有机薄膜晶体管用化合物及其使用的有机薄膜晶体管制造技术

本发明专利技术提供了一种式I所示化合物，其可用于有机薄膜晶体管。I

Organic thin film crystal tube compound and organic thin film transistor using the same

The present invention provides a compound represented by the formula I, which can be used in organic thin film transistors. I

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机薄膜晶体管用化合物和在有机半导体层中利用其的有机薄膜晶体管。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)作为液晶显示装置等的显示用的开关元件而广泛使用。代表性的TFT在基板上依次具有栅电极、绝缘体层、半导体层，并在半导体层上具有隔开规定的间隔形成的源电极和漏电极。有机半导体层形成沟道区域，通过施加于栅电极的电压对在源电极和漏电极之间流动的电流进行控制，从而进行开/关动作。以往，该TFT使用无定形硅或多晶硅制作，但是在这种使用硅的TFT的制作中应用的CVD装置，价钱非常高昂，使用了TFT的显示装置等的大型化存在伴有制造成本的大幅增加的问题。另外，将无定形硅或多晶硅成膜的工艺在非常高的温度下进行，因此可作为基板使用的材料的种类受限，所以存在不能使用轻质的树脂基板等的问题。为了解决上述问题，提出了代替无定形硅或多晶硅而使用有机物的TFT(以下，有时简称为有机TFT。作为利用有机物形成TFT时所使用的成膜方法，己知有真空蒸镀法、涂布法等，根据这些成膜方法，既可以抑制制造成本的上升又可以实现元件的大型化，也可以便成膜时必要的工艺温度降至较低的温度。因此，对于有机TFT而言，具有基板中选择使用的材料时限制少的优点，其实用化备受期待，有大量积极的研究报道。作为有机TFT中使用的有机物半导体，作为p型FET(电场效应晶体管)的材料，可以单体或与其他化合物的混合物的状态使用共辄系聚合物或瞎吩等多聚体、金属四大菁化合物、并五苯等稠合芳香族侄等。另外，作为n型FET的材料，例如己知有1,4,5,8-荼四甲酸二酰亚胺(NTCDI)、11,11,12,12-四氰基荼-2,6-醌二甲烷(TCNNQD)、1,4,5,8-荼四甲酸二酰亚胺(NTCDI)或氟化酞菁。另一方面，同样地，作为使用电传导的装置，有有机电致发光(EL)元件。在有机EL元件中，通常沿100nm以下的超薄膜的膜厚方向施加l05V/cm以上的强电场强制性地使电荷流动，相对于此，在有机TFT的情况下，需要在l05V/cm以下的电场中使电荷高速地流过数μm以上的距离，使用于有机TFT的有机物本身还必须具有导电性。但是，现有的有机TFT中的所述化合物的场效应迁移率小、响应速度慢，在作为晶体管的高速响应性方面存在问题。另外，开/关比也小。另外，这里所述的开/关比，是指施加栅电压(ON，开)时在源极一漏极间流动的电流除以没有施加栅电压(OFF，关)时在源极漏极间流动的电流所得的值，所谓通态电流(ON电流)，通常指随着栅电压的增加，源极一漏极间流动电流达到饱和时的电流值(饱和电流)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，具有高迁移率、驱动电压低或能应用涂布工艺的有机薄膜晶体管，以及用于制作该有机薄膜晶体管的有机薄膜晶体管用化合物。本专利技术人等，为了实现上述目的而不断进行深入研究，结果发现，在苯结构上进一步结合芳香环而扩大了化合物的π共轭系的式(I)所表示的有机化合物，作为具有高迁移率、驱动电压低的有机薄膜晶体管的材料非常合适，从而完成本专利技术。即，本专利技术是具有下述式(I)的结构的有机薄膜晶体管用化合物。I根据本专利技术，可以提供具有高迁移率、驱动电压低或能应用涂布工艺的有机薄膜晶体管，以及用于制作该有机薄膜晶体管的有机薄膜晶体管用化合物。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。应该理解的是，本专利技术实施例所述制备方法仅仅是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，在本专利技术的构思前提下对本专利技术制备方法的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。实施例中用到的所有原料和溶剂均购自SigmaBiochemicalandOrganicCompoundsforResearchandDiagnosticClinicalReagents公司。实施例1：式I化合物的制备：(1)(E)-4-(4-羟基苯基)-3-丁烯-2-酮的合成向100mL三口烧瓶中依次加入4-羟基苯甲醛(20.0mmol)，24mL丙酮，10mL水，搅拌至固体全部溶解，逐滴滴加氢氧化钠(24mmol)+20mL水的溶液，反应液由淡黄色清液变为酒红色清液，反应完全，旋转蒸发除去丙酮，向残液中加入70mL热水至红色固体全部溶解，通入二氧化碳30min左右至反应液不再变色为止，有淡黄色固体产生，过滤，水洗，烘干，用丙酮/水重结晶，得到淡黄色固体，收率：84%，熔点：99~101°C。(2)(1E,4E)-1-(4-羟基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮的合成向100mL三口烧瓶中依次加入(E)-4-(4-羟基苯基)-3-丁烯-2-酮(20.0mmol)，3-巯甲基苯甲醛(20.1mmol)，50mL无水乙醇，10mL水，搅拌至固体全部溶解，逐滴滴加氢氧化钠(27mmol)+15mL水的溶液，反应液由淡黄色清液变为酒红色清液，反应结束后，旋转蒸发除去丙酮，向残液中加入70mL热水至红色固体全部溶解，通入二氧化碳30min左右至反应液不再变色为止，有淡黄色固体产生，过滤，水洗，烘干，用无水乙醇/水重结晶，得到淡黄色晶体，收率：78%，熔点：140~141°C。(3)(1E,4E)-1-(4-对巯甲基苄氧基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮的合成向250mL三口瓶中，依次加入(1E,4E)-1-(4-羟基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮(23mmol)，碘化钾(0.23mmol)，碳酸钾(26mmol)，100mL丙酮，在室温下搅拌，后滴加对巯甲基苄氯(26mmol)，加热回流，溶液颜色由红色变为淡黄色时，反应完全，趁热过滤除去过量的碘化钾，碳酸钾，将滤液旋除溶剂，得淡黄色片状晶体，收率：87%，熔点：95~98°C。(4)(1E,3Z,4E)-1-(4-对巯甲基苄氧基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮肟的合成在100mL单口瓶中，依次加入(1E,4E)-1-(4-对巯甲基苄氧基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮(13mmol)，盐酸羟胺(43mmol)，无水乙醇60mL，吡啶30mL，在室温下搅拌，溶液由悬浮液变为黄色清液，反应完全，旋转蒸发除去溶剂，加入25mL氯仿，用5%稀盐酸(体积比)酸化，调节pH值约为6，用30mL×4水洗，干燥，过滤，脱溶，得黄色粘稠液，加入10mL乙酸乙酯，则有固体析出，抽滤，丙酮/水重结晶，得白色固体，收率：57%，熔点：127~129°C。(5)炔丙基-(1E,3Z,4E)-1-(4-对巯甲基苄氧基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮肟醚的合成向50mL三口瓶中加入氢化钠(2.0mmol)，四氢呋喃7mL，在室温下搅拌，在冰水浴条件下滴加(1E,3Z,4E)-1-(4-对巯甲基苄氧基苯基)-5-(3-巯甲基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮肟(1.45mmol)+5mL四氢呋喃的溶液，撤去冰浴，在室温下搅拌2h，反应液由黄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种化合物，其特征在于以式I表示：I。

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于以式I表示：
I。
2.一种有机薄膜晶体管用材料，其特征在于，含有权利要求1所述的式I化合物。
3.一种有机薄膜晶体管，其是至少基板上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓凤，
申请(专利权)人：张晓凤，
类型：发明
国别省市：重庆;50