有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶解性優(yōu)異的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合 物、及包含該有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物和有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)晶體管制造用 組合物。本申請(qǐng)于2012年12月12日在日本提交，要求日本特愿2012-271139號(hào)的優(yōu)先權(quán)， 在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002] 晶體管作為構(gòu)成顯示器、電腦儀器的重要的半導(dǎo)體電子裝置被廣泛利用，以往，作 為半導(dǎo)體材料使用了聚硅、無(wú)定形硅等無(wú)機(jī)物。但是，在使用了這樣的無(wú)機(jī)物的薄膜晶體管 的制造中，需要使用真空過(guò)程、高溫過(guò)程，具有制造成本高的問(wèn)題。此外，對(duì)于能夠用于包括 高溫過(guò)程的基板存在限制，例如主要使用了玻璃基板等。但是，玻璃基板雖然耐熱性高，但 耐沖擊性較弱難以輕量化，且由于缺乏柔軟性，因此難以形成撓性的晶體管。
[0003] 由此，近年來(lái)，針對(duì)利用了有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)電子裝置的研宄開(kāi)發(fā)盛行。有機(jī) 半導(dǎo)體材料能夠通過(guò)利用印刷法、旋轉(zhuǎn)涂布法等濕法工藝的簡(jiǎn)便的方法容易地形成薄膜， 與以往使用了無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的晶體管相比，具有能夠使制造過(guò)程溫度低溫化的優(yōu)點(diǎn)。由 此，變得能夠使用通常耐熱性低的塑料基板，可以實(shí)現(xiàn)顯示器等電子裝置的輕量化、低成本 化，并且能夠期待靈活利用了塑料基板的柔軟性的用途等、多樣的展開(kāi)。
[0004] 作為有機(jī)半導(dǎo)體材料，已知通過(guò)使用例如二萘并[2, 3-b:2'，3' -f]噻吩并 [3, 2-b]噻吩等低分子半導(dǎo)體材料，發(fā)揮了半導(dǎo)體裝置的高性能（非專利文獻(xiàn)1)。但是，以 二萘并[2,3-b:2'，3' -f]噻吩并[3,2-b]噻吩為代表的無(wú)取代的并苯系化合物中的大多 數(shù)，由于31共軛體系導(dǎo)致的強(qiáng)分子間相互作用，而缺乏對(duì)于溶劑的溶解性（專利文獻(xiàn)1)。 由此具有如下問(wèn)題：無(wú)法調(diào)整溶解了高濃度有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)晶體管制造用組合物， 通過(guò)印刷法形成的有機(jī)半導(dǎo)體結(jié)晶晶粒變小，如果不施加高電壓則無(wú)法通電，進(jìn)一步如果 施加高電壓則發(fā)生絕緣膜剝落等。
[0005] 作為解決上述問(wèn)題的方法，專利文獻(xiàn)2、3中記載了作為有機(jī)半導(dǎo)體材料使用了向 并苯系化合物賦予了用于給予溶解性的脫離基團(tuán)的化合物，作為溶劑使用氯仿、二氯苯等 鹵化物。但是，具有上述脫離基團(tuán)的并苯系化合物中的大多數(shù)與未賦予脫離基團(tuán)的并苯系 化合物相比，具有對(duì)于溶解時(shí)的加熱是不穩(wěn)定的，以及電荷移動(dòng)度低的問(wèn)題。
[0006]另外，在非專利文獻(xiàn)2中記載了作為有機(jī)半導(dǎo)體材料使用向并苯系化合物賦予了 用于給予溶解性的烷基取代基的化合物，作為溶劑使用對(duì)于上述有機(jī)半導(dǎo)體材料具有高溶 解性的鹵化物。但是擔(dān)心鹵化物是生態(tài)毒性的，存在操作安全性方面的問(wèn)題。
[0007]另外，專利文獻(xiàn)4中記載了使用無(wú)取代的并苯系化合物的分散液形成薄膜。但是， 防止分散液中含有的無(wú)取代的并苯系化合物的凝聚，保持其分散性是困難的，無(wú)取代的并 苯系化合物由于無(wú)秩序的凝聚而存在導(dǎo)致電荷移動(dòng)度降低的問(wèn)題。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2009-302264號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2011-148743號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2012-041327號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)2011-003852號(hào)公報(bào)
[0014] 非專利文獻(xiàn)
[0015] 非專利文獻(xiàn) 1J.Am.Chem.Soc.，2005,127 (14)，p614-618
[0016] 非專利文獻(xiàn) 2J.Am.Chem.Soc.，2007,129 (14)，p15732-15733

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0018] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶解性優(yōu)異、能夠形成結(jié)晶 性高的有機(jī)晶體管的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物。
[0019] 本發(fā)明的其他目的在于提供包含上述有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物的有 機(jī)晶體管制造用組合物。
[0020] 解決問(wèn)題的方法
[0021] 本發(fā)明人等為了解決上述問(wèn)題進(jìn)行了深入地研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果使用特定的溶 劑或溶劑組合物，則在比較低的溫度下也可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)半導(dǎo)體材料的高溶解性，在與玻璃 基板相比耐熱性低的塑料基板上也可以通過(guò)印刷法形成有機(jī)晶體管。另外，發(fā)現(xiàn)了如果將 含有上述溶劑或溶劑組合物的有機(jī)晶體管制造用組合物涂布在基板上，則有機(jī)半導(dǎo)體材料 由于自組織化作用進(jìn)行結(jié)晶化。進(jìn)一步，發(fā)現(xiàn)了如果根據(jù)需要在上述溶劑或溶劑組合物中 混合通常用于電子材料用途的溶劑，則能夠進(jìn)一步提高涂布性、干燥性。本發(fā)明是基于上述 這些發(fā)現(xiàn)而完成的發(fā)明。
[0022] 即，本發(fā)明提供一種有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物，其為用于溶解有機(jī)半 導(dǎo)體材料的溶劑或溶劑組合物，其包含下式（A)表示的溶劑A。
[0023] [化學(xué)式1]
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物，其為用于溶解有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶劑或 溶劑組合物，其包含下式（A)表示的溶劑A，
式（A)中，R1為Cp4烷基、Cp4?；5_ 6環(huán)烷烴環(huán)、C5_6環(huán)烯烴環(huán)、C6_12芳基、或2個(gè)以上 這些基團(tuán)鍵合而成的基團(tuán)，R2、R3、R4、R5相同或不同，為氫原子、C η烷基、或C η?；?，R6為 CV4烷基、或C η?；?，R 1和R3任選相互鍵合并與鄰接的氧原子及碳原子一起形成環(huán)，η為1 或2, m為O~2的整數(shù)。
2. 權(quán)利要求1所述的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物，其中，溶劑A包含選自乙二 醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙 酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇二甲醚、丙二醇甲基乙基醚、 丙二醇甲基丙基醚、丙二醇甲基丁基醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇 甲基丙基醚、二丙二醇甲基丁基醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇 單甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸四氫糠酯、及乙酸環(huán)己酯 中的至少一種。
3. 權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物，其中，有機(jī)半導(dǎo)體材料 為選自下式（1)表示的化合物（1)、及具有1種或2種以上的下式（2-a)~（2-d)表示的重 復(fù)單元的化合物（2)中的至少一種化合物，
式（1)中，Ar為從環(huán)式化合物中除去了 2個(gè)氫原子的基團(tuán)，所述環(huán)式化合物為式 (A-I)~式（A-5)中的任意所表示的化合物，R'、R"相同或不同，表示氫原子、任選具有取代 基的Cp18烷基、任選具有取代基的苯基、任選具有取代基的萘基、或任選具有取代基的噻吩 基，
式（2-a)~（2-d)中，R表示任選具有取代基的(^_24烷基、任選具有取代基的苯基、任 選具有取代基的萘基、或任選具有取代基的噻吩基。
4. 一種有機(jī)晶體管制造用組合物，其包含： 有機(jī)半導(dǎo)體材料，以及 權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物。
5. 權(quán)利要求4所述的有機(jī)晶體管制造用組合物，其中，有機(jī)半導(dǎo)體材料為選自下式（1) 表示的化合物（1)、及具有1種或2種以上的下式（2-a)~（2-d)表示的重復(fù)單元的化合物 (2)中的至少一種化合物，
式（1)中、Ar為從環(huán)式化合物中除去了 2個(gè)氫原子的基團(tuán)，所述環(huán)式化合物為式 (A-I)~式（A-5)中的任意所表示的化合物，R'、R"相同或不同，表示氫原子、任選具有取代 基的Cp18烷基、任選具有取代基的苯基、任選具有取代基的萘基、或任選具有取代基的噻吩 基，
式（2-a)~（2-d)中，R表示任選具有取代基的(^_24烷基、任選具有取代基的苯基、任 選具有取代基的萘基、或任選具有取代基的噻吩基。
【專利摘要】本發(fā)明提供有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶解性優(yōu)異、可以形成結(jié)晶性高的有機(jī)晶體管的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物。本發(fā)明的有機(jī)晶體管制造用溶劑或溶劑組合物為用于溶解有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶劑或溶劑組合物，其含有下式(A)表示的溶劑A。式(A)中、R1為C1-4烷基、C1-4?；?、C5-6環(huán)烷烴環(huán)、C5-6環(huán)烯烴環(huán)、C6-12芳基、或2個(gè)以上這些基團(tuán)鍵合而成的基團(tuán)。R2、R3、R4、R5相同或不同，為氫原子、C1-4烷基、或C1-4?；?。R6為C1-4烷基、或C1-4酰基。R1和R3任選相互鍵合并與鄰接的氧原子及碳原子一起形成環(huán)，n為1或2，m為0～2的整數(shù)。[化學(xué)式1]
【IPC分類】H01L51-30, H01L51-40, H01L29-786, H01L51-05, H01L21-336
【公開(kāi)號(hào)】CN104854719
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380064733
【發(fā)明人】鈴木陽(yáng)二, 橫尾健, 赤井泰之
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社大賽璐
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2013年12月2日
【公告號(hào)】DE112013005942T5, WO2014091960A1