JP6910030B2 - 有機半導体デバイス製造用組成物 - Google Patents
有機半導体デバイス製造用組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6910030B2 JP6910030B2 JP2017558044A JP2017558044A JP6910030B2 JP 6910030 B2 JP6910030 B2 JP 6910030B2 JP 2017558044 A JP2017558044 A JP 2017558044A JP 2017558044 A JP2017558044 A JP 2017558044A JP 6910030 B2 JP6910030 B2 JP 6910030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- organic semiconductor
- solvent
- composition
- semiconductor device
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 161
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 60
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 131
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 74
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 68
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 53
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 33
- HBEDSQVIWPRPAY-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrobenzofuran Chemical compound C1=CC=C2OCCC2=C1 HBEDSQVIWPRPAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- OXMIDRBAFOEOQT-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethyloxolane Chemical compound CC1CCC(C)O1 OXMIDRBAFOEOQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims description 13
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical group C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 10
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 claims description 8
- CWZGKTMWPFTJCS-UHFFFAOYSA-N 2-cyclopentylcyclopentan-1-one Chemical compound O=C1CCCC1C1CCCC1 CWZGKTMWPFTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N dmpu Chemical compound CN1CCCN(C)C1=O GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 6
- GFISDBXSWQMOND-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethoxyoxolane Chemical compound COC1CCC(OC)O1 GFISDBXSWQMOND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PJXHBTZLHITWFX-UHFFFAOYSA-N 2-heptylcyclopentan-1-one Chemical compound CCCCCCCC1CCCC1=O PJXHBTZLHITWFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BWCJVGMZEQDOMY-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2,3-dihydro-1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC(C)CC2=C1 BWCJVGMZEQDOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000003997 cyclic ketones Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 5
- 125000006701 (C1-C7) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000006585 (C6-C10) arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- FTHSEFQUTAMMGF-UHFFFAOYSA-N 3,3a,4,5-tetrahydroacenaphthylene Chemical compound C1=CC2=CC=CC3=C2C1CCC3 FTHSEFQUTAMMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000006651 (C3-C20) cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- -1 frill group Chemical group 0.000 description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 12
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 10
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 10
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 7
- ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N veratrole Chemical compound COC1=CC=CC=C1OC ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- ZIXLDMFVRPABBX-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclopentan-1-one Chemical compound CC1CCCC1=O ZIXLDMFVRPABBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SGVYKUFIHHTIFL-UHFFFAOYSA-N 2-methylnonane Chemical compound CCCCCCCC(C)C SGVYKUFIHHTIFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- ZUBZATZOEPUUQF-UHFFFAOYSA-N isononane Chemical compound CCCCCCC(C)C ZUBZATZOEPUUQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- BPIUIOXAFBGMNB-UHFFFAOYSA-N 1-hexoxyhexane Chemical compound CCCCCCOCCCCCC BPIUIOXAFBGMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 3
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 1,1'-Oxybisoctane Chemical compound CCCCCCCCOCCCCCCCC NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWRYPZZKDGJXCA-UHFFFAOYSA-N acenaphthene Chemical compound C1=CC(CC2)=C3C2=CC=CC3=C1 CWRYPZZKDGJXCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N nonane Chemical compound CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZJRJXONCZWCBN-UHFFFAOYSA-N octadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC RZJRJXONCZWCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N tetradecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- NQPJDJVGBDHCAD-UHFFFAOYSA-N 1,3-diazinan-2-one Chemical compound OC1=NCCCN1 NQPJDJVGBDHCAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004973 1-butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- HBNHCGDYYBMKJN-UHFFFAOYSA-N 2-(4-methylcyclohexyl)propan-2-yl acetate Chemical compound CC1CCC(C(C)(C)OC(C)=O)CC1 HBNHCGDYYBMKJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSDMUMUMJOBSLE-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(cyclopentylmethoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound C1(CCCC1)COC(C)COC(C)CO QSDMUMUMJOBSLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POYYYXPQBFPUKS-UHFFFAOYSA-N 2-butylcyclohexan-1-one Chemical compound CCCCC1CCCCC1=O POYYYXPQBFPUKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAQYRXDJFINJJE-UHFFFAOYSA-N 2-butylcyclopentan-1-one Chemical compound CCCCC1CCCC1=O ZAQYRXDJFINJJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKYYYUWKFPFVEY-UHFFFAOYSA-N 2-ethylcyclohexan-1-one Chemical compound CCC1CCCCC1=O WKYYYUWKFPFVEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPTKUTYPOKHBTL-UHFFFAOYSA-N 2-ethylcyclopentan-1-one Chemical compound CCC1CCCC1=O PPTKUTYPOKHBTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJEHDGJTIPPRPR-UHFFFAOYSA-N 2-heptylcyclohexan-1-one Chemical compound CCCCCCCC1CCCCC1=O KJEHDGJTIPPRPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVYQGAQIYBOCMD-UHFFFAOYSA-N 2-hexylcyclohexan-1-one Chemical compound CCCCCCC1CCCCC1=O UVYQGAQIYBOCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTHVYOIHZNYRCC-UHFFFAOYSA-N 2-hexylcyclopentan-1-one Chemical compound CCCCCCC1CCCC1=O JTHVYOIHZNYRCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXJMXERXJQAWSP-UHFFFAOYSA-N 2-pentylcyclohexan-1-one Chemical compound CCCCCC1CCCCC1=O UXJMXERXJQAWSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNWOJVJCRAHBJJ-UHFFFAOYSA-N 2-pentylcyclopentan-1-one Chemical compound CCCCCC1CCCC1=O VNWOJVJCRAHBJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- OCJLPZCBZSCVCO-UHFFFAOYSA-N 2-propylcyclohexan-1-one Chemical compound CCCC1CCCCC1=O OCJLPZCBZSCVCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFUCFFRQJFQQHE-UHFFFAOYSA-N 2-propylcyclopentan-1-one Chemical compound CCCC1CCCC1=O PFUCFFRQJFQQHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004105 2-pyridyl group Chemical group N1=C([*])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000000175 2-thienyl group Chemical group S1C([*])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- YHCCCMIWRBJYHG-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethylhexoxymethyl)heptane Chemical compound CCCCC(CC)COCC(CC)CCCC YHCCCMIWRBJYHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZDGROPVYQGZTK-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2,3-dihydro-1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2C(C)COC2=C1 YZDGROPVYQGZTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003349 3-pyridyl group Chemical group N1=C([H])C([*])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001541 3-thienyl group Chemical group S1C([H])=C([*])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001255 4-fluorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1F 0.000 description 1
- UKLNPJDLSPMJMQ-UHFFFAOYSA-N 4-pentylcyclohexan-1-one Chemical compound CCCCCC1CCC(=O)CC1 UKLNPJDLSPMJMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000339 4-pyridyl group Chemical group N1=C([H])C([H])=C([*])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N Butyraldehyde Chemical compound CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYLLIJHXUHJATK-UHFFFAOYSA-N Cyclohexyl acetate Chemical compound CC(=O)OC1CCCCC1 YYLLIJHXUHJATK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ICBJCVRQDSQPGI-UHFFFAOYSA-N Methyl hexyl ether Chemical compound CCCCCCOC ICBJCVRQDSQPGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAQDYYFAFXGBFZ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofurfuryl acetate Chemical compound CC(=O)OCC1CCCO1 AAQDYYFAFXGBFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXGDTGSAIMULJN-UHFFFAOYSA-N acetnaphthylene Natural products C1=CC(C=C2)=C3C2=CC=CC3=C1 HXGDTGSAIMULJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical group 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002433 cyclopentenyl group Chemical group C1(=CCCC1)* 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- DIOQZVSQGTUSAI-NJFSPNSNSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCC[14CH3] DIOQZVSQGTUSAI-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000001664 diethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])N(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- PLZDDPSCZHRBOY-UHFFFAOYSA-N inaktives 3-Methyl-nonan Natural products CCCCCCC(C)CC PLZDDPSCZHRBOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHDIHPNJQVDFBL-UHFFFAOYSA-N methoxycyclohexane Chemical compound COC1CCCCC1 GHDIHPNJQVDFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N n-butylhexane Natural products CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 description 1
- 229940038384 octadecane Drugs 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000538 pentafluorophenyl group Chemical group FC1=C(F)C(F)=C(*)C(F)=C1F 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003258 trimethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/15—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating characterised by the solvent used
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/484—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Furan Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
本発明は、有機半導体材料であるＮ字型縮環パイ共役系分子を溶剤に溶解した状態で含有する組成物であって、印刷法により有機半導体デバイスを製造する用途に使用する組成物に関する。本願は、２０１５年１２月２２日に日本に出願した、特願２０１５−２５０３６３号の優先権を主張し、その内容をここに援用する。
トランジスタはディスプレイやコンピュータ機器に含まれる重要な半導体デバイスであり、現在、ポリシリコンやアモルファスシリコン等の無機半導体材料を使用して製造されている。無機半導体材料を用いた薄膜トランジスタの製造は、プラズマ化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤ）やスパッタ法等により行われ、製造プロセス温度が高いこと、製造装置が高額でありコストが嵩むこと、大面積の薄膜トランジスタを形成した際に特性が不均一になりやすいことが問題であった。また、製造プロセス温度により使用できる基板が制限され、ガラス基板が主に使用されてきた。しかし、ガラス基板は耐熱性は高いが衝撃に弱く軽量化が困難で柔軟性に乏しいため、ガラス基板を用いた場合は軽量でフレキシブルなトランジスタを形成することは困難であった。
そこで、近年、有機半導体材料を利用した有機半導体デバイスに関する研究開発が盛んに行われている。有機半導体材料を使用すれば、塗布法等の簡便な方法により、低い製造プロセス温度で有機半導体デバイスを製造することが可能となるため、耐熱性の低いプラスチック基板を使用することができ、ディスプレイ等のエレクトロニクスデバイスの軽量化、フレキシブル化、低コスト化を実現することが可能となるからである。
特許文献１には、有機半導体材料としてＮ字型縮環パイ共役系分子が記載されている。そして、前記有機半導体材料を溶解する溶剤としては、ｏ−ジクロロベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン等を使用することが記載されている。しかし、前記溶剤は有機半導体材料の溶解性が低く、５０℃以下の製造プロセス温度では有機半導体材料が不溶、若しくは析出することが多い。そのため、前記溶剤を使用して得られた有機半導体組成物を、耐熱性の低いプラスチック基板上へ、印刷法により塗布して膜形成することは困難であった。また、インクジェット印刷は加熱条件下ではノズルが詰まりやすくなるため、加熱しないと溶解状態を保持できない溶剤は、使用困難であった。更に、前記溶剤は毒性が強く、健康に対して有害である為、使用し難いという問題もあった。
従って、本発明の目的は、有機半導体材料の溶解性に優れ、低温環境下において、印刷法を用いて、高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスを形成することができる有機半導体デバイス製造用組成物を提供することにある。
本発明者等は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記式（ａ）で表される化合物を溶剤として用いると、低温でも有機半導体材料であるＮ字型縮環パイ共役系分子の溶解性に優れ、ガラス基板に比べて耐熱性の低いプラスチック基板上にも、印刷法により有機半導体デバイスを形成することができることを見いだした。また、前記溶剤で前記有機半導体材料を溶解して得られる組成物を基板上に塗布すると、有機半導体材料が自己組織化作用により結晶化して、高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスを形成できることを見いだした。本発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。
すなわち、本発明は、下記溶剤（Ａ）と下記有機半導体材料を含有する有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
溶剤（Ａ）：下記式（ａ）で表される化合物
（式中、Ｌは単結合、−Ｏ−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、又は−Ｃ（＝Ｓ）−を示し、ｋは０〜２の整数を示す。Ｒ1はＣ1-20アルキル基、Ｃ2-20アルケニル基、Ｃ3-20シクロアルキル基、−ＯＲa基、−ＳＲa基、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒa基、−ＲbＯ（Ｃ＝Ｏ）Ｒa基（ＲaはＣ1-7アルキル基、Ｃ6-10アリール基、又は前記基の２以上が単結合若しくは連結基を介して結合した１価の基を示し、ＲbはＣ1-7アルキレン基、Ｃ6-10アリーレン基、又は前記基の２以上が単結合若しくは連結基を介して結合した２価の基を示す）、又は置換若しくは無置換アミノ基を示す。ｔは１以上の整数を示し、ｔが２以上の整数である場合、ｔ個のＲ1は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、ｔが２以上の整数である場合、ｔ個のＲ1から選択される２以上の基は、互いに結合して、式中に示される環を構成する１又は２以上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。但し、Ｌが単結合の場合、ｔは３以上の整数であり、ｔ個のＲ1から選択される３以上の基は、互いに結合して、式中に示される環を構成する１又は２以上の炭素原子と共に２個以上の環を形成する）
有機半導体材料：下記式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物
（式中、Ｘ1、Ｘ2は同一又は異なって、酸素原子、硫黄原子、又はセレン原子であり、ｍは０又は１、ｎ1、ｎ2は同一又は異なって、０又は１である。Ｒ2、Ｒ3は同一又は異なって、フッ素原子、Ｃ1-20アルキル基、Ｃ6-10アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、又はチアゾリル基であり、前記アルキル基が含有する水素原子の１又は２以上はフッ素原子で置換されていても良く、前記アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、及びチアゾリル基が含有する水素原子の１又は２以上はフッ素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基で置換されていても良い）
溶剤（Ａ）：下記式（ａ）で表される化合物
有機半導体材料：下記式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物
本発明は、また、溶剤（Ａ）が、置換基として５〜７員のシクロアルキル基又は炭素数１〜７のアルキル基を有する、５〜７員の環状ケトン；炭素数１〜３のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環又は５〜７員の脂環がテトラヒドロフラン環に縮合した縮合環化合物；置換基として炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を有するテトラヒドロフラン；１，３−ジＣ1-3アルキル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン；及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である前記の有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
本発明は、また、溶剤（Ａ）が、２−シクロペンチルシクロペンタノン、２−ヘプチルシクロペンタノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、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、２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である前記の有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
本発明は、また、更に、下記溶剤（Ｂ）を含有する前記の有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
溶剤（Ｂ）：２５℃におけるＳＰ値が６．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である化合物
溶剤（Ｂ）：２５℃におけるＳＰ値が６．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である化合物
本発明は、また、溶剤（Ｂ）が、炭素数６〜１８のアルカン、及び炭素数６〜１８のジアルキルエーテルからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である前記の有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
本発明は、また、有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量に占める、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計含有量が８０重量％以上であり、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の含有量の比（前者／後者；重量比）が、１００／０〜７５／２５である前記の有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
本発明は、また、有機半導体材料が、下記式（２）で表される化合物である前記の有機半導体デバイス製造用組成物を提供する。
（式中、Ｒ4、Ｒ5は同一又は異なって、Ｃ1-20アルキル基、Ｃ6-10アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、又はチアゾリル基である）
すなわち、本発明は、下記に関する。
［１］ 下記溶剤（Ａ）と下記有機半導体材料を含有する有機半導体デバイス製造用組成物。
溶剤（Ａ）：式（ａ）で表される化合物
有機半導体材料：式（1-1）で表される化合物、及び式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物
［２］ 溶剤（Ａ）の分子量が７０〜３５０である、［１］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［３］ 溶剤（Ａ）の２５℃におけるＦｅｄｏｒｓ法によるＳＰ値が８．０〜１１．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である、［１］又は［２］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［４］ 溶剤（Ａ）が、置換基として５〜７員のシクロアルキル基又は炭素数１〜７のアルキル基を有する、５〜７員の環状ケトン；炭素数１〜３のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環又は５〜７員の脂環がテトラヒドロフラン環に縮合した縮合環化合物；置換基として炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を有するテトラヒドロフラン；１，３−ジＣ1-3アルキル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン；及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［３］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［５］ 溶剤（Ａ）が、２−シクロペンチルシクロペンタノン、２−ヘプチルシクロペンタノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、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、２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［３］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［６］ 更に、下記溶剤（Ｂ）を含有する、［１］〜［５］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
溶剤（Ｂ）：２５℃におけるＳＰ値が６．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である化合物
［７］ 溶剤（Ｂ）が、炭素数６〜１８のアルカン、及び炭素数６〜１８のジアルキルエーテルからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［６］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［８］ 有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量に占める、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計含有量が８０重量％以上であり、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の含有量の比（前者／後者；重量比）が、１００／０〜７５／２５である、［６］又は［７］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［９］ 有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量に占める溶剤（Ａ）の割合が７０重量％以上である、［１］〜［８］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１０］ 有機半導体材料が、式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［９］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１１］ 有機半導体材料が、式（２）で表される化合物である、［１］〜［９］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１２］ 有機半導体材料が、式（2-1）〜（2-6）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［９］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１３］ 有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤（Ａ）の含有量が７０〜９９．９７重量％である、［１］〜［１２］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１４］ 有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤（Ｂ）の含有量が０〜３０重量％である、［６］〜［１３］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１５］ 有機半導体材料の含有量が、溶剤（Ａ）（溶剤（Ｂ）も含有する場合は、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計）１００重量部に対して０．０２重量部以上である、［１］〜［１４］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１］ 下記溶剤（Ａ）と下記有機半導体材料を含有する有機半導体デバイス製造用組成物。
溶剤（Ａ）：式（ａ）で表される化合物
有機半導体材料：式（1-1）で表される化合物、及び式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物
［２］ 溶剤（Ａ）の分子量が７０〜３５０である、［１］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［３］ 溶剤（Ａ）の２５℃におけるＦｅｄｏｒｓ法によるＳＰ値が８．０〜１１．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である、［１］又は［２］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［４］ 溶剤（Ａ）が、置換基として５〜７員のシクロアルキル基又は炭素数１〜７のアルキル基を有する、５〜７員の環状ケトン；炭素数１〜３のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環又は５〜７員の脂環がテトラヒドロフラン環に縮合した縮合環化合物；置換基として炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を有するテトラヒドロフラン；１，３−ジＣ1-3アルキル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン；及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［３］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［５］ 溶剤（Ａ）が、２−シクロペンチルシクロペンタノン、２−ヘプチルシクロペンタノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、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、２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［３］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［６］ 更に、下記溶剤（Ｂ）を含有する、［１］〜［５］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
溶剤（Ｂ）：２５℃におけるＳＰ値が６．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である化合物
［７］ 溶剤（Ｂ）が、炭素数６〜１８のアルカン、及び炭素数６〜１８のジアルキルエーテルからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［６］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［８］ 有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量に占める、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計含有量が８０重量％以上であり、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の含有量の比（前者／後者；重量比）が、１００／０〜７５／２５である、［６］又は［７］に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［９］ 有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量に占める溶剤（Ａ）の割合が７０重量％以上である、［１］〜［８］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１０］ 有機半導体材料が、式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［９］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１１］ 有機半導体材料が、式（２）で表される化合物である、［１］〜［９］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１２］ 有機半導体材料が、式（2-1）〜（2-6）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物である、［１］〜［９］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１３］ 有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤（Ａ）の含有量が７０〜９９．９７重量％である、［１］〜［１２］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１４］ 有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤（Ｂ）の含有量が０〜３０重量％である、［６］〜［１３］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
［１５］ 有機半導体材料の含有量が、溶剤（Ａ）（溶剤（Ｂ）も含有する場合は、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計）１００重量部に対して０．０２重量部以上である、［１］〜［１４］の何れか１つに記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、低温環境下でも、有機半導体材料であるＮ字型縮環パイ共役系分子の溶解性に優れ、不溶や析出の問題を生じない。そのため、ガラス基板に比べて耐熱性は低いが、衝撃に強く、軽量且つフレキシブルなプラスチック基板にも、有機半導体デバイスを直接形成することができ、衝撃に強く、軽量且つフレキシブルなディスプレイやコンピュータ機器を形成することができる。また、インクジェット印刷等の印刷法を用いて有機半導体デバイスを製造することが可能であり、コストの大幅な削減が可能である。
そして、本発明の有機半導体デバイス製造用組成物を基板上に塗布すると有機半導体材料が自己組織化作用により結晶化するため、高い結晶性を有し、高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスを形成することができる。
そして、本発明の有機半導体デバイス製造用組成物を基板上に塗布すると有機半導体材料が自己組織化作用により結晶化するため、高い結晶性を有し、高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスを形成することができる。
［有機半導体デバイス製造用組成物］
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、下記有機半導体材料と溶剤（Ａ）を含有する。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、下記有機半導体材料と溶剤（Ａ）を含有する。
（溶剤（Ａ））
本発明における溶剤（Ａ）は、下記式（ａ）で表される化合物である。本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、下記式（ａ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する。
本発明における溶剤（Ａ）は、下記式（ａ）で表される化合物である。本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、下記式（ａ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する。
上記式中、Ｌは単結合、−Ｏ−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、又は−Ｃ（＝Ｓ）−を示し、ｋは０〜２の整数を示す。Ｒ1は、式（ａ）中の環を構成する原子に結合する置換基であって、Ｃ1-20アルキル基、Ｃ2-20アルケニル基、Ｃ3-20シクロアルキル基、−ＯＲa基、−ＳＲa基、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒa基、−ＲbＯ（Ｃ＝Ｏ）Ｒa基（ＲaはＣ1-7アルキル基、Ｃ6-10アリール基、又は前記基の２以上が単結合若しくは連結基を介して結合した１価の基を示し、ＲbはＣ1-7アルキレン基、Ｃ6-10アリーレン基、又は前記基の２以上が単結合若しくは連結基を介して結合した２価の基を示す）、又は置換若しくは無置換アミノ基を示す。ｔは１以上の整数を示し、ｔが２以上の整数である場合、ｔ個のＲ1は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、ｔが２以上の整数である場合、ｔ個のＲ1から選択される２以上の基は、互いに結合して、式中に示される環を構成する１又は２以上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。但し、Ｌが単結合の場合、ｔは３以上の整数であり、ｔ個のＲ1から選択される３以上の基は、互いに結合して、式中に示される環を構成する１又は２以上の炭素原子と共に２個以上の環を形成する。
Ｒ1におけるＣ1-20（＝炭素数１〜２０）アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロビル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−テトラデシル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。
Ｒ1におけるＣ2-20（＝炭素数２〜２０）アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基を挙げることができる。
Ｒ1におけるＣ3-20（＝炭素数３〜２０）シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等の炭素数３〜２０（好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜８）程度のシクロアルキル基；シクロペンテニル基、シクロへキセニル基等の炭素数３〜２０（好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜８）程度のシクロアルケニル基；パーヒドロナフタレン−１−イル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イル基、テトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデカン−３−イル基等の橋かけ環式炭化水素基等を挙げることができる。
ＲaにおけるＣ1-7（＝炭素数１〜７）アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロビル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。
ＲaにおけるＣ6-10（＝炭素数６〜１０）アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニリル基等を挙げることができる。
ＲbにおけるＣ1-7（＝炭素数１〜７）アルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基などの直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基等を挙げることができる。
ＲbにおけるＣ6-10（＝炭素数６〜１０）アリーレン基としては、例えば、フェニレン基等を挙げることができる。
前記Ｒaにおける「前記基の２以上が単結合若しくは連結基を介して結合した１価の基」とは、Ｃ1-7アルキル基及びＣ6-10アリール基から選択される２以上の基が単結合又は連結基を介して結合した基である。前記連結基としては、例えば、カルボニル基（−ＣＯ−）、エーテル結合（−Ｏ−）、エステル結合（−ＣＯＯ−）、アミド結合（−ＣＯＮＨ−）、カーボネート結合（−ＯＣＯＯ−）等を挙げることができる。
前記Ｒbにおける「前記基の２以上が単結合若しくは連結基を介して結合した２価の基」とは、Ｃ1-7アルキレン基及びＣ6-10アリーレン基から選択される２以上の基が単結合又は連結基を介して結合した基である。前記連結基としては、Ｒaにおける連結基と同様の例を挙げることができる。
Ｒ1における置換若しくは無置換アミノ基としては、例えば、アミノ基；メチルアミノ、エチルアミノ、イソプロピルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ基等のモノ又はジ（Ｃ1-3）アルキルアミノ基等を挙げることができる。
ｔが２以上の整数である場合、ｔ個のＲ1から選択される２個以上の基は、互いに結合して、式中に示される環を構成する１又は２以上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、前記形成していてもよい環としては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の５〜７員の脂環、及びベンゼン環等を挙げることができる。
Ｌが単結合の場合、ｔは３以上の整数であり、ｔ個のＲ1から選択される３個以上の基は、互いに結合して、式中に示される環を構成する１又は２以上の炭素原子と共に２個以上の環を形成する。従って、Ｌが単結合の場合、式（ａ）で表される化合物は３環以上の縮合環であり、前記縮合環は更に置換基Ｒ1を有していてもよい。
式（ａ）で表される化合物、若しくは溶剤（Ａ）の分子量としては、例えば３５０以下程度、好ましくは７０〜２５０、特に好ましくは８０〜２００である。
また、式（ａ）で表される化合物、若しくは溶剤（Ａ）の、２５℃におけるＦｅｄｏｒｓ法によるＳＰ値は、例えば７．０〜１１．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］、好ましくは８．０〜１１．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］、特に好ましくは９．０〜１０．５［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である。
式（ａ）で表される化合物（若しくは、溶剤（Ａ））としては、なかでも、置換基として５〜７員のシクロアルキル基又は炭素数１〜５のアルキル基を有する、５〜７員の環状ケトン；炭素数１〜３のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環又は５〜７員の脂環がテトラヒドロフラン環に縮合した縮合環化合物；置換基として炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を有するテトラヒドロフラン；１，３−ジＣ1-3アルキル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン；及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物が好ましい。
式（ａ）で表される化合物（若しくは、溶剤（Ａ））の具体例としては、Ｃ1-7（シクロ）アルキルシクロペンタノン（例えば、２−メチルシクロペンタノン、２−エチルシクロペンタノン、２−プロピルシクロペンタノン、２−ブチルシクロペンタノン、２−ペンチルシクロペンタノン、２−シクロペンチルシクロペンタノン、２−ヘキシルシクロペンタノン、２−ヘプチルシクロペンタノン）、Ｃ1-7（シクロ）アルキルシクロヘキサノン（例えば、２−メチルシクロヘキサノン、２−エチルシクロヘキサノン、２−プロピルシクロヘキサノン、２−ブチルシクロヘキサノン、２−ペンチルシクロヘキサノン、４−ペンチルシクロヘキサノン、２−ヘキシルシクロヘキサノン、２−ヘプチルシクロヘキサノン）、シクロヘキシルメチルエーテル、シクロヘキシルアミン、２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、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、２，３−ジヒドロ−３−メチルベンゾフラン、シクロヘキシルアセテート、ジヒドロターピニルアセテート、テトラヒドロフルフリルアセテート、ジプロピレングリコールシクロペンチルメチルエーテル、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテン等を挙げることができる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。尚、前記「（シクロ）アルキル」は、アルキル又はシクロアルキルを示す。
式（ａ）で表される化合物（若しくは、溶剤（Ａ））としては、特に、２−シクロペンチルシクロペンタノン、２−ヘプチルシクロペンタノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、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、２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物が、有機半導体材料の溶解性に優れる点で好ましい。
有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量（１００重量％）に占める式（ａ）で表される化合物（若しくは、溶剤（Ａ））の含有割合（２種以上を組み合わせて含有する場合はその総量）は、例えば５０重量％以上（例えば５０〜１００重量％）、好ましくは７０重量％以上（例えば７０〜１００重量％）、特に好ましくは８０重量％以上（例えば８０〜１００重量％）である。式（ａ）で表される化合物（若しくは、溶剤（Ａ））の含有量が上記範囲を下回ると、有機半導体材料の溶解性が低下する傾向がある。
（溶剤（Ｂ））
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、上記溶剤（Ａ）以外にも、一般的に電子材料用途に使用される溶剤であって、上記溶剤（Ａ）と相溶する溶剤（＝溶剤（Ｂ））を１種又は２種以上含有してもよい。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、上記溶剤（Ａ）以外にも、一般的に電子材料用途に使用される溶剤であって、上記溶剤（Ａ）と相溶する溶剤（＝溶剤（Ｂ））を１種又は２種以上含有してもよい。
溶剤（Ｂ）としては、２５℃におけるＦｅｄｏｒｓ法によるＳＰ値が例えば６．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］（とりわけ、７．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］）である化合物が好ましい。
溶剤（Ｂ）としては、例えば、炭素数６〜１８のアルカン、炭素数６〜１８のジアルキルエーテル等を挙げることができる。
前記炭素数６〜１８のアルカンとしては、例えば、ヘキサン、オクタン、２−メチルオクタン、ノナン、２−メチルノナン、デカン、テトラデカン、オクタデカン等の直鎖又は分岐鎖状アルカン（好ましくは炭素数８〜１２の直鎖又は分岐鎖状アルカン、特に好ましくは炭素数８〜１２の分岐鎖状アルカン）を挙げることができる。
前記炭素数６〜１８のジアルキルエーテルとしては、例えば、メチルヘキシルエーテル、ヘキシルエーテル（＝ジヘキシルエーテル）、オクチルエーテル（＝ジオクチルエーテル）、ビス（２−エチルヘキシル)エーテル等の直鎖又は分岐鎖状ジアルキルエーテル（好ましくは炭素数１０〜１４の直鎖又は分岐鎖状ジアルキルエーテル、特に好ましくは炭素数１０〜１４の直鎖状ジアルキルエーテル）を挙げることができる。
溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）とを併用する場合、その混合比（前者／後者；重量比）は、例えば１００／０〜７５／２５、好ましくは１００／０〜８０／２０である。溶剤（Ｂ）の割合が過剰となると、有機半導体材料の溶解性が低下する傾向がある。尚、溶剤（Ａ）として２種類以上の溶剤を組み合わせて使用する場合にはその合計量である。溶剤（Ｂ）についても同様である。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）以外にも更に他の溶剤を含有していても良いが、有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量（１００重量％）における溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計含有量の占める割合（それぞれ、２種以上を組み合わせて含有する場合はその総量）は、例えば５０重量％以上（例えば５０〜１００重量％）、好ましくは７０重量％以上（例えば７０〜１００重量％）、特に好ましくは８０重量％以上（例えば８０〜１００重量％）である。従って、溶剤（Ａ）、溶剤（Ｂ）以外の溶剤の含有量は、有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量（１００重量％）の、例えば５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下、特に好ましくは１０重量％以下、最も好ましくは５重量％以下である。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は溶剤（Ａ）と必要に応じて溶剤（Ｂ）を含有するため、比較的低温でも高い有機半導体材料溶解性を有する。例えば、４０℃における前記式（1-1）、又は下記式（1-2）で表される化合物の溶解度は、溶剤（Ａ）１００重量部（溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）とを併用する場合は、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計１００重量部）に対して、例えば０．０２重量部以上、好ましくは０．０３重量部以上、特に好ましくは０．０４重量部以上である。溶解度の上限は、例えば１重量部、好ましくは０．５重量部、特に好ましくは０．１重量部である。
（有機半導体材料）
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、有機半導体材料として、下記式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種を含有する。
（式中、Ｘ1、Ｘ2は同一又は異なって、酸素原子、硫黄原子、又はセレン原子であり、ｍは０又は１、ｎ1、ｎ2は同一又は異なって、０又は１である。Ｒ2、Ｒ3は同一又は異なって、フッ素原子、Ｃ1-20アルキル基、Ｃ6-10アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、又はチアゾリル基であり、前記アルキル基が含有する水素原子の１又は２以上はフッ素原子で置換されていても良く、前記アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、及びチアゾリル基が含有する水素原子の１又は２以上はフッ素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基で置換されていても良い）
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、有機半導体材料として、下記式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種を含有する。
Ｘ1、Ｘ2は同一又は異なって、酸素原子、硫黄原子、又はセレン原子であり、なかでも高いキャリア移動度を示す点で酸素原子又は硫黄原子が好ましく、特に硫黄原子が好ましい。
ｍは０又は１であり、好ましくは０である。
ｎ1、ｎ2は同一又は異なって、０又は１であり、溶解性に優れる点で０が好ましい。
Ｒ2、Ｒ3におけるＣ1-20アルキル基としては、上記Ｒ1におけるＣ1-20アルキル基と同様の例を挙げることができる。本発明においては、なかでもＣ4-15アルキル基が好ましく、特に好ましくはＣ6-12アルキル基、最も好ましくはＣ6-10アルキル基である。
Ｒ2、Ｒ3におけるＣ6-10アリール基としては、上記Ｒ1におけるＣ6-10アリール基と同様の例を挙げることができる。本発明においては、なかでもフェニル基が好ましい。
前記ピリジル基としては、例えば、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基等を挙げることができる。
前記フリル基としては、例えば、２−フリル基、３−フリル基等を挙げることができる。
前記チエニル基としては、例えば、２−チエニル基、３−チエニル基等を挙げることができる。
前記チアゾリル基としては、例えば、２−チアゾリル基等を挙げることができる。
アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、及びチアゾリル基が含有する水素原子の１又は２以上は炭素数１〜１０のアルキル基で置換されていても良く、前記炭素数１〜１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロビル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−デシル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。なかでも、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、特に炭素数１〜３のアルキル基が好ましい。例えば、アリール基が含有する水素原子の少なくとも１つを炭素数１〜１０のアルキル基で置換した基としては、例えば、トリル基、キシリル基等を挙げることができる。
また、アリール基が含有する水素原子の少なくとも１つをフッ素原子で置換した基としては、例えば、ｐ−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基等を挙げることができる。
Ｒ2、Ｒ3としては、なかでも、高いキャリア移動度を有する点で、同一又は異なって、Ｃ1-20アルキル基、Ｃ6-10アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、又はチアゾリル基が好ましい。
上記式（1-1）で表される化合物、及び上記式（1-2）で表される化合物のなかでも、特に、上記式（1-2）で表される化合物が、２００℃を超える高温環境下でも結晶状態を保持することができ、熱安定性に優れる点で好ましい。
本発明における有機半導体材料としては、特に、下記式（２）で表される化合物が好ましい。
上記式中、Ｒ4、Ｒ5は同一又は異なって、Ｃ1-20アルキル基、Ｃ6-10アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、又はチアゾリル基であり、上記Ｒ2、Ｒ3におけるＣ1-20アルキル基、Ｃ6-10アリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基、及びチアゾリル基と同様の例を挙げることができる。Ｒ4とＲ5は、なかでも、高いキャリア移動度を有する点で、同一の基であることが好ましく、特に、Ｃ1-20アルキル基、フェニル基、フリル基、又はチエニル基が好ましく、とりわけＣ1-20アルキル基（なかでもＣ4-15アルキル基が好ましく、特に好ましくはＣ6-12アルキル基、最も好ましくはＣ6-10アルキル基である）が好ましい。
本発明における有機半導体材料としては、下記式（2-1）〜（2-6）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物が高いキャリア移動度を有する点で特に好ましい。
上記式（1-1）で表される化合物、及び上記式（1-2）で表される化合物は、国際公開第２０１４／１３６８２７号に記載の製造方法等により製造することができる。また、例えば、商品名「Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」、「Ｃ6−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」（以上、パイクリスタル（株）製）等の市販品を使用することもできる。
上記式（1-1）で表される化合物、及び上記式（1-2）で表される化合物はカルコゲン原子による架橋部分を屈曲点としてベンゼン環が両翼に連なってＮ字型分子構造を形成し、両末端のベンゼン環に置換基が導入された構成を有する。そのため、同程度の環数を有する直線型分子に比べて上記溶剤（Ａ）、又は溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の混合物に対する溶解性が高く、低温環境下でも析出し難い。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、上記式（1-1）で表される化合物、及び上記式（1-2）で表される化合物以外の有機半導体材料を含有していても良いが、有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる有機半導体材料全量（１００重量％）における上記式（1-1）で表される化合物、及び上記式（1-2）で表される化合物の占める割合（２種以上含有する場合はその総量の占める割合）は、例えば５０重量％以上（例えば５０〜１００重量％）、好ましくは７０重量％以上（例えば７０〜１００重量％）、特に好ましくは８０重量％以上（例えば８０〜１００重量％）である。
［有機半導体デバイス製造用組成物］
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、溶剤として上記溶剤（Ａ）（必要に応じて、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ））と、有機半導体材料として式（1-1）で表される化合物、及び式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物を含有する。溶剤及び有機半導体材料は、何れも、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、溶剤として上記溶剤（Ａ）（必要に応じて、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ））と、有機半導体材料として式（1-1）で表される化合物、及び式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物を含有する。溶剤及び有機半導体材料は、何れも、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、例えば、上記溶剤（Ａ）（必要に応じて、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ））と有機半導体材料とを混合し、空気雰囲気、窒素雰囲気、又はアルゴン雰囲気下で、７０〜１５０℃程度の温度で０．１〜５時間程度加熱することにより調製することができる。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤の含有量（２種以上含有する場合はその総量）は、例えば９９．９９９重量％以下である。その下限は、例えば９０．０００重量％、好ましくは９３．０００重量％、特に好ましくは９５．０００重量％であり、上限は、好ましくは９９．９９０重量％である。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤（Ａ）の含有量（２種以上含有する場合はその総量）は、例えば７０〜９９.９７重量％である。溶剤（Ａ）の含有量の下限は、好ましくは８０重量％、特に好ましくは８５重量％であり、上限は、好ましくは９５重量％、特に好ましくは９２重量％である。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物全量における溶剤（Ｂ）の含有量（２種以上含有する場合はその総量）は、例えば０〜３０重量％である。溶剤（Ｂ）の含有量の下限は、好ましくは５重量％、特に好ましくは８重量％であり、上限は、好ましくは２０重量％、特に好ましくは１５重量％である。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物中の有機半導体材料（特に、式（1-1）で表される化合物、及び式（1-2）で表される化合物）の含有量（２種以上含有する場合はその総量）は、例えば、溶剤１００重量部に対して、例えば０．０２重量部以上、好ましくは０．０３重量部以上、特に好ましくは０．０４重量部以上である。有機半導体材料の含有量の上限は例えば１重量部、好ましくは０．５重量部、特に好ましくは０．１重量部である。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物には、上記溶剤と有機半導体材料以外にも、一般的に有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる成分（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ブチラール樹脂等）を必要に応じて適宜配合することができる。
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、溶剤として上記溶剤（Ａ）（必要に応じて溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ））を使用するため、比較的低温でも有機半導体材料である式（1-1）、又は式（1-2）で表される化合物を高濃度に溶解することができる。そのため、低温環境下（例えば２０〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃）でも、印刷法等のウェットプロセスによる簡便な方法で容易に有機半導体デバイスの形成が可能であり、コストの大幅な削減が可能である。また、ガラス基板に比べて耐熱性は低いが、衝撃に強く、軽量且つフレキシブルなプラスチック基板上に有機半導体デバイスを直接形成することができ、衝撃に強く、軽量且つフレキシブルなディスプレイやコンピュータ機器を形成することができる。更に、本発明の有機半導体デバイス製造用組成物を基板上に塗布すると、組成物中に含まれる有機半導体材料が自己組織化作用により結晶化して、高いキャリア移動度（例えば０．２ｃｍ2／Ｖｓ以上、好ましくは１．０ｃｍ2／Ｖｓ以上、特に好ましくは４．０ｃｍ2／Ｖｓ以上、更にこのましくは５．０ｃｍ2／Ｖｓ以上、最も好ましくは７．０ｃｍ2／Ｖｓ以上）を有する有機半導体デバイスが得られる。更にまた、溶剤（Ａ）や溶剤（Ｂ）は、従来使用の１，２−ジメトキシベンゼンやｏ−ジクロロベンゼンと比べて安全性に優れる点でも好ましい。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例１
２−シクロペンチルシクロペンタノン５０重量部と１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン５０重量部とを混合して、溶剤（１）を調製した。
２５℃環境下、溶剤（１）中に、有機半導体材料としての「Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」を、有機半導体材料濃度が０．０３重量％となるように混合し、窒素雰囲気、遮光条件下、１００℃で３時間加熱して、有機半導体デバイス製造用組成物を得た。得られた有機半導体デバイス製造用組成物について、有機半導体材料の溶解を目視で確認した。
２−シクロペンチルシクロペンタノン５０重量部と１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン５０重量部とを混合して、溶剤（１）を調製した。
２５℃環境下、溶剤（１）中に、有機半導体材料としての「Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」を、有機半導体材料濃度が０．０３重量％となるように混合し、窒素雰囲気、遮光条件下、１００℃で３時間加熱して、有機半導体デバイス製造用組成物を得た。得られた有機半導体デバイス製造用組成物について、有機半導体材料の溶解を目視で確認した。
溶解が確認された有機半導体デバイス製造用組成物について、−１０℃／時間の速さで冷却し、各温度での有機半導体材料の溶解を目視で確認し、有機半導体材料が析出した時点の温度（℃）から、溶剤（１）に対する「Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」の溶解性を評価した。
実施例２〜９、比較例１、２
表１に示した溶剤を使用した以外は実施例１と同様にして有機半導体デバイス製造用組成物を調製し、有機半導体材料の溶解性を評価した。
表１に示した溶剤を使用した以外は実施例１と同様にして有機半導体デバイス製造用組成物を調製し、有機半導体材料の溶解性を評価した。
実施例１０
２５℃環境下、２，３−ジヒドロベンゾフラン中に、有機半導体材料としての「Ｃ12−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」を、有機半導体材料濃度が０．０３重量％となるように混合し、窒素雰囲気、遮光条件下、１００℃で３時間加熱して、有機半導体デバイス製造用組成物を得た。得られた有機半導体デバイス製造用組成物について、有機半導体材料の溶解を目視で確認した。
２５℃環境下、２，３−ジヒドロベンゾフラン中に、有機半導体材料としての「Ｃ12−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」を、有機半導体材料濃度が０．０３重量％となるように混合し、窒素雰囲気、遮光条件下、１００℃で３時間加熱して、有機半導体デバイス製造用組成物を得た。得られた有機半導体デバイス製造用組成物について、有機半導体材料の溶解を目視で確認した。
溶解が確認された有機半導体デバイス製造用組成物について、−１０℃／時間の速さで冷却し、各温度での有機半導体材料の溶解を目視で確認し、有機半導体材料が析出した時点の温度（℃）から、２，３−ジヒドロベンゾフランに対する「Ｃ12−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」の溶解性を評価した。
比較例３、４
表２に示した溶剤を使用した以外は実施例１０と同様にして有機半導体デバイス製造用組成物を調製し、有機半導体材料の溶解性を評価した。
表２に示した溶剤を使用した以外は実施例１０と同様にして有機半導体デバイス製造用組成物を調製し、有機半導体材料の溶解性を評価した。
実施例１１
２５℃環境下、２，３−ジヒドロベンゾフラン中に、有機半導体材料としての「Ｃ14−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」を、有機半導体材料濃度が０．０３重量％となるように混合し、窒素雰囲気、遮光条件下、１００℃で３時間加熱して、有機半導体デバイス製造用組成物を得た。得られた有機半導体デバイス製造用組成物について、有機半導体材料の溶解を目視で確認した。
２５℃環境下、２，３−ジヒドロベンゾフラン中に、有機半導体材料としての「Ｃ14−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」を、有機半導体材料濃度が０．０３重量％となるように混合し、窒素雰囲気、遮光条件下、１００℃で３時間加熱して、有機半導体デバイス製造用組成物を得た。得られた有機半導体デバイス製造用組成物について、有機半導体材料の溶解を目視で確認した。
溶解が確認された有機半導体デバイス製造用組成物について、−１０℃／時間の速さで冷却し、各温度での有機半導体材料の溶解を目視で確認し、有機半導体材料が析出した時点の温度（℃）から、２，３−ジヒドロベンゾフランに対する「Ｃ14−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」の溶解性を評価した。
比較例５、６
表３に示した溶剤を使用した以外は実施例１１と同様にして有機半導体デバイス製造用組成物を調製し、有機半導体材料の溶解性を評価した。
表３に示した溶剤を使用した以外は実施例１１と同様にして有機半導体デバイス製造用組成物を調製し、有機半導体材料の溶解性を評価した。
実施例及び比較例で使用した有機半導体材料と溶剤を以下に説明する。
＜有機半導体材料＞
・Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ：下記式（2-3）で表される化合物、商品名「Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」、パイクリスタル（株）製
・Ｃ12−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ：下記式（2-4）で表される化合物、商品名「Ｃ12−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」、（株）ダイセル製
・Ｃ14−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ：下記式（2-6）で表される化合物、商品名「Ｃ14−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」、（株）ダイセル製
＜溶剤（Ａ）＞
・ＣＰＣＰＡＮ：２−シクロペンチルシクロペンタノン、東京化成工業（株）製
・ＤＭＴＨＰ：１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、東京化成工業（株）製
・ＤＨＢＦ：２，３−ジヒドロベンゾフラン、東京化成工業（株）製
・ＤＭＴＨＦ：２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、東京化成工業（株）製
＜溶剤（Ｂ）＞
・２ＭＯＣ：２−メチルオクタン、東京化成工業（株）製
・２ＭＮＯ：２−メチルノナン、東京化成工業（株）製
・ＤＨＥ：ヘキシルエーテル、東京化成工業（株）製
＜その他の溶剤＞
・ＤＭＯＢ：１，２−ジメトキシベンゼン、東京化成工業（株）製
・ｏ−ＤＣＢ：ｏ−ジクロロベンゼン、東京化成工業（株）製
＜有機半導体材料＞
・Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ：下記式（2-3）で表される化合物、商品名「Ｃ10−ＤＮＢＤＴ−ＮＷ」、パイクリスタル（株）製
・ＣＰＣＰＡＮ：２−シクロペンチルシクロペンタノン、東京化成工業（株）製
・ＤＭＴＨＰ：１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、東京化成工業（株）製
・ＤＨＢＦ：２，３−ジヒドロベンゾフラン、東京化成工業（株）製
・ＤＭＴＨＦ：２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、東京化成工業（株）製
＜溶剤（Ｂ）＞
・２ＭＯＣ：２−メチルオクタン、東京化成工業（株）製
・２ＭＮＯ：２−メチルノナン、東京化成工業（株）製
・ＤＨＥ：ヘキシルエーテル、東京化成工業（株）製
＜その他の溶剤＞
・ＤＭＯＢ：１，２−ジメトキシベンゼン、東京化成工業（株）製
・ｏ−ＤＣＢ：ｏ−ジクロロベンゼン、東京化成工業（株）製
本発明の有機半導体デバイス製造用組成物は、低温環境下でも、有機半導体材料であるＮ字型縮環パイ共役系分子の溶解性に優れ、不溶や析出の問題を生じない。そのため、ガラス基板に比べて耐熱性は低いが、衝撃に強く、軽量且つフレキシブルなプラスチック基板にも、有機半導体デバイスを直接形成することができ、衝撃に強く、軽量且つフレキシブルなディスプレイやコンピュータ機器を形成することができる。また、印刷法を用いて有機半導体デバイスを製造することが可能であり、コストの大幅な削減が可能である。
そして、本発明の有機半導体デバイス製造用組成物を基板上に塗布すると有機半導体材料が自己組織化作用により結晶化するため、高い結晶性を有し、高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスを形成することができる。
そして、本発明の有機半導体デバイス製造用組成物を基板上に塗布すると有機半導体材料が自己組織化作用により結晶化するため、高い結晶性を有し、高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスを形成することができる。
Claims (7)
- 下記溶剤（Ａ）と下記有機半導体材料を含有する有機半導体デバイス製造用組成物。
溶剤（Ａ）：下記式（ａ）で表される化合物
有機半導体材料：下記式（1-1）で表される化合物、及び下記式（1-2）で表される化合物から選択される少なくとも１種の化合物
- 溶剤（Ａ）が、置換基として５〜７員のシクロアルキル基又は炭素数１〜７のアルキル基を有する、５〜７員の環状ケトン；炭素数１〜３のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環又は５〜７員の脂環がテトラヒドロフラン環に縮合した縮合環化合物；置換基として炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を有するテトラヒドロフラン；１，３−ジＣ1-3アルキル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン；及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である請求項１に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
- 溶剤（Ａ）が、２−シクロペンチルシクロペンタノン、２−ヘプチルシクロペンタノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン、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、２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、及び３，４，５，１１−テトラヒドロアセナフテンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である請求項１に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
- 更に、下記溶剤（Ｂ）を含有する請求項１〜３の何れか１項に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
溶剤（Ｂ）：２５℃におけるＳＰ値が６．０〜８．０［（ｃａｌ／ｃｍ3）0.5］である化合物 - 溶剤（Ｂ）が、炭素数６〜１８のアルカン、及び炭素数６〜１８のジアルキルエーテルからなる群より選択される少なくとも１種の化合物である請求項４に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
- 有機半導体デバイス製造用組成物に含まれる溶剤全量に占める、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の合計含有量が８０重量％以上であり、溶剤（Ａ）と溶剤（Ｂ）の含有量の比（前者／後者；重量比）が、１００／０〜７５／２５である請求項４又は５に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
- 有機半導体材料が、下記式（２）で表される化合物である請求項１〜６の何れか１項に記載の有機半導体デバイス製造用組成物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015250363 | 2015-12-22 | ||
| JP2015250363 | 2015-12-22 | ||
| PCT/JP2016/087064 WO2017110584A1 (ja) | 2015-12-22 | 2016-12-13 | 有機半導体デバイス製造用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2017110584A1 JPWO2017110584A1 (ja) | 2018-12-13 |
| JP6910030B2 true JP6910030B2 (ja) | 2021-07-28 |
Family
ID=59090268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017558044A Active JP6910030B2 (ja) | 2015-12-22 | 2016-12-13 | 有機半導体デバイス製造用組成物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190006603A1 (ja) |
| EP (1) | EP3396727A4 (ja) |
| JP (1) | JP6910030B2 (ja) |
| KR (1) | KR20180098307A (ja) |
| CN (1) | CN108475728B (ja) |
| TW (1) | TWI775735B (ja) |
| WO (1) | WO2017110584A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109314186A (zh) * | 2016-06-09 | 2019-02-05 | 株式会社大赛璐 | 有机半导体器件制造用组合物 |
| JP2023519108A (ja) * | 2020-02-19 | 2023-05-10 | 株式会社ダイセル | 新規な化合物及びその用途 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4141787B2 (ja) * | 2001-10-10 | 2008-08-27 | セイコーエプソン株式会社 | 薄膜の形成方法、この方法に用いる溶液、電子デバイスの形成方法 |
| SG11201407578XA (en) * | 2012-06-12 | 2015-01-29 | Daicel Corp | Solvent or solvent composition for organic transistor production |
| TWI600648B (zh) * | 2013-03-05 | 2017-10-01 | 捷恩智股份有限公司 | 含有氧族元素的有機化合物、其製造方法及其用途 |
| JP6273980B2 (ja) * | 2013-07-11 | 2018-02-07 | セントラル硝子株式会社 | 紫外線遮蔽被膜付き板ガラスとその製造方法、及び紫外線遮蔽被膜付き板ガラスの被膜形成用塗布液 |
| US10693080B2 (en) * | 2013-11-21 | 2020-06-23 | Daicel Corporation | Solvent for producing organic transistor |
| JP6246150B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2017-12-13 | 富士フイルム株式会社 | 非発光性有機半導体デバイス用塗布液、有機トランジスタ、化合物、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機トランジスタ用材料、有機トランジスタの製造方法および有機半導体膜の製造方法の提供 |
| EP3270430B1 (en) * | 2015-03-13 | 2020-12-09 | FUJIFILM Corporation | Organic semiconductor film formation composition, organic thin film transistor, electronic paper, and display device |
-
2016
- 2016-12-13 US US16/064,999 patent/US20190006603A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-13 CN CN201680075383.6A patent/CN108475728B/zh active Active
- 2016-12-13 EP EP16878475.9A patent/EP3396727A4/en not_active Withdrawn
- 2016-12-13 JP JP2017558044A patent/JP6910030B2/ja active Active
- 2016-12-13 WO PCT/JP2016/087064 patent/WO2017110584A1/ja active Application Filing
- 2016-12-13 KR KR1020187020638A patent/KR20180098307A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-12-21 TW TW105142368A patent/TWI775735B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190006603A1 (en) | 2019-01-03 |
| CN108475728A (zh) | 2018-08-31 |
| EP3396727A4 (en) | 2019-08-07 |
| TWI775735B (zh) | 2022-09-01 |
| KR20180098307A (ko) | 2018-09-03 |
| WO2017110584A1 (ja) | 2017-06-29 |
| CN108475728B (zh) | 2023-04-18 |
| JPWO2017110584A1 (ja) | 2018-12-13 |
| TW201730234A (zh) | 2017-09-01 |
| EP3396727A1 (en) | 2018-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2019178160A (ja) | ベンゾイソキノリノキノリン化合物及びその製造用化合物 | |
| JP6465978B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、有機薄膜トランジスタ用材料、有機薄膜トランジスタ用組成物、有機半導体膜、化合物 | |
| JP5975834B2 (ja) | 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 | |
| JP6910030B2 (ja) | 有機半導体デバイス製造用組成物 | |
| WO2017022761A1 (ja) | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法、有機薄膜トランジスタ用材料、有機薄膜トランジスタ用組成物、化合物、並びに、有機半導体膜 | |
| US8524921B2 (en) | Liquid tetracarboxylic dianhydrides and process for the preparation thereof | |
| JP6568800B2 (ja) | 有機トランジスタ製造用溶剤 | |
| WO2018003701A1 (ja) | 有機薄膜トランジスタ、有機半導体膜、化合物、有機薄膜トランジスタ用組成物及び有機薄膜トランジスタの製造方法 | |
| TW201412689A (zh) | 有機電晶體製造用溶劑或溶劑組成物 | |
| JP6228129B2 (ja) | 有機トランジスタ製造用溶剤又は溶剤組成物 | |
| KR20160002934A (ko) | 신규 폴리카르복실산 무수물 및 그의 용도 | |
| KR102345789B1 (ko) | 유기 반도체 디바이스 제조용 조성물 | |
| JP2007211138A (ja) | 脂環式ポリエーテル、その製造方法及びその用途 | |
| KR20130131231A (ko) | 유기 반도체 조성물 | |
| JPH05287172A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| TW202045587A (zh) | 狹縫式塗佈用剝離層形成用組成物及剝離層 | |
| TW202031667A (zh) | 雙烷胺基二矽氮烷化合物、含有該雙烷胺基二矽氮烷化合物的用於形成含矽膜之組成物 | |
| JP2017066099A (ja) | フタロシアニン化合物および該フタロシアニン化合物を含む組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180621 |
|
| AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20180911 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180928 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191017 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210309 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210423 |
|
| 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: 20210622 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210625 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6910030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |