(57)【要約】      （修正有）【課題】有機薄膜と有機薄膜トランジスタ及び電子素子を提供する。【解決手段】有機薄膜トランジスタにおいて、有機薄膜（有機半導体層１５４）は、化学式１Ａ及び１Ｂのうちのいずれか１つで表される第１の化合物と、化学式２Ａ及び２Ｂのうちのいずれか１つで表される第２の化合物と、を含む。2020092261.tif 0000272020092261.tif 000028【選択図】図１
2020092261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１Ａ及び１Ｂのうちのいずれか１つで表される第１の化合物と、
前記第１の化合物とは異なり、下記化学式２Ａ及び２Ｂのうちのいずれか１つで表される第２の化合物と、を有することを特徴とする有機薄膜。
【化１Ａ−１Ｂ】
2020092261.tif 000021
【化２Ａ−２Ｂ】
2020092261.tif 000022
前記化学式１Ａ、１Ｂ、２Ａ、及び２Ｂ中、
Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ２１、及びＸ２２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＮＲａから選択され、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン、少なくとも１つの置換又は非置換のフラン、少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェン、又はこれらから選択される２つ以上が融合した融合環を含み、
Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なり、
Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なり、
Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ２４、及びＲａは、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１である。
【請求項２】
前記有機薄膜は、前記第１の化合物と前記第２の化合物との混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項３】
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、１個〜６個の環を含み、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換又は非置換のフラン、置換又は非置換のチオフェン、置換又は非置換のセレノフェン、及び置換又は非置換のテルロフェンのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項４】
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、下記グループ１に列記された置換又は非置換の環の中から選択される１つであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
［グループ１］
【化Ｇ１】
2020092261.tif 000023
前記グループ１中、
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅから選択され、
＊は結合地点である。
【請求項５】
Ａｒ１とＡｒ２とは、同一であることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項６】
Ｘ１１とＸ２１とは、同一であり、
Ｘ１２とＸ２２とは、同一であることを特徴とする請求項５に記載の有機薄膜。
【請求項７】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ水素であり、
Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項８】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項９】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項１０】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項１１】
Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基から選択されることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項１２】
Ｒ２２は、Ｒ１２よりも長い鎖を有するアルキル基を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機薄膜。
【請求項１３】
Ｒ１１とＲ２１とは互いに同一又は異なり、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、及び置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の有機薄膜。
【請求項１４】
前記第１の化合物と前記第２の化合物とは、１０：９０〜９０：１０の重量比で含まれることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項１５】
第３の化合物を更に含み、
前記第３の化合物は、前記第１の化合物及び前記第２の化合物とはそれぞれ異なる置換又は非置換の縮合多環ヘテロ芳香族化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の有機薄膜を含むことを特徴とする電子素子。
【請求項１７】
ゲート電極と、
前記ゲート電極に重複する有機半導体層と、
前記有機半導体層に電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、を備え、
前記有機半導体層は、
下記化学式１Ａ及び１Ｂのうちのいずれか１つで表される第１の化合物と、
前記第１の化合物とは異なり、下記化学式２Ａ及び２Ｂのうちのいずれか１つで表される第２の化合物と、を含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【化１Ａ−１Ｂ】
2020092261.tif 000024
【化２Ａ−２Ｂ】
2020092261.tif 000025
前記化学式１Ａ、１Ｂ、２Ａ、及び２Ｂ中、
Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ２１、及びＸ２２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＮＲａから選択され、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン、少なくとも１つの置換又は非置換のフラン、少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェン、又はこれらから選択される２つ以上が融合した融合環を含み、
Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なり、
Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なり、
Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ２４、及びＲａは、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１である。
【請求項１８】
前記有機半導体層は、前記第１の化合物と前記第２の化合物との混合物を含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１９】
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、１個〜６個の環を含み、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換又は非置換のフラン、置換又は非置換のチオフェン、置換又は非置換のセレノフェン、及び置換又は非置換のテルロフェンのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２０】
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、下記グループ１に列記された置換又は非置換の環の中から選択される１つであることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
［グループ１］
【化Ｇ１】
2020092261.tif 000026
前記グループ１中、
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅから選択され、
＊は結合地点である。
【請求項２１】
Ａｒ１とＡｒ２とは、同一であることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２２】
Ｘ１１とＸ２１とは、同一であり、
Ｘ１２とＸ２２とは、同一であることを特徴とする請求項２１に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２３】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ水素であり、
Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２４】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２５】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２６】
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロヘルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なって、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２７】
Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基から選択されることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２８】
Ｒ２２は、Ｒ１２よりも長い鎖を有するアルキル基を含むことを特徴とする請求項２７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項２９】
Ｒ１１とＲ２１とは互いに同一又は異なり、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、及び置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基から選択されることを特徴とする請求項２７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３０】
前記有機半導体層は、前記第１の化合物と前記第２の化合物とを１０：９０〜９０：１０の重量比で含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３１】
前記有機半導体層は、第３の化合物を更に含み、
前記第３の化合物は、前記第１の化合物及び前記第２の化合物とはそれぞれ異なる置換又は非置換の縮合多環ヘテロ芳香族化合物であることを特徴とする請求項１７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３２】
請求項１７乃至３１のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタを含むことを特徴とする電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜と有機薄膜トランジスタ及び電子素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置又は有機発光表示装置のような平板表示装置は、スイッチング素子として三端子素子である薄膜トランジスタを含む。このような薄膜トランジスタのうち、ケイ素（Ｓｉ）のような無機半導体の代わりに、低分子又は高分子のような有機半導体（ｏｒｇａｎｉｃ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を含む有機薄膜トランジスタ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＯＴＦＴ）に対する研究が活発に行われている。
【０００３】
有機薄膜トランジスタは、有機物質の特性上、繊維（ｆｉｂｅｒ）又は薄膜（ｆｉｌｍ）などの形態で作ることができ、可撓性表示装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ）の核心素子として注目されている。また、有機薄膜トランジスタは、インクジェット印刷のような溶液工程（ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）で製作することができ、蒸着工程だけでは限界のある大面積の平板表示装置にも容易に適用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、有機薄膜、有機薄膜を含む有機薄膜トランジスタ、及び前記有機薄膜又は前記有機薄膜トランジスタを含む電子素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による有機薄膜は、下記化学式１Ａ及び１Ｂのうちのいずれか１つで表される第１の化合物と、前記第１の化合物とは異なり、下記化学式２Ａ及び２Ｂのうちのいずれか１つで表される第２の化合物と、を有する。
【化１Ａ−１Ｂ】
2020092261.tif 000003
【化２Ａ−２Ｂ】
2020092261.tif 000004
上記化学式１Ａ、１Ｂ、２Ａ、及び２Ｂ中、
Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ２１、及びＸ２２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＮＲａから選択され、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン、少なくとも１つの置換又は非置換のフラン、少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェン、又はこれらから選択される２つ以上が融合した融合環を含み、
Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なり、
Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なり、
Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ２４、及びＲａは、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１である。
【０００７】
前記有機薄膜は、前記第１の化合物と前記第２の化合物との混合物を含み得る。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、１個〜６個の環を含み、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換又は非置換のフラン、置換又は非置換のチオフェン、置換又は非置換のセレノフェン、及び置換又は非置換のテルロフェンのうちの少なくとも１つを含み得る。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、下記グループ１に列記された置換又は非置換の環のうちから選択される１つであり得る。
［グループ１］
【化Ｇ１】
2020092261.tif 000005
上記グループ１中、
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅから選択され、
＊は、結合地点である。
Ａｒ１とＡｒ２とは、同一であり得る。
Ｘ１１とＸ２１とは、同一であり、Ｘ１２とＸ２２とは、同一であり得る。
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ水素であり、Ｒ１２とＲ２２とは、互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであり得る。
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり得る。
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり得る。
Ｒ１１及びＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１２及びＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり得る。
Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基から選択され得る。
Ｒ２２は、Ｒ１２よりも長い鎖を有するアルキル基を含み得る。
Ｒ１１とＲ２１とは互いに同一又は異なり、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、及び置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基から選択され得る。
前記第１の化合物と前記第２の化合物とは、約１０：９０〜９０：１０の重量比で含まれ得る。
前記有機薄膜は、第３の化合物を更に含み、前記第３の化合物は、前記第１の化合物及び前記第２の化合物とはそれぞれ異なる置換又は非置換の縮合多環ヘテロ芳香族化合物であり得る。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による電子素子は、前記有機薄膜を含む。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による有機薄膜トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に重複する有機半導体層と、前記有機半導体層に電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、を備え、前記有機半導体層は、前記化学式１Ａ及び１Ｂのうちのいずれか１つで表される第１の化合物と、前記第１の化合物とは異なり、前記化学式２Ａ及び２Ｂのうちのいずれか１つで表される第２の化合物と、を含む。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様による電子素子は、前記有機薄膜トランジスタを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、有機薄膜のクラックを減らしたり防止したりして電気的特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は一実施形態による有機薄膜トランジスタを示す断面図である。
【図２】製造例１による有機薄膜の光学写真である。
【図３】比較製造例１による有機薄膜の光学写真である。
【図４】比較製造例２による有機薄膜の光学写真である。
【図５】製造例２による有機薄膜の光学写真である。
【図６】比較製造例３による有機薄膜の光学写真である。
【図７】比較製造例４による有機薄膜の光学写真である。
【図８】製造例３による有機薄膜の光学写真である。
【図９】比較製造例５による有機薄膜の光学写真である。
【図１０】比較製造例６による有機薄膜の光学写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、実際に適用される構造は、様々な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００１４】
図面において、複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
【００１５】
層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという場合、これは他の部分の“直上”にある場合のみならず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“直上”にあるという場合には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００１６】
本明細書で別途の定義がない限り、‘薄膜’とは、１Å〜１，０００μｍの厚さを有する膜又は層である。
【００１７】
本明細書で別途の定義がない限り、‘置換’とは、化合物中の水素原子がハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、エステル基、カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸又はその塩、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数７〜３０のアリールアルキル基、炭素数７〜３０のアルキルアリール基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のヘテロアルキル基、炭素数３〜２０のヘテロアリール基、炭素数３〜２０のヘテロアリールアルキル基、炭素数３〜３０のシクロアルキル基、炭素数３〜１５のシクロアルケニル基、炭素数６〜１５のシクロアルキニル基、炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、及びこれらの組み合わせから選択される置換基で置換されたことを意味する。
【００１８】
また、本明細書で別途の定義がない限り、‘ヘテロ’とは、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓｉ、及びＰから選択されるヘテロ原子を１〜４個含有したものを意味する。
【００１９】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アルキル基’とは、直鎖又は分岐鎖、飽和、一価の炭化水素基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ヘキシル基など）を意味する。
【００２０】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アルケニル基’とは、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖又は分岐鎖、飽和、一価の炭化水素基（例えば、エテニル基）を意味する。
【００２１】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アルキニル基’は、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を有する直鎖又は分岐鎖、飽和、一価の炭化水素基（例えば、エチニル基）を意味する。
【００２２】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アルコキシ基’は、酸素を介して結合されるアルキル基を意味し、例えば、メトキシ、エトキシ、及びｓｅｃ−ブチルオキシ基を意味する。
【００２３】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アリール基’は、アレン（ａｒｅｎｅ）の１個以上の環に存在する水素原子の除去により形成される１価の官能基を意味し、例えば、フェニル、ビフェニル、又はナフチルが挙げられる。アレンは、芳香族環を有する炭化水素基であり、単環及び複数環炭化水素基を含み、複数環炭化水素基の付加的な環は、芳香族環又は非芳香族環である。
【００２４】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アリールアルキル基’は、アルキル基で少なくとも１つの水素原子がアリール基で置換されたことを意味する。
【００２５】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アルキルアリール基’は、アリール基で少なくとも１つの水素原子がアルキル基で置換されたことを意味する。
【００２６】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アリールオキシ基’は、酸素を介して結合されるアリール基を意味し、アリール基の説明は上述の通りである。
【００２７】
本明細書で別途の定義がない限り、‘シクロアルキル基’は、全ての構成が炭素である１つ以上の飽和環を有する１価の官能基（例えば、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基）を意味する。
【００２８】
本明細書で別途の定義がない限り、‘ヘテロアルキル基’は、上記で定義されたアルキル基のメチレン（−（ＣＨ）２−）が、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｓｅ−、−Ｔｅ−、又は−ＮＲ−（ここで、Ｒは、互いに独立して、水素又は炭素数１〜１０のアルキル基である）で置換されたことを意味する。
【００２９】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アリールヘテロアルキル基’は、上記で定義されたヘテロアルキル基の少なくとも１つの水素原子がアリール基で置換されたことを意味する。
【００３０】
本明細書で別途の定義がない限り、‘ヘテロアリールアルキル基’は、上記で定義された通りにアルキル基の少なくとも１つの水素原子がヘテロアリール基で置換されたことを意味する。
【００３１】
本明細書で別途の定義がない限り、‘アルキルヘテロアリール基’は、ヘテロアリール基で少なくとも１つの水素原子がアルキル基で置換されたことを意味する。
【００３２】
本明細書で別途の定義がない限り、‘芳香族環’とは、環状の官能基の全ての元素がｐ−オビタルを有し、これらｐ−オビタルが共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）を形成する官能基を意味する。例えば、芳香族環は、炭素数６〜２０のアリール基である。
【００３３】
以下、一実施形態による有機薄膜を説明する。
【００３４】
一実施形態による有機薄膜は、互いに異なる複数の縮合多環ヘテロ芳香族化合物を含み、下記化学式１Ａ及び１Ｂのうちのいずれか１つで表される第１の化合物と、第１の化合物とは異なり、下記化学式２Ａ及び２Ｂのうちのいずれか１つで表される第２の化合物と、を有する。
【００３５】
【化１Ａ−１Ｂ】
2020092261.tif 000006
【化２Ａ−２Ｂ】
2020092261.tif 000007
【００３６】
上記化学式１Ａ、１Ｂ、２Ａ、及び２Ｂ中、
Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ２１、及びＸ２２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＮＲａから選択され、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン、少なくとも１つの置換又は非置換のフラン、少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェン、少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェン、又はこれらから選択される２つ以上が融合した融合環を含み、
Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なり、
Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なり、
Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ２４、及びＲａは、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせであり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１である。
【００３７】
一例として、第１の化合物及び第２の化合物は有機薄膜内に混合される。例えば、第１の化合物及び第２の化合物は、共蒸着で形成されるか、又は第１の化合物と第２の化合物とを含む混合溶液を用いた溶液工程で形成されるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
有機薄膜は、互いに異なる構造を有する第１の化合物と第２の化合物とを含むことにより、単一物質からなる薄膜と比較して膜の緻密性を低くすることができ、そのため、分子の自由度を増加させて薄膜の柔軟性（ｆｉｌｍ  ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を効果的に改善することができる。これにより、有機薄膜の表面でクラックの発生を効果的に減らしたり防止したりしてクラックによる電気的特性の損失を防止することができる。
【００３９】
第１の化合物と第２の化合物とは、互いに同一又は異なる縮合多環ヘテロ芳香族環をコアに含み得る。
【００４０】
一例として、第１の化合物及び第２の化合物は、同一の縮合多環ヘテロ芳香族環をコアに含む。
【００４１】
一例として、第１の化合物と第２の化合物とは、互いに異なる縮合多環ヘテロ芳香族環をコアに含む。
【００４２】
一例として、上記化学式１Ａ〜２Ｂ中、ｎ１及び／又はｎ２は０であり、これにより、第１の化合物及び／又は第２の化合物は、４個の環が融合した縮合多環芳香族環をコア構造に含む縮合多環芳香族化合物である。
【００４３】
一例として、上記化学式１Ａ〜２Ｂ中、ｎ１及び／又はｎ２は１であり、これにより、化合物は５個以上の環が融合した縮合多環芳香族環をコア構造に含む縮合多環芳香族化合物である。例えば、第１の化合物及び／又は第２の化合物は、５個〜１２個の環が融合した縮合多環芳香族環をコア構造に含む縮合多環芳香族化合物であり、上記範囲内で、例えば５個〜１０個の環が融合した縮合多環芳香族環をコア構造に含む縮合多環芳香族化合物である。
【００４４】
一例として、上記化学式１Ａ〜２Ｂ中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、１個〜８個の環、上記範囲内で、例えば１個〜６個の環を有し、例えば、それぞれ独立して、置換又は非置換のベンゼン；置換又は非置換のフラン；置換又は非置換のチオフェン；置換又は非置換のセレノフェン；置換又は非置換のテルロフェン；置換又は非置換のナフタレン；置換又は非置換のアントラセン；置換又は非置換のテトラセン；少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン及び少なくとも１つの置換又は非置換のフランの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン及び少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン及び少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のベンゼン及び少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェンの融合環；少なくとも二つの置換又は非置換のフランの融合環；少なくとも二つの置換又は非置換のチオフェンの融合環；少なくとも二つの置換又は非置換のセレノフェンの融合環；少なくとも二つの置換又は非置換のテルロフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のフラン及び少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のフラン及び少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のフラン及び少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェン及び少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のチオフェン及び少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェンの融合環；少なくとも１つの置換又は非置換のセレノフェン及び少なくとも１つの置換又は非置換のテルロフェンの融合環であるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
一例として、上記化学式１Ａ〜２Ｂ中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換又は非置換のフラン、置換又は非置換のチオフェン、置換又は非置換のセレノフェン、及び置換及び非置換のテルロフェンのうちの少なくとも１つを含む。
【００４６】
一例として、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、下記グループ１に列記された置換又は非置換の環のうちの１つであるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
［グループ１］
【化Ｇ１】
2020092261.tif 000008
【００４８】
上記グループ１中、
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅから選択され、
＊は、結合地点である。
【００４９】
一例として、グループ１の各環において、Ｙ１とＹ２とは互いに同一である。
【００５０】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、それぞれＯである。
【００５１】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、それぞれＳである。
【００５２】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、それぞれＳｅである。
【００５３】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、それぞれＴｅである。
【００５４】
一例として、グループ１の環において、Ｙ１とＹ２とは互いに異なる。
【００５５】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、いずれか一方がＳであり、他方がＯである。
【００５６】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、いずれか一方がＯ、又はＳであり、他方がＳｅ、又はＴｅである。
【００５７】
例えば、Ｙ１及びＹ２は、いずれか一方がＳｅであり、他方がＴｅである。
【００５８】
一例として、上記化学式１Ａ〜２Ｂ中、Ａｒ１及びＡｒ２は同一である。
【００５９】
一例として、上記化学式１Ａ〜２Ｂ中、Ａｒ１及びＡｒ２は同一であり、Ｘ１１とＸ２１とは同一であり、Ｘ１２とＸ２２とは同一である。即ち、第１の化合物及び第２の化合物は、同じ構造の縮合多環ヘテロ芳香族環をコアに含む。
【００６０】
第１の化合物は、縮合多環ヘテロ芳香族環に結合された１つ以上の置換基を有し、置換基のうちの少なくとも１つは非対称に位置し得る。ここで‘非対称に位置’とは、縮合多環ヘテロ芳香族環を中心に互いに対応する位置に同じ置換基を有さないことを意味する。
【００６１】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なる。
【００６２】
例えば、Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なる。
【００６３】
例えば、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なる。
【００６４】
例えば、Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは同一である。
【００６５】
例えば、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なり、Ｒ１１とＲ１２とは互いに同一である。
【００６６】
例えば、Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、Ｒ１３とＲ１４とは互いに異なる。
【００６７】
第２の化合物は、縮合多環芳香族環に結合された１つ以上の置換基を有し、置換基のうちの少なくとも１つは非対称に位置し得る。
【００６８】
一例として、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なる。
【００６９】
例えば、Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なる。
【００７０】
例えば、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なる。
【００７１】
例えば、Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは同一である。
【００７２】
例えば、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なり、Ｒ２１とＲ２２とは同一である。
【００７３】
例えば、Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、Ｒ２３とＲ２４とは互いに異なる。
【００７４】
このように非対称に位置する置換基を有する縮合多環芳香族化合物は、所定の温度区間で液晶性を示して熱処理時に分子の整列度を高めることができ、これにより、有機薄膜の電荷移動度を改善することができる。ここで液晶性は、例えばスメクチック液晶性であってもよく、例えばスメクチック液晶性及びネマチック液晶性であってもよい。このような液晶性は比較的低い温度区間で現れるため、工程温度を低くすることができる。例えば、第１の化合物及び第２の化合物は、それぞれ４００度以下で液晶性を示し、例えば１５０度〜３５０度、例えば１８０度〜３００度、例えば２００度〜２８０度で液晶性を示す。また、所定温度での追加のアニーリングにより分子の整列度を更に高めることができ、これにより、第１の化合物と第２の化合物とを含む有機薄膜の電荷移動度を更に改善することができる。
【００７５】
一例として、第１の化合物及び／又は第２の化合物は、縮合多環芳香族環の一側のみに置換基を有する。
【００７６】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１１は水素であり、Ｒ１２は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせである。
【００７７】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１３は水素であり、Ｒ１４は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせである。
【００７８】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２１は水素であり、Ｒ２２は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせである。
【００７９】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２３は水素であり、Ｒ２４は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせである。
【００８０】
一例として、第１の化合物及び／又は第２の化合物は、縮合多環芳香族環の一方に線状置換基を有し、他方に非線状置換基を有する。
【００８１】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１１は、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１２は、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせである。
【００８２】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１３は、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１４は、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせである。
【００８３】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２１は、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ２２は、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせである。
【００８４】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２３は、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ２４は、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせである。
【００８５】
一例として、第１の化合物及び／又は第２の化合物は、縮合多環芳香族環の一方に非環状置換基を有し、他方に環状置換基を有する。
【００８６】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１１は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１２は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００８７】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１３は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１４は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００８８】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２１は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ２２は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００８９】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２３は、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ２４は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００９０】
一例として、第１の化合物及び／又は第２の化合物は、縮合多環芳香族環の一方に環状置換基を有し、他方にヘテロ環状置換基を有する。
【００９１】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１１は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１２は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００９２】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１３は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１４は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００９３】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２１は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ２２は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００９４】
例えば、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２３は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ２４は、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせである。
【００９５】
第１の化合物の少なくとも１つの置換基と第２の化合物の少なくとも１つの置換基とは、互いに異なってもよい。
【００９６】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１とは、互いに異なる。
【００９７】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２とは、互いに異なる。
【００９８】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１とは互いに同一であり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２とは互いに異なる。
【００９９】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２とは互いに同一であり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ１２とは互いに異なる。
【０１００】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１とは互いに異なり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２とは互いに異なる。
【０１０１】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１は、それぞれ水素であり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２とは、互いに異なり、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、又はこれらの組み合わせである。
【０１０２】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０の直鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０の直鎖アルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０の分岐鎖アルキニル基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なる。
【０１０３】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、又はこれらの組み合わせであり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なる。
【０１０４】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、又はこれらの組み合わせであり、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロシクロアルケニル基、置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基、置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なり、Ｒ１２とＲ２２とは互いに異なる。
【０１０５】
一例として、第１の化合物の少なくとも１つの置換基及び第２の化合物の少なくとも１つの置換基は、それぞれ、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基から選択され、このとき、第１の化合物の置換基に含まれるアルキル基と第２の化合物の置換基に含まれるアルキル基との鎖長さが異なる。
【０１０６】
例えば、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１２及び上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２２は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基から選択され、このとき、Ｒ２２は、Ｒ１２よりも長い鎖を有するアルキル基を含む。例えば、Ｒ１２及びＲ２２に含まれるアルキル基は、それぞれ、炭素数３〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアルキル基、又は炭素数８〜２０のアルキル基であり、ここで、Ｒ２２は、Ｒ１２よりも長い鎖を有するアルキル基を含む。このとき、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中のＲ１１と上記化学式２Ａ又は２Ｂ中のＲ２１とは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、及び置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基から選択される。
【０１０７】
一例として、上記化学式１Ａ又は１Ｂ中、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ水素であり、第１の化合物は、下記化学式１Ａ−１又は１Ｂ−１で表される。
【０１０８】
【化（１Ａ−１）−（１Ｂ−１）】
2020092261.tif 000009
【０１０９】
上記化学式１Ａ−１又は１Ｂ−１中、
Ｘ１１、Ｘ１２、Ａｒ１、及びｎ１は、上述した通りであり、
Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、上述した通りである。
【０１１０】
一例として、上記化学式２Ａ又は２Ｂ中、Ｒ２３及びＲ２４は、それぞれ水素であり、第２の化合物は、下記化学式２Ａ−１又は２Ｂ−１で表される。
【０１１１】
【化（２Ａ−１）−（２Ｂ−１）】
2020092261.tif 000010
【０１１２】
上記化学式２Ａ−１又は２Ｂ−１中、
Ｘ２１、Ｘ２２、Ａｒ２、及びｎ２は、上述した通りであり、
Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、上述した通りである。
【０１１３】
一例として、第１の化合物は、下記グループ２に列記された化合物のうちの１つであるが、これらに限定されるものではない。
【０１１４】
［グループ２］
【化Ｇ２】
2020092261.tif 000011
【０１１５】
上記グループ２中、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｙ１、及びＹ２の定義は、上述した通りであり、
Ｒ１１とＲ１２とは互いに異なり、上述した通りである。
【０１１６】
一例として、第２の化合物は、下記グループ３に列記された化合物のうちの１つであるが、これらに限定されるものではない。
【０１１７】
［グループ３］
【化Ｇ３】
2020092261.tif 000012
【０１１８】
上記グループ３中、Ｘ２１、Ｘ２２、Ｙ１、及びＹ２の定義は、上述した通りであり、
Ｒ２１とＲ２２とは互いに異なり、上述した通りである。
【０１１９】
Ｒ１１とＲ２１とは互いに異なってもよく、Ｒ１２とＲ２２は互いに異なってもよい。
【０１２０】
一例として、上記グループ２及び３中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換の炭素数６〜３０のアリール基、及び置換又は非置換の炭素数３〜３０のヘテロアリール基から選択される１つであり、Ｒ１２及びＲ２２は、独立して、置換又は非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び置換又は非置換の炭素数４〜３０のアルキルヘテロアリール基から選択される１つであり、Ｒ２２は、Ｒ１２よりも長い鎖を有するアルキル基を含む。
【０１２１】
第１の化合物と第２の化合物とは、有機薄膜内に多様な比率で含まれ得る、例えば、第１の化合物と第２の化合物とは、１０：９０〜９０：１０の重量比で含まれ、このような範囲内で、例えば２０：８０〜８０：２０、３０：７０〜７０：３０、４０：６０〜６０：４０、又は５０：５０の重量比で含まれる。
【０１２２】
有機薄膜は、厚さ方向に沿って、第１の化合物と第２の化合物との組成比が異なり、例えば、第１の化合物と第２の化合物との組成比は段階的に変わり、連続的又は非連続的に変わる。
【０１２３】
有機薄膜は、第１の化合物と第２の化合物とを共蒸着して形成することができる。例えば、第１の化合物の入った第１の蒸着用ルツボと第２の化合物の入った第２の蒸着用ルツボとを真空蒸着装置に用意し、基板の温度を所定温度まで上昇させた後、第１の蒸着用ルツボ及び第２の蒸着用ルツボを加熱して第１の化合物及び第２の化合物が所定の蒸着速度に達した時点でメインシャッターを開けて共蒸着を開始する。ここで基板温度は、例えば５０℃〜２５０℃であり、第１の化合物及び第２の化合物の蒸着速度は、それぞれ独立して、約０．０１Å／ｓ〜１．０Å／ｓである。
【０１２４】
第１の化合物及び第２の化合物の蒸着速度を所望の値に設定することで、共蒸着中に第１の化合物と第２の化合物との比率を調節することができる。また、共蒸着中に第１の化合物及び／又は第２の化合物の蒸着速度を変更することで、有機薄膜の厚さ方向に沿って第１の化合物と第２の化合物との組成比を変化させることもできる。ここで有機薄膜の厚さ方向に沿って、第１の化合物と第２の化合物との組成比は、段階的に変わり、連続的又は非連続的に変わる。共蒸着は、要求される膜の厚さに達した時点で、メインシャッターを閉じることによって完了し、追加的にホットプレート又はオーブンで後続熱処理を行うこともできる。
【０１２５】
有機薄膜は、第１の化合物と第２の化合物とを含む溶液から溶液工程で形成することができる。第１の化合物及び第２の化合物は、それぞれの溶媒に溶かした第１溶液及び第２溶液を用意した後、第１溶液と第２溶液とを混合して混合溶液を用意することもでき、第１の化合物及び第２の化合物を同時に溶解する溶媒に溶かして混合溶液を用意することもできる。溶液工程としては、例えば、スピンコーティング、スリットコーティング、インクジェット印刷、又はディップコーティングなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１２６】
有機薄膜は、第１の化合物及び第２の化合物とは異なる第３の化合物を更に含み得る。第３の化合物は、例えば、置換又は非置換の縮合多環ヘテロ芳香族化合物である。
【０１２７】
有機薄膜は、有機半導体薄膜であり、多様な電子素子に適用され得る。例えば、化合物は、有機薄膜トランジスタに適用され、太陽電池、有機発光表示装置、及び有機センサーのような電子素子で電荷輸送層及び／又は活性層に適用される。
【０１２８】
以下、上述した化合物を含む有機薄膜トランジスタの一例について図面を参照して説明する。
【０１２９】
図面において、様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体に亘って、類似の部分については同一の参照符号を付与する。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという場合、これは他の部分の“直上”にある場合のみならず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“直上”にあるという場合には、中間に他の部分がないことを意味する。
【０１３０】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、一実施形態による有機薄膜トランジスタを示す断面図である。
【０１３１】
図１（Ａ）を参照すると、本実施形態による有機薄膜トランジスタは、基板１１０と、基板１１０の上に形成されたゲート電極１２４と、ゲート電極１２４の上に形成されたゲート絶縁膜１４０と、ゲート絶縁膜１４０の上に形成された有機半導体層１５４と、有機半導体層１５４の上に形成されたソース電極１７３及びドレイン電極１７５と、を含む。
【０１３２】
透明なガラス、シリコン、又はプラスチックなどで作られた基板１１０の上にゲート電極１２４が形成される。ゲート電極１２４は、ゲート信号を伝達するゲート線（図示せず）に連結される。ゲート電極１２４は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、これらの合金、又はこれらの組み合わせで作られる。
【０１３３】
ゲート電極１２４の上には、ゲート絶縁膜１４０が形成される。ゲート絶縁膜１４０は、有機物質及び／又は無機物質で作られ、有機物質の例としては、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）系化合物、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系化合物、ポリアクリール（ｐｏｌｙａｃｒｙｌ）系化合物、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）系化合物、ベンゾシクロブタン（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ、ＢＣＢ）などの溶解性高分子化合物が挙げられ、無機物質の例としては、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が挙げられる。
【０１３４】
ゲート絶縁膜１４０の上には、有機半導体層１５４が形成される。有機半導体層１５４は、上述した有機薄膜である。
【０１３５】
有機半導体層１５４の上には、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５が形成される。ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、有機半導体層１５４の上に対向して形成される。ソース電極１７３は、データ信号を伝達するデータ線（図示せず）に連結される。ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、これらの合金、又はこれらの組み合わせで作られる。
【０１３６】
図１（Ｂ）を参照すると、本実施形態による有機薄膜トランジスタは、基板１１０と、基板１１０の上に形成された有機半導体層１５４と、有機半導体層１５４に電気的に連結されるソース電極１７３及びドレイン電極１７５と、有機半導体層１５４の上に形成されたゲート絶縁膜１４０と、ゲート絶縁膜１４０の上に形成されたゲート電極１２４と、を含む。
【０１３７】
図１（Ｃ）を参照すると、本実施形態による有機薄膜トランジスタは、第１ゲート電極１２５が集積された基板１１０と、基板１１０の上に形成された第１ゲート絶縁膜１４１と、第１ゲート絶縁膜１４１の上に形成された有機半導体層１５４と、有機半導体層１５４に電気的に連結されるソース電極１７３及びドレイン電極１７５と、有機半導体層１５４、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５の上に形成された第２ゲート絶縁膜１４０と、第２ゲート絶縁膜１４０の上に形成された第２ゲート電極１２４と、を含む。
【０１３８】
ここでは、有機薄膜トランジスタの図１（Ａ）〜（Ｃ）に図示する実施例による薄膜トランジスタを例として説明したが、これらに限定されず、全ての構造の有機薄膜トランジスタにも同様に適用可能である。
【０１３９】
有機薄膜トランジスタは、多様な電子素子におけるスイッチング素子及び／又は駆動素子に適用され得る。電子素子は、例えば、液晶表示装置、有機発光表示装置、電気泳動表示装置、有機光電素子、及び有機センサーを含むが、これらに限定されるものではない。
【０１４０】
〔実施例〕
【０１４１】
以下、実施例を通じて上述した本発明の実施形態をより詳細に説明する。但し、下記実施例は、単に説明の目的のためのものであり、本発明の権利範囲を限定するものではない。
【０１４２】
≪合成例≫
【０１４３】
＜合成例１＞
【０１４４】
［反応式１］
【化Ｃ１】
2020092261.tif 000013
【０１４５】
＜中間体Ｉ−１の合成＞
【０１４６】
４−ブロモ−２−（４−オクチルフェニル）チオフェン（４−ｂｒｏｍｏ−２−（４−ｏｃｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（７．０４ｇ、２０．０ｍｍｏｌ）をドライテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶かした後、−７８℃に冷却する。ＬＤＡ（２Ｍ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）（１２．０２ｍｌ、２４ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した後、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２−カルボアルデヒド（ｔｈｉｅｎｏ［３，２−ｂ］ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２−ｃａｒｂａｌｄｅｈｙｄｅ）（３．０７ｇ、２０．０ｍｍｏｌ）を添加する。次いで、温度を徐々に上げ、常温で１２時間攪拌する。そこにアンモニウムクロリド（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）飽和溶液１００ｍＬを加えた後、酢酸エチル（ｅｔｈｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）で抽出した後、水で数回洗浄する。次に、硫酸マグネシウム（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｓｕｌｆａｔｅ）で乾燥及びろ過した後、酢酸エチル溶媒を除去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−１を得た。収率は８９％である。
【０１４７】
＜中間体Ｉ−２の合成＞
【０１４８】
中間体Ｉ−１（９．２６ｇ、１７．８ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）１Ｌに溶かした後、ＺｎＩ２（９．１０ｇ、２８．５ｍｍｏｌ）及びＮａＣＮＢＨ３（７．８４ｇ、１２４．８ｍｍｏｌ）を徐々に加えた。上記混合物を常温で２４時間攪拌した後、そこにアンモニウムクロリド（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）飽和溶液２００ｍＬを加えて反応を終了する。次いで、ジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）で抽出した後、水で数回洗浄する。次に、ＭｇＳＯ４で乾燥及び減圧濃縮して、黄色オイルを得た。この物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−２を得た。収率は８９％である。
【０１４９】
＜中間体Ｉ−３の合成＞
【０１５０】
中間体Ｉ−２（８．６３ｇ、１７．１ｍｍｏｌ）を３００ｍＬドライテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶かした後、−７８℃に冷却する。そこにＬＤＡ（２Ｍ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）（１０．３ｍｌ、２０．６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した後、３−ｂｒｏｍｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２−ｃａｒｂａｌｄｅｈｙｄｅ（３．６ｇ、１８．９ｍｍｏｌ）を添加する。次いで、温度を徐々に上げ、常温で１２時間攪拌する。そこにアンモニウムクロリド（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）飽和溶液１００ｍＬを加えた後、ジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）で抽出し、水で数回洗浄する。次に、硫酸マグネシウム（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｓｕｌｆａｔｅ）で乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−３を得た。収率は４９％である。
【０１５１】
＜中間体Ｉ−４の合成＞
【０１５２】
中間体Ｉ−３（５．２ｇ、７．４ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）１Ｌに溶かした後、ＺｎＩ２（３．８ｇ、１１．９ｍｍｏｌ）及びＮａＣＮＢＨ３（３．３ｇ、５２．１ｍｍｏｌ）を徐々に加えた。上記混合物を常温で２４時間攪拌した後、アンモニウムクロリド飽和溶液及び水でそれぞれ洗浄した後、ＭｇＳＯ４で乾燥及び減圧濃縮して、黄色オイルを得た。該物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−４を得た。収率は９８％である。
【０１５３】
＜中間体Ｉ−５の合成＞
【０１５４】
中間体Ｉ−４（０．３ｇ、０．４４ｍｍｏｌ）をＮ−メチルピロリドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）６ｍｌに溶かした後、シアン化第一銅（ＣｕＣＮ）（０．１６ｇ、１．８ｍｍｏｌ）を入れて、マイクロウエーブ反応機に５０Ｗ、１８０℃で２時間放置する。反応終了後、１Ｎ  ＨＣｌ溶液に注ぎ、３０分間攪拌する。次いで、固体をろ過し、ジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）で抽出した後、水で洗浄する。次に、硫酸マグネシウム（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｓｕｌｆａｔｅ）で乾燥した後、セルライト（ｃｅｌｉｔｅ）及びシリカ（ｓｉｌｉｃａ）を使用して短経路カラム（ｓｈｏｒｔ  ｐａｔｈ  ｃｏｌｕｍｎ）を行い、中間体Ｉ−５を得た。収率は８１％である。
【０１５５】
＜中間体Ｉ−６の合成＞
【０１５６】
中間体Ｉ−５（１．６ｇ、４．２ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）２００ｍＬに溶かした後、０℃に温度を下げる。次いで、そこにジイソブチルアルミニウムハイドライド（Ｄｉｉｓｏｂｕｔｙｌａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｉｄｅ：ＤＩＢＡＬＨ、１．０Ｍ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）（１０．１ｍｌ、１０．１ｍｍｏｌ）を入れて、４時間攪拌する。次に、反応溶液をメタノールと水との混合溶液（Ｍｅｔｈａｎｏｌ：ｗａｔｅｒ＝２：１）に注ぎ、反応を終了した後、ジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）で抽出し、水及びブライン（ｂｒｉｎｅ）で洗浄する。次に、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥及び減圧濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−６を得た。収率は９１％である。
【０１５７】
＜化合物１の合成＞
【０１５８】
中間体Ｉ−６（１．１ｇ、１．９ｍｍｏｌ）を１００ｍＬベンゼン（ｂｅｎｚｅｎｅ）に溶かし、アンバーリスト１５（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ  １５、１．１ｇ）を加えた後、上記混合物を攪拌還流させながらディーンスタークトラップ（Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ  ｔｒａｐ）を用いて水を除去する。２４時間程度経過後、生成された淡い黄色液体の温度を常温に下げて、白い沈殿を形成させる。沈殿した浮遊物をフィルターでろ過して回収した後、ヘキサンとクロロホルムとの混合溶液で再結晶精製して、白い固体の化合物１を得た。収率は７２％である。
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、ｍ／ｚ）５４０．２４８（Ｍ＋）
【０１５９】
≪合成例２≫
【０１６０】
［反応式２］
【化Ｃ２】
2020092261.tif 000014
【０１６１】
４−ブロモ−２−（４−オクチルフェニル）チオフェンの代わりに４−ブロモ−２−（４−ドデシルフェニル）チオフェンを使用したことを除いて、合成例１と同様の方法で合成して、化合物２を得た。総収率は２０％である。
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、ｍ／ｚ）５９６．３１８（Ｍ＋）
【０１６２】
≪合成例３≫
【０１６３】
［反応式３］
【化Ｃ３】
2020092261.tif 000015
【０１６４】
＜中間体Ｉ−１４の合成＞
【０１６５】
４−ブロモ−２−フェニルチオフェン（４−ｂｒｏｍｏ−２−ｐｈｅｎｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（６ｇ、２５．１ｍｍｏｌ）をドライテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶かした後、−７８℃に冷却する。ＬＤＡ（２Ｍ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）（１５．１ｍｌ、３０ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した後、中間体Ｉ−１３（１２．１ｇ、２５．１ｍｍｏｌ）を添加する。次いで、温度を徐々に上げ、常温で１２時間攪拌する。そこにアンモニウムクロリド（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）飽和溶液１００ｍＬを加えた後、酢酸エチル（ｅｔｈｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）で抽出した後、水で数回洗浄する。硫酸マグネシウム（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｓｕｌｆａｔｅ）で乾燥及びろ過し、酢酸エチル溶媒を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−１４を得た。収率は６７％である。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δｐｐｍ７．５３（ｄ、２Ｈ）、７．４３（ｍ、２Ｈ）、７．３１（ｄ、１Ｈ）、７．１７（ｓ、１Ｈ）、７．１３（ｓ、１Ｈ）、７．０１（ｓ、１Ｈ）、６．６（ｓ、１Ｈ）、６．３７（ｄ、１Ｈ）、４．２６（ｓ、２Ｈ）、２．６８（ｔ、２Ｈ）、１．５８（ｍ、２Ｈ）、１．２７（ｍ、１４Ｈ）、０．８７（ｔ、３Ｈ）
【０１６６】
＜中間体Ｉ−１５の合成＞
【０１６７】
中間体Ｉ−１４（１０ｇ、１３．８４ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）７００ｍＬに溶かした後、そこにＺｎＩ２（７．０７ｇ、２３．５ｍｍｏｌ）及びＮａＣＮＢＨ３（６．０９ｇ、９６．８６ｍｍｏｌ）を徐々に加えた。次いで、上記混合物を常温で２４時間攪拌した後、セライトパッド（Ｃｅｌｉｔｅ  ｐａｄ）を通過させて濾液をアンモニウムクロリド飽和溶液及び水でそれぞれ洗浄した後、ＭｇＳＯ４で乾燥及び減圧濃縮して、黄色オイルを得た。得られた物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−１５を得た。収率は９２％である。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δｐｐｍ７．５０（ｄ、２Ｈ）、７．３５（ｍ、２Ｈ）、７．２８（ｍ、１Ｈ）、７．１３（ｓ、１Ｈ）、７．０３（ｓ、１Ｈ）、７．０（ｓ、１Ｈ）、６．６（ｓ、１Ｈ）、６．３７（ｄ、１Ｈ）、４．３３（ｓ、２Ｈ）、４．２６（ｓ、２Ｈ）、２．６９（ｔ、２Ｈ）、１．５５（ｍ、２Ｈ）、１．２７（ｍ、１４Ｈ）、０．８７（ｔ、３Ｈ）
【０１６８】
＜中間体Ｉ−１６の合成＞
【０１６９】
中間体Ｉ−１５（９ｇ、１２．７３ｍｍｏｌ）をＮ−メチルピロリドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）１３５ｍｌに溶かした後、シアン化第一銅（ＣｕＣＮ）（３．４２ｇ、３８．２ｍｍｏｌ）を入れて、マイクロウエーブ反応機で５０Ｗ、１８５℃で２時間反応させる。反応終了後、そこに１Ｎ  ＨＣｌ溶液を注ぎ、３０分間攪拌する。その後、得られた固体をろ過し、クロロホルム（ＣＨＣｌ３）で抽出した後、水で洗浄する。次に、硫酸マグネシウム（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｓｕｌｆａｔｅ）で乾燥及びろ過し、クロロホルム溶媒を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−１６を得た。収率は６０％である。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δｐｐｍ７．４９（ｄ、２Ｈ）、７．３８（ｍ、２Ｈ）、７．３４（ｄ、１Ｈ）、７．２９（ｓ、１Ｈ）、７．１１（ｓ、１Ｈ）、７．０６（ｓ、１Ｈ）、６．７９（ｓ、１Ｈ）、４．５５（ｓ、２Ｈ）、４．４８（ｓ、２Ｈ）、２．７０（ｔ、２Ｈ）、１．５９（ｍ、２Ｈ）、１．２７（ｍ、１４Ｈ）、０．８６（ｔ、３Ｈ）
【０１７０】
＜中間体Ｉ−１７の合成＞
【０１７１】
中間体Ｉ−１６（４．５６ｇ、７．６１ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）６００ｍＬに溶かした後、０℃に温度を下げる。そこにジイソブチルアルミニウムハイドライド（ｄｉｉｓｏｂｕｔｙｌａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｉｄｅ：ＤＩＢＡＬＨ、１．０Ｍ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）（１８．２７ｍｌ、１８．２７ｍｍｏｌ）を入れて、２時間攪拌する。次いで、５％クエン酸（ｃｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）を注ぎ、反応を終了した後、クロロホルム（ＣＨＣｌ３）で抽出し、水及びブライン（ｂｒｉｎｅ）で洗浄する。その後、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥及び減圧濃縮した後、得られた物質をシリカゲルクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｉ−１７を得た。収率は６７％である。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δｐｐｍ１０．１（ｓ、１Ｈ）、９．９９（ｓ、１Ｈ）、７．５９（ｓ、１Ｈ）、７．５５（ｄ、２Ｈ）、７．３７（ｍ、２Ｈ）、７．３１（ｍ、１Ｈ）、７．０６（ｄ、２Ｈ）、７．０１（ｓ、１Ｈ）、４．７６（ｓ、２Ｈ）、４．６９（ｓ、２Ｈ）、２．７１（ｔ、２Ｈ）、１．６２（ｍ、２Ｈ）、１．２８（ｍ、１４Ｈ）、０．８７（ｔ、３Ｈ）
【０１７２】
＜化合物３の合成＞
【０１７３】
中間体Ｉ−１７（３．１ｇ、５．１２ｍｍｏｌ）を３００ｍＬベンゼン（ｂｅｎｚｅｎｅ）に溶かし、アンバーリスト１５（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ  １５、３．１ｇ）を加えた後、上記混合物を攪拌還流させながらディーンスタークトラップ（Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ  ｔｒａｐ）を用いて水を除去する。２４時間程度経過後、淡い黄色の固体が沈殿する。温度を常温に下げて、アンバーリスト１５（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ  １５）を沈殿させ、浮遊物を取り出してろ過することによって所望の黄色固体の化合物３を得た。収率は５０％である。
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、ｍ／ｚ）５４０．１７４（Ｍ＋）
【０１７４】
≪合成例４≫
【０１７５】
［反応式４］
【化Ｃ４】
2020092261.tif 000016
【０１７６】
中間体Ｉ−１３の代わりに中間体Ｉ−１８を使用したことを除いて、合成例３と同様の方法で合成して、化合物４を得た。総収率は１５％である。
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ、ｍ／ｚ）５９６．４２１（Ｍ＋）
【０１７７】
≪有機薄膜の形成≫
【０１７８】
＜製造例１＞
【０１７９】
先ず、洗浄されたＳｉＯ２が３０００Åで覆われたシリコンウェハー基板をＯ２プラズマに露出させた後、ヘキサンで４ｍＭ濃度に希釈したオクタデシルトリクロロシラン溶液に浸して表面を疎水性に変化させる。次いで、合成例１で得られた化合物の入ったルツボ及び合成例２で得られた化合物の入ったルツボをそれぞれ加熱し、基板温度１３５℃でメインシャッターを開けて共蒸着を行って６００Å厚さの有機薄膜を製造する。ここで、合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物との蒸着速度比率は１：１であり、これによって有機薄膜内の合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物との重量比は約１：１である。
【０１８０】
＜比較製造例１＞
【０１８１】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物の代わりに、合成例１で得られた化合物のみを単独で蒸着したことを除いて、製造例１と同様の方法で有機薄膜を製造した。
【０１８２】
＜比較製造例２＞
【０１８３】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物の代わりに、合成例２で得られた化合物のみを単独で蒸着したことを除いて、製造例１と同様の方法で有機薄膜を製造した。
【０１８４】
＜製造例２＞
【０１８５】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物を、それぞれ０．０５重量％の濃度にｏ−ジクロロベンゼン（ｏ−ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）に溶かして溶液を用意する。
【０１８６】
ＳｉＯ２が３０００Åで覆われたシリコンウェハー基板とシリコンウェハー基板の上部に配置したガラス基板との間に上記溶液を滴下し、ギャップキャスト（ｇａｐ−ｃａｓｔ）方法でシリコンウェハー基板上に有機薄膜を形成する（ギャップキャスト方法については、ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ誌、２０１１年、２３巻、１６２６−１６２９ページ参照）。次いで、製造した有機薄膜を窒素グローブボックス内のホットプレートで、１２０℃の温度で４時間アニーリングする。ここで、合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物との溶液中の重量比は約１：１であり、これによって有機薄膜内の合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物との重量比は約１：１である。
【０１８７】
＜比較製造例３＞
【０１８８】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物の代わりに、合成例１で得られた化合物のみを含む溶液を使用したことを除いて、製造例２と同様の方法で有機薄膜を製造する。
【０１８９】
＜比較製造例４＞
【０１９０】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物の代わりに、合成例２で得られた化合物のみを含む溶液を使用したことを除いて、製造例２と同様の方法で有機薄膜を製造する。
【０１９１】
＜製造例３＞
【０１９２】
先ず、洗浄されたＳｉＯ２が３０００Åで覆われたシリコンウェハー基板をＯ２プラズマに露出させた後、ヘキサンで４ｍＭ濃度に希釈したオクタデシルトリクロロシラン溶液に浸して表面を疎水性に変化させる。次いで、合成例３で得られた化合物の入ったルツボ及び合成例４で得られた化合物の入ったルツボをそれぞれ加熱し、基板温度１７０℃でメインシャッターを開けて共蒸着を行って６００Å厚さの有機薄膜を製造する。ここで、合成例３で得られた化合物と合成例４で得られた化合物との蒸着速度比率は１：３であり、これによって有機薄膜内の合成例３で得られた化合物と合成例４で得られた化合物との重量比は約１：３である。その後、有機薄膜を窒素グローブボックス内のホットプレートで、２１０℃の温度で２時間アニーリングする。
【０１９３】
＜比較製造例５＞
【０１９４】
合成例３で得られた化合物及び合成例４で得られた化合物の代わりに、合成例３で得られた化合物のみを単独で蒸着したことを除いて、製造例３と同様の方法で有機薄膜を製造した。
【０１９５】
＜比較製造例６＞
【０１９６】
合成例３で得られた化合物及び合成例４で得られた化合物の代わりに、合成例４で得られた化合物のみを単独で蒸着したことを除いて、製造例３と同様の方法で有機薄膜を製造した。
【０１９７】
＜評価Ｉ＞
【０１９８】
製造例及び比較製造例による有機薄膜のクラックの発生程度を確認する。
【０１９９】
有機薄膜のクラックの発生程度は、製造例及び比較製造例による有機薄膜の表面を、光学顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ社製、ＭＸ５１）を用いて観察する。
【０２００】
図２は、製造例１による有機薄膜の光学写真であり、図３は、比較製造例１による有機薄膜の光学写真であり、図４は、比較製造例２による有機薄膜の光学写真である。
【０２０１】
図２〜図４を参照すると、製造例１による有機薄膜では、殆どクラックは観察されないが、比較製造例１、２による有機薄膜では、多数のクラックが観察されることを確認することができた。
【０２０２】
図５は、製造例２による有機薄膜の光学写真であり、図６は、比較製造例３による有機薄膜の光学写真であり、図７は、比較製造例４による有機薄膜の光学写真である。
【０２０３】
図５〜図７を参照すると、製造例２による有機薄膜では、殆どクラックは観察されないが、比較製造例３、４による有機薄膜では、多数のクラックが観察されることを確認することができた。
【０２０４】
図８は、製造例３による有機薄膜の光学写真であり、図９は、比較製造例５による有機薄膜の光学写真であり、図１０は、比較製造例６による有機薄膜の光学写真である。
【０２０５】
図８〜１０を参照すると、製造例３による有機薄膜は、比較製造例５、６による有機薄膜と比較して、著しくクラックが減少したことを確認することができた。
【０２０６】
≪有機薄膜トランジスタの製造≫
【０２０７】
＜実施例１＞
【０２０８】
先ず、洗浄されたＳｉＯ２が３０００Åで覆われたシリコンウェハー基板をＯ２プラズマに露出させた後、ヘキサンで４ｍＭ濃度に希釈したオクタデシルトリクロロシラン溶液に浸して表面を疎水性に変化させる。次いで、合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物を、基板温度１３５℃、真空気相蒸着で、５００Å厚さに共蒸着して有機半導体層を形成する。このとき、合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物との蒸着速度は、それぞれ０．１０Å／ｓであり、これによって有機半導体層は、合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物とを１：１の重量比で含む。その後、有機半導体層の上にシャドマスクを用いて、金（Ａｕ）でソース及びドレイン電極を１０００Å厚さに蒸着して、有機薄膜トランジスタを製作した。
【０２０９】
＜比較例１＞
【０２１０】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物の代わりに、合成例１で得られた化合物のみを単独で蒸着して有機半導体層を形成したことを除いて、実施例１と同様の方法で、有機薄膜トランジスタを製造した。
【０２１１】
＜比較例２＞
【０２１２】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物の代わりに、合成例２で得られた化合物のみを単独で蒸着して有機半導体層を形成したことを除いて、実施例１と同様の方法で、有機薄膜トランジスタを製造した。
【０２１３】
＜実施例２＞
【０２１４】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物を、それぞれ０．０５重量％の濃度にｏ−ジクロロベンゼンに溶かして溶液を用意する。
【０２１５】
先ず、洗浄されたＳｉＯ２が３０００Åで覆われたシリコンウェハー基板とシリコンウェハー基板の上部に配置したガラス基板との間に上記溶液を滴下し、ギャップキャスト方法でシリコンウェハー基板上に約３００Å厚さの有機半導体層を形成する（ギャップキャスト方法については、ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ誌、２０１１年、２３巻、１６２６−１６２９ページ参照）。次いで、有機半導体層を、窒素グローブボックス内のホットプレートで、１２０℃の温度で４時間アニーリングする。ここで、合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物との溶液中の重量比は約１：１であり、これによって有機半導体層は合成例１で得られた化合物と合成例２で得られた化合物とを約１：１の重量比で含む。その後、有機半導体層の上にシャドマスクを用いて、金（Ａｕ）でソース及びドレイン電極を１０００Å厚さに蒸着して、有機薄膜トランジスタを製作した。
【０２１６】
＜比較例３＞
【０２１７】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物を含む混合溶液の代わりに、合成例１で得られた化合物のみを含む溶液を使用して有機半導体層を形成したことを除いて、実施例２と同様の方法で、有機薄膜トランジスタを製造した。
【０２１８】
＜比較例４＞
【０２１９】
合成例１で得られた化合物及び合成例２で得られた化合物を含む混合溶液の代わりに、合成例２で得られた化合物のみを含む溶液を使用して有機半導体層を形成したことを除いて、実施例２と同様の方法で、有機薄膜トランジスタを製造した。
【０２２０】
＜実施例３＞
【０２２１】
先ず、洗浄されたＳｉＯ２が３０００Åで覆われたシリコンウェハー基板をＯ２プラズマに露出させた後、ヘキサンで４ｍＭ濃度に希釈したオクタデシルトリクロロシラン溶液に浸して表面を疎水性に変化させる。次いで、合成例３で得られた化合物及び合成例４で得られた化合物を、基板温度１７０℃で、真空気相蒸着により、５００Å厚さに共蒸着して有機半導体層を形成する。その後、有機半導体層を、窒素グローブボックス内のホットプレートで、１２０℃の温度で４時間アニーリングする。このとき、合成例３で得られた化合物と合成例４で得られた化合物との蒸着速度は、それぞれ０．０５Å／ｓ及び０．１５Å／ｓ（蒸着速度比率は１：３）であり、これによって有機半導体層は合成例３で得られた化合物と合成例４で得られた化合物とを約１：３の重量比で含む。次に、窒素グローブボックス内のホットプレートで、２１０℃温度で２時間アニーリングする。その後、有機半導体層の上にシャドマスクを用いて、金（Ａｕ）でソース及びドレイン電極を１０００Å厚さに蒸着して、有機薄膜トランジスタを製作した。
【０２２２】
＜比較例５＞
【０２２３】
合成例３で得られた化合物及び合成例４で得られた化合物の代わりに、合成例３で得られた化合物のみを単独で蒸着して有機半導体層を形成したことを除いて、実施例３と同様の方法で、有機薄膜トランジスタを製造した。
【０２２４】
＜比較例６＞
【０２２５】
合成例３で得られた化合物及び合成例４で得られた化合物の代わりに、合成例４で得られた化合物のみを単独で蒸着して有機半導体層を形成したことを除いて、実施例３と同様の方法で、有機薄膜トランジスタを製造した。
【０２２６】
＜評価ＩＩ＞
【０２２７】
実施例及び比較例による薄膜トランジスタの電気的特性を計算する。
【０２２８】
薄膜トランジスタの電荷移動度は、飽和領域（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎ）電流式から（ＩＳＤ）１／２及びＶＧを変数としたグラフを得て、その傾きから求める。
【０２２９】
【数１】
2020092261.tif 000017
【０２３０】
上記の式で、ＩＳＤはソース−ドレイン電流であり、μ又はμＦＥＴは電荷移動度であり、Ｃ０はゲート絶縁膜の静電容量であり、Ｗはチャンネル幅であり、Ｌはチャンネルの長さであり、ＶＧはゲート電圧であり、ＶＴはしきい値電圧である。
【０２３１】
その結果は表１〜３と同一である。
【０２３２】
【表１】
2020092261.tif 000018
【０２３３】
【表２】
2020092261.tif 000019
【０２３４】
【表３】
2020092261.tif 000020
【０２３５】
＊ＳＳ（Ｓｕｂｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｓｗｉｎｇ）：しきい値電圧ＶＴの電流で１０倍に電流が減少するのに必要なゲート電圧の変化量であり、値が小さいほど少ないゲート電圧でｏｎ／ｏｆｆが可能であるため、薄膜トランジスタの性能に優れている。
【０２３６】
表１〜３を参照すると、実施例による有機薄膜トランジスタは、比較例による有機薄膜トランジスタと比較して電気的特性が改善されたことを確認することができた。
【０２３７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【０２３８】
１１０    基板
１２４    ゲート電極、第２ゲート電極
１２５    第１ゲート電極
１４０    ゲート絶縁膜、第２ゲート絶縁膜
１４１    第１ゲート絶縁膜
１５４    有機半導体
１７３    ソース電極
１７５    ドレイン電極
【図１】
2020092261.tif 000029
【図２】
2020092261.tif 000030
【図３】
2020092261.tif 000031
【図４】
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【図５】
2020092261.tif 000033
【図６】
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【図７】
2020092261.tif 000035
【図８】
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【図９】
2020092261.tif 000037
【図１０】
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