JP7091837B2 - New compounds and semiconductor materials containing them - Google Patents
New compounds and semiconductor materials containing them Download PDFInfo
- Publication number
- JP7091837B2 JP7091837B2 JP2018101479A JP2018101479A JP7091837B2 JP 7091837 B2 JP7091837 B2 JP 7091837B2 JP 2018101479 A JP2018101479 A JP 2018101479A JP 2018101479 A JP2018101479 A JP 2018101479A JP 7091837 B2 JP7091837 B2 JP 7091837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- group
- present
- semiconductor
- carbon atoms
- 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
Images
Classifications
-
- 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
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
本発明は、新規化合物およびそれを含有する半導体材料に関する。 The present invention relates to novel compounds and semiconductor materials containing them.
有機半導体材料は、その溶媒溶解性を活用してインク化することで、低温下での湿式成膜が可能となり、ゆえ、耐熱性の乏しいプラスチック基板を用いることが想定されるフレキシブル表示装置やフレキシブルエレクトロニクス(電子タグやセンサなどを軽量・フレキシブル化した電子装置)への展開が期待されている。 Organic semiconductor materials can be wet-formed at low temperatures by converting them into ink by utilizing their solvent solubility. Therefore, flexible display devices and flexible displays that are expected to use plastic substrates with poor heat resistance. It is expected to be applied to electronics (electronic devices with lightweight and flexible electronic tags and sensors).
半導体には、正孔が電流を伝える役割を担うp型半導体と、電子がその役割を担うn型半導体があり、デジタル回路やアナログ回路を構築する際、p型およびn型両半導体を用いることができると、インバータなどの基本ユニットの構成がより簡便となるため、回路設計の自由度が増す。しかし、有機半導体に関しては、p型半導体と比較してn型半導体の報告例が少なく、特に、半導体特性と、空気中での安定性と、溶媒溶解性とを兼ね備えたn型半導体の報告はほとんどなかった。そのような中で、ベンゾ[1,2-c:4,5-c′]ビス[1,2,5]チアジアゾール(以下、ベンゾビスチアジアゾールまたはB2Tと略することがある。)骨格を有する化合物(以下、B2T誘導体ということがある。)が、空気中での安定性を有するn型半導体材料として注目されている。 Semiconductors include p-type semiconductors in which holes play the role of transmitting current, and n-type semiconductors in which electrons play the role. When constructing digital circuits and analog circuits, both p-type and n-type semiconductors should be used. If this is possible, the configuration of basic units such as inverters will be simpler, and the degree of freedom in circuit design will increase. However, regarding organic semiconductors, there are few reports of n-type semiconductors compared to p-type semiconductors, and in particular, reports of n-type semiconductors that have semiconductor characteristics, stability in air, and solvent solubility have been reported. There was almost no. Under such circumstances, a compound having a benzo [1,2-c: 4,5-c'] bis [1,2,5] thiadiazole (hereinafter, may be abbreviated as benzobisthiadiazole or B2T) skeleton. (Hereinafter referred to as a B2T derivative) is attracting attention as an n-type semiconductor material having stability in air.
特許文献1から16ならびに非特許文献1および2には、4および8位にアリール基(アリール基で置換されたアリール基を含む。)を有するB2T誘導体が開示されており、その多くが、トランジスタに供され、大気中でn型半導体特性を示す。一方、特許文献5に記載されているとおり、これらのB2T誘導体は溶媒溶解性低きことが課題となっている(後記比較例において、4および8位にアリール基を有するB2T誘導体を実際に合成し、該課題を確認している。)。特許文献5には、該課題の解決手段として、室温で0.2から0.3質量%の溶媒溶解性を呈するB2T誘導体(該文献における化合物C13、C19、C22、C26およびC31)が開示されているが、これらの化合物(例えば、後記、化合物(R1)。特許文献5に開示されている化合物(C19)である。)は、1つのアリール基(化合物(R1)ではフェニル基)に2つの異なった置換基(化合物(R1)ではニトリル基とヘキサデシル基)を有しており(以下、特許文献5における該手段を「「二つの置換基を一つのアリール基に導入する」方法」ということがある。)、その製造に当たって、2つの置換基をアリール基に導入する過程で、置換基にかかわる位置異性体や置換基数を異にする化合物が副生するため、半導体用途に必須の高純度化を図るうえで、これら副生物の除去(精製工程)が課題(例えば、製造にかかわるコスト高など)となる。
特許文献17および18ならびに非特許文献3には、4および8位にアルキニレン基を有するB2T誘導体(非特許文献3では該文献中の化合物3のみが該当する。)が開示されている。しかるに、特許文献17および非特許文献3においては、該当する化合物をトランジスタに供しておらず、特許文献18においては、0026段に構造式こそ記載されてはいるものの、実施例において合成や構造同定にかかわる記載が無い。また、いずれの文献においても、n型半導体特性、空気中での安定性および溶媒溶解性の兼備にかかわる記載は無い。なお、後記比較例において、特許文献18に記載されている化合物58(ただし、該特許文献の実施例において、該化合物の合成方法および構造同定にかかわる記載は無い。)を実際に合成し、溶媒溶解性低きことを確認している。
Patent Documents 17 and 18 and
前記のとおり、B2T誘導体は、空気中での安定性とn型半導体特性を兼備するものの、溶媒溶解性に問題があった。したがって、本発明の課題は、空気中での安定性と溶媒溶解性とを兼ね備えたn型半導体特性を呈するB2T誘導体を提供することにある。とりわけ、特許文献5に記載のB2T誘導体(例えば、化合物(R1)など)にかかわる「二つの置換基を一つのアリール基に導入する」方法を手段とせずに、空気中での安定性と溶媒溶解性とを兼ね備えたn型半導体特性を呈するB2T誘導体を提供することにある。さらには、該B2T誘導体を用いて、空気中での安定性とn型半導体特性を呈する半導体素子を提供することにある。 As described above, the B2T derivative has both stability in air and n-type semiconductor characteristics, but has a problem in solvent solubility. Therefore, an object of the present invention is to provide a B2T derivative exhibiting n-type semiconductor properties having both stability in air and solvent solubility. In particular, stability in air and a solvent without means of the method of "introducing two substituents into one aryl group" relating to the B2T derivative (for example, compound (R1)) described in Patent Document 5. It is an object of the present invention to provide a B2T derivative exhibiting n-type semiconductor characteristics having both solubility. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device exhibiting stability in air and n-type semiconductor characteristics by using the B2T derivative.
発明者らは前記課題を克服すべく、鋭意検討を重ね、特定構造の置換基を有するB2T誘導体が、空気中での安定性、n型半導体特性、溶媒溶解性を兼備した半導体材料を与えることを見いだし、本発明を完成するに至った。 In order to overcome the above problems, the inventors have made extensive studies to provide a semiconductor material in which a B2T derivative having a substituent having a specific structure has stability in air, n-type semiconductor properties, and solvent solubility. We found it and came to complete the present invention.
即ち、本発明は以下の項目から構成される。
1.一般式(1)で表される化合物。
That is, the present invention is composed of the following items.
1. 1. A compound represented by the general formula (1).
(一般式(1)中、R1およびR2は一般式(2)で表される1価の置換基を表し、nはR1の置換基の数であって、1から5の整数を表し、mはR2の置換基の数であって、1から5の整数を表す。) (In the general formula (1), R 1 and R 2 represent monovalent substituents represented by the general formula (2), n is the number of substituents of R 1 , and an integer of 1 to 5 is used. Represented, m is the number of substituents of R2 and represents an integer from 1 to 5).
(一般式(2)中、*は1価の置換基としての結合部位を表し、R3は置換基を有してもよい炭素数1から20のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を表す。)
2.1.に記載の化合物を含有する半導体材料。
3.1.に記載の化合物を含有するインク。
4.1.に記載の化合物を含有する半導体膜。
5.1.に記載の化合物を含有する半導体層を有する半導体素子。
6.1.に記載の化合物を含有する半導体層を有するトランジスタ。
(In the general formula (2), * represents a binding site as a monovalent substituent, R 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and X represents a halogen atom. .)
2.1. A semiconductor material containing the compound described in 1.
3.1. An ink containing the compound described in 1.
4.1. A semiconductor film containing the compound described in 1.
5.1. A semiconductor device having a semiconductor layer containing the compound described in 1.
6.1. A transistor having a semiconductor layer containing the compound described in 1.
本発明によって、湿式成膜法により空気中で安定なn型半導体特性を呈する半導体素子を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device exhibiting stable n-type semiconductor characteristics in air by a wet film forming method.
(本発明の化合物)
以下、本発明の化合物について説明する。
(Compound of the present invention)
Hereinafter, the compound of the present invention will be described.
本発明の化合物は、一般式(1)で表されるB2T誘導体である。 The compound of the present invention is a B2T derivative represented by the general formula (1).
(一般式(1)中、R1およびR2は一般式(2)で表される1価の置換基を表し、nはR1の置換基の数であって、1から5の整数を表し、mはR2の置換基の数であって、1から5の整数を表す。) (In the general formula (1), R 1 and R 2 represent monovalent substituents represented by the general formula (2), n is the number of substituents of R 1 , and an integer of 1 to 5 is used. Represented, m is the number of substituents of R2 and represents an integer from 1 to 5).
(一般式(2)中、*は1価の置換基としての結合部位を表し、R3は置換基を有してもよい炭素数1から20のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を表す。) (In the general formula (2), * represents a binding site as a monovalent substituent, R 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and X represents a halogen atom. .)
一般式(1)において、R1およびR2は互いに同一であっても異なっていてもよいが、合成の簡便性という観点からは、同一であることが好ましい。また、nおよびmは、溶媒溶解性の観点からは2から5が好ましく、合成の簡便性という観点からは1が好ましい。1である場合、R1およびR2のフェニル基における結合部位は、エチニル基(・・-B2T-C≡C-基(・・はB2Tのもう一方の置換基))に対して、合成の簡便性という観点からはp位およびm位が好ましく、p位がより好ましい。溶解性の観点からはo位が好ましい。 In the general formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of ease of synthesis. Further, n and m are preferably 2 to 5 from the viewpoint of solvent solubility, and preferably 1 from the viewpoint of ease of synthesis. When 1, the binding site in the phenyl group of R 1 and R 2 is synthetic with respect to the ethynyl group (...- B2T-C≡C- group (... is the other substituent of B2T)). From the viewpoint of convenience, the p-position and the m-position are preferable, and the p-position is more preferable. From the viewpoint of solubility, the o-position is preferable.
一般式(2)において、Xはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を表し、n型半導体特性という観点からは、フッ素原子と塩素原子が好ましく、n型半導体特性と合成の簡便性という観点からはフッ素原子が好ましい。 In the general formula (2), X represents a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. From the viewpoint of n-type semiconductor characteristics, fluorine atom and chlorine atom are preferable, and n-type semiconductor characteristics and synthesis are used. From the viewpoint of convenience, a fluorine atom is preferable.
一般式(2)において、R3は置換基を有してもよい炭素数1から20のアルキル基を表し、具体的には、炭素原子数1から20のアルキル基であって、該アルキル基中の-CH2-は、酸素原子、硫黄原子および窒素原子がおのおの直接結合しないように、-O-、-R′C=CR′-、-CO-、-OCO-、-COO-、-S-、-SO2-、-SO-、-NH-、-NR′-または-C≡C-で置換されていてよく、該アルキル基中の水素原子は、ハロゲノ基、ニトリル基または芳香族基によって置換されていてもよい(ただし、R′は炭素原子数1から20の非環式または環式のアルキル基を表す。)。 In the general formula (2), R 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and specifically, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, said alkyl group. In -CH 2- , -O-, -R'C = CR'-, -CO-, -OCO-, -COO-,-so that oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom are not directly bonded to each other. It may be substituted with S-, -SO 2- , -SO-, -NH-, -NR'-or -C≡C-, and the hydrogen atom in the alkyl group may be a halogeno group, a nitrile group or an aromatic group. It may be substituted with a group (where R'represents an acyclic or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms).
R3について、さらに具体的には、炭素原子数1から20の飽和炭化水素から誘導される一価基(アルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基)、炭素原子数2から20のアルケニル基、炭素原子数2から20のアルキニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、炭素原子数2から20のアルコキシアルキル基、炭素原子数1から20のアルカノイル基、炭素原子数2から20のアルカノイルアルキル基、炭素原子数2から20のアルコキシカルボニル基(alkyl-OCO-)、炭素原子数1から20のアルカノイルオキシ基(alkyl-COO-またはHCOO-)、炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基、炭素原子数2から20のアルキルスルファニルアルキル基、炭素原子数1から20のアルキルスルフィニル基、炭素原子数2から20のアルキルスルフィニルアルキル基、炭素原子数1から20のアルキルスルホニル基、炭素原子数2から20のアルキルスルホニルアルキル基、炭素原子数1から20のアルキルアミノ基、炭素原子数2から20のアルキルアミノアルキル基等である。 More specifically, regarding R 3 , a monovalent group (alkyl group, cycloalkyl group, alkylcycloalkyl group) derived from a saturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. , Alkinyl group with 2 to 20 carbon atoms, alkoxy group with 1 to 20 carbon atoms, alkoxyalkyl group with 2 to 20 carbon atoms, alkanoyl group with 1 to 20 carbon atoms, alkanoyl with 2 to 20 carbon atoms Alkyl group, alkoxycarbonyl group with 2 to 20 carbon atoms (alkyl-OCO-), alkanoyloxy group with 1 to 20 carbon atoms (alkyl-COO- or HCOO-), alkylsulfanyl group with 1 to 20 carbon atoms , Alkyl sulfanyl alkyl group with 2 to 20 carbon atoms, Alkyl sulphinyl group with 1 to 20 carbon atoms, Alkyl sulfinyl alkyl group with 2 to 20 carbon atoms, Alkyl sulfonyl group with 1 to 20 carbon atoms, Number of carbon atoms An alkylsulfonylalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylaminoalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the like.
R3について、溶媒溶解性と半導体特性を向上させる観点からは、炭素原子数1から20の飽和炭化水素から誘導される一価基(アルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基)、炭素原子数2から20のアルケニル基、炭素原子数2から20のアルキニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、炭素原子数2から20のアルコキシアルキル基、炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基、炭素原子数2から20のアルキルスルファニルアルキル基が好ましく、半導体特性をさらに向上させるという観点からは、炭素原子数1から20の飽和炭化水素から誘導される一価基(アルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基)がより好ましい。 Regarding R3 , from the viewpoint of improving solvent solubility and semiconductor properties, monovalent groups (alkyl group, cycloalkyl group, alkylcycloalkyl group) and carbon atoms derived from saturated hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms. An alkenyl group having 2 to 20, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylsulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms, Alkyl sulfanyl alkyl groups having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and monovalent groups (alkyl groups, cycloalkyl groups, etc.) derived from saturated hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms are preferable from the viewpoint of further improving semiconductor properties. Alkylcycloalkyl groups) are more preferred.
炭素原子数1から20の飽和炭化水素から誘導される一価基(アルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基)としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、n-ヘプチル基、1-メチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、n-オクチル基、tert-オクチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、n-ノニル基、2,2-ジメチルヘプチル基、2,6-ジメチル-4-ヘプチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、1-メチルデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、1-ヘキシルヘプチル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、n-エイコシル基等をあげることができ(これらは例示であって、これらに限定されるものではない。)、溶媒溶解性と移動度を兼備させる観点から、炭素原子数3から20の飽和炭化水素から誘導される一価基が好ましく、炭素原子数5から20の飽和炭化水素から誘導される一価基がより好ましい。 Examples of the monovalent group (alkyl group, cycloalkyl group, alkylcycloalkyl group) derived from a saturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group and n. -Butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group , N-Heptyl group, 1-methylhexyl group, cyclohexylmethyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, n-nonyl group, 2, 2-Dimethylheptyl group, 2,6-dimethyl-4-heptyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, n-decyl group, n-undecyl group, 1-methyldecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group Examples include a group, a 1-hexylheptyl group, an n-tetradecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group, an n-octadecyl group, an n-nonadecyl group, an n-eicosyl group and the like (these are examples). Is an example and is not limited thereto.) From the viewpoint of combining solvent solubility and mobility, a monovalent group derived from a saturated hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms is preferable, and carbon is preferable. More preferably, a monovalent group derived from a saturated hydrocarbon having 5 to 20 atoms.
本発明の具体的な化合物として、以下の化合物をあげるが、本発明の化合物はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the compound of the present invention include the following compounds, but the compound of the present invention is not limited thereto.
(本発明の化合物の製造方法)
本発明の化合物の製造方法としては、本発明の化合物を得ることができる方法であれば特に限定されるものではない。以下に示すとおり、本発明の化合物は、公知慣用の合成反応を組み合わせて製造することができる。
(Method for producing the compound of the present invention)
The method for producing the compound of the present invention is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining the compound of the present invention. As shown below, the compound of the present invention can be produced by combining known and conventional synthetic reactions.
製造スキーム(S1)式を用いて、本発明の化合物の製造方法について説明する。 The method for producing the compound of the present invention will be described using the production scheme (S1).
((S1)式中、R1、R2、n、mは前記と同義。R′′は任意のアルキル基を表す。) (In the formula (S1), R 1 , R 2 , n, m have the same meanings as described above. R ″ represents an arbitrary alkyl group.)
まず、1,3-ジクロロベンゼンに硝酸カリウムを作用させてジニトロ化(1段階目)したのち、アンモニアを作用させてジアミノ化する(2段階目)。次に、塩化すず(II)で還元することでテトラアミノ化させ(3段階目)、しかるのちに臭化チオニルを作用させることで4,8-ジブロモB2Tを得る(4段階目)。最後に、有機すず化合物(Ar1-≡-SnR′′3およびAr2-≡-SnR′′3)とStilleカップリング反応させ、目的の化合物Ar1-≡-B2T-≡-Ar2とする(5段階目)。5段階目において、Ar1-≡-SnR′′3およびAr2-≡-SnR′′3は同一であっても異なっていてもよく、異なっている場合は、同時に作用させてもよいし、順次作用させてもよい。 First, potassium nitrate is allowed to act on 1,3-dichlorobenzene for dinitrification (first step), and then ammonia is allowed to act for diamination (second step). Next, it is reduced with tin (II) chloride to be tetraaminated (third step), and then thionyl bromide is allowed to act to obtain 4,8-dibromo B2T (fourth step). Finally, the organotin compound (Ar 1 -≡-SnR ″ 3 and Ar 2 -≡-SnR ″ 3 ) is subjected to a Stille coupling reaction to obtain the desired compound Ar 1 -≡-B2T-≡-Ar 2 . (5th stage). In the fifth stage, Ar 1 -≡-SnR ″ 3 and Ar 2 -≡-SnR ″ 3 may be the same or different, and if they are different, they may act at the same time. It may act sequentially.
次に、製造スキーム(S2)式を用いて、本発明の化合物の製造に用いる該有機すず化合物の製造方法について説明する。 Next, a method for producing the organotin compound used for producing the compound of the present invention will be described using the production scheme (S2).
((S2)式中、R1、R3、R′′、nは前記と同義。)
まず、フリーデルクラフツ反応にてブロモベンゼンに脂肪族カルボン酸塩化物(R3-CO-Cl)を作用させてアシル化(1段階目)したのち、ハロゲン化剤(ビス(2-メトキシエチル)アミノサルファートリフルオリドなどの求核的フッ素化剤または五塩化りんなどの塩素化剤)を作用させてベンジル位をジハロゲン化する(2段階目)。次に、トリメチルシリルアセチレンと薗頭カップリング反応させ(3段階目)、しかるのちに炭酸カリウムを作用させることでエチニルベンゼン誘導体を得る(4段階目)。最後に、ブチルリチウムを作用させたのち、塩化トリアルキルすず(Cl-SnR′′3)を反応させることで目的とする有機すず化合物とする(5段階目)。
(In the equation (S2), R 1 , R 3 , R ″, and n have the same meanings as described above.)
First, in the Friedel-Crafts reaction, an aliphatic carboxylated product (R3 - CO-Cl) was allowed to act on bromobenzene for acylation (first step), and then a halogenating agent (bis (2-methoxyethyl)). A nucleophilic fluorinating agent such as aminosulfatrifluoride or a chlorinating agent such as phosphorus pentoxide) is allowed to act to dihalogenate the benzyl position (second step). Next, trimethylsilylacetylene is reacted with Sonogashira coupling (third step), and then potassium carbonate is allowed to act to obtain an ethynylbenzene derivative (fourth step). Finally, after the action of butyl lithium, the desired organic tin compound is obtained by reacting with trialkyl tin chloride (Cl-SnR ″ 3 ) (fifth step).
また、本発明の化合物の製造に用いる該有機すず化合物は、製造スキーム(S3)式のようにして製造することもできる。 Further, the organotin compound used for producing the compound of the present invention can also be produced according to the production scheme (S3).
((S3)式中、R1、R3、R′′、nは前記と同義。)
まず、ベンゼンをアシル化し、そののち、臭素化剤を作用させることで、アシル化ブロモベンゼンを得る。しかるのち、製造スキーム(S2)式の2段階目以降と同様にして、目的とする有機すず化合物を得ることができる。n=1の場合、p置換体を目的物とする場合には製造スキーム(S2)式のようにして行うことが、m置換体を目的物とする場合には製造スキーム(S3)式のようにして行うことが、好ましい。
(In Eq. (S3), R 1 , R 3 , R ″, n are synonymous with the above.)
First, benzene is acylated, and then a brominating agent is allowed to act on it to obtain acylated bromobenzene. After that, the desired organic tin compound can be obtained in the same manner as in the second and subsequent steps of the production scheme (S2). In the case of n = 1, when the p-substituted product is the target product, the production scheme (S2) is used, and when the m-substituted product is the target product, the production scheme (S3) is used. It is preferable to do this.
(本発明の半導体材料)
本発明の化合物は、半導体素子を用途とした、半導体材料として使用することができる。本発明の半導体材料の形態としては、半導体素子の製造に供しうる形態であれば特に限定されるものではなく、単結晶、多結晶、粉末、非晶膜、多結晶膜、単結晶膜、薄膜等の固体形態;溶液、分散液、塗布液、インク等の液体形態;などをあげることができる。中でも、有機半導体材料の特徴が、湿式成膜法によって半導体素子を与えうるところにあることをかんがみれば、溶液、塗布液、インクであることが好ましい。
(Semiconductor material of the present invention)
The compound of the present invention can be used as a semiconductor material for semiconductor devices. The form of the semiconductor material of the present invention is not particularly limited as long as it can be used for manufacturing a semiconductor element, and is a single crystal, a polycrystal, a powder, an amorphous film, a polycrystal film, a single crystal film, or a thin film. Solid forms such as; liquid forms such as solutions, dispersions, coatings, inks; and the like. Above all, considering that the characteristic of the organic semiconductor material is that a semiconductor element can be provided by a wet film forming method, a solution, a coating liquid, and an ink are preferable.
なお、本発明の半導体材料は、供された半導体素子が所望の半導体特性を呈する範囲内で、本発明の化合物以外の材料を含有していてもよい。 The semiconductor material of the present invention may contain a material other than the compound of the present invention as long as the provided semiconductor element exhibits desired semiconductor characteristics.
(本発明のインク)
本発明のインクは、本発明の化合物を含有する半導体膜を、湿式成膜法によって形成するための材料であり、さらには、本発明の化合物を含有する半導体層であって、本発明の半導体素子が有する半導体層を、湿式成膜法によって形成するための材料である。
(Ink of the present invention)
The ink of the present invention is a material for forming a semiconductor film containing the compound of the present invention by a wet film forming method, and is a semiconductor layer containing the compound of the present invention, and is a semiconductor of the present invention. It is a material for forming a semiconductor layer of an element by a wet film forming method.
本発明のインクは、本発明の化合物以外に、本発明の化合物を溶解または分散せしめることができる溶媒を含有している。そのような溶媒としては、本発明の化合物を溶解または分散せしめることができれば特に限定されるものではなく、例えば、
酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシ-3-メチル-ブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート、プロピレンカーボネート等のエステル系溶媒;
In addition to the compound of the present invention, the ink of the present invention contains a solvent capable of dissolving or dispersing the compound of the present invention. Such a solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the compound of the present invention, for example.
Ethyl acetate, normal propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate, ethoxyethyl propionate, propylene Ester solvent such as carbonate;
メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、1,3-ブタンジオール、1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、1-ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒; Methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, 1,3-butanediol, 1-pentanol, 4- Alcoholic solvents such as methyl-2-pentanol, 1-hexanol, cyclohexanol;
ペンタン、ヘキサン、n-ヘキサン、ヘプタン、オクタン、n-オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、n-デカン、ドデカン、オクタデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の炭化水素系溶媒;
ジクロロメタン、クロロホルム、ジブロモメタン、ジクロロエタン、ジブロモエタン、1,1,2-トリクロロエタン、ジクロロプロパン、ジブロモプロパン等のハロゲン系溶媒;
Hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, n-hexane, heptane, octane, n-octane, isooctane, nonane, decane, n-decane, dodecane, octadecane, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin;
Halogen solvents such as dichloromethane, chloroform, dibromomethane, dichloroethane, dibromoethane, 1,1,2-trichloroethane, dichloropropane, dibromopropane;
ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n-プロピルベンゼン、クメン、n-ブチルベンゼン、n-ペンチルベンゼン、n-ヘキシルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、p-シメン、1,4-ジエチルベンゼン、メシチレン、1,3,5-トリエチルベンゼン、アニソール、2-メチルアニソール、3-メチルアニソール、4-メチルアニソール、2,5-ジメチルアニソール、1,3-ジメトキシベンゼン、3,5-ジメトキシトルエン、2,4-ジメチルアニソール、フェネトール、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、テトラリン、1,5-ジメチルテトラリン、1-メチルナフタレン、1,2,4-トリクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ブロモナフタレン等の芳香族系溶媒; Benzene, toluene, ethylbenzene, n-propylbenzene, cumene, n-butylbenzene, n-pentylbenzene, n-hexylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, p-simene, 1,4-diethylbenzene, Mesitylene, 1,3,5-triethylbenzene, anisole, 2-methylanisole, 3-methylanisole, 4-methylanisole, 2,5-dimethylanisole, 1,3-dimethoxybenzene, 3,5-dimethoxytoluene, 2 , 4-dimethylanisole, phenetol, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl benzoate, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetraline, 1,5-dimethyltetraline, 1-methylnaphthalene, 1, Aromatic solvents such as 2,4-trichlorobenzene, bromobenzene and bromonaphthalene;
テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル(モノグライム)、ジグライム、トリグライム、エチレングリコールモノメチルエーテル(セロソルブ)、エチルセロソルブ、プロピオセロソルブ、ブチロセロソルブ、フェニルセロソルブ、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ベンジルエチルエーテル、エチルフェニルエーテル、ジフェニルエーテル、メチル-t-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテルベンゾ二トリルプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル等のエーテル系溶剤; Tetrahydrofuran, 2-methyltetratetra, dioxane, ethylene glycol diethyl ether (monoglyme), diglyme, triglime, ethylene glycol monomethyl ether (cellosolve), ethyl cellosolve, propiocellosolve, butyrocellosolve, phenylcellosolve, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether. , Diethylene glycol propyl ether, diethylene glycol butyl ether, benzyl ethyl ether, ethyl phenyl ether, diphenyl ether, methyl-t-butyl ether, cyclopentyl methyl ether, cyclohexyl methyl ether benzoditril propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether. , Ethylene glycol tertiary butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol butyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol butyl ether, diethylene glycol ethyl ether and other ether-based solvents;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, acetophenone, propiophenone, butyrophenone, cyclohexanone;
N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒;
等をあげることできる。
Aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, diethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone;
And so on.
なお、本発明のインクに用いられる溶媒は、1種類であってもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。 The solvent used in the ink of the present invention may be one kind or a mixture of two or more kinds.
本発明のインクは、その他の成分として、用途に応じて、本発明の化合物以外の半導体材料を含有していてもよい。そのような半導体材料としては、電子供与性材料、電子受容性材料、電子輸送性材料、正孔輸送性材料、発光材料、光吸収材料等をあげることができる。 The ink of the present invention may contain a semiconductor material other than the compound of the present invention as other components depending on the intended use. Examples of such semiconductor materials include electron donating materials, electron accepting materials, electron transporting materials, hole transporting materials, light emitting materials, and light absorbing materials.
また、本発明のインクは、その他の成分として、高分子化合物や樹脂、体質成分、界面活性剤、離型剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等を含有していてもよい。これらの成分は、本発明のインクに、印刷適性および造膜性(膜形成能)を付与するために、必要に応じて加えられる。 In addition, the ink of the present invention may contain, as other components, a polymer compound, a resin, a constitutional component, a surfactant, a mold release agent, a leveling agent, a dispersant, an antifoaming agent, and the like. These components are added to the ink of the present invention as necessary in order to impart printability and film-forming property (film-forming ability).
本発明の化合物のインク中の濃度は、本発明のインクを用いてなる半導体素子が所望の半導体特性を呈する範囲内であれば特に限定されるものではなく、通常、0.01から20.00質量%の範囲であることが好まく、0.05から10.00質量%の範囲であることがより好まく、0.30から10.00質量%の範囲であることがさらに好ましい。 The concentration of the compound of the present invention in the ink is not particularly limited as long as the semiconductor element using the ink of the present invention has desired semiconductor characteristics, and is usually 0.01 to 20.00. It is preferably in the range of% by mass, more preferably in the range of 0.05 to 10.00% by mass, and even more preferably in the range of 0.30 to 10.00% by mass.
(本発明の半導体素子)
本発明の半導体素子としては、本発明の化合物を用いてなる半導体膜を半導体層として有する半導体素子であれば特に限定されるものではなく、例えば、ダイオード;サイリスタ;フォトダイオード、太陽電池、受光素子等の光電変換素子;電界効果型トランジスタ、静電誘導型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、薄膜トランジスタ等のトランジスタ;有機EL素子、発光トランジスタなどの発光素子;メモリ;温度センサ、化学センサ、ガスセンサ、湿度センサ、放射線センサ、バイオセンサ、血液センサ、免疫センサ、人工網膜、味覚センサ、圧力センサ等のセンサ;インバータ、リングオシレータ、RFID等のロジック回路;等をあげることができる。
(Semiconductor device of the present invention)
The semiconductor device of the present invention is not particularly limited as long as it is a semiconductor device having a semiconductor film made of the compound of the present invention as a semiconductor layer. Photoelectric conversion elements such as; electric field effect type transistors, electrostatic induction type transistors, bipolar transistors, thin film transistors and the like; light emitting elements such as organic EL elements and light emitting transistors; memory; temperature sensors, chemical sensors, gas sensors, humidity sensors, radiation Sensors such as sensors, biosensors, blood sensors, immune sensors, artificial retinas, taste sensors, and pressure sensors; logic circuits such as inverters, ring oscillators, and RFIDs; and the like can be mentioned.
(本発明のトランジスタ) (Transistor of the present invention)
本発明のトランジスタの構造としては、本発明の膜を半導体層として含有すれば特に限定されるものではなく、例えば、ボトムゲートボトムコンタクト(以下、BGBCと略する。)電界効果型トランジスタ、ボトムゲートトップコンタクト(以下、BGTCと略する。)電界効果型トランジスタ、トップゲートボトムコンタクト(以下、TGBCと略する。)電界効果型トランジスタ、トップゲートトップコンタクト(以下、TGTCと略する。)電界効果型トランジスタ、メタルベース有機トランジスタ(以下、MBOTと略する。)、静電誘導トランジスタ(以下、SITと略する。)等をあげることができる。 The structure of the transistor of the present invention is not particularly limited as long as the film of the present invention is contained as a semiconductor layer. For example, a bottom gate bottom contact (hereinafter abbreviated as BGBC) electric field effect transistor, bottom gate Top contact (hereinafter abbreviated as BGTC) electric field effect transistor, top gate bottom contact (hereinafter abbreviated as TGBC) electric field effect transistor, top gate top contact (hereinafter abbreviated as TGTC) electric field effect type Examples thereof include a transistor, a metal-based organic transistor (hereinafter abbreviated as MBOT), an electrostatic induction transistor (hereinafter abbreviated as SIT), and the like.
本発明のトランジスタの構成要素である半導体層について説明する。 The semiconductor layer which is a component of the transistor of this invention will be described.
本発明のトランジスタの特徴は、その構成要素である半導体層に、本発明の化合物を含有する本発明の膜を用いることにある。なお、本発明のトランジスタの構成要素である半導体層は、所望の半導体特性を呈することができれば、本発明の化合物以外の材料を含有していてもよい。そのような材料としては、「(本発明のインク)」の項目で説明した、その他の半導体材料、高分子化合物や樹脂、体質成分、界面活性剤、離型剤等をあげることができる。 A feature of the transistor of the present invention is that the film of the present invention containing the compound of the present invention is used for the semiconductor layer which is a component thereof. The semiconductor layer, which is a component of the transistor of the present invention, may contain a material other than the compound of the present invention as long as it can exhibit desired semiconductor characteristics. Examples of such a material include other semiconductor materials, polymer compounds and resins, constitutional components, surfactants, mold release agents and the like described in the section of "(Ink of the present invention)".
半導体層の厚さは、半導体層を形成するために用いられる半導体材料の種類に応じて、所望の半導体特性を達成できる範囲内であれば特に限定されるものではなく、通常、0.5から1000nmの範囲であることが好ましく、5から500nmの範囲であることがより好ましく、10から300nmの範囲であることがさらに好ましい。 The thickness of the semiconductor layer is not particularly limited as long as the desired semiconductor characteristics can be achieved, depending on the type of semiconductor material used to form the semiconductor layer, and is usually from 0.5. It is preferably in the range of 1000 nm, more preferably in the range of 5 to 500 nm, and even more preferably in the range of 10 to 300 nm.
半導体層の形成方法としては、少なくともチャネル領域(ソース電極とドレイン電極で挟まれた領域)を覆うように半導体層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、公知慣用の乾式成膜法および湿式成膜法をあげることができる。 The method for forming the semiconductor layer is not particularly limited as long as it can form the semiconductor layer so as to cover at least the channel region (the region sandwiched between the source electrode and the drain electrode), and is, for example, known. Examples include conventional dry film forming methods and wet film forming methods.
乾式成膜法としては、例えば、
プラズマ化学蒸着(CVD)法、熱CVD法、レーザーCVD法等のCVD法;
真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着(PVD)法;
As a dry film forming method, for example,
CVD methods such as plasma chemical vapor deposition (CVD), thermal CVD, and laser CVD;
Physical vapor deposition (PVD) methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating;
湿式成膜法としては、例えば、
ESD(Electro Spray Deposition)法、ESDUS(Evaporative Spray Deposition from Ultra-dilute Solution)法、エアドクターコート法、エアナイフコート法、エッジキャスト法、含浸コート法、キスコート法、キャストコート法、スクイズコート法、スピンコート法、スリットコート法、静電コート法、静電スプレイコート法、ダイコート法、超音波スプレイコート法、超臨界スプレイコート法、ディスペンス法、ディップコート法、ドクターブレードコート法、トランスファーロールコート法、ドロップキャスト法、バーコート法、ブレードコート法、リバースコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法等の塗布法;
インクジェット印刷法、オフセット印刷法、キャピラリーペン印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、スクリーン印刷法、ディスペンス法、凸版印刷法、凸版反転印刷法、ドロップキャスト法、フレキソ印刷法、平版印刷法、マイクロコンタクト印刷法等の印刷法;等をあげることができる。
As a wet film forming method, for example,
ESD (Electro Spray Deposition) method, ESDUS (Evaporative Spray Deposition) method, Ultra-dilute Solution) method, air doctor coat method, air knife coat method, edge cast method, impregnation coat method, kiss coat method, cast Coat method, slit coat method, electrostatic coat method, electrostatic spray coat method, die coat method, ultrasonic spray coat method, supercritical spray coat method, dispense method, dip coat method, doctor blade coat method, transfer roll coat method, Application method such as drop cast method, bar coat method, blade coat method, reverse coat method, roll coat method, wire bar coat method;
Inkjet printing method, offset printing method, capillary pen printing method, gravure printing method, gravure offset printing method, screen printing method, dispense method, letterpress printing method, letterpress reversal printing method, drop cast method, flexo printing method, flat plate printing method, Printing methods such as the microcontact printing method; etc. can be mentioned.
中でも、製造コストの低減および製造プロセスの低温化の観点から、湿式成膜法が好ましい。 Above all, the wet film forming method is preferable from the viewpoint of reducing the manufacturing cost and lowering the temperature of the manufacturing process.
また、半導体層の形成に当たっては、半導体材料の結晶性を高め半導体特性の向上を図ることを目的に、必要に応じて、前記のようにして成膜したのちにアニーリングを実施してもよい。アニーリングの方法としては、例えば、熱を加える、溶媒蒸気にさらすなどをあげることができる。 Further, in forming the semiconductor layer, if necessary, annealing may be performed after forming a film as described above for the purpose of enhancing the crystallinity of the semiconductor material and improving the semiconductor characteristics. Annealing methods include, for example, applying heat, exposing to solvent vapor, and the like.
本発明のトランジスタの用途としては、表示装置を構成する画素のスイッチング素子、表示装置を構成する画素の信号ドライバ回路、メモリ回路、センサ回路、インバータ、リングオシレータ、RFID等をあげることができる。 Applications of the transistor of the present invention include switching elements of the pixels constituting the display device, signal driver circuits of the pixels constituting the display device, memory circuits, sensor circuits, inverters, ring oscillators, RFIDs and the like.
該表示装置としては、液晶表示装置、分散型液晶表示装置、電気泳動表示装置、粒子回転表示装置、エレクトロクロミック表示装置、有機EL表示装置、電子ペーパー等をあげることができる。 Examples of the display device include a liquid crystal display device, a distributed liquid crystal display device, an electrophoresis display device, a particle rotation display device, an electrochromic display device, an organic EL display device, an electronic paper, and the like.
本発明を実施例でさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
〈化合物(101)の製造方法〉
(Example 1)
<Manufacturing method of compound (101)>
化合物(101)の製造方法について説明する。
A method for producing compound (101) will be described.
アルゴン雰囲気下、ブロモベンゼン10g(64mmol)、無水塩化アルミニウム5.1g(38mmol)、ヘキサノイルクロリド4.4mL(32mmol)を混合し、50℃で2時間撹拌した。反応液に水を加えたのち、析出した固体をろ過した。得られた固体を水、エタノールで洗浄することにより1-(4-ブロモフェニル)-1-ヘキサノンの白色固体5.7g(収率47%)を得た。 Under an argon atmosphere, 10 g (64 mmol) of bromobenzene, 5.1 g (38 mmol) of anhydrous aluminum chloride, and 4.4 mL (32 mmol) of hexanoyl chloride were mixed and stirred at 50 ° C. for 2 hours. After adding water to the reaction solution, the precipitated solid was filtered. The obtained solid was washed with water and ethanol to obtain 5.7 g (yield 47%) of a white solid of 1- (4-bromophenyl) -1-hexanone.
アルゴン雰囲気下、1-(4-ブロモフェニル)-1-ヘキサノン1.0g(3.9mmol)、ビス(2-メトキシエチル)アミノサルファートリフルオリド2.9mL(16mmol)を混合し、80℃で17時間撹拌した。反応液に水、クロロホルムを加え水洗した後、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥、溶媒を留去した。得られた粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)で分離精製し1-ブロモ-4-(1,1-ジフルオロヘキシル)ベンゼン0.66g(収率61%)を得た。 Under an argon atmosphere, 1.0 g (3.9 mmol) of 1- (4-bromophenyl) -1-hexanone and 2.9 mL (16 mmol) of bis (2-methoxyethyl) aminosulfatrifluoride were mixed and 17 at 80 ° C. Stir for hours. After adding water and chloroform to the reaction solution and washing with water, the organic phase was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. The obtained crude product was separated and purified by silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate) to obtain 0.66 g (yield 61%) of 1-bromo-4- (1,1-difluorohexyl) benzene.
アルゴン雰囲気下、1-ブロモ-4-(1,1-ジフルオロヘキシル)ベンゼン0.60g(2.2mmol)、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリドのジクロロメタン付加物(Pd(dppf)Cl2・CH2Cl2)0.029g(0.036mmol)、ヨウ化銅(I)0.021g(0.11mmol)、トリフェニルホスフィン0.0095g(0.036mmol)、トリメチルシリルアセチレン0.50mL(3.6mmol)にジイソプロピルアミン4.4mLを加え80℃で10時間撹拌した。反応液を濃縮し、ヘキサンを加え、水洗した後、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥、溶媒を留去して茶色固体を得た。アルゴン雰囲気下、得られた茶色固体、炭酸カリウム0.75g(5.4mmol)、メタノール2.7mLを混合し、室温で2時間撹拌した。反応液にヘキサンを加え、水洗した後、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥、溶媒を留去した。得られた粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)で分離精製し1-(1,1-ジフルオロヘキシル)-4-エチニルベンゼン0.43g(収率89%)を得た。 Dichloromethane addition of 1-bromo-4- (1,1-difluorohexyl) benzene 0.60 g (2.2 mmol), [1,1'-bis (diphenylphosphine) ferrocene] palladium (II) dichloride under an argon atmosphere. (Pd (dppf) Cl 2 · CH 2 Cl 2 ) 0.029 g (0.036 mmol), copper (I) iodide 0.021 g (0.11 mmol), triphenylphosphine 0.0095 g (0.036 mmol), 4.4 mL of diisopropylamine was added to 0.50 mL (3.6 mmol) of trimethylsilylacetylene, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was concentrated, hexane was added, the mixture was washed with water, the organic phase was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a brown solid. Under an argon atmosphere, the obtained brown solid, 0.75 g (5.4 mmol) of potassium carbonate and 2.7 mL of methanol were mixed and stirred at room temperature for 2 hours. Hexane was added to the reaction solution, washed with water, the organic phase was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. The obtained crude product was separated and purified by silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate) to obtain 0.43 g (yield 89%) of 1- (1,1-difluorohexyl) -4-ethynylbenzene.
アルゴン雰囲気下、1-(1,1-ジフルオロヘキシル)-4-エチニルベンゼン0.43g(1.9mmol)に乾燥テトラヒドロフラン3.8mLを加え、-78℃に冷却した。反応液へn-ブチルリチウムの1.6mol/Lヘキサン溶液1.2mL(n-ブチルリチウムについて1.9mmol)をゆっくり滴下した。反応液を室温に昇温し、さらに1時間撹拌した。反応液を-78℃に冷却し、塩化トリメチルすず(IV)0.38g(1.9mmol)をゆっくり加えたのち、室温に昇温し、6時間撹拌した。反応液に水を加えて反応を停止した後、溶媒を留去した。濃縮物にヘキサンを加え、水洗した後、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥、溶媒を留去した。得られたトリメチル{[4-(1,1-ジフルオロヘキシル)フェニル]エチニル}すず(IV)の粗製物0.67gは、これ以上精製することなく、次の反応に用いた。 Under an argon atmosphere, 3.8 mL of dry tetrahydrofuran was added to 0.43 g (1.9 mmol) of 1- (1,1-difluorohexyl) -4-ethynylbenzene, and the mixture was cooled to −78 ° C. 1.2 mL of a 1.6 mol / L hexane solution of n-butyllithium (1.9 mmol for n-butyllithium) was slowly added dropwise to the reaction solution. The reaction solution was heated to room temperature and stirred for another 1 hour. The reaction mixture was cooled to −78 ° C., 0.38 g (1.9 mmol) of trimethyltin (IV) chloride was slowly added, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred for 6 hours. Water was added to the reaction solution to stop the reaction, and then the solvent was distilled off. Hexane was added to the concentrate, washed with water, the organic phase was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. The obtained crude product of trimethyl {[4- (1,1-difluorohexyl) phenyl] ethynyl} tin (IV) was used in the next reaction without further purification.
Advanced Materials Research,2012年,482-484巻,1221頁に記載の合成方法に従って得た4,8-ジブロモB2T0.10g(0.28mmol)、前記のようにして得たトリメチル{[4-(1,1-ジフルオロヘキシル)フェニル]エチニル}すず(IV)の粗製物0.33g、およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.040g(0.034mmol)にトルエン20mLを加え100℃で5時間撹拌した。反応液を濃縮し得られた粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/クロロホルム)で分離精製し化合物(101)0.032g(収率18%)を得た。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.87(d,J=8.2Hz,4H),δ7.55(d,J=8.2Hz,4H),δ2.25-2.03(m,4H),δ1.47-1.22(m,12H),δ0.88(t,J=6.8Hz,6H).
Advanced Materials Research, 2012, 482-484, p. 1221. 4,8-Dibromo B2T 0.10 g (0.28 mmol) obtained according to the synthetic method, trimethyl {[4- (1) obtained as described above. , 1-difluorohexyl) phenyl] ethynyl} tin (IV) crude product 0.33 g, and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) 0.040 g (0.034 mmol) with 20 mL of toluene added at 100 ° C. for 5 hours. Stirred. The reaction solution was concentrated and the obtained crude product was separated and purified by silica gel column chromatography (hexane / chloroform) to obtain 0.032 g (yield 18%) of compound (101).
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.87 (d, J = 8.2 Hz, 4H), δ7.55 (d, J = 8.2 Hz, 4H), δ2.25-2.03 (m, 4H), δ1.47-1.22 (m, 12H), δ0.88 (t, J = 6.8Hz, 6H).
〈化合物(101)の溶解度の評価方法〉
溶解度評価は、下記のとおり二段階で実施した。
<Method for evaluating solubility of compound (101)>
The solubility evaluation was carried out in two stages as follows.
一段目は、大まかな溶解性を把握するために実施し、室温(25℃)において、0.1質量%となるように化合物(101)にp-キシレンを加え、目視にて、溶け残りの有無を確認した。判定については、溶け残り無し:0.1質量%溶解「可」;溶け残り有り:0.1質量%溶解「否」とした。 The first step was carried out to roughly grasp the solubility, p-xylene was added to the compound (101) so as to be 0.1% by mass at room temperature (25 ° C.), and the undissolved residue was visually observed. Confirmed the presence or absence. Regarding the judgment, no undissolved residue: 0.1% by mass dissolved "possible"; with undissolved residue: 0.1% by mass dissolved "no".
二段目では、室温(25℃)下、p-キシレンに対する0.4質量%溶解の可否を確認した(後記のとおり、半導体層の成膜に、p-キシレン0.4質量%溶液を用いるため。)。なお、本発明の化合物はモル吸光係数が大きく、濃度が濃くなると溶液の着色が強いため、目視による溶解性判断が困難となることから、以下のようにして評価を実施した。室温(25℃)において、0.4質量%となるように化合物(101)にp-キシレンを加え、ワットマン製の疎水性PTFEタイプシリンジフィルター(孔径:0.10um)を用いてろ過した(不溶分があった場合に、該不溶分を取り除くことを目的に、ろ過を実施している。)。該ろ液をp-キシレンで正確に希釈して、極大吸収波長における吸光度を、島津製作所社製の紫外可視近赤外分光光度計(UV-3600(商品名))を用いて測定した。このようにして測定した該希釈ろ液の吸光度と、あらかじめ作成した検量線から、ランバート-ベールの法則を用いて、該希釈ろ液の濃度を求め、希釈量から、該ろ液の濃度を算出した。判定については、算出値が0.4質量%:0.4質量%溶解「可」;算出値が0.4質量%未満:0.4質量%溶解「否」とした。 In the second stage, it was confirmed whether or not 0.4% by mass of p-xylene could be dissolved at room temperature (25 ° C.) (as described later, a 0.4% by mass solution of p-xylene was used for forming the semiconductor layer. For.). Since the compound of the present invention has a large molar extinction coefficient and the solution is strongly colored when the concentration is high, it is difficult to visually judge the solubility. Therefore, the evaluation was carried out as follows. At room temperature (25 ° C.), p-xylene was added to the compound (101) so as to be 0.4% by mass, and the mixture was filtered using a hydrophobic PTFE type syringe filter (pore size: 0.10 um) manufactured by Whatman (insoluble). Filtration is carried out for the purpose of removing the insoluble matter when there is a minute.) The filtrate was accurately diluted with p-xylene, and the absorbance at the maximum absorption wavelength was measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (UV-3600 (trade name)) manufactured by Shimadzu Corporation. From the absorbance of the diluted filtrate measured in this way and the calibration curve prepared in advance, the concentration of the diluted filtrate was obtained using Lambert-Beer's law, and the concentration of the filtrate was calculated from the diluted amount. did. Regarding the judgment, the calculated value was 0.4% by mass: 0.4% by mass dissolved “possible”; the calculated value was less than 0.4% by mass: 0.4% by mass dissolved “no”.
一段目の結果を表1の「0.1質量%溶解の可否(目視)」列に、二段目の結果を表1の「0.4質量%溶解の可否」列に示す。 The results of the first stage are shown in the "0.1% by mass dissolution possibility (visual)" column of Table 1, and the results of the second stage are shown in the "0.4% by mass dissolution possibility" column of Table 1.
〈化合物(101)を用いてなるトランジスタの製造方法〉
水希釈中性洗剤、蒸留水、アセトン、エタノールを用いて、この順に、超音波洗浄(各30分×3回)したガラス基板(図1符号1)上に、パリレン(登録商標)蒸着装置(ラボコーターPDS2010(商品名、日本パリレン合同会社製))を用いて、ジクロロジ-p-キシリレン(DPX-C(商品名、日本パリレン合同会社製))を原料にして、ポリパラクロロキシリレン(パリレンC)よりなる絶縁膜(図1符号2)を厚さ100nmで成膜した。次に、該絶縁膜上に、真空蒸着法(2×10-6Torr)にて、金属マスクを介して、金をパターン蒸着することにより、ソース・ドレイン電極(図1符号3)を形成し(厚さ:20nm、チャネル長:チャネル幅=100μm:500μm)、このものを、4-メチルベンゼンチオールのエタノール溶液(濃度:0.08質量%)に1時間浸漬した後、エタノールでリンスした。しかるのち、該ソース・ドレイン電極を覆うように、化合物(101)のp-キシレン溶液(0.4質量%)0.05μLをドロップキャストし、室温で乾燥させることで半導体層(図1符号4)を形成し、さらに、該ソース・ドレイン電極および該半導体層を覆うように、アモルファスフッ素樹脂(サイトップ(登録商標))よりなるゲート絶縁層(図1符号5)を、サイトップCTL-809M(商品名、AGC旭硝子株式会社製)およびサイトップCT-SOLV180(商品名、AGC旭硝子株式会社製)を質量比で5:2に混合した樹脂溶液から、スピンコート法(コート条件:1000rpm、30秒、スピンコート後の焼成条件:80℃、30分で予備乾燥し、しかるのち、100℃、30分)により形成した。最後に、該アモルファスフッ素樹脂よりなるゲート絶縁層上に、真空蒸着法(2×10-6Torr)にて、金属マスクを介して、金をパターン蒸着することにより、ゲート電極(図1符号6)を形成し(厚さ:20nm)、TGBC型トランジスタを製造した。
<Method for manufacturing a transistor using compound (101)>
A parylene (registered trademark) vapor deposition device (registered trademark) was deposited on a glass substrate (FIG. 1, reference numeral 1) that was ultrasonically washed (30 minutes x 3 times each) in this order using a water-diluted neutral detergent, distilled water, acetone, and ethanol. Using Labcoater PDS2010 (trade name, manufactured by Japan Parylene GK), using dichlorodi-p-xylylene (DPX-C (trade name, manufactured by Japan Parylene GK)) as a raw material, polyparachloroxylylene (parylene C) ) (Fig. 1, reference numeral 2) was formed to a thickness of 100 nm. Next, a source / drain electrode (
〈化合物(101)を用いてなるトランジスタの移動度の評価方法〉
前記のようにして製造したトランジスタの移動度は、ソース電極を接地し、ドレイン電極に100Vを印加した状態で、ゲート電極に電圧(Vg)をスイープ印加(20Vから60V)しながら、ドレイン電極に流れる電流(Id)を、遮光下大気中で測定し、√Id-Vgの傾きから、以下の式を用いて求めた。単位はcm2/Vsである。
<Method of evaluating the mobility of a transistor using compound (101)>
The mobility of the transistor manufactured as described above is such that the source electrode is grounded, 100 V is applied to the drain electrode, and a voltage (V g ) is sweeped to the gate electrode (20 V to 60 V) while the drain electrode is applied. The current (Id ) flowing through the wire was measured in a light-shielded atmosphere, and was calculated from the gradient of √Id −V g using the following formula. The unit is cm 2 / Vs.
Id=(W/2L)・C・μ・(Vg-VT)2
(式中、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、μは移動度、Cはゲート絶縁層の単位面積当たりの電気容量、VTは閾値電圧を表す。)
結果を表2および図2に示す。
I d = (W / 2L) · C · μ · (V g −VT) 2
(In the equation, W is the channel width, L is the channel length, μ is the mobility, C is the electric capacity per unit area of the gate insulating layer, and VT is the threshold voltage.)
The results are shown in Table 2 and FIG.
(実施例2)
〈化合物(102)の製造方法〉
(Example 2)
<Method for producing compound (102)>
化合物(102)の製造方法について説明する。
A method for producing the compound (102) will be described.
実施例1においてヘキサノイルクロリドに代え、オクタノイルクロリドを用いた以外、実施例1と同様の操作を行い、化合物(102)を得た。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.87(d,J=8.2Hz,4H),δ7.55(d,J=8.2Hz,4H),δ2.25-2.03(m,4H),δ1.51-1.17(m,20H),δ0.88(t,J=6.8Hz,6H).
〈化合物(102)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(102)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2ならびに図3に示す。
(実施例3)
〈化合物(103)の製造方法〉
The same operation as in Example 1 was carried out except that octanoyl chloride was used instead of hexanoyl chloride in Example 1 to obtain compound (102).
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.87 (d, J = 8.2 Hz, 4H), δ7.55 (d, J = 8.2 Hz, 4H), δ2.25-2.03 (m, 4H), δ1.51-1.17 (m, 20H), δ0.88 (t, J = 6.8Hz, 6H).
<Evaluation method of compound (102)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (102) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2 and FIG.
(Example 3)
<Manufacturing method of compound (103)>
化合物(103)の製造方法について説明する。
A method for producing the compound (103) will be described.
実施例1においてヘキサノイルクロリドに代え、ウンデカノイルクロリドを用いた以外、実施例1と同様の操作を行い、化合物(103)を得た。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.87(d,J=8.2Hz,4H),δ7.55(d,J=8.2Hz,4H),δ2.25-2.03(m,4H),δ1.52-1.15(m,32H),δ0.88(t,J=6.8Hz,6H).
〈化合物(103)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(103)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2ならびに図4に示す。
The same operation as in Example 1 was carried out except that undecanoyl chloride was used instead of hexanoyl chloride in Example 1 to obtain compound (103).
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.87 (d, J = 8.2 Hz, 4H), δ7.55 (d, J = 8.2 Hz, 4H), δ2.25-2.03 (m, 4H), δ1.52-1.15 (m, 32H), δ0.88 (t, J = 6.8Hz, 6H).
<Evaluation method of compound (103)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (103) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2 and FIG.
(比較例1)
〈化合物(C101)の製造方法〉
(Comparative Example 1)
<Manufacturing method of compound (C101)>
化合物(C101)は特許文献4の実施例1-4(0168段)に記載の合成方法に従って製造した。
〈化合物(C101)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(C101)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2に示す。
Compound (C101) was produced according to the synthesis method described in Example 1-4 (stage 0168) of
<Evaluation method of compound (C101)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (C101) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
(比較例2)
〈化合物(C102)の製造方法〉
(Comparative Example 2)
<Method for producing compound (C102)>
化合物(C102)は特許文献3の実施例S-1(0300段)に記載の合成方法に従って製造した。
Compound (C102) was produced according to the synthesis method described in Example S-1 (0300 steps) of
〈化合物(C102)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(C102)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2に示す。
<Evaluation method of compound (C102)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (C102) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
(比較例3)
〈化合物(C103)の製造方法〉
(Comparative Example 3)
<Manufacturing method of compound (C103)>
化合物(C103)は非特許文献1に記載の合成方法に従って製造した。
Compound (C103) was produced according to the synthetic method described in
〈化合物(C103)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(C103)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2に示す。
<Evaluation method of compound (C103)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (C103) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
(比較例4)
〈化合物(C104)の製造方法〉
(Comparative Example 4)
<Method for producing compound (C104)>
化合物(C104)の製造方法について説明する。
A method for producing the compound (C104) will be described.
アルゴン雰囲気下、1-エチニル-4-(トリフルオロメチル)ベンゼン1.0g(5.9mmol)に乾燥テトラヒドロフラン12mLを加え、-78℃に冷却した。反応液へn-ブチルリチウムの1.6mol/Lヘキサン溶液3.7mL(5.9mmol)をゆっくり滴下した。反応液を室温に昇温し、さらに1時間撹拌した。反応液を-78℃に冷却し、塩化トリメチルすず(IV)1.2g(5.9mmol)をゆっくり加えたのち、室温に昇温し、6時間撹拌した。反応液に水を加えて反応を停止した後、溶媒を留去した。濃縮物にヘキサンを加え、水洗した後、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥、溶媒を留去した。得られたトリメチル{[4-(トリフルオロメチル)フェニル]エチニル}すず(IV)の粗製物1.7gは、これ以上精製することなく、次の反応に用いた。 Under an argon atmosphere, 12 mL of dry tetrahydrofuran was added to 1.0 g (5.9 mmol) of 1-ethynyl-4- (trifluoromethyl) benzene, and the mixture was cooled to −78 ° C. 3.7 mL (5.9 mmol) of a 1.6 mol / L hexane solution of n-butyllithium was slowly added dropwise to the reaction solution. The reaction solution was heated to room temperature and stirred for another 1 hour. The reaction mixture was cooled to −78 ° C., 1.2 g (5.9 mmol) of trimethyltin (IV) chloride was slowly added, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred for 6 hours. Water was added to the reaction solution to stop the reaction, and then the solvent was distilled off. Hexane was added to the concentrate, washed with water, the organic phase was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. 1.7 g of the obtained crude product of trimethyl {[4- (trifluoromethyl) phenyl] ethynyl} tin (IV) was used for the next reaction without further purification.
アルゴン雰囲気下、4,8-ジブロモB2T0.25g(0.71mmol)、トリメチル{[4-(トリフルオロメチル)フェニル]エチニル}すず(IV)の粗製物0.95g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.099g(0.086mmol)にトルエン50mLを加え100℃で3時間撹拌した。反応液を濃縮し得られた粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/クロロホルム)で分離精製し化合物(C104)0.024g(収率6.4%)を得た。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.93(d,J=8.0Hz,4H),δ7.72(d,J=8.0Hz,4H).
〈化合物(C104)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(C104)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2に示す。
Under an argon atmosphere, 0.25 g (0.71 mmol) of 4,8-dibromoB2T, 0.95 g of crude trimethyl {[4- (trifluoromethyl) phenyl] ethynyl} tin (IV), tetrakis (triphenylphosphine) palladium. (0) 50 mL of toluene was added to 0.099 g (0.086 mmol), and the mixture was stirred at 100 ° C. for 3 hours. The reaction solution was concentrated and the obtained crude product was separated and purified by silica gel column chromatography (hexane / chloroform) to obtain 0.024 g (yield 6.4%) of the compound (C104).
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.93 (d, J = 8.0 Hz, 4H), δ7.72 (d, J = 8.0 Hz, 4H).
<Evaluation method of compound (C104)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (C104) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
(比較例5)
〈化合物(C105)の製造方法〉
(Comparative Example 5)
<Method for producing compound (C105)>
化合物(C105)は特許文献4実施例1-5に記載の方法に従って製造した。
〈化合物(C105)の評価方法〉
溶解度および移動度について、実施例1における化合物(101)に代えて、化合物(C105)を用いた以外は実施例1と同様にして、溶解度および移動度を評価した。結果を表1および2に示す。
Compound (C105) was produced according to the method described in Example 1-5 of
<Evaluation method of compound (C105)>
The solubility and mobility were evaluated in the same manner as in Example 1 except that compound (C105) was used instead of compound (101) in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
表1から明らかなように、本発明の化合物は、特許文献5に記載の化合物(R1)などに見られる「二つの置換基を一つのアリール基に導入する」方法を用いることなく、0.4質量%という高い溶解度を示す。特許文献5に開示されている化合物の溶解度の最大値は0.3質量%であり、本発明の化合物の溶解度より低く、また、比較例の「4および8位にアリール基を有するB2T誘導体((C101)、(C102)、(C103)、(C105))」は、溶解度0.1質量%未満である。 As is clear from Table 1, the compound of the present invention does not use the method of "introducing two substituents into one aryl group" found in the compound (R1) and the like described in Patent Document 5, 0. It has a high solubility of 4% by mass. The maximum solubility of the compound disclosed in Patent Document 5 is 0.3% by mass, which is lower than the solubility of the compound of the present invention, and the B2T derivative having an aryl group at the 4- and 8-positions of Comparative Example ( (C101), (C102), (C103), (C105)) ”has a solubility of less than 0.1% by mass.
本発明の化合物と化合物(C104)を比較すると、B2T環とフェニル基を-C≡C-でつないでいる点について共通であるが、本発明の化合物は高い溶解性を示すのに対して、化合物(C104)の溶解性は低い。また、本発明の化合物と化合物(C101)および(C105)を比較すると、フェニル基の側鎖に、R3-CF2-基が存在する点について共通であるが、本発明の化合物は高い溶解性を示すのに対して、化合物(C101)および(C105)の溶解性は低い。これらのことは、本発明化合物の溶解性の高さが、先行技術の組み合わせではないことを示すものである。 Comparing the compound of the present invention with the compound (C104), it is common that the B2T ring and the phenyl group are connected by -C≡C-, but the compound of the present invention exhibits high solubility, whereas the compound of the present invention exhibits high solubility. The solubility of compound (C104) is low. Further, comparing the compound of the present invention with the compounds (C101) and (C105), it is common that the R 3 -CF 2 -group is present in the side chain of the phenyl group, but the compound of the present invention is highly soluble. While exhibiting sex, the solubility of the compounds (C101) and (C105) is low. These facts indicate that the high solubility of the compound of the present invention is not a combination of the prior art.
前記のように本発明の化合物は高い溶解度を示す。この効果により、本発明の化合物は、室温下の湿式成膜法にて半導体層およびトランジスタを与え、ひいては、半導体特性を示す(移動度については、表2のとおり。n型特性については、図2から図4のとおり。)。一方、比較例の化合物からは、室温下、半導体層を形成することができず、したがって、トランジスタを作製することができなかった。 As mentioned above, the compound of the present invention exhibits high solubility. Due to this effect, the compound of the present invention imparts a semiconductor layer and a transistor by a wet film forming method at room temperature, and thus exhibits semiconductor characteristics (mobility is as shown in Table 2. n-type characteristics are shown in FIG. 2 to 4). On the other hand, the semiconductor layer could not be formed from the compound of the comparative example at room temperature, and therefore the transistor could not be manufactured.
なお、溶解度が高いと、化合物を製造する過程において、溶媒抽出法やカラムクロマトグラフィー法などの公知慣用の精製法を適用でき、工業生産に好適となる。このことは、有機半導体にとって必須の高純度化を図るうえで、きわめて重要である。 If the solubility is high, a known and commonly used purification method such as a solvent extraction method or a column chromatography method can be applied in the process of producing the compound, which is suitable for industrial production. This is extremely important for achieving high purity, which is essential for organic semiconductors.
表2ならびに図2、3および4から明らかなように、本発明の化合物を用いてなる、トランジスタは大気中でn型半導体特性を呈した。したがって、本発明は、前記課題たる「溶媒溶解性、空気下安定性およびn型半導体特性を兼備する」材料を、特許文献5に記載の「二つの置換基を一つのアリール置換基に導入する」方法を用いることなく、提供できる。 As is clear from Table 2 and FIGS. 2, 3 and 4, the transistor using the compound of the present invention exhibited n-type semiconductor characteristics in the atmosphere. Therefore, the present invention introduces the above-mentioned problematic material "combining solvent solubility, air stability and n-type semiconductor properties" into one aryl substituent described in Patent Document 5. It can be provided without using the method.
本発明により、溶媒溶解性、大気下安定性およびn型半導体特性を兼備する有機半導体材料を提供できる。これにより、公知慣用のp型半導体と組み合わせることで、アナログ回路やデジタル回路をより簡便に提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an organic semiconductor material having solvent solubility, atmospheric stability and n-type semiconductor characteristics. This makes it possible to more easily provide an analog circuit or a digital circuit by combining with a known and commonly used p-type semiconductor.
1.基板
2.下地(プライマリー)層(無くても構わない)
3.ソース・ドレイン電極
4.半導体層
5.ゲート絶縁層
6.ゲート電極
1. 1.
3. 3. Source /
Claims (6)
(一般式(1)中、R1およびR2は一般式(2)で表される1価の置換基を表し、nはR1の置換基の数であって、1から5の整数を表し、mはR2の置換基の数であって、1から5の整数を表す。)
(一般式(2)中、*は1価の置換基としての結合部位を表し、R3は置換基を有してもよい炭素数1から20のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を表す。) A compound represented by the general formula (1).
(In the general formula (1), R 1 and R 2 represent monovalent substituents represented by the general formula (2), n is the number of substituents of R 1 , and an integer of 1 to 5 is used. Represented, m is the number of substituents of R2 and represents an integer from 1 to 5).
(In the general formula (2), * represents a binding site as a monovalent substituent, R 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and X represents a halogen atom. .)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018101479A JP7091837B2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | New compounds and semiconductor materials containing them |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018101479A JP7091837B2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | New compounds and semiconductor materials containing them |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019206479A JP2019206479A (en) | 2019-12-05 |
| JP7091837B2 true JP7091837B2 (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=68768221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018101479A Active JP7091837B2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | New compounds and semiconductor materials containing them |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7091837B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102859131B1 (en) * | 2023-09-26 | 2025-09-11 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | An method for removing trace organics using combustion oxidation and apparatus producing ultrapure water using the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013141182A1 (en) | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 宇部興産株式会社 | Benzobis(thiadiazole) derivative and organic electronics device using same |
| JP2017193521A (en) | 2016-04-22 | 2017-10-26 | 国立大学法人大阪大学 | Benzobisthiadiazole compound, organic thin film and organic semiconductor element containing the same |
-
2018
- 2018-05-28 JP JP2018101479A patent/JP7091837B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013141182A1 (en) | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 宇部興産株式会社 | Benzobis(thiadiazole) derivative and organic electronics device using same |
| JP2017193521A (en) | 2016-04-22 | 2017-10-26 | 国立大学法人大阪大学 | Benzobisthiadiazole compound, organic thin film and organic semiconductor element containing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019206479A (en) | 2019-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104769735B (en) | Benzothiophene and benzothiophene derivative, organic semiconducting materials and organic transistor | |
| CN102007131B (en) | [1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene compound and method for producing the same, and organic electronic device using the same | |
| KR20120043009A (en) | Novel organic semiconductive material and electronic device using the same | |
| WO2012108521A1 (en) | Dichalcogenobenzodipyrrole compound | |
| CN107266469A (en) | Condense synthetic method, fusion heteroaromatics and its intermediate and the electronic device of heteroaromatics and its intermediate | |
| JP6656508B2 (en) | Benzothienobenzothiophene derivative, organic semiconductor material, and organic transistor | |
| JP7091837B2 (en) | New compounds and semiconductor materials containing them | |
| US9087996B2 (en) | Fluorine-containing aromatic compound and production method thereof | |
| JP6220612B2 (en) | Compound, composition, organic semiconductor material, and organic thin film transistor | |
| TWI723146B (en) | Novel compounds and semiconductor materials containing them | |
| JP2014133713A (en) | Dinaphthofuran compound and organic semiconductor device using the same | |
| JP2018177639A (en) | Novel compound and semiconductor material containing the same | |
| JP2006290786A (en) | 2,3-Dihalobiphenylene derivative, precursor compound thereof and production method thereof | |
| JP6494788B2 (en) | Novel compound and semiconductor material containing the same | |
| JP6778367B2 (en) | New compounds and semiconductor materials containing them | |
| WO2020195632A1 (en) | Compound and organic semiconductor material containing said compound | |
| JP5218605B2 (en) | 2,3-Dihalobiphenylene derivative, precursor compound thereof and production method thereof | |
| JP6897083B2 (en) | Organic compounds and semiconductor materials containing them | |
| WO2012111533A1 (en) | Compound for organic transistor | |
| JP6780365B2 (en) | Heteroacene derivatives, organic semiconductor layers, and organic thin film transistors | |
| JP2009206108A (en) | Organic semiconductor material and organic thin-film device | |
| JP2013170126A (en) | Fluorine-containing aromatic compound and method for producing the same | |
| WO2012096360A1 (en) | Substituted benzochalcogenoacene compound | |
| JP2010229048A (en) | Organic semiconductor materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190624 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210415 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211214 |
|
| 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: 20220517 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220530 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7091837 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |