【手続補正書】
【提出日】平成17年6月15日(2005.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】有機半導体をキノンジイミン誘導体によってドーピングする方法およびドーパント
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体マトリックスをドーピングするためのドーパントであって、
一般式５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７または５８
【化１】
2005167175.tif 000001
で表される構造を有する有機メソメリーキノンまたは有機メソメリーキノン誘導体であって、
式５０中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、シアノ基（ＣＮ）、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロメチル基（ＣＦ３）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し、＝Ａおよび＝Ｂは式Ｓ１、Ｓ１４およびＳ１１
【化２】
2005167175.tif 000002
からなる群より選択されており；
式５１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し；
式５２中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し、＝Ａおよび＝Ｂは式Ｓ１、Ｓ１４およびＳ１１
【化３】
2005167175.tif 000003
からなる群より選択されており；
式５３中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、ペルフルオロアルキル基、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し、＝Ａおよび＝Ｂは式Ｓ１、Ｓ１４およびＳ１１
【化４】
2005167175.tif 000004
からなる群より選択されており；
式５４中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し；
式５５中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し；
式５６中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し；
式５７中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有するか、または、式５７中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ９およびＲ１２はハロゲン原子を示し、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し、
式５８中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、塩素原子（Ｃｌ）、フッ素原子（Ｆ）、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ニトロソ基（ＮＯ）、ペルフルオロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を示し、ここで、当該アリール基およびヘテロアリール基は、シアノ基（ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ２）、ペルフルオロアルキル基、ＳＯ３Ｒ、およびハロゲン原子からなる群より選択される１以上の置換基を有し、
同一の気化条件下で、テトラフルオロテトラシアノキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）よりも低い揮発性を有することを特徴とするドーパント。
【請求項２】
式５１、５４、５５、５６、５７および５８中、置換基＝Ａ、＝Ｂ、＝Ｃおよび＝Ｄは同じであっても、異なっていてもよく、式Ｓ１、Ｓ１４、Ｓ１１およびＳ１２
【化５】
2005167175.tif 000005
からなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のドーパント。
【請求項３】
上記ペルフルオロアルキル基は、ペルフルオロメチル基（ＣＦ３）であって、上記ハロゲン原子はフッ素原子または塩素原子であることを特徴とする請求項１または２に記載のドーパント。
【請求項４】
上記ドーパントは、キノイド環と、１つ、２つまたは３つの縮環する芳香属環とを有するキノイド構造であることを特徴とする請求項１に記載のドーパント。
【請求項５】
上記芳香環は１つまたは複数のヘテロ原子を有することを特徴とする請求項４に記載のドーパント。
【請求項６】
有機半導体マトリックス物質をドーピングしてその電気特性を変化させるための、有機ドーパントとしての有機メソメリー（mesomere)化合物の使用であって、
上記メソメリー化合物が、キノン、または、キノン誘導体、または、１，３，２−ジオクサボリン、または、１，３，２−ジオクサボリン誘導体であり、
上記メソメリー化合物の揮発性が、同一の気化条件下で、テトラフルオロテトラシアノキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）よりも低いことを特徴とする、使用。
【請求項７】
上記メソメリーキノイド化合物は、一般式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸ、ＸＸ、ＸＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、ＸＩＸ、ＸＸ、ＸＸＩ、ＸＸＩＩ、ＸＸＩＩＩ、ＸＸＩＶ、ＸＸＶ、ＸＸＶＩ、ＸＸＶＩＩ、ＸＸＶＩＩＩ、ＸＸＩＸ、ＸＸＸ、ＸＸＸＩ、ＸＸＸＩＩ、ＸＸＸＩＩＩ、ＸＸＸＩＶ、ＸＸＸＶ、ＸＸＸＶＩ、ＸＸＸＶＩＩ、ＸＸＸＶＩＩＩ、ＸＸＸＩＸ、ＸＸＸＸ、または、ＸＸＸＸＩ
【化６】
2005167175.tif 000006
【化７】
2005167175.tif 000007
（ただし、一般式ＩＶ中、ｍ＝１、２、３または４であり、一般式ＶまたはＶＩ中、ｍ＝０、１、２、３または４である）
で表され、
キノイド環または芳香族環は、置換されているか、置換されていないか（Ｒ＝Ｈ）、または、少なくとも１つの芳香族環と縮環しており、
−Ｍ−は、２価原子または２価架橋原子を有する基であり、
＝Ｔ，＝Ｕ，＝Ｖ，＝Ｘ，＝Ｙまたは＝Ｚは、２重結合で結合する原子、または、メソメリー効果（mesomer)および／または誘起的吸引性を有する残基を持つ原子団（Atomgruppen)であり、
ＺＢは、２結合原子、または、２結合多原子架橋であることを特徴とする、請求項６に記載の化合物の使用。
【請求項８】
上記符号が、
−Ｍ−は、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＲ−または−Ｃ（＝Ｚ）−，好ましくは−Ｏ−，−Ｓ−または−ＮＲ−または好ましくは−Ｃ（＝Ｚ）−であり、
＝Ｔ，＝Ｕ，＝Ｖ，＝Ｗ，＝Ｘ，＝Ｙまたは＝Ｚは、同じであるか、または、異なっており、一般式Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、およびＳ２１
【化８】
2005167175.tif 000008
からなる群より選択されており、
置換基ＡＡは、一般式Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１５、およびＴ１６
【化９】
2005167175.tif 000009
からなる群より選択されており、  ＡＡは、上記化合物の他の残基Ｒと多員環を形成することができ、
一般式ＶＩＩＩ、ＩＸ、またはＸにおけるＺは、直接結合しているか、または、１原子基、若しくは飽和または不飽和の多原子基であり、
一般式ＸＸおよびＸＸＩにおけるＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋは、同じであるか、または異なり、
＝Ｎ−，＝Ｐ−または＝ＣＲ−から選択され、
Ｒは、水素原子、または、残基であることを特徴とする、請求項７に記載の化合物の使用。
【請求項９】
置換基Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，ＹおよびＺは、同じであるか、あるいは、異なっており、一般式Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、およびＳ１６
【化１０】
2005167175.tif 000010
からなる群より選択されており、
Ｒは、有機残基、または、水素であることを特徴とする、請求項８に記載の化合物の使用。
【請求項１０】
上記置換基Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，ＹおよびＺは、同じであるか、または、異なっており、一般式Ｓ１、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、およびＳ１６
【化１１】
2005167175.tif 000011
からなる群より選択されており、
Ｒは、有機残基、または、水素であることを特徴とする、請求項８に記載の化合物の使用。
【請求項１１】
上記置換基Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，ＹおよびＺは、同じであるか、あるいは、異なっており、一般式Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１５、およびＳ１６
【化１２】
2005167175.tif 000012
からなる群より選択されており、
Ｒは、有機残基、または、水素であり、基Ｓ８のＲ１３は、有機残基、水素または−ＣＦ３であることを特徴とする、請求項８に記載の化合物の使用。
【請求項１２】
上記化合物は、キノン、または、少なくとも２つの縮環していないキノイド構造を含むキノン誘導体であって、上記キノイド構造は、直接、または、架橋−ＺＢ−を介して、１〜１０個の架橋原子団と相互に結合しており、上記架橋原子団は、炭素原子、ヘテロ原子、または、炭素原子およびヘテロ原子であることを特徴とする、請求項６〜１１のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【請求項１３】
上記化合物は、それぞれ５または６個の炭素原子を有する２、３、４、５または６のキノイド環構造を含み、上記炭素原子は、少なくとも一部が、ヘテロ原子により置換されていることを特徴とする、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【請求項１４】
少なくとも２つ、それ以上、または、全ての上記キノイド環構造が、メソメリー（mesomere)結合しながらより大きなキノイド構造に縮環しているか、あるいは、不飽和架橋によって相互にメソメリー結合していることを特徴とする、請求項１３に記載の化合物の使用。
【請求項１５】
化合物が、１、２、３、４、５または６の１，３，２−ジオクサボリン環を含むことを特徴とする、請求項６に記載の化合物の使用。
【請求項１６】
上記１，３，２−ジオクサボリン環の少なくとも２つ、それ以上、または、全てが、メソメリー結合および／または芳香族結合しながら、場合によっては、他の芳香族環を介して縮環しているか、あるいは、不飽和架橋によって相互にメソメリー結合していることを特徴とする、請求項１５に記載の化合物の使用。
【請求項１７】
メソメリー１，３，２−ジオクサボリン化合物は、一般式Ｌ
【化１３】
2005167175.tif 000013
で表され、
Ａは、２価残基であり、該２価残基は、１つ以上の炭素原子を含み、
該炭素原子は、一部または全てがヘテロ原子により置換され、
ｍは０または０以上の整数であり、
Ｘは、１座配位子であり、２つの配位子Ｘは、２座配位子を形成することができ、
または、
上記メソメリー１，３，２−ジオクサボリン化合物は、一般式ＬＩ
【化１４】
2005167175.tif 000014
で表され、
Ｑは、３価残基であり、Ｘは、１座配位子であり、２つの配位子Ｘは、２座配位子を形成することができることを特徴とする、請求項６に記載の化合物の使用。
【請求項１８】
Ａは、一般式
【化１５】
2005167175.tif 000015
、−（Ｃ（Ｒ１）＝Ｃ（Ｒ２）−）ｎ（ただし、ｎは１，２，３，４，５または６に等しい）、および−ＮＲ１−からなる群より選択されており、
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は、２価原子（団）または３価原子（団）であり、残基Ｒ１，Ｒ２の１つまたは両方は、隣接する１，３，２−ジオクサボリン環の１つまたは両方と１つの環を形成することを特徴とする、請求項１７に記載の化合物の使用。
【請求項１９】
Ｑは、一般式
【化１６】
2005167175.tif 000016
、窒素、Ｎ（アリール）３（アリールは、ヘテロアリールを含む）、燐およびＰ（アリール）３（アリールはヘテロアリールを含む）からなる群より選択され、
Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、３価原子（団）であり、Ｗは、３価原子または３価原子団であり、ｎは０、１、２、３または４に等しいことを特徴とする、請求項１７に記載の化合物の使用。
【請求項２０】
上記メソメリー１，３，２−ジオクサボリン化合物は、一般式ＬＩＩ
【化１７】
2005167175.tif 000017
で表され、Ｘは、１座配位子であり、２つの配位子Ｘは、２座配位子を形成することができ、Ｒ４、Ｒ５は、１，３，２−ジオクサボリン環を含む有機残基であることを特徴とする、請求項１７に記載の化合物の使用。
【請求項２１】
上記化合物は、１、２、３、４、５または６のアリール残基を含み、それぞれのアリール残基は、相互に、上記化合物の１つ以上のキノイド構造と、または、上記化合物の１つ以上の１，３，２−ジオクサボリン環と縮環していることを特徴とする、請求項６〜２０のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【請求項２２】
上記化合物は、Ｎ，Ｎ’−ジシアン−２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−キノンジイミン、Ｎ，Ｎ’−ジシアン−２，５−ジクロロ−１，４−キノンジイミン、Ｎ，Ｎ’−ジシアン−２，５−ジクロロ−３，６−ジフルオロ−１，４−キノンジイミン、Ｎ，Ｎ’−ジシアン−２，３，５，６，７，８−ヘキサフルオロ−１，４−ナフトキノンキノンジイミン、１，４，５，８−テトラヒドロ−１，４，５，８−テトラチア−２，３，６，７−テトラシアノアントラキノンおよび／または２，２，７，７−テトラフルオロ−２，７−ジヒドロ−１，３，６，８−ドクサ−２，７−ジボラ−ペンタクロロ−ベンゾ［ｅ］ピレンのうちの１つであることを特徴とする、請求項６〜２１のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【請求項２３】
上記マトリックス物質は、ホール伝導性であることを特徴とする、請求項６〜２２のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【請求項２４】
上記マトリックス物質は、部分的に、または、全部が、金属フタロシアニン錯体、ポルフィリン錯体、オリゴチオフェン化合物、オリゴフェニル化合物、オリゴフェニレンビニレン化合物、オリゴフルオレン化合物、ペンタゼン化合物、トリアリルアミン単位を有する化合物、および／または、スピロ−ビフルオレン化合物からなることを特徴とする、請求項６〜２３のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【請求項２５】
ドーパント対マトリックス分子またはポリマーマトリックス分子のモノマー単位のモルドーピング比率は、１：１〜１：１０，０００であることを特徴とする、請求項６〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
有機マトリックス分子と有機ドーパントとを含む有機半導体物質であって、ドーパントが、請求項６〜２４のいずれか１項に記載の１つ以上の化合物であることを特徴とする、有機半導体物質。
【請求項２７】
ドーパント対マトリックス分子またはポリマーマトリックス分子のモノマー単位のモルドーピング比率が、１：１〜１：１０，０００であることを特徴とする、請求項２６に記載の有機半導体物質。
【請求項２８】
請求項２６または２７に記載の有機マトリックス分子と有機ドーパントとを含む有機半導体物質の製造方法であって、
上記ドーパントは、加熱および／または照射することにより、ドーパントを放出する前駆体化合物から気化することを特徴とする方法。
【請求項２９】
有機半導体物質は、有機ドーパントによって、半導体マトリックス物質の電気特性を変化させるためにドープされており、ドーピングは、請求項６〜２５のいずれか１項に記載の化合物の少なくとも１つ以上を使用して行われている、有機半導体物質を含む電子素子。
【請求項３０】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、光電池、有機太陽電池、有機ダイオード、または有機電界効果トランジスタである請求項２９に記載の電子素子。