专利名称：新型有机半导体材料以及使用其的电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型有机半导体材料，其有效地用作有机电子材料。
背景技术：
近年来，已经积极地研究了使用有机半导体材料的有机薄膜晶体管。有机半导体材料可通过简单的湿法工艺例如印刷和旋涂而形成为薄膜。因此，它们相对于使用常规无机半导体材料的薄膜晶体管具有优势，例如制造工艺的温度降低。由于有机半导体材料的使用可降低制造工艺的温度，因此其薄膜可形成于通常具有低耐热性的塑料基板上。结果，所得电子器件例如显示器的重量或成本可降低，并且可预期其利用柔性塑料基板的各种用途和应用。迄今为止已经提出了一些有机半导体材料，例如聚(3-烷基噻吩)(参见NPL 1)、 以及二烷基芴和二噻吩的共聚物(参见NPL 2)。由于这些有机半导体材料具有对于溶剂的一定溶解性(尽管该溶解性低)，因此它们可通过涂布或印刷而形成为薄膜，而无需使用例如真空沉积的技术。然而，这些聚合物材料在它们的纯化方法方面具有限制。因此，仍然留有一些问题。例如，获得高纯度材料是复杂且耗时的，并且由于该材料的分子量或分子量分布的波动，其品质不稳定。还已经提出了低分子量的有机半导体材料，例如并苯材料(例如，并五苯)(例如， 参见PTL 1)。已经报导，包括由前述并五苯形成的有机半导体层的有机薄膜晶体管具有相对高的电子迁移率。然而，这些并苯材料具有极低的对于常用溶剂的溶解性。因此，为了形成这些材料的薄膜作为有机薄膜晶体管的有机半导体层，这些材料需要进行真空沉积。因此，这些材料不满足本领域中针对提供可通过前述湿法工艺例如涂布或印刷而形成为薄膜的有机半导体材料的要求。而且，存在一些关于具有对于溶剂的溶解性的低分子量有机半导体材料的报导。 然而，这些材料仍然具有问题。例如，通过湿法工艺由这样的材料形成的膜处于非晶状态， 因此由于所述材料的晶体性质使用这样的材料难以形成连续的膜。而且，由这样的材料形成的所得元件的性质可变化，并且使用这样的材料无法获得期望的膜特性。在其中所述材料具有其中分子通过π-π相互作用而堆叠的晶体结构的情况下， 例如二噻吩并苯并噻吩衍生物的情况下(参见PTL2和NPL 4)，其晶体趋于形成针状，因此可能不能够形成连续薄膜。此外，电荷传输性质的各向异性即使在一种晶体内也可变化，并且使用所述材料形成的所得元件可极大变化。因此，该材料不适合于实际使用。特别是，应注意，该材料的晶体结构(包括晶体的形状)难以基于该材料的分子结构来推测。因此，仍然期望有机半导体材料的进一步改进。引用文献列表专利文献
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[PTL1]日本专利申请特许公开(JP-A)No. 05-55568[PTL2]国际专利申请 WO 10/000670非专利文献[NPLl]Appl. Phys. Lett. , 69 (26), 4108 (1996)[NPL2]Science,290，2123 (2000)[NPL3]Organic Letters，2007，9，22，4499[NPL4]Advanced Materials,2009，21，213-21
发明内容
技术问题为了解决现有技术中的上述问题，本发明目的在于提供优异性质的有机半导体材料，其可通过由简单工艺例如涂布、印刷或沉积来二维生长其晶体而形成为连续膜。问题的解决方案本发明人为了实现前述目的而进行了研究和探索，并且达成了以下洞察。即，本发明基于如下洞察而进行可通过向材料分子的特定部位引入特定的改性基团而解决现有技术中的技术问题。用于解决以上问题的手段如下。<1>有机半导体材料，由以下通式I表示
权利要求
1.有机半导体材料，其由以下通式I表示
2.根据权利要求1所述的有机半导体材料，其中R1和R2各自独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、或者取代或未取代的芳基。
3.根据权利要求2所述的有机半导体材料，其中R1和R2各自独立地为取代或未取代的芳基。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的有机半导体材料，其中R1和R2相同。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的有机半导体材料，其中R3 R6各自独立地为低级烷基或氢原子。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的有机半导体材料，其中R3 Rltl全部为氢原子。
7.根据权利要求1 4中任一项所述的有机半导体材料，其中R1和R3彼此结合以形成环，并且R2和R4彼此结合以形成环。
8.根据权利要求7所述的有机半导体材料，其中R1 R4各自独立地为取代或未取代的烷硫基。
9.电荷传输部件，包含如权利要求1 8任一项中定义的有机半导体材料。
10.有机电子器件，包含如权利要求9中定义的电荷传输部件。
11.根据权利要求10所述的有机电子器件，其中所述电荷传输部件为有机半导体层， 并且所述有机电子器件为有机薄膜晶体管。
12.根据权利要求11所述的有机电子器件，进一步包含第一电极和第二电极的对，所述第一电极和第二电极彼此隔开并且在其间存在所述有机半导体层；和第三电极，其中通过调节施加至所述第三电极的电压控制流过在所述第一电极和所述第二电极之间的所述有机半导体层的电流。
13.权利要求12的有机电子器件，进一步包括在所述第三电极和所述有机半导体层之间的绝缘膜。
14.显示设备，包括配备有如权利要求11 13任一项中定义的有机电子器件的显示元件，其中所述显示元件通过所述有机电子器件驱动。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述显示元件为选自如下的至少一种液晶元件、电致发光元件、电致变色元件、和电泳元件。
全文摘要
提供由以下通式I表示的有机半导体材料，其中R1～R10各自独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、或者取代或未取代的芳基，并且可彼此结合以形成环；和X为碳原子或氮原子。
文档编号G02F1/1368GK102511089SQ20108004223
公开日2012年6月20日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月22日
发明者冈田崇, 加藤拓司, 匂坂俊也, 后藤大辅, 山本谕, 松本真二, 毛利匡贵, 篠田雅人 申请人:株式会社理光