WO2014189116A1 - 有機半導体組成物および有機薄膜トランジスタならびに電子ペーパーおよびディスプレイデバイス - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an organic semiconductor composition, an organic thin film transistor, electronic paper, and a display device.
- Organic semiconductor materials can be used in devices that use logic circuits such as TFTs (thin film transistors), RFIDs (RF tags) and memories used in liquid crystal displays and organic EL displays because they can be reduced in weight, cost, and flexibility.
- An organic semiconductor device having an organic semiconductor film (organic semiconductor layer) made of is used.
- organic semiconductor layer organic semiconductor layer
- Patent Document 1 discloses an organic thin film transistor in which an organic semiconductor layer is formed of a composition containing an antioxidant in order to reduce oxidative degradation of the organic semiconductor layer.
- organic semiconductor films, wirings, etc. are produced from photolithographic methods using conductive inks, semiconductor inks, insulating inks, etc., and using printing techniques such as gravure offset printing and inkjet.
- printing electronics printed electronics
- a metal material such as silver that has high conductivity and little influence of oxidation, but for metal materials represented by silver, ion migration ( Also referred to as electrochemical migration, hereinafter simply referred to as “migration”).
- migration Also referred to as electrochemical migration, hereinafter simply referred to as “migration”.
- the organic thin film transistor when a metal material typified by silver is used for the wiring, it is required to suppress migration that grows between the wiring (source electrode and drain electrode).
- the present invention uses an organic semiconductor composition that improves the insulation reliability of an organic thin film transistor without greatly reducing the mobility of the organic thin film transistor, and such an organic semiconductor composition. It is an object of the present invention to provide an organic thin film transistor manufactured in this manner, and an electronic paper and a display device using the organic thin film transistor.
- the present inventors have formulated an organic semiconductor material with a compound having a specific structure containing a fluorine atom, so that the insulation reliability of the organic thin film transistor can be reduced without greatly reducing the mobility of the organic thin film transistor.
- the present inventors have found that an organic semiconductor composition that improves the properties can be obtained, and have reached the present invention. That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
- Organic semiconductor materials A compound represented by any one of the following general formulas (1) to (8), a polymer compound (X) containing a repeating unit represented by the following general formula (A), and a general formula (B) described later ) And a migration inhibitor selected from the group consisting of the polymer compound (Y) containing the repeating unit represented by the general formula (C).
- the general formulas (Y-1) to (Y-8) are as follows.
- P- (CR 1 Y) n -Q
- P and Q each independently represent OH, NR 2 R 3 or CHR 4 R 5.
- R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a nitrogen atom.
- R 4 and R 5 each independently represents a hydrogen atom or a substituent Y represents CR 6 or a nitrogen atom
- R 1 and R 6 each independently represent a hydrogen atom Or a group represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 or R 6 , at least two of them may be bonded to each other to form a ring
- n represents an integer of 0 to 5. However, when n is 0, both P and Q are not CHR 4 R 5 , and both P and Q are not OH.
- R 7 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group or a group composed of a combination of these groups.
- R 7 may contain a hydroxy group or a group represented by —COO—.
- R 8 , R 9 and R 10 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- R 11 and R 12 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- R 11 And R 12 may combine with each other to form a ring.
- Z-SH general formula (Y-5) (In the general formula (Y-5), Z represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups. Substituents may be included.)
- R x represents a hydrogen atom, —NH 2 or a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, wherein one carbon atom in the alkyl group, or two or more non-adjacent ones.
- the carbon atom is —O—, —S—, —NR 0 , —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CR 0 ⁇ CR 00 —, or — may be substituted in C ⁇ C-.
- one or more hydrogen atoms in the alkyl group a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an optionally substituted iodine atom or -CN .
- R 61 and R 62 each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, —Sp—P, a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or a carbon that may have a substituent.
- An aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, heteroaryloxy group, arylcarbonyl group, heteroarylcarbonyl group, arylcarbonyloxy group, heteroarylcarbonyloxy group, aryloxycarbonyl group or heteroaryloxy having a number of 2 to 30 Represents a carbonyl group.
- one carbon atom or two or more non-adjacent carbon atoms in the alkyl group are —O—, —S—, —NR 0 , —CO—, —CO—O—, —O—CO—.
- —O—CO—O—, —CR 0 ⁇ CR 00 —, or —C ⁇ C— may be substituted.
- One or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or —CN.
- R 0 and R 00 each independently represent a hydrogen atom or a carbyl group or a hydrocarbyl group which may have a substituent and may have one or more heteroatoms.
- Sp represents a single bond or a divalent organic group.
- P represents a polymerizable group or a crosslinkable group.
- R 61 and R 62 may combine with each other to form an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring having 5 to 7 ring atoms. The aromatic ring and the aromatic heterocyclic ring may have 1 to 6 substituents.
- R 71 and R 72 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- Z1-SS—Z2 Formula (Y-8) (In the general formula (Y-8), Z1 and Z2 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- At least one of Z2 may include a substituent.
- the compound represented by the general formula (5) described later is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the general formula (51) to the general formula (54) described below (1 ) To (5).
- the organic semiconductor composition according to any one of (5) to (5).
- the migration inhibitor is a polymer compound (Y) comprising the repeating unit represented by the general formula (B) and the repeating unit represented by the general formula (C) (1) to (6) ).
- B represents a compound represented by the general formula (Y-1) described later or a compound represented by the general formula (Y-6) described later.
- the organic semiconductor composition according to (7) which is a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom (excluding a hydrogen atom of a hydroxyl group) or a group represented by the general formula (25) described later.
- the migration inhibitor is a compound represented by the general formula (X1) described later, a compound represented by the general formula (33) described later, a compound represented by the general formula (2) described later, and described later.
- the organic semiconductor composition according to (1) which is at least one selected from the group consisting of a compound represented by the general formula (7A) described later and a compound represented by the general formula (23) described later. .
- A removes one hydrogen atom (excluding the hydrogen atom of the hydroxyl group) from the compound represented by the general formula (X1) described later.
- (12) The organic semiconductor composition according to any one of (1) to (11), wherein the organic semiconductor material has a molecular weight of 2000 or less.
- (12) An organic thin film transistor manufactured using the organic semiconductor composition according to any one of (1) to (12) above.
- an organic semiconductor composition that improves the insulation reliability of an organic thin film transistor without greatly reducing the mobility of the organic thin film transistor, and such an organic semiconductor composition are used.
- An organic thin film transistor manufactured in this manner, and an electronic paper and a display device using the organic thin film transistor can be provided.
- the organic semiconductor composition of the present invention (hereinafter also simply referred to as “composition”) has a specific structure containing an organic semiconductor material and a fluorine atom (hereinafter also simply referred to as “F-containing migration inhibitor”). Containing.
- F-containing migration inhibitor fluorine atom
- an organic thin film transistor 10 includes a substrate 11, a gate electrode 12, a gate insulating film 13, an organic semiconductor layer 14, a source electrode 15a, and a drain electrode 15b.
- a voltage is applied to the organic thin film transistor 10
- the metal in the source electrode 15a and / or the drain electrode 15b is ionized by the action of an electric field, and the metal ions move (migration) between the source electrode 15a and the drain electrode 15b, thereby causing the source.
- the insulation between the electrode 15a / drain electrode 15b is lowered.
- the ion migration is considered to occur remarkably near the outer exposed surface of the organic semiconductor layer 14 located between the source electrode 15a and the drain electrode 15b.
- the F-containing migration inhibitor moves to the vicinity of the surface of the organic semiconductor layer due to the low surface energy of the F-containing migration inhibitor.
- the F-containing migration inhibitor is unevenly distributed near the exposed surface of the layer (the surface on the side not in contact with the gate insulating film), and migration can be suppressed without impairing mobility.
- an organic TFT by diffusing many F-containing migration inhibitors near the outer exposed surface of the organic semiconductor layer, diffusion of metal ions deposited from the electrode can be efficiently suppressed, and the fine Migration resistance is improved when an organic TFT having a simple electrode is manufactured.
- the F-containing migration inhibitor is unevenly distributed in the vicinity of the surface, and the amount of the F-containing migration inhibitor that lowers the mobility inside the organic semiconductor layer can be reduced. As a result, the mobility is not impaired and excellent performance is achieved. Can be achieved.
- Comparative Example 3 in which Megafax F-781, which is a compound containing fluorine atoms, was contained in the organic semiconductor composition the evaluation of mobility was lowered to prevent carrier movement, and the compound as described above was used. This is presumed from the fact that the evaluation of insulation reliability is low because there is no ability to suppress migration, although the evaluation of mobility is high because of the uneven distribution of.
- the alkyl group may include a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- organic semiconductor material contained in the composition of the present invention a known material used as an organic semiconductor layer of an organic semiconductor transistor can be used.
- pentacenes such as 6,13-bis (triisopropylsilylethynyl) pentacene (TIPS pentacene), tetramethylpentacene and perfluoropentacene, anthradithiophenes such as TES-ADT and diF-TES-ADT, Benzothienobenzothiophenes such as DPh-BTBT and Cn-BTBT, dinaphthothienothiophenes such as Cn-DNTT, dioxaanthanthrenes such as perixanthenoxanthene, rubrenes, fullerenes such as C60 and PCBM, copper Phthalocyanines such as phthalocyanine and fluorinated copper phthalocyanine, polythiophenes such as P3RT, PQT
- the molecular weight of the organic semiconductor material is not particularly limited, but is preferably 2000 or less and more preferably 1200 or less from the viewpoint of the mobility of the organic thin film transistor.
- the molecular weight is intended to be a weight average molecular weight.
- the weight average molecular weight when the organic semiconductor material is a polymer is a polystyrene equivalent value measured by a GPC (gel permeation chromatography) method.
- the weight average molecular weight is measured by the GPC method by dissolving an organic semiconductor material in tetrahydrofuran, using a high-speed GPC (HLC-8220GPC) manufactured by Tosoh Corporation, and using a TSKgel SuperHZ4000 (TOSOH, 4.6 mm ID) as a column. 15 cm) and THF (tetrahydrofuran) as the eluent.
- the F-containing migration inhibitor (F-containing migration inhibitor) contained in the composition of the present invention is a compound represented by any one of the following general formulas (1) to (8), represented by the following general formula (A).
- a polymer compound (X) containing a repeating unit, and a polymer compound (Y) containing a repeating unit represented by the following general formula (B) and a repeating unit represented by the following general formula (C) A compound selected from the group.
- the F-containing migration inhibitor is a compound that contains a fluorine atom and suppresses migration of metal ions.
- the content of fluorine atoms in the F-containing migration inhibitor (fluorine content) is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the type of organic semiconductor material used.
- a fluorine content rate represents the ratio (content rate) of the mass for which the fluorine atom accounts in the total molecular weight of a migration inhibitor. That is, it is a value represented by ⁇ (number of fluorine atoms in the compound) ⁇ (atomic weight of fluorine) / (total molecular weight of the compound) ⁇ ⁇ 100 (%).
- the mass ratio (%) occupied by the fluorine atoms is ⁇ (19 ⁇ 3) / 100 ⁇ ⁇ 100, which is 57% by mass. Calculated.
- the F-containing migration inhibitor will be described in detail.
- P and Q each independently represent OH, NR 2 R 3 or CHR 4 R 5 .
- Y represents CR 6 or a nitrogen atom.
- n represents an integer of 0 to 5. However, when n is 0, both P and Q are not CHR 4 R 5 , and neither P and Q are OH.
- R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- the group that can be substituted with a nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- an alkyl group including a cycloalkyl group
- an alkenyl group including a cycloalkenyl group and a bicycloalkenyl group
- alkynyl Groups aryl groups, heterocyclic groups, alkyl and arylsulfinyl groups, alkyl and arylsulfonyl groups, acyl groups, alkoxycarbonyl groups, aryloxycarbonyl groups, carbamoyl groups, phosphino groups, phosphinyl groups, or combinations thereof.
- an alkyl group [represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkyl group. They are alkyl groups (preferably alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, t-butyl, n-octyl, eicosyl, 2-chloroethyl, 2-cyanoethyl, 2-ethylhexyl.
- a cycloalkyl group (preferably a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as cyclohexyl, cyclopentyl, 4-n-dodecylcyclohexyl), a bicycloalkyl group (preferably 5 to 30 carbon atoms).
- a substituted or unsubstituted bicycloalkyl group that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a bicycloalkane having 5 to 30 carbon atoms, such as bicyclo [1.2.2] heptan-2-yl, Bicyclo [2.2.2] octane-3-yl), and a tricyclo structure having more ring structures.
- An alkyl group for example, an alkyl group of an alkylthio group in the substituents described below also represents such an alkyl group.
- An alkenyl group [represents a linear, branched or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl group. They are alkenyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkenyl groups having 2 to 30 carbon atoms, such as vinyl, allyl, prenyl, geranyl, oleyl), cycloalkenyl groups (preferably substituted or substituted groups having 3 to 30 carbon atoms).
- An unsubstituted cycloalkenyl group that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a cycloalkene having 3 to 30 carbon atoms (for example, 2-cyclopenten-1-yl, 2-cyclohexen-1-yl), Bicycloalkenyl group (a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group, preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group having 5 to 30 carbon atoms, i.e., a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a bicycloalkene having one double bond.
- Bicycloalkenyl group a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group, preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group having 5 to 30 carbon atoms, i.e., a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a bicycloalkene having one double
- An alkynyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as ethynyl, propargyl, trimethylsilylethynyl group), an aryl group (preferably a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 30 carbon atoms) Groups such as phenyl, p-tolyl, naphthyl, m-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl), heterocyclic groups (preferably 5- or 6-membered substituted or unsubstituted aromatic or non-aromatic heterocycles A monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a compound, and more preferably a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, such as 2-furanyl, 2-thienyl, 2-pyrimidinyl,
- the alkyl group represented by R 2 and R 3 represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl group, preferably having 1 to 50 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms, particularly preferably. It has 1 to 20 carbon atoms.
- Preferred examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, sec-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, cyclopentyl, octyl, Examples include 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl, docosyl, triacontyl and the like.
- the alkyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- the said coupling group when the said coupling group is contained in an alkyl group, the position in particular is not restrict
- the alkyl group represented by R 2 and R 3 may further have a substituent.
- Substituents include halogen atoms, alkyl groups (including cycloalkyl groups), alkenyl groups (including cycloalkenyl groups and bicycloalkenyl groups), alkynyl groups, aryl groups, heterocyclic groups, cyano groups, hydroxyl groups, and nitro groups.
- examples of the substituent include a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom), an alkyl group [a linear, branched, cyclic substituted or unsubstituted alkyl group. They are alkyl groups (preferably alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, t-butyl, n-octyl, eicosyl, 2-chloroethyl, 2-cyanoethyl, 2-ethylhexyl.
- a halogen atom for example, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom
- an alkyl group [a linear, branched, cyclic substituted or unsubstituted alkyl group. They are alkyl groups (preferably alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as methyl,
- a cycloalkyl group (preferably a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as cyclohexyl, cyclopentyl, 4-n-dodecylcyclohexyl), a bicycloalkyl group (preferably 5 to 30 carbon atoms).
- a substituted or unsubstituted bicycloalkyl group that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a bicycloalkane having 5 to 30 carbon atoms, such as bicyclo [1.2.2] heptan-2-yl, Bicyclo [2.2.2] octane-3-yl), and a tricyclo structure having more ring structures. It is intended to encompass such.
- An alkyl group (for example, an alkyl group of an alkylthio group) in the substituents described below also represents such an alkyl group. ],
- Alkenyl group [represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl group. They are alkenyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkenyl groups having 2 to 30 carbon atoms, such as vinyl, allyl, prenyl, geranyl, oleyl), cycloalkenyl groups (preferably substituted or substituted groups having 3 to 30 carbon atoms).
- An unsubstituted cycloalkenyl group that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a cycloalkene having 3 to 30 carbon atoms (for example, 2-cyclopenten-1-yl, 2-cyclohexen-1-yl), Bicycloalkenyl group (a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group, preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group having 5 to 30 carbon atoms, i.e., a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a bicycloalkene having one double bond.
- Bicycloalkenyl group a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group, preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group having 5 to 30 carbon atoms, i.e., a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a bicycloalkene having one double
- alkynyl group preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as ethynyl, propargyl, trimethylsilylethynyl group
- An aryl group preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms such as phenyl, p-tolyl, naphthyl, m-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl
- a heterocyclic group preferably 5 or 6 A monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a substituted or unsubstituted aromatic or non-aromatic heterocyclic compound, and more preferably a 5- or 6-membered aromatic having 3 to 30 carbon atoms
- Heterocyclic groups such as 2-furanyl, 2-thienyl, 2-pyrimidinyl, 2-benzothiazolinyl
- amino group preferably an amino group, a substituted or unsubstituted alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted anilino group having 6 to 30 carbon atoms, such as amino, methylamino, dimethylamino, anilino, N-methyl-anilino, diphenylamino), acylamino group (preferably formylamino group, substituted or unsubstituted alkylcarbonylamino group having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylcarbonylamino group having 6 to 30 carbon atoms) Groups such as formylamino, acetylamino, pivaloylamino, lauroylamino, benzoylamino, 3,4,5-tri-n-octyloxyphenylcarbonylamino), aminocarbonylamino groups (preferably substituted with 1 to 30 carbon atoms) Or unsubstituted
- a mercapto group an alkylthio group (preferably a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, such as methylthio, ethylthio, n-hexadecylthio), an arylthio group (preferably a substituted or unsubstituted group having 6 to 30 carbon atoms)
- Arylthio such as phenylthio, p-chlorophenylthio, m-methoxyphenylthio
- a heterocyclic thio group preferably a substituted or unsubstituted heterocyclic thio group having 2 to 30 carbon atoms, such as 2-benzothiazolylthio, 1-phenyltetrazol-5-ylthio
- a sulfamoyl group preferably a substituted or unsubstituted sulfamoyl group having 0 to 30 carbon atoms, such as N-eth
- Alkyl and arylsulfonyl groups preferably substituted or unsubstituted alkylsulfonyl groups having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylsulfonyl groups having 6 to 30 carbon atoms such as methylsulfonyl, ethylsulfonyl, phenylsulfonyl, p-methylphenylsulfonyl), acyl group (preferably formyl group, substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group having 2 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylcarbonyl group having 7 to 30 carbon atoms, 4 to 30 carbon atoms)
- a heterocyclic carbonyl group bonded to a carbonyl group at a substituted or unsubstituted carbon atom such as acetyl, pivaloyl, 2-chloroacetyl, stearoyl, benzoy
- a carbamoyl group (preferably a substituted or unsubstituted carbamoyl having 1 to 30 carbon atoms such as carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N, N-di-n-octylcarbamoyl, N- (methyl (Sulfonyl) carbamoyl), aryl and heterocyclic azo groups (preferably substituted or unsubstituted arylazo groups having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted heterocyclic azo groups having 3 to 30 carbon atoms, such as phenylazo, p- Chlorophenylazo, 5-ethylthio-1,3,4-thiadiazol-2-ylazo), an imide group (preferably N-succinimide, N-phthalimide), a phosphino group (preferably a substituted or unsubstituted group having 2 to 30 carbon atoms)
- a substituted or unsubstituted phosphinylamino group such as dimethoxyphosphinylamino, dimethylaminophosphinylamino
- a silyl group preferably a substituted or unsubstituted silyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as Trimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, phenyldimethylsilyl Representing the.
- those having a hydrogen atom may be substituted with the above groups by removing this.
- Examples of such functional groups include alkylcarbonylaminosulfonyl groups, arylcarbonylaminosulfonyl groups, alkylsulfonylaminocarbonyl groups, arylsulfonylaminocarbonyl groups, and the like. Examples thereof include methylsulfonylaminocarbonyl, p-methylphenylsulfonylaminocarbonyl, acetylaminosulfonyl, benzoylaminosulfonyl groups and the like.
- the alkenyl group represented by R 2 and R 3 represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl group, preferably having 2 to 50 carbon atoms, more preferably 2 to 30 carbon atoms, particularly preferably. It has 2 to 20 carbon atoms.
- Preferred examples include vinyl, allyl, prenyl, geranyl, oleyl, 2-cyclopenten-1-yl, 2-cyclohexen-1-yl, bicyclo [2.2.1] hept-2-en-1-yl, bicyclo [2.2.2] Oct-2-en-4-yl and the like can be mentioned.
- the alkenyl group represented by R 2 and R 3 may further have a substituent. Examples of the substituent include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above. Note that the alkenyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof, like the above alkyl group.
- the alkynyl group represented by R 2 and R 3 represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkynyl group, preferably having 2 to 50 carbon atoms, more preferably 2 to 30 carbon atoms, particularly preferably. It has 2 to 20 carbon atoms. Preferred examples include ethynyl and propargyl.
- the alkynyl group represented by R 2 and R 3 may further have a substituent. Examples of the substituent include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above. Note that the alkynyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S— or a combination thereof, like the above alkyl group.
- the aryl group represented by R 2 and R 3 represents a substituted or unsubstituted aryl group, preferably having 6 to 50 carbon atoms, more preferably 6 to 30 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 20 carbon atoms. .
- Preferred examples include phenyl, 2-methylphenyl, 3-methylphenyl, 4-methylphenyl, 2-ethylphenyl, 4-ethylphenyl, 2,4-dimethylphenyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4, 6-trimethylphenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 2-chlorophenyl, 3-chlorophenyl, 4-chlorophenyl, 2-methoxyphenyl, 3-methoxyphenyl, 4-methoxyphenyl, 2-benzylphenyl, 4-benzylphenyl, Examples thereof include 2-methylcarbonylphenyl and 4-methylcarbonylphenyl.
- R 4 and R 5 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
- substituents represented by R 4 and R 5 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above, preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group. Or a combination of these, and preferred examples of each include the examples of R 2 and R 3 described above.
- the group represented by R 4 and R 5 may further have a substituent. Examples of the substituent include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- R 1 and R 6 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
- substituent represented by R 1 and R 6 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above, preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group. Or a combination of these, and preferred examples of each include the examples of R 2 and R 3 described above.
- the group represented by R 1 and R 6 may further have a substituent. Examples of the substituent include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- the compound represented by the general formula (1) may be chain-like or cyclic, and in the case of being cyclic, it is represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 or R 6 . At least two of these groups may be bonded to each other to form a ring. In addition, when two groups couple
- At least one group of R 1 to R 6 contains a fluorine atom.
- the fluorine atom may be substituted with any carbon atom of the compound represented by the general formula (1).
- some or all of the hydrogen atoms preferably, some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom
- R f group a fluorine atom, a fluoroalkyl group (hereinafter also referred to as the R f group) or is preferably contained as been substituted with the R f group.
- At least one group of R 1 to R 6 includes a fluoroalkyl group (preferably a perfluoroalkyl group).
- the compound represented by General formula (1) satisfy
- the fluoroalkyl group is an alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
- a perfluoroalkyl group is an alkyl group in which all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
- the R f group is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 14 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7 carbon atoms), or 1 to 14 carbon atoms. It is preferably a substituent having 2 to 20 carbon atoms, which is substituted with a linear or branched perfluoroalkyl group.
- Examples of the linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 14 carbon atoms include CF 3 —, C 2 F 5 —, C 3 F 7 —, C 4 F 9 —, C 5 F 11 —, ( CF 3 ) 2 —CF— (CF 2 ) 2 —, C 6 F 13 —, C 7 F 15 —, (CF 3 ) 2 —CF— (CF 2 ) 4 —, C 8 F 17 —, C 9 F 19- , C 10 F 21- , C 12 F 25 -and C 14 F 29- can be mentioned.
- Examples of the substituent having 2 to 20 carbon atoms substituted by a perfluoroalkyl group having 1 to 14 carbon atoms include (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 —, C 9 F 19 CH 2 —, C 8 F 17 CH 2 CH (OH) CH 2 —, C 8 F 17 CH 2 CH (OH) CH 2 OC ⁇ OCH 2 —, (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 OC ⁇ OCH 2 —, C 8 F 17 CH 2 CH (OH) CH 2 OC ⁇ O (CH 2 ) 2 —, (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 OC ⁇ O (CH 2 ) 2 —, (CF 3 ) 2 CFOC 2 F 4 —, CF 3 CF 2 CF 2 O [CF (CF 3 ) CF 2 O] 4 —CF (CF 3 ) —, and the like. However, it is not limited to these. One to
- the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the following general formula (24).
- the compound represented by General formula (24) contains a fluorine atom, and also fluorine content rate satisfy
- the compound represented by General formula (24) corresponds to the subordinate concept of the compound represented by General formula (36) mentioned later.
- R 241 is true CHR 361 R 362 in formula (36), R 242 ⁇ R 244 and,, Rf 1 (X 1) (F) C-L 1 -Y 1 -L 2- Z 1 -L 3- corresponds to V 36 in the general formula (36).
- R 241 and R 242 each independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
- an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable because of its superior migration suppressing ability. It is particularly preferred.
- Preferable specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, t-butyl, isobutyl, 2,2-dimethylpropyl, hexyl, cyclohexyl and the like.
- R 243 and R 244 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- Rf 1 represents a fluoroalkyl group having 22 or less carbon atoms in which at least one hydrogen atom which may have an etheric oxygen atom is substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom.
- the hydrogen atom in the fluoroalkyl group may be substituted with a halogen atom other than the fluorine atom.
- a chlorine atom is preferable.
- the etheric oxygen atom (—O—) may be present in the carbon-carbon bond ring of the fluoroalkyl group or may be present at the terminal of the fluoroalkyl group.
- examples of the structure of the fluoroalkyl group include a linear structure, a branched structure, a ring structure, or a structure having a partial ring, and a linear structure is preferable.
- Rf 1 is preferably a perfluoroalkyl group or a polyfluoroalkyl group containing one hydrogen atom, and a perfluoroalkyl group is particularly preferred (including those having an etheric oxygen atom).
- Rf 1 is preferably a perfluoroalkyl group having 4 to 6 carbon atoms or a perfluoroalkyl group having 4 to 9 carbon atoms having an etheric oxygen atom. Specific examples of Rf 1 include the following.
- X 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. Of these, a fluorine atom and a trifluoromethyl group are preferable.
- L 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Of these, an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is preferable.
- L 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group or a fluorine atom. Of these, an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is preferable.
- L 3 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Of these, a single bond or an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is preferable.
- Y 1 and Z 1 are a single bond, —CO 2 —, —CO—, —OC ( ⁇ O) O—, —SO 3 —, —CONR 245 —, —NHCOO—, — O—, —S—, —SO 2 NR 245 — or —NR 245 — is represented.
- R 245 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- L 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom.
- Another preferred embodiment of the compound represented by the general formula (1) includes, for example, a compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (31) to (46).
- the compounds represented by the general formulas (31) to (46) preferably contain a fluorine atom, and the fluorine content preferably satisfies the above range.
- V 31 represents a substituent. a represents an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 2, and more preferably 1.
- at least one of V 31 includes a fluorine atom. That is, when there is one V 31 , the substituent contains a fluorine atom, and when there are two or more V 31 , at least one V 31 may contain a fluorine atom.
- the fluorine atom is introduced by substituting at least one or all hydrogen atoms in the group represented by V 31 (preferably, some or all hydrogen atoms bonded to carbon atoms). Is preferred. Among them, it is preferable to include the R f group as described above in V 31. Examples of the substituent represented by V 31 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1). When a plurality of V 31 are present in the general formula (31), each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- V 32 represents a substituent. a represents an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 2, and more preferably 1.
- at least one of V 32 includes a fluorine atom. That is, when there is one V 32 , the substituent group contains a fluorine atom, and when there are two or more V 32 , at least one V 32 may contain a fluorine atom.
- the fluorine atom is introduced by substituting at least one or all hydrogen atoms in the group represented by V 32 (preferably, some or all hydrogen atoms bonded to carbon atoms). Is preferred. Among them, it is preferable to include the R f group as described above in V 32. Examples of the substituent represented by V 32 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the aforementioned general formula (1). When a plurality of V 32 are present in the general formula (32), each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- the compound represented by the general formula (33) is a carbon adjacent to P in the general formula (1), wherein P is OH, Q is NR 2 R 3 , Y is CR 6 , n is 2. This is an example in which R 1 on the atom and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a double bond to form a ring.
- V 33 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- Examples of the substituent represented by V 33 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 331 and R 332 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom. Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of V 33 , R 331 and R 332 includes a fluorine atom. Among them, part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one group of V 33 , R 331 and R 332 are substituted with fluorine atoms.
- At least one of V 33 , R 331 and R 332 includes the R f group described above.
- V 33 there are a plurality at least one group of the plurality of V 33, R 331 and R 332, it includes fluorine atom.
- the compound represented by the general formula (34) is a carbon adjacent to P in the general formula (1), wherein P is OH, Q is NR 2 R 3 , Y is CR 6 , n is 1 This is an example in which R 1 on the atom and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a ring.
- V 34 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 1.
- Examples of the substituent represented by V 34 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 341 and R 342 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom. Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of V 34 , R 341 and R 342 includes a fluorine atom. Among them, part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in at least one group of V 34 , R 341 and R 342 are substituted with fluorine atoms.
- At least one of V 34 , R 341 and R 342 includes the R f group described above.
- V 34 there are a plurality at least one group of the plurality of V 34, R 341 and R 342, it includes fluorine atom.
- the compound represented by the general formula (35) is a carbon adjacent to P in the general formula (1), wherein P is OH, Q is CHR 4 R 5 , Y is CR 6 , n is 2. This is an example in which R 1 on the atom and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a double bond to form a ring.
- V 35 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- Examples of the substituent represented by V 35 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 351 and R 352 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- the substituent represented by R 351 and R 352 include the substituent of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above, preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or Examples of preferred aryl groups include the aforementioned examples of R 2 and R 3 .
- R 351 and R 352 represent a substituent, these groups may further have a substituent.
- V 35 , R 351 and R 352 contains a fluorine atom.
- part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in at least one group of V 35 , R 351 and R 352 are substituted with fluorine atoms.
- at least one of V 35 , R 351 and R 352 includes the R f group described above. In the case where V 35 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 35, R 351 and R 352, it includes fluorine atom.
- the compound represented by the general formula (36) is a carbon atom in which P is OH, Q is CHR 4 R 5 , Y is CR 6 , n is 1 and carbon adjacent to P in the general formula (1) This is an example in which R 1 on the atom and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a ring.
- V 36 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- Examples of the substituent represented by V 36 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the aforementioned general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 361 and R 362 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- the substituent represented by R 361 and R 362 include the substituent of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above, and preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or Examples of preferred aryl groups include the aforementioned examples of R 2 and R 3 .
- R 361 or R 362 represents a substituent, these groups may further have a substituent.
- V 36 , R 361 and R 362 contains a fluorine atom.
- part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in at least one group of V 36 , R 361 and R 362 are replaced with fluorine atoms.
- at least one of V 36 , R 361 and R 362 includes the R f group described above. In the case where V 36 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 36, R 361 and R 362, it includes fluorine atom.
- P and Q are each NR 2 R 3 , Y is CR 6 , n is 2, and a carbon atom adjacent to P This is an example of the case where R 1 on the above and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a double bond to form a ring.
- V 37 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- Examples of the substituent represented by V 37 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the aforementioned general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 371 , R 372 , R 373 and R 374 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of V 37 , R 371 , R 372 , R 373 and R 374 contains a fluorine atom.
- part or all of hydrogen atoms in at least one group of V 37 , R 371 , R 372 , R 373 and R 374 Is preferably substituted with a fluorine atom. More preferably, at least one of V 37 , R 371 , R 372 , R 373 and R 374 includes the R f group described above. In the case where V 37 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 37, R 371, R 372 , R 373 and R 374, it includes fluorine atom.
- P and Q are each NR 2 R 3 , Y is CR 6 , n is 1, and a carbon atom adjacent to P
- R 1 on the above and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a ring.
- V 38 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- the substituents represented by V 38 can be exemplified by the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 in Formula (1) described above.
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 381 , R 382 , R 383 and R 384 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of V 38 , R 381 , R 382 , R 383 and R 384 includes a fluorine atom.
- a part or all of hydrogen atoms in at least one group of V 38 , R 381 , R 382 , R 383 and R 384 Is preferably substituted with a fluorine atom. More preferably, at least one of V 38 , R 381 , R 382 , R 383 and R 384 includes the R f group described above. In the case where V 38 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 38, R 381, R 382 , R 383 and R 384, it includes fluorine atom.
- V 39 represents a substituent.
- c represents an integer of 1 to 2, preferably 1. Note that at least one of V 39 contains a fluorine atom. That is, if V 39 is one, and the substituent includes a fluorine atom, if V 39 is two or more, or if it contains a fluorine atom in at least one of V 39.
- Fluorine atoms (preferably, some or all of the hydrogen atoms bonded to a carbon atom) some or all of the hydrogen atoms in the group represented by at least one V 39 be introduced by substituting Is preferred. Among them, it is more preferable to include the R f group as described above in V 39.
- the substituent represented by V 39 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1). When a plurality of V 39 are present in the general formula (39), each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- the compound represented by the general formula (40) is a carbon atom adjacent to P in the general formula (1), in which P is OH, Q is NR 2 R 3 , Y is CR 6 , n is 1 This is an example in which R 1 on the atom and R 6 on the carbon atom adjacent to Q are bonded to each other to form a ring.
- V 40 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- Examples of the substituent represented by V 40 include a substituent of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 401 and R 402 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of V 40 , R 401 and R 402 contains a fluorine atom.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably a part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one group of V 40 , R 401 and R 402 are substituted with fluorine atoms. It is preferable that Further, it is more preferable that at least one of V 40 , R 401 and R 402 includes the R f group described above. In the case where V 40 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 40, R 401 and R 402, it includes fluorine atom.
- V 41 , R 411 and R 412 includes a fluorine atom.
- part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one group of V 41 , R 411 and R 412 are replaced with fluorine atoms.
- at least one of V 41 , R 411 and R 412 includes the R f group described above. In the case where V 41 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 41, R 411 and R 412, it includes fluorine atom.
- V 42 represents a substituent.
- d represents 0 or 1.
- the substituents represented by V 42 can be exemplified by the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 in Formula (1) described above.
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 421 , R 422 and R 423 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of V 42 , R 421 , R 422 and R 423 contains a fluorine atom.
- some or all of hydrogen atoms (preferably, some or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in at least one group of V 42 , R 421 , R 422 and R 423 are fluorine atoms. It is preferably substituted with an atom.
- At least one of V 42 , R 421 , R 422 and R 423 includes the R f group described above.
- V 42 there are a plurality at least one group of the plurality of V 42, R 421, R 422 and R 423, it includes fluorine atom.
- V 43 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- substituent represented by V 43 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1).
- each group may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
- R 431 represents a hydrogen atom or a substituent.
- Examples of the substituent represented by R 431 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above, and preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group. Yes, and preferred examples of each include the above-mentioned examples of R 2 and R 3 .
- R 431 represents a substituent, it may further have a substituent.
- the substituent of the alkyl group represented by R ⁇ 2 > and R ⁇ 3 > of the above-mentioned general formula (1) can be mentioned.
- At least one of V 43 and R 431 includes a fluorine atom.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one group of V 43 and R 431 are substituted with fluorine atoms. It is preferable. More preferably, at least one of V 43 and R 431 includes the R f group described above. In the case where V 43 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 43 and R 431, include fluorine atom.
- V 44 represents a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
- substituent represented by V44 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (1).
- R 441 represents a hydrogen atom or a substituent.
- the substituent represented by R 441 include the substituents of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above, and are preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group. Yes, and preferred examples of each include the above-mentioned examples of R 2 and R 3 .
- R 441 represents a substituent, it may further have a substituent.
- the substituent of the alkyl group represented by R ⁇ 2 > and R ⁇ 3 > of the above-mentioned general formula (1) can be mentioned.
- At least one of V 44 and R 441 includes a fluorine atom.
- some or all of the hydrogen atoms (preferably, some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom) in at least one group of V 44 and R 441 are substituted with fluorine atoms. It is preferable. Further, it is more preferable that at least one of V 44 and R 441 includes the R f group described above. In the case where V 44 there are a plurality, at least one group of the plurality of V 44 and R 441, include fluorine atom.
- the compound represented by the general formula (45) is an example in the case where P and Q are each NR 2 R 3 and n is 0 in the general formula (1).
- R 451 , R 452 , R 453 and R 454 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of R 451 , R 452 , R 453 and R 454 includes a fluorine atom.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one group of R 451 , R 452 , R 453 and R 454 are fluorine It is preferably substituted with an atom. More preferably, at least one of R 451 , R 452 , R 453 and R 454 includes the R f group described above.
- R 461 and R 462 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- At least one of R 461 and R 462 includes a fluorine atom.
- some or all of the hydrogen atoms preferably, some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom
- at least one group of R 461 and R 462 are substituted with fluorine atoms. It is preferable. More preferably, at least one of R 461 and R 462 includes the R f group described above.
- the compound represented by the following general formula (X1) is mentioned.
- the compound represented by general formula (X1) contains a fluorine atom, and also fluorine content rate satisfy
- the compound represented by the following general formula (X1) corresponds to the subordinate concept of the general formula (35) described above. That is, CR 351 R 352 in the general formula (35) corresponds to the following -A-COO-X 11 -Y 11 .
- R x1 and R x2 are the same as those of R 241 and R 242 .
- A represents an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms.
- X 11 represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may contain a hydroxyl group.
- Y 11 represents a linear perfluoroalkyl group having 4 to 12 carbon atoms.
- Examples of preferred perfluoroalkyl groups include C 4 F 9- , C 5 F 11- , C 6 F 13- , C 7 F 15- , C 8 F 17- , C 9 F 19- , C 10 F 21 -, C 12 F 25 - and the like.
- R x1 , R x2 , A, and X 11 may further have the substituent described above. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- the compound represented by the general formula (2) includes a compound (such as aldose) that exhibits reducibility due to the presence of an equilibrium between the aldehyde form and the hemiacetal form, and Robly de Bruin-Fan Ecken. It also contains compounds (such as fructose) that can form aldehydes by isomerization between aldose and ketose by the Stein rearrangement reaction.
- R 7 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- R 7 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aryl group
- preferred examples of each include the examples of R 2 and R 3 described above.
- the alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- R 7 represents a heterocyclic group, it is preferably a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a 5- or 6-membered substituted or unsubstituted aromatic or non-aromatic heterocyclic compound, and more preferably Is a 5- or 6-membered aromatic or non-aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms.
- Preferred examples include 2-furanyl, 2-thienyl, 2-pyrimidinyl, 2-benzothiazolyl, 2-benzoxazolyl, 2-imidazolyl, 4-imidazolyl, triazolyl, benzotriazolyl, thiadiazolyl, pyrrolidinyl, piperidinyl, imidazolidinyl , Pyrazolidinyl, morpholinyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydrothienyl and the like.
- R 7 is more preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aryl group, and particularly preferably an alkyl group or an aryl group.
- the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, or heterocyclic group represented by R 7 may further have a substituent.
- the hydrogen atoms (preferably, some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom) in the group represented by R 7 are substituted with fluorine atoms. Above all, during R 7, it is preferable to include the R f group as described above. In addition, it is preferable that the compound represented by General formula (2) satisfy
- R 8 , R 9 and R 10 each independently represent an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- Preferable examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and heterocyclic group include the examples of R 2 and R 3 in the above general formula (1).
- the alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- the groups represented by R 8 , R 9 and R 10 may further have a substituent.
- R ⁇ 2 > and R ⁇ 3 > of the above-mentioned general formula (1) can be mentioned.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in at least one group of R 8 to R 10 are substituted with fluorine atoms.
- at least one of R 8 to R 10 preferably contains the R f group described above.
- R 8 to R 10 is an aryl group substituted with an R f group.
- the number of R f groups substituted on the aryl group is not particularly limited, preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 2.
- R 11 and R 12 each independently represent an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- Preferable examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and heterocyclic group include the examples of R 2 and R 3 in the above general formula (1).
- the alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- the group represented by R 11 and R 12 may further have a substituent.
- R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring.
- the ring to be formed may contain a substituent.
- the substituent of the alkyl group represented by R ⁇ 2 > and R ⁇ 3 > of the above-mentioned general formula (1) can be mentioned.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in at least one group of R 11 to R 12 are substituted with fluorine atoms.
- at least one of R 11 to R 12 preferably contains the R f group described above.
- the compound represented by General formula (4) satisfy
- One preferred embodiment of the compound represented by the general formula (4) is a compound represented by the following general formula (4A).
- R 10A to R 13A each independently represents an alkyl group.
- R 14A represents a substituent containing a fluorine atom.
- the substituent may include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 in Formula (1) described above.
- the group represented by R 14A may further have a substituent.
- R 14A contains a fluorine atom.
- a part or all of the hydrogen atoms (preferably a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom) in R 14A are substituted with fluorine atoms.
- R 14A more preferably includes the R f group described above, and R 14A may include —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- a good R f group is more preferred.
- Z represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- Preferable examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and heterocyclic group include the examples of R 2 and R 3 in the above general formula (1).
- the group represented by Z may further have a substituent.
- the substituent of the alkyl group represented by R ⁇ 2 > and R ⁇ 3 > of the above-mentioned general formula (1) can be mentioned.
- Some or all of the hydrogen atoms (preferably, some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom) in the group represented by Z are substituted with fluorine atoms.
- Z mentioned above contains R f group.
- the compound represented by General formula (5) satisfy
- the compound represented by the general formula (5) is preferably a compound represented by the general formula (51) to the general formula (54).
- R 511 represents a substituent containing a fluorine atom.
- the substituent may include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 in Formula (1) described above.
- the group represented by R 511 may further have a substituent.
- R 511 includes a fluorine atom.
- a part or all of the hydrogen atoms (preferably, a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom) in R 511 are substituted with a fluorine atom.
- R 511 more preferably includes the R f group described above.
- the compound represented by General formula (51) satisfy
- R 521 and R 522 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- R 523 represents a group substitutable on a hydrogen atom or a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- examples of the substituent may include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 in Formula (1) described above.
- R 521 , R 522 and R 523 may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring. At least one group of R 521 , R 522 , and R 523 contains a fluorine atom.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one of R 521 , R 522 , and R 523 are fluorine atoms. It is preferably substituted with. In addition, it is more preferable that at least one of R 521 , R 522 , and R 523 includes the R f group described above. In addition, it is preferable that the compound represented by General formula (52) satisfy
- R 531 represents a hydrogen atom or a substituent.
- R 532 represents a group substitutable on a hydrogen atom or a nitrogen atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- examples of the substituent may include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 in Formula (1) described above.
- R 531 and R 532 may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring. At least one group of R 531 and R 532 contains a fluorine atom.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to a carbon atom) in at least one group of R 531 and R 532 are substituted with fluorine atoms.
- at least one group out of R 531 and R 532 includes the R f group described above.
- the compound represented by General formula (53) satisfy
- R 541 represents a group capable of substituting for a nitrogen atom containing a fluorine atom.
- Preferred examples of the group capable of substituting for a nitrogen atom include the groups exemplified as R 2 and R 3 in the general formula (1).
- R 541 includes a fluorine atom.
- a part or all of the hydrogen atoms in R 541 preferably a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom
- R 541 preferably includes the R f group described above.
- the compound represented by General formula (54) satisfy
- R y1 and R y2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
- n1 represents 1 or 2, preferably 2.
- the structures of the units represented by a plurality of CR y1 R y2 may be the same or different.
- R y1 and R y2 represent an alkyl group, it preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.
- Preferred examples include ethyl and 2-ethylhexyl.
- n1 is preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, and more preferably —CH 2 CH 2 —. , —CH 2 CH (CH 3 ) —, and particularly preferably —CH 2 CH 2 —.
- R y3 and R y4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- m1 represents an integer of 1 to 6. When m1 is 2 or more, the structures of the units represented by a plurality of CR y3 R y4 may be the same or different. R y3 and R y4 may be bonded to each other to form a ring.
- the structure represented by (CR y3 R y4 ) m1 is preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, —CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH. 2 CH (OH) CH 2 —, —CH 2 CH (CH 2 OH) —, and more preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (OH) CH 2 —, — CH 2 CH 2 CH 2 —, particularly preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —.
- R y5 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- the perfluoroalkyl group may be linear or branched.
- Examples of the linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 14 carbon atoms include CF 3 —, C 2 F 5 —, C 3 F 7 —, C 4 F 9 —, C 5 F 11 -, C 6 F 13- , C 7 F 15- , C 8 F 17- , C 9 F 19- , C 10 F 21- , C 12 F 25- , C 14 F 29- and the like.
- the compound represented by the general formula (6) will be described.
- the compound represented by General formula (6) contains the fluorine atom which satisfy
- R x represents a hydrogen atom, —NH 2, or a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
- one carbon atom or two or more non-adjacent carbon atoms in the alkyl group are —O—, —S—, —NR 0 , —CO—, —CO—O—, —O—CO—.
- R 0 and R 00 each independently represent a hydrogen atom or a carbyl group or a hydrocarbyl group which may have a substituent and may have one or more heteroatoms. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- R 61 and R 62 each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, —Sp—P, a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or a substituent (specific examples and preferred substituents).
- aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, heteroaryloxy having 2 to 30 carbon atoms which may have the same substituent as the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- one carbon atom or two or more non-adjacent carbon atoms in the alkyl group are —O—, —S—, —NR 0 , —CO—, —CO—O—, —O—CO—.
- —O—CO—O—, —CR 0 ⁇ CR 00 —, —C ⁇ C— may be substituted.
- One or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or —CN.
- R 0 and R 00 each independently represent a hydrogen atom or a carbyl group or a hydrocarbyl group which may have a substituent and may have one or more heteroatoms. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- Sp represents a single bond or a divalent organic group. Specific examples and preferred embodiments of the divalent organic group is the same as L A to be described later.
- P represents a polymerizable group or a crosslinkable group.
- R 61 and R 62 may combine with each other to form an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring having 5 to 7 ring atoms.
- the aromatic ring and the aromatic heterocyclic ring may have 1 to 6 substituents. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- the “carbyl group” does not contain any non-carbon atoms (eg, like —C ⁇ C—) or like N, O, S, P, Si, Se, As, Te or Ge
- any monovalent or polyvalent organic group moiety comprising at least one carbon atom (eg, carbonyl, etc.) optionally bonded to at least one non-carbon atom.
- Said “hydrocarbyl group” additionally comprises one or more H atoms, optionally comprising one or more heteroatoms such as, for example, N, O, S, P, Si, Se, As, Te or Ge. Refers to the carbyl group.
- a part or all of hydrogen atoms (preferably, part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms) in the groups of R 61 , R 62 , X 61 , X 62 and X 63 are substituted with fluorine atoms. ing.
- the compound represented by General formula (6) satisfy
- the compound represented by the general formula (6) is preferably a compound represented by the following general formula (22).
- the compound represented by General formula (22) contains a fluorine atom, and also fluorine content rate satisfy
- Rf 1 , X 1 , L 1 , L 2 , L 3 , Y 1 and Z 1 are the same as Rf 1 in general formula (24) described above.
- X 1 , L 1 , L 2 , L 3 , Y 1 and Z 1 are the same.
- R 221 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or Rf 1 -CFX 1 -L 1 -Y 1 -L 2 -Z 1 -L 3- .
- L 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom.
- R 71 and R 72 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups.
- R 71 is preferably a hydrogen atom
- R 72 is preferably an alkyl group or an aryl group.
- Preferable examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and heterocyclic group include the examples of R 2 and R 3 in the above general formula (1).
- alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- a part or all of hydrogen atoms in at least one group of R 71 and R 72 are substituted with fluorine atoms.
- the compound represented by General formula (7) satisfy
- the compound represented by General formula (7A) is mentioned.
- L A represents a single bond or a divalent organic group.
- the divalent organic group include a linear, branched, or cyclic divalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, and a propylene group), a linear shape, a branched shape, and the like.
- a cyclic divalent aromatic hydrocarbon group for example, a phenylene group
- R 222 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- the R f group represents a fluoroalkyl group (preferably a perfluoroalkyl group), and the definition and preferred range of the R f group are as described above.
- Z1-SS—Z2 Formula (8) each independently represent an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups. Of these, an aryl group and a heterocyclic group are preferable.
- Preferable examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and heterocyclic group include the examples of R 2 and R 3 in the above general formula (1).
- the alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may contain a linking group such as —CO—, —NH—, —O—, —S—, or a combination thereof.
- Z1 and Z2 may contain a substituent. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as those of the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above. A part or all of hydrogen atoms in at least one group of Z1 and Z2 are substituted with fluorine atoms. In addition, it is preferable that the compound represented by General formula (8) satisfy
- the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group may contain a hetero atom (for example, an oxygen atom, a sulfur atom, etc.).
- the compound represented by the general formula (8) is preferably a compound represented by the following general formula (23).
- the compound represented by General formula (23) contains a fluorine atom, and also fluorine content rate satisfy
- R 231 and R 232 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
- R 231 and R 232 represent an alkyl group, it preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl , T-butyl, n-octyl, eicosyl, chloromethyl, hydroxymethyl, aminoethyl, N, N-dimethylaminomethyl, 2-chloroethyl, 2-cyanoethyl, 2-hydroxyethyl, 2- (N, N-dimethylamino) Preferred examples include ethyl and 2-ethylhexyl.
- n is preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, and more preferably —CH 2 CH 2 —. , —CH 2 CH (CH 3 ) —, and particularly preferably —CH 2 CH 2 —.
- R 233 and R 234 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- the structure represented by m is preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, —CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (OH) CH 2 —, —CH 2 CH (CH 2 OH) —, and more preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (OH) CH 2 —, — CH 2 CH 2 CH 2 —, particularly preferably —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —.
- Y 2 represents a single bond, —CO— or —COO—.
- n represents 0 and m represents an integer of 0 to 6.
- m is preferably 0 to 4, more preferably 1 to 2.
- n represents 1 or 2, preferably 2.
- m represents an integer of 1 to 6, preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 2.
- Rf 2 represents a linear or branched perfluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms or a linear or branched perfluoroether group having 1 to 20 carbon atoms.
- the perfluoroalkylene group has 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 and more preferably 3 to 12.
- Specific examples of the perfluoroalkylene group include, for example, —C 4 F 8 —, —C 5 F 10 —, —C 6 F 12 —, —C 7 F 14 —, —C 8 F 16 —, —C 9 F 18- , -C 10 F 20- , -C 12 F 24- and the like.
- the perfluoroether group means a group in which an etheric oxygen atom (—O—) is inserted between one or more carbon-carbon atoms in the perfluoroalkylene group or at the bond terminal of the perfluoroalkylene group. .
- the perfluoroalkylene group has 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 and more preferably 3 to 12.
- Specific examples of the perfluoroether group include — (C g F 2g O) h — (wherein g is each independently an integer of 1 to 20, h is an integer of 1 or more, and g ⁇ h ⁇ A perfluoroether group represented by the following relationship is satisfied.
- P represents an integer of 2 to 3
- l represents an integer of 0 to 1
- satisfies the relationship of p + 1 3.
- p is 3 and l is 0.
- the polymer compound (X) is a polymer compound containing a repeating unit represented by the following general formula (A).
- the polymer compound (X) has a specific group (A in the general formula (A)) having migration suppression ability in the side chain.
- the polymer compound (X) may contain a repeating unit other than the repeating unit represented by the general formula (A).
- the ratio of the repeating unit represented by formula (A) in the polymer compound (X) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 20% by mass or more. Is more preferably 30% by mass or more, and most preferably 50% by mass or more.
- the plurality of repeating units represented by the general formula (A) contained in the polymer compound (X) may be the same or different.
- R A represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms. Of these, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable.
- L A represents a single bond or a divalent organic group.
- the divalent organic group include a linear, branched, or cyclic divalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, and a propylene group), a linear shape, a branched shape, and the like.
- a cyclic divalent aromatic hydrocarbon group for example, a phenylene group
- R 222 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- L A for example, a divalent organic group represented by the following general formula (A-1).
- Z 2 represents a single bond, an ester group (—COO—), an amide group (—CONR 222 —) or an ether group (—O—).
- R 222 is as described above.
- L 4 represents a single bond or a divalent organic group.
- the divalent organic group is a linear, branched or cyclic divalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group or a propylene group), a linear, branched or cyclic group.
- a divalent aromatic hydrocarbon group for example, a phenylene group or a combination thereof is preferable.
- the combined groups are ether group (—O—), ester group (—COO—), amide group (—CONR 222 —), urethane group (—NHCOO—), urea group (—NH—CO—NH—).
- L 4 preferably has 1 to 15 carbon atoms in total.
- the total number of carbons means the total number of carbon atoms contained in L 4 .
- Specific examples of L 4 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a phenylene group, and those groups substituted with a methoxy group, a hydroxyl group, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, or the like. Furthermore, the group etc. which combined these are mentioned.
- Z 3 represents a single bond, —CO 2 —, —CO—, —O—CO—O—, —SO 3 —, —CONR 222 —, —NHCOO—, —O—. , -S -, - SO 2 NR 222 -, or, -NR 222 - represents a.
- R 222 is as described above.
- R A the definition and preferred embodiments of R A is the same as R A in general formula (A).
- Z 2, L 4 and Z 3 specific examples and preferred embodiments are the same as Z 2, L 4 and Z 3 in each above-mentioned general formula (A-1) It is.
- general formula (A-2) the definition and preferred embodiments of A are the same as A in general formula (A) described later.
- A is a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom (excluding a hydrogen atom of a hydroxyl group) from the compounds represented by the general formulas (1) to (8), or A compound represented by the above general formulas (1) to (8), which is a monovalent group obtained by removing one fluorine atom from a compound having two or more fluorine atoms in the molecule.
- a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom (excluding a hydrogen atom of a hydroxyl group) from the compounds represented by the general formulas (1) to (8) means the general formulas (1) to (1)
- a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom other than the hydrogen atom of the hydroxyl group from among the hydrogen atoms of the compound is represented.
- a monovalent group obtained by removing one fluorine atom from a compound represented by the general formulas (1) to (8) having two or more fluorine atoms in the molecule A compound represented by the formulas (1) to (8), which is a compound having two or more fluorine atoms in the molecule, wherein one arbitrary fluorine atom is removed from the fluorine atoms of the compound. Represents a group of The group represented by A has a migration suppressing ability.
- the position at which the hydrogen atom is removed is not particularly limited, but in terms of better migration suppressing ability,
- L A in the general formula (A) is any one of R 1 to R 12 in the compounds represented by the general formulas (1) to (4), and in the compound represented by the general formula (5).
- the general formulas (22) to (24), the general formulas (31) to (46), and the general formulas (1) which are preferred embodiments of the compounds represented by the above general formulas (1) to (8) 51) to (54), a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom (excluding a hydrogen atom of a hydroxyl group) from the compound represented by the general formula (X1) and the general formula (Y1), or these A monovalent group obtained by removing one fluorine atom from a compound having two or more fluorine atoms in the molecule may be used.
- the method i) is preferable from the viewpoint of synthesis suitability.
- a specific group having a migration prevention site may be introduced into a polymer compound by polymerizing a monomer in which a specific group having a migration prevention site is pendant, or a reaction synthesized in advance. You may introduce
- the polymer compound (X) that can be suitably used in the present invention may contain other copolymerization components in addition to the unit of the general formula (A). In the above synthesis method, any monomer can be used as long as it can be introduced by copolymerizing another monomer and does not impair the effects of the present invention.
- Unsubstituted (meth) acrylic esters such as acrylate and stearyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 3,3,3-trifluoropropyl (meth) acrylate, 2- ( Halogen-substituted (meth) acrylic esters such as perfluorohexyl) ethyl acrylate and 2-chloroethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide, octyl (meth) acrylamide, 2-ethylhexyl (Meth) acrylamides such as chloramide, dimethyl (meth) acrylamide, styrenes such as styrene and ⁇ -methylstyrene, vinyl compounds such as N-vinylcarbazole, vinyl acetate, N-vinylacetamide, N-vinylcaprolactam,
- the polymer compound having a reactive group used in the above synthesis method ii) is synthesized by radical polymerization of a monomer having a reactive group for introducing a specific group having an anti-migration site.
- the monomer having a specific group introduction having a migration-preventing site include monomers having a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, or an isocyanate group as a reactive group.
- carboxyl group-containing monomer examples include (meth) acrylic acid, itaconic acid, vinyl benzoate, Aronics M-5300, M-5400, M-5600 manufactured by Toagosei, acrylic ester PA, HH manufactured by Mitsubishi Rayon, and Kyoeisha Chemical
- examples thereof include Light Acrylate HOA-HH manufactured by Co., Ltd., NK Ester SA, A-SA manufactured by Nakamura Chemical.
- Hydroxyl group-containing monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1- (meth) acryloyl -3-hydroxy-adamantane, hydroxymethyl (meth) acrylamide, 2- (hydroxymethyl)-(meth) acrylate, methyl ester of 2- (hydroxymethyl)-(meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl ( (Meth) acrylate, 3,5-dihydroxypentyl (meth) acrylate, 1-hydroxymethyl-4- (meth) acryloylmethyl-cyclohexane, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 1-methyl- -Acryloyloxypropylphthalic acid, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid, 1-methyl-2-acryloyloxyeth
- glycidyl (meth) acrylate Daicel Chemical's cyclomers A and M, etc. can be used.
- the monomer having an isocyanate group Karenz AOI and MOI manufactured by Showa Denko can be used.
- the compound having a specific group having a migration-preventing site to be reacted with the polymer compound having a reactive group varies depending on the kind of the reactive group in the polymer compound, but the following combinations are possible: A compound having the following functional group can be used.
- (a compound having a specific group having a reactive group of a polymer, a migration preventing site) (carboxyl group, carboxyl group), (carboxyl group, epoxy group), (carboxyl group, isocyanate group), (carboxyl group, Benzyl halide), (hydroxyl group, carboxyl group), (hydroxyl group, epoxy group), (hydroxyl group, isocyanate group), (hydroxyl group, benzyl halide) (isocyanate group, hydroxyl group), (isocyanate group, carboxyl group), (epoxy) Group, carboxyl group) and the like.
- monomers having the above functional groups include acrylic acid, glycidyl acrylate, cyclomer A (manufactured by Daicel Chemical), Karenz AOI (manufactured by Showa Denko), methacrylic acid, glycidyl methacrylate, cyclomer M (Daicel). Chemical) and Karenz MOI (Showa Denko) can be used.
- polymer compound (X) in the present invention are shown below, but are not limited thereto.
- the polymer compound (Y) is a polymer compound containing a repeating unit represented by the following general formula (B) and a repeating unit represented by the following general formula (C).
- the polymer compound (Y) has a specific group (B in the general formula (B)) having a migration suppressing ability in the side chain, and a fluorine atom is contained in the repeating unit represented by the general formula (C). It is.
- the proportion of the repeating unit represented by formula (B) in the polymer compound (Y) is preferably 5 to 95% by mass, and more preferably 20 to 80% by mass.
- the proportion of the repeating unit represented by formula (C) in the polymer compound (Y) is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 20 to 80% by mass.
- the plurality of repeating units represented by the general formulas (B) and (C) contained in the polymer compound (Y) may be the same or different.
- R B and L B in the general formula (B) is the same as the definition of R A and L A in general formula (A), preferred embodiments are also the same.
- B is a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom (excluding the hydrogen atom of the hydroxyl group) from the compounds represented by the general formulas (Y-1) to (Y-8) described later. Or a group represented by the following general formula (25).
- a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom (excluding a hydrogen atom of a hydroxyl group) from the compounds represented by the general formulas (Y-1) to (Y-8) means the general formula In the compounds represented by (Y-1) to (Y-8), a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom other than the hydrogen atom of the hydroxyl group from among the hydrogen atoms of the compound.
- the group represented by B has a migration suppressing ability.
- the definitions of the groups in the general formulas (Y-1) to (Y-8) are the same as the definitions of the groups in the general formulas (1) to (8).
- the difference between the compounds represented by the general formulas (Y-1) to (Y-8) and the compounds represented by the general formulas (1) to (8) is as follows.
- some or all of the hydrogen atoms in the above-described groups are substituted with fluorine atoms, but in the compounds represented by the general formulas (Y-1) to (Y-8), No substitution by fluorine atoms.
- the compounds represented by the general formulas (Y-1) to (Y-8) may contain a fluorine atom.
- compounds represented by the general formulas (31) to (46) as in the general formula (1) can be given. However, in this case, substitution with a fluorine atom may not be performed. More specifically, it is as follows.
- V 33 represents a substituent.
- R 331 and R 332 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 34 represents a substituent.
- R 341 and R 342 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 35 represents a substituent.
- R 351 and R 352 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 36 represents a substituent.
- R 361 and R 362 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 37 represents a substituent.
- R 371 , R 372 , R 373 and R 374 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 38 represents a substituent.
- R 381 , R 382 , R 383 and R 384 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 39 represents a substituent.
- c represents an integer of 1 to 2.
- V 40 represents a substituent.
- R 401 and R 402 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 41 represents a substituent.
- R 411 and R 412 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 42 represents a substituent.
- R 421 , R 422 and R 423 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- d represents 0 or 1.
- V 43 represents a substituent.
- R 431 represents a hydrogen atom or a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4.
- V 44 represents a substituent.
- R 441 represents a hydrogen atom or a substituent.
- b represents an integer of 0 to 4.
- R 451 , R 452 , R 453, and R 454 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- R 461 and R 462 each independently represent a hydrogen atom or a group that can be substituted with a nitrogen atom.
- the position at which the hydrogen atom is removed is not particularly limited, but the general formula (Y-1 ) To (Y-4) is any one of R 1 to R 12 , and in the compound represented by the general formula (Y-5), Z is represented by the general formula (Y-6) Preferred examples include R 61 or R 62 in the compound, R 71 or R 72 in the compound represented by the general formula (Y-7), and Z1 or Z2 in the compound represented by the general formula (Y-8). .
- L B in the general formula (B) is any one of R 1 to R 12 in the compounds represented by the general formulas (Y-1) to (Y-4), and the general formula (Y-5).
- R 251 , R 252 , R 253 , and R 254 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above include the substituents for the alkyl group represented by R 2 and R 3 described above.
- a substituent an alkyl group, an alkoxy group, and a hydroxy group are preferable in that the mobility is less affected and the mobility is more excellent.
- R 252 and R 253 are an alkyl group or an alkoxy group.
- the alkyl group is preferably a methyl group, ethyl group, isopropyl group, t-butyl group, t-amyl group or the like, and the alkoxy group is particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group. More preferably, either R 252 or R 253 or both are an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, more preferably an ethyl group, an i-propyl group, a t-butyl group, or a t-amyl group, Most preferred is a t-butyl group.
- R 251 and R 254 are preferably hydrogen atoms. * Indicates a binding position with the L B in the general formula (B).
- R C and L C in general formula (C) are the same as the definitions of R A and L A in general formula (A) described above, and the preferred embodiments are also the same.
- a preferred embodiment of L C includes, for example, a divalent organic group represented by —Z 4 -L 5 —.
- Z 4 each independently represents a single bond, an ester group (—COO—), an amide group (—CONR 271 —) or an ether group (—O—).
- R 271 preferably represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- L 5 represents a divalent organic group having no single bond or fluorine having 1 to 6 carbon atoms.
- Examples of the divalent organic group include those described for L 4 that do not have fluorine having 1 to 6 carbon atoms.
- X represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
- Rf represents a fluoroalkyl group having 20 or less carbon atoms in which at least one hydrogen atom optionally having an etheric oxygen atom is substituted with a fluorine atom or a fluorine atom.
- polymer compound (Y) Specific examples of the polymer compound (Y) are shown below. However, the present invention is not limited to these.
- the content of the F-containing migration inhibitor described above is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the total mass of the organic semiconductor material, and 1 to 10% by mass. % Is more preferable.
- the composition of the present invention preferably contains a solvent from the viewpoint of homogeneity and crystallinity of the organic semiconductor layer to be formed.
- the solvent is not particularly limited, and preferred examples thereof include aromatic compounds such as toluene, xylene, mesitylene, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (tetralin), chlorobenzene, dichlorobenzene, and anisole.
- composition of the present invention is suitable as a composition for forming an organic semiconductor layer of an organic thin film transistor because it exhibits excellent characteristics as described above.
- the organic thin film transistor of the present invention is an organic thin film transistor using the above-described composition of the present invention for an organic semiconductor layer. Among them, a top contact type organic thin film transistor is preferable, and a top contact type mode will be described in detail below.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the organic thin film transistor of the present invention.
- the organic thin film transistor 10 includes the substrate 11, the gate electrode 12, the gate insulating film 13, the organic semiconductor layer 14, and the like.
- a source electrode 15a and a drain electrode 15b are provided.
- the organic semiconductor layer 14 is formed using the composition of the present invention described above. If necessary, a sealing layer covering the entire element may be formed.
- the organic thin film transistor 10 is a top contact type organic thin film transistor.
- a bottom gate top contact type organic thin film transistor includes, for example, a gate electrode formed on a substrate, a gate insulating layer formed on the gate electrode, an organic semiconductor layer formed on the gate insulating layer, and a source electrode formed on the organic semiconductor layer. And a drain electrode can be formed. If necessary, a sealing layer can be formed.
- the substrate the gate electrode, the gate insulating film, the organic semiconductor layer, the source electrode and the drain electrode, and respective formation methods will be described in detail.
- the substrate plays a role of supporting a gate electrode, a source electrode, a drain electrode and the like which will be described later.
- substrate is not restrict
- a thermosetting resin for example, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyester resin such as PET or PEN
- a thermoplastic resin for example, phenoxy resin, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene). Sulfone etc.).
- Examples of the material for the ceramic substrate include alumina, aluminum nitride, zirconia, silicon, silicon nitride, silicon carbide, and the like.
- Examples of the glass substrate material include soda glass, potash glass, borosilicate glass, quartz glass, aluminum silicate glass, and lead glass.
- Examples of the material for the gate electrode include gold (Au), silver, aluminum, copper, chromium, nickel, cobalt, titanium, platinum, magnesium, calcium, barium, sodium, and other metals; InO 2 , SnO 2 , ITO, etc.
- Examples include conductive oxides; conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, and polydiacetylene; semiconductors such as silicon, germanium, and gallium arsenide; carbon materials such as fullerene, carbon nanotube, and graphite.
- the thickness of the gate electrode is not particularly limited, but is preferably 20 to 200 nm.
- the method for forming the gate electrode is not particularly limited, and examples thereof include a method of vacuum depositing or sputtering an electrode material on a substrate, and a method of applying or printing an electrode forming composition.
- examples of the patterning method include a photolithography method; a printing method such as ink jet printing, screen printing, offset printing, letterpress printing; and a mask vapor deposition method.
- ⁇ Gate insulation film Materials for the gate insulating film include polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl phenol, polyimide, polycarbonate, polyester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyurethane, polysulfone, polybenzoxazole, polysilsesquioxane, epoxy resin, phenol resin And the like; oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, and titanium oxide; and nitrides such as silicon nitride. Of these materials, a polymer is preferable in view of compatibility with the organic semiconductor layer. When a polymer is used as the material for the gate insulating film, it is preferable to use a crosslinking agent (for example, melamine) in combination. By using a crosslinking agent in combination, the polymer is crosslinked and the durability of the formed gate insulating film is improved.
- a crosslinking agent for example, melamine
- the thickness of the gate insulating film is not particularly limited, but is preferably 100 to 1000 nm.
- the method for forming the gate insulating film is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying a gate insulating film forming composition on a substrate on which a gate electrode is formed, a method of depositing or sputtering a gate insulating film material, and the like. It is done.
- the method for applying the gate insulating film forming composition is not particularly limited, and known methods (bar coating method, spin coating method, knife coating method, doctor blade method) can be used.
- a gate insulating film forming composition When a gate insulating film forming composition is applied to form a gate insulating film, it may be heated (baked) after application for the purpose of solvent removal, crosslinking, and the like.
- the organic semiconductor layer is a layer formed using the above-described organic semiconductor composition of the present invention.
- the thickness of the organic semiconductor layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 nm.
- the method of forming the organic semiconductor layer is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying an organic semiconductor composition onto a substrate on which a gate electrode and a gate insulating film are formed.
- coating an organic-semiconductor composition is the same as the method of apply
- an organic semiconductor composition When an organic semiconductor composition is applied to form an organic semiconductor layer, it may be heated (baked) after application for the purpose of solvent removal, crosslinking and the like.
- ⁇ Source electrode, drain electrode> Specific examples of the material of the source electrode and the drain electrode are the same as those of the gate electrode described above. Especially, it is preferable that it is a metal, and since it is excellent in electroconductivity, copper, silver, or gold
- a method of vacuum-depositing or sputtering an electrode material on a substrate on which an organic semiconductor layer is formed, a method of applying or printing an electrode-forming composition, etc. Is mentioned.
- a specific example of the patterning method is the same as that of the gate electrode described above.
- the channel length of the source electrode and the drain electrode is not particularly limited, but is preferably 5 to 30 ⁇ m.
- the channel width of the source electrode and the drain electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 ⁇ m.
- the organic thin film transistor of the present invention preferably includes a sealing layer as the outermost layer from the viewpoint of durability.
- a well-known sealing agent can be used for a sealing layer.
- the thickness of the sealing layer is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 10 ⁇ m.
- the method for forming the sealing layer is not particularly limited.
- the composition for forming the sealing layer is applied onto the substrate on which the gate electrode, the gate insulating film, the organic semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode are formed.
- the method etc. are mentioned.
- a specific example of the method of applying the sealing layer forming composition is the same as the method of applying the gate insulating film forming composition.
- the composition for forming a sealing layer is applied to form an organic semiconductor layer, it may be heated (baked) after application for the purpose of solvent removal, crosslinking, and the like.
- Compound M-1 was synthesized according to the following scheme.
- compound M-1 (3.51 g), methacrylic acid 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-octyl ( 2.59 g) and 4-methyl-2-pentanone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (5.1 g) were added and heated to 80 ° C. in a nitrogen stream.
- Azobisisobutyronitrile (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (49.3 mg) and 4-methyl-2-pentanone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (1.0 g) were added thereto. And stirred for 16 hours.
- the molecular weight of the migration inhibitor b-1 means a weight average molecular weight, and is a polystyrene conversion value measured by a GPC (gel permeation chromatography) method.
- the weight average molecular weight is measured by the GPC method by dissolving the polymer in tetrahydrofuran, using a high-speed GPC (HLC-8220GPC) manufactured by Tosoh Corporation, and using TSKgel SuperHZ4000 (4.6 mm ID ⁇ 15 cm, manufactured by TOSOH) as a column. And THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent.
- Compound M-2 was synthesized according to the following scheme.
- compound M-2 (2.48 g), methacrylic acid 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-octyl ( 2.59 g) and 4-methyl-2-pentanone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (4.1 g) were added and heated to 80 ° C. under a nitrogen stream.
- Azobisisobutyronitrile manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- 4-methyl-2-pentanone manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- the molecular weight of the migration inhibitor b-2 means a weight average molecular weight, and is a polystyrene equivalent value measured by a GPC (gel permeation chromatography) method.
- the weight average molecular weight is measured by the GPC method by dissolving the polymer in tetrahydrofuran, using a high-speed GPC (HLC-8220GPC) manufactured by Tosoh Corporation, and using TSKgel SuperHZ4000 (4.6 mm ID ⁇ 15 cm, manufactured by TOSOH) as a column. And THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent.
- 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid (3.5 g, 12.6 mmol), dichloromethane (20 ml), 2,2,3,3,4,4 5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-nonadecafluorodecan-1-ol (6.3 g, 12.6 mmol), tetrahydrofuran (10 ml), 1-Ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (2.4 g, 12.6 mmol) and 4-dimethylaminopyridine (0.05 g, 0.4 mmol) were added in this order.
- reaction solution was stirred at room temperature for 3 hours, 1N hydrochloric acid (50 ml) was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with 100 ml of ethyl acetate. The organic layer was washed with saturated brine, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The solid was filtered off and concentrated under reduced pressure to obtain white crude crystals. Recrystallization from methanol yielded 6.0 g of migration inhibitor b-4 (yield 63%).
- ⁇ Migration inhibitor b-5 (Compound 2-2)> Pentafluorobenzaldehyde (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the migration inhibitor b-5 (Compound 2-2).
- 1,3,4-thiadiazole-2,5-dithiol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- tetrahydrofuran 80 ml
- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,8,8,8-dodecafluoro-7- (trifluoromethyl) octyl acrylate 12.5 g, 26.6 mmol
- the reaction solution was stirred at 65 ° C. for 6 hours, cooled to room temperature, and concentrated under reduced pressure.
- Compound 23-1A was synthesized in the same manner as Compound 51-2. To the reaction vessel, compound 23-1A (3.0 g, 5.28 mmol) and ethyl acetate (20 ml) were added for complete dissolution. Sodium iodide (79.1 mg, 0.528 mmol) and 30% hydrogen peroxide (22.11 mmol, 2.39 g) were added in this order, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour.
- the reaction solution was stirred at room temperature for 3 hours, 1N hydrochloric acid (50 ml) was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with 100 ml of ethyl acetate.
- the organic phase was washed with saturated brine, and the organic phase was dried over magnesium sulfate.
- the solid was filtered off and concentrated under reduced pressure.
- the obtained solid was purified by silica gel column chromatography (mobile phase: hexane / ethyl acetate) to obtain 10 g of Compound A-1.
- the molecular weight of the migration inhibitor b-12 means a weight average molecular weight, and is a polystyrene equivalent value measured by a GPC (gel permeation chromatography) method.
- the weight average molecular weight was measured by the GPC method by dissolving the polymer in tetrahydrofuran, using a high-speed GPC (HLC-8220GPC) manufactured by Tosoh Corporation and using TSKgel SuperHZ4000 (TOSOH, 4.6 mm ID ⁇ 15 cm) as a column. And THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent.
- Al serving as a gate electrode was deposited on a glass substrate (Eagle XG: manufactured by Corning) (thickness: 50 nm).
- a gate insulating film having a thickness of 400 nm was formed.
- Au was vapor-deposited on the mask to form a source electrode and a drain electrode having a channel length of 20 ⁇ m and a channel width of 200 ⁇ m.
- the composition 1 was spin coated thereon and baked at 140 ° C.
- Al serving as a gate electrode was deposited on a glass substrate (Eagle XG: Corning) (film thickness 50 nm).
- a PGMEA solution solution concentration: 2% by mass
- Baking was performed to form an insulating film having a thickness of 400 nm.
- the prepared organic semiconductor composition 1 was spin-coated on the insulating film, and baked at 140 ° C. for 15 minutes to form an organic semiconductor layer having a thickness of 100 nm.
- a gate electrode was vapor-deposited on a glass substrate according to the same procedure as the production of the organic semiconductor transistor of Example 1, and a gate insulating film was further formed. 100 ⁇ L of the organic semiconductor composition 1 was dropped on the gate insulating film, and the radius of the droplet after 10 seconds was measured using a digital microscope VHX-900 (manufactured by Keyence Corporation). Let the radius of the measured droplet be R1. Moreover, the composition for a comparison which does not contain a migration inhibitor was prepared according to the procedure similar to preparation of the organic-semiconductor composition of Example 1 except not dissolving a migration inhibitor.
- R1 / R2 was determined from the measured R1 and R2, and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1. From the viewpoint of applicability, A, B or C is preferred, A or B is more preferred, and A is even more preferred. “A”: R1 / R2 ⁇ 2 “B”: 2> R1 / R2 ⁇ 1.5 “C”: 1.5> R1 / R2 ⁇ 1 “D”: 1> R1 / R2
- Each electrode of the produced organic semiconductor transistor was connected to each terminal of a manual prober connected to a semiconductor parameter analyzer (4155C, manufactured by Agilent Technologies) to evaluate a field effect transistor (FET).
- field effect mobility [cm 2 / V ⁇ sec]
- Id-Vg drain current-gate voltage
- the calculated field effect mobility is defined as ⁇ 1.
- the comparative composition which does not contain a migration inhibitor was prepared according to the procedure similar to evaluation of the applicability
- an organic semiconductor transistor was produced according to the same procedure as the production of the organic semiconductor transistor of Example 1 except that the comparative composition was used instead of the composition 1.
- field effect mobility was calculated according to the same procedure as in the above ⁇ 1.
- the calculated field effect mobility is defined as ⁇ 2.
- ⁇ 1 / ⁇ 2 was determined from the calculated ⁇ 1 and ⁇ 2, and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1. Practically, from the viewpoint of mobility, it is preferably A, B or C, more preferably A or B, and even more preferably A.
- T1 / T2 was calculated from the calculated T1 and T2, and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1. From the viewpoint of insulation reliability, A, B or C is preferred, A or B is more preferred, and A is even more preferred.
- Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 The same procedure as in Example 1 except that the organic semiconductor material shown in Table 1 below was used instead of TIPS-pentacene, and the migration inhibitor shown in Table 1 below was used instead of the migration inhibitor b-1. According to the above, organic semiconductor compositions (compositions 2 to 15, c1 to c4) were prepared. Moreover, according to the procedure similar to Example 1 except using the organic-semiconductor composition shown in following Table 1 instead of the composition 1, and selecting either the said element preparation method 1 and the element preparation method 2, Organic semiconductor transistors were fabricated and various evaluations were performed. The results are summarized in Table 1.
- Organic semiconductor material a-1 TIPS pentacene (manufactured by Sigma Aldrich)
- a-2 diF-TES-ADT (manufactured by Sigma Aldrich)
- a-3 PBTTTT-C12 (manufactured by Sigma Aldrich)
- a-4 P3HT (poly (3-hexylthiophene)) (manufactured by Sigma Aldrich)
- Migration inhibitor b-1 Migration inhibitor b-1 synthesized in Synthesis Example 1
- b-2 Migration inhibitor b-2 synthesized according to Synthesis
- Example 2 b-3: Migration inhibitor b-3 synthesized in Synthesis
- b-4 Migration inhibitor b-4 synthesized according to Synthesis
- Example 4 b-5 Migration inhibitor b-5 described above
- b-6 Migration inhibitor b-6 synthesized according to Synthesis
- b-7 Migration inhibitor b-7 synthesized according to Synthesis
- Example 6 b-8 Migration inhibitor b-8 synthesized according to Synthesis
- the composition of the present invention containing a compound having a specific structure containing a fluorine atom as a migration inhibitor does not significantly reduce the mobility of the organic semiconductor transistor. Improved insulation reliability.
- the compositions of Examples 1 to 3 containing a-1 or a-2 as the organic semiconductor material further improved the insulation reliability of the organic semiconductor transistor.
- the compositions of Comparative Examples 1, 2 and 4 containing Irganox-1076 as a migration inhibitor significantly decreased the mobility of the organic semiconductor transistor. Further, the degree of improvement in the insulation reliability of the organic semiconductor transistor was small.
- the composition of Comparative Example 3 containing Megafac F-781 (F-containing surfactant) as a migration inhibitor was used in an organic semiconductor transistor, the mobility of the organic semiconductor transistor was not greatly reduced. There was no improvement in insulation reliability.
- Substrate 12 Gate electrode 13 Gate insulating film 14 Organic semiconductor layer 15a Source electrode 15b Drain electrode 10 Thin film transistor
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Abstract
Description
昨今、有機薄膜トランジスタへの期待が高まるなか、有機薄膜トランジスタには、移動度(特に電界効果移動度)の向上や安定性などが求められている。
このようななか、特許文献1には、有機半導体層の酸化劣化を低減するために、酸化防止剤を含有する組成物で有機半導体層を形成した有機薄膜トランジスタが開示されている。
後述する一般式(1)~(8)のいずれかで表される化合物、後述する一般式(A)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(X)、および、後述する一般式(B)で表される繰り返し単位および一般式(C)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(Y)からなる群から選択されるマイグレーション抑制剤と
を含有する有機半導体組成物。
なお、一般式(Y-1)~(Y-8)は以下の通りである。
P-(CR1=Y)n-Q 一般式(Y-1)
(一般式(Y-1)中、PおよびQは、それぞれ独立に、OH、NR2R3またはCHR4R5を表す。R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Yは、CR6または窒素原子を表す。R1およびR6は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R1、R2、R3、R4、R5またはR6で表される基は、そのうちの少なくとも二つの基が互いに結合して環を形成していてもよい。nは0~5の整数を表す。ただし、nが0であるとき、PおよびQの両方がCHR4R5であることはなく、PおよびQの両方がOHであることもない。nが2以上の数を表すとき、(CR1=Y)で表される複数の原子群は、同一であっても異なっていてもよい。)
R7-C(=O)-H 一般式(Y-2)
(一般式(Y-2)中、R7は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、R7で表される基中には、ヒドロキシ基または-COO-で表される基が含まれていてもよい。)
(一般式(Y-3)中、R8、R9およびR10は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。)
(一般式(Y-4)中、R11およびR12は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。R11およびR12は互いに結合して環を形成してもよい。)
Z-SH 一般式(Y-5)
(一般式(Y-5)中、Zは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、Zで表される基には置換基が含まれていてもよい。)
(一般式(Y-6)中、X61、X62およびX63は、それぞれ独立に、-NH-、-N=、=N-、-CRx=、=CRx-または-S-を表す。Rxは、水素原子、-NH2または直鎖状もしくは分岐状の炭素数1~15のアルキル基を表す。ここで、アルキル基の中の1の炭素原子、または2以上の隣接しない炭素原子は、-O-、-S-、-NR0、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0=CR00-、または-C≡C-に置換されていてもよい。また、アルキル基の中の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子または-CNに置換されていてもよい。R0およびR00は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよく、1以上のヘテロ原子を有してもよいカルビル基もしくはヒドロカルビル基を表す。X61、X62およびX63のうち少なくとも1つは-CRx=または=CRx-ではない。
R61およびR62は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、-Sp-P、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1~15のアルキル基、または、置換基を有してもよい、炭素数2~30の、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アリールカルボニルオキシ基、ヘテロアリールカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニル基もしくはヘテロアリールオキシカルボニル基を表す。ここで、アルキル基の中の1の炭素原子、または2以上の隣接しない炭素原子は、-O-、-S-、-NR0、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0=CR00-、または-C≡C-に置換されていてもよい。また、アルキル基の中の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、-CNに置換されていてもよい。R0およびR00は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよく、1以上のヘテロ原子を有してもよいカルビル基もしくはヒドロカルビル基を表す。Spは、単結合または2価の有機基を表す。Pは、重合性基または架橋性基を表す。R61およびR62は、互いに結合して、環原子数5~7の、芳香環または芳香族複素環を形成してもよい。芳香環および芳香族複素環は、1~6個の置換基を有してもよい。)
(一般式(Y-7)中、R71およびR72は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。)
Z1-S-S-Z2 一般式(Y-8)
(一般式(Y-8)中、Z1およびZ2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、Z1およびZ2のうち少なくとも1つには、置換基が含まれていてもよい。)
(2)後述する一般式(6)で表される化合物が、後述する一般式(22)で表される化合物である、(1)に記載の有機半導体組成物。
(3)後述する一般式(8)で表される化合物が、後述する一般式(23)で表される化合物である、(1)または(2)に記載の有機半導体組成物。
(4)後述する一般式(1)で表される化合物が、後述する一般式(24)で表される化合物である、(1)~(3)のいずれか1つに記載の有機半導体組成物。
(5)後述する一般式(1)で表される化合物が、後述する一般式(31)~一般式(46)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、(1)~(3)のいずれか1つに記載の有機半導体組成物。
(6)後述する一般式(5)で表される化合物が、後述する一般式(51)~一般式(54)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、(1)~(5)のいずれか1つに記載の有機半導体組成物。
(7) 上記マイグレーション抑制剤が、上記一般式(B)で表される繰り返し単位および一般式(C)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(Y)である、(1)~(6)のいずれか1つに記載の有機半導体組成物。
(8) 上記一般式(B)で表される繰り返し単位中、Bは、後述する一般式(Y-1)で表される化合物もしくは後述する一般式(Y-6)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基、または、後述する一般式(25)で表される基である、(7)に記載の有機半導体組成物。
(9) 上記マイグレーション抑制剤が、後述する一般式(X1)で表される化合物、後述する一般式(33)で表される化合物、後述する一般式(2)で表される化合物、後述する一般式(3)で表される化合物、後述する一般式(4A)で表される化合物、後述する一般式(Y)で表される化合物、後述する一般式(22)で表される化合物、後述する一般式(7A)で表される化合物、および、後述する一般式(23)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、(1)に記載の有機半導体組成物。
(10) 上記マイグレーション抑制剤が、後述する一般式(A)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(X)である、(1)に記載の有機半導体組成物。
(11) 後述する一般式(A)で表される繰り返し単位中、Aは、後述する一般式(X1)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基である、(10)に記載の有機半導体組成物。
(12) 上記有機半導体材料の分子量が2000以下である、(1)~(11)のいずれか1つに記載の有機半導体組成物。
(13) 上記(1)~(12)のいずれか1つに記載の有機半導体組成物を使用して作製された有機薄膜トランジスタ。
(14) (13)に記載の有機薄膜トランジスタを使用した電子ペーパー。
(15) (13)に記載の有機薄膜トランジスタを使用したディスプレイデバイス。
本発明の有機半導体組成物(以下、単に「組成物」とも称する。)は、有機半導体材料と、フッ素原子を含有する特定構造の化合物(以下、単に「F含有マイグレーション抑制剤」とも称する。)とを含有する。
上述のとおり、本発明の組成物は、後述するF含有マイグレーション抑制剤を含有するため、有機薄膜トランジスタの移動度を大きく低下させることなく、有機薄膜トランジスタの絶縁信頼性を向上させる有機半導体組成物となると考えらえる。
図1において、有機薄膜トランジスタ10は、基板11と、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜13と、有機半導体層14と、ソース電極15aと、ドレイン電極15bとを備える。
有機薄膜トランジスタ10に電圧を印加すると、電界の作用によりソース電極15aおよび/またはドレイン電極15b中の金属がイオン化し、ソース電極15aおよびドレイン電極15bの間で金属イオンが移動(マイグレーション)ことにより、ソース電極15a/ドレイン電極15b間の絶縁性が低下してしまう。特に、上記イオンマイグレーションは、ソース電極15aとドレイン電極15bとの間に位置する、有機半導体層14の外側露出表面付近で顕著に生じるものと考えられる。
本発明の組成物を用いて作製した有機薄膜トランジスタ(有機TFT)では、F含有マイグレーション抑制剤の表面エネルギーの低さのため、F含有マイグレーション抑制剤が有機半導体層の表面近傍に移動し、有機半導体層の露出表面(ゲート絶縁膜と接触していない側の表面)付近にF含有マイグレーション抑制剤が偏在し、移動度を損なうことなく、マイグレーションを抑制することができる。より具体的には、有機TFTにおいて、有機半導体層の外側露出表面付近に多くのF含有マイグレーション抑制剤を偏在させることにより、電極から析出する金属イオンの拡散を効率よく抑制することができ、微細な電極を有する有機TFTを作製した際のマイグレーション耐性を向上させる。また、F含有マイグレーション抑制剤を表面近傍に偏在させ、有機半導体層内部において、移動度を低下させるF含有マイグレーション抑制剤の量を低減させることができ、結果として移動度を損なわず、優れた性能を達成することができる。
これらのことは、後述する比較例1~3によっても支持される。すなわち、フッ素原子を含有しない化合物であるイルガノックス-1076を有機半導体組成物に含有させた比較例1および2では、上記のような化合物の遍在が進行せず、有機半導体層内部に散在したままとなり、キャリア移動を妨げるため、移動度の評価が低くなること、フッ素原子を含有する化合物であるメガファックスF-781を有機半導体組成物に含有させた比較例3では、上記のような化合物の偏在が進行するため、移動度の評価が高くなるものの、マイグレーション抑制能がないため、絶縁信頼性の評価が低いことからも推測される。
なお、本明細書においては、アルキル基には、-CO-、-NH-、-O-、-S-、またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。
本発明の組成物に含有される有機半導体材料としては、有機半導体トランジスタの有機半導体層として利用される、公知の材料が、利用可能である。具体的には、6,13-ビス(トリイソプロピルシリルエチニル)ペンタセン(TIPSペンタセン)、テトラメチルペンタセン、パーフルオロペンタセン等のペンタセン類、TES-ADT、diF-TES-ADT等のアントラジチオフェン類、DPh-BTBT、Cn-BTBT等のベンゾチエノベンゾチオフェン類、Cn-DNTT等のジナフトチエノチオフェン類、ペリキサンテノキサンテン等のジオキサアンタントレン類、ルブレン類、C60、PCBM等のフラーレン類、銅フタロシアニン、フッ素化銅フタロシアニン等のフタロシアニン類、P3RT、PQT、P3HT、PQT等のポリチオフェン類、ポリ[2,5-ビス(3-ドデシルチオフェン-2-イル)チエノ[3,2-b]チオフェン](PBTTT)等のポリチエノチオフェン類等が例示される。
有機半導体材料の分子量は特に制限されないが、有機薄膜トランジスタの移動度の点から、2000以下が好ましく、1200以下がより好ましい。
なお、有機半導体材料が重合体の場合は、上記分子量は重量平均分子量に意図する。
有機半導体材料が重合体の場合の重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法で測定されたポリスチレン換算値である。重量平均分子量のGPC法による測定は、有機半導体材料をテトラヒドロフランに溶解させ、東ソー(株)製高速GPC(HLC-8220GPC)を用い、カラムとして、TSKgel SuperHZ4000(TOSOH製、4.6mmI.D.×15cm)を用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて行う。
本発明の組成物に含有されるF含有マイグレーション抑制剤(F含有マイグレーション防止剤)は、下記一般式(1)~(8)のいずれかで表される化合物、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(X)、および、下記一般式(B)で表される繰り返し単位および下記一般式(C)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(Y)からなる群から選択される化合物である。F含有マイグレーション抑制剤は、フッ素原子を含有し、金属イオンのマイグレーションを抑制する化合物である。
F含有マイグレーション抑制剤中のフッ素原子の含有率(フッ素含有率)は、特に限定されず、使用する有機半導体材料の種類などに応じて適宜調整され得るが、表面エネルギーを低くして、有機半導体層の露出表面付近により多くのF含有マイグレーション抑制剤を偏在させ、有機半導体の移動度を損なわない点で、2質量%以上65質量%未満であることが好ましく、5~60質量%がより好ましく、10~50質量%がさらに好ましい。なお、フッ素含有率とは、マイグレーション抑制剤の全分子量中におけるフッ素原子の占める質量の割合(含有率)を表したものである。つまり、{(化合物中のフッ素原子の数)×(フッ素の原子量)/(化合物の全分子量)}×100(%)で表される値である。例えば、マイグレーション抑制剤の全分子量が100であり、フッ素原子が3個含まれる場合、フッ素原子の占める質量割合(%)は、{(19×3)/100}×100で、57質量%と計算される。
以下、F含有マイグレーション抑制剤について詳述する。
まず、一般式(1)で表される化合物について説明する。
P-(CR1=Y)n-Q 一般式(1)
窒素原子に置換可能な基としては窒素原子に置換できる基であれば特に制限されないが、例えば、アルキル基(シクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、複素環基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、またはこれらの組み合わせなどが挙げられる。
上記の官能基の中で、水素原子を有するものは、これを取り去りさらに置換されていてもよい。
好ましい例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、sec-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロペンチル、オクチル、2-エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、トリアコンチルなどを挙げることができる。さらに好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルであり、特に好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、t-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルである。
なお、アルキル基には、-CO-、-NH-、-O-、-S-、またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。なお、アルキル基中に上記連結基が含まれる場合、その位置は特に制限されず、末端であってもよい。例えば、-S-Rx(Rx:アルキル基)であってもよい。
置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、複素環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、複素環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールおよび複素環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
R2およびR3で表されるアルケニル基はさらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
なお、アルケニル基には、上記アルキル基と同様に、-CO-、-NH-、-O-、-S-またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。
R2およびR3で表されるアルキニル基はさらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
なお、アルキニル基には、上記アルキル基と同様に、-CO-、-NH-、-O-、-S-またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。
さらに好ましくは、フェニル、2-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2-エチルフェニル、4-エチルフェニル、2,4-ジメチルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2-メトキシフェニル、3-メトキシフェニル、4-メトキシフェニル、2-ベンジルフェニル、4-ベンジルフェニルなどを挙げることができ、特に好ましくは、フェニル、2-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2,4-ジメチルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2-メトキシフェニル、4-メトキシフェニル、2-ベンジルフェニル、4-ベンジルフェニルなどを挙げることができる。
R2およびR3で表されるアリール基はさらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R4およびR5で表される置換基としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができ、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、または、これらを組み合わせた基であり、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。
R4およびR5で表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R1およびR6で表される置換基としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができ、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、または、これらを組み合わせた基であり、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。
R1およびR6で表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
なお、二つの基が結合する際には、単結合、二重結合および三重結合のいずれかの結合形式が含まれていてもよい。
上記フルオロアルキル基とは、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。パーフルオロアルキル基とは、水素原子の全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
Rf基は、炭素原子数1ないし14(好ましくは炭素原子数1~10、より好ましくは炭素原子数1~7)の直鎖もしくは分岐のパーフルオロアルキル基、または、炭素原子数1ないし14の直鎖もしくは分岐のパーフルオロアルキル基で置換された、炭素原子数2ないし20の置換基であることが好ましい。
炭素原子数1ないし14の直鎖または分岐鎖パーフルオロアルキル基の例としては、CF3-、C2F5-、C3F7-、C4F9-、C5F11-、(CF3)2-CF-(CF2)2-、C6F13-、C7F15-、(CF3)2-CF-(CF2)4-、C8F17-、C9F19-、C10F21-、C12F25-およびC14F29-を挙げることができる。
炭素原子数1ないし14のパーフルオロアルキル基により置換された炭素原子数2ないし20の置換基の例としては、(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2-、C9F19CH2-、C8F17CH2CH(OH)CH2-、C8F17CH2CH(OH)CH2OC=OCH2-、(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2OC=OCH2-、C8F17CH2CH(OH)CH2OC=O(CH2)2-、(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2OC=O(CH2)2-、(CF3)2CFOC2F4-、CF3CF2CF2O〔CF(CF3)CF2O〕4-CF(CF3)-、などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
Rf基は1分子中に1ないし4個含まれることが好ましい。
なお、上述した一般式(1)で表される化合物は、2種以上使用してもよい。
なお、一般式(24)で表される化合物は、後述する一般式(36)で表される化合物の下位概念に該当する。具体的は、以下のR241が一般式(36)中のCHR361R362に該当し、R242~R244、および、Rf1(X1)(F)C-L1-Y1-L2-Z1-L3-が一般式(36)中のV36に該当する。
上記フルオロアルキル基中の水素原子はフッ素原子以外の他のハロゲン原子に置換されていてもよい。他のハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。また、エーテル性酸素原子(-O-)は、フルオロアルキル基の炭素-炭素結合環に存在してもよく、フルオロアルキル基の末端に存在してもよい。また、フルオロアルキル基の構造は、直鎖構造、分岐構造、環構造、または部分的に環を有する構造が挙げられ、直鎖構造が好ましい。
Rf1としては、ペルフルオロアルキル基または水素原子1個を含むポリフルオロアルキル基であることが好ましく、ペルフルオロアルキル基が特に好ましい(ただし、エーテル性酸素原子を有するものを含む。)。
Rf1としては、炭素原子数が4~6のペルフルオロアルキル基、または、エーテル性酸素原子を有する炭素原子数が4~9のペルフルオロアルキル基が好ましい。
Rf1の具体例としては、以下が挙げられる。
-CF3、-CF2CF3、-CF2CHF2、-(CF2)2CF3、-(CF2)3CF3、-(CF2)4CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)6CF3、-(CF2)7CF3、-(CF2)8CF3、-(CF2)9CF3、-(CF2)11CF3、-(CF2)15CF3、-CF(CF3)O(CF2)5CF3、-CF2O(CF2CF2O)pCF3(pは1~8の整数)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)qC6F13(qは1~4の整数)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)rC3F7(rは1~5の整数)。
Rf1としては、特に-(CF2)CF3または-(CF2)5CF3が好ましい。
一般式(24)中、L2は、単結合、または、水酸基もしくはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。なかでも、炭素数1~2のアルキレン基が好ましい。
一般式(24)中、L3は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。なかでも、単結合または炭素数1~2のアルキレン基が好ましい。
ただし、Y1およびZ1がいずれも単結合以外の場合、L2はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。
一般式(31)において、V31は置換基を表す。aは、1~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。なお、V31のうち少なくとも1つにはフッ素原子が含まれる。つまり、V31が1つの場合、その置換基にはフッ素原子が含まれ、V31が2つ以上の場合、少なくとも1つのV31にフッ素原子が含まれていればよい。フッ素原子は、少なくとも1つのV31で表される基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)に置換して導入されることが好ましい。なかでも、V31中に上述したRf基が含まれることが好ましい。
V31で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(31)に複数のV31が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式(32)において、V32は置換基を表す。aは、1~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。なお、V32のうち少なくとも1つにはフッ素原子が含まれる。つまり、V32が1つの場合、その置換基にはフッ素原子が含まれ、V32が2つ以上の場合、少なくとも1つのV32にフッ素原子が含まれていればよい。フッ素原子は、少なくとも1つのV32で表される基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)に置換して導入されることが好ましい。なかでも、V32中に上述したRf基が含まれることが好ましい。
V32で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(32)に複数のV32が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式(33)において、V33は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V33で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(33)に複数のV33が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R331およびR332は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V33、R331およびR332のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V33、R331およびR332の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V33、R331およびR332のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V33が複数ある場合、複数のV33、R331およびR332のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(34)において、V34は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは0~2の整数、さらに好ましくは1を表す。V34で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(34)に複数のV34が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R341およびR342は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V34、R341およびR342のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V34、R341およびR342の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V34、R341およびR342のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V34が複数ある場合、複数のV34、R341およびR342のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(35)において、V35は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V35で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(35)に複数のV35が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R351およびR352は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
R351およびR352で表される置換基としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができ、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、または、アリール基であり、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。
R351およびR352が置換基を表す場合、これらの基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
V35、R351およびR352のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V35、R351およびR352の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。なかでも、V35、R351およびR352のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることが好ましい。
なお、V35が複数ある場合、複数のV35、R351およびR352のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(36)において、V36は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V36で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(36)に複数のV36が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R361およびR362は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
R361およびR362で表される置換基としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができ、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、または、アリール基であり、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。
R361またはR362が置換基を表す場合、これらの基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
V36、R361およびR362のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V36、R361およびR362の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V36、R361およびR362のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V36が複数ある場合、複数のV36、R361およびR362のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(37)において、V37は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V37で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(37)に複数のV37が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R371、R372、R373およびR374は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V37、R371、R372、R373およびR374のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V37、R371、R372、R373およびR374の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V37、R371、R372、R373およびR374のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V37が複数ある場合、複数のV37、R371、R372、R373およびR374のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(38)において、V38は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V38で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(38)に複数のV38が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R381、R382、R383およびR384は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V38、R381、R382、R383およびR384のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V38、R381、R382、R383およびR384の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V38、R381、R382、R383およびR384のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V38が複数ある場合、複数のV38、R381、R382、R383およびR384のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(39)において、V39は置換基を表す。cは、1~2の整数、好ましくは1を表す。なお、V39のうち少なくとも1つにはフッ素原子が含まれる。つまり、V39が1つの場合、その置換基にはフッ素原子が含まれ、V39が2つ以上の場合、少なくとも1つのV39にフッ素原子が含まれていればよい。フッ素原子は、少なくとも1つのV39で表される基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)に置換して導入されることが好ましい。なかでも、V39中に上述したRf基が含まれることがより好ましい。
V39で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(39)に複数のV39が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式(40)において、V40は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V40で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(40)に複数のV40が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R401およびR402は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V40、R401およびR402のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V40、R401およびR402の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V40、R401およびR402のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V40が複数ある場合、複数のV40、R401およびR402のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(41)において、V41は置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。V41で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(41)に複数のV41が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R411およびR412は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V41、R411およびR412のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V41、R411およびR412の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V41、R411およびR412のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V41が複数ある場合、複数のV41、R411およびR412のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(42)において、V42は置換基を表す。dは、0または1を表す。V42で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(42)に複数のV42が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R421、R422およびR423は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
V42、R421、R422およびR423のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V42、R421、R422およびR423の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V42、R421、R422およびR423のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V42が複数ある場合、複数のV42、R421、R422およびR423のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(43)において、V43は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V43で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(43)に複数のV43が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R431は、水素原子または置換基を表す。R431で表される置換基としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができ、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、または、アリール基であり、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。
R431が置換基を表す場合、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
V43およびR431のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V43およびR431の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V43およびR431のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V43が複数ある場合、複数のV43およびR431のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(44)において、V44は置換基を表す。bは、0~4の整数、好ましくは1~2の整数、より好ましくは1を表す。V44で表される置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。一般式(44)に複数のV44が存在している場合、それぞれの基は同一であっても、異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
R441は、水素原子または置換基を表す。R441で表される置換基としては、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができ、好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、または、アリール基であり、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。
R441が置換基を表す場合、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
V44およびR441のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、V44およびR441の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、V44およびR441のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
なお、V44が複数ある場合、複数のV44およびR441のうち少なくとも1つの基に、フッ素原子が含まれる。
一般式(45)において、R451、R452、R453およびR454は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
R451、R452、R453およびR454のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、R451、R452、R453およびR454の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R451、R452、R453およびR454のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
一般式(46)において、R461およびR462は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。窒素原子に置換可能な基としては、前述の一般式(1)のR2およびR3に例示した基を好ましく挙げることができる。
R461およびR462のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。なかでも、R461およびR462の少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R461およびR462のうち少なくとも1つには、上述したRf基が含まれることがより好ましい。
以下の一般式(X1)で表される化合物は、上述した一般式(35)の下位概念に該当する。つまり、一般式(35)中のCR351R352が、以下の-A-COO-X11-Y11に該当する。
上記Rx1、Rx2、A、およびX11は、さらに上述した置換基を有していてもよい。置換基の具体例および好適な態様は、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基と同じである。
次に、一般式(2)で表される化合物について説明する。
R7-C(=O)-H 一般式(2)
R7がアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、または、アリール基を表すとき、それぞれの好ましい例としては、前述のR2およびR3の例を挙げることができる。なお、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基には、-CO-、-NH-、-O-、-S-、またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。
R7が複素環基を表すとき、好ましくは5または6員の置換または無置換の、芳香族または非芳香族の複素環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、さらに好ましくは、炭素数3から30の5または6員の芳香族または、非芳香族の複素環基である。好ましい例としては、2-フラニル、2-チエニル、2-ピリミジニル、2-ベンゾチアゾリル、2-ベンゾオキサゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、トリアゾリル、ベンゾトリアゾリル、チアジアゾリル、ピロリジニル、ピペリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、モルホリニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチエニルなどを挙げることができる。
R7としてさらに好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基であり、特に好ましくは、アルキル基、アリール基である。
R7で表されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、または、複素環基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
また、R7で表される基中には、ヒドロキシル基、または、-COO-で表される基が含まれていてもよい。
また、R7で表される基中には、ヒドロキシ基または-COO-で表される基が含まれていてもよい。
R7の好適態様の一つとしては、フッ素原子が含まれるアリール基が挙げられる。
アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基および複素環基の好ましい例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3の例を挙げることができる。なお、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基には、-CO-、-NH-、-O-、-S-、またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。
R8、R9およびR10で表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R8~R10の少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)はフッ素原子で置換されている。なかでも、R8~R10の少なくとも一つの基中には、上述したRf基が含まれることが好ましい。R8~R10の好適態様の一つとしては、Rf基が置換したアリール基が挙げられる。アリール基に置換したRf基の数は特に制限されず、1~4個が好ましく、1~2個がより好ましい。
なお、一般式(3)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
R11およびR12で表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R11およびR12は、互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環には、置換基が含まれていてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R11~R12の少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)は、フッ素原子で置換されている。なかでも、R11~R12の少なくとも一つの基中には、上述したRf基が含まれることが好ましい。なお、一般式(4)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
R10A~R13Aは、それぞれ独立にアルキル基を表す。
R14Aは、フッ素原子が含まれる置換基を表す。
置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。R14Aで表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R14Aには、フッ素原子が含まれる。なかでも、R14A中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R14Aには、上述したRf基が含まれることがより好ましく、R14Aは-CO-、-NH-、-O-、-S-またはこれらを組み合わせた基が含まれていてもよいRf基がより好ましい。なお、一般式(4A)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
次に、一般式(5)で表される化合物について説明する。
Z-SH 一般式(5)
Zで表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
Zで表される基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)は、フッ素原子で置換されている。なかでも、Z中には、上述したRf基が含まれることが好ましい。なお、一般式(5)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
置換基としては、前述の一般式(1)においてR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。R511で表される基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基を挙げることができる。
R511には、フッ素原子が含まれる。なかでも、R511中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R511には、上述したRf基が含まれることがより好ましい。なお、一般式(51)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
R521、R522、およびR523のうち少なくとも1つの基中には、フッ素原子が含まれる。なかでも、R521、R522、およびR523のうち少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R521、R522、およびR523のうち少なくとも一つの基中には、上述したRf基が含まれることがより好ましい。なお、一般式(52)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
R531およびR532のうち少なくとも1つの基中には、フッ素原子が含まれる。なかでも、R531およびR532のうち少なくとも一つの基中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R531およびR532のうち少なくとも一つの基中には、上述したRf基が含まれることがより好ましい。なお、一般式(53)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
R541には、フッ素原子が含まれる。なかでも、R541中の一部または全部の水素原子(好ましくは、炭素原子に結合している一部または全部の水素原子)が、フッ素原子で置換されていることが好ましい。また、R541には、上述したRf基が含まれることがより好ましい。なお、一般式(54)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
Ry1およびRy2がアルキル基を表すとき、好ましくは炭素数1~30、さらに好ましくは炭素数1~15、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、t-ブチル、n-オクチル、エイコシル、クロロメチル、ヒドロキシメチル、アミノエチル、N,N-ジメチルアミノメチル、2-クロロエチル、2-シアノエチル、2-ヒドロキシエチル、2-(N,N-ジメチルアミノ)エチル、2-エチルヘキシルなどが好ましく挙げられる。
(CRy1Ry2)n1で表される構造として、好ましくは-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、であり、さらに好ましくは-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、であり、特に好ましくは-CH2CH2-である。
炭素原子数1~14の直鎖状または分岐鎖状のパーフルオロアルキル基の例としては、CF3-、C2F5-、C3F7-、C4F9-、C5F11-、C6F13-、C7F15-、C8F17-、C9F19-、C10F21-、C12F25-、C14F29-などが挙げられる。
ただし、Y1およびZ1がいずれも単結合以外の場合、L2はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。
次に、一般式(7)で表される化合物について説明する。
R71およびR72のうち少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。なお、一般式(7)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
一般式(7)で表される化合物の好適態様としては、一般式(7A)で表される化合物が挙げられる。
Rf基は、フルオロアルキル基(好ましくは、パーフルオロアルキル基)を表し、Rf基の定義および好適範囲は上述の通りである。
次に、一般式(8)で表される化合物について説明する。なお、一般式(8)で表される化合物には、上述したフッ素含有率を満たすフッ素原子が含まれることが好ましい。
一般式(8)中、Z1およびZ2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。なかでも、アリール基、複素環基であることが好ましい。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基および複素環基の好ましい例としては、前述の一般式(1)のR2およびR3の例を挙げることができる。なお、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基には、-CO-、-NH-、-O-、-S-、またはこれらを組み合わせた基などの連結基が含まれていてもよい。
なお、Z1およびZ2には、置換基が含まれていてもよい。置換基の具体例および好適な態様は、前述のR2およびR3で表されるアルキル基の置換基と同じである。
Z1およびZ2のうち少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。なお、一般式(8)で表される化合物は、フッ素含有率が上述した範囲を満たすことが好ましい。
なお、上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基には、ヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子など)が含まれていてもよい。
(CR231R232)nで表される構造として、好ましくは-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、であり、さらに好ましくは-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、であり、特に好ましくは-CH2CH2-である。
(CR233R234)mで表される構造として、好ましくは、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH(CH2OH)-であり、さらに好ましくは、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH2CH2-、であり、特に好ましくは、-CH2-、-CH2CH2-、である。
Y2が単結合または-CO-のとき、nは0を表し、mは0~6の整数を表す。なかでも、mは0~4が好ましく、1~2がより好ましい。
Y2が-COO-のとき、nは1または2を表し、好ましくは2を表す。mは1から6の整数を表し、1~4が好ましく、1~2がより好ましい。
パーフルオロアルキレン基の炭素数は1~20であるが、2~15が好ましく、3~12がより好ましい。パーフルオロアルキレン基の具体例としては、例えば、-C4F8-、-C5F10-、-C6F12-、-C7F14-、-C8F16-、-C9F18-、-C10F20-、-C12F24-などが挙げられる。
パーフルオロエーテル基とは、上記パーフルオロアルキレン基中の1箇所以上の炭素-炭素原子間、またはパーフルオロアルキレン基の結合末端にエーテル性酸素原子(-O-)が挿入された基を意味する。パーフルオロアルキレン基の炭素数は1~20であるが、2~15が好ましく、3~12がより好ましい。パーフルオロエーテル基の具体例としては、-(CgF2gO)h-(式中、gはそれぞれ独立に1~20の整数であり、hは1以上の整数であり、g×h≦20以下の関係を満たす。)で表されるパーフルオロエーテル基が挙げられる。
高分子化合物(X)は、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物である。高分子化合物(X)は、側鎖にマイグレーション抑制能を有する特定の基(一般式(A)中のA)を有する。
高分子化合物(X)は、一般式(A)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでもよい。高分子化合物(X)中の一般式(A)で表される繰り返し単位の割合は、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましく、30質量%以上であることが特に好ましく、50質量%以上であることが最も好ましい。
高分子化合物(X)に含まれる一般式(A)で表される複数の繰り返し単位は、同一であっても異なってもよい。
L4は、総炭素数が1~15であることが好ましい。ここで、総炭素数とは、L4に含まれる総炭素原子数を意味する。
L4の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基、および、これらの基が、メトキシ基、ヒドロキシル基、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等で置換されたもの、さらには、これらを組み合わせた基などが挙げられる。
一般式(A-1)中、下側の*(Z3に隣接する*)は、一般式(A)中のAとの結合位置を表す。
すなわち、LAが一般式(A-1)で表される2価の有機基である場合、一般式(A)は下記一般式(A-2)で表される。
一般式(A-2)中、Z2、L4およびZ3の定義、具体例および好適な態様は、それぞれ上述した一般式(A-1)中のZ2、L4およびZ3と同じである。
一般式(A-2)中、Aの定義および好適な態様は、後述する一般式(A)中のAと同じである。
また、上述した一般式(1)~(8)で表される化合物のうち分子内にフッ素原子を2個以上有するものからフッ素原子が取り去られる位置についても、上記の水素原子の場合と同様である。
以下、本発明の側鎖にマイグレーション防止部位(マイグレーション抑制部位)を有する特定の基(一般式(A)中のA)を有する高分子化合物(X)の合成方法について説明する。
高分子化合物(X)の合成方法は特に制限されないが、例えば、下記のi)~ii)が挙げられる。
以上のように、マイグレーション防止部位を有する特定の基は、マイグレーション防止部位を有する特定の基がペンダントされたモノマーを重合することで高分子化合物中に導入してもよいし、予め合成された反応性基を有するポリマーの一部に付加・置換させることで、高分子化合物中に導入してもよい。
なお本発明に好適に使用できる高分子化合物(X)において、一般式(A)のユニット以外に他の共重合成分を含んでいてもよい。上記合成方法において、更に他のモノマーを共重合させることで導入することができ、本発明の効果を損なわないものであれば、いかなるモノマーも使用することができる。
(R=HまたはMe、n=1~5)
イソシアネート基を有するモノマーとしては、昭和電工製のカレンズAOI、MOIが使用できる。
即ち、(ポリマーの反応性基、マイグレーション防止部位を有する特定の基を有する化合物)=(カルボキシル基、カルボキシル基)、(カルボキシル基、エポキシ基)、(カルボキシル基、イソシアネート基)、(カルボキシル基、ハロゲン化ベンジル)、(水酸基、カルボキシル基)、(水酸基、エポキシ基)、(水酸基、イソシアネート基)、(水酸基、ハロゲン化ベンジル)(イソシアネート基、水酸基)、(イソシアネート基、カルボキシル基)、(エポキシ基、カルボキシル基)等を挙げることができる。
高分子化合物(Y)は、下記一般式(B)で表される繰り返し単位、および、下記一般式(C)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物である。高分子化合物(Y)は、側鎖にマイグレーション抑制能を有する特定の基(一般式(B)中のB)を有すると共に、一般式(C)で表される繰り返し単位中にフッ素原子が含まれる。
高分子化合物(Y)中の一般式(B)で表される繰り返し単位の割合は、5~95質量%であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましい。
高分子化合物(Y)中の一般式(C)で表される繰り返し単位の割合は、5~95質量%であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましい。
高分子化合物(Y)に含まれる一般式(B)および(C)で表される複数の繰り返し単位は、同一であっても異なってもよい。
一般式(B)中、Bは、後述する一般式(Y―1)~(Y-8)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基、または、下記一般式(25)で表される基を表す。ここで、「一般式(Y―1)~(Y-8)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基」とは、一般式(Y―1)~(Y-8)で表される化合物において、化合物の有する水素原子のうち、水酸基の水素原子以外の任意の水素原子を1個取り去った1価の基を表す。Bで表される基は、マイグレーション抑制能を有する。
R7-C(=O)-H 一般式(Y-2)
Z-SH 一般式(Y-5)
Z1-S-S-Z2 一般式(Y-8)
一般式(Y-1)~(Y-8)で表される化合物と、一般式(1)~(8)で表される化合物との違いとしては、一般式(1)~(8)で表される化合物においては上述した基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されているが、一般式(Y-1)~(Y-8)で表される化合物ではそのようなフッ素原子による置換がなされていない。なお、一般式(Y-1)~(Y-8)で表される化合物にはフッ素原子は含まれていてもよい。
なお、一般式(Y-1)の好適態様としては、上記一般式(1)と同じく一般式(31)~(46)で表される化合物が挙げられる。ただし、この場合、フッ素原子による置換がなされていなくてもよい。より具体的には、以下の通りである。
一般式(32)中、V32は置換基を表す。aは、1~4の整数を表す。
一般式(33)中、V33は置換基を表す。R331およびR332は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(34)中、V34は置換基を表す。R341およびR342は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(35)中、V35は置換基を表す。R351およびR352は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(36)中、V36は置換基を表す。R361およびR362は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(37)中、V37は置換基を表す。R371、R372、R373およびR374は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(38)中、V38は置換基を表す。R381、R382、R383およびR384は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(39)中、V39は置換基を表す。cは、1~2の整数を表す。
一般式(40)中、V40は置換基を表す。R401およびR402は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(41)中、V41は置換基を表す。R411およびR412は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(42)中、V42は置換基を表す。R421、R422およびR423は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。dは、0または1を表す。
一般式(43)中、V43は置換基を表す。R431は、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(44)中、V44は置換基を表す。R441は、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。
一般式(45)中、R451、R452、R453およびR454は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。
一般式(46)中、R461およびR462は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。
R251およびR254は、水素原子であることが好ましい。
*は、一般式(B)中のLBとの結合位置を示す。
LCの好適な態様としては、例えば、-Z4-L5-で表される2価の有機基が挙げられる。
Z4は、それぞれ独立に、単結合、エステル基(-COO-)、アミド基(-CONR271-)またはエーテル基(-O-)を表す。ここで、R271は、好ましくは、水素原子または炭素数1~5のアルキル基を表す。
L5は、単結合または炭素数1~6のフッ素を有さない2価の有機基を表す。2価の有機基としては、例えば、L4について記載したもののうち、炭素数1~6のフッ素を有さないものが挙げられる。
Xは、水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を表す。
Rfは、エーテル性酸素原子を有していてもよい、水素原子の少なくとも1つがフッ素原子に置換された炭素原子数20以下のフルオロアルキル基またはフッ素原子を表す。
溶媒としては特に制限されないが、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン(テトラリン)、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソールなどの芳香族化合物などが好適に例示される。
本発明の有機薄膜トランジスタは、上述した本発明の組成物を有機半導体層に用いた有機薄膜トランジスタである。なかでも、トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタであることが好ましく、以下トップコンタクト型の態様について詳述する。
図1は、本発明の有機薄膜トランジスタの一態様の断面模式図であり、上述したように、有機薄膜トランジスタ10は、基板11と、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜13と、有機半導体層14と、ソース電極15aと、ドレイン電極15bとを備える。ここで、有機半導体層14は、上述した本発明の組成物を用いて形成されたものである。必要により、素子全体を覆う封止層を形成してもよい。有機薄膜トランジスタ10は、トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタである。
基板は、後述するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極などを支持する役割を果たす。
基板の種類は特に制限されず、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、セラミック基板などが挙げられる。なかでも、各デバイスへの適用性、コストの観点から、ガラス基板、プラスチック基板がより好ましい。
プラスチック基板の材料としては、熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、PET、PENなどのポリエステル樹脂など)または熱可塑性樹脂(例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォンなど)が挙げられる。
セラミック基板の材料としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイドなどが挙げられる。
ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダガラス、カリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、アルミケイ酸ガラス、鉛ガラスなどが挙げられる。
ゲート電極の材料としては、例えば、金(Au)、銀、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、コバルト、チタン、白金、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属;InO2、SnO2、ITO等の導電性の酸化物;ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン等の導電性高分子;シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体;フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料などが挙げられる。なかでも、金属であることが好ましく、銀、アルミニウムであることがより好ましい。
ゲート絶縁膜の材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリベンゾキサゾール、ポリシルセスキオキサン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー;二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物;窒化珪素等の窒化物などが挙げられる。これらの材料のうち、有機半導体層との相性から、ポリマーであることが好ましい。
ゲート絶縁膜の材料としてポリマーを用いる場合、架橋剤(例えば、メラミン)を併用するのが好ましい。架橋剤を併用することで、ポリマーが架橋されて、形成されるゲート絶縁膜の耐久性が向上する。
ゲート絶縁膜形成用組成物を塗布してゲート絶縁膜を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱(ベーク)してもよい。
有機半導体層は、上述した本発明の有機半導体組成物を用いて形成した層である。
有機半導体層の厚みは特に制限されないが、10~200nmであることが好ましい。
ソース電極およびドレイン電極の材料の具体例は、上述したゲート電極と同じである。なかでも、金属であることが好ましく、導電性が優れることから、銅、銀または金が好ましく、性能とコストのバランスが優れることから、銀がより好ましい。特に、本発明においては、マイグレーションを起こしやすい金属である銀を電極材料として使用しても、マイグレーションが抑制され、絶縁信頼性を確保することができるので、性能のよい有機半導体トランジスタを作製することができる。
ソース電極およびドレイン電極を形成する方法は特に制限されないが、例えば、有機半導体層が形成された基板上に、電極材料を真空蒸着またはスパッタする方法、電極形成用組成物を塗布または印刷する方法などが挙げられる。パターニング方法の具体例は、上述したゲート電極と同じである。
ソース電極およびドレイン電極のチャネル長は特に制限されないが5~30μmであることが好ましい。
ソース電極およびドレイン電極のチャネル幅は特に制限されないが、10~200μmであることが好ましい。
本発明の有機薄膜トランジスタは、耐久性の観点から、最外層に封止層を備えるのが好ましい。封止層には公知の封止剤を用いることができる。
封止層の厚みは特に制限されないが、0.2~10μmであることが好ましい。
70℃で24時間攪拌した後、水(50ml)を加え、酢酸エチル(100ml)で抽出した。有機相を飽和食塩水で洗浄し、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。固形分をろ別した後、溶液を減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/酢酸エチル=2/1)にて精製し、化合物M-2を3.0g得た(収率59%)。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-3(化合物33-5)を合成した。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-4(化合物35-3)を合成した。
反応溶液を室温で3時間攪拌した後、反応溶液に1N塩酸(50ml)を加え、酢酸エチル100mlで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。固形分をろ別した後、減圧濃縮し、白色の粗結晶を得た。メタノールで再結晶を行い、マイグレーション抑制剤b-4を6.0g得た(収率63%)。
マイグレーション抑制剤b-5(化合物2-2)としてペンタフルオロベンズアルデヒド(東京化成社製)を使用した。
Organic Letters,2009,vol.11,#9,p.1879-1881に記載の合成例に従い、マイグレーション抑制剤b-6(化合物3-2)を合成した。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-7(化合物4-3)を合成した。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-8(化合物51-2)を合成した。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-9を合成した。
70℃で24時間攪拌した後、水(50ml)を加え、酢酸エチル(100ml)で抽出した。有機相を飽和食塩水で洗浄し、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。固形分をろ別した後、溶液を減圧濃縮した。得られた固形分をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/酢酸エチル)にて精製し、マイグレーション抑制剤b-9を6.0g得た(収率64%)。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-10を合成した。
70℃で24時間攪拌した後、水(50ml)を加え、酢酸エチル(100ml)で抽出した。有機相を飽和食塩水で洗浄し、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。固形分をろ別した後、溶液を減圧濃縮した。得られた固形分をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/酢酸エチル)にて精製し、マイグレーション抑制剤b-10を5.0g得た(収率57%)。
下記スキームに従って、マイグレーション抑制剤b-11を合成した。
まず、下記スキームに従って、化合物A-1を合成した。
反応溶液を室温で3時間攪拌した後、反応溶液に1N塩酸(50ml)を加え、酢酸エチル100mlで抽出した。有機相を飽和食塩水で洗浄し、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。固形分をろ別した後、減圧濃縮した。得られた固形分をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(移動相:ヘキサン/酢酸エチル)にて精製し、化合物A-1を10g得た。
マイグレーション抑制剤b-12の分子量は、重量平均分子量を意味し、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法で測定されたポリスチレン換算値である。重量平均分子量のGPC法による測定は、ポリマーをテトラヒドロフランに溶解させ、東ソー(株)製高速GPC(HLC-8220GPC)を用い、カラムとして、TSKgel SuperHZ4000(TOSOH製、4.6mmI.D.×15cm)を用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて行った。
200mlフラスコ中にて、t-ブトキシスチレン10.58g(0.065モル)、パーフルオロヘキシルエチルメタクリレート18.69g(0.043モル)をテトラヒドロフラン40mlに溶解し、窒素気流及び撹拌下、重合開始剤V-601(和光純薬工業社製)1.0g添加し、70℃にて3時間反応を行った。反応液を放冷後、ヘキサンを攪拌しながら投入し、樹脂を析出させた。得られた樹脂をヘキサンにて洗浄、減圧下で乾燥を行った。続いて200mlフラスコに得られた樹脂を15g秤量し、プロピレングリコールモノメチルエーテル200g、濃塩酸20mlを加え、80℃にて3時間反応を行った。反応液を放冷後、イオン交換水を撹拌しながら投入することにより、白色樹脂を析出させた。得られた樹脂をイオン交換水にて水洗、減圧下で乾燥し、下記構造のマイグレーション抑制剤b-(Mw=15,000、Mn=7,000)を20g得た。Mw(重量平均分子量)およびMn(数量平均分子量)の測定方法は上述のとおりである。
(有機半導体組成物の調製)
TIPSペンタセン(6,13-ビス(トリイソプロピルシリルエチニル)ペンタセン)と上記マイグレーション抑制剤b-1とをトルエンに溶解させて(TIPSペンタセン/マイグレーション抑制剤b-1=33.3(w/w)、溶液濃度:1質量%)、有機半導体組成物を調製した。得られた有機半導体組成物を組成物1とする。
ガラス基板(イーグルXG:コーニング社製)上にゲート電極となるAlを蒸着した(厚み:50nm)。その上にゲート絶縁膜用組成物(ポリビニルフェノール/メラミン=1/1(w/w)のPGMEA溶液(溶液濃度:2質量%))をスピンコートし、150℃で60分間ベークを行い、膜厚400nmのゲート絶縁膜を形成した。その上にAuをマスク蒸着し、チャネル長20μm、チャネル幅200μmのソース電極およびドレイン電極を形成した。その上に上記組成物1をスピンコートし、140℃で15分間ベークを行い、厚み100nmの有機半導体層を形成した。その上にCytop CTL-107MK(AGC社製)(封止層形成用組成物)をスピンコートし、140℃で30分間ベークを行い、厚み2μmの封止層(最上層)を形成して、有機半導体トランジスタを得た。本方法を素子作製方法1とする。
ガラス基板(イーグルXG:コーニング製)上にゲート電極となるAlを蒸着した(膜厚50nm)。その上にゲート絶縁膜溶液(ポリビニルフェノール/メラミン=1/1 w/w混合物)のPGMEA溶液(溶液濃度:2質量%))をスピンコートし、150℃で60min.ベークし、膜厚400nmの絶縁膜を形成した。絶縁膜上に、調製した有機半導体組成物1をスピンコートし、140℃で15分間ベークを行い、膜厚100nmの有機半導体層を形成した。次に、有機半導体層上にAgをマスク蒸着し、チャネル長20μm、チャネル幅200μmのソース電極およびドレイン電極を形成した。その上にCytop CTL-107MK(AGC社製)をスピンコートし、140℃で30分間ベークし、膜厚2μmの封止層を形成して、有機半導体トランジスタを作製した。本方法を素子作製方法2とする。
実施例1の有機半導体トランジスタの作製と同様の手順に従って、ガラス基板上にゲート電極を蒸着し、さらに、ゲート絶縁膜を形成した。
上記ゲート絶縁膜上に、有機半導体組成物1を100μL滴下し、デジタルマイクロースコープVHX-900(キーエンス社製)を用いて10秒後の液滴の半径を測定した。測定した液滴の半径をR1とする。
また、マイグレーション抑制剤を溶解させない以外は実施例1の有機半導体組成物の調製と同様の手順に従って、マイグレーション抑制剤を含有しない比較用組成物を調製した。得られた比較用組成物を、上記形成したゲート絶縁膜上に100μL滴下し、デジタルマイクロースコープVHX-900(キーエンス社製)を用いて10秒後の液滴の半径を測定した。測定した液滴の半径をR2とする。
測定したR1およびR2からR1/R2を求め、以下の基準に従って評価した。結果を表1に示す。塗布性の観点から、A、BまたはCであることが好ましく、AまたはBであることがより好ましく、Aであることがさらに好ましい。
「A」:R1/R2≧2
「B」:2>R1/R2≧1.5
「C」:1.5>R1/R2≧1
「D」:1>R1/R2
作製した有機半導体トランジスタの各電極と、半導体パラメータ・アナライザ(4155C、Agilent Technologies社製)に接続されたマニュアルプローバの各端子とを接続して、電界効果トランジスタ(FET)の評価を行なった。具体的には、ドレイン電流-ゲート電圧(Id‐Vg)特性を測定することにより電界効果移動度([cm2/V・sec])を算出した。算出した電界効果移動度をμ1とする。
また、上述した塗布性の評価と同様の手順に従って、マイグレーション抑制剤を含有しない比較用組成物を調製した。次に、組成物1の代わりに上記比較用組成物を用いた以外は、実施例1の有機半導体トランジスタの作製と同様の手順に従って、有機半導体トランジスタを作製した。得られた有機半導体トランジスタについて、上記μ1と同様の手順に従って、電界効果移動度を算出した。算出した電界効果移動度をμ2とする。
算出したμ1およびμ2からμ1/μ2を求め、以下の基準に従って評価した。結果を表1に示す。実用上、移動度の観点から、A、BまたはCであることが好ましく、AまたはBであることがより好ましく、Aであることがさらに好ましい。
・A:μ1/μ2≧0.8
・B:0.8>μ1/μ2≧0.5
・C:0.5>μ1/μ2≧0.1
・D:0.1>μ1/μ2
得られた有機半導体トランジスタについて、EHS-221MD(エスペック社製)を用いて、以下の条件により寿命試験を行い、ソース/ドレイン電極間の抵抗値が1×105Ωになるまでの時間を測定した。測定した時間をT1とする。
・温度:45℃
・湿度:60%RH
・圧力:1.0atm
・ドレイン電圧:-40V
・ソース/ドレイン電極間電圧:15V
また、上述した移動度の評価と同様の手順に従って、マイグレーション抑制剤を含有しない比較用組成物を使用した有機半導体トランジスタを作製した。得られた有機半導体トランジスタについて、上記T1と同様の手順に従って、ソース/ドレイン電極間の抵抗値が1×105Ωになるまでの時間を測定した。測定した時間をT2とする。
算出したT1とT2からT1/T2を求め、以下の基準に従って評価した。結果を表1に示す。絶縁信頼性の観点から、A、BまたはCであることが好ましく、AまたはBであることがより好ましく、Aであることがさらに好ましい。
・A:T1/T2≧5
・B:5>T1/T2≧2
・C:2>T1/T2>1
・D:1≧T1/T2
TIPS-ペンタセンの代わりに、下記表1に示す有機半導体材料を使用し、マイグレーション抑制剤b-1の代わりに、下記表1に示すマイグレーション抑制剤を使用した以外は、実施例1と同様の手順に従って、有機半導体組成物(組成物2~15、c1~c4)を調製した。
また、組成物1の代わりに、下記表1に示す有機半導体組成物を使用し、上記素子作製方法1および素子作製方法2のいずれかを選択した以外は、実施例1と同様の手順に従って、有機半導体トランジスタを作製し、各種評価を行った。結果を表1にまとめて示す。
・有機半導体材料
a-1:TIPSペンタセン(Sigma Aldrich社製)
a-2:diF-TES-ADT(Sigma Aldrich社製)
a-3:PBTTT-C12(Sigma Aldrich社製)
a-4:P3HT(ポリ(3-ヘキシルチオフェン))(Sigma Aldrich社製)
・マイグレーション抑制剤
b-1:合成例1により合成したマイグレーション抑制剤b-1
b-2:合成例2により合成したマイグレーション抑制剤b-2
b-3:合成例3により合成したマイグレーション抑制剤b-3
b-4:合成例4により合成したマイグレーション抑制剤b-4
b-5:上述したマイグレーション抑制剤b-5
b-6:合成例5により合成したマイグレーション抑制剤b-6
b-7:合成例6により合成したマイグレーション抑制剤b-7
b-8:合成例7により合成したマイグレーション抑制剤b-8
b-9:合成例8により合成したマイグレーション抑制剤b-9
b-10:合成例9により合成したマイグレーション抑制剤b-10
b-11:合成例10により合成したマイグレーション抑制剤b-11
b-12:合成例11により合成したマイグレーション抑制剤b-12
b-13:合成例12により合成したマイグレーション抑制剤b-13
c-1:IRGANOX-1076(BASF社製)
c-2:メガファックF-781(DIC社製)
一方、マイグレーション抑制剤として、イルガノックス-1076を含有する比較例1、2および4の組成物は、有機半導体トランジスタの移動度を大きく低下させた。また、有機半導体トランジスタの絶縁信頼性の向上の度合いは小さかった。また、マイグレーション抑制剤として、メガファックF-781(F含有界面活性剤)含有する比較例3の組成物を有機半導体トランジスタに使用した場合、有機半導体トランジスタの移動度を大きく低下させなかったが、絶縁信頼性の向上は見られなかった。
12 ゲート電極
13 ゲート絶縁膜
14 有機半導体層
15a ソース電極
15b ドレイン電極
10 薄膜トランジスタ
Claims (15)
- 有機半導体材料と、
一般式(1)~(8)のいずれかで表される化合物、一般式(A)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(X)、および、一般式(B)で表される繰り返し単位および一般式(C)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(Y)からなる群から選択されるマイグレーション抑制剤と
を含有する有機半導体組成物。
P-(CR1=Y)n-Q 一般式(1)
(一般式(1)中、PおよびQは、それぞれ独立に、OH、NR2R3またはCHR4R5を表す。R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Yは、CR6または窒素原子を表す。R1およびR6は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R1、R2、R3、R4、R5またはR6で表される基は、そのうちの少なくとも二つの基が互いに結合して環を形成していてもよい。nは0~5の整数を表す。ただし、nが0であるとき、PおよびQの両方がCHR4R5であることはなく、PおよびQの両方がOHであることもない。nが2以上の数を表すとき、(CR1=Y)で表される複数の原子群は、同一であっても異なっていてもよい。なお、R1~R6の少なくとも1つの基中には、フッ素原子が含まれる。)
R7-C(=O)-H 一般式(2)
(一般式(2)中、R7は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、R7で表される基中には、ヒドロキシ基または-COO-で表される基が含まれていてもよい。なお、R7で表される基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。)
(一般式(3)中、R8、R9およびR10は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。なお、R8~R10の少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。)
(一般式(4)中、R11およびR12は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。なお、R11~R12の少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。R11およびR12は互いに結合して環を形成してもよい。)
Z-SH 一般式(5)
(一般式(5)中、Zは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、Zで表される基には置換基が含まれていてもよい。なお、Zで表される基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。)
(一般式(6)中、X61、X62およびX63は、それぞれ独立に、-NH-、-N=、=N-、-CRx=、=CRx-または-S-を表す。Rxは、水素原子、-NH2または直鎖状もしくは分岐状の炭素数1~15のアルキル基を表す。ここで、アルキル基の中の1の炭素原子、または2以上の隣接しない炭素原子は、-O-、-S-、-NR0、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0=CR00-、または-C≡C-に置換されていてもよい。また、アルキル基の中の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子または-CNに置換されていてもよい。R0およびR00は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよく、1以上のヘテロ原子を有してもよいカルビル基もしくはヒドロカルビル基を表す。X61、X62およびX63のうち少なくとも1つは-CRx=または=CRx-ではない。
R61およびR62は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、-Sp-P、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1~15のアルキル基、または、置換基を有してもよい、炭素数2~30の、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アリールカルボニルオキシ基、ヘテロアリールカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニル基もしくはヘテロアリールオキシカルボニル基を表す。ここで、アルキル基の中の1の炭素原子、または2以上の隣接しない炭素原子は、-O-、-S-、-NR0、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0=CR00-、または-C≡C-に置換されていてもよい。また、アルキル基の中の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、-CNに置換されていてもよい。R0およびR00は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよく、1以上のヘテロ原子を有してもよいカルビル基もしくはヒドロカルビル基を表す。Spは、単結合または2価の有機基を表す。Pは、重合性基または架橋性基を表す。R61およびR62は、互いに結合して、環原子数5~7の、芳香環または芳香族複素環を形成してもよい。芳香環および芳香族複素環は、1~6個の置換基を有してもよい。なお、R61、R62、X61、X62およびX63のうち少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。)
(一般式(7)中、R71およびR72は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。なお、R71~R72の少なくとも1つの基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。)
Z1-S-S-Z2 一般式(8)
(一般式(8)中、Z1およびZ2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、Z1およびZ2のうち少なくとも1つには、置換基が含まれていてもよい。なお、Z1およびZ2のうち少なくとも1つは、基中の一部または全部の水素原子はフッ素原子で置換されている。)
(一般式(A)中、RAは、水素原子、または、炭素数1~4の置換基を有してもよいアルキル基を表す。LAは、単結合または2価の有機基を表す。Aは、前記一般式(1)~(8)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基、または前記一般式(1)~(8)で表される化合物であって分子内に2個以上のフッ素原子を有する化合物からフッ素原子を1個取り去った1価の基を表す。)
(一般式(B)中、RBは、水素原子、または、炭素数1~4の置換基を有してもよいアルキル基を表す。LBは、単結合または2価の有機基を表す。Bは、下記一般式(Y-1)~(Y-8)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基、または、下記一般式(25)で表される基を表す。
一般式(C)中、RCは、水素原子、または炭素数1~4の置換基を有してもよいアルキル基を表す。LCは、単結合または2価の有機基を表す。Xは、水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を表す。Rfは、エーテル性酸素原子を有していてもよい、水素原子の少なくとも1つがフッ素原子に置換された炭素原子数20以下のフルオロアルキル基またはフッ素原子を表す。)
P-(CR1=Y)n-Q 一般式(Y-1)
(一般式(Y-1)中、PおよびQは、それぞれ独立に、OH、NR2R3またはCHR4R5を表す。R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Yは、CR6または窒素原子を表す。R1およびR6は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R1、R2、R3、R4、R5またはR6で表される基は、そのうちの少なくとも二つの基が互いに結合して環を形成していてもよい。nは0~5の整数を表す。ただし、nが0であるとき、PおよびQの両方がCHR4R5であることはなく、PおよびQの両方がOHであることもない。nが2以上の数を表すとき、(CR1=Y)で表される複数の原子群は、同一であっても異なっていてもよい。)
R7-C(=O)-H 一般式(Y-2)
(一般式(Y-2)中、R7は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、R7で表される基中には、ヒドロキシ基または-COO-で表される基が含まれていてもよい。)
(一般式(Y-3)中、R8、R9およびR10は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。)
(一般式(Y-4)中、R11およびR12は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。R11およびR12は互いに結合して環を形成してもよい。)
Z-SH 一般式(Y-5)
(一般式(Y-5)中、Zは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、Zで表される基には置換基が含まれていてもよい。)
(一般式(Y-6)中、X61、X62およびX63は、それぞれ独立に、-NH-、-N=、=N-、-CRx=、=CRx-または-S-を表す。Rxは、水素原子、-NH2または直鎖状もしくは分岐状の炭素数1~15のアルキル基を表す。ここで、アルキル基の中の1の炭素原子、または2以上の隣接しない炭素原子は、-O-、-S-、-NR0、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0=CR00-、または-C≡C-に置換されていてもよい。また、アルキル基の中の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子または-CNに置換されていてもよい。R0およびR00は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよく、1以上のヘテロ原子を有してもよいカルビル基もしくはヒドロカルビル基を表す。X61、X62およびX63のうち少なくとも1つは-CRx=または=CRx-ではない。
R61およびR62は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、-Sp-P、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1~15のアルキル基、または、置換基を有してもよい、炭素数2~30の、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アリールカルボニルオキシ基、ヘテロアリールカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニル基もしくはヘテロアリールオキシカルボニル基を表す。ここで、アルキル基の中の1の炭素原子、または2以上の隣接しない炭素原子は、-O-、-S-、-NR0、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0=CR00-、または-C≡C-に置換されていてもよい。また、アルキル基の中の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、-CNに置換されていてもよい。R0およびR00は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよく、1以上のヘテロ原子を有してもよいカルビル基もしくはヒドロカルビル基を表す。Spは、単結合または2価の有機基を表す。Pは、重合性基または架橋性基を表す。R61およびR62は、互いに結合して、環原子数5~7の、芳香環または芳香族複素環を形成してもよい。芳香環および芳香族複素環は、1~6個の置換基を有してもよい。)
(一般式(Y-7)中、R71およびR72は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。)
Z1-S-S-Z2 一般式(Y-8)
(一般式(Y-8)中、Z1およびZ2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を組み合わせた基を表す。また、Z1およびZ2のうち少なくとも1つには、置換基が含まれていてもよい。)
(一般式(25)中、R251、R252、R253およびR254は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。*は、結合位置を示す。) - 前記一般式(6)で表される化合物が、一般式(22)で表される化合物である、請求項1に記載の有機半導体組成物。
(一般式(22)中、R221は、水素原子、炭素数1~8の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはRf1-CFX1-L1-Y1―L2-Z1-L3-を表す。Rf1は、エーテル性酸素原子を有してもよい水素原子の少なくとも1つがフッ素原子に置換された炭素数22以下のフルオロアルキル基またはフッ素原子を表す。X1は、水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を表す。L1は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。L2は、単結合または水酸基もしくはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。L3は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。Y1およびZ1は、それぞれ独立に、単結合、-CO2-、-CO-、-OC(=O)O-、-SO3-、-CONR222-、-NHCOO-、-O-、-S-、-SO2NR222-または-NR222-を表す。ここで、R222は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基を表す。ただし、Y1およびZ1がいずれも単結合以外の場合、L2はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。) - 前記一般式(8)で表される化合物が、一般式(23)で表される化合物である、請求項1または2に記載の有機半導体組成物。
(一般式(23)中、R231およびR232は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。R233およびR234は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Y2は、単結合、-CO-または-COO-を表す。Rf2は、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキレン基、または、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロエーテル基を表す。Y2が単結合または-CO-のとき、nは0を表し、mは0~6の整数を表す。Y2が-COO-のとき、nは1または2を表し、mは1から6の整数を表す。pは2~3の整数を表し、lは0~1の整数を表し、p+l=3の関係を満たす。) - 前記一般式(1)で表される化合物が、一般式(24)で表される化合物である、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
(一般式(24)中、Rf1は、エーテル性酸素原子を有してもよい水素原子の少なくとも1つがフッ素原子に置換された炭素数22以下のフルオロアルキル基、またはフッ素原子を表す。X1は、水素原子、フッ素原子、またはトリフルオロメチル基を表す。L1は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。L2は、単結合、または、水酸基もしくはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。L3は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。Y1およびZ1は、単結合、-CO2-、-CO-、-OC(=O)O-、-SO3-、-CONR245-、-NHCOO-、-O-、-S-、-SO2NR245-、または、-NR245-を表す。R241およびR242は、それぞれ独立に、炭素数1~12のアルキル基を表す。R243およびR244は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。) - 前記一般式(1)で表される化合物が、一般式(31)~一般式(46)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
(一般式(31)中、V31は置換基を表す。aは、1~4の整数を表す。なお、V31のうち少なくとも1つにはフッ素原子が含まれる。
一般式(32)中、V32は置換基を表す。aは、1~4の整数を表す。なお、V32のうち少なくとも1つにはフッ素原子が含まれる。
一般式(33)中、V33は置換基を表す。R331およびR332は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V33、R331およびR332のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(34)中、V34は置換基を表す。R341およびR342は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V34、R341およびR342のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(35)中、V35は置換基を表す。R351およびR352は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V35、R351およびR352のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(36)中、V36は置換基を表す。R361およびR362は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V36、R361およびR362のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(37)中、V37は置換基を表す。R371、R372、R373およびR374は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V37、R371、R372、R373およびR374のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(38)中、V38は置換基を表す。R381、R382、R383およびR384は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V38、R381、R382、R383およびR384のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(39)中、V39は置換基を表す。cは、1~2の整数を表す。なお、V39のうち少なくとも1つにはフッ素原子が含まれる。
一般式(40)中、V40は置換基を表す。R401およびR402は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V40、R401およびR402のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(41)中、V41は置換基を表す。R411およびR412は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V41、R411およびR412のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(42)中、V42は置換基を表す。R421、R422およびR423は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。dは、0または1を表す。なお、V42、R421、R422およびR423のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(43)中、V43は置換基を表す。R431は、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V43およびR431のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(44)中、V44は置換基を表す。R441は、水素原子または置換基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V44およびR441のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(45)中、R451、R452、R453およびR454は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。なお、R451、R452、R453およびR454のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。
一般式(46)中、R461およびR462は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。なお、R461およびR462のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。) - 前記一般式(5)で表される化合物が、一般式(51)~一般式(54)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~5のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
(一般式(51)中、R511は、フッ素原子が含まれる置換基を表す。
一般式(52)中、R521およびR522は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R521およびR522は、互いに結合して環を形成していてもよい。R523は、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。なお、R521、R522、およびR523のうち少なくとも1つの基中には、フッ素原子が含まれる。
一般式(53)中、R531は水素原子または置換基を表す。R532は、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。なお、R531およびR532のうち少なくとも1つの基中には、フッ素原子が含まれる。
一般式(54)中、R541は、フッ素原子が含まれる窒素原子に置換可能な基を表す。) - 前記マイグレーション抑制剤が、前記一般式(B)で表される繰り返し単位および一般式(C)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(Y)である、請求項1に記載の有機半導体組成物。
- 前記一般式(B)で表される繰り返し単位中、Bは、前記一般式(Y-1)で表される化合物もしくは前記一般式(Y-6)で表される化合物から水素原子(ただし、水酸基の水素原子を除く)を1個取り去った1価の基、または、前記一般式(25)で表される基である、請求項7に記載の有機半導体組成物。
- 前記マイグレーション抑制剤が、一般式(X1)で表される化合物、一般式(33)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、一般式(3)で表される化合物、一般式(4A)で表される化合物、一般式(Y)で表される化合物、一般式(22)で表される化合物、一般式(7A)で表される化合物、および、一般式(23)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の有機半導体組成物。
(一般式(X1)中、Rx1およびRx2は、それぞれ独立に、炭素数1~12のアルキル基を表す。Aは、炭素数1~2のアルキレン基を表す。X11は、水酸基を含んでいてもよい炭素数1~3のアルキレン基を表す。Y11は、炭素数4~12の直鎖状のパーフルオロアルキル基を表す。)
(一般式(33)中、V33は置換基を表す。R331およびR332は、それぞれ独立に、水素原子または窒素原子に置換可能な基を表す。bは、0~4の整数を表す。なお、V33、R331およびR332のうち少なくとも1つには、フッ素原子が含まれる。)
R7-C(=O)-H 一般式(2)
(一般式(2)中、R7は、フッ素原子が含まれるアリール基を表す。)
(一般式(3)中、R8、R9およびR10は、フルオロアルキル基が置換するアリール基を表す。)
(一般式(4A)中、R10A~R13Aは、それぞれ独立にアルキル基を表す。R14Aは、フッ素原子が含まれる置換基を表す。)
(一般式(Y)中、Ry1およびRy2は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。n1は1または2を表す。Ry3およびRy4は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。m1は1~6の整数を表す。Ry5は、炭素数1~20のパーフルオロアルキル基を表す。)
(一般式(22)中、R221は、水素原子、炭素数1~8に直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはRf1-CFX1-L1-Y1―L2-Z1-L3-を表す。Rf1は、エーテル性酸素原子を有してもよい水素原子の少なくとも1つがフッ素原子に置換された炭素数22以下のフルオロアルキル基またはフッ素原子を表す。X1は、水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を表す。L1は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。L2は、単結合または水酸基もしくはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。L3は、単結合または炭素数1~6のアルキレン基を表す。Y1およびZ1は、それぞれ独立に、単結合、-CO2-、-CO-、-OC(=O)O-、-SO3-、-CONR222-、-NHCOO-、-O-、-S-、-SO2NR222-または-NR222-を表す。ここで、R222は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基を表す。ただし、Y1およびZ1がいずれも単結合以外の場合、L2はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキレン基を表す。)
(一般式(7A)中、LAは、単結合または2価の有機基を表す。Rf基は、フルオロアルキル基を表す。)
(一般式(23)中、R231およびR232は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基を表す。R233およびR234は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Y2は、単結合、-CO-または-COO-を表す。Rf2は、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキレン基、または、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロエーテル基を表す。Y2が単結合または-CO-のとき、nは0を表し、mは0~6の整数を表す。Y2が-COO-のとき、nは1または2を表し、mは1から6の整数を表す。pは2~3の整数を表し、lは0~1の整数を表し、p+l=3の関係を満たす。) - 前記マイグレーション抑制剤が、前記一般式(A)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(X)である、請求項1に記載の有機半導体組成物。
- 前記有機半導体材料の分子量が2000以下である、請求項1~11のいずれか1項に記載の有機半導体組成物。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の有機半導体組成物を使用して作製された有機薄膜トランジスタ。
- 請求項13に記載の有機薄膜トランジスタを使用した電子ペーパー。
- 請求項13に記載の有機薄膜トランジスタを使用したディスプレイデバイス。
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