专利名称：有机薄膜晶体管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有有机半导体层的有机薄膜晶体管，具体说是涉及一种具有高驱动速度和高开/关比的有机TFT(Thin Film Transistor)。
背景技术：
薄膜晶体管作为液晶显示装置等的显示用开关元件，其应用非常广泛。以往，制作薄膜晶体管(以下称为TFT)时采用的是非晶形或多结晶硅。但是用于这种使用硅的TFT制作的CVD装置非常昂贵，因此采用TFT的显示装置的大型化会造成制作成本的大幅增加。另外，形成非晶形或多结晶硅膜的工艺需要在非常高的温度下进行，因此可用作基板的材料种类也受此限制，也无法使用轻量型的树脂基板。
为了解决上述问题，有人提出了用有机物代替非晶形或多结晶硅的TFT。作为由有机物形成TFT时所用的成膜方法有真空蒸镀法或涂布法，而根据这些成膜方法，可以在控制成本上升的前提下实现元件的大型化，也可以把成膜时所需的工艺温度降到较低。因此，在使用有机物的TFT(以下称为有机TFT)中，选择用作基板的材料时所受的限制较少，可望实现产业化。
实际上，近年来已有很多有关使用有机物的TFT的报道。作为该报道例，有F.Ebisawa等，Journal of Applied Physics，54卷，3255页，1983年；A.Assadi等，Applied Physics Letter，53卷，195页，1988年；G.Guillaud等，Chemical Physics Letter，167卷，503页，1990年；X.Peng等，AppliedPhysics Letter，57卷，2013页，1990年；G.Horowitz等，Synthetic Metals，41-43卷，1127页，1991年；S.Miyauchi等，Synthetic Metals，41-43卷，1991年；H.Fuchigami等，Applied Physics Letter，63卷，1372页，1993年；H.Koezuka等，Applied Physics Letter，62卷，1794页，1993年；F.Garnier等，Science，265卷，1684页，1994年；A.R.Brown等，Synthetic Metals，68卷，65页，1994年；A.Dodabalapur等，Science，268卷，270页，1995年；T.Sumimoto等，Synthetic Metals，86卷，2259页，1997年；K.Kudo等，Thin Solid Films，331卷，51页，1998年；K.Kudo等，Synthetic Metals，102卷，900页，1999年；K.Kudo等，Synthetic Metals，111-112卷，11页，2000年等。
作为用于TFT的有机化合物层(有机薄膜层)的有机物，有共轭聚合物或噻吩等的多聚物(特开平8-228034号公报、特开平8-228035号公报、特开平9-232589号公报、特开平10-125924号公报、特开平10-190001号公报等)、或者是金属酞菁化合物(特开2000-174277号公报等)、或戊省等缩合芳香烃(特开平5-55568号公报、特开2001-94107号公报等)等化合物或它们与其它化合物的混合物。
虽然如上所述进行了很多关于有机TFT的研究，但是以往的有机TFT中所用化合物的性能都不够充分，因此动作速度慢，实用上也没有足够的开/关比。这里所说的“开/关比”是指打开有机TFT时的源-漏电流和关闭有机TFT时的源-漏电流之比。
发明内容
鉴于以上，本发明的目的在于提供一种可以高速动作并具有高开/关比的有机薄膜晶体管。
为了解决上述课题，本发明人经过潜心研究发现使用特定的芳香族胺化合物时可以大幅提高有机TFT的动作速度及开/关比。另外，本发明人还发现如果在使用特定的芳香族胺化合物的同时，把有机薄膜晶体管的结构设置成被控制的电流的载体的移动方向与有机薄膜的厚度方向相一致，则可以进一步提高动作速度及开/关比。另外，还发现通过在各电极界面混合供电性或吸电性掺杂剂，可以改善载体的注入特性，可得到更高性能的有机薄膜晶体管。
即，本发明可以提供下述的a-q的有机TFT。a一种有机薄膜晶体管，包括相隔一定距离的第1及第2电极、分别连接于该第1及第2电极上的有机薄膜层、分别与所述第1及第2电极相隔一定距离的第3电极，并根据外加于该第3电极的电压控制流通于所述第1及第2电极间的电流，其特征在于所述有机薄膜层中以单独或混合的形式含有由下述的通式[A]表示的化合物，[化1] (式[A]中Ar1-Ar2分别为碳原子数6-20的取代或未取代的芳香烃基或取代或未取代的杂环芳香烃基，另外，Ar1-Ar2中所含的取代基可以互相结合形成环状结构，还有，X为由碳原子数6-34的取代或未取代的缩合芳香烃构成的1-4价基团，n为1-4的整数)。ba中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，X为取代或未取代的萘、联苯撑、苝、戊省、苯并[a]苝、二苯并[a，j]苝、二苯并[a，o]苝、双蒽烯、特丽纶、四苯并[de，hi，op，st]戊省，n为1-2。cb中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代或未取代的苯乙烯基。db中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，作为Ar1及Ar2的取代基，至少包括一个环亚己基次甲基。eb中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代苯乙烯基，该苯乙烯基中作为取代基含有环亚己基次甲基。fa中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，X为三邻亚苯，n为1-3。gf中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代或未取代的苯乙烯基。hf中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，作为Ar1及Ar2的取代基，至少包括一个环亚己基次甲基。if中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代苯乙烯基，该苯乙烯基中作为取代基含有环亚己基次甲基。ja中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，X为四苯撑、9，9’螺联芴，n为1-4。kj中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代或未取代的苯乙烯基。lj中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，作为Ar1及Ar2的取代基至少包括一个环亚己基次甲基。mj中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代苯乙烯基，该苯乙烯基中作为取代基含有环亚己基次甲基。na至m中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述第1及第2电极间的载体的移动方向与所述有机薄膜层的膜厚方向相一致。oa至n中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述有机薄膜层的第1、第2及第3电极间的任何一个界面混合有供电性掺杂剂或吸电性掺杂剂。po中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述供电性掺杂剂为金属单体或无机金属化合物。qo中所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述吸电性掺杂剂为Lewis酸。
图1是表示本发明实施方式1的有机TFT构成的剖面图。
图2是表示本发明实施方式2的有机TFT构成的剖面图。
图3是表示本发明实施方式3的有机TFT构成的剖面图。
图中，10A、10B、10C-有机薄膜晶体管，11-基板，12-源电极，13-漏电极，14-控制电极，15-有机薄膜层(有机化合物层)，16-绝缘体层。
具体实施例方式
下面参照附图并根据实施方式，进一步详细说明本发明。图1是表示本发明实施方式1的有机TFT(以下也称为有机TFT元件)构成的剖面图。
实施方式1如图1所示，本实施方式的有机TFT10A具有场效应晶体管(FETFieldEffect Transistor)结构。有机TFT10A包括相隔一定距离的源电极(第1电极)12及漏电极(第2电极)13、分别连接于电极12、13的有机薄膜层(有机化合物层)15、分别与电极12，13相隔一定距离的控制极(第3电极)14，并根据外加于控制极14上的电压控制流通于源/漏电极12、13间的电流。
即本有机TFT10A的基板11上，依次形成有控制极(层)14及绝缘体层(控制极绝缘层)16，在绝缘体层16上相隔一定距离形成有源电极12和漏电极13。包含两侧电极12、13的部分表面并露出于电极12、13之间的绝缘体层16上形成有有机薄膜层15。
在具有所述结构的有机TFT10A中，通过由有机薄膜层15形成通道区域，并用外加于控制极14上的电压来控制流通于源电极12和漏电极13之间的电流，完成开/关动作。该有机TFT10A中，载体(自由电子或空穴)在有机薄膜层15的面方向(图1中用箭头A表示)移动。
本实施方式中的有机薄膜层15由具有用通式[A]表示的结构的化合物构成。
式[A]中X为由碳原子数6-34的取代或未取代的芳香烃构成的1-4价基团。作为碳原子数6-34的未取代的芳香烃基，可列举苯、萘、蒽、联苯撑、芴、菲、丁省、三邻亚苯、芘、二苯并[cd，jk]芘、苝、苯并[a]苝、二苯并[a，j]苝、二苯并[a，o]苝、戊省、四苯并[de，hi，op，st]戊省、四苯撑、特丽纶、双蒽烯、9，9’-螺联芴等。
作为这些芳香烃所含有的取代基，可列举卤原子、羟基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的杂环芳香烃基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷氧羰基、羧基等。
Ar1和Ar2分别为碳原子数6-20的取代或未取代的芳香烃基。作为碳原子数6-20的未取代的芳香烃基，可列举苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基等。作为所述的碳原子数为6-20的芳香烃基所含有的取代基，可列举卤原子、羟基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的杂环芳香烃基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷氧羰基、羧基等。
作为所述的卤原子，可列举氟、氯、溴、碘等。所述的取代或未取代的氨基由-NX1X2所表示，作为X1、X2，可分别为氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、2-羟异丁基、1，2-二羟乙基、1，3-二羟异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基，1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨甲基、1-氨乙基、2-氨乙基、2-氨异丁基、1，2-二氨乙基、1，3-二氨异丙基、2，3-二氨叔丁基、1，2，3-三氨丙基、氰甲基、1-氰乙基、2-氰乙基、2-氰异丁基、1，2-二氰乙基、1，3-二氰异丙基、2，3-二氰叔丁基、1，2，3-三氰丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-丁省基、2-丁省基、9-丁省基、4-苯乙烯基苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、p-联三苯-4-基、p-联三苯-3-基、p-联三苯-2-基、m-联三苯-4-基、m-联三苯-3-基、m-联三苯-2-基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、p-叔丁基苯基、p-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基-p-联三苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲绕啉-2-基、1，7-菲绕啉-3-基、1，7-菲绕啉-4-基、1，7-菲绕啉-5-基、1，7-菲绕啉-6-基、1，7-菲绕啉-8-基、1，7-菲绕啉-9-基、1，7-菲绕啉-10-基、1，8-菲绕啉-2-基、1，8-菲绕啉-3-基、1，8-菲绕啉-4-基、1，8-菲绕啉-5-基、1，8-菲绕啉-6-基、1，8-菲绕啉-7-基、1，8-菲绕啉-9-基、1，8-菲绕啉-10-基、1，9-菲绕啉-2-基、1，9-菲绕啉-3-基、1，9-菲绕啉-4-基、1，9-菲绕啉-5-基、1，9-菲绕啉-6-基、1，9-菲绕啉-7-基、1，9-菲绕啉-8-基、1，9-菲绕啉-10-基、1，10-菲绕啉-2-基、1，10-菲绕啉-3-基、1，10-菲绕啉-4-基、1，10-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-1-基、2，9-菲绕啉-3-基、2，9-菲绕啉-4-基、2，9-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-6-基、2，9-菲绕啉-7-基、2，9-菲绕啉-8-基、2，9-菲绕啉-10-基、2，8-菲绕啉-1-基、2，8-菲绕啉-3-基、2，8-菲绕啉-4-基、2，8-菲绕啉-5-基、2，8-菲绕啉-6-基、2，8-菲绕啉-7-基、2，8-菲绕啉-9-基、2，8-菲绕啉-10-基、2，7-菲绕啉-1-基、2，7-菲绕啉-3-基、2，7-菲绕啉-4-基、2，7-菲绕啉-5-基、2，7-菲绕啉-6-基、2，7-菲绕啉-8-基、2，7-菲绕啉-9-基、2，7-菲绕啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
作为所述的取代或未取代的烷基，可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、2-羟异丁基、1，2-二羟乙基、1，3-二羟异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨甲基、1-氨乙基、2-氨乙基、2-氨异丁基、1，2-二氨乙基、1，3-二氨异丙基、2，3-二氨叔丁基、1，2，3-三氨丙基、氰甲基、1-氰乙基、2-氰乙基、2-氰异丁基、1，2-二氰乙基、1，3-二氰异丙基、2，3-二氰叔丁基、1，2，3-三氰丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。
作为所述的取代或未取代的链烯基，可列举乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1，3-丁二烯基、1-甲基乙烯基、苯乙烯基、2，2-二苯基乙烯基、1，2-二苯基乙烯基、1-甲基烯丙基、1，1-二甲基烯丙基、2-甲基烯丙基、1-苯基烯丙基、2-苯基烯丙基、3-苯基烯丙基、3，3-二苯基烯丙基、1，2-二甲基烯丙基、1-苯基-1-丁烯基、3-苯基-1-丁烯基、环亚己基次甲基等。作为所述的取代或未取代的环烷基，可列举环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等。
所述的取代或未取代的烷氧基是以-OY表示的基团，作为Y可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、2-羟异丁基、1，2-二羟乙基、1，3-二羟异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨甲基、1-氨乙基、2-氨乙基、2-氨异丁基、1，2-二氨乙基、1，3-二氨异丙基、2，3-二氨叔丁基、1，2，3-三氨丙基、氰甲基、1-氰乙基、2-氰乙基、2-氰异丁基、1，2-二氰乙基、1，3-二氰异丙基、2，3-二氰叔丁基、1，2，3-三氰丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。
作为取代或未取代的芳香烃基，可列举苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-丁省基、2-丁省基、9-丁省基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、p-联三苯-4-基、p-联三苯-3-基、p-联三苯-2-基、m-联三苯-4-基、m-联三苯-3-基、m-联三苯-2-基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、p-叔丁基苯基、p-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基-p-联三苯-4-基等。
另外，作为所述的取代或未取代的杂环芳香烃基，可列举1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲绕啉-2-基、1，7-菲绕啉-3-基、1，7-菲绕啉-4-基、1，7-菲绕啉-5-基、1，7-菲绕啉-6-基、1，7-菲绕啉-8-基、1，7-菲绕啉-9-基、1，7-菲绕啉-10-基、1，8-菲绕啉-2-基、1，8-菲绕啉-3-基、1，8-菲绕啉-4-基、1，8-菲绕啉-5-基、1，8-菲绕啉-6-基、1，8-菲绕啉-7-基、1，8-菲绕啉-9-基、1，8-菲绕啉-10-基、1，9-菲绕啉-2-基、1，9-菲绕啉-3-基、1，9-菲绕啉-4-基、1，9-菲绕啉-5-基、1，9-菲绕啉-6-基、1，9-菲绕啉-7-基、1，9-菲绕啉-8-基、1，9-菲绕啉-10-基、1，10-菲绕啉-2-基、1，10-菲绕啉-3-基、1，10-菲绕啉-4-基、1，10-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-1-基、2，9-菲绕啉-3-基、2，9-菲绕啉-4-基、2，9-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-6-基、2，9-菲绕啉-7-基、2，9-菲绕啉-8-基、2，9-菲绕啉-10-基、2，8-菲绕啉-1-基、2，8-菲绕啉-3-基、2，8-菲绕啉-4-基、2，8-菲绕啉-5-基、2，8-菲绕啉-6-基、2，8-菲绕啉-7-基、2，8-菲绕啉-9-基、2，8-菲绕啉-10-基、2，7-菲绕啉-1-基、2，7-菲绕啉-3-基、2，7-菲绕啉-4-基、2，7-菲绕啉-5-基、2，7-菲绕啉-6-基、2，7-菲绕啉-8-基、2，7-菲绕啉-9-基、2，7-菲绕啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
另外，作为所述的取代或未取代的芳烷基，可列举苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘甲基、1-α-萘乙基、2-α-萘乙基、1-α-萘异丙基、2-α-萘异丙基、β-萘甲基、1-β-萘乙基、2-β-萘乙基、1-β-萘异丙基、2-β-萘异丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、p-甲基苄基、m-甲基苄基、o-甲基苄基、p-氯苄基、m-氯苄基、o-氯苄基、p-溴苄基、m-溴苄基、o-溴苄基、p-碘苄基、m-碘苄基、o-碘苄基、p-羟基苄基、m-羟基苄基、o-羟基苄基、p-氨基苄基、m-氨基苄基、o-氨基苄基、p-硝基苄基、m-硝基苄基、o-硝基苄基、p-氰基苄基、m-氰基苄基、o-氰基苄基、1-羟基-2-苯基异丙基、1-氯-2-苯基异丙基等。
所述的取代或未取代的芳氧基是由-OZ表示，作为Z可以是苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-丁省基、2-丁省基、9-丁省基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、p-联三苯-4-基、p-联三苯-3-基、p-联三苯-2-基、m-联三苯-4-基、m-联三苯-3-基、m-联三苯-2-基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、p-叔丁基苯基、p-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基-p-联三苯基-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲绕啉-2-基、1，7-菲绕啉-3-基、1，7-菲绕啉-4-基、1，7-菲绕啉-5-基、1，7-菲绕啉-6-基、1，7-菲绕啉-8-基、1，7-菲绕啉-9-基、1，7-菲绕啉-10-基、1，8-菲绕啉-2-基、1，8-菲绕啉-3-基、1，8-菲绕啉-4-基、1，8-菲绕啉-5-基、1，8-菲绕啉-6-基、1，8-菲绕啉-7-基、1，8-菲绕啉-9-基、1，8-菲绕啉-10-基、1，9-菲绕啉-2-基、1，9-菲绕啉-3-基、1，9-菲绕啉4-基、1，9-菲绕啉-5-基、1，9-菲绕啉-6-基、1，9-菲绕啉-7-基、1，9-菲绕啉-8-基、1，9-菲绕啉-10-基、1，10-菲绕啉-2-基、1，10-菲绕啉-3-基、1，10-菲绕啉4-基、1，10-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-1-基、2，9-菲绕啉-3-基、2，9-菲绕啉-4-基、2，9-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-6-基、2，9-菲绕啉-7-基、2，9-菲绕啉-8-基、2，9-菲绕啉-10-基、2，8-菲绕啉-1-基、2，8-菲绕啉-3-基、2，8-菲绕啉-4-基、2，8-菲绕啉-5-基、2，8-菲绕啉-6-基、2，8-菲绕啉-7-基、2，8-菲绕啉-9-基、2，8-菲绕啉-10-基、2，7-菲绕啉-1-基、2，7-菲绕啉-3-基、2，7-菲绕啉-4-基、2，7-菲绕啉-5-基、2，7-菲绕啉-6-基、2，7-菲绕啉-8-基、2，7-菲绕啉-9-基、2，7-菲绕啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
所述的取代或未取代的烷氧羰基是由-COOY2表示，作为Y2可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、2-羟异丁基、1，2-二羟乙基、1，3-二羟异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨甲基、1-氨乙基、2-氨乙基、2-氨异丁基、1，2-二氨乙基、1，3-二氨异丙基、2，3-二氨叔丁基、1，2，3-三氨丙基、氰甲基、1-氰乙基、2-氰乙基、2-氰异丁基、1，2-二氰乙基、1，3-二氰异丙基、2，3-二氰叔丁基、1，2，3-三氰丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。
另外，Ar1-Ar2中作为取代基可以含取代或未取代的苯乙烯基。作为取代或未取代的苯乙烯基，除了未取代苯乙烯基、2，2-二苯基乙烯基之外，也可以是作为苯基的末端取代基含卤原子、羟基、所述的取代或未取代的氨基、硝基、氰基、所述的取代或未取代的烷基、所述的取代或未取代的链烯基、所述的取代或未取代的环烷基、所述的取代或未取代的烷氧基、所述的取代或未取代的芳香烃基、所述的取代或未取代的杂环芳香烃基、所述的取代或未取代的芳烷基、所述的取代或未取代的芳氧基、所述的取代或未取代的烷氧羰基、羧基等的取代苯乙烯或取代2，2-二苯基乙烯基。下面列举了可使用于本发明实施方式的有机薄膜层的化合物例(1)-(423)，但是只要不超过本发明的要点，本发明并不限于下面的化合物例(下面称为化合物序号，或者是只叫作化合物)。化2
0030化3
0031化4
0032化5
化6
化7
化8
化9
化10
化11
化12
化13
化14
化15
化16
化17
化18
化19
化20
化21
化22
化23
化24
化25
化26
化27
化28
化29
化30
化31
化32
化33
化34
化35
化36
化37
化38
化39
化40
化41
化42
化43
化44
化45
化46
化47
化48
化49
化50
化51
化52
化53
化54
化55
化56
化57
化58
化59
化60
化61
化62
化63
化64
化65
化66
化67
化68
化69
化70
化71
化72
化73
化74
化75
化76
化77
化78
化79
化80
化81
化82
化83
化84
化85
化86
化87
化88
化89
化90
化91
化92
化93
化94
化95
化96
化97
化98
化99
化100
化101
化102
化103
化104
化105
化106
化107
化108
化109
化110
化111
化112
化113
化114
化115
化116
化117
化118
化119
化120
化121
化122
化123
化124
化125
化126
化127
化128
化129
化130
化131
化132
化133
化134
化135
化136
化137
化138
化139
化140
化141
化142
化143
化144
化145
化146
化147
化148
化149
化150
化151
化152
化153
化154
化155
化156
化157
化158
化159
化160
0188化161
化162
化163
化164
化165
化166
化167
化168
化169
化170
化171
化172
化173
化174
化175
化176
化177
化178
化179
化180
化181
化182
化183
化184
化185
化186
化187
化188
化189
化190
化191
化192
化193
化194
化195
化196
化197
化198
化199
化200
化201
化202
化203
化204
化205
化206
化207
化208
化209
化210
化211
化212
化213
化214
化215
化216
化217
化218
化219
化220
化221
化222
化223
化224
化225
化226
化227
化228
化229
化230
化231
化232
化233
化234
化235
化236
化237
化238
化239
化240
化241
化242
化243
化244
化245
化246
化247
化248
化249
化250
化251
化252
化253
化254
化255
化256
化257
化258
化259
化260
化261
化262
化263
化264
化265
化266
化267
化268
化269
化270
化271
化272
化273
化274
化275
化276
化277
化278
化279
化280
化281
化282
化283
化284
化285
化286
化287
化288
化289
化290
化291
化292
化293
化294
化295
化296
化297
化298
化299
化300
化301
化302
化303
化304
化305
化306
化307
化308
化309
化310
化311
化312
化313
化314
化315
化316
化317
化318
化319
化320
化321
化322
化323
化324
化325
化326
化327
化328
化329
化330
化331
化332
化333
化334
化335
化336
化337
化338
化339
化340
化341
化342
化343
化344
化345
化346
化347
化348
化349
化350
化351
化352
化353
化354
化355
化356
化357
化358
化359
化360
化361
化362
化363
化364
化365
化366
化367
化368
化369
化370
化371
化372
化373
化374
化375
化376
化377
化378
化379
化380
化381
化382
化383
化384
化385
化386
化387
化388
化389
化390
化391
化392
化393
化394
化395
化396
化397
化398
化399
化400
化401
化402
化403
化404
化405
化406
化407
化408
化409
化410
化411
化412
化413
化414
化415
化416
化417
化418
化419
化420
化421
化422
化423
化424
作为用于本实施方式1的源电极12、漏电极13及控制极14的材料，除了氧化铟锡合金(ITO)、氧化锡(NESA)、金、银、铂、铜、铟、铝、镁、镁-铟合金、镁-铝合金、铝-锂合金、铝-钪-锂合金、镁-银合金等金属或合金之外，也可以举出导电性聚合物等有机材料，但也并不限于这些。另外，用于本实施方式FET结构的控制极绝缘层16的材料，可列举SiO2、SiNx、氧化铝等无机绝缘材料或绝缘性聚合物，但也并不限于这些。
实施方式2图2是表示本实施方式的有机TFT10B的结构的剖面图。该有机TFT也具有FET结构，包括相隔一定距离的源电极12、漏电极13及分别连接于电极12、13的有机薄膜层15及与电极12、13相隔一定距离的控制极14。
即，本有机TFT10B在基板11上依次设有控制极14及绝缘体层16，在绝缘体层16上设有相隔一定距离形成的一对源电极12、12。包括一对源电极12、12的绝缘体层16的露出面上形成有有机薄膜层15，在有机薄膜层15上形成有漏电极13。在该有机TFT10B中，有机薄膜层15也具有通道区域，且由外加于控制极14上的电压控制源电极12和漏电极13间的电流以进行开/关动作。在该有机TFT10B中，载体在有机薄膜层15的膜厚方向(图2中用箭头B表示)移动。
在实施方式2的有机TFT10B中，可分别用于源电极12、漏电极13及控制极14的材料以及有机薄膜层15中所含的化合物同实施方式1。
实施方式3图3是表示本实施方式有机TFT10C结构的剖面图。该有机TFT10C具有静电感应晶体管(SITStatic Induction Transistor)结构。有机TFT10C包括相隔一定距离的源电极12和漏电极13、分别联接于电极12、13的有机薄膜层15及分别与电极12、13相隔一定距离的控制极14。
即，本有机TFT10C在基板11上依次设有源电极12、有机薄膜层15及漏电极13，在有机薄膜层15内设有3个为一组的控制电极14。控制电极14在纸面向里的方向延伸并分别与源电极12和漏电极13相平行。
在所述的有机TFT10C中，有机薄膜层15也设有通道区域，且由外加于控制极14上的电压控制源电极12和漏电极13间的电流以进行开/关动作。在该有机TFT10C中，载体在有机薄膜层15的膜厚方向(图3中用箭头B表示)移动。
在实施方式3的有机TFT10C中，可分别用于源电极12、漏电极13及控制极14的材料以及有机薄膜层15中所含的化合物也同实施方式1及实施方式2。
作为本发明实施方式1至实施方式3中的供电性掺杂剂，只要是能给有机化合物层的有机化合物分子提供电子，任何一种化合物皆可。作为特别理想的例子，可举出锂、钠、铯、钾、镁等金属或氟化锂、氧化锂等无机金属化合物。
作为实施方式1至实施方式3中的吸电性掺杂剂，只要是能从有机化合物层的有机化合物分子取走电子，任何一种化合物皆可。作为特别理想的例子，可举出三氟化硼、三(4-溴苯基)铝六氯锑盐(TBPAH)等Lewis酸。
对本发明各实施方式中的有机TFT10A-10C各层的形成方法没有特殊的限定，可以采用已知的真空蒸镀法、旋转涂布法等常用的薄膜形成方法。
用于本发明各实施方式的有机TFT10A-10C的含有由所述通式[A]表示的化合物的有机薄膜层15除了可采用溶解于溶剂中的溶液的浸涂法、旋转涂布法、铸塑法、棒材涂布法、辊涂法等涂布法之外，也可用真空蒸镀法、分子射线蒸镀法(MBE法)等形成。
对本发明各实施方式的有机薄膜层15的厚度没有特殊的限定，通常如果膜厚过薄容易产生针孔等缺陷，而如果过厚，则随TFT结构不同会出现通道长度过长或需外加高电压的情况，此时会导致驱动速度或开/关比的下降。因此通常设定数nm至1μm范围内的膜厚为宜。另外，各实施方式中的基板11起支撑有机TFT结构的作用，除了玻璃之外，也可以采用塑料基板，如果用基板以外的构成要素也能充分支撑有机TFT结构，则可以不采用基板。
下面根据实施例详细说明本发明，但只要不超过其要点，本发明并不限定此。
实施例1本实施例中，用下述的顺序制作了实施方式1中说明的图1的有机TFT10A。
首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成膜厚为100nm的铬膜，并把它作为控制极14。接着在控制极14上用溅射法形成膜厚为300nm的SiO2并把它作为绝缘体层16。再在该绝缘体层16上通过金属掩蔽形成膜厚为150nm的金膜，由此形成两者间距离为25μm的互相不接触的源电极12和漏电极13。然后，用其它的金属掩蔽，根据真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(1)的膜，把它作为有机薄膜层15，并由此得到有机TFT元件10A。
所述有机TFT元件10A上外加-40V的控制极电压时，源-漏电极间的电流的开/关比为5.1×107。
实施例2-189除了更换有机薄膜层15的化合物之外，用与实施例1相同的方法制作有机TFT10A，之后用与实施例1同样的方法进行了测定。其结果作为实施例2-189示于表1-表7。在表1-表7中，记载了每个实施例的化合物序号及开/关比(×107)。
表1实施例化合物序号 开/关比(×107)2 4 5.43 6 5.54 9 6.05 125.86 156.57 195.58 236.19 255.110265.011296.512326.413355.714385.915416.316426.517465.118486.219506.520537.421557.622587.723607.424636.725647.226677.827686.828707.229737.930766.9
表2实施例化合物序号开/关比(×107)31 78 6.832 82 7.633 83 7.434 87 7.535 89 7.036 93 6.837 94 7.738 96 7.439 97 7.640 1016.541 1027.442 1047.743 1057.344 1087.145 1108.046 1117.647 1147.048 1167.449 1177.750 1207.051 1238.652 1258.853 1268.254 1298.455 1308.556 1328.357 1348.258 1368.459 1388.060 1408.3
表3实施例化合物序号 开/关比(×107)61 144 8.762 146 8.663 148 8.364 150 8.865 152 8.166 156 8.267 158 7.568 161 6.569 166 7.770 168 7.771 170 6.672 173 6.773 175 7.874 178 7.975 180 6.976 182 7.077 183 7.778 184 6.779 185 6.980 187 6.981 189 6.882 193 7.283 196 7.484 197 7.985 203 7.486 205 7.487 208 7.588 209 7.989 213 7.890 214 8.6
表4实施例化合物序号 开/关比(×107)91 217 8.592 219 8.093 222 8.794 225 8.895 226 8.696 228 8.597 231 8.798 233 8.099 234 8.3100235 8.6101237 8.6102238 8.4103239 8.8104241 8.9105244 8.6106247 8.8107250 8.8108253 8.8109256 8.2110260 9.0111262 8.8112265 8.3112267 8.8114268 8.2115270 8.4116273 8.9117276 8.1118280 8.0119282 8.7120283 8.3
表5实施例化合物序号 开/关比(×107)121 285 8.1122 286 8.8123 287 8.2124 290 8.4125 291 8.8126 293 8.9127 295 8.4128 296 8.4129 299 9.0130 302 8.2131 304 8.8132 306 8.1133 308 8.7134 309 8.9135 312 8.8136 315 9.3137 316 9.2138 318 9.1139 320 9.1140 321 9.1141 324 9.2142 326 9.0143 327 9.5144 329 9.3145 331 9.1146 332 9.2147 333 9.4148 335 9.1149 336 9.1150 337 9.4
表6 实施例化合物序号 开/关比(×107)151 338 9.2152 340 9.0153 342 9.0154 344 9.5155 346 9.3156 347 9.0157 350 9.4158 353 9.1159 355 9.2160 358 9.2161 360 8.0162 361 6.7163 364 6.8164 367 6.9165 369 8.6166 371 8.4167 372 8.4168 374 8.9169 377 9.0170 379 8.0171 380 8.5172 382 8.3173 385 8.6174 387 9.1175 390 9.1176 392 9.1177 394 9.1178 397 6.8179 401 6.9180 403 8.0
表7实施例化合物序号 开/关比(×107)1814048.11824058.21834078.81844098.61854128.41864138.61874169.31884189.31894239.3实施例190在本实施例中，用下述的顺序制作了实施方式2中所说的图2的有机TFT10B。首先，在基板11上，按照真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜，并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽以100nm的厚度形成条纹状的金膜，并把它作为源电极12。之后再通过真空蒸镀法形成300nm厚的化合物(1)的膜，并作为有机薄膜层15。再在该有机薄膜层15上，以真空蒸镀法形成200nm厚的金膜用作漏电极13，并由此得到有机TFT元件10B。
在所述有机TFT元件10B的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例191-378除了更换有机薄膜层15的化合物之外，用与实施例190相同的方法制作有机TFT10B，之后用与实施例190同样的方法进行了测定。其结果作为实施例191-378示于表8-表14。在表8-表14中，记载了每个实施例的化合物序号及开/关比(×107)。测定结果表示所有的元件10B的响应时间都短于1μs，极为短暂。
表8实施例化合物序号 响应时间(μs)191 4＜1192 6＜1193 9＜1194 12 ＜1195 15 ＜1196 19 ＜1197 23 ＜1198 25 ＜1199 26 ＜1200 29 ＜1201 32 ＜1202 35 ＜1203 38 ＜1204 41 ＜1205 42 ＜1206 46 ＜1207 48 ＜1208 50 ＜1209 53 ＜1210 55 ＜1211 58 ＜1212 60 ＜1213 63 ＜1214 64 ＜1215 67 ＜1216 68 ＜1217 70 ＜1218 73 ＜1219 76 ＜1220 78 ＜1
表9实施例化合物序号 响应时间(μs)221 82 ＜1222 83 ＜1223 87 ＜1224 89 ＜1225 93 ＜1226 94 ＜1227 96 ＜1228 97 ＜1229 101 ＜1230 102 ＜1231 104 ＜1232 105 ＜1233 108 ＜1234 110 ＜1235 111 ＜1236 114 ＜1237 116 ＜1238 117 ＜1239 120 ＜1240 123 ＜1241 125 ＜1242 126 ＜1243 129 ＜1244 130 ＜1245 132 ＜1246 134 ＜1247 136 ＜1248 138 ＜1249 140 ＜1250 144 ＜1
表10实施例化合物序号 响应时间(μs)251 146 ＜1252 148 ＜1253 150 ＜1254 152 ＜1255 156 ＜1256 158 ＜1257 161 ＜1258 166 ＜1259 168 ＜1260 170 ＜1261 173 ＜1262 175 ＜1263 178 ＜1264 180 ＜1265 182 ＜1266 183 ＜1267 184 ＜1268 185 ＜1269 187 ＜1270 189 ＜1271 193 ＜1272 196 ＜1273 197 ＜1274 203 ＜1275 205 ＜1276 208 ＜1277 209 ＜1278 213 ＜1279 214 ＜1280 217 ＜1
表11实施例化合物序号 响应时间(μs)281 219 ＜1282 222 ＜1283 225 ＜1284 226 ＜1285 228 ＜1286 231 ＜1287 233 ＜1288 234 ＜1289 235 ＜1290 237 ＜1291 238 ＜1292 239 ＜1293 241 ＜1294 244 ＜1295 247 ＜1296 250 ＜1297 253 ＜1298 256 ＜1299 260 ＜1300 262 ＜1301 265 ＜1302 267 ＜1303 268 ＜1304 270 ＜1305 273 ＜1306 276 ＜1307 280 ＜1308 252 ＜1309 283 ＜1310 285 ＜1
表12实施例化合物序号 响应时间(μs)311 286 ＜1312 287 ＜1313 290 ＜1314 291 ＜1315 293 ＜1316 295 ＜1317 296 ＜1318 299 ＜1319 302 ＜1320 304 ＜1321 306 ＜1322 308 ＜1323 309 ＜1324 312 ＜1325 315 ＜1326 316 ＜1327 318 ＜1328 320 ＜1329 321 ＜1330 324 ＜1331 326 ＜1332 327 ＜1333 329 ＜1334 331 ＜1335 332 ＜1336 333 ＜1337 335 ＜1338 336 ＜1339 337 ＜1340 338 ＜1
表13实施例化合物序号 响应时间(μs)341340 ＜1342342 ＜1343344 ＜1344346 ＜1345347 ＜1346350 ＜1347353 ＜1348355 ＜1349358 ＜1350360 ＜1351361 ＜1352364 ＜1353367 ＜1354369 ＜1355371 ＜1356372 ＜1357374 ＜1358377 ＜1359379 ＜1360380 ＜1361382 ＜1362385 ＜1363387 ＜1364390 ＜1365392 ＜1366394 ＜1367397 ＜1368401 ＜1369403 ＜1370404 ＜1
表14实施例化合物序号 响应时间(μs)371 405 ＜1372 407 ＜1373 409 ＜1374 412 ＜1375 413 ＜1376 416 ＜1377 418 ＜1378 423 ＜1实施例379在本实施例中，用下述顺序制作了实施方式3中所说的图3的有机TFT10C。首先，在基板11上，按照真空蒸镀法形成200nm厚的金膜，并把它作为源电极12。接着，在该源电极12上，以100nm的厚度形成化合物(1)的膜。再在该化合物(1)上，通过金属掩蔽真空蒸镀铝，形成宽100m，间隔200μm的膜厚为80nm的条纹状铝膜，并把它作为控制极14。在该控制极14上，通过真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(1)的膜，得到有机薄膜层15。接着，在有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的金膜，并用作漏电极13，由此得到有机TFT元件10C。
在所述有机TFT元件10C的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开或关闭状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例380-567除了更换有机薄膜层15的化合物之外，用与实施例379相同的方法制作有机TFT10C，并用与实施例379同样的方法进行了测定。其结果作为实施例380-567示于表15-表21。在表15-表21中，记载了每个实施例的化合物序号及开/关比(×107)。测定结果表示所有的元件10C的响应时间都短于1μs，极为短暂。
表15实施例化合物序号 响应时间(μs)380 4 ＜1381 6 ＜1382 9 ＜1383 12 ＜1384 15 ＜1385 19 ＜1386 23 ＜1387 25 ＜1388 26 ＜1389 29 ＜1390 32 ＜1391 35 ＜1392 38 ＜1393 41 ＜1394 42 ＜1395 46 ＜1396 48 ＜1397 50 ＜1398 53 ＜1399 55 ＜1400 58 ＜1401 60 ＜1402 63 ＜1403 64 ＜1404 67 ＜1405 68 ＜1406 70 ＜1407 73 ＜1408 76 ＜1409 78 ＜1410 82 ＜1
表16实施例化合物序号 响应时间(μs)411 83 ＜1412 87 ＜1413 89 ＜1414 93 ＜1415 94 ＜1416 96 ＜1417 97 ＜1418 101 ＜1419 102 ＜1420 104 ＜1421 105 ＜1422 108 ＜1423 110 ＜1424 111 ＜1425 114 ＜1426 116 ＜1427 117 ＜1428 120 ＜1429 123 ＜1430 125 ＜1431 126 ＜1432 129 ＜1433 130 ＜1434 132 ＜1435 134 ＜1436 136 ＜1437 138 ＜1438 140 ＜1439 144 ＜1440 146 ＜1
表17实施例化合物序号 响应时间(μs)441 148 ＜1442 150 ＜1443 152 ＜1444 156 ＜1445 158 ＜1446 161 ＜1447 166 ＜1448 168 ＜1449 170 ＜1450 173 ＜1451 175 ＜1452 178 ＜1453 180 ＜1454 182 ＜1455 183 ＜1456 184 ＜1457 185 ＜1458 187 ＜1459 189 ＜1460 193 ＜1461 196 ＜1462 197 ＜1463 203 ＜1464 205 ＜1465 208 ＜1466 209 ＜1467 213 ＜1468 214 ＜1469 217 ＜1470 219 ＜1
表18实施例化合物序号 响应时间(μs)471 222 ＜1472 225 ＜1473 226 ＜1474 228 ＜1475 231 ＜1475 233 ＜1477 234 ＜1478 235 ＜1479 227 ＜1480 238 ＜1481 239 ＜1482 241 ＜1483 244 ＜1484 247 ＜1485 250 ＜1486 253 ＜1487 256 ＜1488 260 ＜1489 262 ＜1490 265 ＜1491 267 ＜1492 268 ＜1493 270 ＜1494 273 ＜1495 276 ＜1496 280 ＜1497 282 ＜1498 283 ＜1499 285 ＜1500 286 ＜1
表19实施例化合物序号 响应时间(μs)501 287 ＜1502 290 ＜1503 291 ＜1504 293 ＜1505 295 ＜1506 296 ＜1507 299 ＜1508 302 ＜1509 304 ＜1510 306 ＜1511 308 ＜1512 309 ＜1513 312 ＜1514 315 ＜1515 316 ＜1516 318 ＜1517 320 ＜1518 321 ＜1519 324 ＜1520 326 ＜1521 327 ＜1522 329 ＜1523 331 ＜1524 332 ＜1525 333 ＜1526 335 ＜1527 336 ＜1528 337 ＜1529 338 ＜1530 340 ＜1
表20实施例化合物序号 响应时间(μs)531342 ＜1532344 ＜1533346 ＜1534347 ＜1535350 ＜1536353 ＜1537355 ＜1538358 ＜1539360 ＜1540361 ＜1541364 ＜1542367 ＜1543369 ＜1544371 ＜1545372 ＜1546374 ＜1547377 ＜1548379 ＜1549380 ＜1550382 ＜1551385 ＜1552387 ＜1553390 ＜1554392 ＜1555394 ＜1556397 ＜1557401 ＜1558403 ＜1559404 ＜1560405 ＜1
表21实施例化合物序号 响应时间(μs)561407 ＜1562409 ＜1563412 ＜1564413 ＜1565416 ＜1566418 ＜1567423 ＜1实施例568在本实施例中，用下述的顺序制作了图1的有机TFT10A。首先，在基板11上，通过真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜，并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽以150nm的厚度形成铜膜，由此形成相隔25μm的互相不接触的源电极12及漏电极13。之后，再通过其它的金属掩蔽，用真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(318)的膜，作为有机物层15，并由此得到有机TFT元件10A。
测定在所述有机TFT元件10A上外加-40V的控制极电压之后源-漏电极间的电流的开/关比，结果为7.3×107。
实施例569在本实施例中，用下述的顺序制作了图2的有机TFT10B。首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上，通过金属掩蔽以100nm的厚度形成条纹状的铜膜，作为源电极12。之后，在包含源电极12的绝缘体层16上，用真空蒸镀法形成300nm厚的化合物(318)的膜，并作为有机薄膜层15。再在该有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的铜膜作为漏电极13，并由此得到有机TFT元件10B。
在所述有机TFT元件10B的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例570在本实施例中，用下述的顺序制作了图3的有机TFT10C。首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成200nm厚的铜膜，并把它作为源电极12。接着，在该源电极12上，以100nm的厚度形成化合物(318)的膜。再在该化合物(318)上，通过金属掩蔽真空蒸镀铝，形成宽100μm、间隔200μm的膜厚为80nm的条纹状铝膜，并把它作为控制极14。之后，在该控制极14上，通过真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(318)的膜，得到有机薄膜层15。接着，在有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的铜膜，并用作漏电极13，由此得到有机TFT元件10C。
在所述的有机TFT元件10C的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开或关闭状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例571在本实施例中，用下述的顺序制作了图1的有机TFT10A。首先，在基板11上，通过真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽，用溅射法以150nm的厚度形成ITO膜，相隔25μm形成互相不接触的源电极12及漏电极13。之后，再通过其它的金属掩蔽，用真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(318)的膜，作为有机薄膜层15，并由此得到有机TFT元件10A。
测定在所述有机TFT元件10A上外加-40V的控制极电压之后源-漏电极间的电流的开/关比，结果为6.7×107。
实施例572在本实施例中，用下述的顺序制作了图2的有机TFT10B。首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽，用溅射法以100nm的厚度形成条纹状的ITO膜，作为源电极12。之后，用真空蒸镀法形成300nm厚的化合物(318)的膜，并作为有机薄膜层15。再在该有机薄膜层15上，用溅射法形成200nm厚的ITO膜作为漏电极13，并由此得到有机TFT元件10B。
在所述的有机TFT元件10B的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例573在本实施例中，用下述的顺序制作了图3的有机TFT10C。首先，在基板11上，用溅射法形成1000nm厚的ITO膜，并把它作为源电极12。接着，在该源电极12上，以100nm的厚度形成化合物(318)的膜。再在该化合物(318)上，通过金属掩蔽真空蒸镀铝，形成宽100μm、间隔200μm的条纹状的膜厚为80nm的铝膜，并把它作为控制极14。在该控制极14上，通过真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(318)的膜，得到有机薄膜层15。接着，在有机薄膜层15上，用溅射法形成200nm厚的ITO膜，并用作漏电极13，由此得到有机TFT元件10C。
在所述的有机TFT元件10C的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开、关闭时源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例574在本实施例中，用下述的顺序制作了图1的有机TFT10A。首先，在基板11上，通过真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽，以150nm的厚度形成镁-银合金膜，由此相隔25μm形成互相不接触的源电极12及漏电极13。接着，再通过其它的金属掩蔽，形成膜厚为20nm的重量比为10∶1的化合物(231)和铯的膜，仅覆盖源电极12的区域。之后，用真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(231)的膜，作为有机薄膜层15，并由此得到有机TFT元件10A。
测定在所述有机TFT元件10A上外加40V的控制极电压之后源-漏电极间的电流的开/关比，结果为5.7×107。
实施例575在本实施例中，用下述的顺序制作了图2的有机TFT10B。首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽，以100nm的厚度形成条纹状的镁-银合金膜，作为源电极12。之后，形成20nm厚的化合物(231)和铯的重量比为10∶1的膜，并作为有机薄膜层15之后，再用真空蒸镀法形成280nm厚的化合物(231)的膜。然后，在该有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的镁-银膜作为漏电极13，并由此得到有机TFT元件10B。
在所述的有机TFT元件10B的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例576在本实施例中，用下述的顺序制作了图3的有机TFT10C。首先，在基板11上，用溅射法形成200nm厚的镁-银合金膜，并把它作为源电极12。接着，在该源电极12上，以20nm的厚度形成化合物(231)和铯的重量比为10∶1的膜，再形成厚度为80nm的化合物(231)膜。再在其上，通过金属掩蔽真空蒸镀铝，形成宽100μm、间隔200μm的条纹状的膜厚为80nm的铝膜，并把它作为控制极14。之后，在该控制极14上，通过真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(231)的膜，得到有机薄膜层15。接着，在有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的镁-银合金膜，并用作漏电极13，由此得到有机TFT元件10C。
在所述的有机TFT元件10C的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开、关闭时源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例577在本实施例中，用下述的顺序制作了图1的有机TFT10A。首先，在基板11上，通过真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽，以150nm的厚度形成金膜，由此形成相隔25μm的互相不接触的源电极12及漏电极13。接着，再通过其它的金属掩蔽，形成膜厚为20nm的重量比为10∶1的化合物(215)和三氟化硼的膜，并仅覆盖源电极12的区域。之后，用真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(215)的膜，作为有机薄膜层15，并由此得到有机TFT元件10A。
测定在所述有机TFT元件10A上外加40V的控制极电压之后源-漏电极间的电流的开/关比，结果为5.9×107。
实施例578在本实施例中，用下述的顺序制作了图2的有机TFT10B。首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成100nm厚的铬膜并把它作为控制极14。接着，在该控制极14上，用溅射法形成300nm厚的SiO2膜并作为绝缘体层16。然后，在该绝缘体层16上通过金属掩蔽，以100nm的厚度形成条纹状的金膜，作为源电极12。再形成20nm厚的化合物(215)和三氟化硼的重量比为10∶1的膜，并作为有机薄膜层15之后，用真空蒸镀法形成280nm厚的化合物(215)的膜。然后，在该有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的镁-银合金膜作为漏电极13，并由此得到有机TFT元件10B。
在所述的有机TFT元件10B的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
实施例579在本实施例中，用下述的顺序制作了图3的有机TFT10C。首先，在基板11上，用真空蒸镀法形成200nm厚的金膜，并把它作为源电极12。接着，在该源电极12上，以20nm的厚度形成化合物(215)和三氟化硼的重量比为10∶1的膜，再形成厚度为80nm的化合物(215)的膜。接着在该化合物(215)上，通过金属掩蔽真空蒸镀铝，形成宽100μm、间隔200μm的膜厚为80nm的条纹状铝膜，并把它作为控制极14。之后，在该控制极14上，通过真空蒸镀法形成150nm厚的化合物(215)的膜，得到有机薄膜层15。接着，在有机薄膜层15上，用真空蒸镀法形成200nm厚的金膜，并用作漏电极13，由此得到有机TFT元件10C。
在所述的有机TFT元件10C的控制极14上外加频率为1kHz、最大电压8.5V的矩形波电压，并在源-漏电极12、13之间外加10V的直流电压后，测定了打开或关闭状态下源-漏电极间电流的响应时间(完成全变化量的10％至全变化量的90％所需的时间)，其结果为短于1μs。
在上文中根据最佳的实施方式说明了本发明，但本发明有机薄膜晶体管并不限于所述实施方式的构成，对所述实施方式的构成进行种种修改或变更后所得到的有机薄膜晶体管也属于本发明的范围。
如上所述，根据本发明，由于有机薄膜层中包含用通式[A]表示的化合物或它们的混合物，因此可以得到可高速动作、且具有高开/关比的有机薄膜晶体管。
权利要求
1.一种有机薄膜晶体管，包括相隔一定距离的第1及第2电极、分别连接于该第1及第2电极上的有机薄膜层、分别与所述第1及第2电极相隔一定距离的第3电极，并根据外加于该第3电极的电压控制流通于所述第1及第2电极间的电流，其特征在于所述有机薄膜层中以单独或混合的形式含有由下述的通式[A]表示的化合物，[化1] 式[A]中Ar1-Ar2分别为碳原子数6-20的取代或未取代的芳香烃基或取代或未取代的杂环芳香烃基，另外，Ar1-Ar2中所含的取代基可以互相结合形成环状结构，还有，X为由碳原子数6-34的取代或未取代的缩合芳香烃构成的1-4价基团，n为1-4的整数。
2.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，X为取代或未取代的萘、联苯撑、苝、戊省、苯并[a]苝、二苯并[a，j]苝、二苯并[a，o]苝、双蒽烯、特丽纶、四苯并[de，hi，op，st]戊省，n为1-2。
3.根据权利要求2所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代或未取代的苯乙烯基。
4.根据权利要求2所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，作为Ar1及Ar2的取代基，至少包括一个环亚己基次甲基。
5.根据权利要求2所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代苯乙烯基，该苯乙烯基中作为取代基含有环亚己基次甲基。
6.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，X为三邻亚苯，n为1-3。
7.根据权利要求6所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代或未取代的苯乙烯基。
8.根据权利要求6所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，作为Ar1及Ar2的取代基，至少包括一个环亚己基次甲基。
9.根据权利要求6所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代苯乙烯基，该苯乙烯基中作为取代基含有环亚己基次甲基。
10.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，X为四苯撑、9，9’-螺联芴，n为1-4。
11.根据权利要求10所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代或未取代的苯乙烯基。
12.根据权利要求10所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，作为Ar1及Ar2的取代基，至少包括一个环亚己基次甲基。
13.根据权利要求10所述的有机薄膜晶体管，其特征在于通式[A]中，以-NAr1Ar2表示的二芳基胺基中至少有一个基团包含作为Ar1的取代基的取代苯乙烯基，该苯乙烯基中作为取代基含有环亚己基次甲基。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述第1及第2电极间的载体的移动方向与所述有机薄膜层的膜厚方向相一致。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述有机薄膜层的第1、第2及第3电极间的任何一个界面混合有供电性掺杂剂或吸电性掺杂剂。
16.根据权利要求15所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述供电性掺杂剂为金属单体或无机金属化合物。
17.根据权利要求15所述的有机薄膜晶体管，其特征在于所述吸电性掺杂剂为Lewis酸。
全文摘要
一种有机薄膜晶体管(10A)，在其组成材料有机薄膜层(15)中以单独或混合物的形式包含由下述通式[A]表示的化合物，[化1]X[NAr
文档编号H01L51/00GK1412864SQ0214724
公开日2003年4月23日 申请日期2002年10月18日 优先权日2001年10月18日
发明者东口达, 小田敦, 石川仁志 申请人:日本电气株式会社