有機(jī)薄膜晶體管用化合物和使用其的有機(jī)薄膜晶體管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有下式(2)的結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管用化合物，式(2)中，R5～R10分別為氫原子、或具有碳原子數(shù)3～12的直鏈烷基作為取代基的苯基，R5～R10不同時(shí)為氫原子。
【專利說明】有機(jī)薄膜晶體管用化合物和使用其的有機(jī)薄膜晶體管
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年8月20日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980133842. 1(PCT/ JP2009/064580)、發(fā)明名稱為"有機(jī)薄膜晶體管用化合物和使用其的有機(jī)薄膜晶體管"的分 案申請(qǐng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及有機(jī)薄膜晶體管用化合物和在有機(jī)半導(dǎo)體層中利用其的有機(jī)薄膜晶 體管。

【背景技術(shù)】
[0003] 薄膜晶體管（TFT)作為液晶顯示裝置等的顯示用的開關(guān)元件而廣泛使用。代表性 的TFT在基板上依次具有柵電極、絕緣體層、半導(dǎo)體層，并在半導(dǎo)體層上具有隔開規(guī)定的間 隔形成的源電極和漏電極。有機(jī)半導(dǎo)體層形成溝道區(qū)域，通過施加于柵電極的電壓對(duì)在源 電極和漏電極之間流動(dòng)的電流進(jìn)行控制，從而進(jìn)行開/關(guān)動(dòng)作。
[0004] 以往，該TFT使用無定形硅或多晶硅制作，但是在這種使用硅的TFT的制作中應(yīng)用 的CVD裝置，價(jià)錢非常高昂，使用了 TFT的顯示裝置等的大型化存在伴有制造成本的大幅增 加的問題。另外，將無定形硅或多晶硅成膜的工藝在非常高的溫度下進(jìn)行，因此可作為基板 使用的材料的種類受限，所以存在不能使用輕質(zhì)的樹脂基板等的問題。
[0005] 為了解決上述問題，提出了代替無定形硅或多晶硅而使用有機(jī)物的TFT(以下，有 時(shí)簡(jiǎn)稱為有機(jī)TFT。）。作為利用有機(jī)物形成TFT時(shí)所使用的成膜方法，已知有真空蒸鍍法、 涂布法等，根據(jù)這些成膜方法，既可以抑制制造成本的上升又可以實(shí)現(xiàn)元件的大型化，也可 以使成膜時(shí)必要的工藝溫度降至較低的溫度。因此，對(duì)于有機(jī)TFT而言，具有基板中選擇使 用的材料時(shí)限制少的優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)用化備受期待，有大量積極的研究報(bào)道。
[0006] 作為有機(jī)TFT中使用的有機(jī)物半導(dǎo)體，作為p型FET (電場(chǎng)效應(yīng)晶體管）的材料， 可以單體或與其他化合物的混合物的狀態(tài)使用共軛系聚合物或噻吩等多聚體、金屬酞菁化 合物、并五苯等稠合芳香族經(jīng)等。另外，作為η型FET的材料，例如已知有1，4, 5,8-萘四甲 酸二酐（階^^)、11，11，12，12-四氰基萘-2,6-醌二甲烷（1^觸0)、1，4,5,8-萘四甲酸二 酰亞胺（NT⑶I)或氟化酞菁。
[0007] 另一方面，同樣地，作為使用電傳導(dǎo)的裝置，有有機(jī)電致發(fā)光（EL)元件。在有機(jī) EL元件中，通常沿100nm以下的超薄膜的膜厚方向施加105V/cm以上的強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)制性地使 電荷流動(dòng)，相對(duì)于此，在有機(jī)TFT的情況下，需要在10 5V/cm以下的電場(chǎng)中使電荷高速地流 過數(shù)μπι以上的距離，使用于有機(jī)TFT的有機(jī)物本身還必須具有導(dǎo)電性。但是，現(xiàn)有的有機(jī) TFT中的所述化合物的場(chǎng)效應(yīng)遷移率小、響應(yīng)速度慢，在作為晶體管的高速響應(yīng)性方面存在 問題。另夕卜，開/關(guān)比也小。
[0008] 另外，這里所述的開/關(guān)比，是指施加?xùn)烹妷海?N，開）時(shí)在源極-漏極間流動(dòng)的電 流除以沒有施加?xùn)烹妷海∣FF，關(guān)）時(shí)在源極-漏極間流動(dòng)的電流所得的值，所謂通態(tài)電流 (ON電流），通常指隨著柵電壓的增加，源極-漏極間流動(dòng)電流達(dá)到飽和時(shí)的電流值（飽和 電流）。
[0009] 作為有機(jī)TFT的代表性的材料，可舉出并五苯。在專利文獻(xiàn)1和2中，制作了將并 五苯用于有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)TFT。由于并五苯存在在大氣中的穩(wěn)定性低的缺點(diǎn)，因此雖然 元件剛制作后顯示非常高的遷移率，但隨時(shí)間的經(jīng)過，遷移率會(huì)降低。非專利文獻(xiàn)1中，報(bào) 道了使用了縮合芳香環(huán)的茜的有機(jī)TFT。文中記載了由于茜比并五苯的離子化電位低，因此 化合物在大氣中的氧化穩(wěn)定性優(yōu)異。然而，使用茜時(shí)，雖然遷移率顯示為1. 〇cm2/Vs，但是存 在元件的驅(qū)動(dòng)電壓必須為-67V的高電壓的缺點(diǎn)。另外，非專利文獻(xiàn)2中，示出了并苯二噻 吩（acene dithiophene)化合物的光學(xué)特性，但是沒有顯示有機(jī)TFT的性能。
[0010] 【專利文獻(xiàn)1】日本特開平5-55568號(hào)公報(bào)
[0011] 【專利文獻(xiàn)2】日本特開2001-94107號(hào)公報(bào)
[0012] 【非專利文獻(xiàn) 1 】Journal ofthe American Chemical Society，130,10470 (2008)
[0013] 【非專利文獻(xiàn) 2】Organic Letters，9, 3571 (2007)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于，具有高遷移率、驅(qū)動(dòng)電壓低或能應(yīng)用涂布工藝的有機(jī)薄膜晶 體管，以及用于制作該有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)薄膜晶體管用化合物。
[0015] 發(fā)明的概要
[0016] 本發(fā)明人等，為了實(shí)現(xiàn)上述目的而不斷進(jìn)行深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在蒽結(jié)構(gòu)上進(jìn)一 步縮合芳香環(huán)而擴(kuò)大了化合物的η共軛系的下式（1)所表示的有機(jī)化合物，作為具有高遷 移率、驅(qū)動(dòng)電壓低的有機(jī)薄膜晶體管的材料非常合適，從而完成本發(fā)明。
[0017] 即，本發(fā)明是具有下述式（1)的結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管用化合物。
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有下式（2)的結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管用化合物，
式（2)中，R5?R1(I分別為氫原子、或具有碳原子數(shù)3?12的直鏈烷基作為取代基的苯 基，R5?R1(l不同時(shí)為氫原子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管用化合物，其是下式（4)所表示的化合物，
式（4)中，R2(I、R21分別為具有碳原子數(shù)3?12的直鏈烷基作為取代基的苯基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管用化合物，其由下式所示，
式中，R分別表示碳數(shù)3?12的直鏈烷基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管用化合物，其由下式所示，
式中，R分別表示碳數(shù)3?12的直鏈烷基。
5. -種有機(jī)薄膜晶體管用材料，其特征在于，含有權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的有機(jī) 薄膜晶體管用化合物。
6. -種有機(jī)薄膜晶體管，其是在基板上至少設(shè)有柵電極、源電極和漏電極這3個(gè)端子 以及絕緣體層和有機(jī)半導(dǎo)體層，并通過對(duì)柵電極施加電壓來控制源極-漏極間電流的有機(jī) 薄膜晶體管，其中，所述有機(jī)半導(dǎo)體層含有權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜晶體管 用化合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)薄膜晶體管，其利用在源電極-漏電極間流動(dòng)的電流而 發(fā)光、并通過對(duì)柵電極施加電壓而控制發(fā)光。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，源電極及漏電極中的一個(gè)由功函數(shù) 4. 2eV以上的物質(zhì)形成，另一個(gè)由功函數(shù)4. 3eV以下的物質(zhì)形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，在有機(jī)半導(dǎo)體層與源電極和漏電極 之間設(shè)有緩沖層。
10. -種裝置，其具有權(quán)利要求6?9中任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜晶體管。
【文檔編號(hào)】C07C15/20GK104193581SQ201410363780
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2008年8月29日
【發(fā)明者】齊藤雅俊, 中野?；? 中村浩昭, 近藤浩史 申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社