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JP6247568B2 - Organic thin-film transistors, organic semiconductor materials for non-emissive organic semiconductor devices and their applications - Google Patents

Organic thin-film transistors, organic semiconductor materials for non-emissive organic semiconductor devices and their applications Download PDF

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JP6247568B2
JP6247568B2 JP2014040567A JP2014040567A JP6247568B2 JP 6247568 B2 JP6247568 B2 JP 6247568B2 JP 2014040567 A JP2014040567 A JP 2014040567A JP 2014040567 A JP2014040567 A JP 2014040567A JP 6247568 B2 JP6247568 B2 JP 6247568B2
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Description

本発明は、有機薄膜トランジスタ、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料およびその応用に関する。詳しくは、本発明は、2つのヘテロ環を含む縮合環骨格構造を有する化合物、有機薄膜トランジスタ、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機薄膜トランジスタ用材料、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜、上記化合物を合成するための中間体である化合物に関する。   The present invention relates to an organic thin film transistor, an organic semiconductor material for a non-luminescent organic semiconductor device, and an application thereof. Specifically, the present invention relates to a compound having a condensed ring skeleton structure containing two heterocycles, an organic thin film transistor, an organic semiconductor material for a non-light-emitting organic semiconductor device, a material for an organic thin-film transistor, a coating solution for a non-light-emitting organic semiconductor device, The present invention relates to an organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device and a compound that is an intermediate for synthesizing the compound.

有機半導体材料を用いたデバイスは、従来のシリコンなどの無機半導体材料を用いたデバイスと比較して、様々な優位性が見込まれているため、高い関心を集めている。有機半導体材料を用いたデバイスの例としては、有機半導体材料を光電変換材料として用いた有機薄膜太陽電池や固体撮像素子などの光電変換素子や、非発光性の有機トランジスタが挙げられる。有機半導体材料を用いたデバイスは、無機半導体材料を用いたデバイスと比べて低温、低コストで大面積の素子を作製できる可能性がある。さらに分子構造を変化させることで容易に材料特性を変化させることが可能であるため材料のバリエーションが豊富であり、無機半導体材料ではなし得なかったような機能や素子を実現することができる。   Devices using organic semiconductor materials are attracting a great deal of attention because they are expected to have various advantages over conventional devices using inorganic semiconductor materials such as silicon. Examples of a device using an organic semiconductor material include a photoelectric conversion element such as an organic thin film solar cell or a solid-state imaging device using the organic semiconductor material as a photoelectric conversion material, and a non-light emitting organic transistor. A device using an organic semiconductor material may be capable of manufacturing a large-area element at a lower temperature and lower cost than a device using an inorganic semiconductor material. Furthermore, since the material characteristics can be easily changed by changing the molecular structure, there are a wide variety of materials, and it is possible to realize functions and elements that could not be achieved with inorganic semiconductor materials.

例えば、特許文献1には、ベンゾビスベンゾチオフェン(以下、BBBTともいう)などの2つのヘテロ環を含む縮合環骨格構造を有し、側鎖に、水素原子、ハロゲン原子及び炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基から選ばれる少なくとも一種が導入された化合物を、有機薄膜トランジスタ材料として用いることが開示されている。
特許文献2および3には、2つのヘテロ環を含む縮合環骨格構造を有し、側鎖に、エチニル基が導入された化合物を、有機薄膜トランジスタ材料として用いることが開示されている。
特許文献4には有機薄膜半導体として用いるヘテロアセン誘導体の前駆体であるテトラハロターフェニル誘導体の製造方法が記載されており、ヘテロアセン誘導体の骨格が例示されている。しかしながら特許文献4にはベンゾビスベンゾチオフェン骨格は記載されておらず、ヘテロアセン誘導体の置換基について検討されていなかった。
For example, Patent Document 1 has a condensed ring skeleton structure including two heterocycles such as benzobisbenzothiophene (hereinafter also referred to as BBBT), and has a hydrogen atom, a halogen atom, and 1 to 12 carbon atoms in the side chain. It is disclosed that a compound into which at least one selected from the aliphatic hydrocarbon groups is introduced as an organic thin film transistor material.
Patent Documents 2 and 3 disclose that a compound having a condensed ring skeleton structure containing two heterocycles and having an ethynyl group introduced in the side chain is used as an organic thin film transistor material.
Patent Document 4 describes a method for producing a tetrahaloterphenyl derivative, which is a precursor of a heteroacene derivative used as an organic thin film semiconductor, and illustrates a skeleton of a heteroacene derivative. However, Patent Document 4 does not describe a benzobisbenzothiophene skeleton and has not studied a substituent of a heteroacene derivative.

一方、特許文献5および6には、末端にアリール基、ヘテロアリール基およびシクロアルキル基のうち少なくとも一つに有する置換基で置換されたベンゾビスベンゾチオフェンやベンゾフラノジベンゾフランの例が記載されており、これらを有機電界発光(有機ELまたは有機Electro−Luminescence)素子材料として用いると、発光効率が高く、長寿命であることが記載されている。しかしながら、これらの文献には、有機薄膜トランジスタへの応用について検討されていなかった。   On the other hand, Patent Documents 5 and 6 describe examples of benzobisbenzothiophene and benzofuranodibenzofuran substituted at the terminal with a substituent having at least one of an aryl group, a heteroaryl group and a cycloalkyl group. It is described that when these are used as organic electroluminescent (organic EL or organic Electro-Luminescence) element materials, the luminous efficiency is high and the lifetime is long. However, these documents have not studied application to organic thin film transistors.

特許第5160078号公報Japanese Patent No. 5160078 国際公開WO2008/131835 A1号公報International Publication WO2008 / 131835 A1 US8101776 B2公報US8101776 B2 publication EP2067782 A1公報EP2067782 A1 publication EP2067782 A1号公報EP2067782 A1 publication EP2067782 A1号公報EP2067782 A1 publication

有機EL素子材料として有用なものが、ただちに有機薄膜トランジスタ用半導体材料として有用であると言うことはできない。これは、有機EL素子と有機薄膜トランジスタでは、有機化合物に求められる特性が異なるためである。有機EL素子では通常薄膜の膜厚方向(通常数nm〜数100nm)に電荷を輸送する必要があるのに対し、有機薄膜トランジスタでは薄膜面方向の電極間(通常数μm〜数100μm)の長距離を電荷(キャリア)輸送する必要がある。このため、求められるキャリア移動度が格段に高い。そのため、有機薄膜トランジスタ用半導体材料としては、分子の配列秩序が高い、結晶性が高い有機化合物が求められている。また、高いキャリア移動度発現のため、π共役平面は基板に対して直立していることが好ましい。一方、有機EL素子では、発光効率を高めるため、発光効率が高く、面内での発光が均一な素子が求められている。通常、結晶性の高い有機化合物は、面内の電界強度不均一、発光不均一、発光クエンチ等、発光欠陥を生じさせる原因となるため、有機EL素子用材料は結晶性を低くし、アモルファス性の高い材料が望まれる。このため、有機EL素子材料を構成する有機化合物を有機半導体材料にそのまま転用しても、ただちに良好なトランジスタ特性を得ることができる訳ではない。   What is useful as an organic EL element material cannot be immediately said to be useful as a semiconductor material for organic thin film transistors. This is because organic EL elements and organic thin film transistors have different characteristics required for organic compounds. In the organic EL element, it is usually necessary to transport charges in the film thickness direction (usually several nm to several hundred nm), whereas in the organic thin film transistor, the long distance between the electrodes in the thin film surface direction (usually several μm to several hundred μm). It is necessary to transport charges (carriers). For this reason, the required carrier mobility is remarkably high. Therefore, as a semiconductor material for an organic thin film transistor, an organic compound having high molecular order and high crystallinity is required. In order to develop high carrier mobility, the π conjugate plane is preferably upright with respect to the substrate. On the other hand, in order to increase the light emission efficiency, an organic EL element is required to have a high light emission efficiency and uniform light emission in the surface. In general, organic compounds with high crystallinity cause light emission defects such as in-plane electric field strength non-uniformity, light emission non-uniformity, and light emission quenching, so organic EL device materials have low crystallinity and are amorphous. High material is desired. For this reason, even if the organic compound constituting the organic EL element material is directly transferred to the organic semiconductor material, good transistor characteristics cannot be obtained immediately.

このような状況のもと、本発明者らがこれらの文献に記載されている化合物を有機薄膜トランジスタの半導体活性層に用いることを検討したところ、ほとんどはキャリア移動度が低いことが分かった。   Under such circumstances, the present inventors examined using the compounds described in these documents for the semiconductor active layer of the organic thin film transistor, and found that most of them have low carrier mobility.

そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために検討を進めた。本発明が解決しようとする課題は、キャリア移動度の高い有機薄膜トランジスタを提供することである。   Therefore, the present inventors proceeded with studies in order to solve such problems of the prior art. The problem to be solved by the present invention is to provide an organic thin film transistor having high carrier mobility.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる縮合環骨格、すなわち母核への置換基の種類を工夫し、特に−CR’2−で表される2価の連結基が母核に直結せず、かつ特定の構造を有する後述の一般式(W)で表される基を分子長軸方向の置換基(本発明の一般式(1)におけるR2、R3、R6およびR7)として少なくとも1つ有し、かつ分子短軸方向に置換基(本発明の一般式(1)におけるR1、R4、R5およびR8〜R10)を有する場合は特定の置換基に限定することで、有機薄膜トランジスタの半導体活性層に用いたときにキャリア移動度が高くなることを見出し、本発明に至った。
上記課題を解決するための具体的な手段である本発明は、以下の構成を有する。
As a result of diligent studies to solve the above problems, a condensed ring skeleton formed by the condensation of three benzene rings and two hetero 5-membered rings, that is, the type of substituents on the mother nucleus, The divalent linking group represented by —CR ′ 2 — is not directly linked to the mother nucleus, and the group represented by the following general formula (W) having a specific structure is substituted with a substituent in the molecular major axis direction (this At least one of R 2 , R 3 , R 6 and R 7 in the general formula (1) of the invention and a substituent in the molecular minor axis direction (R 1 , R 4 in the general formula (1) of the present invention) , R 5 and R 8 to R 10 ), it is found that carrier mobility is increased when used in a semiconductor active layer of an organic thin film transistor by limiting to a specific substituent, and the present invention has been achieved. .
The present invention, which is a specific means for solving the above problems, has the following configuration.

[1] 下記一般式(1)で表される化合物を半導体活性層に含む有機薄膜トランジスタ;
一般式(1)

Figure 0006247568
一般式(1)中、
Xはそれぞれ独立にO原子、S原子またはSe原子を表し、
1、R4、R5およびR8〜R10はそれぞれ独立に水素原子またはハロゲン原子を表し、
2、R3、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子または下記一般式(W)で表される置換基を表し、かつ、R2、R3、R6およびR7のうち少なくとも一つは一般式(W)で表される置換基である;
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;
Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
[2] [1]に記載の有機薄膜トランジスタは、一般式(1)中、XがいずれもS原子であることが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の有機薄膜トランジスタは、一般式(1)中、Lが、
母核に直接結合し、かつ、一般式(L−2)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基であるL0と、
一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であるL1と、
からなることが好ましい。
[4] [3]に記載の有機薄膜トランジスタは、L0が一般式(L−2)および(L−13)〜(L−24)のいずれかで表されることが好ましい。
[5] [3]または[4]に記載の有機薄膜トランジスタは、L0が一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であることが好ましい。
[6] [3]〜[5]のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、L0が一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であり、
1が一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、一般式(1)中、Rが置換または無置換のアルキル基、シロキサン基、あるいは、ケイ素原子数が2〜5のオリゴシロキサン基であることが好ましい。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタは、一般式(1)中、R2およびR6のうち少なくとも一方が一般式(W)で表される置換基であり、かつ、
1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子であることが好ましい。
[9] [8]に記載の有機薄膜トランジスタは、R2とR6が同一の基であることが好ましい。
[10] 下記一般式(1)で表される化合物。
Figure 0006247568
一般式(1)中、
Xはそれぞれ独立にO原子、S原子またはSe原子を表し、
1、R4、R5およびR8〜R10はそれぞれ独立に水素原子またはハロゲン原子を表し、
2、R3、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子または下記一般式(W)で表される置換基を表し、かつ、R2、R3、R6およびR7のうち少なくとも一つは一般式(W)で表される置換基である;
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;
Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
[11] [10]に記載の化合物は、一般式(1)中、XがいずれもS原子であることが好ましい。
[12] [10]または[11]に記載の化合物は、一般式(1)中、Lが、
母核に直接結合し、かつ、一般式(L−2)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基であるL0と、
一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であるL1と、
からなることが好ましい。
[13] [12]に記載の化合物は、L0が一般式(L−2)および(L−13)〜(L−24)のいずれかで表されることが好ましい。
[14] [12]または[13]に記載の化合物は、L0が一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であることが好ましい。
[15] [12]〜[14]のいずれかに記載の化合物は、L0が一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であり、
1が一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることが好ましい。
[16] [10]〜[15]のいずれかに記載の化合物は、一般式(1)中、Rが置換または無置換のアルキル基、シロキサン基、あるいは、ケイ素原子数が2〜5のオリゴシロキサン基であることが好ましい。
[17] [10]〜[16]のいずれかに記載の化合物は、一般式(1)中、R2およびR6のうち少なくとも一方が一般式(W)で表される置換基であり、かつ、
1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子であることが好ましい。
[18] [17]に記載の化合物は、R2とR6が同一の基であることが好ましい。
[19] [10]〜[18]のいずれかに記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。
[20] [10]〜[18]のいずれかに記載の化合物を含有する有機薄膜トランジスタ用材料。
[21] [10]〜[18]のいずれかに記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。
[22] [10]〜[18]のいずれかに記載の化合物とポリマーバインダーを含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。
[23] [10]〜[18]のいずれかに記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
[24] [10]〜[18]のいずれかに記載の化合物とポリマーバインダーを含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。
[25] [23]または[24]に記載の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、溶液塗布法により作製されたことが好ましい。
[26] 下記一般式(M1)で表される化合物;
一般式(M1)
Figure 0006247568
一般式(M1)中、
1およびX2はそれぞれ独立にO原子、S原子、Se原子、−N(−RN1)−、−N=C−および−C(RM3)=C(RM3)−のいずれか一つを表し、
N1は水素原子または置換基を表し、
M3はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
M1およびRM2はそれぞれ独立に直鎖または分枝のアルキル基を表し、
r1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数を表し、
r3およびr4はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、かつ、r3+r4が1以上であり、
Rはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す。
[27] [26]に記載の化合物は、[10]〜[18]のいずれかに記載の化合物の中間体化合物であることが好ましい。 [1] An organic thin film transistor comprising a compound represented by the following general formula (1) in a semiconductor active layer;
General formula (1)
Figure 0006247568
In general formula (1),
Each X independently represents an O atom, an S atom or a Se atom;
R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom;
R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a substituent represented by the following general formula (W), and R 2 , R 3 , R 6 and At least one of R 7 is a substituent represented by formula (W);
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
R ′ in the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24) each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.
[2] In the organic thin film transistor according to [1], in general formula (1), it is preferable that all Xs are S atoms.
[3] In the organic thin film transistor according to [1] or [2], in the general formula (1), L is
L 0 which is a divalent linking group directly bonded to the mother nucleus and represented by any one of the general formulas (L-2) to (L-25);
A divalent linking group represented by any one of general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent represented by any one of general formulas (L-1) to (L-25). L 1 which is a divalent linking group in which two or more of the linking groups are bonded;
Preferably it consists of.
[4] In the organic thin film transistor according to [3], L 0 is preferably represented by any one of the general formulas (L-2) and (L-13) to (L-24).
[5] In the organic thin film transistor according to [3] or [4], L 0 is represented by any one of the general formulas (L-2), (L-13), (L-17), and (L-18). It is preferable that it is a divalent linking group.
[6] In the organic thin film transistor according to any one of [3] to [5], L 0 is any one of general formulas (L-2), (L-13), (L-17), and (L-18). A divalent linking group represented by:
L 1 is represented by any of the divalent linking groups represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-4) or any one of the general formulas (L-1) to (L-4). The divalent linking group is preferably a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded.
[7] In the organic thin film transistor according to any one of [1] to [6], R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a siloxane group, or a silicon atom number of 2 to 5 in the general formula (1). An oligosiloxane group is preferred.
[8] The organic thin film transistor according to any one of [1] to [7] is a substituent in which at least one of R 2 and R 6 is represented by the general formula (W) in the general formula (1). ,And,
R 1 , R 3 to R 5 and R 7 to R 10 are preferably all hydrogen atoms.
[9] In the organic thin film transistor according to [8], R 2 and R 6 are preferably the same group.
[10] A compound represented by the following general formula (1).
Figure 0006247568
In general formula (1),
Each X independently represents an O atom, an S atom or a Se atom;
R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom;
R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a substituent represented by the following general formula (W), and R 2 , R 3 , R 6 and At least one of R 7 is a substituent represented by formula (W);
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
R ′ in the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24) each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.
[11] In the compound according to [10], in general formula (1), X is preferably an S atom.
[12] In the compound of [10] or [11], in the general formula (1), L is
L 0 which is a divalent linking group directly bonded to the mother nucleus and represented by any one of the general formulas (L-2) to (L-25);
A divalent linking group represented by any one of general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent represented by any one of general formulas (L-1) to (L-25). L 1 which is a divalent linking group in which two or more of the linking groups are bonded;
Preferably it consists of.
[13] In the compound according to [12], L 0 is preferably represented by any one of the general formulas (L-2) and (L-13) to (L-24).
[14] In the compound according to [12] or [13], L 0 is represented by any one of the general formulas (L-2), (L-13), (L-17) and (L-18). And a divalent linking group.
[15] In the compound according to any one of [12] to [14], L 0 is any one of general formulas (L-2), (L-13), (L-17), and (L-18). A divalent linking group represented by:
L 1 is represented by any of the divalent linking groups represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-4) or any one of the general formulas (L-1) to (L-4). The divalent linking group is preferably a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded.
[16] In the compound according to any one of [10] to [15], in the general formula (1), R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a siloxane group, or an oligo having 2 to 5 silicon atoms. A siloxane group is preferred.
[17] The compound according to any one of [10] to [16] is a substituent in which at least one of R 2 and R 6 is represented by the general formula (W) in the general formula (1), And,
R 1 , R 3 to R 5 and R 7 to R 10 are preferably all hydrogen atoms.
[18] In the compound according to [17], R 2 and R 6 are preferably the same group.
[19] An organic semiconductor material for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound according to any one of [10] to [18].
[20] A material for an organic thin film transistor containing the compound according to any one of [10] to [18].
[21] A coating solution for a non-luminous organic semiconductor device containing the compound according to any one of [10] to [18].
[22] A coating solution for a non-light-emitting organic semiconductor device, comprising the compound according to any one of [10] to [18] and a polymer binder.
[23] An organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound according to any one of [10] to [18].
[24] An organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device, comprising the compound according to any one of [10] to [18] and a polymer binder.
[25] The organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device according to [23] or [24] is preferably produced by a solution coating method.
[26] A compound represented by the following general formula (M1);
General formula (M1)
Figure 0006247568
In general formula (M1),
X 1 and X 2 are each independently any one of O atom, S atom, Se atom, —N (—R N1 ) —, —N═C— and —C (R M3 ) ═C (R M3 ) —. Represents
R N1 represents a hydrogen atom or a substituent,
R M3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R M1 and R M2 each independently represent a linear or branched alkyl group,
r1 and r2 each independently represents an integer of 0 to 2,
r3 and r4 each independently represents an integer of 0 or more, and r3 + r4 is 1 or more,
R is independently a substituted or unsubstituted alkyl group, cyano group, vinyl group, ethynyl group, oxyethylene group, oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, and a silicon atom number of 2 The above oligosiloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group is represented.
[27] The compound according to [26] is preferably an intermediate compound of the compound according to any one of [10] to [18].

本発明によれば、キャリア移動度が高い有機薄膜トランジスタを提供することができる。   According to the present invention, an organic thin film transistor having high carrier mobility can be provided.

図1は、本発明の有機薄膜トランジスタの一例の構造の断面を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of the structure of the organic thin film transistor of the present invention. 図2は、本発明の実施例でFET特性測定用基板として製造した有機薄膜トランジスタの構造の断面を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of the structure of an organic thin film transistor manufactured as a substrate for measuring FET characteristics in an example of the present invention.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明において、各一般式の説明において特に区別されずに用いられている場合における水素原子は同位体(重水素原子等)も含んでいることを表す。さらに、置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
In the present invention, a hydrogen atom when used without being particularly distinguished in the description of each general formula represents that it also contains an isotope (such as a deuterium atom). Furthermore, the atom which comprises a substituent represents that the isotope is also included.

[有機薄膜トランジスタ]
本発明の有機薄膜トランジスタは、下記一般式(1)で表される化合物を半導体活性層に含む。
一般式(1)

Figure 0006247568
一般式(1)中、
Xはそれぞれ独立にO原子、S原子またはSe原子を表し、
1、R4、R5およびR8〜R10はそれぞれ独立に水素原子またはハロゲン原子を表し、
2、R3、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子または下記一般式(W)で表される置換基を表し、かつ、R2、R3、R6およびR7のうち少なくとも一つは一般式(W)で表される置換基である;
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;
Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。 [Organic thin film transistor]
The organic thin-film transistor of this invention contains the compound represented by following General formula (1) in a semiconductor active layer.
General formula (1)
Figure 0006247568
In general formula (1),
Each X independently represents an O atom, an S atom or a Se atom;
R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom;
R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a substituent represented by the following general formula (W), and R 2 , R 3 , R 6 and At least one of R 7 is a substituent represented by formula (W);
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
R ′ in the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24) each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.

このような構造の一般式(1)で表される化合物を半導体活性層に含むことにより、本発明の有機薄膜トランジスタは、キャリア移動度が高い。
ここで、特許第5160078号公報は、無置換BBBTおよび置換または無置換のアルキル置換基を導入したBBBT化合物に主眼を置いており、母核にアルキル基が直接結合していない置換基を導入した化合物については記載がない。このような化合物においては、有機薄膜トランジスタ材料として望ましくない結晶構造しか得られないことが報告されている。例えば、K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548−1550と、K. Takimiya, Org. Lett. 2007, 9, 4499−4502には異なる結晶多形が記載されているように無置換体は結晶多形が存在して不安定であり、チルト(結晶化した場合における分子の縦方向のズレ)も大きく、結晶化した場合に分子間で十分なHOMO軌道の重なりが得られないために電荷輸送に不利である。また、K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548−1550によればBBBTのアルキル(C4)置換体は、有機薄膜トランジスタ材料として望ましくない結晶多形が安定であり、チルト(結晶化した場合における分子の縦方向のズレ)が大きく、結晶化した場合に分子間で十分なHOMO軌道の重なりが得られないために電荷輸送に不利である。実際に特許第5160078号公報に報告されている比較的鎖長が短い、置換または無置換のアルキル基を有するベンゾビスベンゾチオフェンのキャリア移動度も10-3cm2/Vs程度と低い。
国際公開WO2008/131835 A1号公報は、BBBT分子短軸方向の中でも側方(本発明の一般式(1)におけるR9およびR10)へエチニル基を導入した化合物について記載されているが、この化合物は、有機薄膜トランジスタ材料として望ましい結晶構造をとり得ない。実際に国際公開WO2008/131835 A1号公報に記載されている有機薄膜トランジスタのキャリア移動度も最大で0.5cm2/Vs程度と低く、有機エレクトロルミネッセンス素子の画素の駆動回路であるバックプレーンなど用の有機薄膜トランジスタに応用するためには不十分である。
これに対し、本発明の一般式(1)で表される化合物は、結晶化したときに分子間に十分なHOMO軌道の重なりが得られるように母核への置換基の種類を工夫し、特に−CR’2−で表される2価の連結基が母核に直結せず、かつ特定の構造を有する後述の一般式(W)で表される基を分子長軸方向の置換基(本発明の一般式(1)におけるR2、R3、R6およびR7)として少なくとも1つ有し、かつ分子短軸方向に置換基(本発明の一般式(1)におけるR1、R4、R5およびR8〜R10)を有する場合は特定の置換基に限定することにより結晶構造が大きく変化し、有機薄膜トランジスタの半導体活性層に用いたときにキャリア移動度が飛躍的に向上する効果を見出した。本発明の一般式(1)で表される化合物が結晶化したときに特許第5160078号公報に記載の化合物や国際公開WO2008/131835 A1号公報に記載の化合物の結晶構造から大きく結晶構造が変化し、有機薄膜トランジスタ材料として望ましい結晶多系が安定化し、かつ、チルトも解消した結晶構造を有することは、有機薄膜トランジスタの材料分野の専門家でも予測困難であり、本発明者らが結晶構造解析を繰り返した結果として見出された。
By including the compound represented by the general formula (1) having such a structure in the semiconductor active layer, the organic thin film transistor of the present invention has high carrier mobility.
Here, Japanese Patent No. 5160078 focuses on unsubstituted BBBT and BBBT compounds into which a substituted or unsubstituted alkyl substituent is introduced, and introduces a substituent in which no alkyl group is directly bonded to the mother nucleus. There is no description about the compound. It has been reported that such a compound can provide only an undesirable crystal structure as an organic thin film transistor material. For example, K.K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548-1550; Takimiya, Org. Lett. As described in 2007, 9, 4499-4502, different crystal polymorphs are described, the non-substituted product is unstable due to the presence of crystal polymorphs, and tilt (vertical displacement of molecules when crystallized). In addition, it is disadvantageous for charge transport because sufficient HOMO orbital overlap cannot be obtained between molecules when crystallized. K.K. Muellen, Chem. Commun. According to 2008, 1548-1550, the alkyl (C4) substitution product of BBBT has stable crystal polymorphism that is not desirable as an organic thin film transistor material, and has a large tilt (longitudinal shift of molecules when crystallized). This is disadvantageous for charge transport because sufficient HOMO orbital overlap cannot be obtained between molecules. Actually, the carrier mobility of benzobisbenzothiophene having a relatively short chain length and a substituted or unsubstituted alkyl group reported in Japanese Patent No. 5160078 is as low as about 10 −3 cm 2 / Vs.
International Publication WO 2008/131835 A1 describes a compound in which an ethynyl group is introduced laterally (R 9 and R 10 in the general formula (1) of the present invention) in the short axis direction of the BBBT molecule. A compound cannot take a desirable crystal structure as an organic thin film transistor material. Actually, the carrier mobility of the organic thin film transistor described in International Publication WO2008 / 131835 A1 is as low as about 0.5 cm 2 / Vs at the maximum, and it is used for a backplane or the like which is a driving circuit of a pixel of an organic electroluminescence element. It is insufficient for application to organic thin film transistors.
In contrast, the compound represented by the general formula (1) of the present invention devised the type of substituents to the mother nucleus so that sufficient HOMO orbital overlap is obtained between molecules when crystallized, In particular, a divalent linking group represented by —CR ′ 2 — is not directly bonded to the mother nucleus, and a group represented by the following general formula (W) having a specific structure is substituted with a substituent in the molecular long axis direction ( At least one of R 2 , R 3 , R 6 and R 7 in the general formula (1) of the present invention and a substituent in the molecular minor axis direction (R 1 , R in the general formula (1) of the present invention) 4 , R 5 and R 8 to R 10 ), the crystal structure is greatly changed by limiting to specific substituents, and the carrier mobility is drastically improved when used in the semiconductor active layer of organic thin film transistors. I found an effect. When the compound represented by the general formula (1) of the present invention is crystallized, the crystal structure largely changes from the crystal structure of the compound described in Japanese Patent No. 5160078 or the compound described in International Publication WO2008 / 131835 A1. However, it is difficult for experts in the field of organic thin film transistor materials to predict that the polycrystal system desirable as an organic thin film transistor material has a crystal structure in which the tilt is eliminated and the crystal structure analysis is performed by the present inventors. Found as a repeated result.

さらに、一般式(1)で表される化合物を用いた本発明の有機薄膜トランジスタは、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さいことが好ましい。繰り返し駆動後の閾値電圧変化を小さくするためには、有機半導体材料のHOMOが浅すぎずかつ深すぎないこと、有機半導体材料の化学的安定性(特に耐空気酸化性、酸化還元安定性)、薄膜状態の熱安定性、空気や水分が入りこみにくい高い膜密度、電荷がたまりにくい欠陥の少ない膜質、等が必要である。一般式(1)で表される化合物はこれらを満足するため、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さいと考えられる。すなわち、繰り返し駆動後の閾値電圧変化が小さい有機薄膜トランジスタは、半導体活性層が高い化学的安定性や膜密度等を有し、長期間に渡ってトランジスタとして有効に機能し得る。   Furthermore, the organic thin film transistor of the present invention using the compound represented by the general formula (1) preferably has a small threshold voltage change after repeated driving. In order to reduce the threshold voltage change after repeated driving, HOMO of the organic semiconductor material is neither too shallow nor too deep, the chemical stability of the organic semiconductor material (particularly air oxidation resistance, redox stability), There is a need for thermal stability in a thin film state, high film density that does not allow air and moisture to enter, film quality that prevents charges from accumulating, and has few defects. Since the compound represented by the general formula (1) satisfies these, it is considered that the threshold voltage change after repeated driving is small. That is, in an organic thin film transistor having a small threshold voltage change after repeated driving, the semiconductor active layer has high chemical stability, film density, etc., and can function effectively as a transistor for a long period of time.

また、本発明の一般式(1)で表される化合物は汎用の有機溶剤に対する溶解性も高いことが好ましい。特許第5160078号公報に記載されている比較的単純なアルキル基は、汎用溶媒に対する溶解性を付与するには不十分である。本発明の一般式(1)で表される化合物は、置換基の種類を工夫し、後述の一般式(W)で表される置換基を有し、汎用の有機溶剤に対する溶解性を大幅に向上させたものであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the compound represented by General formula (1) of this invention also has high solubility with respect to a general purpose organic solvent. The relatively simple alkyl group described in Japanese Patent No. 5160078 is insufficient to provide solubility in general-purpose solvents. The compound represented by the general formula (1) of the present invention has a variety of substituents, has a substituent represented by the general formula (W) described later, and greatly improves the solubility in general-purpose organic solvents. It is preferable that it is improved.

以下、本発明の化合物や本発明の有機薄膜トランジスタなどの好ましい態様を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the compound of the present invention and the organic thin film transistor of the present invention will be described.

<一般式(1)で表される化合物>
本発明の有機薄膜トランジスタは、後述の半導体活性層に一般式(1)で表される化合物を含む。一般式(1)で表される化合物は、新規化合物であり、本発明の化合物ともいう。一般式(1)で表される化合物は、有機薄膜トランジスタ用材料として用いることができる。
<Compound represented by the general formula (1)>
The organic thin-film transistor of this invention contains the compound represented by General formula (1) in the semiconductor active layer mentioned later. The compound represented by the general formula (1) is a novel compound and is also referred to as a compound of the present invention. The compound represented by the general formula (1) can be used as a material for an organic thin film transistor.

一般式(1)

Figure 0006247568
General formula (1)
Figure 0006247568

一般式(1)中、Xはそれぞれ独立にO原子、S原子またはSe原子を表す。Xはそれぞれ独立にO原子またはS原子であることが好ましく、Xのうち少なくとも1つがS原子であることが、キャリア移動度を高める観点からより好ましい。Xは、同じ連結基であることが好ましい。XはいずれもS原子であることがキャリア移動度、熱安定性、繰り返し駆動後の閾値電圧および塗布膜の品質を高める観点から特に好ましい。   In general formula (1), X represents an O atom, S atom, or Se atom each independently. X is preferably independently an O atom or an S atom, and at least one of X is preferably an S atom, more preferably from the viewpoint of increasing carrier mobility. X is preferably the same linking group. It is particularly preferable that all Xs are S atoms from the viewpoint of improving carrier mobility, thermal stability, threshold voltage after repeated driving, and coating film quality.

一般式(1)中、R1、R4、R5およびR8〜R10はそれぞれ独立に水素原子またはハロゲン原子を表す。
1、R4、R5およびR8〜R10が表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子を挙げることができ、フッ素原子、塩素原子または臭素原子であることが好ましく、フッ素原子または塩素原子であることがより好ましく、フッ素原子であることが特に好ましい。
一般式(1)で表される化合物中、R1、R4、R5およびR8〜R10のうち、ハロゲン原子は、0〜6個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0または1個であることが特に好ましく、0個であることがより特に好ましい。
In general formula (1), R < 1 >, R < 4 >, R < 5 > and R < 8 > -R < 10 > represent a hydrogen atom or a halogen atom each independently.
Examples of the halogen atom represented by R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and may be a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom. Preferably, it is a fluorine atom or a chlorine atom, more preferably a fluorine atom.
In the compound represented by the general formula (1), among R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 , the halogen atom is preferably 0 to 6, and 0 to 2 Is more preferable, 0 or 1 is particularly preferable, and 0 is particularly preferable.

一般式(1)中、R2、R3、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子または下記一般式(W)で表される置換基を表し、かつ、R2、R3、R6およびR7のうち少なくとも一つは一般式(W)で表される置換基である;
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;

Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。 In the general formula (1), R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a substituent represented by the following general formula (W), and R 2 , R 3 , R 6 and R 7 are each a substituent represented by the general formula (W);
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
R ′ in the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24) each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.

一般式(1)中、R2、R3、R6およびR7が表すアルキル基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数5〜15のアルキル基がより好ましく、炭素数8〜12のアルキル基が特に好ましい。R2、R3、R6およびR7が表すアルキル基は直鎖であっても、分枝であっても環状であってもよいが、直鎖であることが移動度の観点から好ましい。
一般式(1)で表される化合物中、R2、R3、R6およびR7のうち、アルキル基は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0または1個であることが特に好ましく、0個であることがより特に好ましい。
In general formula (1), the alkyl group represented by R 2 , R 3 , R 6 and R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 5 to 15 carbon atoms, 8-12 alkyl groups are particularly preferred. The alkyl group represented by R 2 , R 3 , R 6 and R 7 may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear from the viewpoint of mobility.
Among the compounds represented by the general formula (1), among R 2 , R 3 , R 6 and R 7 , the alkyl group is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 2. 0 or 1 is particularly preferable, and 0 is particularly preferable.

一般式(1)中、R2、R3、R6およびR7が表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子を挙げることができ、フッ素原子、塩素原子または臭素原子であることが好ましく、フッ素原子または塩素原子であることがより好ましく、フッ素原子であることが特に好ましい。
一般式(1)で表される化合物中、R2、R3、R6およびR7のうち、ハロゲン原子は、0〜4個であることが好ましく、0〜2個であることがより好ましく、0または1個であることが特に好ましく、0個であることがより特に好ましい。
In the general formula (1), examples of the halogen atom represented by R 2 , R 3 , R 6 and R 7 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. A fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom It is preferably a fluorine atom or a chlorine atom, particularly preferably a fluorine atom.
In the compound represented by the general formula (1), among R 2 , R 3 , R 6 and R 7 , the halogen atom is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 2. 0 or 1 is particularly preferable, and 0 is particularly preferable.

一般式(1)中、R2、R3、R6およびR7が表す一般式(W)で表される基について説明する。
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;

Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。 A group represented by the general formula (W) represented by R 2 , R 3 , R 6 and R 7 in the general formula (1) will be described.
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
R ′ in the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24) each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.

一般式(W)において、Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結しない。

Figure 0006247568
In the general formula (W), L is a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded to each other, provided that three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero 5-membered rings are condensed. The divalent linking group represented by the general formula (L-1) is not directly linked to the mother nucleus.
Figure 0006247568

一般式(L−1)〜(L−25)中、一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表す。
一般式(L−1)〜(L−25)中、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表す。
一般式(L−1)〜(L−25)中、*は一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の波線部分およびRのいずれかとの結合位置を示す。
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、(L−22)におけるmは6を表す。
一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。
一般式(L−1)〜(L−25)中、RNは水素原子または置換基を表す。
一般式(L−1)〜(L−25)中、Rsiはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
一般式(L−1)および(L−2)中のR’はそれぞれLに隣接するRと結合して縮合環を形成してもよい。
一般式(L−19)〜(L−21)、(L−23)および(L−24)で表される2価の連結基は、下記一般式(L−19A)〜(L−21A)、(L−23A)および(L−24A)で表される2価の連結基であることがより好ましい。

Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25), wavy lines in the divalent linking group represented by general formula (L-1) are different from general formulas (L-1) to (L-25). The bond position with * of the bivalent coupling group represented by these is represented.
In the general formulas (L-1) to (L-25), the wavy line in the divalent linking group represented by the general formulas (L-2) to (L-25) represents the bonding position with the mother nucleus or another The bond position with * of the bivalent coupling group represented by general formula (L-1)-(L-25) is represented.
In the general formulas (L-1) to (L-25), * represents a bonding position with either the wavy portion of the divalent linking group represented by the general formulas (L-1) to (L-25) and R. Indicates.
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 and m in (L-22) represents 6.
In the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24), R ′ each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
In general formulas (L-1) to (L-25), R N represents a hydrogen atom or a substituent.
In the general formulas (L-1) to (L-25), R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group.
R ′ in general formulas (L-1) and (L-2) may be bonded to R adjacent to L to form a condensed ring.
The divalent linking groups represented by the general formulas (L-19) to (L-21), (L-23) and (L-24) are represented by the following general formulas (L-19A) to (L-21A). , (L-23A) and (L-24A) are more preferred.
Figure 0006247568

ここで、置換または無置換のアルキル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基が一般式(W)で表される置換基の末端に存在する場合は、一般式(W)における−R単独と解釈することもでき、一般式(W)における−L−Rと解釈することもできる。
本発明では、主鎖が炭素数N個の置換または無置換のアルキル基が一般式(W)で表される置換基の末端に存在する場合は、一般式(W)で表される置換基の末端から可能な限りの−CRR 2−で表される連結基をRに含めた上で一般式(W)における−L−Rと解釈することとし、−R単独とは解釈しない。なお、RRは水素原子または置換基を表す。具体的には「一般式(W)におけるLに相当する(L−1)1個」と「一般式(W)におけるRに相当する主鎖が炭素数N−1個の置換または無置換のアルキル基」とが結合した置換基として解釈する。例えば、炭素数8のアルキル基であるn−オクチル基が置換基の末端に存在する場合、2個のR’が水素原子である(L−1)1個と、炭素数7のn−ヘプチル基とが結合した置換基として解釈する。一般式(W)で表される置換基がアルキル基の場合におけるLとRの分け方は以下の例のとおりであり、Lは一般式(L−1)で表される2価の連結基を表す。

Figure 0006247568
また、一般式(W)で表される置換基が炭素数8のアルコキシ基である場合、−O−である一般式(L−4)で表される連結基1個と、2個のR’が水素原子である一般式(L−1)で表される連結基1個と、炭素数7のn−ヘプチル基とが結合した置換基として解釈する。一般式(W)で表される置換基がアルキル基以外の場合におけるLとRの分け方は次のとおりであり、Lは「一般式(L−1)で表される連結基以外の2価の連結基」と「一般式(L−1)で表される2価の連結基」が結合した2価の連結基を表す。
Figure 0006247568
Here, a substituted or unsubstituted alkyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms, or a substituted or unsubstituted group. When the substituted trialkylsilyl group is present at the terminal of the substituent represented by the general formula (W), it can be interpreted as -R alone in the general formula (W), and -L in the general formula (W). It can also be interpreted as -R.
In the present invention, when a substituted or unsubstituted alkyl group having N carbon atoms in the main chain is present at the terminal of the substituent represented by the general formula (W), the substituent represented by the general formula (W) The linking group represented by —CR R 2 — as much as possible from the end of the compound is included in R, and is interpreted as —LR in the general formula (W), and is not interpreted as —R alone. R R represents a hydrogen atom or a substituent. Specifically, “one (L-1) corresponding to L in the general formula (W)” and “the main chain corresponding to R in the general formula (W) is substituted or unsubstituted having N−1 carbon atoms. It is interpreted as a substituent to which “alkyl group” is bonded. For example, when an n-octyl group, which is an alkyl group having 8 carbon atoms, is present at the terminal of the substituent, two R ′ are hydrogen atoms (L-1), and n-heptyl having 7 carbon atoms. Interpreted as a substituent bonded to a group. In the case where the substituent represented by the general formula (W) is an alkyl group, L and R are separated as in the following examples, and L is a divalent linking group represented by the general formula (L-1). Represents.
Figure 0006247568
In addition, when the substituent represented by the general formula (W) is an alkoxy group having 8 carbon atoms, one linking group represented by the general formula (L-4) which is —O— and two R It is interpreted as a substituent in which one linking group represented by the general formula (L-1) where 'is a hydrogen atom and an n-heptyl group having 7 carbon atoms are bonded. When the substituent represented by the general formula (W) is other than an alkyl group, L and R are separated as follows, and L represents “2 other than the linking group represented by the general formula (L-1)”. A divalent linking group to which “a valent linking group” and “a divalent linking group represented by formula (L-1)” are bonded.
Figure 0006247568

一方、本発明では、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基が一般式(W)で表される置換基の末端に存在する場合は、一般式(W)で表される置換基の末端から可能な限りの連結基をRに含めた上で、一般式(W)における−R単独と解釈することとし、−L−Rとは解釈しない。例えば、−(OCH2CH2)−(OCH2CH2)−OCH3基が置換基の末端に存在する場合、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2のオリゴオキシエチレン基単独の置換基として解釈する。オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のトリアルキルシリル基が一般式(W)で表される置換基の末端に存在する場合におけるLとRの分け方は以下の例のとおりである。

Figure 0006247568
On the other hand, in the present invention, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms, or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group. In the case where the group is present at the terminal of the substituent represented by the general formula (W), after adding as many linking groups as possible from the terminal of the substituent represented by the general formula (W) to R, In the formula (W), it is interpreted as -R alone, and is not interpreted as -LR. For example, when a — (OCH 2 CH 2 ) — (OCH 2 CH 2 ) —OCH 3 group is present at the end of a substituent, it is interpreted as a substituent of an oligooxyethylene group having a repeating number v of oxyethylene units of 2 alone. To do. An oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more of oxyethylene units, a siloxane group, an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms, or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group is represented by the general formula (W The method for separating L and R when present at the end of the substituent represented by
Figure 0006247568

一般式(L−1)、(L−2)、(L−6)および(L−13)〜(L−24)中の置換基R’としては、ハロゲン原子、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等の炭素数1〜40のアルキル基、ただし、2,6−ジメチルオクチル基、2−デシルテトラデシル基、2−ヘキシルドデシル基、2−エチルオクチル基、2−デシルテトラデシル基、2−ブチルデシル基、1−オクチルノニル基、2−エチルオクチル基、2−オクチルテトラデシル基、2−エチルヘキシル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基等を含む)、アルケニル基(1−ペンテニル基、シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基等を含む)、アルキニル基(1−ペンチニル基、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−i−プロピルシリルエチニル基、2−p−プロピルフェニルエチニル基等を含む)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−ペンチルフェニル基、3,4−ジペンチルフェニル基、p−ヘプトキシフェニル基、3,4−ジヘプトキシフェニル基の炭素数6〜20のアリール基等を含む)、複素環基(ヘテロ環基といってもよい。2−ヘキシルフラニル基等を含む)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アシル基(ヘキサノイル基、ベンゾイル基等を含む)、アルコキシ基(ブトキシ基等を含む)、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基(ウレイド基含む)、アルコキシおよびアリールオキシカルボニルアミノ基、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルおよびアリールチオ基(メチルチオ基、オクチルチオ基等を含む)、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アルキルおよびアリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールおよびヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基(ジトリメチルシロキシメチルブトキシ基等)、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(−B(OH)2)、ホスファト基(−OPO(OH)2)、スルファト基(−OSO3H)、その他の公知の置換基が挙げられる。
また、これら置換基は、さらに上記置換基を有していてもよい。また、一般式(1)で表される化合物が繰り返し構造を有する高分子化合物である場合は、R1〜R8が重合性基由来の基を有していてもよい。
その中でも一般式(L−6)中の置換基R’はアルキル基であることが好ましく、(L−6)中のR’がアルキル基である場合は、該アルキル基の炭素数は1〜9であることが好ましく、4〜9であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、5〜9であることがさらに好ましい。(L−6)中のR’がアルキル基である場合は、該アルキル基は直鎖アルキル基であることが、キャリア移動度を高めることができる観点から好ましい。
Nは水素原子または置換基を表し、RNとしては、上記のR’が採りうる置換基として例示したものを挙げることができる。その中でもRNとしては水素原子またはメチル基が好ましい。
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基アルキニル基を表し、アルキル基であることが好ましい。Rsiがとり得るアルキル基としては特に制限はないが、Rsiがとり得るアルキル基の好ましい範囲はRがシリル基である場合に該シリル基がとり得るアルキル基の好ましい範囲と同様である。Rsiがとり得るアルケニル基としては特に制限はないが、置換または無置換のアルケニル基が好ましく、分枝アルケニル基であることがより好ましく、該アルケニル基の炭素数は2〜3であることが好ましい。Rsiがとり得るアルキニル基としては特に制限はないが、置換または無置換のアルキニル基が好ましく、分枝アルキニル基であることがより好ましく、該アルキニル基の炭素数は2〜3であることが好ましい。
As the substituent R ′ in the general formulas (L-1), (L-2), (L-6) and (L-13) to (L-24), a halogen atom, an alkyl group (methyl group, ethyl) Group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group and other alkyl groups having 1 to 40 carbon atoms However, 2,6-dimethyloctyl group, 2-decyltetradecyl group, 2-hexyldecyl group, 2-ethyloctyl group, 2-decyltetradecyl group, 2-butyldecyl group, 1-octylnonyl group, 2- An ethyloctyl group, a 2-octyltetradecyl group, a 2-ethylhexyl group, a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, a tricycloalkyl group, etc.), an alkenyl group (1 -Including pentenyl group, cycloalkenyl group, bicycloalkenyl group, etc.), alkynyl group (1-pentynyl group, trimethylsilylethynyl group, triethylsilylethynyl group, tri-i-propylsilylethynyl group, 2-p-propylphenylethynyl group) Etc.), aryl groups (phenyl group, naphthyl group, p-pentylphenyl group, 3,4-dipentylphenyl group, p-heptoxyphenyl group, 3,4-diheptoxyphenyl group having 6 to 20 carbon atoms) Aryl groups, etc.), heterocyclic groups (also referred to as heterocyclic groups, including 2-hexylfuranyl group), cyano groups, hydroxyl groups, nitro groups, acyl groups (hexanoyl groups, benzoyl groups, etc.) ), Alkoxy groups (including butoxy groups, etc.), aryloxy groups, silyloxy groups, heterocyclic oxy groups Acyloxy group, carbamoyloxy group, amino group (including anilino group), acylamino group, aminocarbonylamino group (including ureido group), alkoxy and aryloxycarbonylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, mercapto group, alkyl and arylthio Group (including methylthio group, octylthio group, etc.), heterocyclic thio group, sulfamoyl group, sulfo group, alkyl and arylsulfinyl group, alkyl and arylsulfonyl group, alkyl and aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, aryl and heterocyclic azo Group, imide group, phosphino group, phosphinyl group, phosphinyloxy group, phosphinylamino group, phosphono group, silyl group (ditrimethylsiloxymethylbutoxy group, etc.), hydra Amino group, a ureido group, a boronic acid group (-B (OH) 2), phosphato group (-OPO (OH) 2), a sulfato group (-OSO 3 H), and other known substituents.
Moreover, these substituents may further have the above substituents. Moreover, when the compound represented by General formula (1) is a high molecular compound which has a repeating structure, R < 1 > -R < 8 > may have group derived from a polymeric group.
Among them, the substituent R ′ in the general formula (L-6) is preferably an alkyl group, and when R ′ in (L-6) is an alkyl group, the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms. 9 is preferable, 4-9 is more preferable from the viewpoint of chemical stability and carrier transportability, and 5-9 is still more preferable. When R ′ in (L-6) is an alkyl group, the alkyl group is preferably a linear alkyl group from the viewpoint of increasing carrier mobility.
R N represents a hydrogen atom or a substituent, examples of R N, may be mentioned those exemplified as the substituent which the above R 'may take. Among them a hydrogen atom or a methyl group is preferable as also R N.
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkenyl group, preferably an alkyl group. The alkyl group that R si can take is not particularly limited, but the preferred range of the alkyl group that R si can take is the same as the preferred range of the alkyl group that the silyl group can take when R is a silyl group. The alkenyl group that R si can take is not particularly limited, but is preferably a substituted or unsubstituted alkenyl group, more preferably a branched alkenyl group, and the alkenyl group has 2 to 3 carbon atoms. preferable. The alkynyl group that R si can take is not particularly limited, but a substituted or unsubstituted alkynyl group is preferable, a branched alkynyl group is more preferable, and the alkynyl group has 2 to 3 carbon atoms. preferable.

本発明では、Lは一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結しない。一般式(1)で表される化合物は、R1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結しない構造であるため、結晶多形を解消し、より望ましい結晶構造(Herringbone構造)を安定化できるという点に優れる。 In the present invention, L is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-25) or any one of the general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded to each other, provided that a mother nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings. The divalent linking group represented by formula (L-1) is not directly linked. The compound represented by the general formula (1) is represented by the general formula (L-1) in the mother nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero 5-membered rings. Since the divalent linking group has a structure that is not directly connected, it is excellent in that it can eliminate crystal polymorphism and stabilize a more desirable crystal structure (Herringbone structure).

本発明では、Lは、一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表すことが好ましい。
Lが一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が結合した連結基を形成する場合、一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基の結合数は2〜8であることが好ましく、2〜4であることがより好ましく、2または3であることが特に好ましい。
In the present invention, L preferably represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-25) are bonded.
When L forms a linking group to which a divalent linking group represented by any one of formulas (L-1) to (L-25) is bonded, formulas (L-1) to (L-25) The number of bonds of the divalent linking group represented by any of the above is preferably 2-8, more preferably 2-4, and particularly preferably 2 or 3.

本発明では、Lは、母核に直接結合し、かつ、一般式(L−2)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基であるL0と、一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であるL1と、からなることがより好ましい。
0は、一般式(L−2)および(L−13)〜(L−24)のいずれかで表されることが好ましく、一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であることがより好ましく、一般式(L−13)で表される2価の連結基であることが特に好ましい。
1は、一般式(L−1)〜(L−4)および(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−4)および(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることが好ましい。L1は、一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることがより好ましい。L1は、一般式(L−1)で表される2価の連結基、または、一般式(L−1)で表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることが特に好ましい。
Lは、L0が一般式(L−2)および(L−13)〜(L−24)のいずれかで表される2価の連結基であり、L1が一般式(L−1)〜(L−4)および(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−4)および(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることが好ましい。Lは、L0が一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であり、L1が一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基、または、一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることがより好ましい。Lは、L0が一般式(L−13)で表される2価の連結基であり、L1が一般式(L−1)で表される2価の連結基、または、一般式(L−1)で表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であることが特に好ましい。
Lは、化学的安定性、キャリア輸送性の観点から一般式(L−1)で表される2価の連結基を含む2価の連結基であることが好ましい。
In the present invention, L is attached directly to the mother nucleus, and the general formula (L-2) ~ (L -25) L 0 is a divalent linking group represented by any one of formulas ( A divalent linking group represented by any one of L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-25). Is more preferably composed of L 1 which is a divalent linking group in which two or more are bonded.
L 0 is preferably represented by any one of the general formulas (L-2) and (L-13) to (L-24), and the general formulas (L-2), (L-13), (L It is more preferably a divalent linking group represented by any of -17) and (L-18), and particularly preferably a divalent linking group represented by the general formula (L-13). .
L 1 is a divalent linking group represented by any one of general formulas (L-1) to (L-4) and (L-25), or general formulas (L-1) to (L-4). ) And (L-25) are preferably divalent linking groups in which two or more divalent linking groups are bonded. L 1 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-4) or any one of the general formulas (L-1) to (L-4). More preferably, the divalent linking group is a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded. L 1 is a divalent linking group represented by formula (L-1) or a divalent linking group in which two or more divalent linking groups represented by formula (L-1) are bonded. It is particularly preferred that
L is a divalent linking group in which L 0 is represented by any one of the general formulas (L-2) and (L-13) to (L-24), and L 1 is the general formula (L-1). Or a divalent linking group represented by any one of (L-4) and (L-25), or any one of general formulas (L-1) to (L-4) and (L-25) The divalent linking group represented by two or more of the divalent linking groups represented is preferable. L is, L 0 is formula (L-2), a divalent linking group represented by any one of the (L-13), (L -17) and (L-18), L 1 is generally A divalent linking group represented by any one of formulas (L-1) to (L-4) or a divalent linking group represented by any one of general formulas (L-1) to (L-4); It is more preferably a divalent linking group in which two or more linking groups are bonded. L is a divalent linking group in which L 0 is represented by the general formula (L-13), and L 1 is a divalent linking group represented by the general formula (L-1), or A divalent linking group in which two or more divalent linking groups represented by L-1) are bonded is particularly preferred.
L is preferably a divalent linking group including a divalent linking group represented by Formula (L-1) from the viewpoints of chemical stability and carrier transportability.

一般式(W)において、Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数が2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは、置換または無置換のシリル基を表す。
本発明では、一般式(W)において、Rが置換または無置換のアルキル基、シロキサン基、あるいは、ケイ素原子数が2〜5のオリゴシロキサン基であることが好ましく、置換または無置換のアルキル基であることがより好ましい。
In general formula (W), R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having 2 or more repeating oxyethylene units, a siloxane group, and a silicon atom. It represents an oligosiloxane group having a number of 2 or more, or a substituted or unsubstituted silyl group.
In the present invention, in general formula (W), R is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, a siloxane group, or an oligosiloxane group having 2 to 5 silicon atoms, and a substituted or unsubstituted alkyl group. It is more preferable that

Rが置換または無置換のアルキル基の場合、炭素数は4〜18であることが好ましく、6〜15であることが化学的安定性、キャリア輸送性の観点からより好ましく、6〜12であることがさらに好ましい。Rが上記の範囲の長鎖アルキル基であること、特に長鎖の直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、キャリア移動度を高めることができる観点から好ましい。
Rがアルキル基を表す場合、直鎖アルキル基でも、分枝アルキル基でも、環状アルキル基でもよいが、直鎖アルキル基であることが、分子の直線性が高まり、キャリア移動度を高めることができる観点から好ましい。
一方、有機溶媒への溶解度を高める観点からは、Rが分枝アルキル基であることが好ましい。
Rが置換基を有するアルキル基である場合の該置換基としては、ハロゲン原子などを挙げることができ(このとき、Rはハロアルキル基となる)、フッ素原子が好ましい。なお、Rがフッ素原子を有するアルキル基である場合は該アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されてパーフルオロアルキル基を形成してもよい。ただし、Rは無置換のアルキル基であることが好ましい。
When R is a substituted or unsubstituted alkyl group, the number of carbon atoms is preferably 4-18, more preferably 6-15, more preferably 6-12 in terms of chemical stability and carrier transportability. More preferably. R is preferably a long-chain alkyl group in the above-mentioned range, particularly a long-chain straight-chain alkyl group, from the viewpoint of increasing the linearity of the molecule and increasing the carrier mobility.
When R represents an alkyl group, it may be a linear alkyl group, a branched alkyl group, or a cyclic alkyl group, but the linear alkyl group increases the linearity of the molecule and increases the carrier mobility. From the viewpoint of being able to.
On the other hand, from the viewpoint of increasing the solubility in an organic solvent, R is preferably a branched alkyl group.
Examples of the substituent when R is an alkyl group having a substituent include a halogen atom (in this case, R is a haloalkyl group), and a fluorine atom is preferable. In addition, when R is an alkyl group having a fluorine atom, all hydrogen atoms of the alkyl group may be substituted with a fluorine atom to form a perfluoroalkyl group. However, R is preferably an unsubstituted alkyl group.

前記Rがエチレンオキシ基、または、オキシエチレン基の繰り返し数が2以上のオリゴエチレンオキシ基の場合、Rが表す「オリゴオキシエチレン基」とは本明細書中、−(OCH2CH2vOYで表される基のことを言う(オキシエチレン単位の繰り返し数vは2以上の整数を表し、末端のYは水素原子または置換基を表す)。なお、オリゴオキシエチレン基の末端のYが水素原子である場合はヒドロキシ基となる。オキシエチレン単位の繰り返し数vは2〜4であることが好ましく、2〜3であることがさらに好ましい。オリゴオキシエチレン基の末端のヒドロキシ基は封止されていること、すなわちYが置換基を表すことが好ましい。この場合、ヒドロキシ基は、炭素数が1〜3のアルキル基で封止されること、すなわちYが炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましく、Yがメチル基やエチル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。 Wherein R is an ethylene group or, if the repetition number of oxyethylene groups is 2 or oligoethyleneoxy group, herein the R represents "oligooxyethylene group", - (OCH 2 CH 2) v It refers to a group represented by OY (the repeating number v of oxyethylene units represents an integer of 2 or more, and Y at the terminal represents a hydrogen atom or a substituent). In addition, when Y at the terminal of the oligooxyethylene group is a hydrogen atom, it becomes a hydroxy group. The repeating number v of oxyethylene units is preferably 2 to 4, and more preferably 2 to 3. The terminal hydroxy group of the oligooxyethylene group is preferably sealed, that is, Y represents a substituent. In this case, the hydroxy group is preferably sealed with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, that is, Y is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Y is a methyl group or an ethyl group. Is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.

前記Rが、シロキサン基、または、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基の場合、Rが表す「シロキサン基」とは本明細書中、*−O−SiZ3で表される基のことを言い、「オリゴシロキサン基」とは本明細書中、−(O−Si)w−O−SiZ3で表される基のことを言う(シロキサン基の説明における*はSi原子に連結する結合手を表し、オリゴシロキサン単位の繰り返し数wは1以上の整数を表し、末端のZは水素原子または置換基を表す)。シロキサン単位の繰り返し数は1〜4であることが好ましく、2〜3であることがさらに好ましい。また、Si原子には、水素原子やアルキル基が結合することが好ましい。Si原子にアルキル基が結合する場合、アルキル基の炭素数は1〜3であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基が結合することが好ましい。Si原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基または水素原子が結合してもよい。また、オリゴシロキサン基を構成するシロキサン単位はすべて同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一であることが好ましい。 When R is a siloxane group or an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms, the “siloxane group” represented by R is a group represented by * —O—SiZ 3 in the present specification. In the present specification, “oligosiloxane group” refers to a group represented by — (O—Si) w —O—SiZ 3 (* in the description of the siloxane group is a bond connected to a Si atom). The repeating number w of the oligosiloxane unit represents an integer of 1 or more, and the terminal Z represents a hydrogen atom or a substituent. The number of repeating siloxane units is preferably 1 to 4, more preferably 2 to 3. Further, it is preferable that a hydrogen atom or an alkyl group is bonded to the Si atom. When the alkyl group is bonded to the Si atom, the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms, and for example, a methyl group or an ethyl group is preferably bonded. The same alkyl group may be bonded to the Si atom, or different alkyl groups or hydrogen atoms may be bonded to it. Moreover, although all the siloxane units which comprise an oligosiloxane group may be the same or different, it is preferable that all are the same.

Rに隣接するLが前記一般式(L−3)で表される2価の連結基である場合、Rが置換または無置換のシリル基であることも好ましい。Rが置換または無置換のシリル基である場合はその中でも、Rが置換シリル基であることが好ましい。シリル基の置換基としては特に制限はないが、置換または無置換のアルキル基が好ましく、分枝アルキル基であることがより好ましい。Rがトリアルキルシリル基の場合、Si原子に結合するアルキル基の炭素数は1〜3であることが好ましく、例えば、メチル基やエチル基やイソプロピル基が結合することが好ましい。Si原子には、同一のアルキル基が結合してもよく、異なるアルキル基が結合してもよい。Rがアルキル基上にさらに置換基を有するトリアルキルシリル基である場合の該置換基としては、特に制限はない。   When L adjacent to R is a divalent linking group represented by the general formula (L-3), it is also preferable that R is a substituted or unsubstituted silyl group. Among them, when R is a substituted or unsubstituted silyl group, R is preferably a substituted silyl group. Although there is no restriction | limiting in particular as a substituent of a silyl group, A substituted or unsubstituted alkyl group is preferable and it is more preferable that it is a branched alkyl group. When R is a trialkylsilyl group, the alkyl group bonded to the Si atom preferably has 1 to 3 carbon atoms, and for example, a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group is preferably bonded. The same alkyl group may be bonded to the Si atom, or different alkyl groups may be bonded thereto. When R is a trialkylsilyl group further having a substituent on the alkyl group, the substituent is not particularly limited.

一般式(W)で表される基に含まれる炭素数の合計、すなわちLおよびRに含まれる炭素数の合計は特に制限は無く、下限値は例えば2以上とすることができ、12以上であることが好ましく、13以上であることがより好ましく、14以上であることが特に好ましい。LおよびRに含まれる炭素数の合計が上記範囲の下限値以上であると、キャリア移動度が高くなり、溶解度が高くなる。一般式(W)で表される基に含まれる炭素数の合計、すなわちLおよびRに含まれる炭素数の合計の上限値は例えば20以下とすることができ、19以下であることが好ましく、18以下であることがより好ましい。LおよびRに含まれる炭素数の合計が上記範囲の上限値以下であると、駆動電圧が低くなる。   The total number of carbon atoms contained in the group represented by the general formula (W), that is, the total number of carbon atoms contained in L and R is not particularly limited, and the lower limit can be set to 2 or more, for example, 12 or more. Preferably, it is 13 or more, more preferably 14 or more. When the total number of carbon atoms contained in L and R is not less than the lower limit of the above range, the carrier mobility is increased and the solubility is increased. The total number of carbon atoms contained in the group represented by the general formula (W), that is, the upper limit value of the total number of carbon atoms contained in L and R can be, for example, 20 or less, preferably 19 or less, More preferably, it is 18 or less. When the total number of carbon atoms contained in L and R is not more than the upper limit of the above range, the driving voltage is lowered.

前記一般式(W)におけるRとLの組み合わせとしては、Lが一般式(L−13)〜(L−24)で表される2価の連結基を含む場合、Rがアルキル基であり、Lが一般式(L−13)〜(L−24)で表される2価の連結基のいずれか1つが一般式(L−1)で表される2価の連結基を介して、Rと連結していることが好ましい。   As a combination of R and L in the general formula (W), when L includes a divalent linking group represented by the general formulas (L-13) to (L-24), R is an alkyl group, Any one of the divalent linking groups represented by the general formulas (L-13) to (L-24) is represented by R through the divalent linking group represented by the general formula (L-1); It is preferable that it is connected with.

一般式(1)で表される化合物中、R2、R3、R6およびR7のうち、一般式(W)で表される基は1〜4個であることが、キャリア移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましく、1または2個であることがより好ましく、2個であることが熱安定性および塗布膜の品質を高める観点から特に好ましい。
2、R3、R6およびR7のうち、一般式(W)で表される基の位置に特に制限はない。その中でも、本発明では、一般式(1)中、R2およびR6のうち少なくとも一方が一般式(W)で表される置換基であることが好ましく、R2およびR6がいずれも一般式(W)で表される置換基であることがより好ましく、R2およびR6がR2およびR6がいずれも一般式(W)で表される置換基、かつ、同一の基であることが特に好ましい。
本発明では、R2およびR6のうち少なくとも一方が一般式(W)で表される置換基であり、かつ、R1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子であることが、キャリア移動度を高め、有機溶媒への溶解性を高める観点から好ましい。
本発明では、R2およびR6がいずれも一般式(W)で表される置換基であり、かつ、R1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子であることがより好ましい。
本発明では、R2およびR6がR2およびR6がいずれも一般式(W)で表される置換基かつ同一の基であり、かつ、R1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子であることが特に好ましい。
In the compound represented by the general formula (1), among R 2 , R 3 , R 6 and R 7 , the number of groups represented by the general formula (W) is 1 to 4, and the carrier mobility is It is preferable from the viewpoint of enhancing the solubility in an organic solvent, more preferably 1 or 2, and particularly preferably 2 from the viewpoint of improving the thermal stability and the quality of the coating film.
There is no restriction | limiting in particular in the position of group represented by general formula (W) among R < 2 >, R < 3 >, R < 6 > and R < 7 >. Among them, in the present invention, in the general formula (1), it is preferable that at least one of R 2 and R 6 is a substituent represented by formula (W), both R 2 and R 6 are generally more preferably a substituent represented by formula (W), the substituents R 2 and R 6 are represented by even general formula both R 2 and R 6 (W) and is the same group It is particularly preferred.
In the present invention, at least one of R 2 and R 6 is a substituent represented by the general formula (W), and R 1 , R 3 to R 5 and R 7 to R 10 are all hydrogen atoms. It is preferable from the viewpoint of increasing carrier mobility and increasing solubility in an organic solvent.
In the present invention, R 2 and R 6 are all substituents represented by the general formula (W), and R 1 , R 3 to R 5 and R 7 to R 10 are all hydrogen atoms. More preferred.
In the present invention, a substituent and the same radicals R 2 and R 6 are represented both R 2 and R 6 in the general formula (W), and, R 1, R 3 ~R 5 and R 7 ~ It is particularly preferred that all R 10 are hydrogen atoms.

一般式(1)において、2以上のR1〜R10は互いに結合して環を形成してもよく、互いに結合して環を形成しなくてもよいが、互いに結合して環を形成しない方が好ましい。 In the general formula (1), two or more R 1 to R 10 may be bonded to each other to form a ring, or may not be bonded to each other to form a ring, but they are not bonded to each other to form a ring. Is preferred.

上記一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明で用いることができる一般式(1)で表される化合物は、これらの具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are shown below, but the compound represented by the general formula (1) that can be used in the present invention is limitedly interpreted by these specific examples. It shouldn't be.

一般式(1’)

Figure 0006247568
General formula (1 ')
Figure 0006247568

一般式(1’)におけるX、R2、R3、R6およびR7は、以下の表に示すとおりである。なお、下記表中、Phはフェニレン基を表す。また、下記表中、特に断りがない限りにおいて、アルキレン基やアルキル基は直鎖である。 X, R 2 , R 3 , R 6 and R 7 in the general formula (1 ′) are as shown in the following table. In the table below, Ph represents a phenylene group. In the following table, an alkylene group or an alkyl group is linear unless otherwise specified.

Figure 0006247568
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上記一般式(1)で表される化合物は、繰り返し構造をとってもよく、低分子でも高分子でも良い。一般式(1)で表される化合物が低分子化合物の場合は、分子量が3000以下であることが好ましく、2000以下であることがより好ましく、1000以下であることがさらに好ましく、850以下であることが特に好ましい。分子量を上記上限値以下とすることにより、溶媒への溶解性を高めることができるため好ましい。
一方で、薄膜の膜質安定性の観点からは、分子量は400以上であることが好ましく、450以上であることがより好ましく、500以上であることがさらに好ましい。
また、一般式(1)で表される化合物が繰り返し構造を有する高分子化合物の場合は、重量平均分子量が3万以上であることが好ましく、5万以上であることがより好ましく、10万以上であることがさらに好ましい。一般式(1)で表される化合物が繰り返し構造を有する高分子化合物である場合に、重量平均分子量を上記下限値以上とすることにより、分子間相互作用を高めることができ、高い移動度が得られるため好ましい。
繰り返し構造を有する高分子化合物としては、一般式(1)で表される化合物が少なくとも1つ以上のアリーレン基、ヘテロアリーレン基(チオフェン、ビチオフェン)を表して繰り返し構造を示すπ共役ポリマーや、一般式(1)で表される化合物が高分子主鎖に側鎖を介して結合したペンダント型ポリマーがあげられ、高分子主鎖としては、ポリアクリレート、ポリビニル、ポリシロキサンなどが好ましく、側鎖としては、アルキレン基、ポリエチレンオキシド基などが好ましい。
The compound represented by the general formula (1) may have a repeating structure, and may be a low molecule or a polymer. When the compound represented by the general formula (1) is a low molecular compound, the molecular weight is preferably 3000 or less, more preferably 2000 or less, further preferably 1000 or less, and 850 or less. It is particularly preferred. It is preferable to make the molecular weight not more than the above upper limit value because the solubility in a solvent can be increased.
On the other hand, from the viewpoint of film quality stability of the thin film, the molecular weight is preferably 400 or more, more preferably 450 or more, and further preferably 500 or more.
When the compound represented by the general formula (1) is a polymer compound having a repeating structure, the weight average molecular weight is preferably 30,000 or more, more preferably 50,000 or more, and 100,000 or more. More preferably. When the compound represented by the general formula (1) is a polymer compound having a repeating structure, the intermolecular interaction can be increased by setting the weight average molecular weight to be equal to or higher than the above lower limit, and high mobility is achieved. Since it is obtained, it is preferable.
Examples of the polymer compound having a repeating structure include a π-conjugated polymer in which the compound represented by the general formula (1) represents at least one arylene group or heteroarylene group (thiophene, bithiophene) and exhibits a repeating structure, A pendant polymer in which a compound represented by the formula (1) is bonded to a polymer main chain through a side chain is exemplified. As the polymer main chain, polyacrylate, polyvinyl, polysiloxane, and the like are preferable. Is preferably an alkylene group or a polyethylene oxide group.

一般式(1)で表される化合物は、後述のスキーム1又は2の記載や、文献A(K.Muellen,Chem.Commun.2008,1548−1550.)、文献B(K.Takimiya,Org.Lett.2007,9,4499‐4502.)を参考に合成することができる。
本発明の化合物の合成において、いかなる反応条件を用いてもよい。反応溶媒としては、いかなる溶媒を用いてもよい。また、環形成反応促進のために、酸または塩基を用いることが好ましく、特に塩基を用いることが好ましい。最適な反応条件は、目的とする化合物の構造により異なるが、上記の文献に記載された具体的な反応条件を参考に設定することができる。
The compound represented by the general formula (1) is described in Scheme 1 or 2 described later, Document A (K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548-1550.), Document B (K. Takimiya, Org. Lett. 2007, 9, 4499-4502.).
Any reaction conditions may be used in the synthesis of the compounds of the invention. Any solvent may be used as the reaction solvent. In order to promote the ring formation reaction, it is preferable to use an acid or a base, and it is particularly preferable to use a base. Optimum reaction conditions vary depending on the structure of the target compound, but can be set with reference to specific reaction conditions described in the above-mentioned documents.

<中間体化合物>
各種置換基を有する合成中間体は公知の反応を組み合わせて合成することができる。また、各置換基はいずれの中間体の段階で導入してもよい。中間体の合成後は、カラムクロマトグラフィー、再結晶等による精製を行った後、昇華精製により精製する事が好ましい。昇華精製により、有機不純物を分離できるだけでなく、無機塩や残留溶媒等を効果的に取り除くことができる。
<Intermediate compound>
Synthetic intermediates having various substituents can be synthesized by combining known reactions. Each substituent may be introduced at any intermediate stage. After the synthesis of the intermediate, it is preferable to purify by sublimation purification after purification by column chromatography, recrystallization or the like. By sublimation purification, not only can organic impurities be separated, but inorganic salts and residual solvents can be effectively removed.

<<一般式(M1)で表される化合物>>
本発明は、下記一般式(M1)で表される化合物にも関する。一般式(M1)で表される化合物は、一般式(1)で表される化合物の中間体化合物であることが好ましい。上述の一般式(1)で表される化合物は、一般式(M1)で表される化合物を合成中間体化合物として経て、後述のスキーム1にしたがって、合成することができる。
<< Compound Represented by Formula (M1) >>
The present invention also relates to a compound represented by the following general formula (M1). The compound represented by the general formula (M1) is preferably an intermediate compound of the compound represented by the general formula (1). The compound represented by the above general formula (1) can be synthesized according to Scheme 1 described below via the compound represented by the general formula (M1) as a synthetic intermediate compound.

一般式(M1)

Figure 0006247568
一般式(M1)中、
1およびX2はそれぞれ独立にO原子、S原子、Se原子、−N(−RN1)−、−N=C−および−C(RM3)=C(RM3)−のいずれか一つを表し、
N1は水素原子または置換基を表し、
M3はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
M1およびRM2はそれぞれ独立に直鎖または分枝のアルキル基を表し、
r1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数を表し、
r3およびr4はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、かつ、r3+r4が1以上であり、
Rはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す。 General formula (M1)
Figure 0006247568
In general formula (M1),
X 1 and X 2 are each independently any one of O atom, S atom, Se atom, —N (—R N1 ) —, —N═C— and —C (R M3 ) ═C (R M3 ) —. Represents
R N1 represents a hydrogen atom or a substituent,
R M3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R M1 and R M2 each independently represent a linear or branched alkyl group,
r1 and r2 each independently represents an integer of 0 to 2,
r3 and r4 each independently represents an integer of 0 or more, and r3 + r4 is 1 or more,
R is independently a substituted or unsubstituted alkyl group, cyano group, vinyl group, ethynyl group, oxyethylene group, oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, and a silicon atom number of 2 The above oligosiloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group is represented.

一般式(M1)中のX1およびX2はそれぞれ独立にO原子、S原子、Se原子、−N(−RN1)−、−N=C−および−C(RM3)=C(RM3)−のいずれか一つを表す。X1およびX2はそれぞれ独立にO原子、S原子、−N(−RN1)−、−N=C−および−C(RM3)=C(RM3)−のいずれか一つであることが好ましく、−N=C−および−C(RM3)=C(RM3)−のいずれか一つであることがより好ましく、−C(RM3)=C(RM3)−であることが特に好ましい。
N1は水素原子または置換基を表し、RN1が表す置換基の例は、一般式(L−24)中のRNが表す置換基の例と同様である。RN1は水素原子であることが好ましい。
M3はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、RM3が表す置換基の例は、一般式(L−13)中のR’が表す置換基の例と同様である。RM3は水素原子であることが好ましい。
X 1 and X 2 in formula (M1) are each independently an O atom, an S atom, a Se atom, —N (—R N1 ) —, —N═C— and —C (R M3 ) ═C (R M3 ) -represents one of the following. X 1 and X 2 are each independently any one of O atom, S atom, —N (—R N1 ) —, —N═C— and —C (R M3 ) ═C (R M3 ) —. It is more preferable that —N═C— and —C (R M3 ) ═C (R M3 ) — are more preferable, and —C (R M3 ) = C (R M3 ) —. It is particularly preferred.
R N1 is a hydrogen atom or a substituent, examples of the substituent R N1 represents are the same as the examples of the substituents R N in the general formula (L-24) represents. R N1 is preferably a hydrogen atom.
R M3 independently represents a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent represented by R M3 are the same as the examples of the substituent represented by R ′ in General Formula (L-13). R M3 is preferably a hydrogen atom.

一般式(M1)中のRM1およびRM2はそれぞれ独立に直鎖または分枝のアルキル基を表す。なお、メチル基は直鎖のアルキル基に含まれる。RM1およびRM2は直鎖のアルキル基であることが好ましい。
M1およびRM2が表すアルキル基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
R M1 and R M2 in the general formula (M1) each independently represent a linear or branched alkyl group. In addition, a methyl group is contained in a linear alkyl group. R M1 and R M2 are preferably linear alkyl groups.
The number of carbon atoms of the alkyl group represented by R M1 and R M2 is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

一般式(M1)中のr1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数を表し、1または2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
一般式(M1)中のr3およびr4はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、かつ、r3+r4が1以上である。r3+r4が1〜4であることが、r3+r4が1〜2であることがより好ましく、r3+r4が2であることが特に好ましい。
R1 and r2 in the general formula (M1) each independently represents an integer of 0 to 2, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
R3 and r4 in the general formula (M1) each independently represent an integer of 0 or more, and r3 + r4 is 1 or more. r3 + r4 is preferably from 1 to 4, more preferably r3 + r4 is from 1 to 2, and particularly preferably r3 + r4 is 2.

一般式(M1)中のRはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す。一般式(M1)中のRの好ましい範囲は、一般式(W)中のRの好ましい範囲と同様である。   R in the general formula (M1) is each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, cyano group, vinyl group, ethynyl group, oxyethylene group, oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, and siloxane Group, an oligosiloxane group having 2 or more silicon atoms, or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group. The preferable range of R in the general formula (M1) is the same as the preferable range of R in the general formula (W).

<<一般式(M2)、(M3)で表される化合物>>
次に、下記一般式(M2)、(M3)で表される化合物について説明する。
一般式(M2)、(M3)で表される化合物は、上述の一般式(1)で表される化合物の中間体化合物であることが好ましい。上述の一般式(1)で表される化合物は、一般式(M2)で表される化合物を合成中間体化合物として経て、その後さらに一般式(M3)で表される化合物を合成中間体化合物として経て、以下のスキーム2にしたがって、合成することができる。
<< Compounds Represented by General Formulas (M2) and (M3) >>
Next, the compounds represented by the following general formulas (M2) and (M3) will be described.
The compounds represented by the general formulas (M2) and (M3) are preferably intermediate compounds of the compound represented by the above general formula (1). The compound represented by the general formula (1) is obtained by using the compound represented by the general formula (M2) as a synthetic intermediate compound, and then further using the compound represented by the general formula (M3) as a synthetic intermediate compound. Then, it can be synthesized according to the following scheme 2.

Figure 0006247568
Figure 0006247568

一般式(M2)

Figure 0006247568
一般式(M2)中、Y1〜Y4はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基またはスルホネート基である。
一般式(M2)中、*および*2はそれぞれY3およびY4の置換位置を表す。
一般式(M2)中、r1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数である。 General formula (M2)
Figure 0006247568
In General Formula (M2), Y 1 to Y 4 each independently represent a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, or a sulfonate group.
In general formula (M2), * and * 2 represent the substitution positions of Y 3 and Y 4 , respectively.
In general formula (M2), r1 and r2 are each independently an integer of 0-2.

一般式(M3)

Figure 0006247568
一般式(M3)中、Y3およびY4はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基またはスルホネート基である。
一般式(M3)中、*および*2はそれぞれY3およびY4の置換位置を表す。
一般式(M3)中、r1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数である。 General formula (M3)
Figure 0006247568
In formula (M3), Y 3 and Y 4 each independently represent a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, or a sulfonate group.
In general formula (M3), * and * 2 represent the substitution positions of Y 3 and Y 4 , respectively.
In general formula (M3), r1 and r2 are each independently an integer of 0-2.

一般式(M2)、(M3)において、Y1〜Y4はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基またはスルホネート基である。
1〜Y4が表すハロゲン原子としては、ヨウ素原子、臭素原子、塩素原子が挙げられる。
1〜Y4が表すアルコキシ基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基が挙げられる。
1〜Y4が表すアシルオキシ基としては、炭素数1〜4のアシルオキシ基が挙げられる。
In the general formulas (M2) and (M3), Y 1 to Y 4 are each independently a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, or a sulfonate group.
Examples of the halogen atom represented by Y 1 to Y 4 include an iodine atom, a bromine atom, and a chlorine atom.
Examples of the alkoxy group represented by Y 1 to Y 4 include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the acyloxy group represented by Y 1 to Y 4 include an acyloxy group having 1 to 4 carbon atoms.

一般式(M2)、(M3)において、r1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数であり、好ましくは1である。   In the general formulas (M2) and (M3), r1 and r2 are each independently an integer of 0 to 2, preferably 1.

<有機薄膜トランジスタの構造>
本発明の有機薄膜トランジスタは、一般式(1)で表される化合物を含む半導体活性層を有する。
本発明の有機薄膜トランジスタは、さらに半導体活性層以外にその他の層を含んでいてもよい。
本発明の有機薄膜トランジスタは、有機電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor、FET)として用いられることが好ましく、ゲート−チャンネル間が絶縁されている絶縁ゲート型FETとして用いられることがより好ましい。
以下、本発明の有機薄膜トランジスタの好ましい構造の態様について、図面を用いて詳しく説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
<Structure of organic thin film transistor>
The organic thin-film transistor of this invention has a semiconductor active layer containing the compound represented by General formula (1).
The organic thin film transistor of the present invention may further contain other layers in addition to the semiconductor active layer.
The organic thin film transistor of the present invention is preferably used as an organic field effect transistor (FET), and more preferably as an insulated gate FET in which a gate-channel is insulated.
Hereinafter, although the aspect of the preferable structure of the organic thin-film transistor of this invention is demonstrated in detail using drawing, this invention is not limited to these aspects.

(積層構造)
有機電界効果トランジスタの積層構造としては特に制限はなく、公知の様々な構造のものとすることができる。
本発明の有機薄膜トランジスタの構造の一例としては、最下層の基板の上面に、電極、絶縁体層、半導体活性層(有機半導体層)、2つの電極を順に配置した構造(ボトムゲート・トップコンタクト型)を挙げることができる。この構造では、最下層の基板の上面の電極は基板の一部に設けられ、絶縁体層は、電極以外の部分で基板と接するように配置される。また、半導体活性層の上面に設けられる2つの電極は、互いに隔離して配置される。
ボトムゲート・トップコンタクト型素子の構成を図1に示す。図1は、本発明の有機薄膜トランジスタの一例の構造の断面を示す概略図である。図1の有機薄膜トランジスタは、最下層に基板11を配置し、その上面の一部に電極12を設け、さらに該電極12を覆い、かつ電極12以外の部分で基板11と接するように絶縁体層13を設けている。さらに絶縁体層13の上面に半導体活性層14を設け、その上面の一部に2つの電極15aと15bとを隔離して配置している。
図1に示した有機薄膜トランジスタは、電極12がゲートであり、電極15aと電極15bはそれぞれドレインまたはソースである。また、図1に示した有機薄膜トランジスタは、ドレイン−ソース間の電流通路であるチャンネルと、ゲートとの間が絶縁されている絶縁ゲート型FETである。
(Laminated structure)
There is no restriction | limiting in particular as a laminated structure of an organic field effect transistor, It can be set as the thing of various well-known structures.
As an example of the structure of the organic thin film transistor of the present invention, a structure in which an electrode, an insulator layer, a semiconductor active layer (organic semiconductor layer), and two electrodes are sequentially arranged on the upper surface of the lowermost substrate (bottom gate / top contact type) ). In this structure, the electrode on the upper surface of the lowermost substrate is provided on a part of the substrate, and the insulator layer is disposed so as to be in contact with the substrate at a portion other than the electrode. Further, the two electrodes provided on the upper surface of the semiconductor active layer are arranged separately from each other.
The structure of the bottom gate / top contact type element is shown in FIG. FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of the structure of the organic thin film transistor of the present invention. The organic thin film transistor of FIG. 1 has a substrate 11 disposed in the lowermost layer, an electrode 12 is provided on a part of the upper surface thereof, further covers the electrode 12 and is in contact with the substrate 11 at a portion other than the electrode 12. 13 is provided. Further, the semiconductor active layer 14 is provided on the upper surface of the insulator layer 13, and the two electrodes 15a and 15b are disposed separately on a part of the upper surface.
In the organic thin film transistor shown in FIG. 1, the electrode 12 is a gate, and the electrodes 15a and 15b are drains or sources, respectively. The organic thin film transistor shown in FIG. 1 is an insulated gate FET in which a channel that is a current path between a drain and a source is insulated from a gate.

本発明の有機薄膜トランジスタの構造の一例としては、ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子を挙げることができる。
ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子の構成を図2に示す。図2は本発明の実施例でFET特性測定用基板として製造した有機薄膜トランジスタの構造の断面を示す概略図である。図2の有機薄膜トランジスタは、最下層に基板31を配置し、その上面の一部に電極32を設け、さらに該電極32を覆い、かつ電極32以外の部分で基板31と接するように絶縁体層33を設けている。さらに絶縁体層33の上面に半導体活性層35を設け、電極34aと34bが半導体活性層35の下部にある。
図2に示した有機薄膜トランジスタは、電極32がゲートであり、電極34aと電極34bはそれぞれドレインまたはソースである。また、図2に示した有機薄膜トランジスタは、ドレイン−ソース間の電流通路であるチャンネルと、ゲートとの間が絶縁されている絶縁ゲート型FETである。
An example of the structure of the organic thin film transistor of the present invention is a bottom gate / bottom contact type element.
The structure of the bottom gate / bottom contact type element is shown in FIG. FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of the structure of an organic thin film transistor manufactured as a substrate for measuring FET characteristics in an example of the present invention. In the organic thin film transistor of FIG. 2, the substrate 31 is disposed in the lowermost layer, the electrode 32 is provided on a part of the upper surface thereof, and the insulator layer is further covered with the electrode 32 and in contact with the substrate 31 at a portion other than the electrode 32. 33 is provided. Further, the semiconductor active layer 35 is provided on the upper surface of the insulator layer 33, and the electrodes 34 a and 34 b are below the semiconductor active layer 35.
In the organic thin film transistor shown in FIG. 2, the electrode 32 is a gate, and the electrode 34a and the electrode 34b are a drain or a source, respectively. The organic thin film transistor shown in FIG. 2 is an insulated gate FET in which a channel that is a current path between a drain and a source is insulated from a gate.

本発明の有機薄膜トランジスタの構造としては、その他、絶縁体、ゲート電極が半導体活性層の上部にあるトップゲート・トップコンタクト型素子や、トップゲート・ボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。   As the structure of the organic thin film transistor of the present invention, a top gate / top contact type element having an insulator and a gate electrode above the semiconductor active layer and a top gate / bottom contact type element can also be preferably used.

(厚さ)
本発明の有機薄膜トランジスタは、より薄いトランジスタとする必要がある場合には、例えばトランジスタ全体の厚さを0.1〜0.5μmとすることが好ましい。
(thickness)
When the organic thin film transistor of the present invention needs to be a thinner transistor, for example, the thickness of the entire transistor is preferably 0.1 to 0.5 μm.

(封止)
有機薄膜トランジスタ素子を大気や水分から遮断し、有機薄膜トランジスタ素子の保存性を高めるために、有機薄膜トランジスタ素子全体を金属の封止缶やガラス、窒化ケイ素などの無機材料、パリレンなどの高分子材料や、低分子材料などで封止してもよい。
以下、本発明の有機薄膜トランジスタの各層の好ましい態様について説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
(Sealing)
In order to shield the organic thin film transistor element from the air and moisture and improve the storage stability of the organic thin film transistor element, the entire organic thin film transistor element is made of a metal sealing can, glass, an inorganic material such as silicon nitride, a polymer material such as parylene, It may be sealed with a low molecular material or the like.
Hereinafter, although the preferable aspect of each layer of the organic thin-film transistor of this invention is demonstrated, this invention is not limited to these aspects.

<基板>
(材料)
本発明の有機薄膜トランジスタは、基板を含むことが好ましい。
基板の材料としては特に制限はなく、公知の材料を用いることができ、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステルフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリイミドフィルム、およびこれらポリマーフィルムを極薄ガラスに貼り合わせたもの、セラミック、シリコン、石英、ガラス、などを挙げることができ、シリコンが好ましい。
<Board>
(material)
The organic thin film transistor of the present invention preferably includes a substrate.
There is no restriction | limiting in particular as a material of a board | substrate, A well-known material can be used, For example, polyester films, such as a polyethylene naphthalate (PEN) and a polyethylene terephthalate (PET), a cycloolefin polymer film, a polycarbonate film, a triacetyl cellulose ( TAC) film, polyimide film, and those obtained by bonding these polymer films to ultrathin glass, ceramic, silicon, quartz, glass, and the like, and silicon is preferable.

<電極>
(材料)
本発明の有機薄膜トランジスタは、電極を含むことが好ましい。
電極の構成材料としては、例えば、Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、NiあるいはNdなどの金属材料やこれらの合金材料、あるいはカーボン材料、導電性高分子などの既知の導電性材料であれば特に制限することなく使用できる。
<Electrode>
(material)
The organic thin film transistor of the present invention preferably includes an electrode.
Examples of the constituent material of the electrode include metal materials such as Cr, Al, Ta, Mo, Nb, Cu, Ag, Au, Pt, Pd, In, Ni, and Nd, alloy materials thereof, carbon materials, and conductivity. Any known conductive material such as a polymer can be used without particular limitation.

(厚さ)
電極の厚さは特に制限はないが、10〜50nmとすることが好ましい。
ゲート幅(またはチャンネル幅)Wとゲート長(またはチャンネル長)Lに特に制限はないが、これらの比W/Lが10以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましい。
(thickness)
The thickness of the electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 nm.
There is no particular limitation on the gate width (or channel width) W and the gate length (or channel length) L, but the ratio W / L is preferably 10 or more, more preferably 20 or more.

<絶縁層>
(材料)
絶縁層を構成する材料は必要な絶縁効果が得られれば特に制限はないが、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、PTFE、CYTOP等のフッ素ポリマー系絶縁材料、ポリエステル絶縁材料、ポリカーボネート絶縁材料、アクリルポリマー系絶縁材料、エポキシ樹脂系絶縁材料、ポリイミド絶縁材料、ポリビニルフェノール樹脂系絶縁材料、ポリパラキシリレン樹脂系絶縁材料などが挙げられる。
絶縁層の上面は表面処理がなされていてもよく、例えば、二酸化ケイ素表面をヘキサメチルジシラザン(HMDS)やオクタデシルトリクロロシラン(OTS)の塗布により表面処理した絶縁層を好ましく用いることができる。
<Insulating layer>
(material)
The material constituting the insulating layer is not particularly limited as long as the necessary insulating effect can be obtained. For example, fluorine polymer insulating materials such as silicon dioxide, silicon nitride, PTFE, CYTOP, polyester insulating materials, polycarbonate insulating materials, acrylic polymers Insulating material, epoxy resin insulating material, polyimide insulating material, polyvinylphenol resin insulating material, polyparaxylylene resin insulating material, and the like.
The upper surface of the insulating layer may be surface-treated. For example, an insulating layer whose surface is treated by applying hexamethyldisilazane (HMDS) or octadecyltrichlorosilane (OTS) to the silicon dioxide surface can be preferably used.

(厚さ)
絶縁層の厚さに特に制限はないが、薄膜化が求められる場合は厚さを10〜400nmとすることが好ましく、20〜200nmとすることがより好ましく、50〜200nmとすることが特に好ましい。
(thickness)
The thickness of the insulating layer is not particularly limited, but when thinning is required, the thickness is preferably 10 to 400 nm, more preferably 20 to 200 nm, and particularly preferably 50 to 200 nm. .

<半導体活性層>
(材料)
本発明の有機薄膜トランジスタは、半導体活性層が一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含むことを特徴とする。
半導体活性層は、本発明の化合物からなる層であってもよく、本発明の化合物に加えて後述のポリマーバインダーがさらに含まれた層であってもよい。また、成膜時の残留溶媒が含まれていてもよい。
半導体活性層中におけるポリマーバインダーの含有量は、特に制限はないが、好ましくは0〜95質量%の範囲内で用いられ、より好ましくは10〜90質量%の範囲内で用いられ、さらに好ましくは20〜80質量%の範囲内で用いられ、特に好ましくは30〜70質量%の範囲内で用いられる。
<Semiconductor active layer>
(material)
The organic thin film transistor of the present invention is characterized in that the semiconductor active layer contains a compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention.
The semiconductor active layer may be a layer made of the compound of the present invention, or may be a layer further containing a polymer binder described later in addition to the compound of the present invention. Moreover, the residual solvent at the time of film-forming may be contained.
The content of the polymer binder in the semiconductor active layer is not particularly limited, but is preferably used in the range of 0 to 95% by mass, more preferably in the range of 10 to 90% by mass, and still more preferably. It is used within a range of 20 to 80% by mass, and particularly preferably within a range of 30 to 70% by mass.

(厚さ)
半導体活性層の厚さに特に制限はないが、薄膜化が求められる場合は厚さを10〜400nmとすることが好ましく、10〜200nmとすることがより好ましく、10〜100nmとすることが特に好ましい。
(thickness)
Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a semiconductor active layer, When thinning is calculated | required, it is preferable to set thickness to 10-400 nm, It is more preferable to set it as 10-200 nm, It is especially preferable to set it as 10-100 nm. preferable.

[非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料]
本発明は、一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料にも関する。
[Organic semiconductor materials for non-luminescent organic semiconductor devices]
The present invention also relates to a compound represented by the general formula (1), that is, an organic semiconductor material for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound of the present invention.

(非発光性有機半導体デバイス)
なお、本明細書において、「非発光性有機半導体デバイス」とは、発光することを目的としないデバイスを意味する。非発光性有機半導体デバイスは、薄膜の層構造を有するエレクトロニクス要素を用いた非発光性有機半導体デバイスとすることが好ましい。非発光性有機半導体デバイスには、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子(光センサ用途の固体撮像素子、エネルギー変換用途の太陽電池等)、ガスセンサ、有機整流素子、有機インバータ、情報記録素子などが包含される。有機光電変換素子は光センサ用途(固体撮像素子)、エネルギー変換用途(太陽電池)のいずれにも用いることができる。好ましくは、有機光電変換素子、有機薄膜トランジスタであり、さらに好ましくは有機薄膜トランジスタである。すなわち、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料は、上述のとおり有機薄膜トランジスタ用材料であることが好ましい。
(Non-luminescent organic semiconductor devices)
In the present specification, the “non-light emitting organic semiconductor device” means a device not intended to emit light. The non-light-emitting organic semiconductor device is preferably a non-light-emitting organic semiconductor device using an electronic element having a thin film layer structure. Non-light-emitting organic semiconductor devices include organic thin film transistors, organic photoelectric conversion elements (solid-state imaging elements for optical sensors, solar cells for energy conversion, etc.), gas sensors, organic rectifying elements, organic inverters, information recording elements, etc. The The organic photoelectric conversion element can be used for both optical sensor applications (solid-state imaging elements) and energy conversion applications (solar cells). An organic photoelectric conversion element and an organic thin film transistor are preferable, and an organic thin film transistor is more preferable. That is, the organic semiconductor material for a non-light-emitting organic semiconductor device of the present invention is preferably an organic thin film transistor material as described above.

(有機半導体材料)
本明細書において、「有機半導体材料」とは、半導体の特性を示す有機材料のことである。無機材料からなる半導体と同様に、正孔をキャリアとして伝導するp型(ホール輸送性)有機半導体材料と、電子をキャリアとして伝導するn型(電子輸送性)有機半導体材料がある。
本発明の化合物はp型有機半導体材料、n型の有機半導体材料のどちらとして用いてもよいが、p型として用いることがより好ましい。有機半導体中のキャリアの流れやすさはキャリア移動度μで表される。キャリア移動度μは高い方がよく、1×10-3cm2/Vs以上であることが好ましく、5×10-3cm2/Vs以上であることがより好ましく、1×10-2cm2/Vs以上であることが特に好ましく、5×10-2cm2/Vs以上であることがより特に好ましく、1×10-1cm2/Vs以上であることがよりさらに特に好ましい。キャリア移動度μは電界効果トランジスタ(FET)素子を作製したときの特性や飛行時間計測(TOF)法により求めることができる。
(Organic semiconductor materials)
In the present specification, the “organic semiconductor material” is an organic material exhibiting semiconductor characteristics. Similar to semiconductors made of inorganic materials, there are p-type (hole-transporting) organic semiconductor materials that conduct holes as carriers and n-type (electron-transporting) organic semiconductor materials that conduct electrons as carriers.
The compound of the present invention may be used as either a p-type organic semiconductor material or an n-type organic semiconductor material, but is more preferably used as a p-type. The ease of carrier flow in the organic semiconductor is represented by carrier mobility μ. The carrier mobility μ is preferably high, preferably 1 × 10 −3 cm 2 / Vs or more, more preferably 5 × 10 −3 cm 2 / Vs or more, and 1 × 10 −2 cm 2. / Vs or higher is particularly preferable, 5 × 10 −2 cm 2 / Vs or higher is more preferable, 1 × 10 −1 cm 2 / Vs or higher is even more preferable. The carrier mobility μ can be obtained by characteristics when a field effect transistor (FET) element is manufactured or by a time-of-flight measurement (TOF) method.

[非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜]
(材料)
本発明は、上記一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜にも関する。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有し、ポリマーバインダーを含有しない態様も好ましい。
また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物とポリマーバインダーを含有してもよい。
[Organic semiconductor thin film for non-luminescent organic semiconductor devices]
(material)
The present invention also relates to a compound represented by the above general formula (1), that is, an organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound of the present invention.
The aspect which the organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices of this invention contains the compound represented by General formula (1), ie, the compound of this invention, and does not contain a polymer binder is also preferable.
Moreover, the organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices of this invention may contain the compound represented by General formula (1), ie, the compound of this invention, and a polymer binder.

ポリマーバインダーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの絶縁性ポリマー、およびこれらの共重合体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどの光伝導性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレンなどの導電性ポリマー、半導体ポリマーを挙げることができる。
ポリマーバインダーは、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
また、有機半導体材料とポリマーバインダーとは均一に混合していてもよく、一部または全部が相分離していてもよいが、電荷移動度の観点では、膜中で膜厚方向に有機半導体とバインダーが相分離した構造が、バインダーが有機半導体の電荷移動を妨げず最も好ましい。
薄膜の機械的強度を考慮するとガラス転移温度の高いポリマーバインダーが好ましく、電荷移動度を考慮すると極性基を含まない構造のポリマーバインダーや光伝導性ポリマー、導電性ポリマーが好ましい。
ポリマーバインダーの使用量は、特に制限はないが、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜中、好ましくは0〜95質量%の範囲内で用いられ、より好ましくは10〜90質量%の範囲内で用いられ、さらに好ましくは20〜80質量%の範囲内で用いられ、特に好ましくは30〜70質量%の範囲内で用いられる。
Examples of the polymer binder include insulating polymers such as polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, polysiloxane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, cellulose, polyethylene, and polypropylene, and their co-polymers. Examples thereof include photoconductive polymers such as coalescence, polyvinyl carbazole, and polysilane, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and polyparaphenylene vinylene, and semiconductor polymers.
The polymer binder may be used alone or in combination.
In addition, the organic semiconductor material and the polymer binder may be uniformly mixed, or part or all of them may be phase-separated, but from the viewpoint of charge mobility, A structure in which the binder is phase-separated is most preferable because the binder does not hinder the charge transfer of the organic semiconductor.
In consideration of the mechanical strength of the thin film, a polymer binder having a high glass transition temperature is preferable, and in consideration of charge mobility, a polymer binder, a photoconductive polymer, or a conductive polymer having a structure containing no polar group is preferable.
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of a polymer binder, Preferably it uses in the range of 0-95 mass% in the organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices of this invention, More preferably, it is 10-90 mass% Is more preferably used within a range of 20 to 80% by mass, and particularly preferably within a range of 30 to 70% by mass.

さらに、本発明では、化合物が上述した構造をとることにより、膜質の良い有機薄膜を得ることができる。具体的には、本発明で得られる化合物は、結晶性が良いため、十分な膜厚を得ることができ、得られた本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は良質なものとなる。   Furthermore, in the present invention, an organic thin film with good film quality can be obtained by the compound having the structure described above. Specifically, since the compound obtained by the present invention has good crystallinity, a sufficient film thickness can be obtained, and the obtained organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention has a good quality. Become.

(成膜方法)
本発明の化合物を基板上に成膜する方法はいかなる方法でもよい。
成膜の際、基板を加熱または冷却してもよく、基板の温度を変化させることで膜質や膜中での分子のパッキングを制御することが可能である。基板の温度としては特に制限はないが、0℃から200℃の間であることが好ましく、15℃〜100℃の間であることがより好ましく、20℃〜95℃の間であることが特に好ましい。
本発明の化合物を基板上に成膜するとき、真空プロセスあるいは溶液プロセスにより成膜することが可能であり、いずれも好ましい。
(Film formation method)
Any method may be used for forming the compound of the present invention on the substrate.
During film formation, the substrate may be heated or cooled, and the film quality and molecular packing in the film can be controlled by changing the temperature of the substrate. Although there is no restriction | limiting in particular as temperature of a board | substrate, It is preferable that it is between 0 degreeC and 200 degreeC, It is more preferable that it is between 15 degreeC-100 degreeC, It is especially between 20 degreeC-95 degreeC. preferable.
When the compound of the present invention is formed on a substrate, it can be formed by a vacuum process or a solution process, both of which are preferable.

真空プロセスによる成膜の具体的な例としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、分子ビームエピタキシー(MBE)法などの物理気相成長法あるいはプラズマ重合などの化学気相蒸着(CVD)法が挙げられ、真空蒸着法を用いることが特に好ましい。   Specific examples of film formation by a vacuum process include physical vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, molecular beam epitaxy (MBE), and chemical vapor deposition (CVD) such as plasma polymerization. ) Method, and it is particularly preferable to use a vacuum deposition method.

溶液プロセスによる成膜とは、ここでは有機化合物を溶解させることができる溶媒中に溶解させ、その溶液を用いて成膜する方法をさす。具体的には、キャスト法、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、スピンコート法などの塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などの各種印刷法、Langmuir−Blodgett(LB)法などの通常の方法を用いることができ、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法を用いることが特に好ましい。
本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜は、溶液塗布法により作製されたことが好ましい。また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜がポリマーバインダーを含有する場合、層を形成する材料とポリマーバインダーとを適当な溶媒に溶解させ、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により形成されることが好ましい。
以下、溶液プロセスによる成膜に用いることができる、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液について説明する。
Here, film formation by a solution process refers to a method in which an organic compound is dissolved in a solvent that can be dissolved and a film is formed using the solution. Specifically, coating methods such as casting method, dip coating method, die coater method, roll coater method, bar coater method, spin coating method, ink jet method, screen printing method, gravure printing method, flexographic printing method, offset printing Various printing methods such as micro contact printing, micro contact printing, and ordinary methods such as Langmuir-Blodgett (LB) can be used. Casting, spin coating, ink jet, gravure printing, flexographic printing, offset It is particularly preferable to use a printing method or a microcontact printing method.
The organic semiconductor thin film for a non-luminescent organic semiconductor device of the present invention is preferably produced by a solution coating method. Further, when the organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device of the present invention contains a polymer binder, the material for forming the layer and the polymer binder are dissolved or dispersed in an appropriate solvent to form a coating solution. It is preferably formed by a coating method.
Hereinafter, the coating solution for non-light-emitting organic semiconductor devices of the present invention that can be used for film formation by a solution process will be described.

[非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液]
本発明は、一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液にも関する。
溶液プロセスを用いて基板上に成膜する場合、層を形成する材料を適当な有機溶媒(例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、デカリン、1−メチルナフタレンなどの炭化水素系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、例えば、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチルー2−ピロリドン、1−メチルー2−イミダゾリジノン等のアミド・イミド系溶媒、ジメチルスルフォキサイドなどのスルホキシド系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒)および/または水に溶解、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により薄膜を形成することができる。溶媒は単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒またはエーテル系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジクロロベンゼンまたはアニソールがより好ましく、トルエン、キシレン、テトラリン、アニソールが特に好ましい。その塗布液中の一般式(1)で表される化合物の濃度は、好ましくは、0.1〜80質量%、より好ましくは0.1〜10質量%、特に好ましくは0.5〜10重量%とすることにより、任意の厚さの膜を形成できる。
[Coating solution for non-luminescent organic semiconductor devices]
The present invention also relates to a coating solution for a non-light-emitting organic semiconductor device containing the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention.
When a film is formed on a substrate using a solution process, a material for forming the layer is selected from hydrocarbons such as hexane, octane, decane, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, decalin, and 1-methylnaphthalene. Solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and other ketone solvents such as dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene and the like Solvent, for example, ester solvent such as ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, for example, methanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, methyl Alcohol solvents such as rosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol, for example, ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2- An amide / imide solvent such as pyrrolidone, 1-methyl-2-imidazolidinone, a sulfoxide solvent such as dimethyl sulfoxide, a nitrile solvent such as acetonitrile) and / or water is dissolved or dispersed into a coating solution. A thin film can be formed by various coating methods. A solvent may be used independently and may be used in combination of multiple. Among these, hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents or ether solvents are preferable, toluene, xylene, mesitylene, tetralin, dichlorobenzene or anisole are more preferable, and toluene, xylene, tetralin and anisole are particularly preferable. The concentration of the compound represented by the general formula (1) in the coating solution is preferably 0.1 to 80% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, and particularly preferably 0.5 to 10% by weight. By setting the ratio to%, a film having an arbitrary thickness can be formed.

溶液プロセスで成膜するためには、上記で挙げた溶媒などに材料が溶解することが必要であるが、単に溶解するだけでは不十分である。通常、真空プロセスで成膜する材料でも、溶媒にある程度溶解させることができる。しかし、溶液プロセスでは、材料を溶媒に溶解させて塗布した後で、溶媒が蒸発して薄膜が形成する過程があり、溶液プロセス成膜に適さない材料は結晶性が高いものが多いため、この過程で不適切に結晶化(凝集)してしまい良好な薄膜を形成させることが困難である。一般式(1)で表される化合物は、このような結晶化(凝集)が起こりにくい点でも優れている。   In order to form a film by a solution process, it is necessary that the material is dissolved in the above-described solvent or the like, but it is not sufficient to simply dissolve the material. Usually, even a material for forming a film by a vacuum process can be dissolved in a solvent to some extent. However, in the solution process, there is a process in which after the material is dissolved in a solvent and applied, the solvent evaporates to form a thin film, and many materials that are not suitable for solution process film formation have high crystallinity. It is difficult to form a good thin film due to inappropriate crystallization (aggregation) in the process. The compound represented by the general formula (1) is excellent in that crystallization (aggregation) hardly occurs.

本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液は、一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物を含み、ポリマーバインダーを含有しない態様も好ましい。
また、本発明の非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液は、一般式(1)で表される化合物、すなわち本発明の化合物とポリマーバインダーを含有してもよい。この場合、層を形成する材料とポリマーバインダーとを前述の適当な溶媒に溶解させ、または分散させて塗布液とし、各種の塗布法により薄膜を形成することができる。ポリマーバインダーとしては、上述したものから選択することができる。
The coating solution for non-light-emitting organic semiconductor devices of the present invention is also preferably an embodiment containing the compound represented by the general formula (1), that is, the compound of the present invention and not containing a polymer binder.
Moreover, the coating solution for nonluminous organic semiconductor devices of this invention may contain the compound represented by General formula (1), ie, the compound of this invention, and a polymer binder. In this case, the material for forming the layer and the polymer binder can be dissolved or dispersed in the aforementioned appropriate solvent to form a coating solution, and a thin film can be formed by various coating methods. The polymer binder can be selected from those described above.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

[実施例301]
<合成例1>
以下のスキーム1に示した具体的合成手順にしたがって、一般式(1)で表される化合物である、化合物4および中間体化合物(a)を合成した。
[Example 301]
<Synthesis Example 1>
According to the specific synthesis procedure shown in the following scheme 1, compound 4 and intermediate compound (a), which are compounds represented by general formula (1), were synthesized.



Figure 0006247568
Figure 0006247568

以下、上記化合物4の合成の詳細を示す。
まず、中間体化合物aの合成方法を以下に示す。
Details of the synthesis of compound 4 will be shown below.
First, the synthesis method of the intermediate compound a is shown below.

中間体化合物aはJ.Am.Chem.Soc.2009,131(5),1780−1786に記載の方法で合成した4’−オクチル−4−ビフェニルボロン酸(B体)と、Macromolecules,1999,32,3146−3149に記載の方法で合成した1,4−ジブロモ−2,5−ビス(メチルスルフィニル)ベンゼン(Br体)の鈴木カップリングにより合成した。
25mlシュレンク管に攪拌子、Br体(1.2g、3.2mmol)、B体(2.1g,6.8mmol)、酢酸パラジウム(36mg,0.16mmol)、SPhos(99mg,0.24mmol)、K3PO4(1.6g,12.8mmol)を入れて真空脱気を行った後に窒素置換し、窒素フロー下で脱気済みのTHF(6ml)および水(2ml)を加えて3時間加熱還流を行った。反応混合物に酢酸エチルと希塩酸を加えて抽出し、酢酸エチルを減圧留去することにより中間体aを含む粗体を固体として得た。この粗体をクロロホルムを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、クロロホルムを減圧留去することで得られた固体をさらにイソプロピルアルコールにて超音波洗浄することにより、目的とする中間体化合物aを1.0g(収率43%)で得た。
中間体化合物aの構造は、1H−NMRにより同定した。
1H−NMR(CDCl3
δ:8.15(2H,s),7.72(4H,d),7.59(4H,d),7.52(4H,d),7.30(4H,d),2.67(4H,t),2.53(6H,s),1.66(4H,m),1.42−1.25(20H,m),0.89(6H,t)
Intermediate compound a is described in J. Org. Am. Chem. Soc. 4'-octyl-4-biphenylboronic acid (form B) synthesized by the method described in 2009, 131 (5), 1780-1786, and 1 synthesized by the method described in Macromolecules, 1999, 32, 3146-3149. , 4-Dibromo-2,5-bis (methylsulfinyl) benzene (Br) was synthesized by Suzuki coupling.
In a 25 ml Schlenk tube, stirring bar, Br isomer (1.2 g, 3.2 mmol), B isomer (2.1 g, 6.8 mmol), palladium acetate (36 mg, 0.16 mmol), SPhos (99 mg, 0.24 mmol), K 3 PO 4 (1.6 g, 12.8 mmol) was added and vacuum deaeration was performed, followed by replacement with nitrogen, degassed THF (6 ml) and water (2 ml) were added under a nitrogen flow, and the mixture was heated for 3 hours. Reflux was performed. Ethyl acetate and dilute hydrochloric acid were added to the reaction mixture for extraction, and ethyl acetate was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product containing intermediate a as a solid. This crude product was purified by silica gel column chromatography using chloroform as a developing solvent, and the solid obtained by distilling off chloroform under reduced pressure was further ultrasonically washed with isopropyl alcohol to obtain the desired intermediate compound a In 1.0 g (43% yield).
The structure of intermediate compound a was identified by 1 H-NMR.
1 H-NMR (CDCl 3 )
δ: 8.15 (2H, s), 7.72 (4H, d), 7.59 (4H, d), 7.52 (4H, d), 7.30 (4H, d), 2.67 (4H, t), 2.53 (6H, s), 1.66 (4H, m), 1.42-1.25 (20H, m), 0.89 (6H, t)

その後、上述のスキーム1にしたがって、中間体化合物aから一般式(1)で表される化合物である化合物4を合成した。   Then, according to the above-mentioned scheme 1, compound 4 which is a compound represented by general formula (1) was synthesized from intermediate compound a.

また、上記の各化合物の合成方法と類似の合成方法にて、上述のスキーム1にしたがって、他の一般式(1)で表される化合物8、22、36、63、120、148、162、184を合成した。
なお、得られた一般式(1)で表される各化合物の同定は元素分析、NMR及びMASSスペクトルにより行った。
Further, in a synthesis method similar to the synthesis method of each compound described above, according to the above-described scheme 1, the compounds 8, 22, 36, 63, 120, 148, 162 represented by the other general formula (1) 184 was synthesized.
The obtained compound represented by the general formula (1) was identified by elemental analysis, NMR and MASS spectrum.

比較素子1,3,4に用いた化合物を、特許第5160078号に記載の方法に従って合成した。
比較素子2に用いた化合物を、文献A(K.Muellen,Chem.Commun.2008,1548−1550.)に記載の方法に従って合成した。
比較素子5に用いた比較化合物2を、EP2067782A1号公報に記載の方法に従って合成した。
The compounds used for the comparative elements 1, 3 and 4 were synthesized according to the method described in Japanese Patent No. 5160078.
The compound used in Comparative Element 2 was synthesized according to the method described in Document A (K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548-1550.).
Comparative compound 2 used for comparative element 5 was synthesized according to the method described in EP2067882A1.

[実施例1〜9および比較例1〜5]
<素子作製・評価>
素子作製に用いた材料は全て昇華精製を行い、高速液体クロマトグラフィー(東ソーTSKgel ODS−100Z)により純度(254nmの吸収強度面積比)が99.5%以上であることを確認した。
[Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5]
<Device fabrication and evaluation>
All materials used for device fabrication were subjected to sublimation purification, and it was confirmed by high performance liquid chromatography (Tosoh TSKgel ODS-100Z) that the purity (absorption intensity area ratio at 254 nm) was 99.5% or more.

<化合物単独で半導体活性層(有機半導体層)を形成>
本発明の化合物または比較化合物(各1mg)とトルエン(1mL)を混合し、100℃に加熱したものを、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液とした。この塗布溶液を窒素雰囲気下、90℃に加熱したFET特性測定用基板上にキャストすることで、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜を形成し、FET特性測定用の実施例2の有機薄膜トランジスタ素子を得た。FET特性測定用基板としては、ソースおよびドレイン電極としてくし型に配置されたクロム/金(ゲート幅W=100mm、ゲート長L=100μm)、絶縁膜としてSiO2(膜厚200nm)を備えたボトムゲート・ボトムコンタクト構造のシリコン基板(図2に構造の概略図を示した)を用いた。
<Forming a semiconductor active layer (organic semiconductor layer) with a compound alone>
A non-luminescent organic semiconductor device coating solution was prepared by mixing the compound of the present invention or a comparative compound (each 1 mg) and toluene (1 mL) and heating to 100 ° C. This coating solution is cast on an FET characteristic measurement substrate heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere to form an organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device, and the organic thin film transistor of Example 2 for FET characteristic measurement An element was obtained. As a substrate for FET characteristic measurement, a bottom provided with chromium / gold (gate width W = 100 mm, gate length L = 100 μm) disposed in a comb shape as source and drain electrodes, and SiO 2 (film thickness 200 nm) as an insulating film. A silicon substrate having a gate / bottom contact structure (a schematic diagram of the structure is shown in FIG. 2) was used.

[評価]
実施例1〜9および比較例1〜5の有機薄膜トランジスタ素子のFET特性は、セミオートプローバー(ベクターセミコン製、AX−2000)を接続した半導体パラメーターアナライザー(Agilent製、4156C)を用いて常圧・窒素雰囲気下で、キャリア移動度、熱安定性、閾値シフト、塗布膜の品質の観点で評価した。
得られた結果を下記表1に示す。
(a)キャリア移動度
各有機薄膜トランジスタ素子(FET素子)のソース電極−ドレイン電極間に−80Vの電圧を印加し、ゲート電圧を20V〜−100Vの範囲で変化させ、ドレイン電流Idを表わす下記式を用いてキャリア移動度μを算出した。
d=(w/2L)μCi(Vg−Vth2
式中、Lはゲート長、Wはゲート幅、Ciは絶縁層の単位面積当たりの容量、Vgはゲート電圧、Vthは閾値電圧を表す。
A:1.0cm2/Vs以上であった。
B:0.5cm2/Vs以上、1.0cm2/Vs未満であった。
C:0.1cm2/Vs以上、0.5cm2/Vs未満であった。
D:0.05cm2/Vs以上、0.1cm2/Vs未満であった。
E:0.05cm2/Vs未満であった。
[Evaluation]
The FET characteristics of the organic thin film transistor elements of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 were measured at normal pressure and nitrogen using a semiconductor parameter analyzer (Agilent, 4156C) connected to a semiauto prober (Vector Semicon, AX-2000). The evaluation was performed in terms of carrier mobility, thermal stability, threshold shift, and coating film quality under an atmosphere.
The obtained results are shown in Table 1 below.
(A) Carrier mobility A voltage of −80 V is applied between the source electrode and the drain electrode of each organic thin film transistor element (FET element), the gate voltage is changed in the range of 20 V to −100 V, and the drain current I d is expressed below. The carrier mobility μ was calculated using the formula.
I d = (w / 2L) μC i (V g −V th ) 2
In the formula, L is the gate length, W is the gate width, C i is the capacitance per unit area of the insulating layer, V g is the gate voltage, and V th is the threshold voltage.
A: It was 1.0 cm 2 / Vs or more.
B: 0.5 cm 2 / Vs or more and less than 1.0 cm 2 / Vs.
C: It was 0.1 cm 2 / Vs or more and less than 0.5 cm 2 / Vs.
D: 0.05cm 2 / Vs or more, was less than 0.1 cm 2 / Vs.
E: It was less than 0.05 cm 2 / Vs.

(b)熱安定性(耐熱性)
各有機薄膜トランジスタ素子を150℃30分ホットプレート上で加熱し、移動度の低下を評価した。
A:移動度の低下幅が10%未満であった。
B:移動度の低下幅が10%以上15%未満であった。
C:移動度の低下幅が15%以上20%未満であった。
D:移動度の低下幅が20%以上30%未満であった。
E:移動度の低下幅が30%以上であった。
(B) Thermal stability (heat resistance)
Each organic thin film transistor element was heated on a hot plate at 150 ° C. for 30 minutes to evaluate the decrease in mobility.
A: The decrease in mobility was less than 10%.
B: The decrease in mobility was 10% or more and less than 15%.
C: The decrease in mobility was 15% or more and less than 20%.
D: The decrease in mobility was 20% or more and less than 30%.
E: The decrease in mobility was 30% or more.

(c)閾値シフト(繰り返し駆動後の閾値電圧変化)
各有機薄膜トランジスタ素子(FET素子)のソース電極−ドレイン電極間に−80Vの電圧を印加し、ゲート電圧を+20V〜−100Vの範囲で100回繰り返して(a)と同様の測定を行い、繰り返し駆動前の閾値電圧V前と繰り返し駆動後の閾値電圧V後の差(|V後−V前|)を以下の3段階で評価した。この値は小さいほど素子の繰り返し駆動安定性が高く、好ましい。
A:|V後−V前|≦1V
B:1V<|V後−V前|≦5V
C:5V<|V後−V前|≦10V
D:10V<|V後−V前|≦15V
E:|V後−V前|>15V
(C) Threshold shift (change in threshold voltage after repeated driving)
A voltage of −80 V is applied between the source electrode and the drain electrode of each organic thin film transistor element (FET element), the gate voltage is repeated 100 times in the range of +20 V to −100 V, the same measurement as in (a) is performed, and the driving is repeated. The difference between the previous threshold voltage V and the threshold voltage V after repeated driving (| after V and before V) was evaluated in the following three stages. The smaller this value, the higher the repeated driving stability of the element, which is preferable.
A: | After V and before V | ≦ 1V
B: 1V <| V after -V before | ≦ 5V
C: 5 V <| V after −V before | ≦ 10 V
D: 10V <| V after −V before | ≦ 15V
E: | After V-Before V |> 15V

(d)塗布膜の品質
以下に示す方法で塗布膜の品質を評価した。
実施例2の有機薄膜トランジスタ素子の半導体活性層について、偏光顕微鏡を用いてドメインサイズを1mm四方の範囲で測定し、平均ドメインサイズを計算した。得られた結果を以下の3段階で評価した。実用上、D評価であっても問題はないが、A、BまたはC評価であることが好ましく、AまたはB評価であることがより好ましく、A評価であることが特に好ましい。
A:平均ドメインサイズが10マイクロメートル超える。
B:平均ドメインサイズが5マイクロメートルを超え、かつ、10マイクロメートル以下である。
C:平均ドメインサイズが1マイクロメートルを超え、かつ、5マイクロメートル以下である。
D:平均ドメインサイズが0.5マイクロメートルを超え、かつ、1マイクロメートル以下である。
E:平均ドメインサイズが0.5マイクロメートル以下である。
(D) Quality of coating film The quality of the coating film was evaluated by the following method.
About the semiconductor active layer of the organic thin-film transistor element of Example 2, the domain size was measured in the range of 1 mm square using a polarizing microscope, and the average domain size was calculated. The obtained results were evaluated in the following three stages. In practice, there is no problem even with D evaluation, but A, B or C evaluation is preferable, A or B evaluation is more preferable, and A evaluation is particularly preferable.
A: The average domain size exceeds 10 micrometers.
B: The average domain size exceeds 5 micrometers and is 10 micrometers or less.
C: The average domain size exceeds 1 micrometer and is 5 micrometers or less.
D: The average domain size exceeds 0.5 micrometers and is 1 micrometer or less.
E: The average domain size is 0.5 micrometers or less.

Figure 0006247568
Figure 0006247568

上記結果より、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、キャリア移動度が高いことがわかった。そのため、本発明の化合物は非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料として好ましく用いられることがわかった。
一方、比較素子1〜5は、キャリア移動度が低いものであった。
なお、本発明の化合物を用いた有機薄膜トランジスタ素子は、熱安定性も高く、繰り返し駆動後の閾値電圧変化も小さく、塗布膜の品質も良いものであった。
From the above results, it was found that the organic thin film transistor element using the compound of the present invention has high carrier mobility. Therefore, it turned out that the compound of this invention is preferably used as an organic-semiconductor material for nonluminous organic-semiconductor devices.
On the other hand, the comparative elements 1 to 5 have low carrier mobility.
In addition, the organic thin-film transistor element using the compound of the present invention has high thermal stability, small change in threshold voltage after repeated driving, and good coating film quality.

<(e)結晶多形>
一般式(1)で表される化合物である化合物4について、単結晶X線結晶構造解析法によって結晶構造を検討した。その結果、望ましい結晶系、具体的にはヘリンボーン型で安定していることがわかった。
一方、比較例2に用いた無置換体である比較化合物2について、単結晶X線結晶構造解析によって結晶構造を検討した。その結果、結晶多系が存在して不安定であり、チルト(分子の縦方向のズレ)が大きく電荷輸送に不利であることがわかった。この結果は、合成方法の参考として上記した文献A(K.Muellen,Chem.Commun.2008,1548−1550.)および文献B(K.Takimiya,Org.Lett.2007,9,4499‐4502.)に記されている結果と良く一致する。
また、比較例3に用いた−C49基の2置換体である比較化合物3について、単結晶X線結晶構造解析によって結晶構造を検討した。その結果、望ましくない結晶多系、具体的には−スタック型が安定であり、さらにチルト(分子の縦方向のズレ)が大きく電荷輸送に不利であることがわかった。この結果についても合成方法の参考として上記した文献A(K.Muellen,Chem.Commun.2008,1548−1550.)に記されている内容と良く一致している。
<(E) Crystal polymorph>
About the compound 4 which is a compound represented by General formula (1), the crystal structure was examined by the single-crystal X-ray crystal structure analysis method. As a result, it was found that the desired crystal system, specifically herringbone type, is stable.
On the other hand, the crystal structure of Comparative Compound 2, which is an unsubstituted product used in Comparative Example 2, was examined by single crystal X-ray crystal structure analysis. As a result, it was found that a polycrystal system exists and is unstable, and the tilt (longitudinal shift of molecules) is large, which is disadvantageous for charge transport. The results are shown in Reference A (K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548-1550.) And Reference B (K. Takimiya, Org. Lett. 2007, 9, 4499-4502.) As a reference for the synthesis method. It agrees well with the results described in.
In addition, the crystal structure of Comparative Compound 3 which is a disubstituted product of the —C 4 H 9 group used in Comparative Example 3 was examined by single crystal X-ray crystal structure analysis. As a result, it was found that an undesirable polycrystal system, specifically, a -stack type, is stable, and a tilt (longitudinal shift of molecules) is large, which is disadvantageous for charge transport. This result also agrees well with the contents described in the above-mentioned document A (K. Muellen, Chem. Commun. 2008, 1548-1550.) As a reference for the synthesis method.

[実施例101〜109および比較例101〜105]
<化合物をバインダーとともに用いて半導体活性層(有機半導体層)を形成>
実施例1〜9および比較例1〜5と同様の本発明の化合物または比較化合物(各1mg)、PαMS(ポリ(α−メチルスチレン、Mw=300,000)、Aldrich製)1mg、トルエン(1mL)を混合し、100℃に加熱したものを塗布溶液として用いる以外は実施例1〜9および比較例1〜5と同様にしてFET特性測定用の実施例101〜109および比較例101〜105の有機薄膜トランジスタ素子を作製し、実施例1〜9および比較例1〜5と同様の評価を行った。
その結果、実施例1〜9および比較例1〜5と同様の傾向であることがわかった。
[Examples 101 to 109 and Comparative Examples 101 to 105]
<Forming a semiconductor active layer (organic semiconductor layer) using a compound together with a binder>
The same compounds of the present invention or comparative compounds (1 mg each) as in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5, PαMS (poly (α-methylstyrene, Mw = 300,000), manufactured by Aldrich) 1 mg, toluene (1 mL) ), And heated to 100 ° C., except that the coating solutions were used in the same manner as in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 in Examples 101 to 109 and Comparative Examples 101 to 105 for measuring FET characteristics. Organic thin-film transistor elements were produced and evaluated in the same manner as in Examples 1-9 and Comparative Examples 1-5.
As a result, it turned out that it is the same tendency as Examples 1-9 and Comparative Examples 1-5.

[実施例201〜209および比較例201〜205]
<半導体活性層(有機半導体層)形成>
ゲート絶縁膜としてSiO2(膜厚370nm)を備えたシリコンウエハーを用い、オクチルトリクロロシランで表面処理を行った。
実施例1〜9および比較例1〜5と同様の本発明の化合物または比較化合物(各1mg)とトルエン(1mL)を混合し、100℃に加熱したものを、非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液とした。この塗布溶液を窒素雰囲気下、90℃に加熱したオクチルシラン表面処理シリコンウエハー上にキャストすることで、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜を形成した。
更にこの薄膜表面にマスクを用いて金を蒸着することで、ソースおよびドレイン電極を作製し、ゲート幅W=5mm、ゲート長L=80μmのボトムゲート・トップコンタクト構造の実施例201〜209および比較例201〜205の有機薄膜トランジスタ素子を得た(図1に構造の概略図を示した)。
実施例201〜221および比較例201〜206の有機薄膜トランジスタ素子のFET特性は、セミオートプローバー(ベクターセミコン製、AX−2000)を接続した半導体パラメーターアナライザー(Agilent製、4156C)を用いて常圧・窒素雰囲気下で、実施例1〜9および比較例1〜5と同様の評価を行った。
その結果、実施例1〜9および比較例1〜5と同様の傾向であることがわかった。
[Examples 201 to 209 and Comparative Examples 201 to 205]
<Semiconductor active layer (organic semiconductor layer) formation>
A silicon wafer provided with SiO 2 (thickness: 370 nm) as a gate insulating film was used, and surface treatment was performed with octyltrichlorosilane.
The same compounds of the present invention or comparative compounds (1 mg each) and toluene (1 mL) as in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 were mixed and heated to 100 ° C., and applied to a non-luminescent organic semiconductor device It was set as the solution. The coating solution was cast on an octylsilane surface-treated silicon wafer heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere to form an organic semiconductor thin film for a non-light-emitting organic semiconductor device.
Further, gold was deposited on the surface of the thin film to produce source and drain electrodes, and Examples 201 to 209 of the bottom gate / top contact structure having a gate width W = 5 mm and a gate length L = 80 μm and comparison Organic thin film transistor elements of Examples 201 to 205 were obtained (a schematic diagram of the structure is shown in FIG. 1).
The FET characteristics of the organic thin film transistor elements of Examples 201-221 and Comparative Examples 201-206 were measured at normal pressure and nitrogen using a semiconductor parameter analyzer (Agilent, 4156C) connected to a semi-auto prober (Vector Semicon, AX-2000). Under the atmosphere, the same evaluations as in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 were performed.
As a result, it turned out that it is the same tendency as Examples 1-9 and Comparative Examples 1-5.

11 基板
12 電極
13 絶縁体層
14 半導体活性層(有機物層、有機半導体層)
15a、15b 電極
31 基板
32 電極
33 絶縁体層
34a、34b 電極
35 半導体活性層(有機物層、有機半導体層)
11 Substrate 12 Electrode 13 Insulator Layer 14 Semiconductor Active Layer (Organic Material Layer, Organic Semiconductor Layer)
15a, 15b Electrode 31 Substrate 32 Electrode 33 Insulator layer 34a, 34b Electrode 35 Semiconductor active layer (organic material layer, organic semiconductor layer)

Claims (26)

下記一般式(1)で表される化合物を半導体活性層に含む有機薄膜トランジスタ;
一般式(1)
Figure 0006247568
一般式(1)中、
Xはそれぞれ独立にO原子、S原子またはSe原子を表し、
2以上のR 1 〜R 10 は互いに結合して環を形成せず、
1、R4、R5およびR8〜R10はそれぞれ独立に水素原子またはハロゲン原子を表し、
2、R3、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子または下記一般式(W)で表される置換基を表し、かつ、R2、R3、R6およびR7のうち少なくとも一つは一般式(W)で表される置換基である;
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;
Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
一般式(L−6)におけるR’は直鎖アルキル基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
An organic thin film transistor comprising a compound represented by the following general formula (1) in a semiconductor active layer;
General formula (1)
Figure 0006247568
In general formula (1),
Each X independently represents an O atom, an S atom or a Se atom;
Two or more R 1 to R 10 are not bonded to each other to form a ring;
R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom;
R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a substituent represented by the following general formula (W), and R 2 , R 3 , R 6 and At least one of R 7 is a substituent represented by formula (W);
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
Formula (L-1), it represents a (L-2) Contact and (L-13) ~ (L -24) R 'in each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R ′ in the general formula (L-6) represents a linear alkyl group,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.
前記一般式(1)中、XがいずれもS原子である請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ。   2. The organic thin film transistor according to claim 1, wherein in the general formula (1), X is an S atom. 前記一般式(1)中、Lが、
前記母核に直接結合し、かつ、前記一般式(L−2)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基であるL0と、
前記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、前記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であるL1と、
からなる請求項1または2に記載の有機薄膜トランジスタ。
In the general formula (1), L is
L 0 which is a divalent linking group directly bonded to the mother nucleus and represented by any one of the general formulas (L-2) to (L-25);
The divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-25) or any one of the general formulas (L-1) to (L-25). L 1 which is a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded;
The organic thin-film transistor of Claim 1 or 2 consisting of.
0が前記一般式(L−2)および(L−13)〜(L−24)のいずれかで表される請求項3に記載の有機薄膜トランジスタ。 The organic thin-film transistor according to claim 3, wherein L 0 is represented by any one of the general formulas (L-2) and (L-13) to (L-24). 0が前記一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基である請求項3または4に記載の有機薄膜トランジスタ。 The L 0 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-2), (L-13), (L-17), and (L-18). Organic thin film transistor. 0が前記一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であり、
1が前記一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基、または、前記一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基である請求項3〜5のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
L 0 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-2), (L-13), (L-17) and (L-18),
L 1 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-4), or any one of the general formulas (L-1) to (L-4). The organic thin film transistor according to any one of claims 3 to 5, which is a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded.
前記一般式(1)中、Rが置換または無置換のアルキル基、シロキサン基、あるいは、ケイ素原子数が2〜5のオリゴシロキサン基である請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。   In the general formula (1), R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a siloxane group, or an oligosiloxane group having 2 to 5 silicon atoms, The organic according to any one of claims 1 to 6. Thin film transistor. 前記一般式(1)中、R2およびR6のうち少なくとも一方が前記一般式(W)で表される置換基であり、かつ、
1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子である請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ。
In the general formula (1), at least one of R 2 and R 6 is a substituent represented by the general formula (W), and
R 1, an organic thin film transistor according to any one of claims 1 to 7 R 3 to R 5 and R 7 to R 10 are all hydrogen atoms.
2とR6が同一の基である請求項8に記載の有機薄膜トランジスタ。 The organic thin film transistor according to claim 8, wherein R 2 and R 6 are the same group. 下記一般式(1)で表される化合物。
Figure 0006247568
一般式(1)中、
Xはそれぞれ独立にO原子、S原子またはSe原子を表し、
2以上のR 1 〜R 10 は互いに結合して環を形成せず、
1、R4、R5およびR8〜R10はそれぞれ独立に水素原子またはハロゲン原子を表し、
2、R3、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子または下記一般式(W)で表される置換基を表し、かつ、R2、R3、R6およびR7のうち少なくとも一つは一般式(W)で表される置換基である;
−L−R 一般式(W)
一般式(W)中、
Lは下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基または下記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基を表し、ただしR1〜R10が結合する3つのベンゼン環と2つのヘテロ5員環とが縮合してなる母核に一般式(L−1)で表される2価の連結基は直接連結せず、
Rは置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す;
Figure 0006247568
一般式(L−1)〜(L−25)中、
一般式(L−1)で表される2価の連結基における波線部分は別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、一般式(L−2)〜(L−25)で表される2価の連結基における波線部分は母核との結合位置または別の一般式(L−1)〜(L−25)で表される2価の連結基の*との結合位置を表し、
一般式(L−13)におけるmは4を表し、一般式(L−14)および(L−15)におけるmは3を表し、一般式(L−16)〜(L−20)におけるmは2を表し、一般式(L−21)におけるmは0または1の整数を表し、一般式(L−22)におけるmは6を表し、
一般式(L−1)、(L−2)および(L−13)〜(L−24)におけるR’はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
一般式(L−6)におけるR’は直鎖アルキル基を表し、
Nは水素原子または置換基を表し、
siはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。
A compound represented by the following general formula (1).
Figure 0006247568
In general formula (1),
Each X independently represents an O atom, an S atom or a Se atom;
Two or more R 1 to R 10 are not bonded to each other to form a ring;
R 1 , R 4 , R 5 and R 8 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom;
R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a substituent represented by the following general formula (W), and R 2 , R 3 , R 6 and At least one of R 7 is a substituent represented by formula (W);
-LR General Formula (W)
In general formula (W),
L is represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25) or a divalent linking group represented by any one of the following general formulas (L-1) to (L-25). Represents a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded, provided that the parent nucleus formed by condensation of three benzene rings to which R 1 to R 10 are bonded and two hetero five-membered rings has a general formula The divalent linking group represented by (L-1) is not directly linked,
R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, a vinyl group, an ethynyl group, an oxyethylene group, an oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, an oligo having 2 or more silicon atoms Represents a siloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group;
Figure 0006247568
In general formulas (L-1) to (L-25),
The wavy line part in the divalent linking group represented by the general formula (L-1) is the bonding position of the divalent linking group represented by another general formula (L-1) to (L-25) with *. In the divalent linking groups represented by the general formulas (L-2) to (L-25), the wavy line part represents the bonding position with the mother nucleus or another general formula (L-1) to (L-25). ) Represents the bonding position with * of the divalent linking group represented by
M in the general formula (L-13) represents 4, m in the general formulas (L-14) and (L-15) represents 3, and m in the general formulas (L-16) to (L-20) represents 2 in the general formula (L-21) represents an integer of 0 or 1, m in the general formula (L-22) represents 6.
Formula (L-1), it represents a (L-2) Contact and (L-13) ~ (L -24) R 'in each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R ′ in the general formula (L-6) represents a linear alkyl group,
R N represents a hydrogen atom or a substituent,
R si each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.
前記一般式(1)中、XがいずれもS原子である請求項10に記載の化合物。   The compound according to claim 10, wherein in the general formula (1), X is an S atom. 前記一般式(1)中、Lが、
前記母核に直接結合し、かつ、前記一般式(L−2)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基であるL0と、
前記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基、または、前記一般式(L−1)〜(L−25)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基であるL1と、
からなる請求項10または11に記載の化合物。
In the general formula (1), L is
L 0 which is a divalent linking group directly bonded to the mother nucleus and represented by any one of the general formulas (L-2) to (L-25);
The divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-25) or any one of the general formulas (L-1) to (L-25). L 1 which is a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded;
The compound according to claim 10 or 11, which comprises:
0が前記一般式(L−2)および(L−13)〜(L−24)のいずれかで表される請求項12に記載の化合物。 The compound according to claim 12, wherein L 0 is represented by any one of the general formulas (L-2) and (L-13) to (L-24). 0が前記一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基である請求項12または13に記載の化合物。 The L 0 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-2), (L-13), (L-17) and (L-18). Compound. 0が前記一般式(L−2)、(L−13)、(L−17)および(L−18)のいずれかで表される2価の連結基であり、
1が前記一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基、または、前記一般式(L−1)〜(L−4)のいずれかで表される2価の連結基が2つ以上結合した2価の連結基である請求項12〜14のいずれか一項に記載の化合物。
L 0 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-2), (L-13), (L-17) and (L-18),
L 1 is a divalent linking group represented by any one of the general formulas (L-1) to (L-4), or any one of the general formulas (L-1) to (L-4). The compound according to any one of claims 12 to 14, which is a divalent linking group in which two or more divalent linking groups are bonded.
前記一般式(1)中、Rが置換または無置換のアルキル基、シロキサン基、あるいは、ケイ素原子数が2〜5のオリゴシロキサン基である請求項10〜15のいずれか一項に記載の化合物。   The compound according to any one of claims 10 to 15, wherein, in the general formula (1), R is a substituted or unsubstituted alkyl group, a siloxane group, or an oligosiloxane group having 2 to 5 silicon atoms. . 前記一般式(1)中、R2およびR6のうち少なくとも一方が前記一般式(W)で表される置換基であり、かつ、
1、R3〜R5およびR7〜R10がすべて水素原子である請求項10〜16のいずれか一項に記載の化合物。
In the general formula (1), at least one of R 2 and R 6 is a substituent represented by the general formula (W), and
R 1, R 3 ~R 5 and a compound according to any one of claims 10 to 16 R 7 to R 10 are all hydrogen atoms.
2とR6が同一の基である請求項17に記載の化合物。 The compound according to claim 17, wherein R 2 and R 6 are the same group. 請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料。   The organic-semiconductor material for nonluminous organic-semiconductor devices containing the compound as described in any one of Claims 10-18. 請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物を含有する有機薄膜トランジスタ用材料。   The material for organic thin-film transistors containing the compound as described in any one of Claims 10-18. 請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。   The coating solution for nonluminous organic-semiconductor devices containing the compound as described in any one of Claims 10-18. 請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物とポリマーバインダーを含有する非発光性有機半導体デバイス用塗布溶液。   The coating solution for nonluminous organic-semiconductor devices containing the compound and polymer binder as described in any one of Claims 10-18. 請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物を含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。   The organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices containing the compound as described in any one of Claims 10-18. 請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物とポリマーバインダーを含有する非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。   The organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices containing the compound and polymer binder as described in any one of Claims 10-18. 溶液塗布法により作製された請求項23または24に記載の非発光性有機半導体デバイス用有機半導体薄膜。   The organic-semiconductor thin film for nonluminous organic-semiconductor devices of Claim 23 or 24 produced by the solution apply | coating method. 下記一般式(M1)で表され
請求項10〜18のいずれか一項に記載の化合物の中間体化合物である化合物;
一般式(M1)
Figure 0006247568
一般式(M1)中、
1およびX2はそれぞれ独立にO原子、S原子、Se原子、−N(−RN1)−、−N=C−および−C(RM3)=C(RM3)−のいずれか一つを表し、
N1は水素原子または置換基を表し、
M3はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、
M1およびRM2はそれぞれ独立に直鎖または分枝のアルキル基を表し、
r1およびr2はそれぞれ独立に0〜2の整数を表し、
r3およびr4はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、かつ、r3+r4が1以上であり、
Rはそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基、シアノ基、ビニル基、エチニル基、オキシエチレン基、オキシエチレン単位の繰り返し数vが2以上のオリゴオキシエチレン基、シロキサン基、ケイ素原子数が2以上のオリゴシロキサン基、あるいは置換または無置換のトリアルキルシリル基を表す。
Represented by the following general formula (M1) ,
Intermediate compound der Ru compound of a compound according to any one of claims 10 to 18;
General formula (M1)
Figure 0006247568
In general formula (M1),
X 1 and X 2 are each independently any one of O atom, S atom, Se atom, —N (—R N1 ) —, —N═C— and —C (R M3 ) ═C (R M3 ) —. Represents
R N1 represents a hydrogen atom or a substituent,
R M3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent,
R M1 and R M2 each independently represent a linear or branched alkyl group,
r1 and r2 each independently represents an integer of 0 to 2,
r3 and r4 each independently represents an integer of 0 or more, and r3 + r4 is 1 or more,
R is independently a substituted or unsubstituted alkyl group, cyano group, vinyl group, ethynyl group, oxyethylene group, oligooxyethylene group having a repeating number v of 2 or more, a siloxane group, and a silicon atom number of 2 The above oligosiloxane group or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group is represented.
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