多環稠環化合物、多環稠環聚合物和含有它們的有機薄膜的製作方法

2023-10-05 05:06:24

專利名稱：多環稠環化合物、多環稠環聚合物和含有它們的有機薄膜的製作方法
技術領域：
本發明涉及多環稠環化合物、多環稠環聚合物和含有它們的有機薄膜、以及具有 有機薄膜的有機薄膜元件和有機薄膜電晶體。
背景技術：
含有具有電荷(電子或空穴)傳輸性的有機材料的薄膜，期待在有機薄膜電晶體、 有機太陽能電池、光傳感器這樣的有機薄膜元件中應用，研究了各種能夠形成這樣的薄膜 的有機P型半導體材料(顯示空穴傳輸性)、有機η型半導體材料(顯示電子傳輸性)。作為有機ρ型半導體材料，低聚噻吩、聚噻吩等具有噻吩環的化合物能夠形成穩 定的自由基陽離子狀態，因此期待能夠顯示出高空穴傳輸性。特別是對於鏈長較長的低聚 噻吩而言，共軛的長度變長，因此預想具有更高的空穴傳輸性。再有，直鏈狀的分子由於固 體狀態下的分子排列的規則性缺乏，因此無法充分獲得分子間相互作用，尚未獲得所期待 程度的高空穴傳輸性。此外，為了使分子結構的平面性提高而得到高電荷傳輸性，也研究了具有交聯結 構的聚噻吩、梯型的芴等(專利文獻1)。專利文獻1 美國專利申請公開2004/186266號說明書如上所述的具有電荷傳輸性的有機材料，具有通過溶解於溶劑等進行塗布而能夠 簡便地形成薄膜的優點。但是，為了得到具有高特性的有機薄膜元件，需要在成為有機薄膜 的狀態下具有高電荷傳輸性，如上所述的結構上具有高電荷傳輸性的有機材料，如果形成 有機薄膜，則多數情況下無法得到高電荷傳輸性。認為其原因之一在於，具有電荷傳輸性高 的結構的以往的有機材料，相對於溶劑的溶解性低，因此形成有機薄膜時難以形成均質的 膜。

發明內容
因此，本發明鑑於這樣的實際情況而完成，其目的在於，提供具有能夠發揮高電荷 傳輸性的結構且在溶劑中的溶解性也優異的多環稠環聚合物和多環稠環化合物。本發明的 目的還在於，提供用於得到多環稠環聚合物的多環稠環化合物、含有多環稠環聚合物或多 環稠環化合物的有機薄膜、具有該有機薄膜的有機薄膜電晶體等有機薄膜元件。為了實現上述目的，本發明的多環稠環聚合物的特徵在於，具有多個下述通式(1) 所示的第1結構單元和下述通式(2)所示的第2結構單元中的至少一方，或者組合具有上 述第1結構單元和上述第2結構單元。[化1]
權利要求
一種多環稠環聚合物，其具有多個下述通式(1)所示的第1結構單元和下述通式(2)所示的第2結構單元中的至少一方，或者組合具有所述第1結構單元和所述第2結構單元，式(1)和(2)中，X1和X2各自獨立地表示氧原子、硫原子或硒原子，R1和R2各自獨立地表示滷素原子、不飽和烷基、碳數8～20的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基、含有直鏈狀、分支狀或環狀的烷基的非烷基、可以具有取代基的碳數6～60的芳基、或可以具有取代基的碳數4～60的1價雜環基，R3和R4各自獨立地表示可以具有取代基的1價基團，R3和R4有多個時，它們可以相同也可以不同，m、n、s和t各自獨立地為0～2的整數。FPA00001197531800011.tif
2.如權利要求1所述的多環稠環聚合物，其中，所述X1和所述X2為硫原子。
3.如權利要求1或2所述的多環稠環聚合物，其中，還具有下述通式(3)所示的第3結 構單元，
4.如權利要求3所述的多環稠環聚合物，其中，所述Ar1為下述通式(4)所示的基團，
5.如權利要求4所述的多環稠環聚合物，其中，所述Z1為所述式(ii)所示的基團。
6.下述通式(5)或下述通式(6)所示的多環稠環化合物，
7.下述通式(7)或下述通式(8)所示的多環稠環化合物，
8.如權利要求6或7所述的多環稠環化合物，其中，所述X1和X2是硫原子。
9.一種有機薄膜，其含有權利要求1 5中任一項所述的多環稠環聚合物或權利要求 7所述的多環稠環化合物。
10.一種有機薄膜元件，其具有權利要求9所述的有機薄膜。
11.一種有機薄膜電晶體，其具有權利要求9所述的有機薄膜。
全文摘要
本發明的目的在於，提供具有能發揮高電荷傳輸性的結構且在溶劑中的溶解性也優異的多環稠環聚合物。本發明的多環稠環聚合物具有多個下述通式(1)所示的第1結構單元和下述通式(2)所示的第2結構單元中的至少一方，或者組合具有上述第1結構單元和上述第2結構單元。[式(1)和(2)中，X1和X2表示氧原子、硫原子或硒原子，R1和R2表示滷素原子、不飽和烷基、烷基、含有烷基的非烷基、芳基或1價雜環基。R3和R4表示1價基團，R3和R4有多個時，它們可以相同也可以不同。m、n、s和t為0～2的整數]。
文檔編號H01L51/05GK101945917SQ200980104939
公開日2011年1月12日 申請日期2009年2月13日 優先權日2008年2月13日
發明者三浦雅博, 上田將人, 佐藤哲也, 劍隼人, 熊谷淳 申請人:國立大學法人大阪大學;住友化學株式會社