(57)【要約】  本発明は、式（Ｉ）のＮ，Ｎ’−ビス（フルオロフェニルアルキル）で置換されたペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシイミドと、その製造と、電荷輸送材料、励起子輸送材料、またはエミッタ材料としてのその使用とに関する。
2011519350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
2011519350.tif 000024
［式中、
ｍは、２、３、４または５であり、
ｎは、１、２または３であり、
ｘは、０または２である］の化合物。
【請求項２】
式中、ｍが５である、請求項１に記載の一般式Ｉの化合物。
【請求項３】
式中、ｎが２である、請求項１から２までのいずれか１項に記載の一般式Ｉの化合物。
【請求項４】
式中、ｘが０である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の一般式Ｉの化合物。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に定義されたとおりの一般式Ｉの化合物を製造するための方法であって、一般式ＩＩ
【化２】
2011519350.tif 000025
［式中、ｘは０または２である］の化合物を、一般式ＩＩＩ
【化３】
2011519350.tif 000026
［式中、
ｎは、１、２または３であり、
ｍは、２、３、４または５である］のアミンと反応させる方法。
【請求項６】
電荷輸送材料、励起子輸送材料、またはエミッタ材料としての、請求項１から４までのいずれか１項に定義されたとおりの一般式Ｉの化合物の使用。
【請求項７】
有機電子装置における半導体材料としての、請求項１から４までのいずれか１項に定義されたとおりの一般式Ｉの化合物の使用。
【請求項８】
有機電界効果トランジスタにおけるｎ型半導体としての、請求項７に記載の使用。
【請求項９】
有機光電素子における活物質として、特に励起子太陽電池における励起子輸送材料としての、請求項１から４までのいずれか１項に定義されたとおりの一般式Ｉの化合物の使用。
【請求項１０】
少なくとも１つのゲート構造体とソース電極とドレイン電極とを有する基板と、ｎ型半導体としての少なくとも１つの請求項１から４までのいずれか１項に定義されるとおりの式Ｉの化合物とを含む、有機電界効果トランジスタ。
【請求項１１】
多数の有機電界効果トランジスタを備える基板であって、前記電界効果トランジスタのうちの少なくともいくつかが、ｎ型半導体として、少なくとも１つの請求項１から４までのいずれか１項に定義されるとおりの式Ｉの化合物を含む基板。
【請求項１２】
請求項１１に定義されるとおりの少なくとも１つの基板を備える、半導体装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの請求項１から４までのいずれか１項に定義されるとおりの式Ｉの化合物を含む、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）。
【請求項１４】
少なくとも１つの請求項１から４までのいずれか１項に定義されるとおりの式Ｉの化合物を含む、有機太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題
本発明は、Ｎ，Ｎ’−ビス（フルオロフェニルアルキル）で置換されたペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシイミドと、その製造と、電荷輸送材料、励起子輸送材料、またはエミッタ材料としてのその使用とに関する。
【０００２】
従来技術
エレクトロニクス産業の多くの分野において、将来的には、古典的な無機半導体だけではなく、低分子材料または高分子材料を主成分とする有機半導体がますます使用されるようになることが予想されている。多くの場合、そのような有機半導体は、古典的な無機半導体より優れた利点を有する。この利点には、例えば、より良好な基板相溶性、およびそのような有機半導体に基づく半導体コンポーネントのより良好な加工性がある。有機半導体は、フレキシブル基板上での加工を可能にし、それらの界面の軌道エネルギーを分子モデリング法によって特定の応用分野に応じて正確に調整できるようにする。このようなコンポーネントの著しいコスト削減によって、有機エレクトロニクス研究の分野に復興がもたらされた。「有機エレクトロニクス」は、主に、有機半導体層に基づく電子コンポーネントの生産のための新しい材料および製造方法の開発に関わっている。これには、具体的には、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ならびに光電素子が含まれる。開発の大きな可能性は、例えば記憶素子および集積光電子デバイスにおける有機電界効果トランジスタが担っている。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、電流によって励起されたときに発光する材料の特性を利用している。ＯＬＥＤは、平面型表示装置を製造するための陰極線管および液晶ディスプレイに代わるものとして特に興味深い。非常にコンパクトな設計と本質的に低い消費電力によって、ＯＬＥＤを備えるデバイスは、携帯用途、例えば携帯電話やラップトップ型コンピュータ用途に特に適している。また、光誘起励起状態の最大輸送幅および高移動度（大きい励起子拡散長）を有し、そのためいわゆる励起子太陽電池における活物質としての使用に有利に適する材料も開発の大きな可能性を握っている。そのような材料に基づく太陽電池を用いると、非常に良好な量子収率を達成することが一般に可能である。
【０００３】
Ｍｉｎ−Ｍｉｎ  Ｓｈｉ等は、Ａｃｔａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ｓｉｎｉｃａ，第６４巻，２００６年，Ｎｏ．８，第７２１−７２６頁において、Ｎ，Ｎ’−ビスパーフルオロフェニル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボキシイミドおよびＮ，Ｎ’−ビス（１，１−ジヒドロパーフルオロオクチル）−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボキシイミドの電子移動度を記載している。これらの化合物の電子移動度は、有機電界効果トランジスタとしての使用、および有機光電素子における使用に関して、依然として改善が必要とされる。励起子太陽電池における使用の可能性は記載されていない。
【０００４】
Ｚ．Ｂａｏ等は、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００７年，１９，８１６−８２４頁において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）における、ｎ型半導体としてのペリレンジイミドのフッ素化誘導体の使用を記載している。この事例では、イミド窒素原子がフッ素化アリール基を担持するペリレンジイミドが使用される。
【０００５】
国際公開第２００７／０７４１３７号は、一般式（Ａ）
【化１】
2011519350.tif 000003
［式中、
Ｒ１基、Ｒ２基、Ｒ３基、およびＲ４基のうちの少なくとも１つは、Ｂｒ、Ｆ、およびＣＮから選択された置換基であり、
Ｙ１は、ＯまたはＮＲａ（式中、Ｒａは、水素またはオルガニル基である）であり、
Ｙ２は、ＯまたはＮＲｂ（式中、Ｒｂは、水素またはオルガニル基である）であり、
Ｚ１およびＺ２は、それぞれ独立して、ＯまたはＮＲｃ（式中、Ｒｃはオルガニル基である）であり、
Ｚ３およびＺ４は、それぞれ独立して、ＯまたはＮＲｄ（式中、Ｒｄはオルガニル基である）であり、
Ｙ１がＮＲａであり、Ｚ１基およびＺ２基のうちの少なくとも１つがＮＲｃである場合、Ｒａは１個のＲｃ基と一緒になって、隣接結合間に２〜５個の原子を有する架橋基となってもよく、
Ｙ２がＮＲｂであり、Ｚ３基およびＺ４基のうちの少なくとも１つがＮＲｄである場合、Ｒｂは１個のＲｄ基と一緒になって、隣接結合間に２〜５個の原子を有する架橋基となってもよい］の化合物と、有機電界効果トランジスタにおけるｎ型半導体としてのその使用を記載している。
【０００６】
国際公開第２００７／０９３６４３号は、一般式（Ｂ）
【化２】
2011519350.tif 000004
［式中、
ｎは、２、３または４であり、
Ｒｎ１基、Ｒｎ２基、Ｒｎ３基、およびＲｎ４基のうちの少なくとも１つはフッ素であり、
適切な場合には、Ｒｎ１基、Ｒｎ２基、Ｒｎ３基、およびＲｎ４基のうちのさらに少なくとも１つは、ＣｌおよびＢｒから独立して選択された置換基であり、残りの基はそれぞれ水素であり、
Ｙ１は、ＯまたはＮＲａ（式中、Ｒａは、水素またはオルガニル基である）であり、
Ｙ２は、ＯまたはＮＲｂ（式中、Ｒｂは、水素またはオルガニル基である）であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は、それぞれＯであり、
Ｙ１がＮＲａである場合、Ｚ１基およびＺ２基のうちの１つがＮＲｃであることも可能であり、この場合、Ｒａ基とＲｃ基とが一緒になって、隣接結合間に２〜５個の原子を有する架橋基となり、
Ｙ２がＮＲｂである場合、Ｚ３基およびＺ４基のうちの１つがＮＲｄであることも可能であり、この場合、Ｒｂ基とＲｄ基とが一緒になって、隣接結合間に２〜５個の原子を有する架橋基となる］の化合物の、有機電子装置における、特に有機電界効果トランジスタ、太陽電池、および有機発光ダイオードのための半導体、特にｎ型半導体としての使用を記載している。
【０００７】
未公開の米国特許出願第６０／９４５，７０４号は、一般式（Ｃ）
【化３】
2011519350.tif 000005
［式中、
ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立して、パーフルオロ−Ｃ２〜Ｃ４−アルキルである］の化合物の、電荷輸送材料または励起子輸送材料としての使用を記載している。
【０００８】
驚くべきことに、Ｎ，Ｎ’−ビス（フルオロフェニルアルキル）で置換されたペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシイミドが、電荷輸送材料、励起子輸送材料、またはエミッタ材料として特に有利に適していることが発見された。これらは、高い電荷移動度を有するｎ型半導体として特に注目に値する。さらに、得られるコンポーネントは、空気中で安定である。
【０００９】
本発明の要約
本発明は、第１に、一般式（Ｉ）
【化４】
2011519350.tif 000006
［式中、
ｍは、２、３、４または５であり、
ｎは、１、２または３であり、
ｘは、０または２である］の化合物を提供する。
【００１０】
本発明は、上記に定義したとおりの一般式Ｉの化合物を製造するための方法をさらに提供する。この方法では、一般式ＩＩ
【化５】
2011519350.tif 000007
［式中、ｘは、０または２である］の化合物を、一般式ＩＩＩ
【化６】
2011519350.tif 000008
［式中、
ｎは、１、２または３であり、
ｍは、２、３、４または５である］のアミンと反応させる。
【００１１】
本発明は、上記に定義したとおりの一般式Ｉの化合物の、電荷輸送材料、励起子輸送材料、またはエミッタ材料としての使用をさらに提供する。
【００１２】
本発明は、上記に定義したとおりの一般式Ｉの化合物の、有機電子装置における半導体材料としての使用をさらに提供する。
【００１３】
本発明は、上記に定義したとおりの一般式Ｉの化合物の、有機光電素子（ＯＰＶ）における活物質としての使用、特に励起子太陽電池における励起子輸送材料としての使用をさらに提供する。
【００１４】
本発明は、少なくとも１つのゲート構造体とソース電極とドレイン電極とを有する基板および、ｎ型半導体としての少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物とを含む、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）をさらに提供する。
【００１５】
本発明は、多数の有機電界効果トランジスタを備える基板であって、これらの有機電界効果トランジスタのうちの少なくともいくつかが、ｎ型半導体として、少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物を含む基板をさらに提供する。また本発明は、少なくとも１つのそのような基板を備える半導体装置も提供する。
【００１６】
本発明は、少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物を含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）をさらに提供する。
【００１７】
本発明は、少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物を含む有機太陽電池をさらに提供する。
【００１８】
発明の詳細な説明
一般式Ｉの化合物において、ｍは、好ましくは５である。
【００１９】
一般式Ｉの化合物において、ｎは、好ましくは２である。
【００２０】
一般式Ｉの化合物において、ｘは、好ましくは０である。
【００２１】
一般式Ｉの化合物において、フルオロフェニルアルキル基は、式
【化７】
2011519350.tif 000009
［式中、＃は、イミド窒素原子との結合部位を表わす］のものであり、
【化８】
2011519350.tif 000010
［式中、＃は、イミド窒素原子との結合部位を表わし、
Ａは、ＣＨ２、（ＣＨ２）２、または（ＣＨ２）３である］から選択される。
【００２２】
一般式Ｉの化合物において、フルオロフェニルアルキル基は、特に好ましくは、式
【化９】
2011519350.tif 000011
［式中、＃は、イミド窒素原子との結合部位を表わし、
Ａは、ＣＨ２、（ＣＨ２）２、または（ＣＨ２）３である］の群から選択される。
【００２３】
上記に挙げた式中のＡは、特に（ＣＨ２）２である。
【００２４】
一般式Ｉの化合物において、式
【化１０】
2011519350.tif 000012
のフルオロフェニルアルキル基は、好ましくは双方とも、
【化１１】
2011519350.tif 000013
［式中、＃は、イミド窒素原子との結合部位を表わす］である。
【００２５】
式Ｉのいくつかの好適な化合物を例として下記に示す：
【化１２】
2011519350.tif 000014
【００２６】
一般式Ｉの化合物を製造するために、一般式ＩＩ
【化１３】
2011519350.tif 000015
［式中、ｘは、０または２である］の化合物を一般式ＩＩＩ
【化１４】
2011519350.tif 000016
［式中、
ｎは、１、２、または３であり、
ｍは、２、３、４、または５である］のアミンと反応させることができる。
【００２７】
カルボン酸無水物基のイミド化が、原則として知られている。極性非プロトン性溶媒の存在下で、二無水物を１級アミンと反応させることが好ましい。適切な極性非プロトン性溶媒は、窒素複素環化合物、例えばピリジン、ピリミジン、キノリン、イソキノリン、キナルジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−メチルピペリドン、およびＮ−メチルピロリドンである。
【００２８】
反応は、イミド化触媒の存在下で実施してもよい。適切なイミド化触媒は、有機酸および無機酸、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、およびリン酸である。また、適切なイミド化触媒には、遷移金属、例えば亜鉛、鉄、銅、およびマグネシウムの有機塩および無機塩もある。これらには、例えば、酢酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、酸化亜鉛、酢酸鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、酢酸銅（ＩＩ）、酸化銅（ＩＩ）、および酢酸マグネシウムが含まれる。使用するイミド化触媒の量は、イミド化すべき化合物の総質量に対して、好ましくは１〜８０質量％、より好ましくは５〜５０質量％である。
【００２９】
アミンと二無水物のモル比は、好ましくは約２：１〜１０：１、より好ましくは２．２：１〜８：１である。
【００３０】
反応温度は、一般に約２０℃〜２５０℃、好ましくは８０℃〜２００℃である。脂肪族アミンおよび脂環式アミンは、好ましくは約６０℃〜１００℃の温度範囲内で反応させる。芳香族アミンは、好ましくは約１２０℃〜１６０℃の温度範囲内で反応させる。
【００３１】
保護ガス雰囲気下、例えば窒素下で反応を実施することが好ましい。
【００３２】
反応は、標準気圧下で実施しても、あるいは所望であれば高圧下で実施してもよい。適切な圧力範囲は、約０．８〜１０バールの範囲である。揮発性アミン（沸点約≦１８０℃）を使用する場合、高圧下での作業が好ましい。
【００３３】
一般的に、得られたジイミドは、さらに精製せずに、その後の反応に使用することができる。しかしながら、この生成物を半導体として使用する場合、この生成物にさらなる精製を行なうことは有利となり得る。例には、クロマトグラフィー法があるが、この方法では、生成物を好ましくはハロゲン化炭化水素、例えば塩化メチレン、クロロホルム、またはテトラクロロエタン、芳香族化合物、例えばトルエンまたはキシレン、あるいはそれらの混合物に溶解し、シリカゲル上で分離または濾過を行なう。最終的に、溶媒は除去する。
【００３４】
一般式ＩＩＩのアミンは、当業者に既知の常用の方法によって得ることができる。これらは例えば、式ＩＶ
【化１５】
2011519350.tif 000017
のニトリルから開始して、例えば、アンモニア存在下での水素による還元、または錯体水素化物、例えばＬｉＡｌＨ４やＮａＢＨ４などによる還元によって得られる。相当するニトリル、例えば２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニルアセトニトリルなどは、多くの場合市販されているか、あるいは標準的な方法によって製造することができる。
【００３５】
本発明の化合物（Ｉ）は、有機半導体として、特に有利に適している。これらは一般に、ｎ型半導体として機能する。本発明によって使用される式（Ｉ）の化合物を別の半導体と組み合わせて、エネルギー準位の位置がその別の半導体をｎ型半導体として機能させる場合、化合物（Ｉ）は、例外的にｐ型半導体として機能することもできる。
【００３６】
式（Ｉ）の化合物は、その空気安定性で注目に値する。
【００３７】
式（Ｉ）の化合物は、高い電荷輸送移動度を有し、および／または高いオン／オフ比を有する。これらは、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）に、特に有利に適している。
【００３８】
本発明の化合物は、現在まで常用されているｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ））が使用される集積回路（ＩＣ）の製造に有利に適している。これらは、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、スタティックＲＡＭ、およびその他のデジタル論理装置用のＣＭＯＳ様の半導体装置である。
【００３９】
半導体材料を製造する場合には、本発明の式（Ｉ）の化合物を以下の方法：印刷（オフセット、フレキソ、グラビア、スクリーン、インクジェット、電子写真）、蒸着、レーザ転写、フォトリソグラフィー、ドロップキャスティング、のうちの１つによってさらに処理することができる。これらは、表示装置（特に大面積ディスプレイおよび／またはフレキシブルディスプレイ）およびＲＦＩＤタグにおける使用に特に適している。
【００４０】
また、本発明の化合物は、ＯＬＥＤにおける蛍光エミッタとしても特に適しており、これはＯＬＥＤ中で、エレクトロルミネセンスによって、あるいは相当するリン光エミッタによるＦｏｅｒｓｔｅｒエネルギー移動（ＦＲＥＴ）によって励起される。
【００４１】
また、本発明の式（Ｉ）の化合物は、電気泳動効果に基づいて、添加した顔料色素により色の表示と非表示とを切り替える表示装置にも特に適している。このような電気泳動ディスプレイは、例えば米国特許第２００４／０１３０７７６号に記載されている。
【００４２】
本発明は、少なくとも１つのゲート構造体とソース電極とドレイン電極とを有する基板および、ｎ型半導体としての少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物とを含む有機電界効果トランジスタをさらに提供する。本発明は、多数の有機電界効果トランジスタを備える基板であって、それらの電界効果トランジスタのうちの少なくともいくつかが、ｎ型半導体として、少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物を含む基板をさらに提供する。また本発明は、少なくとも１つのそのような基板を備える半導体装置も提供する。
【００４３】
特定の実施形態は、有機電界効果トランジスタのパターン（トポグラフィ）を有する基板であって、各トランジスタが、
−  基板上に配置された有機半導体と、
−  導電性チャネルの導電率を制御するためのゲート構造体と、
−  チャネル両端の導電性のソース電極およびドレイン電極と、
を備え、有機半導体が、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物からなるか、あるいは式（Ｉ）の化合物を含む基板である。さらに、有機電界効果トランジスタは、一般に誘電体を備える。
【００４４】
さらなる特定の実施形態は、有機電界効果トランジスタのパターンを有する基板であって、各トランジスタが、集積回路を形成するか、あるいは集積回路の一部であり、トランジスタのうちの少なくともいくつかが、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含む基板である。
【００４５】
適切な基板は、原則としてこの目的で知られている材料である。適切な基板は、例えば、金属（好ましくは周期表の８族、９族、１０族、または１１族の金属、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ）、酸化物材料（例えば、ガラス、石英、セラミックス、ＳｉＯ２）、半導体（例えば、ドープしたＳｉ、ドープしたＧｅ）、金属合金（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどに基づくもの）、半導体合金、ポリマー（例えばポリビニルクロリド、ポリオレフィン、例えばポリエチレンおよびポリプロピレン、ポリエステル、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリスチレン、ならびにそれらの混合物および複合物）、無機固体（例えば、塩化アンモニウム）、紙、ならびにそれらの組み合わせを含む。基板は、所望の用途に応じて、フレキシブル基板または非フレキシブ基板であってよく、曲面形状または平面形状を有してよい。
【００４６】
半導体装置用の典型的な基板は、マトリクス（例えば石英もしくはポリマーマトリクス）と、場合によっては誘電体上層とを備える。
【００４７】
適切な誘電体は、ＳｉＯ２、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイソブテン）、ポリビニルカルバゾール、フッ素化ポリマー（例えば、Ｃｙｔｏｐ、ＣＹＭＭ）、シアノプルラン、ポリビニルフェノール、ポリ−ｐ−キシレン、ポリビニルクロリド、あるいは熱または大気中水分によって架橋可能なポリマーである。具体的な誘電体は、「自己組織化ナノ誘電体」、すなわちＳｉＣｌ官能基を含むモノマー、例えばＣｌ３ＳｉＯＳｉＣｌ３、Ｃｌ３Ｓｉ−（ＣＨ２）６−ＳｉＣｌ３、Ｃｌ３Ｓｉ−（ＣＨ２）１２−ＳｉＣｌ３から得られるポリマー、および／または大気中水分によって、または溶媒で希釈した水の添加によって架橋するポリマーである（例えば、Ｆａｃｃｉｅｔｔｉ  Ａｄｖ．Ｍａｔ．２００５年，１７，１７０５−１７２５頁を参照）。水の代わりに、ヒドロキシル含有ポリマー、例えばポリビニルフェノールまたはポリビニルアルコール、あるいはビニルフェノールとスチレンとのコポリマーが架橋成分としての機能を果たすことも可能である。また、架橋操作中に、少なくとも１つのさらなるポリマー、例えばポリスチレンが存在することも可能であり、このポリマーもその後架橋する（Ｆａｃｉｅｔｔｉ、米国特許出願第２００６／０２０２１９５号を参照）。
【００４８】
基板は、さらに電極、例えばＯＦＥＴのゲート電極、ドレイン電極、およびソース電極を有してもよく、これらは通常は基板上に位置付けられる（例えば、誘電体上の非導電層に堆積されるか、またはその層に埋め込まれる）。基板は、さらにＯＦＥＴの導電性ゲート電極を備えてもよく、これらは典型的には誘電体上層（すなわち、ゲート誘電体）の下方に配置される。
【００４９】
特定の実施形態において、ゲート絶縁層は、基板表面の少なくとも一部上に存在する。ゲート絶縁層は、少なくとも１つの絶縁体を備え、これは好ましくは無機絶縁体、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮなど、強誘電性絶縁体、例えばＡｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３など、有機絶縁体、例えばポリイミド、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリビニルアルコール、ポリアクリレートなど、およびそれらの組み合わせから選択される。
【００５０】
ソース電極およびドレイン電極に適した材料は、原則として導電性の材料である。これには金属、好ましくは周期表の８族、９族、１０族、および１１族の金属、例えばＰｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒなどが含まれる。また、導電性ポリマー、例えばＰＥＤＯＴ（＝ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））、ＰＳＳ（＝ポリ（スチレンスルホネート））、ポリアニリン、表面改質した金なども適している。好適な導電性材料は、比抵抗値が１０−３Ω×メートル未満、好ましくは１０−４Ω×メートル未満、特に１０−６もしくは１０−７Ω×メートル未満である。
【００５１】
特定の実施形態において、ドレイン電極およびソース電極は、有機半導体材料の少なくとも一部上に存在する。基板が、半導体材料またはＩＣに常用されているさらなるコンポーネント、例えば絶縁体、抵抗器、コンデンサー、導体トラックなどを備えてもよいことは理解されるであろう。
【００５２】
電極は、常用の方法、例えば蒸着、リソグラフィー法、または別の構造化法によって塗布することができる。
【００５３】
また、半導体材料は、分散相中に適切な助剤（ポリマー、界面活性剤）を用いて、印刷によって処理することもできる。
【００５４】
好適な実施形態において、少なくとも１つの一般式Ｉの化合物（および適切な場合には、さらなる半導体材料）の堆積は、気相堆積法（物理気相堆積、ＰＶＤ）によって実施する。ＰＶＤ法は、高真空条件下で実施し、この方法は、蒸発工程と、輸送工程と、堆積工程とを含む。驚くべきことに、一般式Ｉの化合物は、本質的に分解しない、および／または望ましくない副生成物を形成しないことから、ＰＶＤ法における使用に特に有利に適していることが発見された。堆積された材料は、高純度で得られる。特定の実施形態において、堆積された材料は、結晶の形態で得られるか、あるいは高い結晶含有量を備える。一般的に、ＰＶＤでは、少なくとも１つの一般式Ｉの化合物をその蒸発温度を上回る温度まで加熱し、結晶化温度を下回るまで冷却することによって基板上に堆積させる。堆積時の基板の温度は、好ましくは約２０〜２５０℃の範囲、より好ましくは５０〜２００℃の範囲である。
【００５５】
得られる半導体層は、一般にソース電極とドレイン電極との間のオーム接触に十分な厚さを有する。堆積は、不活性雰囲気下、例えば窒素下、アルゴン下、またはヘリウム下で行なってもよい。
【００５６】
堆積は、典型的には周囲圧力で、または減圧下で行なう。適切な圧力範囲は、約１０−７〜１．５バールである。
【００５７】
式（Ｉ）の化合物は、基板上に、好ましくは１０〜１０００ｎｍ、より好ましくは１５〜２５０ｎｍの厚さで堆積させる。特定の実施形態において、式Ｉの化合物は、少なくとも部分的に結晶の形態で堆積させる。この目的で、特に上述のＰＶＤ法が適している。さらに、事前に作製した有機半導体の結晶を使用することも可能である。そのような結晶を得るための適切な方法は、参考として本明細書で援用される、Ｒ．Ａ．Ｌａｕｄｉｓｅ等による"Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｇｒｏｗｔｈ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｅｍｉ−Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ"，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  １８７（１９９８年），第４４９−４５４頁、および"Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｇｒｏｗｔｈ  ｏｆ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ−ｓｉｚｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｏｆ  α−Ｈｅｘａｔｈｉｏｐｈｅｎｅ"，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  １９８２（１９９７年），第４１６−４２７頁に記載されている。
【００５８】
また、一般式（Ｉ）の化合物は、溶液から有利に処理することもできる。その場合、少なくとも１つの一般式（Ｉ）の化合物（および適切な場合には、さらなる半導体材料）の基板上への堆積は、例えばスピンコーティングによって実施する。また、式（Ｉ）の化合物は、印刷法による、半導体素子、特にＯＦＥＴの製造にも適している。この目的で、常用の印刷法（インクジェット、フレキソ、オフセット、グラビア、凹版印刷、ナノプリンティング）を用いることが可能である。印刷法において式（Ｉ）の化合物を用いる場合に好適な溶媒は、芳香族溶媒、例えばトルエン、キシレンなどである。また、増粘性物質、例えばポリマー、例えばポリスチレンなどをこのような「半導体インク」に添加することも可能である。この場合、使用する誘電体は、前述の化合物である。
【００５９】
特定の実施形態において、本発明の電界効果トランジスタは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。常用の構造体において、薄膜トランジスタは、基板上に配置されたゲート電極と、その上でありかつ基板上に配置されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に配置された半導体層と、半導体層上のオーム接触層と、オーム接触層上のソース電極およびドレイン電極とを有する。
【００６０】
好適な実施形態において、少なくとも１つの一般式（Ｉ）の化合物（および適切な場合には、少なくとも１つのさらなる半導体材料）の堆積前に、基板の表面に改質を行なう。この改質は、半導体材料を結合させる領域、および／または半導体材料を堆積できない領域を形成する役割を果たす。基板の表面は、好ましくは、基板の表面および式（Ｉ）の化合物に結合させるのに適した少なくとも１つの化合物（Ｃ１）で改質する。適切な実施形態において、基板の表面の一部または表面全体を少なくとも１つの化合物（Ｃ１）で被覆することにより、少なくとも１つの一般式（Ｉ）の化合物（および適切な場合には、さらなる半導体化合物）の堆積を改善することができる。さらなる実施形態は、相当する製造法によって、一般式（Ｃ１）の化合物のパターンを基板上に堆積させることを含む。これには、この目的で知られているマスク法およびいわゆる「パターニング」法が含まれるが、これらは例えば、開示内容全体が参考として本明細書で援用される、米国特許第１１／３５３９３４号に記載されている。
【００６１】
適切な式（Ｃ１）の化合物は、基板および少なくとも１つの一般式Ｉの半導体化合物の両者との結合相互作用が可能である。「結合相互作用」という用語は、化学結合（共有結合）、イオン結合、配位相互作用、ファンデルワールス相互作用、例えば双極子間相互作用など、およびそれらの組み合わせの形成を包含する。適切な一般式（Ｃ１）の化合物は以下のとおりである。
−  シラン、ホスホン酸、カルボン酸、ヒドロキサム酸、例えばアルキルトリクロロシラン、例えばｎ−オクタデシルトリクロロシラン；トリアルコキシシラン基を有する化合物、例えばアルキルトリアルコキシシラン、例えばｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリ（ｎ−プロピル）オキシシラン、ｎ−オクタデシルトリ（イソプロピル）オキシシラン；トリアルコキシアミノアルキルシラン、例えばトリエトキシアミノプロピルシランおよびＮ−［（３−トリエトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン；トリアルコキシアルキル３−グリシジルエーテルシラン、例えばトリエトキシプロピル３−グリシジルエーテルシラン；トリアルコキシアリルシラン、例えばアリルトリメトキシシラン；トリアルコキシ（イソシアナトアルキル）シラン；トリアルコキシシリル（メタ）−アクリロイルオキシアルカン、およびトリアルコキシシリル（メタ）アクリルアミドアルカン、例えば１−トリエトキシシリル−３−アクリロイルオキシプロパン
−  アミン、ホスフィン、および硫黄含有化合物、特にチオール。
【００６２】
化合物（Ｃ１）は、好ましくは、アルキルトリアルコキシシラン、特にｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン；ヘキサアルキルジシラザン、および特にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）；Ｃ８〜Ｃ３０−アルキルチオール、特にヘキサデカンチオール；メルカプトカルボン酸およびメルカプトスルホン酸、特にメルカプト酢酸、３−メルカプトプロピオン酸、メルカプトコハク酸、３−メルカプト−１−プロパンスルホン酸、ならびにそれらのアルカリ金属塩およびアンモニウム塩から選択される。
【００６３】
また、本発明の半導体を備える種々の半導体構成、例えばトップコンタクト型、トップゲート型、ボトムコンタクト型、ボトムゲート型、あるいは縦型構造、例えばＶＯＦＥＴ（縦型有機電界効果トランジスタ）（例えば、米国特許第２００４／００４６１８２号に記載）も考えられる。
【００６４】
層厚は、例えば、半導体では１０ｎｍ〜５μｍ、誘電体では５０ｎｍ〜１０μｍであり、電極は、例えば２０ｎｍ〜１μｍであってよい。また、ＯＦＥＴを組み合わせて、別のコンポーネント、例えばリング発振器またはインバータを形成することもできる。
【００６５】
本発明のさらなる態様は、ｎ型および／またはｐ型半導体であってよい、複数の半導体コンポーネントを備える電子コンポーネントの提供である。このようなコンポーネントの例には、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、トンネルダイオード、変換器、発光コンポーネント、生物学的および化学的検出器またはセンサ、温度依存性検出器、光検出器、例えば偏光感受性光検出器、ゲート、ＡＮＤゲート、ＮＡＮＤゲート、ＮＯＴゲート、ＯＲゲート、ＴＯＲゲート、およびＮＯＲゲート、抵抗器、スイッチ、タイマー装置、静的もしくは動的記憶装置、およびその他の動的もしくは順序論理装置またはプログラマブル回路を含むその他のデジタルコンポーネントがある。
【００６６】
特定の半導体素子は、インバータである。デジタル論理において、インバータは、入力信号を反転するゲートである。インバータは、ＮＯＴゲートとも称される。実際のインバータ回路は、入力電流とは逆の構成の出力電流を有する。典型的な値は、例えば、ＴＴＬ回路の場合（０、＋５Ｖ）である。デジタルインバータの性能により、電圧伝達曲線（ＶＴＣ）、すなわち出力電流に対する入力電流のプロットが再現される。理想的にはこれは段階関数であり、実測曲線がそのような段階に近似していればいるほど、インバータは優れている。本発明の特定の実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、インバータにおける有機ｎ型半導体として使用される。
【００６７】
本発明の式Ｉの化合物は、有機光電素子（ＯＰＶ）における使用にも特に有利に適している。
【００６８】
有機太陽電池は、一般に層構造体を有し、また一般に少なくとも以下の層：陽極、保護層、および陰極を備える。これらの層は、一般に、それらに常用されている基板上に配置される。有機太陽電池の構造は、例えば、開示内容全体が参考として本明細書で援用される、米国特許第２００５／００９８７２６号および米国特許第２００５／０２２４９０５号に記載されている。
【００６９】
本発明は、光活性材料として少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉの化合物を含む有機太陽電池をさらに提供する。
【００７０】
有機太陽電池に適した基板は、例えば、酸化物材料（例えば、ガラス、セラミック、ＳｉＯ２、特に石英）、ポリマー（例えば、ポリビニルクロリド、ポリオレフィン、例えばポリエチレンおよびポリプロピレン、ポリエステル、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリスチレン、ならびにそれらの混合物および複合物）、ならびにそれらの組み合わせである。
【００７１】
適切な電極（陰極、陽極）は、原則として金属（好ましくは周期表の８族、９族、１０族、または１１族の金属、例えばＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｃａ）、半導体（例えば、ドープしたＳｉ、ドープしたＧｅ、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムインジウムスズ酸化物（ＧＩＴＯ）、亜鉛インジウムスズ酸化物（ＺＩＴＯ））、金属合金（例えば、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどに基づくもの、特にＭｇ／Ａｇ合金）、半導体合金などである。使用する陽極は、好ましくは、入射光に対して本質的に透明の材料である。これには例えば、ＩＴＯ、ドープしたＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔが含まれる。使用する陰極は、好ましくは、入射光を本質的に反射する材料である。これには例えば、金属膜、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｍｇ／ＡＬ、Ｃａの金属膜が含まれる。
【００７２】
光活性層はそれ自体が、本発明による方法によって得られた層を少なくとも１つ含むか、または少なくとも１つのそのような層からなり、また有機半導体材料として、少なくとも１つの上記に定義したとおりの式Ｉａおよび／またはＩｂの化合物を含む。光活性層に加え、１つ以上のさらなる層があってもよい。これには例えば、以下の層
−  電子伝導特性を有する層（ＥＴＬ、電子輸送層）
−  吸収してはならない、正孔伝導材料を含む層（正孔輸送層、ＨＴＬ）
−  吸収すべきではない、励起子阻止層および正孔阻止層（例えば、励起子阻止層、ＥＢＬ）
−  増倍層が含まれる。
【００７３】
適切な励起子阻止層および正孔阻止層は、例えば、米国特許第６，４５１，４１５号に記載されている。
【００７４】
励起子阻止層に適した材料は、例えば、バソクプロイン（ＢＣＰ）、４，４’，４’’−トリス［３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、またはポリ−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）である。
【００７５】
本発明の太陽電池は、光活性ドナー−アクセプタヘテロ接合に基づいていてよい。少なくとも１つの式Ｉの化合物をＨＴＭ（正孔輸送材料）として使用する場合、相当するＥＴＭ（励起子輸送材料）は、化合物の励起後、ＥＴＭへの速やかな電子遷移が行なわれるように選択しなければならない。適切なＥＴＭは、例えば、Ｃ６０およびその他のフラーレン、ペリレン−３，４；９，１０−ビス（ジカルボキシイミド）（ＰＴＣＤＩ）である。少なくとも１つの式Ｉの化合物をＥＴＭとして使用する場合、相補的なＨＴＭは、化合物の励起後、ＨＴＭへの速やかな正孔遷移が行なわれるように選択しなければならない。このヘテロ接合は、平面（平坦）設計を有してもよい（Ｔｗｏ  ｌａｙｅｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｅｌｌ，Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４８（２），１８３−１８５頁（１９８６年）、またはＮ．Ｋａｒｌ，Ａ．Ｂａｕｅｒ，Ｊ．Ｈｏｌｚａｅｐｆｅｌ，Ｊ．Ｍａｒｋｔａｎｎｅｒ，Ｍ．Ｍｏｅｂｕｓ，Ｆ．Ｓｔｏｅｌｚｌｅ，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ，２５２，第２４３−２５８頁（１９９４年）を参照）。また、このヘテロ接合は、バルクヘテロ接合または相互貫入ドナー−アクセプタネットワークとして設計することもできる（例えば、Ｃ．Ｊ．Ｂｒａｂｅｃ，Ｎ．Ｓ．Ｓａｒｉｃｉｆｔｃｉ，Ｊ．Ｃ．Ｈｕｍｍｅｌｅｎ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，１１（１），１５（２００１年）を参照）。
【００７６】
式Ｉの化合物は、ＭｉＭ構造、ｐｉｎ構造、ｐｎ構造、Ｍｉｐ構造、またはＭｉｎ構造を有する太陽電池における光活性材料として使用することができる（Ｍ＝金属、ｐ＝ｐドープした有機もしくは無機半導体、ｎ＝ｎドープした有機もしくは無機半導体、ｉ＝有機層から構成される真性導電性の系；例えば、Ｂ．Ｊ．Ｄｒｅｃｈｓｅｌら，Ｏｒｇ．Ｅｌｅｔｒｏｎ．，５（４），１７５（２００４年）、またはＭａｅｎｎｉｇら，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ａ７９，第１−１４頁（２００４年）を参照）。
【００７７】
また、式Ｉの化合物は、Ｐ．Ｐｅｕｍａｎｓ、Ａ．Ｙａｋｉｍｏｖ、Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔによって、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，９３（７），第３６９３−３７２３頁（２００３年）に記載されているように、タンデムセルにおける光活性材料としても使用することもできる（米国特許第４，４６１，９２２号、米国特許第６，１９８，０９１号、および米国特許第６，１９８，０９２号を参照）。
【００７８】
また、式Ｉの化合物は、２個以上の積層されたＭｉＭ、ｐｉｎ、Ｍｉｐ、もしくはＭｉｎダイオードから構成されるタンデムセルにおける光活性材料として使用することもできる（独国特許出願第１０３１３２３２．５号を参照）（Ｊ．Ｄｒｅｃｈｓｅｌら，Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，４５１４５２，第５１５−５１７頁（２００４年））。
【００７９】
Ｍ層、ｎ層、ｉ層、およびｐ層の層厚は、典型的には１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜４００ｎｍ、より好ましくは１０〜１００ｎｍである。薄層は、減圧下または不活性ガス雰囲気中での蒸着によって、レーザーアブレーションによって、あるいは溶液もしくは分散液処理が可能な方法、例えばスピンコーティング、ナイフコーティング、キャスティング法、噴霧、ディップコーティング、または印刷（例えば、インクジェット、フレキソ、オフセット、グラビア、凹版印刷、ナノインプリンティング）によって製造することができる。
【００８０】
適切な有機太陽電池は、上記に記載したように、少なくとも１つの本発明の式Ｉの化合物を電子供与体（ｎ型半導体）または電子受容体（ｐ型半導体）として含む。一般式Ｉの化合物に加え、以下の半導体材料が、有機光電素子における使用に適している：
【００８１】
ハロゲン化されたフタロシアニン、またはハロゲン化されていないフタロシアニン。これには、無金属フタロシアニン、あるいは二価金属または金属原子を含有する基を含むフタロシアニン、特にチタニルオキシ、バナジルオキシ、鉄、銅、亜鉛などのフタロシアニンが含まれる。適切なフタロシアニンは、特に銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、および無金属フタロシアニンである。特定の実施形態では、ハロゲン化されたフタロシアニンを使用する。
【００８２】
これには以下：
２，６，１０，１４−テトラフルオロフタロシアニン、例えば、銅２，６，１０，１４−テトラフルオロフタロシアニンおよび亜鉛２，６，１０，１４−テトラフルオロフタロシアニン；
１，５，９，１３−テトラフルオロフタロシアニン、例えば、銅１，５，９，１３−テトラフルオロフタロシアニンおよび亜鉛１，５，９，１３−テトラフルオロフタロシアニン；
２，３，６，７，１０，１１，１４，１５−オクタフルオロフタロシアニン、例えば、銅２，３，６，７，１０，１１，１４，１５−オクタフルオロフタロシアニンおよび亜鉛２，３，６，７，１０，１１，１４，１５−オクタフルオロフタロシアニン；
ヘキサデカクロロフタロシアニンおよびヘキサデカフルオロフタロシアニン、例えば銅ヘキサデカクロロフタロシアニン、亜鉛ヘキサデカクロロフタロシアニン、無金属ヘキサデカクロロフタロシアニン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン、ヘキサデカフルオロフタロシアニン、または無金属ヘキサデカフルオロフタロシアニンが含まれる。
【００８３】
ポルフィリン、例えば、５，１０，１５，２０−テトラ（３−ピリジル）ポルフィリン（ＴｐｙＰ）、あるいはテトラベンゾポルフィリン、例えば無金属テトラベンゾポルフィリン、銅テトラベンゾポルフィリン、または亜鉛テトラベンゾポルフィリン。特に好適なものは、本発明によって使用される式（Ｉ）の化合物と同様に、可溶性前駆体として溶液から処理され、基板上で熱分解によって顔料を生じる光活性要素に変換されるテトラベンゾポルフィリンである。
【００８４】
アセン、例えばアントラセン、テトラセン、ペンタセンであり、これらはそれぞれ置換されていなくても、置換されていてもよい。置換アセンは、好ましくは、電子供与性置換基（例えば、アルキル、アルコキシ、エステル、カルボキシレート、またはチオアルコキシ）、電子求引性置換基（例えば、ハロゲン、ニトロ、またはシアノ）、およびそれらの組み合わせから選択された少なくとも１つの置換基を含む。これらには、２，９−ジアルキルペンタセンおよび２，１０−ジアルキルペンタセン、２，１０−ジアルコキシペンタセン、１，４，８，１１−テトラアルコキシペンタセン、ならびにルブレン（５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン）が含まれる。適切な置換ペンタセンは、参考として本明細書で援用される、米国特許第２００３／０１００７７９号および米国特許第６，８６４，３９６号に記載されている。好適なアセンはルブレンである。
【００８５】
液晶（ＬＣ）材料、例えば、コロネン、例えばヘキサベンゾコロネン（ＨＢＣ−ＰｈＣ１２）、コロネンジイミド、またはトリフェニレン、例えば２，３，６，７，１０，１１−ヘキサヘキシルチオトリフェニレン（ＨＴＴ６）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサキス（４−ｎ−ノニルフェニル）トリフェニレン（ＰＴＰ９）、または２，３，６，７，１０，１１−ヘキサキス（ウンデシルオキシ）トリフェニレン（ＨＡＴ１１）。ディスコチック液晶材料が特に好ましい。
【００８６】
チオフェン、オリゴチオフェン、およびそれらの置換誘導体。適切なオリゴチオフェンは、クアテルチオフェン、キンクチオフェン、セキシチオフェン、α，ω−ジ（Ｃ１〜Ｃ８）−アルキルオリゴチオフェン、例えばα，ω−ジヘキシルクアテルチオフェン、α，ω−ジヘキシルキンクチオフェン、およびα，ω−ジヘキシルセキシチオフェン、ポリ（アルキルチオフェン）、例えばポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ビス（ジチエノチオフェン）、アントラジチオフェン、およびジアルキルアントラジチオフェン、例えばジヘキシルアントラジチオフェン、フェニレン−チオフェン（Ｐ−Ｔ）オリゴマー、およびその誘導体、特にα，ω−アルキルで置換されたフェニレン−チオフェンオリゴマーである。
【００８７】
また、α，α’−ビス（２，２−ジシアノビニル）キンクチオフェン（ＤＣＶ５Ｔ）型化合物、３−（４−オクチルフェニル）−２，２’−ビチオフェン（ＰＴＯＰＴ）型化合物、ポリ（３−（４’−（１，４，７−トリオキサオクチル）フェニル）チオフェン）（ＰＥＯＰＴ）型化合物、ポリ（３−（２’−メトキシ−５’−オクチルフェニル）チオフェン）（ＰＯＭｅＯＰＴ）型化合物、ポリ（３−オクチルチオフェン）（Ｐ３ＯＴ）型化合物、ポリ（ピリドピラジン−ビニレン）−ポリチオフェンブレンド、例えばＥＨＨ−ＰｐｙＰｚ、ＰＴＰＴＢコポリマー、ＢＢＬコポリマー、Ｆ８ＢＴコポリマー、ＰＦＭＯコポリマー（Ｂｒａｂｅｃ  Ｃ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２９９６，１８，２８８４頁を参照）、（ＰＣＰＤＴＢＴ）ポリ［２，６−（４，４−ビス（２−エチルヘキシル）−４Ｈ−シクロペンタ［２，１ｂ；３，４ｂ’］ジチオフェン）−４，７−（２，１，３−ベンゾチアジアゾール）も適している。
【００８８】
パラフェニレンビニレン、およびパラフェニレンビニレンを含むオリゴマーまたはポリマー、例えばポリパラフェニレンビニレン、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（ポリ（２−メトキシ−５−（３’，７’−ジメチルオクチルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン））、ＰＰＶ、ＣＮ−ＰＰＶ（さまざまなアルコキシ誘導体を含む）。
【００８９】
フェニレンエチニレン／フェニレンビニレンハイブリッドポリマー（ＰＰＥ−ＰＰＶ）。
【００９０】
ポリフルオレン、および交互ポリフルオレンコポリマー、例えば４，７−ジチエン−２’−イル−２，１，３−ベンゾチアジアゾールとのコポリマー。また、ポリ（９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−ベンゾチアジアゾール）（Ｆ８ＢＴ）、ポリ（９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−Ｎ，Ｎ’−（４−ブチルフェニル）ビス−Ｎ，Ｎ’−フェニル−１，４−フェニレンジアミン（ＰＦＢ）も適している。
【００９１】
ポリカルバゾール、すなわちカルバゾールを含むオリゴマーおよびポリマー。
【００９２】
ポリアニリン、すなわちアニリンを含むオリゴマーおよびポリマー。
【００９３】
トリアリールアミン、ポリトリアリールアミン、ポリシクロペンタジエン、ポリピロール、ポリフラン、ポリシロール、ポリホスホール、ＴＰＤ、ＣＢＰ、Ｓｐｉｒｏ−ＭｅＯＴＡＤ。
【００９４】
有機太陽電池中に、少なくとも１つの本発明の化合物とハロゲン化フタロシアニンとを含む半導体材料の組み合わせを使用することが特に好ましい。
【００９５】
本発明によって使用される式Ｉの化合物以外のリレン。これに関連して、「リレン」という用語は、一般にペリ位で連結したナフタレン単位から構成される分子部分を有する化合物を指す。ナフタレン単位の数によって、これらはペリレン（ｎ＝２）、テリレン（ｎ＝３）、クアテリレン（ｎ＝４）、またはより高級のリレンであってよい。したがって、これらは次式
【化１６】
2011519350.tif 000018
［式中、
Ｒｎ１基、Ｒｎ２基、Ｒｎ３基、およびＲｎ４基は、ｎ＝１〜４の場合、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、またはハロゲン以外の基であってよく、
Ｙ１は、ＯまたはＮＲａ（式中、Ｒａは、水素またはオルガニル基である）であり、
Ｙ２は、ＯまたはＮＲｂ（式中、Ｒｂは、水素またはオルガニル基である）であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は、それぞれＯであり、
Ｙ１がＮＲａである場合、Ｚ１基およびＺ２基のうちの１つがＮＲｃであってもよく、この場合Ｒａ基とＲｃ基とが一緒になって、隣接結合間に２〜５個の原子を有する架橋基となり、
Ｙ２がＮＲｂである場合、Ｚ３基およびＺ４基のうちの１つがＮＲｄであってもよく、この場合Ｒｂ基とＲｄ基とが一緒になって、隣接結合間に２〜５個の原子を有する架橋基となる］のペリレン、テリレン、またはクアテリレンであってよい。
【００９６】
適切なリレンは、例えば、参考として本明細書で援用される、ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０７０１４３号、ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５１５３２号、およびＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５３３３０号に記載されている。
【００９７】
有機太陽電池中に、少なくとも１つの本発明の式Ｉのリレンを含む半導体材料の組み合わせを使用することが特に好ましい。
【００９８】
また、前述の半導体材料は全てドープされていてもよい。特定の実施形態では、したがって、本発明の有機太陽電池中に、式Ｉの化合物および／または（存在するならば）それとは異なるさらなる半導体材料を少なくとも１つのドーパントと組み合わせて使用する。ｎ型半導としての化合物Ｉの使用に適したドーパントは、例えば、ピロニンＢおよびローダミン誘導体である。
【００９９】
本発明は、さらに、少なくとも１つの本発明の式Ｉの化合物を含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に関する。
【０１００】
有機発光ダイオードは、原則として複数の層から形成される。これらの層には、１．陽極、２．正孔輸送層、３．発光層、４．電子輸送層、および５．陰極が含まれる。また、有機発光ダイオードが、上記の層全てを有さないことも可能である。例えば、（１）（陽極）、（３）（発光層）、および（５）（陰極）の層を備える有機発光ダイオードも同様に適している。この場合、（２）（正孔輸送層）および（４）（電子輸送層）の層の機能は、隣接する層によって果たされる。（１）、（２）、（３）、および（５）の層または（１）、（３）、（４）、および（５）の層を有するＯＬＥＤも同様に適している。有機発光ダイオードの構造と、その製造のための方法は、原則として当業者には周知である（例えば、国際公開第２００５／０１９３７３号から）。ＯＬＥＤの個々の層に適した材料は、例えば国際公開第００／７０６５５号において開示されている。本明細書において、これらの文書の開示を参考にする。化合物Ｉは、常用の技法による、すなわち熱蒸発、化学蒸着、およびその他の技法による気相からの堆積によって、基板に塗布することができる。
【０１０１】
以下の非限定的な実施例を参照して、本発明を詳細に説明する。
【０１０２】
実施例
実施例１：２−ペンタフルオロフェニルエチルアミンの調製
３７０ｍｇのＬｉＡｌＨ４を１０ｍｌの乾燥ジエチルエーテルに懸濁させる。次に１．２４ｇのＡｌＣｌ３を６ｍｌのエーテルに溶解させて、この懸濁液に速やかに添加する。５分後、６ｍｌのエーテルに溶解させた２．００ｇのペンタフルオロフェニルアセトニトリルをゆっくりと滴加する。室温で１時間攪拌した後、残留ＬｉＡｌＨ４を水で慎重にクエンチングし、その後１６ｍｌの６Ｎ  硫酸および８ｍｌの水を添加する。分液漏斗中で、１回当たり２０ｍｌのエーテルで２回振盪してエーテル相を除去し、水相を抽出する。最後に、氷浴で冷却しながら、ＫＯＨペレットを用いて水相をｐＨ１１にし、１回当たり３０ｍｌのエーテルで３回振盪して、再び水相を抽出する。この３つの有機相を混合し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、低真空下で溶媒を除去する。
収率：１．７０ｇ（０．８５ｍｍｏｌ、理論値の８５％）
2011519350.tif 000019
【化１７】
2011519350.tif 000020
【０１０３】
実施例２：Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ペンタフルオロフェニルエチル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシイミドの調製
５０ｍｇ（０．１２７ｍｍｏｌ）のペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボン酸二無水物と、２００ｍｇ（０．９８４ｍｍｏｌ）の２−ペンタフルオロフェニルエチルアミンと、５ｍｇの酢酸亜鉛とをアルゴン下で、０．７ｍｌのキノリンに懸濁させ、その混合物を一晩１８０℃に加熱する。次にこの反応混合物を２Ｎ  ＨＣｌに添加し、１００ｍｌのクロロホルムで３回振盪して抽出する。有機相を混合し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、カラムクロマトグラフィー（ＣＨＣｌ３）によって精製する。最後の微量副産物を除去するために、シリカゲル上でクロロホルム／トルエン（９／１）を用いて、この混合物を再び溶出させる。
収率：１５ｍｇ（理論値の１５％）（赤色粉末）
2011519350.tif 000021
【化１８】
2011519350.tif 000022
ＨＲ−ＭＳ（ａｐｃｉ（ｐｏｓモード、アセトニトリル／クロロホルム：１／１））：ｃａｌｃ．ｍ／ｚ  Ｃ４０Ｈ１７Ｆ１０Ｎ２Ｏ４（［Ｍ＋Ｈ］＋）７９９，１０２３；ｆｏｕｎｄ７７９，１０２５
電気化学（ＣＨ２Ｃｌ２，０．１Ｍ  ＴＢＡＨＦＰ対フェロセン）：
Ｅｒｅｄ１／２（ＰＢＩ／ＰＢＩ−）＝−１．０１Ｖ、Ｅｒｅｄ１／２（ＰＢＩ−／ＰＢＩ２−）＝−１．２１Ｖ
【０１０４】
電界効果トランジスタ中に使用した場合の性能結果：
気相からの堆積による半導体基板の製造
使用した基板は、誘電体（面積に基づくキャパシタンスＣ１＝１０ｎＦ／ｃｍ２）として熱堆積させた酸化物層（３００ｎｍ）を備える、ｎドープしたシリコンウエハー（２．５×２．５ｃｍ、導電率＜０．００４Ω−１ｃｍ）である。被覆した基板をアセトンおよびイソプロパノールで濯いで洗浄した。真空蒸着装置（Ａｎｇｓｔｒｏｍ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｃ．（カナダ））内で、所定の温度（１２５℃）で基板上に半導体化合物をＰＶＤ堆積させた（堆積速度：０．３〜０．５Å／ｓ、圧力：１０−６トール）。得られた物質の電荷移動度を測定するために、トップコンタクト構造にＴＦＴを備えた。この目的で、フォトリソグラフィーおよび気相堆積によって、チャネル長さ１００μｍ、長さ／幅比約２０のソース電極およびドレイン電極である、６０ｎｍの金層を４ｎｍのクロム上に堆積させた。基板の表面は、以下に記載のとおりにＯＴＳで改質するか、または改質しないままにした。ＯＦＥＴの電気特性をＫｅｉｔｈｌｅｙ  ４２００−ＳＣＳ半導体パラメータ分析器を用いて判定した。
【０１０５】
表面処理
ＳｉＯ２被覆ウエハーをアセトンおよびイソプロパノールで濯いで洗浄した後、その表面をｎ−オクタデシルトリエトキシシラン（ＯＴＳ、Ｃ１８Ｈ３７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３）で改質した。この目的で、真空デシケータ内で、数滴のＯＴＳ（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍ．社製）を予熱した表面上（約１００℃）に加えた。デシケータを真空にし、基板を真空下（２５ｍｍＨｇ）で５時間維持した。最後に、基板を１１０℃で１５分間焼成し、イソプロパノールで濯ぎ、窒素流中で乾燥させた。
【０１０６】
トランジスタ性能の試験結果を表１に示す。
【表１】
2011519350.tif 000023
【国際調査報告】
2011519350.tif 000027
2011519350.tif 000028
2011519350.tif 000029
2011519350.tif 000030