KR20140010040A - 테트라아자피렌 화합물 및 n-형 반도체로서의 그의 용도 - Google Patents
테트라아자피렌 화합물 및 n-형 반도체로서의 그의 용도 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140010040A KR20140010040A KR1020137021569A KR20137021569A KR20140010040A KR 20140010040 A KR20140010040 A KR 20140010040A KR 1020137021569 A KR1020137021569 A KR 1020137021569A KR 20137021569 A KR20137021569 A KR 20137021569A KR 20140010040 A KR20140010040 A KR 20140010040A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- alkyl
- compound
- aryl
- groups
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 48
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 30
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 29
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims abstract description 8
- 125000005915 C6-C14 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 125000000923 (C1-C30) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000005914 C6-C14 aryloxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000004765 (C1-C4) haloalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 3
- -1 arylthio group compound Chemical class 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 claims description 3
- CEJLBZWIKQJOAT-UHFFFAOYSA-N dichloroisocyanuric acid Chemical group ClN1C(=O)NC(=O)N(Cl)C1=O CEJLBZWIKQJOAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 3
- GBXQPDCOMJJCMJ-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[6-(trimethylazaniumyl)hexyl]azanium;bromide Chemical compound [Br-].C[N+](C)(C)CCCCCC[N+](C)(C)C GBXQPDCOMJJCMJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- MXNXGPHHIUHJRF-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2,3,4-tetramine Chemical group C1=CC=CC2=C(N)C(N)=C(N)C(N)=C21 MXNXGPHHIUHJRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical compound BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000002508 contact lithography Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 4
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- URKANXXIQBSFEQ-UHFFFAOYSA-N N1=C(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)N=C2N=NC3=CC(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)=CC4=CC=C1C2=C43 Chemical compound N1=C(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)N=C2N=NC3=CC(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)=CC4=CC=C1C2=C43 URKANXXIQBSFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- LJYJFKXQKHSSEB-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,4,5,8-tetramine Chemical compound C1=CC(N)=C2C(N)=CC=C(N)C2=C1N LJYJFKXQKHSSEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 3
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 3
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 3
- 125000000538 pentafluorophenyl group Chemical group FC1=C(F)C(F)=C(*)C(F)=C1F 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 description 3
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 3
- RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N thiophenol Chemical compound SC1=CC=CC=C1 RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BGCIWPHADHBSOS-UHFFFAOYSA-N (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoate Chemical class FC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1C(=O)OC(=O)C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F BGCIWPHADHBSOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene Chemical compound [Fe+2].C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HHBCEKAWSILOOP-UHFFFAOYSA-N 1,3-dibromo-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound BrN1C(=O)NC(=O)N(Br)C1=O HHBCEKAWSILOOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YJAHSRNUQAIBMJ-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetrachloro-6,13-bis(trifluoromethyl)-5,7,12,14-tetrazatetracyclo[6.6.2.04,16.011,15]hexadeca-1,3,5,7,9,11,13,15-octaene Chemical compound N1=C(C(F)(F)F)N=C2C(Cl)=C(Cl)C3=NC(C(F)(F)F)=NC4=C(Cl)C(Cl)=C1C2=C43 YJAHSRNUQAIBMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODJQKYXPKWQWNK-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Thiobispropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCSCCC(O)=O ODJQKYXPKWQWNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNTGHAZFHMDMCZ-UHFFFAOYSA-N ClC12NC(NC1(NC(N(C2=O)[N+]#[C-])=O)Cl)=O Chemical compound ClC12NC(NC1(NC(N(C2=O)[N+]#[C-])=O)Cl)=O WNTGHAZFHMDMCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZTOITYUVZPVTAE-UHFFFAOYSA-N N1=C(C(F)(F)C(F)(F)F)N=C2N=NC3=CC(C(F)(F)C(F)(F)F)=CC4=CC=C1C2=C43 Chemical compound N1=C(C(F)(F)C(F)(F)F)N=C2N=NC3=CC(C(F)(F)C(F)(F)F)=CC4=CC=C1C2=C43 ZTOITYUVZPVTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 2
- 125000005841 biaryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 150000002168 ethanoic acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N mesitylene Substances CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001827 mesitylenyl group Chemical group [H]C1=C(C(*)=C(C([H])=C1C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000000813 microcontact printing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 2
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N phenylboronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CC=C1 HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- QAEDZJGFFMLHHQ-UHFFFAOYSA-N trifluoroacetic anhydride Chemical compound FC(F)(F)C(=O)OC(=O)C(F)(F)F QAEDZJGFFMLHHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- CEBAHYWORUOILU-UHFFFAOYSA-N (4-cyanophenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=C(C#N)C=C1 CEBAHYWORUOILU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004191 (C1-C6) alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003161 (C1-C6) alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006700 (C1-C6) alkylthio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000171 (C1-C6) haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 0 *c1c(*)c2nc(*)nc3c2c2c1nc(*)nc2c(*)c3* Chemical compound *c1c(*)c2nc(*)nc3c2c2c1nc(*)nc2c(*)c3* 0.000 description 1
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- XETRHNFRKCNWAJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanoyl 2,2,3,3,3-pentafluoropropanoate Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(=O)OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)F XETRHNFRKCNWAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLCQANWLEIQGBW-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetrachloro-5,6,7,12-tetrazatetracyclo[6.6.2.04,16.011,15]hexadeca-1(15),2,4(16),5,7,9,11,13-octaene Chemical compound N1=CC=C2C(Cl)=C(Cl)C3=NN=NC4=C(Cl)C(Cl)=C1C2=C34 KLCQANWLEIQGBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNREQHBJICXJT-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetrathiophen-2-yl-5,6,7,12-tetrazatetracyclo[6.6.2.04,16.011,15]hexadeca-1(15),2,4(16),5,7,9,11,13-octaene Chemical compound C1=CSC(C=2C3=CC=NC4=C(C=5SC=CC=5)C(C=5SC=CC=5)=C5N=NN=C(C5=C43)C=2C=2SC=CC=2)=C1 TWNREQHBJICXJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[2,3-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=C1C=CS2 YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTFXWAOSQODIBI-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-1,3-dihydropyrrolo[3,4-c]pyridine Chemical compound C1C2=CC=NC=C2CN1CC1=CC=CC=C1 HTFXWAOSQODIBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- HPJFXFRNEJHDFR-UHFFFAOYSA-N 22291-04-9 Chemical class C1=CC(C(N(CCN(C)C)C2=O)=O)=C3C2=CC=C2C(=O)N(CCN(C)C)C(=O)C1=C32 HPJFXFRNEJHDFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCATUDKTKOSELM-UHFFFAOYSA-N 4,9-bis-(4-trifluoromethylphenyl)-1,3,6,8-tetraazapyrene Chemical compound C1=CC(C(F)(F)F)=CC=C1C(C1=NC=N2)=CC3=NC=NC4=C(C=5C=CC(=CC=5)C(F)(F)F)C=C2C1=C34 FCATUDKTKOSELM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004801 4-cyanophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(C#N)=C([H])C([H])=C1* 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021594 Copper(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004140 HfO Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001082241 Lythrum hyssopifolia Species 0.000 description 1
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004909 Moisturizer Substances 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004018 acid anhydride group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 150000001543 aryl boronic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007860 aryl ester derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 125000005362 aryl sulfone group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002047 benzodioxolyl group Chemical group O1OC(C2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003016 chromanyl group Chemical group O1C(CCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000004230 chromenyl group Chemical group O1C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L copper(ii) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Cu+2] GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N formic acid ethyl ester Natural products CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006343 heptafluoro propyl group Chemical group 0.000 description 1
- UFFSXJKVKBQEHC-UHFFFAOYSA-N heptafluorobutyric anhydride Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(=O)OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F UFFSXJKVKBQEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003707 hexyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003392 indanyl group Chemical group C1(CCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003387 indolinyl group Chemical group N1(CCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N isopropanol acetate Natural products CC(C)OC(C)=O JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940011051 isopropyl acetate Drugs 0.000 description 1
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid Chemical compound CC(C)CC(O)=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001333 moisturizer Effects 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 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 1
- 125000004706 n-propylthio group Chemical group C(CC)S* 0.000 description 1
- 150000004780 naphthols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004880 oxines Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006340 pentafluoro ethyl group Chemical group FC(F)(F)C(F)(F)* 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004115 pentoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 125000001792 phenanthrenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C=CC12)* 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000000286 phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004344 phenylpropyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003356 phenylsulfanyl group Chemical group [*]SC1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 125000005581 pyrene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 125000001712 tetrahydronaphthyl group Chemical group C1(CCCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005000 thioaryl group Chemical group 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
- C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D487/06—Peri-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B49/00—Sulfur dyes
- C09B49/12—Sulfur dyes from other compounds, e.g. other heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- 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]
- H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
-
- 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]
- H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- 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
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1011—Condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
화학식 I의 테트라아자피렌 화합물 및 n-형 반도체로서 그의 용도가 제공된다.
<화학식 I>
화학식 I에서, R1, R2, R3, R4는 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 알콕시 기, C1 -30 알킬티오 기, C6 -14 아릴 기, C6 -14 아릴옥시 기, C6 -14 아릴티오 기, C7-20 아릴알킬 기, Cl 및 Br로부터 선택되고; R5, R6은 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 할로알킬 기, C6 -14 아릴 기 및 C7 -20 아릴알킬 기로부터 선택되며, 여기서 아릴 및 아릴알킬은 1종 이상의 할로겐, C1 -4 할로알킬, -CN, -NO2, -CHO, -COOH, -CONH2, -CO(C1 -14 알킬), -COO(C1 -14 알킬), CONHC(C1 -14 알킬) 및 -CON(C1 -14 알킬)2 기로 임의로 치환될 수 있으며, 단 R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 C6 -14 아릴옥시, C6 -14 아릴티오 기, Cl 또는 Br이다.
<화학식 I>
화학식 I에서, R1, R2, R3, R4는 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 알콕시 기, C1 -30 알킬티오 기, C6 -14 아릴 기, C6 -14 아릴옥시 기, C6 -14 아릴티오 기, C7-20 아릴알킬 기, Cl 및 Br로부터 선택되고; R5, R6은 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 할로알킬 기, C6 -14 아릴 기 및 C7 -20 아릴알킬 기로부터 선택되며, 여기서 아릴 및 아릴알킬은 1종 이상의 할로겐, C1 -4 할로알킬, -CN, -NO2, -CHO, -COOH, -CONH2, -CO(C1 -14 알킬), -COO(C1 -14 알킬), CONHC(C1 -14 알킬) 및 -CON(C1 -14 알킬)2 기로 임의로 치환될 수 있으며, 단 R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 C6 -14 아릴옥시, C6 -14 아릴티오 기, Cl 또는 Br이다.
Description
본 발명은 테트라아자피렌 화합물 및 n-형 반도체로서의 그의 용도에 관한 것이다.
최근 유기물-기재 발광 다이오드 (OLED), 광기전장치 (OPV) 및 전계-효과 트랜지스터 (OFET)의 개발은 유기 전자공학 분야에서 많은 기회를 개척하고 있다. 이러한 분야에서 문제의 하나는 고도의 이동도를 가진 환경적으로 안정한 전자-전달 (n-형) 유기 반도체를 갖는 박막 소자를 개발하는 것이다. n-형 유기 물질의 성능 및 안정성은 그들의 p-형 대응물에 비하여 상당히 뒤처졌다. n-형 유기 물질의 기술을 진보시키기 위한 몇 가지 도전은 그들의 주위 조건 (예, 공기)에 대한 취약함과 용액-가공적성을 포함한다. 예를 들어, 이들 물질이 통상의 용매에 용해성이어서 저비용의 인쇄 공정을 위한 잉크 내로 조성될 수 있다면 바람직할 것이다.
가장 일반적인 공기-안정한 n-형 유기 반도체는 과플루오르화 구리 프탈로시아닌 (CuF16Pc), 플루오로아실 올리고티오펜 (예, DFCO-4TCO), N,N'-플루오로카본-치환된 나프탈렌 디이미드 (예, NDI-F, NDI-XF), 시아노-치환된 페릴렌 디이미드 (예, PDI-FCN2), 및 시아노-치환된 나프탈렌 디이미드 (예, NDI-8CN2)를 포함한다. 예를 들어 문헌 [Bao et al. (1998), J. Am . Chem . Soc ., 120: 207-208]; [de Oteyza et al. (2005), Appl . Phys . Lett., 87: 183504]; [Schoen et al. (2000), Adv Mater. 12: 1539-1542]; [Ye et al. (2005), Appl . Phys . Lett., 86: 253505]; [Yoon et al. (2006), J. Am . Chem . Soc ., 128: 12851-12869]; [Tong et al. (2006), J. Phys . Chem. B., 110: 17406-17413]; [Yuan et al. (2004), Thin Solid Films, 450: 316-319]; [Yoon et al. (2005), J. Am . Chem . Soc., 127: 1348-1349]; [Katz et al. (2000), J. Am . Chem . Soc., 122: 7787-7792]; [Katz et al. (2000), Nature ( London ), 404: 478-481]; [Katz et al (2001), Chem . Phys. Chem., 3: 167-172]; [Jung et al. (2006), Appl . Phys . Lett., 88: 183102]; [Yoo et al. (2006), IEEE Electron Device Lett., 27: 737-739]; [Jones et al. (2004), Angew . Chem ., Int . Ed . Engl ., 43: 6363-6366]; [Jones et al. (2007), J. Am . Chem . Soc ., 129: 15259-15278] 참조.
따라서, 높은 처리량의 릴-대-릴(reel-to-reel) 제조에 의해 제조될 수 있는 저가의 대형-면적 유기 전자장치에서 가능한 응용을 생각할 때, 당 분야는 신규의 유기 n-형 반도체 화합물, 특히 공기 안정성, 높은 전하 전달 효율, 및 일반 용매에서의 우수한 용해도와 같은 바람직한 특성을 갖는 화합물들을 필요로 한다.
전술한 내용에 비추어 본 발명의 목적은, 개략적으로 전술한 것들을 포함하는 현재 기술 상태의 각종 결함 및 단점을 조처할 수 있는, 유기 반도체로 사용될 수 있는 화합물, 및 그의 관련 물질, 조성물, 복합재 및/또는 소자를 제공하는 것이다.
상기 목적은 하기 화학식 I의 테트라아자피렌 화합물에 의해 해결된다.
<화학식 I>
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4는 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 알콕시 기, C1 -30 알킬티오 기, C6 -14 아릴 기, C6 -14 아릴옥시 기, C6 -14 아릴티오 기, C7 -20 아릴알킬 기, Cl 및 Br로부터 선택되고,
R5, R6은 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 할로알킬 기, C6 -14 아릴 기 및 C7 -20 아릴알킬 기로부터 선택되며, 여기서 아릴 및 아릴알킬은 1종 이상의 할로겐, C1 -4 할로알킬, -CN, -NO2, -CHO, -COOH, -CONH2, -CO(C1 -14 알킬), -COO(C1 -14 알킬), -CONHC(C1 -14 알킬) 및 -CON(C1 -14 알킬)2 기로 임의로 치환될 수 있으며, 단 R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 C6 -14 아릴옥시, C6 -14 아릴티오 기, Cl 또는 Br이다.
본 발명의 테트라아자피렌 화합물은 반도체 활성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이들 화합물로부터 제조된 물질은 예기치 않은 특성을 나타냈다. 본 발명의 화합물은 전계-효과 소자 (예, 박막 트랜지스터)에서 높은 캐리어 이동도 및/또는 우수한 전류 모듈레이션 특성을 가질 수 있음이 발견되었다. 뿐만 아니라, 본 발명의 화합물은 관련된 대표적인 화합물과 비교할 때 특정의 공정상의 장점, 예컨대 용액-가공적성을 가능하게 하는 더 나은 용해도 및/또는 주위 조건에서의 우수한 안정성, 예를 들어 공기 안정성을 가질 수 있음이 발견되었다. 또한, 상기 화합물들은 다양한 반도체를 기본으로 하는 소자에서 사용되기 위한 기타 성분과 함께 매립될 수 있다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 C1 -30 알킬 기일 수 있다. 여기서 사용되는 "알킬"은 직쇄형 또는 분지형 포화 탄화수소 기를 의미한다. 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, 프로필 (예, n-프로필 및 이소프로필), 부틸 (예, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸), 펜틸 기 (예, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸), 및 헥실 (예, n-헥실)을 포함한다. 알킬 기는 1 내지 30개의 탄소 원자, 예를 들어 1 내지 20개의 탄소 원자 (즉, C1 -20 알킬 기)를 가질 수 있다. 저급 알킬 기는 전형적으로 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 저급 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, 프로필 (예, n-프로필 및 이소프로필), 및 부틸 기 (예, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸)을 포함한다.
R5 및 R6은 C1 -30 할로알킬 기일 수 있다. 여기서 사용되는 "할로알킬"은 하나 이상의 할로겐 치환기를 갖는 알킬 기를 의미한다. 할로알킬 기는 1 내지 30개의 탄소 원자, 예를 들어 1 내지 10개의 탄소 원자 (즉, C1 -10 할로알킬 기)를 가질 수 있다. 할로알킬 기의 예는 CF3, C2F5, CHF2, CH2F, CCl3, CHCl2, CH2Cl, C2Cl5 등을 포함한다. 퍼할로알킬 기, 즉 모든 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 알킬 기 (예, CF3 및 C2F5)도 "할로알킬"의 정의 내에 포함된다. 예를 들어, C1 -20 할로알킬 기는 화학식 -CaH2a +1- bXb (여기서, X는 각각 F, Cl, Br 또는 I이고, a는 1 내지 20 범위의 정수이며, b는 1 내지 41 범위의 정수이고, b는 2a+1보다 크지 않음)를 가질 수 있다.
바람직한 할로알킬 기는 C1 -6 할로알킬 기, 특히 C1 -4 할로알킬 기이다. 특히 바람직한 것은 하나 이상의 플루오르 치환기를 함유하는 할로알킬 기이다. 특별한 할로알킬 기의 예는 -CF3, -C2F5, -C3F7, -C4F9 및 -CH2C3F7이다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 아릴 기일 수 있다. 여기서 사용되는 "아릴"은 방향족 모노시클릭 탄화수소 고리 계 또는 2개 이상의 방향족 탄화수소 고리가 함께 융합되거나 적어도 하나의 방향족 모노시클릭 탄화수소 고리가 하나 이상의 시클로알킬 및/또는 시클로헤테로알킬 고리와 융합된 폴리시클릭 고리 계를 의미한다. 방향족 카르보시클릭 고리(들)만을 갖는 아릴 기의 예는 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐 등의 기를 비제한적으로 포함한다. 적어도 하나의 방향족 카르보시클릭 고리가 하나 이상의 시클로알킬 또는 시클로헤테로알킬 고리에 융합되어 있는 폴리시클릭 고리 계의 예는, 다른 것들 중에서도, 시클로펜탄의 벤조 유도체 (즉, 5,6-비시클릭 시클로알킬/방향족 고리 계인 인다닐 기), 시클로헥산 (즉, 6,6-비시클릭 시클로알킬/방향족 고리 계인 테트라히드로나프틸 기), 이미다졸린 (즉, 5,6-비시클릭 시클로헤테로알킬/방향족 고리 계인 벤즈이미다졸리닐 기), 및 피란 (즉, 6,6-비시클릭 시클로헤테로알킬/방향족 고리 계인 크로메닐 기)를 포함한다. 아릴 기의 다른 예들은 벤조디옥사닐, 벤조디옥솔릴, 크로마닐, 인돌리닐 기 등을 비제한적으로 포함한다. 특정 실시양태에서, 아릴 기는 또 다른 아릴 기로 치환된 아릴 기이고, 비아릴 기라고도 불릴 수 있다. 비아릴 기의 예는 비페닐 기 및 테르페닐 기이다. 특정 실시양태에서, 아릴 기는 페닐 기이다.
R5 및 R6은 예를 들어 할로겐, -CN, -NO2, -CF3, -OCF3, -CO2 (C1 -14 알킬), -CHO, C1-C14 알킬술폰, C6 -14 아릴술폰, 술폰산 C1 -14 알킬에스테르 또는 -C6 -14 아릴에스테르 기, -CONH(C1 -14 알킬) 및 -CON(C1 -14 알킬)2에서 독립적으로 선택된 하나 이상, 예를 들어 1 내지 5개의 전자-끄는 기로 치환된 상기 정의된 바와 같은 아릴 기일 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 전자 끄는 기는 할로겐, -COO(C1 -14 알킬), -CN, -NO2, -CF3 또는 -OCF3이다. 특정 실시양태에서, 전자 끄는 기는 F, Cl, Br, I 또는 -CN이다.
특정 실시양태에서, 아릴 기는 1 내지 5개의 할로겐 원자로 치환된 페닐 기이다. 일부 바람직한 실시양태에서, R5, R6은 1 내지 5개의 F 원자로 치환된 페닐 기이다. 일부 실시양태에서, 아릴 기는 과할로겐화된, 즉 모든 수소 원자가 할로겐, 특히 F로 치환된 것이다. 한 바람직한 과할로겐화 아릴 기는 펜타플루오로페닐이다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴알킬 기일 수 있다. 아릴알킬 기에서 결합된 아릴 기는 본원에서 정의된 바와 같이, 테트라아자피렌 코어에 알킬렌 기, 일반적으로 C1 -6 알킬렌 기에 의해 결합된, 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 (임의로 치환된) 아릴 기일 수 있다. 아릴알킬 기의 예는 벤질, 페닐에틸 및 페닐프로필이다.
R5 및 R6은 할로겐, -COO(C1 -14 알킬), -CN, -NO2, -CF3 또는 -OCF3으로부터 선택된 하나 이상의 전자 끄는 기로 치환된 아릴알킬 기일 수 있다. 특정 실시양태에서, 전자 끄는 기는 F, Cl, Br, I 또는 -CN, 특히 F이다. 아릴알킬 기는 과할로겐화, 즉 모든 수소 원자가 할로겐, 특히 F로 치환된 것일 수 있다.
R1, R2, R3, R4는 1 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 기일 수 있다. 메톡시, 에톡시, 프로폭시 (예, n-프로필옥시 및 이소프로필옥시), 부틸옥시 (예, n-부틸옥시, 이소부틸옥시, s-부틸옥시, t-부틸옥시), 펜틸옥시 기 (예, n-펜틸옥시, 이소펜틸옥시, 네오펜틸옥시) 및 헥실옥시 (예, n-헥실옥시)를 포함하는 C1 -6 알콕시 기가 더욱 바람직하다.
R1, R2, R3, R4는 1 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬티오 기일 수 있다. 메틸티오, 에틸티오, 프로필티오 (예, n-프로필티오 및 이소프로필티오), 부틸티오 (예, n-부틸티오, 이소부틸티오, s-부틸티오, t-부틸티오), 펜틸티오 기 (예, n-펜틸티오, 이소펜틸티오, 네오펜틸티오) 및 헥실티오 (예, n-헥실티오)를 포함하는 C1 -6 알킬티오 기가 더욱 바람직하다.
R1, R2, R3, R4는 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 아릴옥시 기일 수 있다. 아릴옥시 기인 -O-아릴은 본원에 정의된 바와 같은 C6 -14 아릴 기를 함유할 수 있다. 바람직한 아릴옥시 기는 페녹시 기이다.
아릴옥시 기는 하나 이상, 예를 들어 1 내지 5개의 C1 -10 알킬 기, 특히 C1 -4 알킬 기, F, Cl, Br, CN 및 CF3으로 치환될 수 있다.
R1, R2, R3, R4는 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 아릴티오 기일 수 있다. 아릴티오 기인 -S-아릴은 본원에 정의된 바와 같은 C6 -14 아릴 기를 함유할 수 있다. 바람직한 아릴티오 기는 페닐티오 기이다.
아릴티오 기는 하나 이상, 예를 들어 1 내지 5개의 C1 -10 알킬 기, 특히 C1 -4 알킬 기, F, Cl, Br, CN 및 CF3으로 치환될 수 있다.
클로로- 또는 브로모-치환된 테트라아자피렌은 하기 화학식 II의 테트라아자피렌으로부터, 염소화제 또는 브로민화제를 이용하는 염소화 또는 브로민화에 의해 수득될 수 있다.
<화학식 II>
한 바람직한 실시양태에서, R1 및 R3은 Cl 또는 Br이고, R2 및 R4는 H이다. 염소화제로서 N,N'-디클로로이소시아누르산을, 브로민화제로서 N,N'-디브로모이소시아누르산을 이용하여 화학식 II의 테트라아자피렌으로부터, 하기 반응식 a에 따라 4,9-디클로로- 또는 디브로모테트라아자피렌이 수득될 수 있다:
<반응식 a>
한 바람직한 실시양태에서, R1 내지 R4는 Cl 또는 Br이다. 4,5,9,10-테트라클로로테트라아자피렌은 염소화제로 디클로로이소시아누르산을 이용하여 화학식 II의 테트라아자피렌으로부터 수득될 수 있다.
4,5,9,10-테트라브로모테트라아자피렌은 브로민화제로 진한 황산 중 분자상 브로민을 이용하여 반응식 b에 따라 수득될 수 있다.
FeCl3 및 FeBr3이 각각 촉매로서 첨가될 수 있다.
<반응식 b>
화학식 II의 2,7-치환된 테트라아자피렌은 1,4,5,8-테트라아미노나프탈렌-헥사클로로스타네이트 및 산무수물 기에 결합된 R5 또는 R6 잔기를 함유하는 카르복실산 무수물로부터 반응식 c에 따라 수득될 수 있다:
<반응식 c>
적합한 카르복실산 무수물은 펜타플루오로벤조산 무수물 및 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로-알킬 기를 함유하는 퍼플루오로알칸 카르복실산 무수물이다.
아릴옥시- 및 아릴티오-치환된 테트라아자피렌은 (임의로 치환된) 페놀, 티오페놀, 나프톨 및 티오나프톨과 같은, 방향족 히드록시 또는 머캅토 화합물을 이용하는 염소 또는 브로민의 치환에 의해 클로로- 또는 브로모-치환된 테트라아자피렌으로부터 수득될 수 있다.
한 바람직한 실시양태에서, R1 내지 R4는 티오아릴 기, 특히 티오페닐 기이다.
예를 들어, 4,5,9,10-테트라티오페닐 테트라아자피렌은 상응하는 테트라브로모 화합물로부터 반응식 d에 따라 수득될 수 있다:
<반응식 d>
알콕시- 및 알킬티오-치환된 테트라아자피렌은 나트륨 메톡시드, 나트륨 에톡시드 또는 칼륨 n-부톡시드와 같은 알칼리 알콕시드 및 알칼리 티오알콕시드를 이용하는 염소 또는 브로민의 치환에 의해 클로로- 또는 브로모-치환된 테트라아자피렌으로부터 수득될 수 있다.
아릴-치환된 테트라아자피렌은 페닐보론산과 같은 상응하는 아릴보론산을 이용하는 염소 또는 브로민의 치환에 의해 클로로- 또는 브로모-치환된 테트라아자피렌으로부터 수득될 수 있다.
본원에 개시된 화합물들은 일반 용매에 용해성이므로, 본 발명은 박막 반도체, 전계-효과 소자, 유기 발광 다이오드 (OLED), 유기 광기전장치, 광검출기, 콘덴서 및 센서와 같은 전기 소자를 제조하는 데 공정 상의 장점을 제공할 수 있다. 본원에서 사용되는 바, 화합물은 적어도 1 mg의 화합물이 1 mL의 용매에 용해될 수 있을 경우, 용매에 용해성인 것으로 간주될 수 있다. 일반 유기 용매의 예는 석유 에테르; 아세토니트릴; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌과 같은 방향족 탄화수소; 아세톤 및 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤; 테트라히드로푸란, 디옥산, 비스(2-메톡시에틸) 에테르, 디에틸 에테르, 디-이소프로필 에테르 및 t-부틸 메틸 에테르와 같은 에테르; 메탄올, 에탄올, 부탄올 및 이소프로필 알콜과 같은 알콜; 헥산과 같은 지방족 탄화수소; 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 이소프로필 아세테이트 및 부틸 아세테이트와 같은 아세테이트; 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드와 같은 아미드; 디메틸술폭시드와 같은 술폭시드; 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸렌 클로라이드, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 트리클로로벤젠과 같은 할로겐화 지방족 및 방향족 탄화수소; 및 시클로펜탄온, 시클로헥산온 및 2-메틸피롤리돈과 같은 시클릭 용매를 포함한다. 일반 무기 용매의 예는 물 및 이온성 액체를 포함한다.
따라서, 본 발명은 또한 액체 매질, 예를 들어 유기 용매, 무기 용매 또는 이들의 조합 (예, 유기 용매, 무기 용매, 또는 유기 및 무기 용매의 혼합물)에 용해 또는 분산된, 본원에 개시된 1종 이상의 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 조성물은 세제, 분산제, 결합제, 상용화제, 경화제, 개시제, 보습제, 기포방지제, 습윤제, pH 조절제, 살생물제, 및 제균제에서 독립적으로 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 계면활성제 및/또는 다른 중합체 (예, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리-알파-메틸스티렌, 폴리이소부텐, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트 등)가 분산제, 결합제, 상용화제, 및/또는 기포방지제로 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 그러한 조성물은 본원에 개시된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있으며, 예를 들어 본 발명의 2종 이상의 상이한 화합물을 유기 용매에 용해시켜 침착용 조성물을 제조할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 조성물은 2종 이상의 위치이성질체를 포함할 수 있다. 또한, 본원에 기재된 소자도 본 발명의 1종 이상의 화합물, 예를 들어 본원에 기재된 것과 같은 2종 이상의 위치이성질체를 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.
각종 용액-공정 기술을 포함하여, 다양한 침착 기술이 유기 전자제품을 제조하는 데 사용되어 왔다. 예를 들어, 인쇄된 전자제품 기술의 대다수가 잉크젯 인쇄에 집중되어 왔고, 그 이유는 주로 상기 기술이 형태 위치 및 다층 인쇄에 대하여 더 나은 제어를 제공하기 때문이다. 잉크젯 인쇄는 비접촉 공정이며, 이는 예비형성된 매스터를 필요로 하지 않는 장점 뿐만 아니라 (접촉 인쇄 기술에 비하여), 잉크 분출의 디지털 제어를 제공함으로써 필요 시 적하(drop-on-demand) 인쇄를 제공한다. 마이크로 분배는 또 하나의 비접촉 인쇄 방법이다. 그러나, 접촉 인쇄 기술은 매우 신속한 롤-대-롤 공정에 아주 적합하다는 주요 장점을 갖는다. 예시적인 접촉 인쇄 기술은 스크린-인쇄, 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 석판 인쇄, 패드 인쇄 및 미세접촉 인쇄를 비제한적으로 포함한다. 본원에서 사용되는 "인쇄"는 비접촉 공정, 예를 들어 잉크젯 인쇄, 마이크로 분배 등, 및 접촉 공정, 예를 들어 스크린-인쇄, 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 석판 인쇄, 패드 인쇄, 미세접촉 인쇄 등을 포함한다. 다른 용액 공정 기술은 예를 들어 스핀 코팅, 적하-주조(drop-casting), 영역 주조, 침지 코팅, 블레이드 코팅, 또는 분무를 포함한다. 뿐만 아니라, 침착 단계는 진공 증착에 의해 수행될 수도 있다.
그러므로 본 발명은 또한 반도체 물질을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 용매 또는 용매의 혼합물과 같은 액체 매질에 용해 또는 분산된, 본 발명에 개시된 1종 이상의 화합물을 포함하는 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 기판에 침착시켜 본원에 개시된 1종 이상의 화합물을 포함하는 반도체 물질 (예, 박막 반도체)을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 액체 매질은 유기 용매, 물과 같은 무기 용매, 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 조성물은 점도 조절제, 세제, 분산제, 결합제, 상용화제, 경화제, 개시제, 보습제, 기포방지제, 습윤제, pH 조절제, 살생물제 및 제균제에서 독립적으로 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 계면활성제 및/또는 중합체 (예, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리-알파-메틸스티렌, 폴리이소부텐, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트 등)가 분산제, 결합제, 상용화제, 및/또는 기포방지제로 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 침착 단계는 잉크젯 인쇄 및 각종 접촉 인쇄 기술 (예, 스크린-인쇄, 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 패드 인쇄, 석판 인쇄, 플렉소 인쇄 및 미세접촉 인쇄)을 포함하는 인쇄에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시양태에서, 침착 단계는 스핀 코팅, 적하-주조, 영역 주조, 침지 코팅, 블레이드 코팅 또는 분무에 의해 수행될 수 있다.
본원에 개시된 화합물 및 반도체 물질을 사용하는, 전계 효과 트랜지스터 (예, 박막 트랜지스터), 광기전장치, 유기 발광 다이오드 (OLED), 보완 금속 산화물 반도체 (CMOS), 보완 인버터, D 플립-플랍(flip-flops), 정류기 및 고리 진자(ring oscillator)와 같은 전자 소자, 광학 소자 및 광전자 소자를 포함하는 다양한 제조 물품, 뿐만 아니라 그의 제조 방법도 본 발명의 범주 내에 있다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 반도체 물질, 기판 성분 및/또는 유전체 성분을 갖는 복합재를 포함하는, 본원에 기재된 다양한 소자와 같은 제조 물품을 제공한다. 기판 성분은, 도핑된 규소, 인듐 주석 산화물 (ITO), ITO-코팅된 유리, ITO-코팅된 폴리이미드 또는 다른 플라스틱, 단독으로 또는 중합체나 다른 기판 상에 코팅된 알루미늄 또는 다른 금속, 도핑된 폴리티오펜 또는 다른 중합체 등을 포함하는 물질로부터 선택될 수 있다. 유전체 성분은 각종 산화물 (예, SiO2, Al2O3, HfO2)과 같은 무기 유전체 물질, 각종 중합체성 물질 (예, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리할로에틸렌, 폴리아크릴레이트)과 같은 유기 유전체 물질, 자체-조립된 초격자/자체-조립된 나노유전체 (SAS/SAND) 물질 (예, 그 개시의 전문이 본원에 참고로 포함되는 문헌 [Yoon, M-H, et al., PNAS, 102 (13): 4678-4682 (2005)]에 기재된), 및 혼성 유기/무기 유전체 물질 (예, 그 개시의 전문이 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 11/642,504에 기재된)로부터 제조될 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 유전체 성분은 그 각 개시의 전문이 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 11/315,076, 60/816,952 및 60/861,308에 기재된 가교된 중합체 배합물을 포함할 수 있다. 상기 복합재는 또한 하나 이상의 전기 접촉을 포함할 수 있다. 소스, 드레인 및 게이트 전극에 적합한 재료는 금속 (예, Au, Al, Ni, Cu), 투명 전도성 산화물 (예, ITO, IZO, ZITO, GZO, GIO, GITO) 및 전도성 중합체 (예, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(스티렌술포네이트) (PEDOT:PSS), 폴리아닐린 (PANI), 폴리피롤 (PPy))를 포함한다. 본원에 기재된 1종 이상의 복합재는 각종 유기 전자제품, 광학, 및 광전자 소자, 예컨대 유기 박막 트랜지스터 (OTFT), 구체적으로 유기 전계 효과 트랜지스터 (OFET), 뿐만 아니라 센서, 콘덴서, 단극형 회로, 상보형 회로 (예, 인버터 회로) 등에 포함될 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 측면은 본 발명의 반도체 물질을 포함하는 유기 전계 효과 트랜지스터를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 반도체 물질은 상부-게이트 상부-접촉부 콘덴서 구조, 상부-게이트 하부-접촉부 콘덴서 구조, 하부-게이트 상부-접촉부 콘덴서 구조 및 하부-게이트 하부-접촉부 콘덴서 구조를 포함하는 다양한 유형의 유기 전계 효과 트랜지스터를 제조하는 데 사용될 수 있다. 도 4는 4 가지 일반적인 유형의 OFET 구조를 도시한다: 상부-접촉부 하부-게이트 구조 (좌상), 하부-접촉부 하부-게이트 구조 (우상), 하부-접촉부 상부-게이트 구조 (좌하) 및 상부-접촉부 상부-게이트 구조 (우하). 도 4에서 나타나듯이, OFET는 유전체 층 (예, 8, 8', 8" 및 8"'로 도시됨), 반도체 층 (예, 6, 6', 6" 및 6"'으로 도시됨), 게이트 접촉부 (예, 10, 10', 10" 및 10"'으로 도시됨), 기판 (예, 12, 12', 12" 및 12"'로 도시됨), 및 소스 및 드레인 접촉부 (예, 2, 2', 2", 2"', 4, 4', 4" 및 4"'로 도시됨)를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, OTFT 소자는 상부-접촉부의 기하학적 형태에서, 유전체로 SiO2를 사용하여, 도핑된 실리콘 기판 상에 본 화합물로 제조될 수 있다. 특별한 실시양태에서, 적어도 1종의 본 발명 화합물을 포함하는 활성 반도체 층은 실온에서 또는 상승된 온도에서 진공 증착에 의해 침착될 수 있다. 다른 실시양태에서, 적어도 1종의 본 발명 화합물을 포함하는 활성 반도체 층은 예를 들어 스핀-코팅 또는 제트 인쇄와 같은 용액-기재 공정에 의해 적용될 수 있다. 상부-접촉부 소자의 경우, 금속성 접촉부는 섀도우 마스크를 이용하여 필름의 상단 위에 패턴형성될 수 있다.
특정 실시양태에서, OTFT 소자는 유전체로 중합체를 이용하여, 상부-게이트 하부-접촉부 기하학적 형태로 플라스틱 호일 상에 본 화합물로 제조될 수 있다. 특별한 실시양태에서, 적어도 1종의 본 발명 화합물을 포함하는 활성 반도체 층은 실온 또는 상승된 온도에서 침착될 수 있다. 다른 실시양태에서, 적어도 1종의 본 발명 화합물을 포함하는 활성 반도체 층은 본원에 기재된 것과 같이 스핀-코팅 또는 인쇄에 의해 적용될 수 있다. 게이트 및 소스/드레인 접촉부는 Au, 기타 금속, 또는 전도성 중합체로 만들어져 증착 및/또는 인쇄에 의해 침착될 수 있다.
본 발명의 화합물이 유용한 기타의 제조 물품은 광기전장치 또는 태양 전지이다. 본 발명의 화합물은 넓은 광학적 흡수를 나타낼 수 있고/거나 매우 양의 방향으로 이동한 환원 전위가 그들을 그러한 응용에 바람직하게 한다. 따라서, 본원에 기재된 화합물은 p-n 접합을 형성하는 인접한 p-형 반도체성 물질을 포함하는 광기전장치 설계에서 n-형 반도체로 사용될 수 있다. 상기 화합물은 박막 반도체의 형태일 수 있고, 이는 기판 상에 침착된 박막 반도체의 복합재일 수 있다. 그러한 소자에서 본 발명의 화합물의 개발은 당업자의 지식 범위 내에 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 측면은 1종 이상의 본 발명 반도체 물질을 포함하는 유기 발광 트랜지스터, 유기 발광 다이오드 (OLED) 또는 유기 광기전 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
이하의 실시예들은 본 발명을 더 설명하고 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 어떤 식으로든 본 발명을 제한하고자 함이 아니다.
실시예
실시예 1
2,6-비스-(트리플루오로메틸)-테트라아자피렌의 제조
1.5 g(2.88 mmol)의 1,4,5,8-테트라아미노나프탈렌 헥사클로로스타네이트를 아르곤 대기 하에 30 ml의 무수 테트라히드로푸란에 현탁시켰다. 1 ml의 무수 트리에틸아민을 첨가한 후, 빙냉하면서 5 ml(35 mmol)의 트리플루오로아세트산 무수물을 서서히 첨가하였다. 반응 혼합물을 70℃에서 72시간 동안 교반하였다. 실온까지 냉각시킨 후, 반응 용액을 여과하고, 여과물을 진공 하에 농축시키고, 조 생성물을 메탄올로부터 3회 재결정하였다. 610 mg(1.78 mmol, 62%)의 베이지색 결정성 고체가 수득되었다.
실시예 2 및 3
2,7-비스-(펜타플루오로에틸)-테트라아자피렌 (실시예 2) 및 2,7-비스-(헵타플루오로프로필)-테트라아자피렌 (실시예 3)의 제조
1 g(1.9 mmol)의 1,4,5,8-테트라아미노나프탈렌 헥사클로르스타네이트를 아르곤 대기 하에 30 ml의 무수 테트라히드로푸란에 현탁시켰다. 약 0.5 ml의 무수 트리에틸아민을 첨가한 후, 빙냉하면서 7.9 mmol의 상응하는 카르복실산 무수물 (각각 펜타플루오로에틸 카르복실산 무수물 및 헵타플루오로프로필 카르복실산 무수물)을 서서히 첨가하였다. 반응 혼합물을 70℃에서 72시간 동안 교반하였다. 실온까지 냉각시킨 후, 반응 용액을 여과하고, 여과물을 진공 하에 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 헥산/아세트산 에스테르 4:1)로 정제하고 메탄올로부터 재결정하였다.
2,7-비스-(펜타플루오로에틸)-테트라아자피렌의 경우 290 mg(0.66 mmol, 45%)의 베이지색 결정성 고체가 수득되었다.
2,7-비스-(헵타플루오로프로필)-테트라아자피렌의 경우 280 mg(0.52 mmol, 36%)의 베이지색 결정성 고체가 수득되었다.
실시예 4
2,7-비스-(펜타플루오로페닐)-테트라아자피렌의 제조
704 mg(1.35 mmol)의 1,4,5,8-테트라아미노나프탈렌 헥사클로로스타네이트를 20 ml의 무수 테트라히드로푸란에 현탁시켰다. 그 현탁액에, 1 ml의 무수 트리에틸아민을 첨가하였다. 3.31 g(8.16 mmol)의 2,3,4,5,6-펜타플루오로벤조산 무수물을 첨가하고, 수득된 반응 혼합물을 아르곤 대기 하에 70℃에서 72시간 동안 교반하였다. 생성물을 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다 (실리카 겔; 펜탄/아세트산 에스테르 3:1). 322 mg(44%)의 담황색 고체를 수득하였다.
전하 캐리어 이동도는 μ= 0.002 cm2/Vs로 측정되었다.
실시예 5
2,7-비스-(펜타플루오로페닐)-4,5,9,10-테트라브로모테트라아자피렌의 제조
20 ml의 진한 황산 중 60 mg(0.11 mmol)의 2,7-펜타플루오로페닐-1,3,6,8-테트라아자피렌의 용액에 1 ml의 브로민을 첨가하였다. 상기 용액을 90℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 실온까지 냉각시키고 얼음 상에 부은 다음 NaOH로 중화시켰다. 생성물은 백색 고체로 침전되었다. 수율은 15 mg(16%)이었다.
전하 캐리어 이동도는 μ= 0.0006 cm2/Vs로 측정되었다.
실시예 6
2,7-비스-(퍼플루오로알킬)-4,9-디브로모테트라아자피렌의 제조
0.50 mmol의 해당하는 퍼플루오로알킬-1,3,6,8-테트라아자피렌을 50 ml의 진한 황산에 용해시켰다. 861 mg(3.0 mmol)의 디브로모이소시아누르산을 첨가하였다. 반응 혼합물을 암실 중 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 용액을 얼음 상에 붓고, NaOH로 중화시킨 다음, 반응 생성물을 CHCl3로 추출하였다. 반응 생성물이 백색 고체로 수득되었다.
실시예 7
4,5,9,10-테트라페닐티오테트라아자피렌의 제조
100 mg(0.19 mmol)의 4,5,9,10-테트라브로모-1,3,6,8-테트라아자피렌, 21 mg(0.057 mmol)의 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 및 619 mg(1.90 mmol)의 세슘 카르보네이트를 4 ml의 증류수 및 20 ml의 메시틸렌에 현탁시켰다. 126 mg(1.14 mmol)의 티오페놀을 서서히 첨가하고, 반응 혼합물을 아르곤 대기 하에 80℃에서 48시간 동안 교반하였다. 실온까지 냉각시키고, 침전된 반응 생성물을 원심분리에 의해 분리하고, 에탄올과 펜탄으로 세척하고, 진공 하에 건조시켰다. 30 mg(25%)의 적색 고체가 수득되었다.
실시예 8
2,7-비스-(트리플루오로메틸)-4,5,9,10-테트라클로로-1,3,6,8-테트라아자피렌의 제조
10 ml의 진한 황산 중 50 mg(0.15 mmol)의 2,7-비스-(트리플루오로메틸)-1,3,6,8-테트라아자피렌의 용액에 300 mg(1.5 mmol)의 디클로로이소시아누르산을 어두운 데서 첨가하였다. 반응 용액을 100℃에서 10일 동안 교반하고, 얼음 상에 부은 다음, NaOH 수용액으로 중화시켰다. 상기 수용액을 디클로로메탄으로 반복하여 추출하고, 합쳐진 유기 층을 황산 마그네슘으로 건조시키고, 용매를 진공 하에 제거하였다. 메탄올 및 테트라히드로푸란으로부터 반복하여 재결정한 후, 15 mg(0.03 mmol, 20%)의 무색 고체가 단리되었다.
실시예 9
2,7-비스-트리플루오로메틸-4,5,9,10-테트라클로로-1,3,6,8-테트라아자피렌의 제조
10 ml의 진한 황산 중 50 mg(0.15 mmol)의 2,7-비스-트리플루오로메틸-1,3,6,8-테트라아자피렌의 교반되는 용액에 300 mg(1.50 mmol)의 디클로로이소시아누르산을 첨가하였다. 반응 혼합물을 10일 동안 빛을 차단하고 100℃에서 교반한 다음, 얼음 상에 부었다. 수득되는 용액을 수산화 나트륨으로 중화시키고 디클로로메탄으로 추출하였다. 용매를 증발시킨 후, 고체를 THF 및 메탄올로부터 재결정하여 15 mg(0.03 mmol, 20%)의 무색 고체를 수득하였다.
실시예 10
4,9-비스-(4-시아노페닐)-1,3,6,8-테트라아자피렌의 제조
오븐-건조된 슐렌크(Schlenk) 관에 100 mg(0.20 mmol)의 2,7-비스-(트리플루오로메틸)-4,9-디브로모-1,3,6,8-테트라아자피렌, 147 mg(1.00 mmol)의 4-시아노페닐보론산, 391 mg(1.20 mmol)의 탄산 세슘 및 15 mg(0.02 mmol)의 Pd(dppf)Cl2를 로딩하고, 공기를 빼낸 다음 아르곤으로 3회 재충전하였다. 20 ml의 무수 1,4-디옥산을 첨가하고, 슐렌크 관을 유리 캡으로 봉한 다음, 반응 혼합물을 101℃에서 48시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실온까지 냉각시키고, 용매를 증발시킨 다음, 고체 잔류물을 클로로포름으로 추출하였다. 유기 층을 물과 염수로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조시키고, 진공에서 증발시켰다. 고체를 메탄올과 펜탄으로 세척하여 담회색 고체로 65 mg(0.12 mmol, 60%)의 화합물을 수득하였다.
실시예 11
4,9-비스-(4-트리플루오로메틸페닐)-1,3,6,8-테트라아자피렌의 제조
오븐-건조된 슐렌크 관에 130 mg(0.26 mmol)의 2,7-비스-(트리플루오로메틸)-4,9-디브로모-1,3,6,8-테트라아자피렌, 197 mg(1.04 mmol)의 4-트리플루오로메틸페닐보론산, 508 mg(1.56 mmol)의 탄산 세슘 및 19 mg(0.03 mmol)의 Pd(dppf)Cl2를 로딩하고, 공기를 빼낸 다음 아르곤으로 3회 재충전하였다. 20 ml의 무수 1,4-디옥산을 첨가하고, 슐렌크 관을 유리 캡으로 봉한 다음, 반응 혼합물을 101℃에서 48시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실온까지 냉각시키고, 용매를 증발시킨 다음, 고체 잔류물을 클로로포름으로 추출하였다. 유기 층을 물과 염수로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조시키고, 진공에서 증발시켰다. 고체를 메탄올과 펜탄으로 세척하여 백색 고체로 35 mg(0.06 mmol, 23%)의 화합물을 수득하였다.
실시예 12
증착된 OFET의 제조
상부-접촉부 배열로 증착된 OFET의 제조을 위한 일반적 과정
고도로 도핑된 p-형 실리콘 (100) 웨이퍼 (0.01-0.02 Ω·cm)를 기판 A로서 사용하였다. 기판 A 상에, 30 nm 두께의 알루미늄 층을 텅스텐 와이어로부터 레이볼드(Leybold) 유니벡스(UNIVEX) 300 진공 증발기에서 열 증발에 의해, 2x10-6 mbar 및 1 nm/s의 증발 속도로 침착시켰다. 알루미늄 층의 표면을 옥스포드(Oxford) 반응성 이온 엣처(etcher)(RIE, 산소 유량: 30 sccm, 압력: 10 mTorr, 플라스마 출력: 200 W, 플라스마 시간 30 sec)에서 산소 플라스마에 잠깐 노출시킴으로써 산화시킨 다음, 기판을 포스폰산의 2-프로판올 용액 (C14H29PO(OH)2[TDPA]의 1 mMol 용액 또는 C7F15C11H22PO(OH)2[FODPA]의 1 mMol 용액) 내에 담그고, 그 용액에 1시간 동안 두면, 산화 알루미늄 표면 상에 포스폰산 분자의 자체-조립된 단일층(SAM)의 형성을 초래하였다. 기판을 용액에서 꺼내고 순수한 2-프로판올로 헹군 다음, 질소 스트림에서 건조시키고 100℃ 온도의 열판 상에서 10분 동안 방치하였다. 기판 A 상에서 AlOx/SAM 게이트 유전체의 총 정전용량은 C14H29PO(OH)2의 경우 810 nF/cm2, C7F15C11H22PO(OH)2의 경우 710 nF/cm2이었다.
TDPA-처리된 기판 상에서 물의 접촉각은 108°이었고, FODPA-처리된 기판 상에서는 118°이었다.
유기 반도체의 30 nm 두께 필름을 몰리브데넘 보트로부터 레이볼드 유니벡스 300 진공 증발기에서 열 승화에 의해, 2x10-6 mbar의 압력 및 0.3 nm/s의 증발 속도로 침착시켰다. 소스 및 드레인 접촉부를 위해서는, 30 nm의 금을 몰리브데넘 보트로부터 섀도우 마스크를 통해, 레이볼드 유니벡스 300 진공 증발기에서 2x10-6 mbar의 압력 및 0.3 nm/s의 증발 속도로 증발시켰다. 트랜지스터는 10 내지 100 μm 범위의 채널 길이 (L)와 50 내지 1,000 μm 범위의 채널 폭 (W)을 가졌다. 실리콘 웨이퍼의 배면과 접촉할 수 있도록, 상기 웨이퍼 (트랜지스터의 게이트 전극으로도 기능함)를 배면에서 스크래치하여 은 잉크로 코팅하였다.
트랜지스터의 전기적 특성을 아질런트(Agilent) 4156C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 마이크로매니퓰레이터(Micromanipulator) 6200 프로브 스테이션 상에서 측정하였다. 모든 측정은 실온에서 공기 중에서 측정하였다. 프로브의 바늘을 금 접촉부의 상단 상에 조심스럽게 내려서, 트랜지스터의 소스 및 드레인 접촉부와 접촉하게 하였다. 게이트 전극은 금속 기판 홀더를 통해 접촉되고, 그 위에 측정 도중 웨이퍼가 놓인다.
전달 곡선을 얻기 위해 드레인-소스 전압 (VDS)을 3 V로 유지하였다. 게이트-소스 전압 (VGS)을 중간 속도로 0 V에서 3 V까지 0.03 V의 단차로 스위핑시키고 되돌렸다. (ID)1/2 대 VGS의 기울기로부터의 포화 구획에서 전하-캐리어 이동도를 추출하였다.
출력 특성을 얻기 위해 드레인-소스 전압 (VDS)을 중간 속도로 0 V에서 3 V까지 0.03 V의 단차로 스위핑시키고, 한편 게이트-소스 전압 VGS는 8개 이하의 상이한 전압 (예, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 V)에서 유지하였다. 결과를 표 1에 요약한다.
도 1a, 1b는 실시예 6 (n = 1)의 화합물의 출력 특성 및 전달 곡선을 나타낸다. 도 1a에서는, 드레인 전류 (A)를 게이트-소스 전압 (V)에 대하여 플롯하였다. 도 1b에서는, 전자 이동도 (cm2/Vs)를 게이트-소스 전압 (V)에 대하여 플롯하였다. 드레인-소스 전압은 2.0 V였다.
도 2a, 2b는 실시예 4의 화합물의 출력 특성 및 전달 곡선을 나타낸다. 도 2a에서는, 드레인 전류 (A)를 게이트-소스 전압 (V)에 대하여 플롯하였다. 도 2b에서는, 전자 이동도 (cm2/Vs)를 게이트-소스 전압 (V)에 대하여 플롯하였다. 드레인-소스 전압은 2.0 V였다.
도 3a, 3b는 실시예 5의 화합물의 출력 특성 및 전달 곡선을 나타낸다. 도 3a에서는, 드레인 전류 (A)를 게이트-소스 전압 (V)에 대하여 플롯하였다. 도 3b에서는, 전자 이동도 (cm2/Vs)를 게이트-소스 전압 (V)에 대하여 플롯하였다. 드레인-소스 전압은 40 V였다.
표 1은 주위 공기에서 측정된 다양한 기판 온도 (Tsub)에서 실시예 6 (n = 1, n = 3), 4 및 5의 화합물에 대한 전계-효과 이동도 (μ) 및 온/오프 비 (Ion/Ioff)를 나타낸다.
Claims (16)
- 하기 화학식 I의 테트라아자피렌 화합물.
<화학식 I>
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4는 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 알콕시 기, C1 -30 알킬티오 기, C6 -14 아릴 기, C6 -14 아릴옥시 기, C6 -14 아릴티오 기, C7 -20 아릴알킬 기, Cl 및 Br로부터 선택되고,
R5, R6은 각 경우에 독립적으로 H, C1 -30 알킬 기, C1 -30 할로알킬 기, C6 -14 아릴 기 및 C7 -20 아릴알킬 기로부터 선택되며, 여기서 아릴 및 아릴알킬은 1종 이상의 할로겐, C1 -4 할로알킬, -CN, -NO2, -CHO, -COOH, -CONH2, -CO(C1 -14 알킬), -COO(C1 -14 알킬), -CONHC(C1 -14 알킬) 및 -CON(C1 -14 알킬)2 기로 임의로 치환될 수 있으며, 단 R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 C6 -14 아릴옥시, C6 -14 아릴티오 기, Cl 또는 Br이다. - 제1항에 있어서, R1 및 R3이 Cl 또는 Br이고, R2 및 R4가 H인 화합물.
- 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4가 Cl 또는 Br인 화합물.
- 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4가 C6 -14 아릴옥시 또는 C6 -14 아릴티오 기인 화합물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, R5 및 R6이 C1 -10 할로알킬 기인 화합물.
- 제5항에 있어서, R5 및 R6이 C1 -6 퍼플루오로알킬 기인 화합물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, R5 및 R6이 C6 -14 아릴 기 또는 C7 -20 아릴알킬 기이며, 이는 각각 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 것인 화합물.
- 제7항에 있어서, R5 및 R6이 1 내지 5개의 플루오르 원자로 치환된 페닐 기인 화합물.
- 하기 화학식 II의 테트라아자피렌을 염소화제 또는 브로민화제를 사용하여 염소화 또는 브로민화하는 단계를 포함하는, R1, R2, R3 및 R4가 H, Cl 또는 Br이고, 단 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나가 Cl 또는 Br인 화학식 I의 화합물의 제조 방법.
<화학식 II>
상기 식에서, R5는 제1항에 정의된 바와 같다. - 제9항에 있어서, R1 및 R3이 Cl 또는 Br이고, R2 및 R4가 H이며, 염소화제가 N,N'-디클로로이소시아누르산이고, 브로민화제가 N,N'-디브로모이소시아누르산인 방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 테트라아자피렌이 하기 화학식의 테트라아미노나프탈렌 헥사클로로스타네이트
를 하기 카르복실산 무수물 (III)과 반응시킴으로써 수득된 것인 방법.
<화학식 III>
상기 식에서, R5는 제1항에 정의된 바와 같다. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 1종 이상의 화합물을 포함하는 박막 반도체.
- 제12항에 따른 박막 반도체를 포함하는 전계 효과 트랜지스터 소자.
- 제12항에 따른 박막 반도체를 포함하는 광기전 소자.
- 제12항에 따른 박막 반도체를 포함하는 유기 발광 다이오드 소자.
- 제12항에 따른 박막 반도체를 포함하는 단극형 또는 상보형 회로 소자.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161444157P | 2011-02-18 | 2011-02-18 | |
| US61/444,157 | 2011-02-18 | ||
| PCT/IB2012/050702 WO2012110970A1 (en) | 2011-02-18 | 2012-02-16 | Tetraazapyrene compounds and their use as n-type semiconductors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140010040A true KR20140010040A (ko) | 2014-01-23 |
Family
ID=46671993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020137021569A KR20140010040A (ko) | 2011-02-18 | 2012-02-16 | 테트라아자피렌 화합물 및 n-형 반도체로서의 그의 용도 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8901300B2 (ko) |
| EP (1) | EP2675804A4 (ko) |
| JP (1) | JP2014513666A (ko) |
| KR (1) | KR20140010040A (ko) |
| CN (1) | CN103347883A (ko) |
| WO (1) | WO2012110970A1 (ko) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104262171B (zh) * | 2014-09-24 | 2016-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种1,4,5,8-四氨基萘氯化锡盐酸盐的制备方法 |
| EP3278379A1 (en) | 2015-03-31 | 2018-02-07 | Sony Corporation | N and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes |
| WO2018029159A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds comprising a tetraazapyrene core |
| JP2019112387A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-07-11 | 株式会社Ｋｙｕｌｕｘ | 有機発光素子材料合成用原料および化合物 |
| CN110256428B (zh) | 2019-06-28 | 2021-04-13 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种化合物、oled显示面板、显示装置 |
| CN110922410A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-27 | 宁波卢米蓝新材料有限公司 | 稠环芳基化合物、电子器件及其应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1265754B (de) * | 1964-01-31 | 1968-04-11 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Salzen von substituierten 1, 8-Dihydro-1, 3, 6, 8-tetraazapyrenen |
| EP1843407A1 (de) * | 2006-04-07 | 2007-10-10 | Basf Aktiengesellschaft | Flüssig-kristalline Rylentetracarbonsäurederivate und deren Verwendung |
| CN103641835B (zh) | 2008-07-18 | 2017-05-24 | Udc 爱尔兰有限责任公司 | 用于电子应用的氮杂芘 |
| EP2489668A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-22 | Basf Se | Tetraazapyrene compounds and their use as n-type semiconductors |
-
2012
- 2012-02-16 CN CN2012800083022A patent/CN103347883A/zh active Pending
- 2012-02-16 US US13/995,761 patent/US8901300B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-16 JP JP2013554040A patent/JP2014513666A/ja not_active Withdrawn
- 2012-02-16 WO PCT/IB2012/050702 patent/WO2012110970A1/en active Application Filing
- 2012-02-16 EP EP12747156.3A patent/EP2675804A4/en not_active Withdrawn
- 2012-02-16 KR KR1020137021569A patent/KR20140010040A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130324723A1 (en) | 2013-12-05 |
| JP2014513666A (ja) | 2014-06-05 |
| CN103347883A (zh) | 2013-10-09 |
| EP2675804A4 (en) | 2014-07-16 |
| EP2675804A1 (en) | 2013-12-25 |
| WO2012110970A1 (en) | 2012-08-23 |
| US8901300B2 (en) | 2014-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2683718B1 (en) | Thiocyanato substituted naphthalene diimide compounds and their use as n-type semiconductors | |
| US8901300B2 (en) | Tetraazapyrene compounds and their use as N-type semiconductors | |
| TWI674266B (zh) | 有機化合物及其用途 | |
| KR102043043B1 (ko) | 신규 헤테로시클릭 형광 염료 및 그의 제조 방법 | |
| KR20170071520A (ko) | 유기 반도체 조성물, 광 기전력 소자, 광전 변환 디바이스, 및 광 기전력 소자의 제조 방법 | |
| JP6592758B2 (ja) | 新規な縮合多環芳香族化合物及びその用途 | |
| US9048438B2 (en) | Tetraazaperopyrene compounds and their use as n-type semiconductors | |
| WO2012115218A1 (ja) | ジアントラ［２，３－ｂ：２'，３'－ｆ］チエノ［３，２－ｂ］チオフェンの製造方法並びにその用途 | |
| JP6425646B2 (ja) | 新規縮合多環芳香族化合物及びその用途 | |
| EP2489668A1 (en) | Tetraazapyrene compounds and their use as n-type semiconductors | |
| KR101751548B1 (ko) | 디티오케토피롤로피롤계 폴리머 | |
| TWI542591B (zh) | 四氮雜靴二蒽化合物及其作為ｎ－型半導體之用途 | |
| WO2021117622A1 (ja) | 縮合多環芳香族化合物 | |
| WO2021054161A1 (ja) | 縮合多環芳香族化合物 | |
| JP6478279B2 (ja) | 有機多環芳香族化合物、およびその利用 | |
| WO2021172185A1 (ja) | 縮合多環芳香族化合物 | |
| TWI519534B (zh) | 經氰硫基或異氰硫基取代之萘二醯亞胺化合物及其作為ｎ－型半導體之用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |