JPH02218716A - Organic semiconductor and production thereof - Google Patents

Organic semiconductor and production thereof

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JPH02218716A
JPH02218716A JP4011189A JP4011189A JPH02218716A JP H02218716 A JPH02218716 A JP H02218716A JP 4011189 A JP4011189 A JP 4011189A JP 4011189 A JP4011189 A JP 4011189A JP H02218716 A JPH02218716 A JP H02218716A
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ion
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polymer
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進 田中
Kyoji Kaeriyama
帰山 享二
Aizo Yamauchi
山内 愛造
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an organic semiconductor, having specific recurring units and useful as electrode and display materials by carrying out electrolytic polymerization of a naphthalene compound having 2 thiophene rings and doping the resultant polymer with anions. CONSTITUTION:The objective semiconductor obtained by carrying out electrolytic polymerization of a naphthalene compound, expressed by formula I (thienyl groups are present on the same benzene ring or different benzene rings) and having 2 thiophene rings and doping the resultant polymer consisting of recurring units expressed by formula II with anions (preferably tetrafluoroborate ions, perchlorade ions, hexafluorophosphate ions, hexafluoroarsenate ions, iodide ions, bromide ions, chloride ions, fluoride ions, sulfate ions, hydrogensulfate ions, trifluoroacetate ions or p-toluenesulfonate ions).

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規なチオフェン系重合体より成る有機半導体
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an organic semiconductor comprising a novel thiophene polymer.

従来の技術 近年、各種産業機器の電子化が進み、機器の小型化並び
に高性能化が可能となった。この背景には、半導体、集
積回路、LSIなどの産業の成長が大きく貢献しており
、今後も電子材料の利用範囲の拡大と需要増大が予測さ
れる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, various types of industrial equipment have become increasingly electronic, making it possible to downsize and improve the performance of the equipment. The growth of industries such as semiconductors, integrated circuits, and LSI has contributed significantly to this background, and it is predicted that the scope of use of electronic materials will continue to expand and demand will continue to increase.

このような情勢において新規半導体の開発が重要な課題
となり、無機材料に加えて有機材料についての研究が活
発に行われているが、有機材料の中でも、高分子材料は
成形性、可塑性、可どう性に優れており、高分子半導体
の利用は特に広いものと期待され、多くの研究がなされ
ている。
In this situation, the development of new semiconductors has become an important issue, and research is being actively conducted on organic materials in addition to inorganic materials. Among organic materials, polymeric materials have excellent moldability, plasticity, and flexibility. Due to its excellent properties, polymer semiconductors are expected to be particularly widely used, and much research is being carried out.

これまで、高分子半導体として、ポリアセチレン、ポリ
フェニレンなどの重合体に対し、電子受容体を添加して
半導体としての性質を付与したもの[ジャーナル・オブ
・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J、 Am
、 Chen+、 Soc、)第100巻、第1013
ページ(1978年)、シンセティック・メタル(Sy
ntli、 Met、 )第1巻、第307ページ(1
980年)]や、陰イオンをドープしたポリチオフェン
[ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス(Jpn、 J、 of Appl、 Phy
s、 )第22巻、第412ページ(1983年)コ、
ポリ[ジ(2−チエニル)ビフェニル] [マクロモレ
キュラー・ヘミ−(Makromol、 Chem、 
)第189巻、第1755ページ(1988年)]など
が知られている。
Until now, polymer semiconductors have been made by adding electron acceptors to polymers such as polyacetylene and polyphenylene to give them semiconductor properties [Journal of the American Chemical Society (J, Am
, Chen+, Soc,) Volume 100, No. 1013
Page (1978), Synthetic Metal (Sy
ntli, Met, ) Volume 1, Page 307 (1
980)] and anion-doped polythiophene [Japanese Journal of Applied Physics (Jpn, J, of Appl, Phys.
s, ) Volume 22, page 412 (1983) Ko,
Poly[di(2-thienyl)biphenyl] [Macromolecular hemi-(Makromol, Chem,
) Volume 189, Page 1755 (1988)] are known.

しかしながら、これらの有機半導体は一般に安定性を欠
き、その利用範囲が制限されるのを免れないし、また、
これらを電極材料として使用する場合に、陰イオン企ド
ープすることは容易であっても、陽イオンをドープする
ことがきわめて困難で、ドープすることができても、そ
の安定性が劣っていた。その上、表示材料としては発色
時の色調が限られていたため、その利用範囲が制限され
ていた。
However, these organic semiconductors generally lack stability, which limits their range of use, and
When these materials are used as electrode materials, although it is easy to dope them with anions, it is extremely difficult to dope them with cations, and even if they can be doped, their stability is poor. Furthermore, as a display material, the color tones at the time of color development are limited, which limits the scope of its use.

ポリアセチレンは酸素の作用を受けやすく、空気中で不
安定であり、実用上問題がある。また、ポリフェニレン
は安定性に優れている反面、ポリアセチレンと同様、成
形加工が困難である。ポリチオフェンは電解重合により
容易にドープされた重合体が電極表面上に得られる特徴
をもつが、エレクI・ロクロミック表示材料としては青
と赤の2種類の色調しか出すことができなかった。ポリ
[ジ(2−チエニル)ビフェニル]では、この点が改善
され、緑と黄の色調を出すことが可能となったが、それ
以外は出せなかった。しかし、これらポリチオフェン及
びポリ[ジ(2−チエニル)ビフェニル]は陽イオンを
ドープすることはできるものの、その安定性が劣ってお
り、電極材料としての利用が限定されていた。
Polyacetylene is susceptible to the action of oxygen and is unstable in the air, which poses a practical problem. Furthermore, although polyphenylene has excellent stability, it is difficult to mold, like polyacetylene. Polythiophene has the characteristic that a doped polymer can be easily obtained on the electrode surface by electrolytic polymerization, but as an electrochromic display material, it could only produce two color tones, blue and red. Poly[di(2-thienyl)biphenyl] improved this point and was able to produce green and yellow tones, but was unable to produce anything else. However, although these polythiophene and poly[di(2-thienyl)biphenyl] can be doped with cations, their stability is poor, and their use as electrode materials has been limited.

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、空気中で安定であり、発色時の色調が
多様化し、かつ、電極材料としても利用しうる新規な有
機半導体を得ることである。
Problems to be Solved by the Invention An object of the present invention is to obtain a novel organic semiconductor that is stable in the air, has a variety of color tones when developed, and can also be used as an electrode material.

課題を解決しようとする手段 本発明者らは、このような有機半導体を得るために鋭意
研究を重ねた結果、チオフェン重合体の分子鎖中にナフ
タリン環を導入することにより、その目的を達成しうろ
ことを見い出し、この知見に基づいて本発明をなすに至
った。すなわち、本発明は、式 (式中のチエニル基は同一ベンゼン環上、又は異なるベ
ンゼン環上に存在する) で示される繰り返し単位から成る重合体及びこの重合体
に陰イオンをドープさせて成る有機半導体を提供するも
のである。
Means for Solving the Problems As a result of extensive research in order to obtain such an organic semiconductor, the present inventors achieved the objective by introducing a naphthalene ring into the molecular chain of a thiophene polymer. They discovered scales, and based on this knowledge, they came up with the present invention. That is, the present invention relates to a polymer consisting of a repeating unit represented by the formula (in which the thienyl groups are present on the same benzene ring or on different benzene rings), and an organic polymer made by doping this polymer with an anion. It provides semiconductors.

本発明の重合体は、いずれも文献未載の新規化音物であ
り、そのままの中性状態及び陰イオンをドープした酸化
状態のそれぞれの状態に応じ、特有の色を有しており表
示材料として利用でき、また、中性状態では電気的に絶
縁体であるが、酸化状態では半導体としての性質を示す
ようになる。
The polymers of the present invention are novel compounds that have not yet been published in any literature, and have unique colors depending on their neutral state and oxidized state doped with anions, and are suitable for display materials. Although it is an electrical insulator in a neutral state, it exhibits semiconductor properties in an oxidized state.

このような陰イオンとしては、テトラフルオロホウ酸イ
オン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、
ヘキサフルオロヒ素酸イオン、ヨウ素イオン、臭素イオ
ン、塩素イオン、フッ素イオン、硫酸イオン、硫酸水素
イオン、トリフルオル酢酸イオン、p−トルエンスルホ
ン酸イオンなどがあげられる。更に、本発明の重合体は
、これに陽イオンをドープすることも可能であり、この
場合も特有の色を示す、このように、陰・陽画イオンを
ドープ出来ることは、この重合体が電極材料としても有
効に利用しうろことを意味しており、利用範囲の拡大が
期待されるものである。
Such anions include tetrafluoroborate ion, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion,
Examples include hexafluoroarsenate ion, iodine ion, bromide ion, chloride ion, fluoride ion, sulfate ion, hydrogen sulfate ion, trifluoroacetate ion, p-toluenesulfonate ion, and the like. Furthermore, the polymer of the present invention can also be doped with cations, and in this case also exhibits a unique color. This means that it can be effectively used as a material, and the range of its use is expected to expand.

本発明のチオフェン重合体は、例えば、式(式中のチエ
ニル基は同一ベンゼン環上、又は異なるベンゼン環上に
存在する) で示される化合物を電解重合することにより製造するこ
とができる9電解重合によって、得られた重合体は使用
した支持電解質の陰イオンがドープされているが、これ
にアンモニアを反応させることにより、ドーパントが除
かれ中性状態の重合体を得ることができる。
The thiophene polymer of the present invention can be produced, for example, by electropolymerizing a compound represented by the formula (in which the thienyl groups are present on the same benzene ring or on different benzene rings). The obtained polymer is doped with the anion of the supporting electrolyte used, but by reacting it with ammonia, the dopant is removed and a neutral polymer can be obtained.

電解重合は極性溶媒中かつ不活性雰囲気で行うのが有利
である。この際の極性溶媒としては、アセトニトリル、
ニトロベンゼン、ニトロメタン、ベンゾニトリル、炭酸
プロピレン、テトラヒドロフラン、塩化メチル・ン、ジ
メチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメ
チルホスホルトリアミド、1−メチル−2−ピロリジノ
ン、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸などが好ましい、また
、不活性雰囲気としては、窒素、アルゴン等が用いられ
る。このように、不活性雰囲気下で行うことにより、反
応中間体が酸素と化合して副生物が生じるのを防ぐこと
ができる。
The electropolymerization is advantageously carried out in a polar solvent and in an inert atmosphere. In this case, the polar solvent is acetonitrile,
Nitrobenzene, nitromethane, benzonitrile, propylene carbonate, tetrahydrofuran, methyl chloride, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphortriamide, 1-methyl-2-pyrrolidinone, dimethyl sulfate, diethyl sulfate, etc. are preferred, and inert Nitrogen, argon, etc. are used as the atmosphere. By performing the reaction under an inert atmosphere in this way, it is possible to prevent the reaction intermediate from combining with oxygen and producing by-products.

電極材料には、金、白金などの貴金属のほかに酸化第二
インジウム、酸化第二スズなどをガラス表面に蒸着した
ガラス電極も用いられる。
In addition to noble metals such as gold and platinum, glass electrodes in which indium oxide, stannic oxide, and the like are deposited on the glass surface are also used as electrode materials.

支持電解質としては、テI・ラフルオロホウ酸テトラメ
チルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラエチル
7゛ンモニウム、テトラフルオロポウ酸テ↑・シーn−
ブチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、
過塩素酸テトラメチルアンモニウム、過塩素酸テトラエ
チルアンモニウム、過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモ
ニウム、過塩素酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸テト
ラメチルアンモニウム、ヘキサフルオロリン酸テトラ−
n−ブチルアンモニウム、ヘキサフルオロリン酸すl・
ルウム、ヘキサフルオ口ヒ素酸テトラ−n−ブチルアン
モニウム、ヘキサフルオロヒ素酸ナトリウム、硫酸、硫
酸水素テトラメチルアンモニウム、硫酸水素テトラ−n
−ブチルアンモニウム、トリフルオル酢酸ナトリウム、
p−)ルエンスルポン酸テI−ラメチルアンモニウム、
p−トルエンスルホン酸テトラ−n−ブチルアンモニウ
ムなどがあげられる。
Supporting electrolytes include tetramethylammonium tetrafluoroborate, tetraethyl7monium tetrafluoroborate, and tetrafluoroborate.
Butylammonium, lithium tetrafluoroborate,
Tetramethylammonium perchlorate, tetraethylammonium perchlorate, tetra-n-butylammonium perchlorate, lithium perchlorate, tetramethylammonium hexafluorophosphate, tetra-hexafluorophosphate
n-butylammonium, hexafluorophosphate l.
Ruum, tetra-n-butylammonium hexafluoroarsenate, sodium hexafluoroarsenate, sulfuric acid, tetramethylammonium hydrogen sulfate, tetra-n-hydrogen sulfate
-butylammonium, sodium trifluoroacetate,
p-) TeI-ramethylammonium luenesulfonate,
Examples include tetra-n-butylammonium p-toluenesulfonate.

前記(II)の化合物は、例えば、2−ブロムチオフェ
ンに金属マグネシウムを反応させグリニヤール試薬をつ
くり、これを、ジブロムナフタリンに加えて縮合させる
ことにより合成される。
The compound (II) is synthesized, for example, by reacting 2-bromothiophene with magnesium metal to prepare a Grignard reagent, and adding the Grignard reagent to dibromnaphthalene for condensation.

発明の効果 本発明の重合体は電解重合により陰イオンがドープされ
た状態で得られ、重合とドーピング過程が実質的に一段
階で行いうるという長所を有する。
ADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION The polymer of the present invention is obtained in an anion-doped state by electrolytic polymerization, and has the advantage that the polymerization and doping processes can be carried out substantially in one step.

重合体の形状は電極表面上に膜として形成され、膜厚は
電解槽に通じた電気量により調整できるので、成形加工
工程を省略することが可能となる。
The shape of the polymer is formed as a film on the electrode surface, and the thickness of the film can be adjusted by the amount of electricity passed through the electrolytic cell, making it possible to omit the molding process.

ドーパントの除去は上で得られた陰イオンがドープされ
た重合体にアンモニアを反応させ、電荷を中和すること
により容易に実施でき、中性状態の重合体となる。また
、電極上に形成された重合体を、支持電解質の存在で負
の電位をかけると、−度陰イオンが除去された後、今度
は陽イオンがドープされる。これに正の電位をかけると
、陽イオンの除去後、再び陰イオンがドープされる。こ
のように、本発明の重合体は電極材料として好適に利用
しうる。
The dopant can be easily removed by reacting the anion-doped polymer obtained above with ammonia to neutralize the charge, resulting in a neutral polymer. Furthermore, when a negative potential is applied to the polymer formed on the electrode in the presence of a supporting electrolyte, negative ions are removed and then cations are doped. When a positive potential is applied to this, after the cations are removed, anions are doped again. Thus, the polymer of the present invention can be suitably used as an electrode material.

本発明の重合体は、ドーピング状態、中性状態のそれぞ
れについて異なる色調を示し、表示材料としての応11
が可能である。
The polymer of the present invention exhibits different color tones in each of the doped state and the neutral state, and is suitable for use as a display material.
is possible.

また、陰イオンをドープした重合体の電導度は10−”
37cmから最大1O−2S/cmを示し、空気中で安
定であり、電磁波シールド材、太陽電池などへも応用で
きる。
In addition, the conductivity of the anion-doped polymer is 10-"
It shows a maximum of 1O-2S/cm from 37cm, is stable in the air, and can be applied to electromagnetic shielding materials, solar cells, etc.

前記(I)の重合体は多くの溶媒に不溶であり、その重
合度は10−500である。
The polymer (I) is insoluble in many solvents and has a degree of polymerization of 10-500.

脱ドープした中性状態の重合体は絶縁体であるが、これ
に臭素、ヨウ素、三酸化イオウ、三フッ化ポウ索、五フ
ッ1ヒアンチモンのような電子受容体を添加することに
より、再び半導体としての性質をもたせることもできる
The dedoped polymer in its neutral state is an insulator, but by adding electron acceptors such as bromine, iodine, sulfur trioxide, trifluoride, and pentafluoride antimony, it becomes a semiconductor again. It can also have the properties of

実施例 次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。Example Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

参考例1 窒素導入管、スターラー、コンデンサー付き2Of)+
nl三頚フラスコに、金属マグネシウム1.26g(5
2ミリモル)を入れ、60°Cに加熱し、窒素を流した
。室温に戻した後、リチウムアルミニウノ、ハイドライ
ドにより乾燥後蒸留したテI・ラヒドロフラン20m1
と2−ブロムチオフェン7.82g (48ミリモル)
を加えると気泡が発生し、発熱した。生じた褐色のグリ
ニヤール試薬は滴下ロートに移し、次の反応に使用する
Reference example 1 2Of)+ with nitrogen introduction tube, stirrer, and condenser
In a nl three-neck flask, add 1.26 g of metallic magnesium (5
2 mmol), heated to 60°C, and flushed with nitrogen. After returning to room temperature, lithium aluminum hydroxide was dried with hydride and then distilled.
and 7.82 g (48 mmol) of 2-bromothiophene
When added, bubbles were generated and heat was generated. The resulting brown Grignard reagent is transferred to an addition funnel and used in the next reaction.

別の窒素導入管、スターラー コンデンサー付き200
m1三頚フラスコに二 2,6−ジプロムナフタリン5
.72g (20ミリモル)、ジクロロ[1,3−ビス
(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ニッケル(H) 
22mg (0,04ミリモル)、前述の処理をしたテ
j・ラヒドロフラン60m1を入れた。窒素を流し、か
くはんしながら、先のグリニヤール試薬を徐々に加えた
。全壁添加後、65°Cに昇温し4時間かくはんした。
Separate nitrogen inlet tube, 200 with stirrer condenser
2,6-dipromnaphthalene 5 in m1 three-necked flask
.. 72 g (20 mmol), dichloro[1,3-bis(diphenylphosphino)propane]nickel (H)
22 mg (0.04 mmol) and 60 ml of the above-mentioned treatment of Tej. While flushing with nitrogen and stirring, the aforementioned Grignard reagent was gradually added. After the entire wall was added, the temperature was raised to 65°C and stirred for 4 hours.

IN塩酸50+nlを加え、生じた結晶を濾過、水洗し
た。飽和重炭酸ナトリウム水溶液40m1で洗浄後、再
び水洗し、80℃で1時間真空乾燥し、2,6−ジ(2
−チエニル)ナフタリンを得た。クロロホルムから再結
晶、収f12.44g (42%)、融点258−25
9℃。
50+nl of IN hydrochloric acid was added, and the resulting crystals were filtered and washed with water. After washing with 40 ml of saturated aqueous sodium bicarbonate solution, washing again with water and vacuum drying at 80°C for 1 hour, 2,6-di(2
-thienyl) naphthalene was obtained. Recrystallized from chloroform, yield 12.44 g (42%), melting point 258-25
9℃.

元素分析値 Cl98I232として 計算値(%)  C73,94H4,14S 21.9
3実測値(%)C73,72H3,95S 21.89
参考例2 参考例1において2.6−ジブロムナフタリンの代わり
に1,4−ジブロムナフタリンを用いたほかは同様の操
作を行ない、1,4−ジ(2−チエニル)ナフタリンを
得た。ヘキサンから再結晶。
Elemental analysis value Calculated value (%) as Cl98I232 C73,94H4,14S 21.9
3 Actual measurement value (%) C73,72H3,95S 21.89
Reference Example 2 1,4-di(2-thienyl)naphthalene was obtained by carrying out the same operation as in Reference Example 1 except that 1,4-dibromonaphthalene was used instead of 2,6-dibromonaphthalene. Recrystallized from hexane.

収呈0.77g (13%)。融点94.5−95.0
°Cゆ元素分析値 Cl1lH1252として計算値(
%)  C73,94H4,14S 21.93実測値
(%)C73,39H4,06S 21.65実施例1 陰・陽画極にいずれも白金板(IX1=1cm2)を1
CI11の間隔で取り付けた電解槽に、2,6−ジ(2
−チエニル)ナフタリン88mg (0,3ミリモル)
、テトラフルオロボウ酸テトラーn−ブチルアンモニウ
ム494mg (1,5ミリモル)、ベンゾニトリル3
11m1を入れ溶解させた。アルゴンを15分間吹き込
んだ後、電流密度1 mA/cm2、重合温度25℃で
15秒間電解重合を行うと、陽極上にテトラフルオロホ
ウ酸イオンがドープされた黒紫色フィルムが得られた。
Yield 0.77g (13%). Melting point 94.5-95.0
°C elemental analysis value Calculated value as Cl11H1252 (
%) C73,94H4,14S 21.93 Actual value (%) C73,39H4,06S 21.65 Example 1 One platinum plate (IX1=1cm2) was used for both negative and positive image electrodes.
2,6-di (2
-thienyl) naphthalene 88 mg (0.3 mmol)
, tetra-n-butylammonium tetrafluoroborate 494 mg (1.5 mmol), benzonitrile 3
11 ml was added and dissolved. After blowing argon for 15 minutes, electrolytic polymerization was performed for 15 seconds at a current density of 1 mA/cm 2 and a polymerization temperature of 25° C. to obtain a black-purple film doped with tetrafluoroborate ions on the anode.

実施例2 実施例1において、陽極として白金板の代わりにガラス
電[(IX2=2cm2)を用い、重合時間を2時間と
したほかは、同様の操作を行うと、陽極上にテトラフル
オロホウ酸イオンがドープされた黒紫色フィルムが得ら
れ、その電導度は5.1XIO−2S/cmを示した。
Example 2 In Example 1, except that a glass electrode (IX2=2cm2) was used instead of the platinum plate as the anode and the polymerization time was 2 hours, tetrafluoroboric acid was deposited on the anode. An ion-doped black-purple film was obtained, the conductivity of which was 5.1XIO-2S/cm.

次に、これをアンモニア水2mlに浸漬し、水及びメタ
ノールで洗浄すると、ドーパントが除去された黒褐色フ
ィルム5.7mgが得られた。この重合体の赤外吸収ス
ペクトルを図(a)に示す、この1−!lから明らかな
ように、2.5−ジ置換チオフェン環の存在を示す79
0−795cr ’のバンドが認められ、重合体の構造
が全共役型であることを示す。
Next, this was immersed in 2 ml of ammonia water and washed with water and methanol to obtain 5.7 mg of a dark brown film from which the dopant had been removed. The infrared absorption spectrum of this polymer is shown in Figure (a). 79, which indicates the presence of a 2,5-disubstituted thiophene ring, as is clear from l.
A band of 0-795cr' was observed, indicating that the structure of the polymer was fully conjugated.

実施例3 作用電極として実施例1で得られた白金板上のフィルム
、対極として白金板(IX1=1cm2)、参照電極と
して銀tf!を用い、0.1mol/ Iテトラフルオ
ロホウ酸テトラ−n−ブチルアンモニウムのアセトニト
リル溶液中でサイクリックポルタモグラムを測定した。
Example 3 A film on the platinum plate obtained in Example 1 was used as the working electrode, a platinum plate (IX1=1cm2) was used as the counter electrode, and silver tf! was used as the reference electrode. A cyclic portamogram was measured in an acetonitrile solution of 0.1 mol/I tetra-n-butylammonium tetrafluoroborate.

テトラフルオロホウ酸イオンのドーピング及び脱ドーピ
ングを示すピーク電位が+〇、86V及び+0.47V
に、それぞれ認められたほかに、テトラ−n−ブチルア
ンモニウムイオンのドーピング及び脱ドーピングを示す
ピーク電位が2.40V及び−2,07Vに、それぞれ
認められた。これは、この重キ体がアニオンドーピング
だけでなく、カチオンドーピングも可能であることを示
している。
The peak potentials indicating doping and dedoping of tetrafluoroborate ions are +〇, 86V and +0.47V.
In addition, peak potentials of 2.40 V and -2.07 V indicating doping and dedoping of tetra-n-butylammonium ions were observed, respectively. This indicates that this heavy compound is capable of not only anion doping but also cation doping.

また、重合体の色については、電位が0■付近で黄色で
あったものが、アニオンドーピングにより灰黒色に、カ
チオンドーピングにより黒色へと変化した。
Further, the color of the polymer was yellow when the potential was around 0■, but it changed to gray-black by anion doping and to black by cation doping.

実施例4 実施例2において、支持電解質として、テトラフルオロ
ポウ酸テトラーn−ブチルアンモニウム494mg (
1,5ミリモル)の代わりに過塩素酸テトラ−n−ブチ
ルアンモニウム512mg(1,5ミリモル)を用いた
ほかは、同様の操作を行うと、陽極上に過塩素酸イオン
がドープされた黒色フィルムが得られ、その電導度は4
.4 X 10−’ S / c+++を示した。
Example 4 In Example 2, 494 mg of tetrafluoropoate tetra-n-butylammonium (
By performing the same procedure, except using 512 mg (1.5 mmol) of tetra-n-butylammonium perchlorate instead of 1.5 mmol), a black film doped with perchlorate ions was formed on the anode. is obtained, and its conductivity is 4
.. It showed 4 X 10-'S/c+++.

実施例5 実施例4において、溶媒としてベンゾニトリルの代わり
にニトロベンゼンを用いたほかは同様の操作を行うと、
陽極上に過塩素酸イオンがドープされた黒色フィルムが
得られ、その電導度は2.0XIO−’S/cmを示し
な。
Example 5 If the same operation as in Example 4 was performed except that nitrobenzene was used instead of benzonitrile as the solvent,
A black film doped with perchlorate ions on the anode is obtained, the conductivity of which is 2.0XIO-'S/cm.

実施例6 実施例1において、2,6−ジ(2−チエニル)ナフタ
リン88mg (0,3ミリモル)の代わりに1゜4−
ジ(2−チエニル)ナフタリン175mg (0,6ミ
リモル)を用い、重合時間を30秒としたほかは同様の
操作を行うと、陽極上にテトラフルオロホウ酸イオンが
ドープされた緑色フィルムが得られた。
Example 6 In Example 1, 1°4-
When the same procedure was performed except that 175 mg (0.6 mmol) of di(2-thienyl)naphthalene was used and the polymerization time was changed to 30 seconds, a green film doped with tetrafluoroborate ions was obtained on the anode. Ta.

実施例7 実施例6において、陽極として白金板の代わりにガラス
電極(IX2=2cm2)を用い、重合時間を2時間と
したほかは、同様の操作を行うと、陽極上にテトラフル
オロホウ酸イオンがドープされた黒縁色フィルムが得ら
れ、その電導度は2.5XI叶3S/cmを示した。
Example 7 When the same operation as in Example 6 was performed except that a glass electrode (IX2 = 2 cm2) was used instead of the platinum plate as the anode and the polymerization time was changed to 2 hours, tetrafluoroborate ions were deposited on the anode. A black-edged film doped with was obtained, the conductivity of which was 2.5XI/3S/cm.

次に、これをアンモニア水2mlに浸漬し、水及びメタ
ノールで洗浄すると、ドーパントが除去された黒褐色フ
ィルム10.3+ugが得られた。この重合体の赤外吸
収スペクトルを図(b)に示す、この図から明らかなよ
うに、2,5−ジ置換チオフェン環の存在を示す790
−795c+n−’のバンドが認められ、重合体の構造
が全共役型であることを・示す。
Next, this was immersed in 2 ml of ammonia water and washed with water and methanol to obtain 10.3 ug of a dark brown film from which the dopant had been removed. The infrared absorption spectrum of this polymer is shown in Figure (b). As is clear from this figure, 790
A band of -795c+n-' is observed, indicating that the structure of the polymer is fully conjugated.

実施例8 実施例3において、作用電極として実施例6で得られた
白金板上のフィルムを用いたほかは、同様の繰作を行い
、サイクリックポルタモグラムを測定した。テトラフル
オロホウ酸イオンのドーピング及び脱ドーピングを示す
電位が+〇、90V及び+0.57Vに、それぞれ認め
られたほかに、テトラ−n−ブチルアンモニウムイオン
のドーピング及び脱ドーピングを示す電位が−2,02
V及び−2,02Vに、それぞれ認められた。また、重
合体の色については、電位がOV付近で黄色であったも
のが、アニオンドーピングにより緑色に、カチオンドー
ピングにより灰黒色へと変化した。
Example 8 In Example 3, the same procedure was carried out, except that the film on the platinum plate obtained in Example 6 was used as the working electrode, and the cyclic portamogram was measured. Potentials indicating doping and dedoping of tetrafluoroborate ions were observed at +〇, 90V, and +0.57V, respectively, and potentials indicating doping and dedoping of tetra-n-butylammonium ions were observed at -2, 90V, and +0.57V, respectively. 02
V and -2.02V, respectively. Furthermore, the color of the polymer was yellow when the potential was around OV, but it changed to green due to anion doping and to grayish black due to cation doping.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は実施例2[曲線(a)]及び実施例7[曲線1)]
で得られた脱ドープした重合体の赤外吸収スペクトルを
示す。
The figure shows Example 2 [curve (a)] and Example 7 [curve 1)]
The infrared absorption spectrum of the dedoped polymer obtained in is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のチエニル基は同一ベンゼン環上、又は異なるベ
ンゼン環上に存在する) で示される繰り返し単位から成る重合体及びこの重合体
に陰イオンをドープさせて成る有機半導体。 2、陰イオンがテトラフルオロホウ酸イオン、過塩素酸
イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロ
ヒ素酸イオン、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン
、フッ素イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、トリフ
ルオル酢酸イオン又はp−トルエンスルホン酸イオンで
ある請求項1記載の有機半導体。 3、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のチエニル基は同一ベンゼン環上、又は異なるベ
ンゼン環上に存在する) で示される2個のチオフェン環をもつナフタリン化合物
を電解重合させることを特徴とする、式▲数式、化学式
、表等があります▼ (式中のチエニル基は前記と同じ意味をもつ)で示され
る繰り返し単位から成る重合体の製造方法。
[Claims] 1. A polymer consisting of a repeating unit represented by the formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (The thienyl group in the formula exists on the same benzene ring or on different benzene rings) An organic semiconductor made by doping this polymer with anions. 2. Anions include tetrafluoroborate ion, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, hexafluoroarsenate ion, iodine ion, bromide ion, chloride ion, fluoride ion, sulfate ion, hydrogen sulfate ion, trifluoroacetate ion The organic semiconductor according to claim 1, which is p-toluenesulfonic acid ion. 3. Electrolytic polymerization of a naphthalene compound with two thiophene rings represented by the formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (The thienyl groups in the formula exist on the same or different benzene rings) A method for producing a polymer consisting of a repeating unit represented by the formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (The thienyl group in the formula has the same meaning as above).
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