり、ただし、R4e及びR4fのうち少なくとも一方が上記式Wで表される基である場合はR4e及びR4fが表す上記式WにおいてLWは上記式L−2又は式L−3で表される二価の連結基である。
式5中、X5a及びX5bはそれぞれ独立に、NR5i、O原子又はS原子を表し、A5aはCR5g又はN原子を表し、A5bはCR5h又はN原子を表し、R5iは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R5a〜R5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R5a〜R5hのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式6中、X6a〜X6dはそれぞれ独立に、NR6g、O原子又はS原子を表し、R6gは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R6a〜R6fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R6a〜R6fのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式7中、X7a及びX7cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR7iを表し、X7b及びX7dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R7a〜R7iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R7a〜R7iのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式8中、X8a及びX8cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR8iを表し、X8b及びX8dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R8a〜R8iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R8a〜R8iのうち少なくとも1つが上記式Wで表される基である。
式9中、X9a及びX9bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、R9c、R9d及びR9g〜R9jはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は上記式Wで表される基を表し、R9a、R9b、R9e及びR9fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
式10中、R10a〜R10hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R10a〜R10hのうち少なくとも1つは上記式Wで表される置換基を表し、X10a及びX10bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR10iを表し、R10iはそれぞれ独立に、水素原子又は上記式Wで表される基を表す。
式11中、X11a及びX11bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR11nを表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式12中、X12a及びX12bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR12nを表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式13中、X13a及びX13bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR13nを表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式14中、X14a〜X14cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR14iを表し、R14a〜R14iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R14a〜R14iのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式15中、X15a〜X15dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR15gを表し、R15a〜R15gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R15a〜R15gのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
式16中、X16a〜X16dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR16gを表し、R16a〜R16gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R16a〜R16gのうち少なくとも1つは上記式Wで表される基である。
−式1で表される化合物−
式1において、A1a及びA1bはそれぞれ独立に、S原子(硫黄原子)、O原子(酸素原子)又はSe原子(セレン原子)を表す。A1a及びA1bはS原子又はO原子であることが好ましい。また、A1a及びA1bは互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。
式1において、R1a〜R1fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。ただし、R1a〜R1fのうち少なくとも1つが後述する式Wで表される基である。
式1で表される化合物は、後述する式Wで表される基以外のその他の置換基を有していてもよい。
式1のR1a〜R1fがとりうる置換基の種類は特に制限されないが、以下に説明する置換基Xが挙げられる。置換基Xとしては、後述する式Wで表される基、ハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む。)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む。)、アルキニル基、アリール基、複素環基(ヘテロ環基といってもよい。)、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む。)、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(−B(OH)2)、ホスファト基(−OPO(OH)2)、スルファト基(−OSO3H)、その他の公知の置換基が挙げられる。なお、本明細書の式1〜式16においては、「置換基」としては、上記置換基Xが好ましく挙げられる。
これらの中でも、後述する式Wで表される基以外の基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキニル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基が好ましく、フッ素原子、炭素数1〜3の置換又は無置換のアルキル基、炭素数2〜3の置換又は無置換のアルキニル基、炭素数2〜3の置換又は無置換のアルケニル基、炭素数1〜2の置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換又は無置換のメチルチオ基、フェニル基がより好ましく、フッ素原子、炭素数1〜3の置換又は無置換のアルキル基、炭素数2〜3の置換又は無置換のアルキニル基、炭素数2〜3の置換又は無置換のアルケニル基、炭素数1〜2の置換又は無置換のアルコキシ基、置換又は無置換のメチルチオ基が特に好ましい。
式1で表される化合物中において、R1a〜R1fのうち、式Wで表される基以外のその他の置換基の個数は0〜4であることが好ましく、0〜2であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
また、これら置換基は、更に上記置換基を有していてもよい。
中でも、R1c〜R1fはそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2〜3の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2〜3の置換若しくは無置換のアルケニル基、炭素数1〜2の置換若しくは無置換のアルコキシ基、又は、置換若しくは無置換のメチルチオ基であることが好ましい。
次に、式Wで表される基について説明する。
−LW−RW (W)
式W中、Lは下記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基、又は、二以上の下記式L−1〜L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した二価の連結基を表す。
式L−1〜式L−25中、*はRWとの結合位置を表し、波線部分はもう一方の結合位置を表す。より具体的には、例えば、式1で表される化合物においては、波線部分は式1で表される骨格を形成する環と結合する。なお、後述するように、式Wが他の化合物に含まれる場合、波線部分は各化合物の骨格を形成する環と結合する。
なお、LWが式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基が2つ以上結合した二価の連結基を表す場合、一方の連結基の*が、他方の連結基の波線部分と結合する。
式L−13〜式L−24におけるR’の結合位置及びRWとの結合位置*は、芳香環又は複素芳香環上の任意の位置をとることができる。
式L−1、式L−2、式L−6及び式L−13〜式L−24におけるR’はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。式L−20及び式L−24におけるRNは水素原子又は置換基を表す。式L−25におけるRsiはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
式L−1及び式L−2中のR’はそれぞれLWに隣接するRWと結合して縮合環を形成してもよい。
これらの中でも、式L−17〜式L−21、式L−23及び式L−24のいずれかで表される二価の連結基は、下記式L−17A〜式L−21A、式L−23A及び式L−24Aのいずれかで表される二価の連結基であることがより好ましい。
ここで、置換又は無置換のアルキル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換又は無置換のトリアルキルシリル基が置換基の末端に存在する場合は、式Wにおける−RW単独と解釈することもでき、式Wにおける−LW−RWと解釈することもできる。
本発明では、主鎖が炭素数N個の置換又は無置換のアルキル基が置換基の末端に存在する場合は、置換基の末端から可能な限りの連結基を含めた上で式Wにおける−LW−RWと解釈することとし、具体的には「式WにおけるLWに相当する式L−1で表される基1個」と「式WにおけるRWに相当する主鎖が炭素数N−1個の置換又は無置換のアルキル基」とが結合した置換基として解釈する。例えば、炭素数8のアルキル基であるn−オクチル基が置換基の末端に存在する場合、2個のR’が水素原子である式L−1で表される基1個と、炭素数7のn−ヘプチル基とが結合した置換基として解釈する。
一方、本発明では、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換又は無置換のトリアルキルシリル基が置換基の末端に存在する場合は、置換基の末端から可能な限りの連結基を含めた上で、式WにおけるRW単独と解釈する。例えば、−(OCH2CH2)−(OCH2CH2)−(OCH2CH2)−OCH3基が置換基の末端に存在する場合、オキシエチレン単位の繰り返し数vが3のオリゴオキシエチレン基単独の置換基として解釈する。
Wが式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した連結基を形成する場合、式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基の結合数は、2〜4であることが好ましく、2又は3であることがより好ましい。
式L−1、式L−2、式L−6及び式L−13〜式L−24中の置換基R’としては、上記の式1のR1a〜R1fがとりうる置換基として例示したものを挙げることができる。その中でも、式L−6中の置換基R’はアルキル基であることが好ましく、式L−6中のR’がアルキル基である場合は、アルキル基の炭素数は1〜9であることが好ましく、4〜9であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、5〜9であることが更に好ましい。式L−6中のR’がアルキル基である場合は、アルキル基は直鎖アルキル基であることが、移動度を高めることができる観点から好ましい。
式L−20及び式L−24中のRNは水素原子又は置換基を表し、RNとしては、上記の式1のR1a〜R1fがとりうる置換基として例示したものを挙げることができる。その中でも、RNとしては、水素原子又はメチル基が好ましい。
式L−25中のRsiはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表し、アルキル基であることが好ましい。Rsiがとりうるアルキル基としては、特に制限はないが、Rsiがとりうるアルキル基の好ましい範囲は、Rがトリアルキルシリル基である場合にトリアルキルシリル基がとりうるアルキル基の好ましい範囲と同様である。Rsiがとりうるアルケニル基としては、特に制限はないが、置換又は無置換のアルケニル基が好ましく、分枝アルケニル基であることがより好ましく、アルケニル基の炭素数は2〜3であることが好ましい。Rsiがとりうるアルキニル基としては、特に制限はないが、置換又は無置換のアルキニル基が好ましく、分枝アルキニル基であることがより好ましく、アルキニル基の炭素数は2〜3であることが好ましい。
Wは、式L−1〜式L−5、式L−13、式L−17及び式L−18のいずれかで表される二価の連結基、又は、式L−1〜式L−5、式L−13、式L−17及び式L−18のいずれかで表される二価の連結基が2以上結合した二価の連結基であることが好ましく、式L−1、式L−3、式L−13及び式L−18のいずれかで表される二価の連結基、又は、式L−1、式L−3、式L−13及び式L−18のいずれかで表される二価の連結基が2以上結合した二価の連結基であることがより好ましく、式L−1、式L−3、式L−13及び式L−18のいずれかで表される二価の連結基、又は、式L−3、式L−13及び式L−18のいずれか1つで表される二価の連結基と式L−1で表される二価の連結基とを結合した二価の連結基であることが特に好ましい。
式L−3、式L−13及び式L−18のいずれか1つで表される二価の連結基と式L−1で表される二価の連結基が結合した二価の連結基は、式L−1で表される二価の連結基がRW側に結合することが好ましい。
また、LWは、化学的安定性、キャリア輸送性の観点から式L−1で表される二価の連結基を含む二価の連結基であることが特に好ましく、式L−1で表される二価の連結基であることがより特に好ましく、LWが式L−1で表される二価の連結基であり、RWが置換又は無置換のアルキル基であることが最も好ましい。
式Wにおいて、RWは置換又は無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、又は、置換若しくは無置換のトリアルキルシリル基を表す。
式Wにおいて、RWに隣接するLWが式L−1で表される二価の連結基である場合は、RWは置換又は無置換のアルキル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数が2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基であることが好ましく、置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましい。
式Wにおいて、RWに隣接するLWが式L−2及び式L−4〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基である場合は、RWは置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましい。
式Wにおいて、RWに隣接するLWが式L−3で表される二価の連結基である場合は、RW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トリアルキルシリル基であることが好ましい。
Wが置換又は無置換のアルキル基の場合、炭素数は4〜17であることが好ましく、6〜14であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、6〜12であることが更に好ましい。Rが上記の範囲の長鎖アルキル基であること、特に長鎖の直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
Wがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
これらの中でも、式WにおけるRWとLWの組み合わせとしては、式1中、LWが式L−1で表される二価の連結基であり、かつ、RWが直鎖の炭素数7〜17のアルキル基であるか、あるいは、LWが式L−3、式L−13又は式L−18のいずれか1つで表される二価の連結基と式L−1で表される二価の連結基が結合した二価の連結基であり、かつ、RWが直鎖のアルキル基であることが、移動度を高める観点から好ましい。
Wが式L−1で表される二価の連結基であり、かつ、RWが直鎖の炭素数7〜17のアルキル基である場合、RWが直鎖の炭素数7〜14のアルキル基であることが移動度を高める観点からより好ましく、直鎖の炭素数7〜12のアルキル基であることが特に好ましい。
Wが式L−3、式L−13又は式L−18のいずれか1つで表される二価の連結基と式L−1で表される二価の連結基が結合した二価の連結基であり、かつ、RWが直鎖のアルキル基である場合、RWが直鎖の炭素数4〜17のアルキル基であることがより好ましく、直鎖の炭素数6〜14のアルキル基であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、直鎖の炭素数6〜12のアルキル基であることが移動度を高める観点から特に好ましい。
一方、有機溶媒への溶解度を高める観点からは、RWが分枝アルキル基であることが好ましい。
Wが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、ハロゲン原子などを挙げることができ、フッ素原子が好ましい。なお、RWがフッ素原子を有するアルキル基である場合はアルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されてパーフルオロアルキル基を形成してもよい。ただし、RWは無置換のアルキル基であることが好ましい。
Wがオキシエチレン基の繰り返し数が2以上のオリゴオキシエチレン基の場合、Rが表す「オリゴオキシエチレン基」とは本明細書中、−(OCH2CH2v−OYで表される基のことを言う(オキシエチレン単位の繰り返し数vは2以上の整数を表し、末端のYは、水素原子又は置換基を表す。)。なお、オリゴオキシエチレン基の末端のYが水素原子である場合はヒドロキシ基となる。オキシエチレン単位の繰り返し数vは、2〜4であることが好ましく、2〜3であることがより好ましい。
オリゴオキシエチレン基の末端のヒドロキシ基は封止されていること、すなわちYが置換基を表すことが好ましい。この場合、ヒドロキシ基は、炭素数が1〜3のアルキル基で封止されること、すなわち、Yが炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましく、Yがメチル基又はエチル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
Wが、シロキサン基、又は、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基の場合、シロキサン単位の繰り返し数は2〜4であることが好ましく、2〜3であることが更に好ましい。また、ケイ素原子(Si原子)には、水素原子やアルキル基が結合することが好ましい。ケイ素原子にアルキル基が結合する場合、アルキル基の炭素数は1〜3であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基が結合することが好ましい。ケイ素原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基又は水素原子が結合してもよい。また、オリゴシロキサン基を構成するシロキサン単位はすべて同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一であることが好ましい。
Wに隣接するLWが式L−3で表される二価の連結基である場合、RWが置換又は無置換のトリアルキルシリル基であることも好ましい。RWが置換又は無置換のトリアルキルシリル基である場合は、その中でも、シリル基の置換基としては、置換又は無置換のアルキル基であれば特に制限はないが、分枝アルキル基であることがより好ましい。ケイ素原子に結合するアルキル基の炭素数は1〜3であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基やイソプロピル基が結合することが好ましい。ケイ素原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基が結合してもよい。RWがアルキル基上に更に置換基を有するトリアルキルシリル基である場合の置換基としては、特に制限はない。
式Wにおいて、LW及びRWに含まれる炭素数の合計は5〜18であることが好ましい。LW及びRWに含まれる炭素数の合計が上記範囲の下限値以上であると、移動度が高くなり、駆動電圧が低くなる。LW及びRWに含まれる炭素数の合計が上記範囲の上限値以下であると、有機溶媒に対する溶解性が高くなる。
W及びRWに含まれる炭素数の合計は、5〜14であることが好ましく、6〜14であることがより好ましく、6〜12であることが更に好ましく、8〜12であることが特に好ましい。
式1で表される化合物中において、R1a〜R1fのうち、式Wで表される基の個数は1〜4個であることが好ましく、1〜2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
本発明では、式1において、R1a及びR1bのうち少なくとも1つが式Wで表される基であることが好ましい。式1における置換位置として、これらの位置が好ましいのは、化合物の化学的安定性に優れ、最高被占軌道(HOMO)準位、分子の膜中でのパッキングの観点からも好適であるためであると考えられる。特に、式1において、R1a及びR1bの2箇所を置換基とすることにより、高いキャリア濃度を得ることができる。
また、式1において、R1c〜R1fがそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2〜3の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2〜3の置換若しくは無置換のアルケニル基、炭素数1〜2の置換若しくは無置換のアルコキシ基、又は、置換若しくは無置換のメチルチオ基であることが好ましい。
本発明では、有機半導体膜の移動度の観点から、式1で表される化合物は、式1Aで表される化合物であることが好ましい。
式1Aにおいて、A1a、A1b及びR1b〜R1fの定義は、上述した式1中における定義と同義である。また、式1AにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。
式1で表される化合物は、有機半導体膜の移動度の観点から、式1Bで表される化合物であることが好ましい。
式1Bにおいて、A1a、A1b及びR1c〜R1fの定義は、上述した式1中における定義と同義である。また、式1BにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式1Bにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
式1で表される化合物は、有機半導体膜の移動度の観点から、式1Cで表される化合物であることが好ましい。
式1Cにおいて、A1a、A1b及びR1d〜R1fの定義は、上述した式1中における定義と同義である。また、式1CにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。RCはそれぞれ独立に、水素原子又はアリール基を表す。
式1で表される化合物は、有機半導体膜の移動度の観点から、式1Dで表される化合物であることが好ましい。
式1Dにおいて、A1a、A1b、R1d及びR1eの定義は、上述した式1中における定義と同義である。また、式1DにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式1Dにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。RDはそれぞれ独立に、水素原子又はアリール基を表す。
−式2で表される化合物−
式2中、X2a及びX2bはそれぞれ独立に、NR2i(>N−R2i)、O原子又はS原子を表す。X2a及びX2bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子であることが合成容易性の観点から好ましい。一方、X2a及びX2bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。
2a及びX2bは、同じ連結基であることが好ましい。X2a及びX2bはいずれもS原子であることがより好ましい。
2iは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表し、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜14のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましい。
2iがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
式2中、A2aは、CR2g又はN原子を表し、A2bは、CR2h又はN原子を表し、R2g及びR2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。A2aがCR2gであるか、A2bがCR2hであることが好ましく、A2aがCR2gであり、かつA2bがCR2hであることがより好ましい。A2a及びA2bは、同じであっても互いに異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
式2において、R2eとR2gとは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式2において、R2fとR2hとは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式2中、R2a〜R2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも1つは式Wで表される置換基を表す。
2a〜R2hがそれぞれ独立に、とりうる置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される置換基の定義は、上述の通りである。
2a〜R2hがそれぞれ独立に、とりうる置換基として、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、複素環基、アルコキシ基、アルキルチオ基、式Wで表される置換基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数2〜12のアルケニル基、炭素数2〜12のアルキニル基、炭素数1〜11のアルコキシ基、炭素数5〜12の複素環基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、式Wで表される基がより好ましく、後述の連結基鎖長が3.7Å(=0.37nm)以下の基及び式Wで表される基が特に好ましく、式Wで表される基がより特に好ましい。
式2で表される化合物中、R2a〜R2hのうち、式Wで表される基は1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
2a〜R2hのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はないが、R2e又はR2fであることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましい。
2a〜R2hのうち、式Wで表される基以外の置換基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが更に好ましく、0個であることが特に好ましい。
2a〜R2hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基は、連結基鎖長が3.7Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が1.0〜3.7Åの基であることがより好ましく、連結基鎖長が1.0〜2.1Åの基であることが更に好ましい。
ここで、連結基鎖長とはC(炭素原子)−R結合におけるC原子から置換基Rの末端までの長さのことを指す。構造最適化計算は、密度汎関数法(Gaussian03(米ガウシアン社)/基底関数:6−31G*、交換相関汎関数:B3LYP/LANL2DZ)を用いて行うことができる。なお、代表的な置換基の分子長としては、プロピル基は4.6Å、ピロール基は4.6Å、プロピニル基は4.5Å、プロペニル基は4.6Å、エトキシ基は4.5Å、メチルチオ基は3.7Å、エテニル基は3.4Å、エチル基は3.5Å、エチニル基は3.6Å、メトキシ基は3.3Å、メチル基は2.1Å、水素原子は1.0Åである。
2a〜R2hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基はそれぞれ独立に炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルケニル基、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアシル基であることが好ましく、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基であることがより好ましい。
2a〜R2hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキル基を表す場合、アルキル基がとりうる置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基又はシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
2a〜R2hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキニル基を表す場合、アルキニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキニル基としては、エチニル基、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
2a〜R2hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルケニル基を表す場合、アルケニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルケニル基としては、エテニル基、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニル基が好ましい。
2a〜R2hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アシル基を表す場合、アシル基がとりうる置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
式2で表される化合物は、下記式2A又は式2Bで表される化合物であることが好ましく、高移動度の観点からは、式2Aで表される化合物であることが特に好ましい。
式2A中、X2a及びX2bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子を表し、A2aはCR2g又はN原子を表し、A2bはCR2h又はN原子を表し、R2a〜R2e、R2g及びR2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、式2AにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。
式2B中、X2a及びX2bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子を表し、A2aはCR2g又はN原子を表し、A2bはCR2h又はN原子を表し、R2a〜R2d、R2g及びR2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、式2BにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式2Bにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
−式3で表される化合物−
式3において、R3a〜R3f並びに後述するR3g及びR3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。ただし、R3a〜R3hのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表す。
3a〜R3hで表される置換基としては、上記置換基Xが挙げられる。式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
3a〜R3fがそれぞれ独立にとりうる置換基として、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、複素環基、アルコキシ基、アルキルチオ基、又は、式Wで表される置換基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数2〜12のアルケニル基、炭素数2〜12のアルキニル基、炭素数1〜11のアルコキシ基、炭素数5〜12の複素環基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、又は、式Wで表される基がより好ましい。
式3において、X3a及びX3bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はNR3g(>N−R3g)を表し、R3gは水素原子又は置換基を表す。Xは、S原子、O原子であることが好ましい。式3において、X3a及びX3bは、同じであることが好ましい。
3gは、水素原子、アルキル基、又は、アリール基であることが好ましく、炭素数1〜14のアルキル基であることがより好ましく、炭素数4〜12のアルキル基であることが特に好ましい。R3gが上記の範囲の長鎖アルキル基であること、特に長鎖の直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
3gがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
式3において、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表し、CR3hを表すことが好ましい。式3において、A3a及びA3bは、同じであっても互いに異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
3hは連結基鎖長が3.7Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が1.0〜3.7Åの基であることがより好ましく、連結基鎖長が1.0〜2.1Åの基であることが更に好ましい。連結基鎖長の定義は、上述の通りである。
3hは、水素原子、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルケニル基、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアシル基であることが好ましく、水素原子、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
3hが炭素数2以下の置換アルキル基を表す場合、アルキル基がとりうる置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。R3hが表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、又は、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基又はシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
3hが炭素数2以下の置換アルキニル基を表す場合、アルキニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。R3hが表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキニル基としては、エチニル基、又は、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
3hが炭素数2以下の置換アルケニル基を表す場合、アルケニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。R3hが表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルケニル基としては、エテニル基、又は、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニル基が好ましい。
3hが炭素数2以下の置換アシル基を表す場合、アシル基がとりうる置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。R3hが表す炭素数2以下の置換又は無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、又は、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
式3で表される化合物が、式3A、式3B又は式3Cで表される化合物であることが好ましく、式3A又は式3Bで表される化合物であることがより好ましく、高溶解性の観点からは、式3Aで表される化合物であることが特に好ましく、一方で高移動度の観点からは、式3Bで表される化合物であることが特に好ましい。
式3Aにおいて、X3a及びX3bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はNR3gを表し、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表す。R3a〜R3e、R3g及びR3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。ただし、R3eは式Wで表される基ではない。式3AにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。
式3Bにおいて、X3a及びX3bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はNR3gを表し、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表す。R3a〜R3d、R3g及びR3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。式3BにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式3Bにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
式3Cにおいて、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表す。R3a〜R3f及びR3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。式3CにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式3Cにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
−式4で表される化合物−
式4中、X4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表す。
4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子であることが好ましく、X4a及びX4bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点からより好ましい。X4a及びX4bは、同じ連結基であることが好ましい。X4a及びX4bはいずれもS原子であることが特に好ましい。
式4中、4p及び4qはそれぞれ独立に、0〜2の整数を表す。4p及び4qがそれぞれ独立に、0又は1であることが移動度と溶解性を両立する観点から好ましく、4p=4q=0又は4p=4q=1であることがより好ましい。
式4中、R4a〜R4k及びR4mはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、式Wで表される基を表し、かつ、R4a〜R4k及びR4mのうち少なくとも一つは式Wで表される基であり、ただし、R4e及びR4fのうち少なくとも一方が式Wで表される基である場合は、R4eとR4fとが表す式Wにおいて、LWは上記式L−2又は式L−3で表される二価の連結基である。なお、式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
4e及びR4fのうち少なくとも一方が式Wで表される基である場合は、すなわちR4e及びR4fのうちいずれか一方でも水素原子でもなくハロゲン原子でもない場合に相当する。
4e及びR4fのうち少なくとも一方が式Wで表される基である場合、R4e及びR4fが表す式Wにおいて、LWは上記式L−3で表される二価の連結基であることが好ましい。
4e及びR4fのうち少なくとも一方が式Wで表される基である場合、R4e及びR4fは、いずれも式Wで表される基であることが好ましい。
なお、R4e及びR4fがともに水素原子又はハロゲン原子の場合、R4a〜R4d、R4g〜R4k及びR4mはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基であり、かつ、R4a〜R4d、R4g〜R4k及びR4mのうち少なくとも1つ以上は式Wで表される基となる。
式4中、R4a〜R4k及びR4mが表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子を挙げることができ、フッ素原子、塩素原子又は臭素原子であることが好ましく、フッ素原子又は塩素原子であることがより好ましく、フッ素原子であることが特に好ましい。
式4で表される化合物中、R4a〜R4k及びR4mのうち、ハロゲン原子は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが更に好ましく、0個であることが特に好ましい。
式4で表される化合物中、R4a〜R4k及びR4mのうち、式Wで表される基は、1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
4a〜R4k及びR4mのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はない。その中でも、本発明では、式4中、R4a、R4d〜R4g、R4j、R4k及びR4mがそれぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子であり、R4b、R4c、R4h及びR4iがそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基であり、かつ、R4b、R4c、R4h及びR4iのうち少なくとも1つは式Wで表される基であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましい。
本発明では、R4a、R4c〜R4h及びR4jがそれぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子を表し、R4b及びR4iがそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基であり、かつ、少なくとも1つは式Wで表される基であることがより好ましい。
本発明では、R4b及びR4iがともに式Wで表される基であり、かつR4c及びR4hがともに水素原子又はハロゲン原子であるか、R4c及びR4hがともに式Wで表される基であり、かつR4b及びR4iがともに水素原子又はハロゲン原子であることが更に好ましい。
本発明では、R4b及びR4iがともに式Wで表される基であり、かつR4c及びR4hがともに水素原子又はハロゲン原子であるか、R4c及びR4hがともに式Wで表される基であり、かつR4b及びR4iがともに水素原子又はハロゲン原子であることが特に好ましい。
式4において、2以上のR4a〜R4k及びR4mは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式4で表される化合物は、下記式4A又は式4Bで表される化合物であることが好ましく、高移動度と高溶解性を両立する観点からは、式4Aで表される化合物であることが特に好ましい。
式4A中、X4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、R4a、R4c〜R4h及びR4jがそれぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子を表し、R4b及びR4iがそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基であり、かつ、少なくとも1つは式Wで表される基であり、ただし、式Wで表される基がアルキル基である場合は、式Wで表される基は、炭素数4以上18以下の直鎖アルキル基又は炭素数4以上の分岐のアルキル基に限る。
式4B中、X4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、R4a、R4d〜R4g、R4j、R4k及びR4mがそれぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子であり、R4b、R4c、R4h及びR4iがそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基を表し、かつ、少なくとも1つは式Wで表される基を表す。
−式5で表される化合物−
式5中、X5a及びX5bはそれぞれ独立に、NR5i、O原子又はS原子を表す。X5a及びX5bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子であることが合成容易性の観点から好ましい。一方、X5a及びX5bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X5a及びX5bは、同じ連結基であることが好ましい。X5a及びX5bはいずれもS原子であることがより好ましい。
5iは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜14のアルキル基であることが更に好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましい。
5iがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
式5中、A5aはCR5g又はN原子を表し、A5bはCR5h又はN原子を表し、R5g及びR5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。A5aがCR5gであるか、A5bがCR5hであることが好ましく、A5aがCR5gかつA5bがCR5hであることがより好ましい。A5a及びA5bは、同じであっても互いに異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
式5において、R5eとR5gとは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式5において、R5eとR5iとは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式5において、R5fとR5hとは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式5において、R5fとR5iとは互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。
式5中、R5a〜R5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R5a〜R5hのうち少なくとも1つが式Wで表される基である。
なお、R5a〜R5hで表される置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。また、式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
式5で表される化合物中、R5a〜R5hのうち、式Wで表される基は、1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
5a〜R5hのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はないが、R5e又はR5fであることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましい。
5a〜R5hのうち、式Wで表される基以外の置換基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが特に好ましく、0個であることがより特に好ましい。
5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基は、連結基鎖長が3.7Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が1.0〜3.7Åの基であることがより好ましく、連結基鎖長が1.0〜2.1Åの基であることが更に好ましい。連結基鎖長の定義は、上述の通りである。
5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基はそれぞれ独立に炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルケニル基、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアシル基であることが好ましく、炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましい。
5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキル基を表す場合、アルキル基がとりうる置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、又は、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基又はシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキニル基を表す場合、アルキニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキニル基としては、エチニル基、又は、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルケニル基を表す場合、アルケニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルケニル基としては、エテニル基、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニル基が好ましい。
5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アシル基を表す場合、アシル基がとりうる置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、又は、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
式5で表される化合物は、下記式5A又は式5Bで表される化合物であることが好ましく、高移動度の観点からは式5Aで表される化合物であることが特に好ましい。
式5A中、X5a及びX5bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子を表す。A5aは、CR5g又はN原子を表し、A5bはCR5h又はN原子を表す。式5A中のA5a、A5b、R5g及びR5hは、式5中のA5a、A5b、R5g及びR5hとそれぞれ同義である。
式5A中、R5a〜R5e、R5g及びR5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R5eは式Wで表される基ではない。
式5A中のR5a〜R5e、R5g及びR5hが置換基を表す場合、この置換基の好ましい範囲は、式5中のR5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の好ましい範囲と同様である。
式5AにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。
式5B中、X5a及びX5bはそれぞれ独立に、O原子又はS原子を表す。A5aは、CR5g又はN原子を表し、A5bはCR5h又はN原子を表す。式5B中のA5a、A5b、R5g及びR5hは、式5中のA5a、A5b、R5g及びR5hとそれぞれ同義である。
式5B中、R5a〜R5d、R5g及びR5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。式5B中のR5a〜R5d、R5g及びR5hが置換基を表す場合、この置換基の好ましい範囲は、式5中のR5a〜R5hが式Wで表される基以外の置換基である場合の好ましい範囲と同様である。
式5BにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式5Bにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
−式6で表される化合物−
式6中、X6a〜X6dはそれぞれ独立に、NR6g、O原子又はS原子を表し、R6gは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。
6a〜X6dはそれぞれ独立に、O原子又はS原子であることが合成容易性の観点から好ましい。一方、X6a〜X6dのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X6a〜X6dは、同じ連結基であることが好ましい。X6a〜X6dはいずれもS原子であることがより好ましい。
6gは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜14のアルキル基であることが更に好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましい。
6gがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、移動度を高めることができる観点から好ましい。
式6中、R6a〜R6fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも1つは式Wで表される基を表す。
なお、R6a〜R6fで表される置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。また、式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
これらの中でも、R6a〜R6fがそれぞれ独立にとりうる置換基として、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、複素環基、アルコキシ基、又は、アルキルチオ基、式Wで表される基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数2〜12のアルケニル基、炭素数2〜12のアルキニル基、炭素数1〜11のアルコキシ基、炭素数5〜12の複素環基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、又は、式Wで表される基がより好ましく、後述の連結基鎖長が3.7Å以下の基、又は、式Wで表される基が更に好ましく、式Wで表される基が特に好ましい。
式6で表される化合物中、R6a〜R6fのうち、式Wで表される基は、1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
6a〜R6fのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はないが、R6c〜R6fであることが好ましく、R6e又はR6fであることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点からより好ましい。
6a〜R6fのうち、式Wで表される基以外の置換基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが更に好ましく、0個であることが特に好ましい。
6a〜R6fが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基は、連結基鎖長が3.7Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が1.0〜3.7Åの基であることがより好ましく、連結基鎖長が1.0〜2.1Åの基であることが更に好ましい。連結基鎖長の定義は、上述の通りである。
6a〜R6fが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基はそれぞれ独立に、素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルケニル基、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアシル基であることが好ましく、炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましい。
6a〜R6fが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキル基を表す場合、アルキル基がとりうる置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、又は、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基又はシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
6a〜R6fが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキニル基を表す場合、アルキニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキニル基としては、エチニル基、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
6a〜R6fが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルケニル基を表す場合、アルケニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルケニル基としては、エテニル基、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニル基が好ましい。
6a〜R6fが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アシル基を表す場合、アシル基がとりうる置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
式6で表される化合物は、下記式6A又は式6Bで表される化合物であることが好ましく、高移動度の観点からは、式6Aで表される化合物であることが特に好ましい。
式6A中、X6a〜X6dはそれぞれ独立に、O原子又はS原子を表し、R6a〜R6c、R6A及びR6eはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R6a〜R6c、R6A及びR6eは、式Wで表される基ではなく、RWは炭素数5〜19のアルキル基を表し、LWは上記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基又は2以上の上記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した二価の連結基を表す。
式6B中、X6a〜X6dはそれぞれ独立に、O原子又はS原子を表し、R6a、R6b、R6B及びR6Cはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、RWはそれぞれ独立に、炭素数5〜19のアルキル基を表し、LWはそれぞれ独立に、上記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基又は2以上の上記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した二価の連結基を表す。
なお、上記置換基としては、上述した置換基が挙げられる。
−式7で表される化合物−
式7中、X7a及びX7cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR7i(>N−R7i)を表し、X7b及びX7dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表す。X7a〜X7dはそれぞれ独立に、O原子又はS原子であることが合成容易性の観点から好ましい。一方、X7a〜X7dのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X7a〜X7dは、同じ連結基であることが好ましい。X7a〜X7dはいずれもS原子であることがより好ましい。
式7中、R7a〜R7iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R7a〜R7iのうち少なくとも1つが式Wで表される基である。
なお、R7a〜R7iで表される置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。また、式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
なお、R7iは、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、炭素数5〜12のアルキル基であることがより好ましく、炭素数8〜10のアルキル基であることが特に好ましい。
7iがアルキル基を表す場合、直鎖のアルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖のアルキル基であることが、HOMO軌道の重なりの観点から好ましい。
式7で表される化合物中、R7a〜R7iのうち、式Wで表される置換基は、1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
7a〜R7iのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はないが、R7d又はR7hであることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、R7d及びR7hがより好ましい。
式7のR7a〜R7iのうち、式Wで表される基以外の置換基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが更に好ましく、0個であることが特に好ましい。
7a〜R7iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基は、連結基鎖長が3.7Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が1.0〜3.7Åの基であることがより好ましく、連結基鎖長が1.0〜2.1Åの基であることが更に好ましい。連結基鎖長の定義は、上述の通りである。
7a〜R7iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基はそれぞれ独立に、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルケニル基、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアシル基であることが好ましく、炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましい。
7a〜R7iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキル基を表す場合、アルキル基がとりうる置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、又は、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基又はシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
7a〜R7iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキニル基を表す場合、アルキニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキニル基としては、エチニル基、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
7a〜R7iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルケニル基を表す場合、アルケニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルケニル基としては、エテニル基、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニル基が好ましい。
7a〜R7iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アシル基を表す場合、アシル基がとりうる置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。式Wで表される置換基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
式7で表される化合物は、下記式7A又は式7Bで表される化合物であることが好ましく、高移動度の観点からは、式7Bで表される化合物であることが特に好ましい。
式7A中、X7a及びX7cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR7iを表し、X7b及びX7dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R7a〜R7g及びR7iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、ただし、R7dは式Wで表される基ではない。式7AにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。
式7B中、X7a及びX7cはそれぞれ独立にS原子、O原子、Se原子又はNR7iを表し、X7b及びX7dはそれぞれ独立にS原子、O原子又はSe原子を表し、R7a〜R7c、R7e〜R7g及びR7iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、式7BにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式7Bにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
−式8で表される化合物−
式8中、X8a及びX8cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR8iを表し、X8b及びX8dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表す。X8a〜X8dはそれぞれ独立に、O原子又はS原子であることが合成容易性の観点から好ましい。一方、X8a〜X8dのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X8a〜X8dは、同じ連結基であることが好ましい。X8a〜X8dはいずれもS原子であることがより好ましい。
式8中、R8a〜R8iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R8a〜R8iのうち少なくとも1つが式Wで表される基である。
なお、R8a〜R8iで表される置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。また、式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
なお、R8iは、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、炭素数5〜12のアルキル基であることがより好ましく、炭素数8〜10のアルキル基であることが特に好ましい。
8iがアルキル基を表す場合、直鎖のアルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖のアルキル基であることが、HOMO軌道の重なりの観点から好ましい。
式8で表される化合物中、R8a〜R8iのうち、式Wで表される置換基は、1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
8a〜R8iのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はないが、R8c又はR8gであることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、R8c及びR8gがより好ましい。
また、式8のR8a〜R8iのうち、式Wで表される基以外の置換基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが更に好ましく、0個であることが特に好ましい。
8a〜R8iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基は、連結基鎖長が3.7Å以下の基であることが好ましく、連結基鎖長が1.0〜3.7Åの基であることがより好ましく、連結基鎖長が1.0〜2.1Åの基であることが更に好ましい。連結基鎖長の定義は、上述の通りである。
8a〜R8iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基はそれぞれ独立に、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルキニル基、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアルケニル基、又は、炭素数2以下の置換若しくは無置換のアシル基であることが好ましく、炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましい。
8a〜R8iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキル基を表す場合、アルキル基がとりうる置換基としては、シアノ基、フッ素原子、重水素原子などを挙げることができ、シアノ基が好ましい。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、又は、シアノ基置換のメチル基が好ましく、メチル基又はシアノ基置換のメチル基がより好ましく、シアノ基置換のメチル基が特に好ましい。
8a〜R8iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルキニル基を表す場合、アルキニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルキニル基としては、エチニル基、重水素原子置換のアセチレン基を挙げることができ、エチニル基が好ましい。
8a〜R8iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アルケニル基を表す場合、アルケニル基がとりうる置換基としては、重水素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアルケニル基としては、エテニル基、重水素原子置換のエテニル基を挙げることができ、エテニル基が好ましい。
8a〜R8iが式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基がそれぞれ独立に炭素数2以下の置換アシル基を表す場合、アシル基がとりうる置換基としては、フッ素原子などを挙げることができる。式Wで表される基以外の置換基である場合の置換基が表す炭素数2以下の置換又は無置換のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、フッ素置換のアセチル基を挙げることができ、ホルミル基が好ましい。
式8で表される化合物は、下記式8A又は式8Bで表される化合物であることが好ましく、高移動度の観点からは、式8Bで表される化合物であることが特に好ましい。
式8A中、X8a及びX8cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR8iを表し、X8b及びX8dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R8a〜R8f及びR8hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、ただし、R8cは式Wで表される基ではない。式8AにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。
式8B中、X8a及びX8cはそれぞれ独立にS原子、O原子、Se原子又はNR8iを表し、X8b及びX8dはそれぞれ独立にS原子、O原子又はSe原子を表し、R8a、R8b、R8d〜R8f及びR8hはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、式8BにおけるLW及びRWの定義は、式W中の上記LW及びRWとそれぞれ同義である。また、式8Bにおいて2つのLW及び2つのRWはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
−式9で表される化合物−
式9中、X9a及びX9bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表す。中でも、S原子が好ましい。
9c、R9d及びR9g〜R9jはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される置換基を表す。式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
9a、R9b、R9e及びR9fは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。なお、R9a、R9b、R9e及びR9fで表される置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。
なお、R9c、R9d及びR9g〜R9jはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基(ただし、LWは式L−3、式L−5、式L−7〜式L−9及び式L−12〜式L−24のいずれかで表される基である。)を表すことが好ましい。中でも、R9c、R9d及びR9g〜R9jは、水素原子がより好ましい。
なお、LWとしては、式L−3、式L−5、式L−13、式L−17及び式L−18のいずれかで表される基であることが好ましい。
9a〜R9iのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表すことが好ましい。
式9で表される化合物中、R9a〜R9iのうち、式Wで表される置換基は、1〜4個であることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1又は2個であることがより好ましく、2個であることが特に好ましい。
9a〜R9iのうち、式Wで表される基の位置に特に制限はないが、R9b又はR9fであることが、移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、R9b及びR9fがより好ましい。
また、式9のR9a〜R9iのうち、式Wで表される基以外の置換基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが特に好ましく、0個であることがより特に好ましい。
−式10で表される化合物−
式10中、R10a〜R10hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R10a〜R10hのうち少なくとも1つは式Wで表される基を表す。なお、R10a〜R10hで表される置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。また、式Wで表される置換基の定義は、上述の通りである。
中でも、R10a〜R10hはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を表し、R10a〜R10hのうち少なくとも1つは、置換若しくは無置換のアリールチオ基、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基、置換若しくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基又は置換若しくは無置換のアルキルアミノ基であることが好ましい。
式10のR10a〜R10hは、R10b及びR10fのうち少なくとも1つが、置換若しくは無置換のアリールチオ基、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基、置換若しくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基又は置換若しくは無置換のアルキルアミノ基であることが好ましく、置換若しくは無置換のアリールチオ基、又は、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基であることがより好ましく、R10b及びR10fのいずれもが、置換若しくは無置換のアリールチオ基、又は、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基であることが更に好ましく、置換若しくは無置換のフェニルチオ基又は下記群Aから選ばれるヘテロアリールチオ基であることが特に好ましく、置換若しくは無置換のフェニルチオ基又は下記式A−17、式A−18、式A−20で表されるヘテロアリールチオ基であることが最も好ましい。
アリールチオ基としては、炭素数6〜20のアリール基に硫黄原子が連結した基が好ましく、ナフチルチオ基又はフェニルチオ基がより好ましく、フェニルチオ基が特に好ましい。
ヘテロアリールチオ基としては、3〜10員環のヘテロアリール基に硫黄原子が連結した基が好ましく、5又は6員環のヘテロアリール基に硫黄原子が連結した基がより好ましく、下記群Aが特に好ましい。
群A中、R”及びR”Nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
群A中、R”はそれぞれ独立に、水素原子又は式Wで表される基を表すことが好ましい。
群A中、R”Nは、置換基を表すことが好ましく、アルキル基、アリール基、又は、ヘテロアリール基がより好ましく、アルキル基、アルキル基で置換されたアリール基、又は、アルキル基で置換されたヘテロアリール基が更に好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたフェニル基、又は、炭素数1〜4のアルキル基で置換された5員のヘテロアリール基が特に好ましい。
アルキルオキシカルボニル基としては、炭素数1〜20のアルキル基にカルボニル基が連結した基が好ましい。アルキル基の炭素数は、2〜15がより好ましく、5〜10が特に好ましい。
アリールオキシカルボニル基としては、炭素数6〜20のアリール基にカルボニル基が連結した基が好ましい。アリール基の炭素数は、6〜15がより好ましく、8〜12が特に好ましい。
アルキルアミノ基としては、炭素数1〜20のアルキル基にアミノ基が連結した基が好ましい。アルキル基の炭素数は、2〜15がより好ましく、5〜10が特に好ましい。
10a〜R10hのうち、置換若しくは無置換のアリールチオ基、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基、置換若しくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基又は置換若しくは無置換のアルキルアミノ基以外の置換基(以下、他の置換基ともいう。)は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0又は1個であることが特に好ましく、0個であることがより特に好ましい。
10a及びX10bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNRx(>N−Rx)を表す。X10a及びX10bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X10a及びX10bは、同じ連結基であることが好ましい。X10a及びX10bは、いずれもS原子であることがより好ましい。
xはそれぞれ独立に、水素原子又は式Wで表される基を表す。式Wで表される基の定義は上述の通りである。
−式11で表される化合物−
式11中、X11a及びX11bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR11nを表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表す。置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される置換基の定義は、上述の通りである。
式11中、X11a及びX11bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X11a及びX11bは、同じ連結基であることが好ましい。X11a及びX11bはいずれもS原子であることがより好ましい。
式11のR11a〜R11k及びR11mは、R11c及びR11iのうち少なくとも1つが、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リールチオ基、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基、置換若しくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基又は置換若しくは無置換のアルキルアミノ基であることが好ましく、置換若しくは無置換のアルキル基であることがより好ましく、R11c及びR11iのいずれもが、置換若しくは無置換のアルキル基であることが更に好ましい。
−式12で表される化合物−
式12中、X12a及びX12bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR12nを表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nのうち少なくとも1つは式Wで表される基を表す。置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される置換基の定義は、上述の通りである。
式12中、X12a及びX12bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X12a及びX12bは、同じ連結基であることが好ましい。X12a及びX12bはいずれもS原子であることがより好ましい。
式12のR12a〜R12k及びR12mは、R12c及びR12iのうち少なくとも1つが、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リールチオ基、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基、置換若しくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基又は置換若しくは無置換のアルキルアミノ基であることが好ましく、置換若しくは無置換のアルキル基であることがより好ましく、R12c及びR12iのいずれもが、置換又は無置換のアルキル基であることが更に好ましい。
−式13で表される化合物−
式13中、X13a及びX13bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR13nを表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表す。置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
式13中、X13a及びX13bのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X13a及びX13bは、同じ連結基であることが好ましい。X13a及びX13bはいずれもS原子であることがより好ましい。
式13のR13a〜R13k及びR13mは、R13c及びR13iのうち少なくとも1つが、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リールチオ基、置換若しくは無置換のヘテロアリールチオ基、置換若しくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基又は置換若しくは無置換のアルキルアミノ基であることが好ましく、置換若しくは無置換のアルキル基であることがより好ましく、R13c及びR13iのいずれもが、置換若しくは無置換のアルキル基であることが更に好ましい。
−式14で表される化合物−
式14中、X14a〜X14cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR14iを表し、R14a〜R14iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R14a〜R14iのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表す。置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
なお、R14a〜R14hの少なくとも1つが式Wで表される基であり、RWがアルキル基である場合には、LWは式L−2〜式L−25のいずれかで表される基であることが好ましい。
式14中、X14a〜X14cのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X14a〜X14cは、同じ連結基であることが好ましい。X14a〜X14cはいずれもS原子であることがより好ましい。
Wがアルキル基である場合のLWとしては、式L−2〜式L−5、式L−13、式L−17、又は、式L−18のいずれかで表される基が好ましく、式L−3、式L−13、又は、式L−18のいずれかで表される基がより好ましい。
式14のR14a〜R14hは、R14b及びR14gのうち少なくとも1つが、式Wで表される基であることが好ましく、R14b及びR14gのいずれもが、式Wで表される基であることがより好ましい。
−式15で表される化合物−
式15中、X15a〜X15dはそれぞれ独立にS原子、O原子、Se原子又はNR15gを表し、R15a〜R15gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R15a〜R15gのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表す。置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
式15中、X15a〜X15dのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X15a〜X15dは、同じ連結基であることが好ましい。X15a〜X15dはいずれもS原子であることがより好ましい。
式15のR15a〜R15fは、R15b及びR15eのうち少なくとも1つが、式Wで表される基であることが好ましく、R15b及びR15eのいずれもが、式Wで表される基であることがより好ましい。
−式16で表される化合物−
式16中、X16a〜X16dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR16gを表す。R16a〜R16gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R16a〜R16gのうち少なくとも1つは、式Wで表される基を表す。置換基としては、上述した置換基Xが挙げられる。式Wで表される基の定義は、上述の通りである。
なお、R16c及びR16fは、水素原子、ハロゲン原子又は式Wで表される基(ただし、LWは、式L−3、式L−5、式L−7〜式L−9及び式L−12〜式L−24のいずれかで表される基である。)であることが好ましい。R16a、R16b、R16d、R16e及びR16gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表すことが好ましい。
なお、式16において、LWは、式L−3、式L−5、式L−7〜式L−9及び式L−12〜式L−24のいずれかで表される基であり、R16c及びR16fが式Wで表される基の場合、式L−3、式L−5、式L−13、式L−17及び式L−18のいずれかで表される基であることが好ましい。
式16中、X16a〜X16dのうち少なくとも1つがS原子であることが、移動度を高める観点から好ましい。X16a〜X16dは、同じ連結基であることが好ましい。X16a〜X16dはいずれもS原子であることがより好ましい。
式16のR16a〜R16fは、R16a及びR16dのうち少なくとも1つが、式Wで表される基であることが好ましく、R16a及びR16dのいずれもが、式Wで表される基であることがより好ましい。
また、R16c及びR16fは、水素原子であることが好ましい。
成分A−1は、上記縮合多環芳香族基における縮合多環芳香環上に、アルキル基を有することが好ましく、炭素数6〜20のアルキル基を有することがより好ましく、炭素数7〜14のアルキル基を有することが更に好ましい。上記態様であると、得られる有機半導体の移動度及び熱安定性により優れる。
また、成分A−1は、上記縮合多環芳香族基における縮合多環芳香環上に、1つ以上のアルキル基を有することが好ましく、2〜4つのアルキル基を有することがより好ましく、2つのアルキル基を有することが更に好ましい。上記態様であると、得られる有機半導体の移動度及び熱安定性により優れる。
成分A−1の合成方法は、特に制限されず、公知の方法を参照して合成できる。上記式1〜式16で表される化合物の合成方法としては、例えば、Journal of American Chemical Society,116, 925(1994)、Journal of Chemical Society, 221(1951)、Org.Lett.,2001,3,3471、Macromolecules,2010,43,6264、Tetrahedron,2002,58,10197、特表2012−513459号公報、特開2011−46687号公報、Journal of Chemical Research.miniprint,3,601−635(1991)、Bull.Chem.Soc.Japan,64,3682−3686(1991)、Tetrahedron Letters,45,2801−2803(2004)、欧州特許公開第2251342号明細書、欧州特許公開第2301926号明細書、欧州特許公開第2301921号明細書、韓国特許公開第10−2012−0120886号公報、J.Org.Chem.,2011,696、Org.Lett.,2001,3,3471、Macromolecules,2010,43,6264、J.Org.Chem.,2013,78,7741、Chem.Eur.J.,2013,19,3721、Bull.Chem.Soc.Jpn.,1987,60,4187、J.Am.Chem.Soc.,2011,133,5024、Chem.Eur.J.2013,19,3721、Macromolecules,2010,43,6264−6267、J.Am.Chem.Soc.,2012,134,16548−16550などが挙げられる。
なお、有機半導体における移動度の観点から、成分Aは、式1〜式9、式14及び式15のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含むことが好ましく、式1〜式9及び式15のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含むことがより好ましい。
以下に成分Aの好ましい具体例を示すが、これらに限定されないことは言うまでもない。なお、Etはエチル基を表す。
成分Aの分子量は、特に制限されないが、分子量が3,000以下であることが好ましく、2,000以下であることがより好ましく、1,000以下であることが更に好ましく、850以下であることが特に好ましい。分子量を上記上限値以下とすることにより、溶媒への溶解性を高めることができる。一方で、薄膜の膜均一性の観点からは、分子量は300以上であることが好ましく、350以上であることがより好ましく、400以上であることが更に好ましい。
本発明の有機半導体組成物における成分Aの含有量は、組成物全質量に対して、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.05〜10質量%であることがより好ましく、0.2〜5質量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、膜形成性に優れ、容易に有機半導体膜を形成することができる。
成分B:式B−1で表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒
本発明の有機半導体組成物は、成分Bとして、式B−1で表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒を含む。
式B−1中、XはO、S、S=O、O=S=O又はNRを表し、Y〜Yはそれぞれ独立に、NR又はCR1011を表し、R、R、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、nは1又は2を表し、nが2の場合、2つのYは同じであっても、異なっていてもよく、XがNRの場合、Y又はY上の置換基とN上の置換基Rが結合して、環を形成しても、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、隣接するY〜Yはその置換基同士が結合して、環を形成しても、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、ただし、XがOの場合、Yの置換基とYの置換基が結合して、二重結合を形成することはない。
成分Bの沸点は、150℃以上280℃以下である。沸点が150℃未満であると、印刷適性に劣り、結果として膜均一性が劣化する。また、沸点が280℃を超えると、成分Bの除去が困難であり、高移動度素子を得にくくなる。
また、成分Bの沸点は、160℃〜250℃であることが好ましく、180℃〜240℃であることがより好ましく、200℃〜240℃であることが更に好ましく、200℃〜220℃であることが特に好ましい。
成分Bの沸点は、1気圧(760mmHg、1.013×105Pa)下で測定した沸点であり、常法に従って測定される。また、成分Bの沸点として、各種文献に記載の値を採用してもよい。
なお、本発明において、成分Bは、1気圧、室温(25℃)において、液体である。すなわち、成分Bの融点は、25℃以下であり、20℃以下であることが好ましく、10℃以下であることがより好ましい。
式B−1におけるXは、O、S、S=O又はNRであることが好ましく、O、S又はNRであることがより好ましく、Sであることが更に好ましい。
〜Yのうちの3つ以上がそれぞれ独立に、CR1011であることが好ましく、Y〜Yがそれぞれ独立に、CR1011であることがより好ましい。
R、R、R10及びR11における置換基は、ハロゲン原子、飽和若しくは不飽和炭化水素基、アルキルチオ基又はアルキルオキシカルボニル基であることが好ましく、ハロゲン原子又は飽和若しくは不飽和炭化水素基であることがより好ましい。
また、R、R、R10及びR11における置換基の炭素数は、0〜20であることが好ましく、0〜12であることがより好ましく、0〜5であることが更に好ましい。
又はY上の置換基とN上の置換基Rが結合して形成する環、及び、隣接するY〜Yはその置換基同士が結合して形成する環は、飽和脂肪族環であっても、不飽和脂肪族環であっても、芳香環であっても、複素芳香環であってもよい。
また、Y又はY上の置換基とN上の置換基Rが結合して、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、隣接するY〜Yはその置換基同士が結合して、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよい。ただし、XがOの場合、Yの置換基とYの置換基が結合して、二重結合を形成することはない。
成分Bは、下記式B−2で表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒であることが好ましい。
式B−2中、XはO、S、S=O、O=S=O又はNRを表し、nは1又は2を表し、R及びR20〜R27はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。nが2の場合、2つのR26及び2つのR27は同じであっても、異なっていてもよく、R及びR20〜R27のうちの2つ以上が結合して環を形成してもよく、RとR20、R20とR22、R22とR24、R24とR26が結合して、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよく、ただし、XがOの場合、R20とR22が結合して、二重結合を形成することはない。
式B−2におけるXは、O、S、S=O又はNRであることが好ましく、O、S又はNRであることがより好ましく、Sであることが更に好ましい。
R及びR20〜R27における置換基は、ハロゲン原子、飽和若しくは不飽和炭化水素基、アルキルチオ基又はエステル基(アルキルオキシカルボニル基)であることが好ましく、ハロゲン原子又は飽和若しくは不飽和炭化水素基であることがより好ましく、ハロゲン原子であることが更に好ましい。
また、R及びR20〜R27における置換基の炭素数は、0〜20であることが好ましく、0〜12であることがより好ましく、0〜5であることが更に好ましい。
R及びR20〜R27のうちの2つ以上が結合して形成する環は、飽和脂肪族環であっても、不飽和脂肪族環であっても、芳香環であっても、複素芳香環であってもよいが、飽和若しくは不飽和炭化水素環、又は、芳香環であることが好ましい。
また、RとR20、R20とR22、R22とR24、R24とR26が結合して、Xを含む五員環又は六員環内に二重結合を形成してもよい。ただし、XがOの場合、R20とR22が結合して、二重結合を形成することはない。
また、成分Bは、下記式B−3〜式B−6のいずれかで表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒であることがより好ましい。
式B−3〜式B−6中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、nは1又は2を表し、R30〜R33、R40〜R43、R50〜R55及びR60〜R64はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R40〜R43の少なくとも1つはハロゲン原子を表し、R60とR61、R61とR62は互いに連結して環を形成してもよい。
式B−3〜式B−6におけるR30〜R33、R40〜R43、R50〜R55及びR60〜R64はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基であることが好ましい。
また、B−3〜式B−6におけるR30〜R33、R40〜R43、R50〜R55及びR60〜R64における置換基の炭素数は、0〜20であることが好ましく、0〜12であることがより好ましく、0〜5であることが更に好ましい。
式B−3におけるXは、酸素原子であることが好ましい。
式B−3におけるR30〜R33はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
式B−4におけるXは、硫黄原子であることが好ましい。
式B−4におけるR40〜R43はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はエステル基であることが好ましく、水素原子、塩素原子、臭素原子、アルキル基又はエステル基であることがより好ましく、水素原子、塩素原子、臭素原子又はエステル基であることが更に好ましく、水素原子又は臭素原子であることが特に好ましい。
また、式B−4において、R40〜R43の少なくとも2つがハロゲン原子であることが好ましく、R40及びR43がそれぞれ独立に、ハロゲン原子であることがより好ましい。
式B−5におけるR50〜R55は、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
また、式B−5において、R50及びR51のいずれか1つが、アルキル基であることがより好ましい。
式B−6におけるR60〜R64はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基であることが好ましい。
また、式B−6において、R60とR61、又は、R61とR62が結合して環を形成することが好ましく、炭化水素環を形成することがより好ましく、ピリジン環の不飽和結合を1つ含め、シクロヘキセン環を形成することが特に好ましい。
中でも、成分Bは、上記式B−3〜式B−5のいずれかで表される有機溶媒であることが更に好ましく、成分Aの溶解性が優れる点から、式B−4で表される有機溶媒であることが特に好ましい。
以下に成分Bの好ましい具体例を示すが、これらに限定されないことは言うまでもない。なお、以下に記載の化合物は、いずれも融点が25℃以下であり、かつ沸点が150℃以上280℃以下である。
S原子含有:2−n−オクチルチオフェン、3−ブチルチオフェン、エチレンジオキシチオフェン、2−アセチルチオフェン、2,5−ジブロモチオフェン、3,4−ジブロモチオフェン、2,3−ジブロモチオフェン、3−メチルベンゾ[b]チオフェン、2,5−ジクロロチオフェン、2,5−ジクロロ−3−メチルチオフェン、3−アセチル−2,5−ジメチルチオフェン、5−ブロモ−2−クロロチオフェン、3−ブロモ−2−クロロチオフェン、2−tert−ブチルチオフェン、3−tert−ブチルチオフェン、2−メチル−3,5−ジブロモチオフェン、チエノ[2,3−b]チオフェン、2,3,4,5−テトラメチルチオフェン、2,3,4−トリメチルチオフェン、2,3−ジクロロチオフェン、2,3,5−トリクロロチオフェン、2,3,4−トリクロロチオフェン、2−ブロモ−3−メチルチオフェン、2,5−ジブロモ−3−メチルチオフェン、2−ブロモ−5−メチルチオフェン、2−チオフェンカルボン酸メチル、2−チオフェンカルボン酸エチル、3−シアノチオフェン、チオフェン−2−アセトニトリル、チオフェン−3−アセトニトリル、2−(2−チエニル)−1,3−ジオキソラン、3−(2−チエニル)−1,3−ジオキソラン、テトラメチレンスルホキシド、2,3−ジヒドロベンゾ[b]チオフェン、3−メチルベンゾ[b]チオフェン、3−メチル−2,2’−ビチオフェン
O原子含有:2,3−ジヒドロベンゾフラン、2,3−ジヒドロ−2−メチルベンゾフラン、1,3−ジヒドロイソベンゾフラン、1,4−シネオール、3,4−ジヒドロ−1H−2−ベンゾピラン、3,4−ジヒドロ−1H−1−ベンゾピラン
窒素原子含有:2−ブロモピリジン、2−ブロモ−4−メチルピリジン、2−ブロモ−4−フルオロピリジン、2−ブロモ−5−フルオロピリジン、2−ブロモ−6−フルオロピリジン、2−ブロモ−6−メトキシピリジン、3−ブロモピリジン、3−ブロモ−2−メチルピリジン、4−ブロモ−2−メチルピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、フェニルテトラヒドロピリジン、1,3,5−トリメチルヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、1,2−ジ(ピペリジン−1−イル)エタン、4−フェニル−1−メチル−ピペリジン、4−イソブチルモルホリン、4−ブチルモルホリン、1−モルホリノ−1−シクロペンテン、1−モルホリノ−1−シクロヘキセン
これらの中でも、2,5−ジクロロチオフェン、2,5−ジブロモチオフェン、3,4−ジブロモチオフェン、2,5−ジクロロ−3−メチルチオフェン、5−ブロモ−2−クロロチオフェン、3−ブロモ−2−クロロチオフェン、2−チオフェンカルボン酸エチル、3−メチルベンゾ[b]チオフェン、チエノ[2,3−b]チオフェン、1,3−ジヒドロイソベンゾフラン、及び/又は、3,4−ジヒドロ−1H−2−ベンゾピランが好ましく、2,5−ジクロロチオフェン、2,5−ジブロモチオフェン、3,4−ジブロモチオフェン、2,5−ジクロロ−3−メチルチオフェン、5−ブロモ−2−クロロチオフェン、及び/又は、3−ブロモ−2−クロロチオフェンがより好ましく、ジブロモチオフェンが更に好ましい。
成分Bは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の組成物中の成分Bの含有量は、組成物の全質量に対して、80〜99.9質量%であることが好ましく、90〜99.5質量%であることがより好ましく、95〜99.0質量%であることが更に好ましい。
本発明において、成分Bと併用して、成分Bには該当しない、その他の溶媒を使用してもよい。
その他の溶媒の含有量は、成分Bの組成物中の含有量を100質量部としたとき、100質量部未満であり、50質量部以下であることが好ましく、25質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることが更に好ましく、3質量部以下であることが特に好ましく、その他の溶媒を含有しないことが最も好ましい。
その他の溶媒としては、公知の溶媒を用いることができる。
具体的には、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、デカリン、1−メチルナフタレンなどの炭化水素系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1−メチル−2−イミダゾリジノン等のアミド・イミド系溶媒、ジメチルスルフォキサイドなどのスルホキシド系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒が挙げられる。
その他の溶媒は、1種単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、その他の溶媒としては、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒及び/又はエーテル系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジクロロベンゼン又はアニソールがより好ましく、o−ジクロロベンゼンが特に好ましい。
成分C:高分子化合物
本発明の有機半導体組成物は、成分Cとして高分子化合物を含有することが好ましい。
高分子化合物の種類は、特に制限されず、公知の高分子化合物が挙げられる。高分子化合物としては、ベンゼン環を有する高分子化合物(ベンゼン環基を有する単量体単位を有する高分子)が好ましい。ベンゼン環基を有する単量体単位の含有量は特に制限されないが、全単量体単位中、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、100モル%が挙げられる。
上記高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリ(α−メチルスチレン)(PαMS)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリビニルフェノール(PVP)、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリ(ビニルアセテート)(PVAc)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、シアノエチルプルラン(CYPEL)、ポリ(ジビニルテトラメチルジシロキサン−ビス(ベンゾシクロブテン))(BCB)、エチレン−プロピレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどが挙げられるが、これらに限定されない。
中でも、ポリスチレン、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリビニルシンナメート、ポリ(4−ビニルフェニル)及びポリ(4−メチルスチレン)が好ましく挙げられる。
なお、高分子化合物の数平均分子量は、特に制限されないが、1万〜500万が好ましく、10万〜250万がより好ましく、20万〜200万が更に好ましい。なお、本発明において、数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)にて測定され、分子量既知のポリスチレンで換算される。
成分Cは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
成分Cの含有量は、有機半導体組成物全質量に対して、0.001質量%〜10質量%であることが好ましく、0.005〜5.0質量%であることがより好ましく、0.01〜3.0質量%であることが更に好ましい。
また、成分Cの含有量は、成分Aの含有量に対して、10〜1,000質量%であることが好ましく、10〜800質量%であることがより好ましく、30〜500質量%であることが更に好ましい。
<その他の成分>
本発明の有機半導体組成物には、成分A〜成分C以外に他の成分が含まれていてもよい。
その他の成分としては、公知の添加剤等を用いることができる。
本発明の有機半導体組成物における成分A〜成分C以外の成分の含有量は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることが更に好ましく、0.1質量%以下であることが特に好ましい。上記範囲であると、膜形成性に優れ、得られる有機半導体の移動度及び熱安定性により優れる。
本発明の有機半導体組成物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、成分Bを含む溶媒中に所定量の成分A及び必要に応じて成分Cを同時又は逐次に添加して、適宜撹拌処理を施すことにより、所望の組成物を得ることができる。
本発明の有機半導体組成物の粘度は、特に制限されないが、塗布性により優れる点で、25℃における粘度が1〜100mPa・sであることが好ましく、2〜50mPa・sであることがより好ましく、5〜40mPa・sであることが更に好ましく、10〜30mPa・sであることが特に好ましい。
粘度の測定方法としては、JIS Z8803に準拠した測定方法であることが好ましい。
(有機半導体膜及び有機半導体素子、並びに、それらの製造方法)
本発明の有機半導体膜及び本発明の有機半導体素子は、本発明の有機半導体組成物を用いて製造されたものであることが好ましい。
本発明の有機半導体組成物を用いて有機半導体膜や有機半導体素子を製造する方法は、特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、組成物を所定の基材上に付与して、成分Bを含む溶媒の少なくとも一部を除去する乾燥処理を施して、有機半導体膜を製造する方法が挙げられる。
基材上に組成物を付与する方法は特に制限されず、公知の方法を採用でき、例えば、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、バーコート法、スピンコート法、ナイフコート法、ドクターブレード法などが挙げられ、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法が好ましい。
なお、フレキソ印刷法としては、フレキソ印刷版として感光性樹脂版を用いる態様が好適に挙げられる。上記の態様によって、組成物を基板上に印刷して、パターンを容易に形成することができる。
中でも、本発明の有機半導体膜の製造方法、及び、本発明の有機半導体素子の製造方法は、本発明の有機半導体組成物を基板上に付与する付与工程、及び、付与した上記有機半導体組成物から成分Bを少なくとも一部除去する除去工程を含むことが好ましい。
上記除去工程における乾燥処理は、使用される成分A及び成分Bを含む溶媒の種類により適宜最適な条件が選択される。中でも、得られる有機半導体の移動度及び膜均一性により優れ、また、生産性に優れる点で、加熱温度としては30℃〜100℃が好ましく、40℃〜80℃がより好ましい。加熱時間としては10〜300分が好ましく、30〜180分がより好ましい。
形成される有機半導体膜の膜厚は、特に制限されないが、得られる有機半導体の移動度及び膜均一性の観点から、10〜500nmが好ましく、30〜200nmがより好ましい。
本発明の組成物より製造される有機半導体膜は、有機半導体素子に好適に使用することができ、有機トランジスタ(有機薄膜トランジスタ)に特に好適に使用することができる。
有機半導体素子としては、特に制限はないが、複数端子の半導体素子であることが好ましく、2〜5端子の有機半導体素子であることがより好ましく、2又は3端子の有機半導体素子であることが更に好ましい。
また、有機半導体素子としては、光電機能を用いない素子であることが好ましい。なお、光電機能を積極的に使用する場合、有機物が光で劣化する可能性がある。
2端子素子としては、整流用ダイオード、定電圧ダイオード、PINダイオード、ショットキーバリアダイオード、サージ保護用ダイオード、ダイアック、バリスタ、トンネルダイオード等が挙げられる。
3端子素子としては、バイポーラトランジスタ、ダーリントントランジスタ、電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、ユニジャンクショントランジスタ、静電誘導トランジスタ、ゲートターンサイリスタ、トライアック、静電誘導サイリスタ等が挙げられる。
これらの中でも、整流用ダイオード、及び、トランジスタ類が好ましく挙げられ、電界効果トランジスタがより好ましく挙げられる。
電界効果トランジスタとしては、有機薄膜トランジスタが好ましく挙げられる。
本発明の有機薄膜トランジスタの一態様について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の有機半導体素子(有機薄膜トランジスタ(TFT))の一態様の断面模式図である。
図1において、有機薄膜トランジスタ100は、基板10と、基板10上に配置されたゲート電極20と、ゲート電極20を覆うゲート絶縁膜30と、ゲート絶縁膜30のゲート電極20側とは反対側の表面に接するソース電極40及びドレイン電極42と、ソース電極40とドレイン電極42との間のゲート絶縁膜30の表面を覆う有機半導体膜50と、各部材を覆う封止層60とを備える。有機薄膜トランジスタ100は、ボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタである。
なお、図1においては、有機半導体膜50が、上述した組成物より形成される膜に該当する。
以下、基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体膜及び封止層並びにそれぞれの形成方法について詳述する。
<基板>
基板は、後述するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極などを支持する役割を果たす。
基板の種類は特に制限されず、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、セラミック基板などが挙げられる。中でも、各デバイスへの適用性及びコストの観点から、ガラス基板又はプラスチック基板であることが好ましい。
プラスチック基板の材料としては、熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)など)又は熱可塑性樹脂(例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォンなど)が挙げられる。
セラミック基板の材料としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイドなどが挙げられる。
ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダガラス、カリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、アルミケイ酸ガラス、鉛ガラスなどが挙げられる。
<ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極>
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の材料としては、例えば、金(Au)、銀、アルミニウム(Al)、銅、クロム、ニッケル、コバルト、チタン、白金、タンタル、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属;InO2、SnO2、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性の酸化物;ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン等の導電性高分子;シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体;フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料などが挙げられる。中でも、金属であることが好ましく、銀又はアルミニウムであることがより好ましい。
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の厚みは特に制限されないが、20〜200nmであることが好ましい。
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極を形成する方法は特に制限されないが、例えば、基板上に、電極材料を真空蒸着又はスパッタする方法、電極形成用組成物を塗布又は印刷する方法などが挙げられる。また、電極をパターニングする場合、パターニングする方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法;インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法;マスク蒸着法などが挙げられる。
<ゲート絶縁膜>
ゲート絶縁膜の材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリベンゾオキサゾール、ポリシルセスキオキサン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー;二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物;窒化珪素等の窒化物などが挙げられる。これらの材料のうち、有機半導体膜との相性から、ポリマーであることが好ましい。
ゲート絶縁膜の材料としてポリマーを用いる場合、架橋剤(例えば、メラミン)を併用することが好ましい。架橋剤を併用することで、ポリマーが架橋されて、形成されるゲート絶縁膜の耐久性が向上する。
ゲート絶縁膜の膜厚は、特に制限されないが、100〜1,000nmであることが好ましい。
ゲート絶縁膜を形成する方法は特に制限されないが、例えば、ゲート電極が形成された基板上に、ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法、ゲート絶縁膜材料を蒸着又はスパッタする方法などが挙げられる。ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法は特に制限されず、公知の方法(バーコート法、スピンコート法、ナイフコート法、ドクターブレード法)を使用することができる。
ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布してゲート絶縁膜を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱(ベーク)してもよい。
<有機半導体膜>
本発明の有機半導体膜は、本発明の有機半導体組成物より形成される膜である。
有機半導体膜の形成方法は特に制限されず、上述した組成物を、ソース電極、ドレイン電極、及び、ゲート絶縁膜上に付与して、必要に応じて乾燥処理を施すことにより、所望の有機半導体膜を形成することができる。
<封止層>
本発明の有機半導体素子は、耐久性の観点から、最外層に封止層を備えることが好ましい。封止層には公知の封止剤を用いることができる。
封止層の厚みは、特に制限されないが、0.2〜10μmであることが好ましい。
封止層を形成する方法は特に制限されないが、例えば、ゲート電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極と有機半導体膜とが形成された基板上に、封止層形成用組成物を塗布する方法などが挙げられる。封止層形成用組成物を塗布する方法の具体例は、ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布する方法と同じである。封止層形成用組成物を塗布して有機半導体膜を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱(ベーク)してもよい。
また、図2は、本発明の有機半導体素子(有機薄膜トランジスタ)の別の一態様の断面模式図である。
図2において、有機薄膜トランジスタ200は、基板10と、基板10上に配置されたゲート電極20と、ゲート電極20を覆うゲート絶縁膜30と、ゲート絶縁膜30上に配置された有機半導体膜50と、有機半導体膜50上に配置されたソース電極40及びドレイン電極42と、各部材を覆う封止層60を備える。ここで、ソース電極40及びドレイン電極42は、上述した本発明の組成物を用いて形成されたものである。有機薄膜トランジスタ200は、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタである。
基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体膜及び封止層については、上述のとおりである。
上記では図1及び図2において、ボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ、及び、ボトムゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタの態様について詳述したが、本発明の有機半導体組成物は、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、及び、トップゲート−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタにも適用できる。
なお、上述した有機薄膜トランジスタは、電子ペーパー、ディスプレイデバイスなどに好適に使用できる。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
(実施例1〜26、及び、比較例1〜6)
−有機半導体組成物の調製−
後述する表1に示す有機半導体(成分A)、表1に示す有機溶媒(成分B)、及び、表1に示す高分子化合物(成分C)を、表1に示す所定比率(組成物全質量に対する質量比)で硝子バイヤルに秤量し、ミックスローター(アズワン(株)製)で10分間撹拌混合した。0.5μmメンブレンフィルターでろ過することで、有機半導体組成物を得た。
−有機トランジスタの製造−
以下の要領で、ボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機トランジスタを形成した。
<ゲート電極形成>
無アルカリ硝子基板上(5cm×5cm)に、銀ナノインク(H−1、三菱マテリアル(株)製)を、インクジェット記録装置DMP2831(1ピコリットルヘッド、富士フイルムグラフィックシステムズ(株)製)を用いたインクジェット印刷することにより、幅100μm、膜厚100nmの配線パターンを形成し、その後、200℃で90分間、ホットプレート上において、大気下で焼成することで、ゲート電極配線を形成した。
<ゲート絶縁膜形成>
ポリビニルフェノール(Mw25,000、アルドリッチ社製)5質量部、メラミン5質量部、及び、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート90質量部を撹拌混合し、0.2μmメンブレンフィルターでろ過することで、溶液を作製した。得られた溶液を、ゲート電極を作製した硝子基板上に滴下し、スピンコート(1,000rpm、120秒)によりコートし、150℃にて30分加熱することで、膜厚500nmのゲート絶縁膜を形成した。
<ソース電極及びドレイン電極形成>
上記絶縁膜コートされた基板中央上に、パターンを複数個有するメタルマスクを載せ、UVオゾンを30分照射することで、マスク開口部を親水処理表面に改質した。なお、メタルマスクには、光を遮断するマスク部と、開口部がある。改質部分周辺に、DMP2831(1ピコリットルヘッド)を用いたインクジェット印刷により、チャネル長50μm、チャネル幅320μmのソース電極及びドレイン電極パターンを形成した。得られた基板をN雰囲気下(グローブボックス中、酸素濃度20ppm以下の環境)にて、ホットプレート上200℃で90分焼成することで、膜厚200nmのソース電極及びドレイン電極が形成された。
<有機半導体膜の形成:フレキソ印刷法>
上記で作製した組成物(表1の組成物)をソース電極及びドレイン電極を形成した基板上に、フレキソ印刷法によりコートした。印刷装置として、フレキソ適性試験機F1(アイジーティ・テスティングシステムズ(株)製)を用い、フレキソ樹脂版として、AFP DSH1.70%(旭化成(株)製)/ベタ画像を用いた。版と基板間の圧は、60N、搬送速度0.3m/秒で印刷を行った後、そのまま、60℃下で2時間乾燥することで、ソース電極及びドレイン電極間に有機半導体膜(膜厚:100nm)を作製し、有機トランジスタを製造した。
<有機半導体膜の形成:インクジェット印刷法>
上記で作製した組成物(表1の組成物)をソース電極及びドレイン電極を形成した基板上に、インクジェット法によりコートした。インクジェット装置としては、DMP2831(富士フイルムグラフィックシステムズ(株)製)、10pLヘッドを用い、吐出周波数5Hz、ドット間ピッチ(インクジェット印刷におけるドット(インク滴)間の距離)20μmでベタ膜を形成した。そのまま、60℃下で2時間乾燥することで、ソース電極及びドレイン電極間に有機半導体膜を作製した。
得られた実施例の有機トランジスタに対して、移動度バラツキ試験を行ったところ、バラツキの少ない良好な移動度特性を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。一方、比較例の有機トランジスタでは、バラツキの多い信頼性の低い装置であった。
−評価−
<膜均一性>
上記のように、有機半導体組成物をインクジェット印刷又はフレキソ印刷により付与し、乾燥を行うことにより得られた有機半導体膜を、膜厚測定計(DEKTAK、Bruker社製)により任意の3箇所を選んで膜厚測定を行った。得られた3点の膜厚について、そのバラツキ評価を行った。バラツキの算出方法としては、得られた3点の膜厚の算術平均を求め、平均値Xとし、その後、平均値Xと各サンプルの膜厚の値との「差」の絶対値を算出して、その「差」の絶対値の平均値Yを算出して、(平均値Y/平均値X)×100にて、バラツキを求めた。
評価基準は、以下の通りである。なお、実用上、AA〜Bであることが好ましい。
AA:膜厚バラツキ10%未満
A:膜厚バラツキ10%以上20%未満
B:膜厚バラツキ20%以上30%未満
C:膜厚バラツキ30%以上
<移動度>
上記のように、有機半導体組成物をインクジェット印刷又はフレキソ印刷により付与し、乾燥を行うことにより得られた有機半導体膜について、半導体測定装置B2900A(アジレント社製)により5箇所のキャリア移動度測定を行い、その平均移動度を算出した。なお、このときの測定条件は以下の通りであった。
各有機TFT素子のソース電極−ドレイン電極間に−60Vの電圧を印加し、ゲート電圧を+10V〜−60Vの範囲で変化させ、ドレイン電流Idを表す下記式を用いてキャリア移動度μを算出した。
d=(w/2L)μCi(Vg−Vth2
式中、Lはゲート長、Wはゲート幅、Ciは絶縁層の単位面積当たりの容量、Vgはゲート電圧、Vthは閾値電圧を表す。
なお、本評価においては、L:100μm、W:1mmとなるように形成した。
評価基準は以下の通りである。移動度は高いほど好ましい。
S:平均移動度が0.2cm/V・s以上
AA:平均移動度が0.1cm/V・s以上0.2cm/V・s未満
A:平均移動度が0.05cm/V・s以上0.1cm/V・s未満
B:平均移動度が0.02cm/V・s以上0.05cm/V・s未満
C:平均移動度が0.02cm/V・s未満
<耐熱性>
上記のように製作した有機トランジスタについて、更に大気下温度85℃の恒温槽に2時間保存してから、保存後の移動度を測定した。それぞれの検体の保存前の移動度を「1」とした場合の保存後の移動度の相対値を算出し、以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
本発明において、耐熱性の評価は、「A」及び「B」が合格レベルである。なお、実用上、「A」であることが好ましい。「C」は耐熱性が低く、本発明における合格レベルに到達しない。
A:上記相対値が0.7以上
B:上記相対値が0.4以上0.7未満
C:上記相対値が0.4未満
評価結果をまとめて表1に示す。
表1中、IJは、インクジェット印刷により有機半導体膜を形成したことを意味し、FLは、フレキソ印刷により有機半導体膜を形成したことを意味する。
また、表1中、「−」の記載は、当該成分を含有していないことを意味する。
表1で使用した、各種材料は、以下の通りである。
(成分A)
・有機半導体A:OSC−15(下記構造)、合成品。合成法は、特開2009−190999号公報に記載の方法に従った。
・有機半導体B:OSC−17(下記構造)、合成品。合成法は、特開2012−209329号公報に記載の方法に従った。
・有機半導体C:OSC−19(下記構造)、合成品。合成法は、J.Am.Chem.Soc.,2008,130,2706−2707に記載の方法に従った。
なお、下記構造におけるEtはエチル基を表す。
・有機半導体D:OSC−7(下記構造)、合成品。合成法は、米国特許出願公開第2008/0142792号明細書に記載の方法に従った。
・P3HT:ポリ(3−ヘキシルチオフェン−2,5−ジイル):数平均分子量15,000〜45,000、アルドリッチ社製
(成分B)
・(1)、(10)及び(11):下記化合物、アルドリッチ社製
・(2):下記化合物、和光純薬工業(株)製
・(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(12)、(13)、(14)及び(15):下記化合物、東京化成工業(株)製
・アニソール(アルドリッチ社製)
・テトラリン(アルドリッチ社製)
・o−ジクロロベンゼン(アルドリッチ社製)
・3−クロロチオフェン(東京化成工業(株)製)
・2,3−ベンゾフラン(東京化成工業(株)製)
(成分C)
・ポリ(α−メチルスチレン):数平均分子量30万〜40万、アルドリッチ社製
・ポリスチレン:数平均分子量200万、東ソー(株)製
なお、本実施例1〜26及び比較例1〜6における有機半導体のイオン化ポテンシャルの測定は、以下のように行った。
有機半導体(0.4質量%)と溶媒(99.6質量%)とを混合した溶液をガラス基板上にドロップキャスト法で成膜を行い、60℃下で2時間乾燥を行った。得られた各有機薄膜に対して、理研計器(株)製のAC−2を用いてイオン化ポテンシャルの測定を行った。
10:基板、20:ゲート電極、30:ゲート絶縁膜、40:ソース電極、42:ドレイン電極、50:有機半導体膜、60:封止層、100、200:有機薄膜トランジスタ

Claims (11)

  1. 成分Aとして、有機半導体と、
    成分Bとして、下記式B−3〜式B−6のいずれかで表され、かつ、融点が25℃以下で沸点が150℃以上280℃以下である有機溶媒と、を含み、
    成分Aのイオン化ポテンシャルが、5.1eV以上であることを特徴とする
    有機半導体組成物。

    式B−3〜式B−6中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、nは1又は2を表し、R 30 〜R 33 、R 40 〜R 43 、R 50 〜R 55 及びR 60 〜R 64 はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R 40 〜R 43 の少なくとも1つはハロゲン原子を表し、R 60 とR 61 、R 61 とR 62 は互いに連結して環を形成してもよい。
  2. 成分Aが、縮合多環芳香族基を有し、前記縮合多環芳香族基中の環数が4以上であり、前記縮合多環芳香族基中の少なくとも1つの環が複素環であり、前記縮合多環芳香族基中の部分構造として、ベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環よりなる群から選択された少なくともいずれか1つの構造を含む、請求項1に記載の有機半導体組成物。
  3. 前記縮合多環芳香族基中の環数が、5又は6である、請求項に記載の有機半導体組成物。
  4. 成分Aが、式1〜式16のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。




    式1中、A1a及びA1bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R1a〜R1fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R1a〜R1fのうち少なくとも1つが下記式Wで表される基である。
    −LW−RW (W)
    式W中、LWは下記式L−1〜式L−25のいずれかで表される二価の連結基又は2以上の下記式L−1〜L−25のいずれかで表される二価の連結基が結合した二価の連結基を表し、RWはアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、又は、トリアルキルシリル基を表す。

    式L−1〜式L−25中、*はRWとの結合位置を表し、波線部分はもう一方の結合位置を表し、式L−1、式L−2、式L−6及び式L−13〜式L−24におけるR’はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、式L−20及び式L−24におけるRNは水素原子又は置換基を表し、式L−25におけるRsiはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を表す。
    式2中、X2a及びX2bはそれぞれ独立に、NR2i、O原子又はS原子を表し、A2aはCR2g又はN原子を表し、A2bはCR2h又はN原子を表し、R2iは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアシル基を表し、R2a〜R2hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R2a〜R2hのうち少なくとも1つが前記式Wで表される基である。
    式3中、X3a及びX3bはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はNR3gを表し、A3a及びA3bはそれぞれ独立に、CR3h又はN原子を表し、R3a〜R3hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R3a〜R3hのうち少なくとも1つが前記式Wで表される基である。
    式4中、X4a及びX4bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、4p及び4qはそれぞれ独立に、0〜2の整数を表し、R4a〜R4j、R4k及びR4mはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は前記式Wで表される基を表し、かつ、R4a〜R4j、R4k及びR4mのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基であり、ただし、R4e及びR4fのうち少なくとも一方が前記式Wで表される基である場合はR4e及びR4fが表す前記式WにおいてLWは前記式L−2又は式L−3で表される二価の連結基である。
    式5中、X5a及びX5bはそれぞれ独立に、NR5i、O原子又はS原子を表し、A5aはCR5g又はN原子を表し、A5bはCR5h又はN原子を表し、R5iは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R5a〜R5hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R5a〜R5hのうち少なくとも1つが前記式Wで表される基である。
    式6中、X6a〜X6dはそれぞれ独立に、NR6g、O原子又はS原子を表し、R6gは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R6a〜R6fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R6a〜R6fのうち少なくとも1つが前記式Wで表される基である。
    式7中、X7a及びX7cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR7iを表し、X7b及びX7dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R7a〜R7iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R7a〜R7iのうち少なくとも1つが前記式Wで表される基である。
    式8中、X8a及びX8cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR8iを表し、X8b及びX8dはそれぞれ独立に、S原子、O原子又はSe原子を表し、R8a〜R8iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R8a〜R8iのうち少なくとも1つが前記式Wで表される基である。
    式9中、X9a及びX9bはそれぞれ独立に、O原子、S原子又はSe原子を表し、R9c、R9d及びR9g〜R9jはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は前記式Wで表される基を表し、R9a、R9b、R9e及びR9fはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
    式10中、R10a〜R10hはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R10a〜R10hのうち少なくとも1つは前記式Wで表される置換基を表し、X10a及びX10bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR10iを表し、R10iはそれぞれ独立に、水素原子又は前記式Wで表される基を表す。
    式11中、X11a及びX11bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR11nを表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R11a〜R11k、R11m及びR11nのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基である。
    式12中、X12a及びX12bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR12nを表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R12a〜R12k、R12m及びR12nのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基である。
    式13中、X13a及びX13bはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR13nを表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R13a〜R13k、R13m及びR13nのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基である。
    式14中、X14a〜X14cはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR14iを表し、R14a〜R14iはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R14a〜R14iのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基である。
    式15中、X15a〜X15dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR15gを表し、R15a〜R15gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R15a〜R15gのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基である。
    式16中、X16a〜X16dはそれぞれ独立に、S原子、O原子、Se原子又はNR16gを表し、R16a〜R16gはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R16a〜R16gのうち少なくとも1つは前記式Wで表される基である。
  5. 更に、成分Cとして、高分子化合物を含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
  6. 成分Cの含有量が、有機半導体組成物の全質量に対して、0.01〜2.0質量%である、請求項に記載の有機半導体組成物。
  7. 25℃における粘度が2〜50mPa・sである、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
  8. 成分Aの含有量が、有機半導体組成物の全質量に対して、0.2〜5質量%である、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
  9. インクジェット印刷用、及び/又は、フレキソ印刷用である、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
  10. 請求項1〜のいずれか1項に記載の有機半導体組成物を基板上に付与する付与工程、及び、付与した前記有機半導体組成物から成分Bを少なくとも一部除去する除去工程を含む有機半導体素子の製造方法。
  11. 前記付与工程が、インクジェット印刷又はフレキソ印刷により行われる、請求項10に記載の有機半導体素子の製造方法。
JP2017506577A 2015-03-17 2016-03-16 有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法 Active JP6325171B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015053206 2015-03-17
JP2015053206 2015-03-17
PCT/JP2016/058257 WO2016148170A1 (ja) 2015-03-17 2016-03-16 有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016148170A1 JPWO2016148170A1 (ja) 2017-07-27
JP6325171B2 true JP6325171B2 (ja) 2018-05-16

Family

ID=56919885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017506577A Active JP6325171B2 (ja) 2015-03-17 2016-03-16 有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10074813B2 (ja)
EP (1) EP3242339A4 (ja)
JP (1) JP6325171B2 (ja)
WO (1) WO2016148170A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3050887B1 (en) 2015-01-29 2017-06-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Fused polycyclic heteroaromatic compound, organic thin film including compound and electronic device including organic thin film
KR102254200B1 (ko) * 2017-03-17 2021-05-18 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법
US10686145B2 (en) 2017-07-28 2020-06-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic compound, organic thin film, and electronic device
KR102464890B1 (ko) 2017-10-18 2022-11-07 삼성전자주식회사 축합다환 헤테로방향족 화합물, 유기 박막 및 전자 소자
TW202322824A (zh) 2020-02-18 2023-06-16 美商基利科學股份有限公司 抗病毒化合物
WO2022221514A1 (en) 2021-04-16 2022-10-20 Gilead Sciences, Inc. Methods of preparing carbanucleosides using amides

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2424759A (en) 2005-04-01 2006-10-04 Seiko Epson Corp Inkjet deposition of polythiophene semiconductor material dissolved in halogenated aromatic solvents
JP2008270557A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機el素子
US8174000B2 (en) 2009-02-11 2012-05-08 Universal Display Corporation Liquid compositions for inkjet printing of organic layers or other uses
CN102460759B (zh) * 2009-06-17 2016-12-07 通用显示公司 用于有机层的喷墨印刷或其他用途的液体组合物
US9368761B2 (en) 2009-12-23 2016-06-14 Merck Patent Gmbh Compositions comprising organic semiconducting compounds
US9634261B2 (en) * 2010-07-02 2017-04-25 Konica Minolta Inc. Organic photoelectric conversion element and solar cell using same
JP5896863B2 (ja) * 2012-08-27 2016-03-30 富士フイルム株式会社 有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料
WO2014148614A1 (ja) 2013-03-22 2014-09-25 富士フイルム株式会社 有機薄膜トランジスタ
JP6061886B2 (ja) * 2013-03-27 2017-01-18 富士フイルム株式会社 有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料
JP6235143B2 (ja) * 2014-07-18 2017-11-22 富士フイルム株式会社 有機半導体膜形成用組成物、及び、有機半導体素子の製造方法
JP6239457B2 (ja) * 2014-07-18 2017-11-29 富士フイルム株式会社 有機半導体膜形成用組成物、及び、有機半導体素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10074813B2 (en) 2018-09-11
WO2016148170A1 (ja) 2016-09-22
JPWO2016148170A1 (ja) 2017-07-27
US20170317296A1 (en) 2017-11-02
EP3242339A1 (en) 2017-11-08
EP3242339A4 (en) 2018-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6325171B2 (ja) 有機半導体組成物、及び、有機半導体素子の製造方法
JP6275883B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、有機半導体膜及びその製造方法、並びに、有機半導体素子及びその製造方法
JP6453894B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、有機半導体膜、及び有機半導体素子
JP6275874B2 (ja) 有機半導体素子及びその製造方法、有機半導体組成物、並びに、有機半導体膜
JP6448652B2 (ja) 有機半導体素子及びその製造方法、並びにトポケミカル重合性有機半導体化合物
US20170288151A1 (en) Composition for forming organic semiconductor film and organic semiconductor element
JP6469615B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、有機半導体膜及びその製造方法、並びに有機半導体素子
JP6235143B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、及び、有機半導体素子の製造方法
JP6328535B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、有機半導体膜、及び、有機半導体素子
WO2016039217A1 (ja) 有機半導体インク、有機半導体素子及びその製造方法、並びに、化合物
JP6239457B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、及び、有機半導体素子の製造方法
JP6243054B2 (ja) 有機半導体組成物、及び、有機半導体素子
JP6243032B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、並びに、有機半導体素子及びその製造方法
JP6205074B2 (ja) 有機半導体素子及びその製造方法、化合物、有機半導体膜形成用組成物、並びに、有機半導体膜
JP6363732B2 (ja) 有機半導体素子及びその製造方法、有機半導体膜形成用組成物、化合物、並びに、有機半導体膜
JP6573983B2 (ja) 有機半導体膜形成用組成物、化合物、有機半導体膜、有機半導体素子
JP6328792B2 (ja) 有機半導体素子及び化合物
JP6328791B2 (ja) 有機半導体素子及び化合物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180308

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: 20180320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6325171

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150