本发明专利技术提供有机半导体材料的溶解性优异、可以在低温环境中利用印刷法而形成具有高载流子迁移率的组合物。本发明专利技术的有机半导体器件制造用组合物含有下述有机半导体材料和溶剂(A)，有机半导体材料：N字型稠环π共轭系分子；溶剂(A)：下述式(a)所示的化合物，式中，L表示单键、‑O‑、‑NH‑C(＝O)‑NH‑、‑C(＝O)‑或‑C(＝S)‑，k表示0～2的整数，R1表示C1‑20烷基、C2‑20烯基、C3‑20环烷基、‑ORa基、‑SRa基、‑O(C＝O)Ra基、‑RbO(C＝O)Ra基、或取代或无取代氨基，t表示1以上的整数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机半导体器件制造用组合物
本专利技术涉及以溶解于溶剂的状态含有作为有机半导体材料的N字型稠环π共轭系分子、且用于通过印刷法制造有机半导体器件的用途的组合物。本申请基于2015年12月22日在日本提出申请的日本特愿2015-250363号要求优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
晶体管是显示器、计算机设备中包含的重要的半导体器件，目前是使用多晶硅、非晶硅等无机半导体材料而制造的。使用无机半导体材料的薄膜晶体管的制造通过等离子体化学气相沉积法(PECVD)、溅射法等进行，存在制造工艺温度高、制造装置昂贵且成本高、在形成大面积的薄膜晶体管时容易导致特性不均一的问题。另外，可使用的基板受到制造工艺温度的限制，主要使用的是玻璃基板。但是，玻璃基板虽然耐热性高，但不耐冲击、难以轻质化、缺乏柔软性，因此在使用玻璃基板的情况下，难以形成轻质而柔性的晶体管。为此，近年来，有关利用有机半导体材料的有机半导体器件的研究开发得到了广泛进行。这是由于，使用有机半导体材料时，能够通过涂布法等简便的方法在较低的制造工艺温度下制造有机半导体器件，因此可以使用耐热性低的塑料基板，能够实现显示器等电子设备的轻质化、柔性化、低成本化。在专利文献1中，作为有机半导体材料而记载了N字型稠环π共轭系分子。另外，作为溶解上述有机半导体材料的溶剂，记载了邻二氯苯、1,2-二甲氧基苯等的使用。但是，上述溶剂对有机半导体材料的溶解性低，在50℃以下的制造工艺温度下，有机半导体材料大多不溶或发生析出。因此，难以将使用上述溶剂所得到的有机半导体组合物利用印刷法涂布在耐热性低的塑料基板上而形成膜。另外，就喷墨印刷而言，由于在加热条件下喷嘴容易发生堵塞，因此不加热则无法保持溶解状态的溶剂是难以使用的。进一步，上述溶剂还存在毒性强烈、对健康有害，因此难以使用的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/136827号
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术的目的在于提供有机半导体材料的溶解性优异、可以在低温环境中利用印刷法而形成具有高载流子迁移率的有机半导体器件的有机半导体器件制造用组合物。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，如果使用下述式(a)所示的化合物作为溶剂，则即使在低温下，作为有机半导体材料的N字型稠环π共轭系分子的溶解性也优异，即使在耐热性低于玻璃基板的塑料基板上，也可以利用印刷法而形成有机半导体器件。另外发现，如果将利用上述溶剂溶解上述有机半导体材料而得到的组合物涂布于基板上，则有机半导体材料可通过自组装作用而形成结晶，从而形成具有高载流子迁移率的有机半导体器件。本专利技术是基于这些见解而完成的。即，本专利技术提供含有下述溶剂(A)和下述有机半导体材料的有机半导体器件制造用组合物。溶剂(A)：下述式(a)所示的化合物[化学式1](式中，L表示单键、-O-、-NH-C(＝O)-NH-、-C(＝O)-或-C(＝S)-，k表示0～2的整数。R1表示C1-20烷基、C2-20烯基、C3-20环烷基、-ORa基、-SRa基、-O(C＝O)Ra基、-RbO(C＝O)Ra基(Ra表示C1-7烷基、C6-10芳基、或上述基团中的2个以上经由单键或连接基团键合而成的一价基团，Rb表示C1-7亚烷基、C6-10亚芳基、或上述基团中的2个以上经由单键或连接基团键合而成的二价基团)、或取代或无取代氨基。t表示1以上的整数，在t为2以上的整数的情况下，t个R1可以相同也可以不同。另外，在t为2以上的整数的情况下，选自t个R1中的2个以上基团任选相互键合并与构成式中所示的环的1个或2个以上碳原子共同形成环。其中，在L为单键的情况下，t为3以上的整数，选自t个R1中的3个以上基团相互键合并与构成式中所示的环的1个或2个以上碳原子共同形成2个以上的环)。有机半导体材料：选自下述式(1-1)所示的化合物及下述式(1-2)所示的化合物中的至少一种化合物，[化学式2](式中，X1、X2相同或不同，为氧原子、硫原子或硒原子，m为0或1，n1、n2相同或不同，为0或1。R2、R3相同或不同，为氟原子、C1-20烷基、C6-10芳基、吡啶基、呋喃基、噻吩基或噻唑基，上述烷基所含有的氢原子中的1个或2个以上任选被氟原子取代，上述芳基、吡啶基、呋喃基、噻吩基及噻唑基所含有的氢原子中的1个或2个以上任选被氟原子或碳原子数1～10的烷基取代)。本专利技术另外提供上述有机半导体器件制造用组合物，其中，溶剂(A)为选自下组中的至少一种化合物：作为取代基具有5～7元的环烷基或碳原子数1～7的烷基的5～7元的环状酮；任选具有碳原子数1～3的烷基的、苯环或5～7元的脂环与四氢呋喃环稠合而成的稠环化合物；作为取代基具有碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～3的烷氧基的四氢呋喃；1,3-二C1-3烷基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮；3,4,5,11-四氢苊萘。本专利技术另外提供上述有机半导体器件制造用组合物，其中，溶剂(A)为选自下组中的至少一种化合物：2-环戊基环戊酮、2-庚基环戊酮、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮、2,3-二氢苯并呋喃、2,3-二氢-2-甲基苯并呋喃、2,5-二甲氧基四氢呋喃、2,5-二甲基四氢呋喃、3,4,5,11-四氢苊萘。本专利技术另外提供进一步含有下述溶剂(B)的上述有机半导体器件制造用组合物。溶剂(B)：25℃下的SP值为6.0～8.0[(cal/cm3)0.5]的化合物。本专利技术另外提供上述有机半导体器件制造用组合物，其中，溶剂(B)为选自碳原子数6～18的烷烃及碳原子数6～18的二烷基醚中的至少一种化合物。本专利技术另外提供上述有机半导体器件制造用组合物，其中，在有机半导体器件制造用组合物包含的溶剂总量中，溶剂(A)和溶剂(B)的总含量占80重量％以上，溶剂(A)和溶剂(B)的含量之比(前者/后者；重量比)为100/0～75/25。本专利技术另外提供上述有机半导体器件制造用组合物，其中，有机半导体材料为下述式(2)所示的化合物，[化学式3](式中，R4、R5相同或不同，为C1-20烷基、C6-10芳基、吡啶基、呋喃基、噻吩基或噻唑基)。即，本专利技术涉及以下内容。[1]有机半导体器件制造用组合物，其含有下述溶剂(A)和下述有机半导体材料，溶剂(A)：式(a)所示的化合物，有机半导体材料：选自式(1-1)所示的化合物及式(1-2)所示的化合物中的至少一种化合物。[2]上述[1]所述的有机半导体器件制造用组合物，其中，溶剂(A)的分子量为70～350。[3]上述[1]或[2]所述的有机半导体器件制造用组合物，其中，溶剂(A)在25℃下的基于Fedors法的SP值为8.0～11.0[(cal/cm3)0.5]。[4]上述[1]～[3]中任一项所述的有机半导体器件制造用组合物，其中，溶剂(A)为选自下组中的至少一种化合物：作为取代基具有5～7元的环烷基或碳原子数1～7的烷基的5～7元的环状酮；任选具有碳原子数1～3的烷基的、苯环或5～7元的脂环与四氢呋喃环稠合而成的稠环化合物；作为取代基具有碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～3的烷氧基的四氢呋喃；及1,3-二C1-3烷基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮；3,4,5,11本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.有机半导体器件制造用组合物，其含有下述溶剂(A)和下述有机半导体材料，溶剂(A)：下述式(a)所示的化合物，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 JP 2015-2503631.有机半导体器件制造用组合物，其含有下述溶剂(A)和下述有机半导体材料，溶剂(A)：下述式(a)所示的化合物，式(A)中，L表示单键、-O-、-NH-C(＝O)-NH-、-C(＝O)-或-C(＝S)-，k表示0～2的整数，R1表示C1-20烷基、C2-20烯基、C3-20环烷基、-ORa基、-SRa基、-O(C＝O)Ra基、-RbO(C＝O)Ra基、或取代或无取代氨基，其中，Ra表示C1-7烷基、C6-10芳基、或上述基团中的2个以上经由单键或连接基团键合而成的一价基团，Rb表示C1-7亚烷基、C6-10亚芳基、或上述基团中的2个以上经由单键或连接基团键合而成的二价基团，t表示1以上的整数，在t为2以上的整数的情况下，t个R1可以相同也可以不同，并且，在t为2以上的整数的情况下，选自t个R1中的2个以上基团任选相互键合并与构成式中所示的环的1个或2个以上碳原子共同形成环，其中，在L为单键的情况下，t为3以上的整数，选自t个R1中的3个以上基团相互键合并与构成式中所示的环的1个或2个以上碳原子共同形成2个以上的环；有机半导体材料：选自下述式(1-1)所示的化合物及下述式(1-2)所示的化合物中的至少一种化合物，式(1-1)及式(1-2)中，X1、X2相同或不同，为氧原子、硫原子或硒原子，m为0或1，n1、n2相同或不同，为0或1，R2、R3相同或不同，为氟原子、C1-20烷基、C6-10芳基、吡啶基、呋喃基、噻吩基或噻唑基，所述烷基所含有的氢原子中的1个或2个以上任选被氟原子取代，所述芳基、吡啶基、呋喃基、噻吩基及噻唑基所含有的氢原子中的1个或2个以上任选被氟原子或碳原子数1～10的烷基取代...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木阳二，横尾健，赤井泰之，竹谷纯一，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，国立大学法人东京大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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