JP5335379B2 - Organic semiconductor material and organic electronic device using the same - Google Patents

Description

本発明は、耐酸化性等の安定性及び有機溶媒への溶解性に優れ、かつ加工性に特徴を有する有機半導体に関する。 The present invention relates to an organic semiconductor that is excellent in stability such as oxidation resistance and solubility in an organic solvent, and is characterized by processability.

有機薄膜トランジスタは、有機材料の特徴である軽量性と、柔軟性を活かした、安価なトランジスタ製品を実現できる可能性があることから、研究開発が盛んに行われている。有機半導体材料は、有機トランジスタの中で薄膜として存在するが、その特性は、デバイスの製造プロセスやデバイスの性能を左右する非常に重要な要素となっている。
中でも、ペンタセンに代表される多環芳香族化合物は、その高い移動度と化合物自体の安定性の面から、これまでも多くの報告がなされている。（非特許文献１） Organic thin-film transistors have been actively researched and developed because of the possibility of realizing inexpensive transistor products utilizing the light weight and flexibility that are the characteristics of organic materials. Organic semiconductor materials exist as thin films in organic transistors, but their characteristics are very important factors that influence the device manufacturing process and device performance.
In particular, many reports have been made on polycyclic aromatic compounds represented by pentacene, from the viewpoint of high mobility and stability of the compounds themselves. (Non-Patent Document 1)

有機薄膜トランジスタの製造方法としては、一般的に真空蒸着法に代表されるドライプロセスと、溶液塗布法に代表されるウェットプロセスに大別でき、製造コストの大幅なコストダウンが実現できる点から、ウェットプロセスに適応できることが好ましい。しかし、トランジスタの性能面からは、ドライプロセスが有利なため、どちらの材料にも適応できる柔軟性の高い材料があれば、さらに好ましいといえる。 Organic thin film transistor manufacturing methods can be broadly divided into dry processes, typically represented by vacuum deposition, and wet processes, typically represented by solution coating, and can achieve significant cost reductions. Preferably it can be adapted to the process. However, since the dry process is advantageous in terms of transistor performance, it is more preferable if there is a highly flexible material that can be applied to either material.

そのような状況下、ウェットプロセスにもドライプロセスにも適応できる新たな有機半導体材料として、ベンゾカルコゲノベンゾカルコゲノフェン誘導体が開示された。（特許文献１、非特許文献２）
また、ベンゾチエノベンゾチオフェンとクリセンの可視紫外光吸収スペクトルが類似であることも報告された。（非特許文献３） Under such circumstances, benzochalcogenobenzochalcogenophene derivatives have been disclosed as new organic semiconductor materials that can be applied to both wet and dry processes. (Patent Document 1, Non-Patent Document 2)
It was also reported that the visible ultraviolet absorption spectra of benzothienobenzothiophene and chrysene are similar. (Non Patent Literature 3)

国際公開ＷＯ ２００６／０７７８８８ Ａ１International Publication WO 2006/077788 A1 Ｈｏｎｇ Ｍｅｎｇ，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｂｅｎｄｉｋｏｖ，Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｍｉｔｃｈｅｌｌ，Ｒｏｇｅｒ Ｈｅｌｇｓｏｎ，Ｆｒｅｄ Ｗｕｄｌ，Ｚｈｅｎａｎ Ｂａｏ，Ｔｈｅｏ Ｓｉｅｇｒｉｓｔ，Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ Ｋｌｏｃ， Ｃｈｅｎｇ−Ｈｓｕａｎ Ｃｈｅｎ，「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」 ２００３年，１５巻，ｐ．１０９０"Hong Meng, Michael Bendikov, Gregory Mitchell, Roger Helgson, Fred Wudl, Zhenan Bao, Theo Siegrist, Christian Kloc, Cheng-Hs. 1090 Ｈｉｄｅａｋｉ Ｅｂａｔａ，Ｔａｋａｆｕｍｉ Ｉｚａｗａ，Ｅｉｇｏ Ｍｉｙａｚａｋｉ，Ｋａｚｕｏ Ｔａｋｉｍｉｙａ，Ｍａｓａａｋｉ Ｉｋｅｄａ，Ｈｉｒｏｋａｚｕ Ｋｕｗａｂａｒａ， Ｔａｔｓｕｔｏ Ｙｕｉ，「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ」 ２００７年，第１２９巻，ｐ．１５７３２Hideaki Ebata, Takafumi Izawa, Eigo Miyazaki, Kazuo Takamiya, Masaaki Ikeda, Hirokazu Kuwabara, Tatsuto Yui, “JourAm. 15732 Kａｚｕｏ Ｔａｋｉｍｉｙａ，Tａｔｓｕｙａ Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｈｉｄｅａｋｉ Ｅｂａｔａ，Ｔａｋａｆｕｍｉ Ｉｚａｗａ 「Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」 ２００７年，８巻，ｐ．２７３Kazuo Takamiya, Tatsuya Yamamoto, Hideaki Ebata, Takafumi Izawa "Science and Technology of Advanced Materials" 2007, 8, p. 273

ベンゾチエノベンゾチオフェンとクリセンの可視紫外光吸収スペクトルが酷似していることから、クリセンもウェットプロセスにもドライプロセスにも適応できる新たな有機半導体材料となるのではないかと考えられた。ただし、クリセン骨格を有する材料で有機トランジスタとしての性能はこれまで不明であった。本発明者らは、クリセンを用いて真空蒸着法にて有機トランジスタ素子を作製し評価を試みた。しかし、トランジスタ応答を観測することはできなかった。そこで、クリセン単体では無理であっても、様々な置換基を付与することで、トランジスタ応答を得ることができると考え、クリセンの誘導体を新規に合成し、そのトランジスタ特性の評価を繰り返すことで、本発明に至った。 Since the visible ultraviolet absorption spectra of benzothienobenzothiophene and chrysene are very similar, it was thought that chrysene could be a new organic semiconductor material that can be applied to both wet and dry processes. However, the performance as an organic transistor with a material having a chrysene skeleton has been unknown so far. The inventors of the present invention tried to evaluate an organic transistor element using chrysene by vacuum deposition. However, the transistor response could not be observed. Therefore, even if it is impossible with chrysene alone, we think that transistor response can be obtained by adding various substituents, and newly synthesized chrysene derivatives, and repeated evaluation of the transistor characteristics, The present invention has been reached.

代表的な有機半導体材料であるペンタセンは、有機溶媒に対する溶解性が低く、さらに、溶液状態での安定性に問題がある。そこで、ペンタセンに代わり、有機溶媒に対する溶解性が高く、溶液状態でも安定性がある有機半導体材料を提供することにある。 Pentacene, which is a typical organic semiconductor material, has low solubility in an organic solvent, and further has a problem in stability in a solution state. Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic semiconductor material that has high solubility in an organic solvent and is stable even in a solution state, instead of pentacene.

そこで、本発明は前記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、クリセン骨格を有する化合物が、ペンタセンの不安定性を克服しつつ、有機トランジスタとしても高い性能を示す新規な有機半導体材料であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は次のような構成から成る。 Therefore, the present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems, and as a result, the compound having a chrysene skeleton has overcome the instability of pentacene and is a novel organic transistor that exhibits high performance as an organic transistor. The present inventors have found that it is a semiconductor material and have completed the present invention. That is, the present invention has the following configuration.

すなわち、第１の発明は、下記化学式〔化１〕で表されるクリセン骨格を有する有機半導体材料を提供するものである。
〔化１〕
That is, the first invention provides an organic semiconductor material having a chrysene skeleton represented by the following chemical formula [Chemical Formula 1].
[Chemical formula 1]

ただし、化学式〔化１〕中の置換基Ｒ^１からＲ^１２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換の複素環基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアルコキシル基、置換もしくは無置換のカルボニル基、置換もしくは無置換のエステル基、置換もしくは無置換のアミド基、置換もしくは無置換のイミノ基、置換もしくは無置換のスルフィド基、置換もしくは無置換のスルホキシド基、置換もしくは無置換のスルホニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、ニトリル基、メルカプト基のうち、少なくとも一つを含むものとし、Ｒ ^１ からＲ ^１２ が同時に２つの置換もしくは無置換のフェニルエテニル基となるものを除く。 However, R ¹² from Substituent R ¹ in chemical formula [1] in each independently C androgenic atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkyl group Substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted or unsubstituted alkynyl group, substituted or unsubstituted alkoxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group, substituted or unsubstituted ester group, substituted or unsubstituted amide group, substituted Or unsubstituted imino group, substituted or unsubstituted sulfide group, substituted or unsubstituted sulfoxide group, substituted or unsubstituted sulfonyl group, substituted or unsubstituted silyl group, carboxyl group, hydroxyl group, nitro group, nitrile group among the mercapto group, at least one and Dressings containing from ^{R 1 R 12} simultaneously Except for two substituted or unsubstituted phenylethenyl groups.

なお、置換基Ｒ^１からＲ^１２の好ましい例は、フッ素原子、アリール基、複素環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基である。 Preferable examples of R ¹² from substituents R ¹ are full Tsu atom, an aryl group, a heterocyclic group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group.

置換基Ｒ^１から Ｒ^１２における、ハロゲン原子はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、好ましい例はフッ素原子である。 In the substituents R ¹ to R ¹² , the halogen atom is fluorine, chlorine, bromine or iodine, and a preferred example is a fluorine atom.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、アリール基は特に限定されず、例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２−ヘプチルフェニル基、３−ヘプチルフェニル基、４−ヘプチルフェニル基、２−オクチルフェニル基、３−オクチルフェニル基、４−オクチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、４−（トリフルオロメチル）フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。 The aryl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2-heptylphenyl group, and 3-heptylphenyl. Group, 4-heptylphenyl group, 2-octylphenyl group, 3-octylphenyl group, 4-octylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-fluorophenyl group, pentafluorophenyl group, 4- (trifluoromethyl) A phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, etc. are mentioned.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、複素環基は特に限定されず、２−チエニル基、５−（１−フプチル）−２−チエニル基、２−ベンゾチエニル基、５’−ヘキシルー２，２’−ビチエノ−５−イル基、２−フリル基、１−メチル−２−ピロリル基、２−ピリジル基、２−ビピリジル基などが挙げられる。 The heterocyclic group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and is a 2-thienyl group, a 5- (1-heptyl) -2-thienyl group, a 2-benzothienyl group, a 5′-hexyleu 2,2 ′. -Bithieno-5-yl group, 2-furyl group, 1-methyl-2-pyrrolyl group, 2-pyridyl group, 2-bipyridyl group and the like.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、アルキル基は特に限定されず、直鎖型、分岐型、環状型のアルキル基であり、例えば、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニルエチル基、（ｐ−ヘキシルフェニル）エチル基、ナフチルエチル基、ビフェニルエチル基、ターフェニルエチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロドデシル基などが挙げられる。 The alkyl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and is a linear, branched, or cyclic alkyl group such as an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, n -Heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, isopropyl group, tert-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group , Phenylethyl group, (p-hexylphenyl) ethyl group, naphthylethyl group, biphenylethyl group, terphenylethyl group, trifluoromethyl group, perfluorooctyl group, perfluorododecyl group and the like.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、アルケニル基は特に限定されず、例えば、エテニル基、メチルエテニル基、ヘキシルエテニル基、フェニルエテニル基、（ｏ−ヘキシルフェニル）エテニル基、（ｍ−ヘキシルフェニル）エテニル基、（ｐ−ヘキシルフェニル）エテニル基、（ｐ−ヘプチルフェニル）エテニル基、（ｐ−オクチルフェニル）エテニル基、ナフチルエテニル基、ビフェニルエテニル基、ターフェニルエテニル基、パーフルオロフェニルエテニル基などが挙げられる。 The alkenyl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include an ethenyl group, a methylethenyl group, a hexylethenyl group, a phenylethenyl group, a (o-hexylphenyl) ethenyl group, and a (m-hexylphenyl) ethenyl group. , (P-hexylphenyl) ethenyl group, (p-heptylphenyl) ethenyl group, (p-octylphenyl) ethenyl group, naphthylethenyl group, biphenylethenyl group, terphenylethenyl group, perfluorophenylethenyl group, etc. Can be mentioned.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、アルキニル基は特に限定されず、例えば、エチニル基、メチルエチニル基、オクチルエチニル基、フェニルエチニル基、（ｏ−ヘキシルフェニル）エチニル基、（m−ヘキシルフェニル）エチニル基、（ｐ−ヘキシルフェニル）エチニル基、（ｐ−ヘプチルフェニル）エチニル基、（ｐ−オクチルフェニル）エチニル基、ナフチルエチニル基、ビフェニルエチニル基、ターフェニルエチニル基、パーフルオロフェニルエチニル基、トリメチルシリルエチニル基、トリエチルシリルエチニル基、トリプロピルシリルエチニル基、トリイソプロピルシリルエチニル基などが挙げられる。 The alkynyl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited. For example, ethynyl group, methyl ethynyl group, octyl ethynyl group, phenyl ethynyl group, (o-hexylphenyl) ethynyl group, (m-hexylphenyl) ethynyl Group, (p-hexylphenyl) ethynyl group, (p-heptylphenyl) ethynyl group, (p-octylphenyl) ethynyl group, naphthylethynyl group, biphenylethynyl group, terphenylethynyl group, perfluorophenylethynyl group, trimethylsilylethynyl Group, triethylsilylethynyl group, tripropylsilylethynyl group, triisopropylsilylethynyl group and the like.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、カルボニル基は特に限定されず、例えば、アルデヒド基、エタノン、エタナール、１−プロパノン、２−プロパノン、プロパナール、１−オクタノン、（ｐ−オクチルフェニル）エタノンなどが挙げられる。 The carbonyl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include an aldehyde group, ethanone, ethanal, 1-propanone, 2-propanone, propanal, 1-octanone, and (p-octylphenyl) ethanone. Can be mentioned.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、アミド基は特に限定されず、例えば、アセトアミド基、プロピルアミド基、ブチルアミド基、イソブチルアミド基、ペンチルアミド基、イソペンチルアミド基、sec−ペンチルアミド基、ｔｅｒｔ−ペンチルアミド基、各種ヘプチルアミド基、各種ペンチルアミド基、各種オクチルアミド基等が挙げられる。 The amide group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and for example, an acetamido group, a propylamide group, a butylamide group, an isobutylamide group, a pentylamide group, an isopentylamide group, a sec-pentylamide group, a tert- Examples include a pentylamide group, various heptylamide groups, various pentylamide groups, various octylamide groups, and the like.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、スルフィド基は特に限定されず、例えば、メチルスルフィド基、エチルスルフィド基、プロピルスルフィド基、イソプロピルスルフィド基、ブチルスルフィド基、イソブチルスルフィド基、ｓｅｃ−ブチルスルフィド基、ｔｅｒｔ−ブチルスルフィド基、各種ペンチルスルフィド基、各種ヘキシルスルフィド基、各種ヘプチルスルフィド基、各種オクチルスルフィド基、フェニルスルフィド基、ｏ−ヘキシルフェニルスルフィド基、ｍ−ヘキシルフェニルスルフィド基、ｐ−ヘキシルフェニルスルフィド基等が挙げられる。 The sulfide group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include a methyl sulfide group, an ethyl sulfide group, a propyl sulfide group, an isopropyl sulfide group, a butyl sulfide group, an isobutyl sulfide group, a sec-butyl sulfide group, a tert -Butyl sulfide group, various pentyl sulfide groups, various hexyl sulfide groups, various heptyl sulfide groups, various octyl sulfide groups, phenyl sulfide groups, o-hexyl phenyl sulfide groups, m-hexyl phenyl sulfide groups, p-hexyl phenyl sulfide groups, etc. Is mentioned.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、スルホキシド基は特に限定されず、例えば、メチルスルホキシド基、エチルスルホキシド基、プロピルスルホキシド基、イソプロピルスルホキシド基、ブチルスルホキシド基、イソブチルスルホキシド基、ｓｅｃ−ブチルスルホキシド基、ｔｅｒｔ−ブチルスルホキシド基、各種ペンチルスルホキシド基、各種ヘキシルスルホキシド基、各種ヘプチルスルホキシド基、各種オクチルスルホキシド基、フェニルスルホキシド基、ｏ−ヘキシルフェニルスルホキシド基、ｍ−ヘキシルフェニルスルホキシド基、ｐ−ヘキシルフェニルスルホキシド基等が挙げられる。 The sulfoxide group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include a methyl sulfoxide group, an ethyl sulfoxide group, a propyl sulfoxide group, an isopropyl sulfoxide group, a butyl sulfoxide group, an isobutyl sulfoxide group, a sec-butyl sulfoxide group, and a tert. -Butyl sulfoxide group, various pentyl sulfoxide groups, various hexyl sulfoxide groups, various heptyl sulfoxide groups, various octyl sulfoxide groups, phenyl sulfoxide groups, o-hexyl phenyl sulfoxide groups, m-hexyl phenyl sulfoxide groups, p-hexyl phenyl sulfoxide groups, etc. Is mentioned.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、スルホニル基は特に限定されず、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、イソブチルスルホニル基、ｓｅｃ−ブチルスルホニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル基、各種ペンチルスルホニル基、各種ヘキシルスルホニル基、各種ヘプチルスルホニル基、各種オクチルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ｏ−ヘキシルフェニルスルホニル基、ｍ−ヘキシルフェニルスルホニル基、ｐ−ヘキシルフェニルスルホニル基等が挙げられる。 The sulfonyl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include a methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, propylsulfonyl group, isopropylsulfonyl group, butylsulfonyl group, isobutylsulfonyl group, sec-butylsulfonyl group, tert -Butylsulfonyl group, various pentylsulfonyl groups, various hexylsulfonyl groups, various heptylsulfonyl groups, various octylsulfonyl groups, phenylsulfonyl group, o-hexylphenylsulfonyl group, m-hexylphenylsulfonyl group, p-hexylphenylsulfonyl group, etc. Is mentioned.

置換基Ｒ^１からＲ^１２における、シリル基は特に限定されず、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、トリイソブチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリｓｅｃ−ブチルシリル基、トリｔｅｒｔ−ブチルシリル基等が挙げられる。 The silyl group in the substituents R ¹ to R ¹² is not particularly limited, and examples thereof include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tributylsilyl group, a triisobutylsilyl group, a tripropylsilyl group, a triisopropylsilyl group, and a trisec-butylsilyl group. And tritert-butylsilyl group.

続いて、第２の発明は、化学式〔化１〕中のＲ^２、Ｒ^８が水素原子以外の同一の置換基であることを特徴とする第１の発明に記載の有機半導体材料である。 Subsequently, the second invention is the organic semiconductor material according to the first invention, wherein R ² and R ⁸ in the chemical formula [Chemical Formula 1] are the same substituents other than hydrogen atoms.

続いて、第３の発明は、化学式〔化１〕中のＲ^６、Ｒ^１２が水素原子以外の同一の置換基であることを特徴とする第１の発明に記載の有機半導体材料である。 Subsequently, a third invention is the organic semiconductor material according to the first invention, wherein R ⁶ and R ¹² in the chemical formula [Chemical Formula 1] are the same substituents other than hydrogen atoms.

第６の発明は、第１発明から第５発明のいずれかの有機半導体材料、あるいは、いずれかの有機半導体材料の複数を組み合わせてからなる有機電子デバイスである。
A sixth invention is an organic electronic device comprising any one of the organic semiconductor materials of the first to fifth inventions, or a combination of any of the organic semiconductor materials.

ここでいう有機電子デバイスとは、本化合物の電気特性を利用した電子デバイスのことであり、具体的には、有機トランジスタ、有機レーザー、有機薄膜太陽電池、有機メモリーなどが挙げられる。 The term “organic electronic device” as used herein refers to an electronic device that utilizes the electrical characteristics of the present compound, and specific examples include organic transistors, organic lasers, organic thin-film solar cells, and organic memories.

本発明の化合物をこれら有機電子デバイスに利用するにあたって、高純度化のために不純物の除去等の精製が必要になるが、本発明の化合物は、液体クロマトグラフィー法、昇華法、ゾーンメルティング法、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー法、再結晶法、熱洗浄法などによって精製できる。 When the compound of the present invention is used in these organic electronic devices, purification such as removal of impurities is required for high purity, but the compound of the present invention can be obtained by liquid chromatography method, sublimation method, zone melting method. It can be purified by gel permeation chromatography, recrystallization, thermal washing, and the like.

また、本発明の化合物を有機電子デバイスに利用するにあたって、主として薄膜の形態で用いられるが、その薄膜作製法として、ウェットプロセスとドライプロセスどちらを使用してもよい。本発明の化合物は、有機溶媒等へ溶解させることにより、産業上メリットの大きいウェットプロセスに適応できる。 Further, when the compound of the present invention is used in an organic electronic device, it is mainly used in the form of a thin film, and either a wet process or a dry process may be used as a method for forming the thin film. By dissolving the compound of the present invention in an organic solvent or the like, it can be applied to a wet process having great industrial merit.

ここで、有機溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、シクロヘキサノール、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン、メチルエチルケトン、ジグライム、テトラヒドロフランなど、これまで公知のものが使用できる。また、本発明の化合物を有機溶媒等へ溶解させる場合、温度や圧力に特に制限は無いが、溶解させる温度に関しては、０〜２００℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは、１０〜１５０℃の範囲である。また、溶解させる圧力に関しては、０．１〜１００ＭＰａの範囲が好ましく、さらに好ましくは、０．１〜１０ＭＰａの範囲である。また、有機溶媒の代わりに、超臨界二酸化炭素のようなものを用いることも可能である。 Here, as the organic solvent, for example, known solvents such as dichloromethane, chloroform, chlorobenzene, cyclohexanol, toluene, xylene, nitrobenzene, methyl ethyl ketone, diglyme, and tetrahydrofuran can be used. In addition, when the compound of the present invention is dissolved in an organic solvent or the like, the temperature and pressure are not particularly limited, but the temperature for dissolution is preferably in the range of 0 to 200 ° C, more preferably in the range of 10 to 150 ° C. It is. Moreover, regarding the pressure to melt | dissolve, the range of 0.1-100 MPa is preferable, More preferably, it is the range of 0.1-10 MPa. Moreover, it is also possible to use something like supercritical carbon dioxide instead of the organic solvent.

ここで言うウェットプロセスとは、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法、スプレーコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、平板印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法などを示しており、これら公知の方法が利用できる。
さらに、ここで言うドライプロセスとは、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、レーザー蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、気相輸送成長法などを示しており、これら公知の方法が利用できる。 The wet process here refers to a spin coating method, a dip coating method, a bar coating method, a spray coating method, an ink jet method, a screen printing method, a lithographic printing method, an intaglio printing method, a relief printing method, and the like. Can be used.
Furthermore, the dry process mentioned here indicates a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, a laser deposition method, a molecular beam epitaxial growth method, a vapor phase transport growth method, and the like, and these known methods can be used.

本発明の化合物を使用した有機電子デバイスの使用例を、図１及び図２に示す。図１では、電界効果型トランジスタ（以下ＦＥＴとする）での使用例を挙げている。ＦＥＴはその特徴から、スイッチング素子や増幅素子として利用される。ゲート電流が低いことに加え、構造が平面的であるため、ウェットプロセスによる作製や集積化が容易であり大面積化を可能とする。ここでは、本発明の化合物は、主にｐ型半導体として利用されているが、置換基、溶剤によってｎ型半導体として機能する場合もある。 Examples of use of the organic electronic device using the compound of the present invention are shown in FIGS. FIG. 1 shows an example of use in a field effect transistor (hereinafter referred to as FET). FETs are used as switching elements and amplifying elements because of their characteristics. In addition to a low gate current, the structure is planar, so that fabrication and integration by a wet process are easy and a large area can be achieved. Here, although the compound of the present invention is mainly used as a p-type semiconductor, it may function as an n-type semiconductor depending on a substituent or a solvent.

また、図２では有機薄膜太陽電池での使用例を挙げている。図２に示す共蒸着層とは、ｐ型とｎ型を一緒に蒸着させた層であり、この層で太陽光により正孔と電子により分離させやすくするためである。 FIG. 2 shows an example of use in an organic thin film solar cell. The co-deposited layer shown in FIG. 2 is a layer in which p-type and n-type are vapor-deposited together, and this layer is intended to facilitate separation by holes and electrons by sunlight.

第１の発明では、大気中での取り扱いが容易で、かつ置換基の種類を変更することで、ドライプロセスにもウェットプロセスにも適応可能な、有機半導体電子デバイスを製造しやすい有機半導体材料を提供することができる。 In the first invention, an organic semiconductor material that is easy to manufacture in an organic semiconductor electronic device that can be easily handled in the atmosphere and can be adapted to both a dry process and a wet process by changing the type of substituent. Can be provided.

第２の発明では、置換基を同一にすることにより、その合成過程が容易になり、特にＲ^２とＲ^８に同一置換基にすることにより、ドライプロセスに適し、かつトランジスタ特性に優れた材料が提供できる。 In the second invention, by making the substituents the same, the synthesis process is facilitated. In particular, by making the same substituents R ² and R ⁸ , the material is suitable for the dry process and has excellent transistor characteristics. Can be provided.

第３の発明では、置換基を同一にすることにより、その合成過程が容易になる。特にＲ^６とＲ^１２に同一置換基にすることにより、ウェットプロセスに適し、かつトランジスタ特性に優れた材料が提供できる。 In 3rd invention, the synthetic | combination process becomes easy by making a substituent into the same. In particular, by using the same substituent for R ⁶ and R ¹² , a material that is suitable for a wet process and excellent in transistor characteristics can be provided.

第４の発明では、第１の発明から第３の発明の有機半導体材料を有機電子デバイスに利用することを可能とする。 In the fourth invention, the organic semiconductor material of the first invention to the third invention can be used for an organic electronic device.

代表的な実施例を以下に示す。 A typical example is shown below.

本発明の化学式〔化１〕の合成過程の一例を〔合成経路〕に示し、その詳細を次に説明する。しかし下記の合成法は特に限定されるものではなく、公知の反応を組み合わせて合成することが可能である。なお、各化合物にＡ，Ｂ，・・・Ｈの符号を付す。
〔合成経路〕
An example of the synthesis process of the chemical formula [Chemical Formula 1] of the present invention is shown in [Synthesis Route], and the details will be described below. However, the synthesis method described below is not particularly limited, and can be synthesized by combining known reactions. Incidentally, denoted A, B, the sign of · · · H for each compound.
[Synthetic route]

上記〔合成経路〕を用いて本発明をさらに詳しく説明する。(化合物Ｆの合成)
（１）化合物Ａの合成
窒素雰囲気下、冷却管付１ＬＧＬフラスコ中に４−ブロモけい皮酸１０３ｇ（４５５ｍｍｏｌ）、硫酸４．５ｇ（４６ｍｍｏｌ）、メタノール１Ｌを加え、６０℃で１２時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水１．２Ｌを加え、結晶を濾過した。得られた粗結晶を再結晶し、化合物Ａを得た。 The present invention will be described in more detail using the above [synthesis route]. (Synthesis of Compound F )
(1) Synthesis of Compound A Under a nitrogen atmosphere, 103 g (455 mmol) of 4-bromocinnamic acid, 4.5 g (46 mmol) of sulfuric acid, and 1 L of methanol were added to a 1 LGL flask with a condenser, and stirred at 60 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, 1.2 L of water was added, and the crystals were filtered. The obtained crude crystals were recrystallized to obtain Compound A.

（２）化合物Ｂの合成
窒素雰囲気下、冷却管付３ＬＧＬフラスコ中にアルミニウム２９ｇ（１０５８ｍｍｏｌ）、メタノール６００ｍＬ、よう素５５ｇ（２１６ｍｍｏｌ）を加え、室温にて１時間攪拌した。０℃以下に冷却し、化合物Ａ１０４ｇ（４３２ｍｍｏｌ）、メタノール６００ｍＬを加えた後、サマリウム５６ｇ（３７１ｍｍｏｌ）を加えた。ゆっくりと室温まで戻し、室温で１５時間攪拌した。反応終了後、トルエン８００ｍＬを加えてセライト濾過した。濾液は希塩酸、重曹水、食塩水の順に洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた粗結晶をカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物Ｂを得た。 (2) Synthesis of Compound B Under a nitrogen atmosphere, 29 g (1058 mmol) of aluminum, 600 mL of methanol, and 55 g (216 mmol) of iodine were added to a 3LGL flask with a cooling tube, and stirred at room temperature for 1 hour. After cooling to 0 ° C. or lower, 104 g (432 mmol) of compound A and 600 mL of methanol were added, and 56 g (371 mmol) of samarium was then added. The mixture was slowly returned to room temperature and stirred at room temperature for 15 hours. After completion of the reaction, 800 mL of toluene was added and filtered through Celite. The filtrate was washed with dilute hydrochloric acid, aqueous sodium bicarbonate, and brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The resulting crude crystals were purified by column chromatography to obtain compound B.

（３）化合物Ｃの合成
窒素雰囲気下、冷却管付１ＬＧＬフラスコ中に化合物Ｂ３２ｇ（６６ｍｍｏｌ）、トリフルオロメタンスルホン酸２５０ｍＬを加え、４０℃で１７時間攪拌した。反応終了後、５℃に冷却し、水３００ｍＬを滴下後、結晶を濾過した。得られた粗結晶はカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物Ｃを得た。 (3) Synthesis of Compound C Under a nitrogen atmosphere, 32 g (66 mmol) of Compound B and 250 mL of trifluoromethanesulfonic acid were added to a 1 LGL flask with a cooling tube, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 17 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to 5 ° C., 300 mL of water was added dropwise, and the crystals were filtered. The resulting crude crystals were purified by column chromatography to obtain compound C.

（４）化合物Ｄの合成
窒素雰囲気下、冷却管付２ＬＧＬフラスコ中に化合物Ｃ９．５ｇ（２３ｍｍｏｌ）、イソプロパノール７６０ｍＬ、水素化ホウ素ナトリウム３．１ｇ（８４ｍｍｏｌ）、水３０ｍＬを加え、４０℃で１７時間攪拌した。反応終了後、１０℃に冷却し、水１Ｌを加えた。結晶を濾過し、得られた化合物Ｄの粗結晶は精製せずに次の反応へ使用した。 (4) Synthesis of Compound D Under a nitrogen atmosphere, 9.5 g (23 mmol) of Compound C , 760 mL of isopropanol, 3.1 g (84 mmol) of sodium borohydride, and 30 mL of water were added to a 2 LGL flask with a cooling tube. Stir for hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to 10 ° C. and 1 L of water was added. The crystals were filtered, and the resulting crude crystals of compound D were used for the next reaction without purification.

（５）化合物Ｅの合成
窒素雰囲気下、冷却管付１ＬＧＬフラスコ中に化合物Ｄ８．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、パラトルエンスルホン酸一水和物３．９ｇ（２０ｍｍｏｌ）、トルエン４３０ｍＬを加え、１１０℃で２４時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水２００ｍＬ、ｎ−ヘプタン２００ｍＬを加えて濾過した。得られた粗結晶は、カラムクロマトグラフィーを行った後、再結晶して精製し、化合物Ｅを得た。 (5) Synthesis of Compound E Under a nitrogen atmosphere, 8.6 g (20 mmol) of Compound D, 3.9 g (20 mmol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate, and 430 mL of toluene were added to a 1 LGL flask with a cooling tube at 110 ° C. Stir for 24 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and 200 mL of water and 200 mL of n-heptane were added and filtered. The obtained crude crystals were purified by recrystallization after column chromatography to obtain Compound E.

（６）化合物Ｆの合成
窒素雰囲気下、冷却管付３０ｍＬＧＬフラスコ中に化合物Ｅ５００ｍｇ（１．３ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸４７０ｍｇ（３．９ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム３０ｍｇ（０．０３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１０７０ｍｇ（７．８ｍｍｏｌ）、トルエン１０ｍＬ、水３ｍＬを加え、８０℃で１６時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水を加えて結晶を濾過した。得られた粗結晶は熱洗浄にて精製し、化合物Ｆを得た。化合物Ｆのマススペクトルを図４に示す。 (6) Synthesis of Compound F In a nitrogen atmosphere with a cooling tube, Compound E 500 mg (1.3 mmol), phenylboronic acid 470 mg (3.9 mmol), tetrakistriphenylphosphine palladium 30 mg (0.03 mmol), carbonic acid 1070 mg (7.8 mmol) of potassium, 10 mL of toluene and 3 mL of water were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 16 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, water was added, and the crystals were filtered. The obtained crude crystals were purified by heat washing to obtain Compound F. The mass spectrum of Compound F is shown in FIG.

（７）化合物Ｇの合成
窒素雰囲気下、冷却管付５００ｍＬＧＬフラスコ中にクリセン１．００ｇ（４．４ｍｍｏｌ）、クロロホルム２５０ｍＬを加えて６０℃に加熱し、続いて臭素１．８ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）を加えて６０℃で２４時間攪拌した。反応終了後、硫酸水素ナトリウム水溶液を加え、結晶を濾過した。得られた粗結晶は再結晶にて精製し、化合物Ｇを得た。 (7) Synthesis of Compound G Under a nitrogen atmosphere, 1.00 g (4.4 mmol) of chrysene and 250 mL of chloroform were added to a 500 mL GL flask with a cooling tube and heated to 60 ° C., followed by 1.8 g (11.0 mmol) of bromine. And stirred at 60 ° C. for 24 hours. After completion of the reaction, an aqueous sodium hydrogen sulfate solution was added, and the crystals were filtered. The obtained crude crystals were purified by recrystallization to obtain compound G.

（８）化合物Ｈの合成
窒素雰囲気下、冷却管付３０ｍＬＧＬフラスコ中に金属マグネシウム１３０ｍｇ（５．４ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン２．６ｍＬを加えた後、１−ブロモオクタン１０００ｍｇ（５．２ｍｍｏｌ）を滴下し、４０℃で１時間攪拌してグリニャール試薬を調整した。
窒素雰囲気下、３０ｍＬＧＬフラスコ中に化合物Ｈ５００ｍｇ（１．３ｍｍｏｌ）、ジフェニルホスフィノプロパンジクロロニッケル２８ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン８ｍＬを加え、０℃まで冷却した。続いて先に調整した１−ブロモオクタンのグリニャール試薬を加え、０℃で４時間攪拌した。反応終了後、希塩酸および、トルエンを加え、室温まで暖めた。有機層は重曹水、食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥して減圧濃縮した。得られた粗結晶は、カラムクロマトグラフィーを行った後、再結晶して精製し、化合物Ｈを得た。化合物ＨのＮＭＲスペクトルを図５及び図６に示す。 (8) Synthesis of Compound H Under a nitrogen atmosphere, 130 mg (5.4 mmol) of metal magnesium and 2.6 mL of tetrahydrofuran were added to a 30 mLGL flask with a cooling tube, and then 1000 mg (5.2 mmol) of 1-bromooctane was added dropwise. The Grignard reagent was prepared by stirring at 40 ° C. for 1 hour.
Under a nitrogen atmosphere, 500 mg (1.3 mmol) of Compound H , 28 mg (0.05 mmol) of diphenylphosphinopropanedichloronickel and 8 mL of tetrahydrofuran were added to a 30 mL GL flask, and cooled to 0 ° C. Subsequently, the previously prepared Grignard reagent of 1-bromooctane was added and stirred at 0 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, dilute hydrochloric acid and toluene were added, and the mixture was warmed to room temperature. The organic layer was washed with aqueous sodium bicarbonate and brine, dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The obtained crude crystals were purified by recrystallization after performing column chromatography to obtain Compound H. The NMR spectrum of Compound H is shown in FIGS.

有機薄膜トランジスタの作製（単結晶貼り付け）
上記実施例１にて作製した２，８−ジフェニルクリセン（化合物F）を用いて、図１に示す構造の薄膜デバイスを作製した。具体的には、厚さ２１０ｎｍの熱酸化膜を形成したシリコンウェハーに、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のトルエン溶液（３ｗｔ％）を大気下にてスピンコート（回転数２０００ｒｐｍ、３０ｓｅｃ）し、窒素雰囲気下にて７０℃で一晩、続けて１００℃で３時間熱処理をおこなうことでＰＭＭＡ絶縁膜を作製した。この上に２，８−ジフェニルクリセン（化合物F）の薄片単結晶を貼り付け、結晶の両端に金ペーストを塗布し電界効果トランジスタ素子を作製し、評価を行った。
その結果、電界効果移動度は０．９１ｃｍ^２／Ｖ・ｓで、Ｏｎ／Ｏｆｆ電流比は１０^３であった。 Fabrication of organic thin film transistor (single crystal attachment)
Using the 2,8-diphenylchrysene (compound F ) produced in Example 1, a thin film device having the structure shown in FIG. 1 was produced. Specifically, a silicon wafer on which a thermal oxide film having a thickness of 210 nm is formed is spin-coated with polymethyl methacrylate (PMMA) in toluene (3 wt%) in the air (rotation speed: 2000 rpm, 30 sec), and a nitrogen atmosphere A PMMA insulating film was manufactured by performing heat treatment at 70 ° C. overnight and subsequently at 100 ° C. for 3 hours. A thin single crystal of 2,8-diphenylchrysene (compound F 2 ) was pasted on this, and a gold paste was applied to both ends of the crystal to produce a field effect transistor element and evaluated.
As a result, the field effect mobility was 0.91 cm ² / V · s, and the On / Off current ratio was 10 ³ .

有機薄膜トランジスタの作製（蒸着）
厚さ２１０ｎｍの熱酸化膜を形成したシリコンウェハー上に、基板温度６０℃にて、２，８−ジフェニルクリセン（化合物F）を真空蒸着し、その上から、ソース・ドレイン電極となる金を電子ビーム法にて８０ｎｍ蒸着することで、ＴＯＰコンタクト型素子を作製し、評価をおこなった。
その結果、電界効果移動度は４．１×１０^−２ｃｍ^２／Ｖ・ｓで、Ｏｎ／Ｏｆｆ電流比は１０^５であった。 Fabrication of organic thin-film transistors (evaporation)
2,8-diphenylchrysene (compound F ) is vacuum-deposited on a silicon wafer on which a thermal oxide film having a thickness of 210 nm is formed at a substrate temperature of 60 ° C., and gold serving as a source / drain electrode is electron-electronized thereon. A TOP contact type element was fabricated and evaluated by depositing 80 nm by the beam method.
As a result, the field effect mobility is ^{4.1 × 10 -2 cm 2 / V} · s, On / Off current ratio was 10 ^5.

有機薄膜トランジスタの作製（塗布：キャスト）
厚さ２１０ｎｍの熱酸化膜を形成したシリコンウェハー上に、６，１２−ジオクチルクリセン（化合物H）のクロロホルム溶液（０．４ｗｔ％）を大気下にてキャストし、薄膜を作製した。その上から、ソース・ドレイン電極となる金を電子ビーム法にて８０ｎｍ蒸着することで、ＴＯＰコンタクト型素子を作製し、評価をおこなった。
その結果、電界効果移動度は、１．２×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓで、Ｏｎ／Ｏｆｆ電流比は１０^４であった。 Fabrication of organic thin film transistor (coating: cast)
A chloroform solution (0.4 wt%) of 6,12-dioctylchrysene (compound H 2 ) was cast in the air on a silicon wafer on which a thermal oxide film having a thickness of 210 nm was formed, to produce a thin film. On top of that, gold was deposited as a source / drain electrode by 80 nm by an electron beam method, and a TOP contact type device was fabricated and evaluated.
As a result, the field-effect mobility, at ^{1.2 × 10 -3 cm 2 / V} · s, On / Off current ratio was 10 ^4.

（比較例）
本発明の化合物に代えて、比較化合物として、以下に示すペンタセン（化合物Ｉ）を用い、上記実施例と同様にして比較素子を作製した。
その結果、ペンタセン（化合物I）の単結晶を貼り付けた素子では、電界効果移動度は０．２７ｃｍ^２／Ｖ・ｓで、Ｏｎ／Ｏｆｆ電流比は１０^３であった。
また、ペンタセンを蒸着した素子では、電界効果移動度は、０．１５ｃｍ^２／Ｖ・ｓで、Ｏｎ／Ｏｆｆ電流比は１０^４であった。塗布による素子は、ペンタセンの溶解性が乏しいため試料溶液が調整できなかった。また、ペンタセン誘導体である以下に示す２，９−ジオクチルペンタセン（化合物Ｊ）では、クロロホルム溶液（０．４ｗｔ％）を調整後に大気中にて速やかに酸化劣化が見られたため、デバイスを作製することが困難であった。

(Comparative example)
Instead of the compound of the present invention, the following pentacene (compound I ) was used as a comparative compound, and a comparative element was produced in the same manner as in the above example.
As a result, in the element to which the single crystal of pentacene (Compound I ) was attached, the field effect mobility was 0.27 cm ² / V · s, and the On / Off current ratio was 10 ³ .
In the element deposited with pentacene, the field effect mobility was 0.15 cm ² / V · s, and the On / Off current ratio was 10 ⁴ . In the device by coating, the sample solution could not be prepared due to poor solubility of pentacene. In addition, the 2,9-dioctylpentacene (compound J ) shown below, which is a pentacene derivative, rapidly oxidized in the atmosphere after adjusting the chloroform solution (0.4 wt%), and thus a device was manufactured. It was difficult.

図７，図８に、それぞれペンタセン（化合物Ｉ）、６，１２−ジオクチルクリセン（化合物H）を有機溶媒１，１，２，２−テトラクロロエタンに溶解させた直後、２４時間後及び、４８時間後の可視紫外吸収スペクトルの経時変化を示す。図７より、ペンタセン（化合物Ｉ）は溶液調整直後と２４時間後のスペクトルの形状が酸化劣化により大きく変化している。一方で図８より、６，１２−ジオクチルクリセン（化合物H）は溶液調整直後から４８時間経過後までスペクトルの形状が一致しており、溶液状態で非常に安定である。 7 and 8, respectively, immediately after dissolving pentacene (compound I ) and 6,12-dioctylchrysene (compound H ) in an organic solvent 1,1,2,2-tetrachloroethane, 24 hours and 48 hours, respectively. The time-dependent change of visible UV absorption spectrum afterwards is shown. From FIG. 7, the spectrum shape of pentacene (compound I ) changes greatly due to oxidative degradation immediately after solution preparation and after 24 hours. On the other hand, as shown in FIG. 8, 6,12-dioctylchrysene (Compound H 2 ) has the same spectral shape from immediately after the preparation of the solution to 48 hours later, and is very stable in the solution state.

なお、ＭＳスペクトルは、島津製作所製 ＧＣＭＳ−ＱＰ２０１０で、直接試料導入装置ＤＩ−２０１０を用いたＥＩイオン化法にて測定した。
ＮＭＲスペクトルは、ＶＡＲＩＡＮ社製 ＶＡＲＩＡＮ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｐｌｕｓ ４００ＭＨｚ（重クロロホルム溶媒）で測定した。
可視紫外吸収スペクトルは、日立社製Ｕ−３３１０形分光光度計で測定した。 The MS spectrum was measured with a GCMS-QP2010 manufactured by Shimadzu Corporation by an EI ionization method using a direct sample introduction apparatus DI-2010.
The NMR spectrum was measured with VARIAN Mercury Plus 400 MHz (deuterated chloroform solvent) manufactured by VARIAN.
The visible ultraviolet absorption spectrum was measured with a Hitachi U-3310 type spectrophotometer.

本発明の化合物を用いた有機トランジスタは、単結晶の貼り付け法、真空蒸着法、塗布法と多様な製造プロセスに適応でき、特に安価とされる塗布法にて作製された素子においては、大気中で薄膜を形成することが可能である。そのため、産業上非常に有用な有機半導体であって、今後広くこの分野で使用されることが期待される。 The organic transistor using the compound of the present invention can be applied to various manufacturing processes such as single crystal bonding method, vacuum deposition method and coating method. A thin film can be formed therein. Therefore, it is an organic semiconductor that is very useful in industry, and is expected to be widely used in this field in the future.

有機半導体を使用したＦＥＴFETs using organic semiconductors 有機薄膜太陽電池デバイスOrganic thin film solar cell device 薄膜デバイスThin film device 化合物ＦのマススペクトルMass spectrum of Compound F 化合物Ｈの ^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル ¹ H-NMR spectrum of Compound H 化合物Ｈの ^１３Ｃ− ＮＭＲスペクトル ¹³ C-NMR spectrum of Compound H ペンタセン（化合物Ｉ）の可視紫外光吸収スペクトルの経時変化Temporal change of visible ultraviolet light absorption spectrum of pentacene (compound I ) 化合物Ｈの可視紫外光吸収スペクトルの経時変化Temporal change of visible ultraviolet absorption spectrum of Compound H

符号の説明Explanation of symbols

１ 有機半導体を使用したＦＥＴ
２ 有機半導体
３ 絶縁膜
４ ゲート ４１ ゲート絶縁膜
５ ドレイン
６ ソース
７ エミッター
８ コレクター
９ ベース
１０ 基板（プラスチック） １１電極 １２ ｎ型半導体 １３ ｐ型半導体
１４ 共蒸着層 １５ ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）
２０ 薄膜デバイス ２１ Ｓｏｕｒｃｅ ２２ Ｄｒａｉｎ
２３ ＰＭＭＡ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌａｙｅｒ ２４ Ｓｉ／ＳｉＯ_２ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ
２５ Ｇａｔｅ ２６ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｒｙｓｔａｌ 1 FETs using organic semiconductors
2 Organic semiconductor 3 Insulating film
4 gate 41 gate insulating film 5 drain 6 source 7 emitter 8 collector 9 base 10 substrate (plastic) 11 electrode 12 n-type semiconductor 13 p-type semiconductor 14 co-deposition layer 15 ITO (Indium Tin Oxide)
20 Thin Film Device 21 Source 22 Drain
23 PMMA Dielectric Layer 24 Si / SiO ₂ Substrate
25 Gate 26 Organic Single Crystal

Claims (3)

下記の化学式〔化１〕で示される有機半導体材料において、その化学式〔化１〕中のＲ^２、Ｒ^８がそれぞれ独立に、置換もしくは無置換のアリール基であることを特徴とする有機半導体材料。
〔化１〕
化学式〔化１〕中の置換基Ｒ^１からＲ^１２は、Ｒ^２、Ｒ^８を除き、水素原子である。
また、アリール基は、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２−ヘプチルフェニル基、３−ヘプチルフェニル基、４−ヘプチルフェニル基、２−オクチルフェニル基、３−オクチルフェニル基、４−オクチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−フルオロフ
ェニル基、ペンタフルオロフェニル基、４−（トリフルオロメチル）フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基のいずれかである。 An organic semiconductor material represented by the following chemical formula [Chemical Formula 1], wherein R ² and R ⁸ in the chemical formula [Chemical Formula 1] are each independently a substituted or unsubstituted aryl group. .
[Chemical formula 1]
The substituents R ¹ to R ¹² in the chemical formula [Chemical Formula 1] are hydrogen atoms except for R ² and R ⁸ .
The aryl group is a phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2-heptylphenyl group, 3-heptylphenyl group, 4-heptylphenyl group, 2-octylphenyl group. Of 3-octylphenyl group, 4-octylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-fluorophenyl group, pentafluorophenyl group, 4- (trifluoromethyl) phenyl group, naphthyl group, biphenyl group, terphenyl group Either. 請求項１の化学式〔化１〕において、Ｒ^２、Ｒ^８が、同一の置換もしくは無置換のアリール基であることを特徴とする請求項１の有機半導体材料。 ^2. The organic semiconductor material according to claim 1, wherein R ² and R ⁸ in the chemical formula [Chemical Formula 1] are the same substituted or unsubstituted aryl group. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の有機半導体材料、あるいは、いずれかの有機半導体材料の複数を組み合わせてからなる有機電子デバイス。   An organic electronic device comprising a combination of the organic semiconductor material according to claim 1 or 2 or a plurality of any of the organic semiconductor materials.