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課題

合成が容易であり、大きい電荷移動性を有し、また良好な加工性を有し、大面積薄膜を形成することができる半導体または電荷転送材料用の新規有機材料を提供する。

解決手段

式Iで表わされる化合物から選択されることを特徴とする、反応性メソゲンアズレン化合物

P−Sp−T−R1 I

(式中、Pは重合性または反応性基であり、Spはスペーサー基または単結合であり、R1はH、ハロゲン、CNまたはNO2であるか、または40個までの炭素原子を有し、1個または2個以上のヘテロ原子および1個または2個以上の縮合環を含有していてもよい脂肪族、脂環族または芳香族基であるか、またはP−Sp−であり、およびTはメソゲン基であって、この基は置換されていてもよく、また縮合したアズレン基を含有していてもよい1個または2個以上のアズレン基を含有し、ただし1位および3位でそれらの隣接基に結合しているアズレン基は除外する。)

概要

背景

最近、有機基材薄膜トランジスターおよび有機電界効果トランジスターにおけるアクティブ膜として、有機材料の将来性が示されている(非特許文献1参照)。このようなデバイスは、スマートカード機密保護タグおよび平面パネルディスプレイにおける駆動素子に潜在的用途を有する。有機材料は、これらが溶液から沈着させることができる場合(この物性は迅速で大規模な作成経路を可能にする)、それらのシリコン類化合物に優る実質的な価格上の利点を有するものと見なされる。

このデバイスの性能は原則的に、回路オンオフ比および半導体材料電荷キャリア移動性に基づいている。従って、理想的な半導体は、大きい電荷キャリア移動性(>1×10-3cm2V-1s-1 )と組合されているオフ状態における低い導電性を有していなければならない。さらに、半導体材料は、酸化デバイス性能の低下を導くことから、酸化に対して比較的安定である、すなわち高イオン化能力を有することが重要である。

FET用の効果的p−型半導体であることが示されている公知化合物は、ペンタセンである(非特許文献2参照)。蒸着により薄膜として沈着させた場合、この化合物は106よりも大きい非常に大きいオン/オフ比をもって1cm2V-1s-1を超えるキャリア移動性を有することが証明された。しかしながら、蒸着は大面積薄膜の作成には適さない高価な加工技術である。規則ポリ(3−ヘキシルチオフェン)は、1×10-5 〜4.5×10-2 cm2 V-1 s-1 の電荷キャリア移動性を有するが、10〜102のむしろ小さい電流オン/オフ比を有するものと報告されている(非特許文献3参照)。一般に、ポリ(3−アルキルチオフェン)は、改良された溶解性を示し、溶液加工して大面積薄膜を形成することができる。しかしながら、ポリ(3−アルキルチオフェニル)は、比較的小さいイオン化能力を有し、空気中におけるドーピングに対して感受性を有する(非特許文献4参照)。

概要

合成が容易であり、大きい電荷移動性を有し、また良好な加工性を有し、大面積の薄膜を形成することができる半導体または電荷転送材料用の新規有機材料を提供する。

式Iで表わされる化合物から選択されることを特徴とする、反応性メソゲンアズレン化合物

P−Sp−T−R1 I

(式中、Pは重合性または反応性基であり、Spはスペーサー基または単結合であり、R1はH、ハロゲン、CNまたはNO2であるか、または40個までの炭素原子を有し、1個または2個以上のヘテロ原子および1個または2個以上の縮合環を含有していてもよい脂肪族、脂環族または芳香族基であるか、またはP−Sp−であり、およびTはメソゲン基であって、この基は置換されていてもよく、また縮合したアズレン基を含有していてもよい1個または2個以上のアズレン基を含有し、ただし1位および3位でそれらの隣接基に結合しているアズレン基は除外する。)

目的

本発明の課題は、合成が容易であり、大きい電荷移動性を有し、および良好な加工性を有する、半導体または電荷転送材料として使用するための新規有機材料を提供することにあった。このような材料は容易に加工することができ、半導体デバイスで使用するための薄く、大面積の薄膜を形成することができるものでなければならない。本発明のもう一つの課題は、以下の記載から当業者にすぐに明白になる。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
6件

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請求項1

1個または2個以上のアズレン基を含有し、およびアズレン基と一緒に共役系を形成する追加の不飽和有機基を含有していてもよい中央メソゲン核からなり、該メソゲン核は、スペーサー基を介してもよいが、1個または2個以上の反応性基に結合している、反応性メソゲンアズレン化合物

請求項2

式Iで表わされる化合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の反応性メソゲンアズレン化合物:P−Sp−T−R1 I式中、Pは重合性または反応性基であり、Spはスペーサー基または単結合であり、R1 はH、ハロゲン、CNまたはNO2 であるか、または40個までの炭素原子を有し、1個または2個以上のヘテロ原子および1個または2個以上の縮合環を含有していてもよい脂肪族、脂環族または芳香族基であるか、またはP−Sp−であり、およびTはメソゲン基であって、この基は置換されていてもよく、また縮合したアズレン基を含有していてもよい1個または2個以上のアズレン基を含有し、ただし1位および3位でそれらの隣接基に結合しているアズレン基は除外する、

請求項3

Tが式IIから選択されることを特徴とする、請求項2に記載の反応性メソゲンアズレン化合物:−Z1−(A1−Z2)m−(T1−Z3 )n−(A2−Z4 )o− II式中、A1およびA2 は相互に独立して、18個までの炭素原子を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のR1により置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族基であり、A1 はまた、T1 を表わすこともでき、Z1 〜Z4 は相互に独立して、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR0−、−NR0−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CX1=CX2−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合であり、X1 およびX2 は相互に独立して、H、F、ClまたはCNであり、T1 はR2 により置換されていてもよい1個、2個、3個または4個のアズレン基からなる基であり、R2 はH、ハロゲン、CNまたはNO2であるか、または炭素原子1〜20個を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のF、Cl、Br、IまたはCNにより置換されていてもよい直鎖状分枝鎖状または環状アルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、Oおよび/またはS原子が相互に直接に結合しないものとして、−O−、−S−、−NH−、−NR0 −、−SiR0 R00 −、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよく、またはR2 は芳香族またはヘテロ芳香族基を表わすか、または式Iに定義されているとおりのP−Sp−を表わし、R0 およびR00 は相互に独立して、Hであるか、または炭素原子1〜12個を有するアルキル基であり、mおよびoは相互に独立して、0、1、2または3であり、およびnは1、2または3である。

請求項4

T1が下記付属式から選択されることを特徴とする、請求項3に記載の反応性メソゲンアズレン化合物:

請求項

ID=000002HE=155 WI=102 LX=0540 LY=0300(各式中、R3 〜R8 は相互に独立して、式IIにおけるR2 の意味の一つを有する)。

請求項5

A1およびA2 が1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキサ−1,3−ジエン、1,4−シクロヘキセニレン(この基中に存在する1個または2個以上のCH基はNにより置き換えられていてもよく、また1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2 基はOおよび/またはSにより置き換えられていてもよい)、チオフェン−2,5−ジイルチエノチオフェン−2,5−ジイル、ジチエノチオフェン−2,6−ジイル、1,4−ビシクロ−(2,2,2)−オクチレンナフタレン−2,6−ジイル、フラン−2,5−ジイル、およびインダン−2,5−ジイル(これらの基は未置換であるか、または1個または2個以上のLにより置換されていてもよく、ここでLはハロゲン、CN、SCN、NO2 またはSF5 であるか、または炭素原子1〜4個を有し、その1個または2個以上のH原子はFまたはClにより置換されていてもよいアルキルアルコキシアルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基である)から選択されることを特徴とする、請求項3または4のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物。

請求項6

RがH、FまたはClであるか、または炭素原子1〜20個を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のF、Cl、Br、IまたはCNにより置換されていてもよい直鎖状、分枝鎖状または環状アルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2 基または隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、Oおよび/またはS原子が相互に直接に結合しないものとして、−O−、−S−、−NH−、−NR0 −、−SiR0 R00 −、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよく、またはRが芳香族またはヘテロ芳香族基であることを特徴とする、請求項2〜5のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物。

請求項7

反応性基または基Pが、

請求項

ID=000003HE=045 WI=122 LX=0440 LY=0300およびW4 W5 W6Si−から選択され、ここで、W1 はH、Cl、CNまたはフェニルであるか、または炭素原子1〜5個を有するアルキル基、特にH、ClまたはCH3 であり、W2 およびW3 は相互に独立して、Hであるか、または炭素原子1〜5個を有するアルキル、特にメチルエチルまたはn−プロピルであり、W4 、W5 およびW6 は相互に独立して、Clであるか、または炭素原子1〜5個を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルであり、Pheは1,4−フェニレンであり、およびk1 およびk2 は相互に独立して、0または1であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物。

請求項8

下記式から選択されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物:

請求項

ID=000004HE=195 WI=122 LX=0440 LY=0300

請求項

ID=000005HE=170 WI=116 LX=0470 LY=0300

請求項

ID=000006HE=200 WI=116 LX=0470 LY=0300

請求項

ID=000007HE=110 WI=122 LX=0440 LY=0300各式中、P、Spおよびnは式Iの意味を有し、Sp1 およびSp2 は式Iに定義されているとおりの相違する基Spであり、ZおよびZ´は相互に独立して、式IIにおけるZ1 の意味の一つを有し、好ましくは−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CCl−、−CCl=CH−、−CF=CF−、−CCl=CCl−、−C≡C−または単結合であり、Z´´は式IIにおけるZ1 の意味の一つを有し、好ましくは−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CCl−、−CCl=CH−、−CF=CF−、−CCl=CCl−または−C≡C−であり、Rはそれぞれ独立して、式Iに存在するR1 の意味の一つを有し、R1 はそれぞれ独立して、式Iに存在するR2 の意味の一つを有し、ここでアズレン基は、1個または2個以上の式IIに定義されているR2 によって置換されていてもよく、および式I6〜I29において、これらのアズレン−2,6−ジイル基はそれぞれ独立して、[2,6´]−ビスアズレン−6,2´−ジイル、[2,2´]−ビスアズレン−6,6´−ジイルまたは[6,6´]−ビスアズレン−2,2´−ジイル(これらは全部が1個または2個以上の式IIに定義されているR2 により置換されていてもよい)により置き換えられていてもよい。

請求項9

メソゲンまたは液晶であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物。

請求項10

1種または2種以上の請求項1〜9のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物を含有し、および1種または2種以上の追加の反応性化合物を含有していてもよく、上記アズレン化合物および追加の反応性化合物の少なくとも1種がメソゲンまたは液晶である、反応性液晶合物

請求項11

液晶相顕微鏡的に均一配向に配列されており、またこの配向状態を固定するために重合または架橋されている、請求項10に記載の反応性液晶混合物から得られる電荷転送物性を備えたアニトロピックポリマー薄膜

請求項12

1種または2種以上の追加のメソゲンまたは非メソゲンコモノマーとともにでもよいが、請求項1〜10に記載の1種または2種以上の化合物または重合性化合物を重合することによって、または請求項1〜10に記載の1種または2種以上の化合物または重合性物質を、重合類似反応においてポリマー幹鎖にグラフトすることによって得られる側鎖液晶ポリマー

請求項13

半導体または電荷転送材料としての、特に光学デバイス電気光学デバイスまたは電子デバイスにおける、例えば集積回路電界効果トランジスターFET)(例えば平面パネルディスプレイ用途または無線周波数識別RFID)タグ用の薄膜トランジスターとして)、または有機発光ダイオード(OLED)用途(例えば電子発光型ディスプレイまたは液晶ディスプレイなどのバックライト)、光電池またはセンサーデバイス用、電池電極材料として、フォトコンダクターとして、および電子写真用途(例えば電子写真記録など)の半導体成分における半導体または電荷転送材料としての、または液晶ディスプレイ、光学薄膜またはその他の光学または電気光学デバイスにおける光変調成分としての、請求項1〜12のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物、反応性混合物およびポリマーの使用。

請求項14

集積回路の成分として、平面パネル型ディスプレイ用途または無線周波数識別(RFID)タグにおける薄膜トランジスターとしてなどの電界効果トランジスターであって、請求項1〜12のいずれかに記載の1種または2種以上の反応性メソゲンアズレン化合物、反応性混合物またはポリマーを含有する電界効果トランジスター。

請求項15

1種または2種以上の請求項1〜12のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物、反応性混合物またはポリマーを含有するか、または請求項14に記載のFETまたはRFIDタグを備えた機密保護マーキングまたはデバイス

請求項16

酸化的または還元的にドーピングされると、導電性イオン分子を形成する、請求項1〜12のいずれかに記載の反応性メソゲンアズレン化合物、反応性混合物またはポリマー。

請求項17

1種または2種以上の請求項16に記載の反応性メソゲンアズレン化合物、反応性混合物またはポリマーを含有する、電子用途または平坦パネル型ディスプレイ用の電荷注入膜、平面化膜、静電防止薄膜または導電性基板またはパターン

技術分野

0001

本発明は、新規反応性メソゲンアズレン誘導体に関する。本発明はまた、半導体または電荷転送材料として、光学電気光学または電子デバイスにおける、例えば液晶ディスプレイ光学薄膜薄膜トランジスター型液ディスプレイ有機電界効果トランジスターFETまたはOFET)およびRFIDタグなどの集積回路デバイスにおける、平面パネル型ディスプレイの電子発光デバイスにおける、および光電池およびセンサーデバイスにおける、それらの使用に関する。本発明はまた、本反応性メソゲンアズレン化合物を含有する電界効果トランジスター発光デバイスまたはIDタグに関する。

背景技術

0002

最近、有機基材薄膜トランジスターおよび有機電界効果トランジスターにおけるアクティブ膜として、有機材料の将来性が示されている(非特許文献1参照)。このようなデバイスは、スマートカード機密保護タグおよび平面パネル型ディスプレイにおける駆動素子に潜在的用途を有する。有機材料は、これらが溶液から沈着させることができる場合(この物性は迅速で大規模な作成経路を可能にする)、それらのシリコン類化合物に優る実質的な価格上の利点を有するものと見なされる。

0003

このデバイスの性能は原則的に、回路オンオフ比および半導体材料電荷キャリア移動性に基づいている。従って、理想的な半導体は、大きい電荷キャリア移動性(>1×10-3cm2V-1s-1 )と組合されているオフ状態における低い導電性を有していなければならない。さらに、半導体材料は、酸化デバイス性能の低下を導くことから、酸化に対して比較的安定である、すなわち高イオン化能力を有することが重要である。

0004

FET用の効果的p−型半導体であることが示されている公知化合物は、ペンタセンである(非特許文献2参照)。蒸着により薄膜として沈着させた場合、この化合物は106よりも大きい非常に大きいオン/オフ比をもって1cm2V-1s-1を超えるキャリア移動性を有することが証明された。しかしながら、蒸着は大面積薄膜の作成には適さない高価な加工技術である。規則ポリ(3−ヘキシルチオフェン)は、1×10-5 〜4.5×10-2 cm2 V-1 s-1 の電荷キャリア移動性を有するが、10〜102のむしろ小さい電流オン/オフ比を有するものと報告されている(非特許文献3参照)。一般に、ポリ(3−アルキルチオフェン)は、改良された溶解性を示し、溶液加工して大面積薄膜を形成することができる。しかしながら、ポリ(3−アルキルチオフェニル)は、比較的小さいイオン化能力を有し、空気中におけるドーピングに対して感受性を有する(非特許文献4参照)。

0005

特開平02−069437号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の課題は、合成が容易であり、大きい電荷移動性を有し、および良好な加工性を有する、半導体または電荷転送材料として使用するための新規有機材料を提供することにあった。このような材料は容易に加工することができ、半導体デバイスで使用するための薄く、大面積の薄膜を形成することができるものでなければならない。本発明のもう一つの課題は、以下の記載から当業者にすぐに明白になる。

課題を解決するための手段

0007

以下で説明する本発明に従い、以下でアズレンメソゲンと称する反応性メソゲンアズレン化合物を提供することによって、上記課題を解決することができることが見出された。これらの化合物は、1個または2個以上のアズレン基を有し、またアズレン基と一緒になって共役系を形成する追加の不飽和有機基を有していてもよい中央メソゲン核からなり、上記メソゲン核は、スペーサー基を介してもよいが、1個または2個以上の重合性基に結合している。これらの反応性メソゲンアズレン化合物は、液晶相を誘発または強化することができ、またはそれら自体が液晶である。これらの化合物は、それらの中間相配向させることができ、またその重合性基は、その場で重合または架橋させ、高度の秩序を有するポリマー薄膜を形成することができ、これにより高い安定性および大きい電荷キャリア移動性を備えた改良された半導体材料が得られる。

0008

Grell等は、分子エレクトロニクス用のモデル化合物として、2個の反応性アクリレート末端基を有する共役ジスチリルベンゼン核を含有する反応性メソゲンを示唆している(非特許文献5参照)。しかしながら、アズレンの反応性メソゲンは開示されていない。液晶組成物の成分として、非反応性分子量アズレン誘導体を使用することは、例えば特許文献1、特許文献2および特許文献3に示されている。アズレン基を有するアクリレートの合成および重合は、非特許文献6に記載されている。本発明のもう一つの態様は、本発明によるアズレン反応性メソゲンから得られる液晶ポリマー、特に液晶側鎖ポリマーに関し、このポリマーはさらに加工して、例えば半導体デバイスにおける使用のための薄膜として溶液から加工することができる。

0009

用語の定義
「液晶またはメソゲン材料」または「液晶またはメソゲン化合物」の用語は、1個または2個以上の棒型ラス型またはディスク型メソゲン基、すなわち液晶相挙動を誘発する能力を有する基を含有する材料または化合物を意味する。メソゲン基を含有する化合物または材料は、それら自体が液晶相を示す必要はない。これらは別種の化合物との混合物中でのみ液晶相挙動を示すこともでき、またはメソゲン化合物または材料、またはその混合物は重合させた場合、液晶相挙動を示すことができる。

0010

反応性基」または「反応性化合物」の用語は、ラジカルまたはイオン連鎖重合重付加または重縮合などの重合反応に関係することができる化合物または基、および重合類似反応においてポリマー幹鎖に、例えば縮合または付加によってグラフトすることができる化合物または基を包含する。「薄膜」の用語は、自己支持性、すなわちそれ自体で独立している薄膜であって、多少とも際立った機械的安定性および柔軟性を有する薄膜、および支持基板上のまたは2枚の基板間のコーティングまたは層を包含する。

0011

発明の要旨
本発明の目的の一つは、反応性メソゲンアズレン化合物にあり、これらの化合物は、1個または2個以上のアズレン基を含有し、およびアズレン基と一緒になって共役系を形成する追加の不飽和有機基を有していてもよい、中央メソゲン核からなり、上記メソゲン核は、スペーサー基を介してもよいが、1個または2個以上の重合性基に結合している。

0012

本発明のもう一つの目的は、半導体または電荷転送材料として、特に光学デバイス電気光学デバイスまたは電子デバイスにおける、例えば集積回路の成分として、平面パネルディスプレイ用途またはRFIDタグにおける薄膜トランジスターとして電界効果トランジスターにおいて、または有機発光ダイオード(OLED)用途(例えば、電子発光型ディスプレイまたは平面パネル型ディスプレイのバックライト)、または光電池またはセンサーデバイス用の半導体成分として、または液晶ディスプレイ、光学フィルムまたはその他の光学または電気光学デバイス用光変調成分として、反応性メソゲンアズレン化合物を使用することにある。

0013

本発明のもう一つの目的は、1種または2種以上の本発明による反応性または重合性メソゲンアズレン化合物を含有する電界効果トランジスター、例えば集積回路の成分として、平面パネル型ディスプレイ用途またはRFIDタグにおける薄膜トランジスターとしての電界効果トランジスターにある。本発明のもう一つの目的は、1種または2種以上の本発明による反応性または重合性メソゲンアズレン化合物を含有する半導体成分、例えば(OLED)用途(例えば、電子発光型ディスプレイまたは平面パネル型ディスプレイ)における、または光電池またはセンサーデバイスにおける半導体成分にある。

0014

発明の詳細な説明
本発明による反応性アズレン化合物は、従来技術に優る下記数種の利点を提供する:
−アズレン核に置換鎖およびその他の基を付加することによって、これらの化合物はより可溶性にすることができ、これにより例えばトランジスターなどの電子デバイスにおいて使用するための薄膜を製造する場合、スピンコーティングまたは溶液コーティング技術に適するものとすることができる。
− これらの化合物はメソゲンまたは液晶にすることができる、すなわちこれらの化合物は、特にそれらの中間相を顕微鏡的に秩序立った配向に配列させた場合、特に大きい電荷キャリア移動性を導く高度の秩序度を示す。

0015

− それらの顕微鏡的中間相物性は、その場における重合によって凍結させることができる。
− これらの化合物は、半導体材料の性質とメソゲン材料の性質とを組合せて有し、硬くプラナーに結合した核および溶解性を増大させ、また融点を減少させる柔軟な側鎖を備えた新規材料を得ることを可能にし、またこれらの化合物は、それらの中間相で配向されると、大きい電荷キャリア移動性を示す。

0016

本発明の反応性メソゲンアズレン化合物は、電荷転送半導体として有用であり、この用途において、これらの化合物は大きいキャリア移動性を有する。特に、アズレン核に結合された共役環への側鎖の導入は、それらの溶解性を改良し、従ってそれらの溶液加工性を改良する。本発明による化合物において、アズレン基はメソゲン基であるか、またはメソゲン基の一部である。従って、これらの化合物は高度に配向された中間相形態で加工することができると同時に、慣用の技術によって好適方向で容易に配向することができることから、これらの化合物は半導体または電荷転送材料として有用である。スメクティックおよびネマティック中間相の両方の配向は、分子π電子系の密な充填を可能にし、これは隣接分子間のホッピング(hopping)メカニズムにより生じる分子内電荷転送を最大にする。

0017

この秩序立って配向された微細構造は、メソゲンを重合させることによって永久的に「凍結」させることができ、これはまた、長距離秩序(long range order)または「モノドメイン」を備えた構造をもたらす。モノドメインの形成はまた、粒子境界における電荷捕獲部位を消去させることによって電荷転送を最大にすると同時に、この重合はまた、薄膜の機械的性質を改良する。さらにまた、メソゲンを架橋することによって、格別に安定な構造が得られ、これによりデバイス製造中における引続く加工用溶媒に対する感受性を失わせるという追加の利点をもたらし、これにより溶液技術によるデバイスの引続く層の沈着に使用される溶媒の範囲の拡大が可能にされる。さらに、この架橋性はまた、薄膜の密度を高め、より狭い分子内距離および改良された電荷転送性を導くことがしばしば見出される。

0018

本発明のアズレン化合物は、従来技術から公知である別種のメソゲンまたは液晶モノマーと、または別種の本発明による反応性アズレン化合物と共重合させることができ、これにより液晶相挙動を誘発または強化することができる。従って、本発明のもう一つの目的は、1種または2種以上の本発明による反応性アズレン化合物を含有し、および任意に、1種または2種以上の追加の反応性化合物を有し、少なくとも1種の反応性アズレン化合物および追加の反応性化合物はメソゲンまたは液晶である重合性液晶混合物にある。

0019

ネマティックおよび/またはスメクティック液晶相を示す本発明による液晶アズレン化合物または1種または2種以上の本発明による反応性アズレン化合物を含有する液晶混合物は特に好ましい。本発明のもう一つの目的は、その液晶相が顕微鏡的に秩序立った配向に配列され、この配向状態を固定するために重合または架橋される、上記定義のとおりの重合性液晶混合物から得ることができる電荷転送性物性を備えたアニトロピックポリマー薄膜にある。

0020

本発明のもう一つの目的は、重合または重合類似反応によって、上記定義のとおりの重合性液晶材料から得られる液晶側鎖ポリマー(SCLCPs)にある。1種または2種以上の反応性アズレン化合物から、または1種または2種以上の上記アズレン化合物を含有する重合性混合物から得られるSCLCP類は特に好ましい。本発明のもう一つの目的は、上記定義のとおりの1種または2種以上の反応性アズレン化合物から、または重合性液晶混合物から、1種または2種以上の追加のメソゲンまたは非メソゲン成分とともに、共重合または重合類似反応によって得られるSCLCPにある。

0021

半導体成分が、柔軟な幹鎖から脂肪族スペーサー基によって分離されている側鎖基として存在する側鎖型液晶ポリマーまたはコポリマー(SCLCPs)はしばしば、高度に配向されたラメラ様形態を得ることを可能にする。この構造体は、非常に密な(代表的に、<4Å)π−π積重を生じさせることができる密に充填された共役芳香族メソゲンからなる。この積重は、分子内電荷転送をさらに容易にし、高度の電荷キャリア移動性を導く。SCLCPは、これらが加工に先立ち容易に合成することができ、次いで例えば有機溶媒の溶液から加工することができることから、特別の用途に有利である。SCLCPを溶液として使用する場合、これらは、適当な基板表面上に塗布した場合、または大面積をもたらすことができるそれらの中間相温度においてドメインを高度に配向させた場合、自発的に配向することができる。

0022

本発明のもう一つの目的は、本発明の反応性メソゲンアズレン化合物、またはその液晶混合物またはそれから得られるポリマー薄膜を、液晶ディスプレイ、例えば電場によって2種の相違する状態間で切り換えることができる液晶ディスプレイにおける光−変調成分として、液晶ディスプレイ、特に光学リターデーションまたは補償膜配向膜または偏光子の成分として、またはその他の光学または電気光学デバイスにおいて使用することにある。

0023

本発明のもう一つの目的は、本発明による反応性メソゲンアズレン化合物、またはその液晶混合物またはそれから得られるポリマー薄膜を含有する液晶ディスプレイ、特に光学リターデーションまたは補償膜、配向膜または偏光子の成分、またはその他の光学または電気光学デバイスにある。本発明の化合物中に存在するアズレン基は好ましくは、その2−および6−位で、それらの隣接基に結合している。

0024

下記式Iから選択される化合物は、特に好ましい:
P−Sp−T−R1 I
式中、Pは重合性または反応性基であり、Spはスペーサー基または単結合であり、R1はH、ハロゲン、CNまたはNO2 であるか、または40個までの炭素原子を有し、1個または2個以上のヘテロ原子および1個または2個以上の縮合環を含有していてもよい脂肪族、脂環族または芳香族基、またはP−Sp−であり、およびTはメソゲン基であって、この基は置換されていてもよく、また縮合したアズレン基を含有していてもよい1個または2個以上のアズレン基を含有する、ただし1−位および3−位でそれらの隣接基に結合しているアズレン基は除外する。

0025

式Iにおいて、R1 は好ましくは、H、FまたはClであるか、または炭素原子1〜20個を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のF、Cl、Br、IまたはCNにより置換されていてもよい直鎖状分枝鎖状または環状アルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2 基はそれぞれ相互に独立して、Oおよび/またはS原子が相互に直接に結合しないものとして、−O−、−S−、−NH−、−NR0 −、−SiR0 R00 −、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよく、またはR1 は芳香族またはヘテロ芳香族基である。

0026

特に好ましくは、R1は、炭素原子1〜15個を有するフッ素化されていてもよいアルキルまたはアルコキシ基である。式Iにおいて、R1 がP−Sp−である化合物はまた好ましい。式Iにおいて、Tは好ましくは、1個または2個のアズレン基を含有する。特に好ましくは、Tは式IIから選択される:
−Z1−(A1 −Z2 )m−(T1 −Z3 )n−(A2 −Z4 )o− II

0027

式中、A1およびA2 は相互に独立して、18個までの炭素原子を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のR1により置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族基であり、A1 はまた、T1を表わすことができ、Z1〜Z4 は相互に独立して、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR0 −、−NR0 −CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2 −、−CF2CF2−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CX1=CX2−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合であり、

0028

X1およびX2 は相互に独立して、H、F、ClまたはCNであり、T1はR2により置換されていてもよい1個、2個、3個または4個のアズレン基からなる基であり、R2はH、ハロゲン、CNまたはNO2であるか、または炭素原子1〜20個を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のF、Cl、Br、IまたはCNにより置換されていてもよい直鎖状、分枝鎖状または環状アルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、Oおよび/またはS原子が相互に直接に結合しないものとして、−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR0R00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよく、またはR2は芳香族またはヘテロ芳香族基またはP−Sp−であり、

0029

R0およびR00は相互に独立して、Hであるか、または炭素原子1〜12個を有するアルキルであり、mおよびoは相互に独立して、0、1、2または3であり、およびnは1、2または3である。特に好ましくは、基Tは、Z1、A1、Z2、T1、Z3、A2およびZ4が共役系を形成している基である。この場合、A1およびA2は好ましくは、アリーレンまたはヘテロアリーレンであり、およびZ1、Z2、Z3およびZ4は好ましくは、単結合または共役結合、例えば−CX1=CX2−または−C≡C−である。

0030

さらに好適な基Tは、mおよびoが0である基、およびmおよびoが1または2である基である。追加の好適な基Tは、T1が式IIに定義されているR2により置換されていてもよいアズレンである基、さらにnが1または2であり、およびZ2が単結合または共役結合、例えば−CX1=CX2−または−C≡C−である基である。特に好適な基Tは、下記式で表わされる基である:

0031

0032

各式中、Z1、Z2、Z3、Z4、A1、A2およびT1はそれぞれ独立して、式IIの意味の一つを有する。T1は好ましくは、2,6−アズレンであり、さらにまた[2,6´]−ビスアズレン−6,2´−ジイル、[2,2´]−ビスアズレン−6,6´−ジイルまたは[6,6´]−ビスアズレン−2,2´−ジイルであり、これらの基の全部は、1個または2個以上の式IIに定義されているR2により置換されていてもよい。Tは好ましくは、下記付属式から選択される:

0033

0034

各式中、R3 〜R6は相互に独立して、式IIに存在するR1の意味の一つを有し、好ましくはハロゲン、メチルエチルプロピル、CO2Me、CO2Et、CN、COCH3またはCHOである。A1およびA2は好ましくは、1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキサ−1,3−ジエン、1,4−シクロヘキセニレン(この基中に存在する1個または2個以上のCH基はNにより置き換えられていてもよく、またこの基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は−O−および/または−S−により置き換えられていてもよい)、チオフェン−2,5−ジイル、チエノチオフェン−2,5−ジイル、ジチエノチオフェン−2,6−ジイル、1,4−ビシクロ(2.2.2)−オクチレンナフタレン−2,6−ジイル、フラン−2,5−ジイル、およびインダン−2,5−ジイルから選択され、これらの基は未置換であるか、または1個または2個以上のLにより置換されていてもよく、ここでLはハロゲン、CN、SCN、NO2またはSF5であるか、または炭素原子1〜4個を有するアルキル、アルコキシアルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基であり、この基中に存在する1個または2個以上のH原子はFまたはClにより置換されていてもよい。

0035

A1およびA2は特に好ましくは、1個、2個または3個の上記定義のとおりの基Lにより置換されている1,4−フェニレン、またはチオフェン−2,5−ジイルであり、これらの基の全部は、1個または2個以上の上記定義のとおりの基Lにより置換されていてもよい。Z1-4は好ましくは、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CX1=CX2−、−C≡C−および単結合から、特に−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CX1=CX2−、−C≡C−および単結合から選択される。下記化合物は、特に好ましい:

0036

0037

0038

0039

0040

0041

各式中、P、Spおよびnは、式Iの意味の一つを有し、Sp1およびSp2は、式Iに定義されている相違する基Spであり、ZおよびZ´は相互に独立して、式II中に存在するZ1の意味の一つを有し、好ましくは−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CCl−、−CF=CF−、−CCl=CCl−、−C≡C−または単結合であり、Z´´はそれぞれ独立して、式II中に存在するZ1の意味の一つを有し、好ましくは−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CCl−、CCl=CH−、−CF=CF−、−CCl=CCl−または−C≡C−であり、

0042

Rはそれぞれ独立して、式I中に存在するR1の意味の一つを有し、好ましくはハロゲンであるか、または炭素原子1〜15個を有し、フッ素化されていてもよいアルキル基、またはP−Sp−であり、R1はそれぞれ独立して、式II中に存在するR2の意味の一つを有し、好ましくはハロゲンであるか、または炭素原子1〜15個を有し、フッ素化されていてもよいアルキル基、またはP−Sp−であり、およびアズレン基は、1個または2個以上の式IIに定義されているR2により置換されていてもよい。好適式I6〜I29において、アズレン−2,6−ジイルの代わりに、[2,6´]−ビスアズレン−6,2´−ジイル、[2,2´]−ビスアズレン−6,6´−ジイルまたは[6,6´]−ビスアズレン−2,2´−ジイル(これらの基の全部は、1個または2個以上の式IIに定義されているR2により置換されていてもよい)を有する化合物はまた、好ましい。

0043

本明細書全体にわたり、アリーレンおよびヘテロアリーレンは好ましくは、15個までの炭素原子を有する二価一環状、二環状または三環状芳香族またはヘテロ芳香族基であり、これらの基は縮合環をさらに含有していてもよく、およびH、ハロゲン、CNまたはNO2、または炭素原子1〜20個を有し、未置換であるか、または1個または2個以上のF、Cl、Br、IまたはCNにより置換されていてもよく、またこの基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、Oおよび/またはS原子が相互に直接に結合しないものとして、−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR0R00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよい直鎖状、分枝鎖状または環状アルキル基により置換されていてもよく、およびアリーレンおよびヘテロアリーレンは式Iに定義されているP−Sp−を表わすこともできる。非常に好適なアリーレンおよびヘテロアリーレン基は本明細書全体に示されているA1の好適意味の一つを有する基である。

0044

アリールおよびヘテロアリールは好ましくは、25個までの炭素原子を有し、縮合環をさらに含有していてもよく、またH、ハロゲン、CNまたはNO2、または炭素原子1〜20個を有し、この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、Oおよび/またはS原子が相互に直接に結合しないものとして、−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR0R00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよい直鎖状、分枝鎖状または環状アルキル基から選択される1個または2個以上の基により置換されていてもよい一環状、二環状または三環状芳香族またはヘテロ芳香族基を表わし、およびアリールおよびヘテロアリールは式Iに定義されているP−Sp−を表わすこともできる。

0045

特に好ましいアリールおよびヘテロアリール基は、フェニル基(この基中に存在する1個または2個以上のCH基はNにより置き換えられていてもよい)、ナフタレン、チオフェン、チエノチオフェン、ジチエノチオフェン、アルキルフルオレンおよびオキサゾール基(これらの基の全部は、未置換であるか、または1個または2個以上のLにより置換されていてもよく、ここでLはハロゲンであるか、または炭素原子1〜12個を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基であり、この基中に存在する1個または2個以上のH原子はFまたはClにより置き換えられていてもよい)である。

0046

さらに、好適アリールおよびヘテロアリール基は、5員ヘテロ環、例えばオキサゾールまたはイソオキサゾール、N−置換イミダゾールまたはピラゾールチアゾールまたはイソチアゾールオキサジアゾール、N−置換トリアゾールなど、6員ヘテロ環、例えばピリジンピリダジンピリミジンピラジントリアジンおよびテトラジンなど、縮合環を有するヘテロ環、例えばベンゾオキサゾールベンゾチアゾールベンズイミダゾールキノリンイソキノリンシンノリンキナゾリンキノキサリンフタラジンベンゾチアジアゾールベンゾトリアゾールベンゾトリアジンフェナジンフェナントリジンアクリジンなど、または縮合多環、例えばアセナフテンフェナントレンアントラセンフルオランテンピレンペリレンルブレンクリセンナフタセンコロネンまたはトリフェニレンなどを包含し、これらの基の全部は、未置換であるか、または1個または2個以上の上記定義のとおりのLにより置換されていてもよい。

0047

−CX1=CX2は好ましくは、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−CH=C(CN)−またはC(CN)=CH−である。R1〜R8の1個がアルキル基またはアルコキシ基、すなわち末端CH2基が−O−により置き換えられている場合、この基は直鎖状または分枝鎖状であることができ、好ましくは直鎖状であり、炭素原子2個、3個、4個、5個、6個、7個または8個を有し、従って好適例には、エチル、プロピル、ブチルペンチル、ヘキシルヘプチル、オクチル、エトキシプロポキシブトキシペントキシヘキソキシ、ヘプトキシまたはオクトキシがあり、さらにまたメチル、ノニルデシルウンデシルドデシルトリデシルテトラデシルペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシトリデコキシまたはテトラデコキシであることができる。

0048

オキサアルキル基、すなわち1個のCH2基が−O−により置き換えられている基は好ましくは、例えば直鎖状の2−オキサプロピル(=メトキシメチル)、2−(=エトキシメチル)または3−オキサブチル(=2−メトキシエチル)、2−、3−または4−オキサペンチル、2−、3−、4−または5−オキサヘキシル、2−、3−、4−、5−または6−オキサヘプチル、2−、3−、4−、5−、6−または7−オキサオクチル、2−、3−、4−、5−、6−、7−または8−オキサノニルまたは2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−または9−オキサデシルである。ハロゲンは好ましくは、FまたはClである。

0049

重合性または反応性Pは好ましくは、下記基から選択される:

0050

特に好適な基Pは、下記基である:

0051

スペーサー基Spについて、この目的に当業者にとって公知の全部の基を用いることができる。スペーサー基Spは好ましくは、炭素原子1〜20個、特に炭素原子1〜12個を有する線状または分枝アルキレン基であり、この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は、−O−、−S−、−NH−、−N(CH3 )−、−CO−、−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、−OC−O−、−CH(ハロゲン)−、−C(ハロゲン)2−、−CH(CN)−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよく、またはSp−基はシロキサン基である。

0052

代表的スペーサー基は、例えば−(CH2 )p−、−(CH2CH2O )r−CH2CH2−、−CH2CH2−S−CH2CH2−または−CH2CH2−NH−CH2CH2−、または−(SiR0R00−O )p−であり、ここでpは2〜12の整数であり、rは1〜3の整数であり、およびR0およびR00は式Iに示されている意味を有する。好適スペーサー基の例には、エチレンプロピレンブチレン、ペンチレン、ヘキシレンヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレン−チオエチレン、エチレン−N−メチルイミノエチレン、1−メチルアルキレンエテニレン、プロペニレンおよびブテニレンがある。

0053

1個または2個の基P−Sp−X(ここで、Spおよび/またはXは単結合である)を有する化合物はまた、好ましい。2個のP−Sp−Xを有する化合物の場合、2個の重合性基P、2個のスペーサー基Sp、および2個の結合基Xは、同一または相違することができる。本発明の化合物または混合物から重合または共重合によって得られるSCLCPは、式I中に存在する重合性基Pによって形成されている幹鎖を有する。式Iで表わされる化合物は、当業者に公知である方法に従い、または同様にして合成することができ、例えば下記刊行物の記載を参照することができる:非特許文献7;非特許文献8;非特許文献9および非特許文献10。さらにまた、これらの化合物は下記反応経路に従い、またはこれらの反応経路と同様にして、製造することができる。

0054

スキーム

0055

スキーム3

0056

0057

0058

0059

0060

0061

本発明の好適態様は、メソゲンまたは液晶である反応性アズレン化合物、特に式Iで表わされる化合物に関する。これらの物質は、半導体または電荷転送材料として特に有用であり、この理由は、これらの化合物が公知技術によってそれらの液晶相が均一に高度に秩序立った配向に配列させることができる、すなわち特に大きい電荷キャリア移動性を導く高度の秩序を示すことによる。この高度に配向された液晶状態は、基Pを介するその場での重合または架橋により固定することができ、これにより大きい電荷キャリア移動性および高度の熱に対する、機械的および化学的安定性を有するポリマー薄膜を生成することができる。

0062

本発明によるアズレン化合物は従来技術から公知の別種の重合性メソゲンまたは液晶モノマーと共重合することができ、これにより液晶相挙動を誘発または増強させることができる。従って、本発明のもう一つの目的は、1種または2種以上の本明細書に記載の少なくとも1個の反応性基を含有する本発明による反応性アズレン化合物、および任意に、1種または2種以上の追加の反応性化合物を含有する重合性液晶材料にあり、ここで少なくとも1種の本発明による反応性アズレン化合物および/または追加の反応性化合物は、メソゲンまたは液晶である。

0063

ネマティックまたはスメクティック相を有する液晶材料は特に好ましい。FET用途の場合、スメクティック材料は特に好適である。OLED用途の場合、ネマティックまたはスメクティック材料は特に好適である。本発明のもう一つの目的は、その液晶相が顕微鏡的に均一配向に配列され、またこの配向状態が重合または架橋により固定される、本明細書に記載の重合性液晶材料から得られる電荷転送物性を備えたアニソトロピックポリマー薄膜にある。

0064

重合は、好ましくは本発明による半導体材料を含有する電子または光学デバイスの製造期間中に、当該材料の塗布層のその場での重合によって行うと好ましい。液晶材料の場合、これらは好ましくは、重合に先立ち、それらの液晶状態を垂直配向状態に配向させる。この場合、共役π電子系は、電荷転送方向に対して直角である。これは、分子内距離が最短にし、これにより分子間の電荷転送に要するエネルギーが確実に最少にされる。これらの分子を次いで、重合または架橋し、この液晶状態の配向を固定する。配向および硬化は、当該材料の液晶相または中間相で行う。この技術は当技術で公知であり、例えば非特許文献11に一般的に記載されている。

0065

液晶材料の配向は、例えば当該材料が塗布されている基板を処理することによって、塗布中または塗布後に材料をせん断することによって、塗布された材料に磁場または電場を適用することによって、または液晶材料に界面活性化合物を添加することによって、達成することができる。配向技術の概要は、例えば下記刊行物の記載を参照することができる:非特許文献12;非特許文献13。整列材料および材料の概要は、非特許文献14に記載されている。

0066

重合は熱または活性照射線さらすことによって生じる。活性照射線の用語は、紫外部光線赤外部光線または可視部光線などの光照射、X−線またはガンマ線による照射、または高エネルギー粒子、例えばイオンまたは電子による照射を意味する。重合は非吸収波長で紫外部光線照射によって行うと好ましい。活性照射線供給源としては、例えば単一紫外線灯または紫外線灯装置を使用することができる。高灯力を使用する場合、硬化時間を短縮することができる。活性照射線用の可能な別の供給源には、例えばUVレーザー、IRレーザーまたは可視部レーザーなどのレーザーがある。

0067

重合は、活性照射線の波長を吸収する開始剤の存在下に行うと好ましい。一例として、紫外部光線によって重合させる場合、紫外部光線照射下に分解し、重合反応を開始させるフリーラジカルまたはイオンを生じる光開始剤を使用することができる。アクリレートまたはメタアクリレート基を有する重合材料を硬化させる場合、ラジカル光開始剤を使用すると好ましく、ビニルエポキシドおよびオキセタン基を有する重合性材料を硬化させる場合、カチオン光開始剤を使用すると好ましい。加熱すると分解し、重合を開始させるフリーラジカルまたはイオンを生成する重合開始剤を使用することもできる。ラジカル重合用の光開始剤としては、例えば市販のイルガキュア(Irgacure)651、イルガキュア184、ダロキュア(Darocure)1173またはダロキュア4205(これら全部は、Ciba Geigy AGから入手することができる)を使用することができ、他方、カチオン重合の場合、市販のUVI 6974(Union Carbide)を使用することができる。

0068

重合材料はさらに、1種または2種以上の別の適当な成分、例えば触媒増感剤、安定剤、抑制剤連鎖移動剤共反応性モノマー、界面活性化合物、滑剤湿潤剤分散剤疎水剤接着剤流動改善剤消泡剤脱気剤稀釈剤反応性稀釈剤助剤着色剤染料または顔料を含有することができる。1個または2個以上の基P−Sp−Xを含有する反応性アズレン化合物はまた、重合性メソゲン化合物と共重合させ、液晶挙動を誘発させることができ、または式Iで表わされるメソゲン材料の場合、液晶挙動を強化させることができる。コモノマーとして適する重合性メソゲン化合物は当技術で公知であり、例えば下記刊行物を参照することができる:特許文献4;特許文献5;特許文献6;特許文献7および特許文献8。

0069

SCLCPは、本発明による重合性化合物または混合物から、上記方法によって、または例えばラジカル、アニオンまたはカチオン鎖重合、重付加または共重合を包含する当業者に公知である常習的重合技術によって製造することができる。重合は、例えば塗布および先行配向を必要とすることなく溶液中における重合として、またはその場での重合によって行うことができる。適当な反応性基を有する本発明による化合物またはその混合物を、重合類似反応において、予め合成されたアイソトロピックまたはアニソトロピック幹鎖にグラフトすることによってSCLCPを形成することもできる。一例として、末端ヒドロキシル基を有する化合物は、ラテラルカルボン酸またはエステル基を有するポリマー幹鎖に付加することができ、末端イソシアネート基を有する化合物は、遊離ヒドロキシル基を有する幹鎖に付加することができ、末端ビニルまたはビニルオキシ基を有する化合物は、Si−H基を有するポリシロキサン幹鎖に付加することができる。

0070

本発明による化合物から、慣用のメソゲンまたは非メソゲンコモノマーとともに共重合または重合類似反応によってSCLCPを形成することもできる。適当なコモノマーは、当業者にとって公知である。原則的に、所望のポリマー形性反応を受けることができる反応性基または重合性基、例えば上記定義のとおりの本発明による重合性または反応性基Pなどを担持する、当技術で公知の慣用のコモノマーの全部を使用することができる。代表的メソゲンコモノマーは、例えば下記刊行物の記載を参照することができる:特許文献4;特許文献5;特許文献6;特許文献7;および特許文献8。代表的非メソゲンコモノマーは、例えば炭素原子1〜20個を含有するアルキル基を有するアルキルモノ−またはジアクリレートまたはアルキルモノ−またはジメタアクリレート、例えばメチルアクリレートまたはメチルメタアクリレートトリメチルプロパントリメタアクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートである。

0071

本発明の材料は、光学、電子または半導体材料として、特に電界効果トランジスター(FET)の電荷転送材料として、例えば集積回路、IDタグまたはTFT用途の成分として有用である。別様に、これらの材料は、電子発光型ディスプレイ用途における有機発光ダイオード(OLED)に、または例えば液晶ディスプレイのバックライトとして、光電池またはセンサー材料として、電子写真記録用に、およびその他の半導体用途に使用することができる。特に、本発明によるオリゴマーおよびポリマーは、これらの化合物の溶液を使用する製造操作を可能にする有利な溶解物性を示す。従って、層およびコーティングを包含する薄膜は、安価な製造技術、例えばスピンコーティングによって生成することができる。適当な溶媒または溶媒混合物は、アルカン類および/または芳香族類、特にフッ素化誘導体を包含する。

0072

本発明の材料は、光学、電子および半導体材料として、特に電界効果トランジスター(FET)の電荷転送材料として、光電池またはセンサー材料として、電子写真記録用に、およびその他の半導体用途に使用することができる。有機半導体性材料ゲート誘電体ドレイン電極およびソース電極との間の薄膜として配置されている、このようなFETは一般に、例えば特許文献9;特許文献10および特許文献11から、また従来技術の背景および従来技術の出典に引用されており、以下に挙げられている刊行物から、知られている。これらの利点、例えば本発明による化合物の溶解物性を用いる安価な製造、および大面積加工可能性によって、これらのFETの好適用途には、集積回路、TFT−ディスプレイおよび機密保護用途などがある。

0073

機密保護用途の場合、電界効果トランジスターおよび半導体材料を用いるその他のデバイス、例えばトランジスターまたはダイオードは、銀行帳簿クレジツトカードまたはIDカード国民ID書類ライセンスまたは記録価値を有する全部の製品、例えばスタンプ切符株券切手などの有価書類偽造を防止し、証明する機密保護マーキングおよびIDタグに使用することができる。

0074

別様に、本発明による材料は、例えばディスプレイ用途における有機発光デバイスまたはダイオード(OLED)に、または例えば液晶ディスプレイ用のバックライトとして使用することができる。通常のOLEDを、多層構造を用いて実現することができる。発光膜は一般に、1枚または2枚以上の電子転送膜および/またはホール転送膜の間に積層される。電気的電圧を適用することによって、電子および電荷キャリアとしてのホールは、それらの再組合せが励起を導き、従って発光層に含まれているルモホール(lumophor)単位の発光を導く発光層に向かって移動する。本発明の化合物、材料および薄膜は、それらの電気的性質および/または光学的性質に応じて、1枚または2枚以上の電荷転送層に、および/または発光層に使用することができる。

0075

さらにまた、本発明による化合物、材料および薄膜がそれら自体で電気発光物性を示すか、または電気発光性基または化合物を含有する場合、発光層内におけるそれらの使用は、特に有利である。OLEDで使用するのに適当なモノマー状オリゴマー状およびポリマー状化合物の選択、特徴確認および加工は一般に当業者に知られており、例えば非特許文献15および非特許文献16およびこれらの文献に引用されている刊行物を参照することができる。

0076

もう一つの用途に従い、本発明の化合物、材料または薄膜、特に光発光物性を示す化合物、材料または薄膜は、例えば特許文献12に記載されているか、または非特許文献17に記載されているような表示デバイス光源の材料として使用することができる。本発明のもう一つの態様は、本発明による化合物および材料の酸化および還元形態の両方に関する。電子の喪失または獲得はいずれも、高度に脱局限化されたイオン形態の形成をもたらす。これは通常のドーピング剤にさらされると生じることができる。適当なドーピング剤およびドーピング材料は当業者に公知であり、例えば特許文献13;特許文献14;または特許文献15から公知である。

0077

ドーピング方法は代表的に、レドックス反応における酸化剤または還元剤により半導体材料を処理し、施用されたドーピング剤から誘導される相当する対イオンを有する局限化されたイオン中心を材料中に形成することを包含する。適当なドーピング方法の例には、大気圧または減圧下にドーピング剤蒸気にさらす方法、ドーピング剤を含有する溶液中における電気化学的ドーピング、ドーピング剤を熱放散される半導体材料と接触させる方法、およびドーピング剤を半導体材料中にイオン−移殖する方法を包含する。

0078

電子をキャリアとして使用する場合、適当なドーピング剤は、例えばハロゲン(例えば、I2、Cl2、Br2、ICl、ICl3、IBrおよびIF)、ルイス酸(例えば、PF5、AsF5、SbF5、BF3、BCl3、SbCl5、BBr3およびSO3 )、プロトン酸有機酸またはアミノ酸(例えば、HF、HCl、HNO3 、H2SO4 、HClO4 、FSO3HおよびClSO3H)、遷移金属化合物(例えば、FeCl3 、FeOCl 、Fe(ClO4 )3 、Fe(4−CH3C6H4SO3 )3 、TiCl4 、ZrCl4 、HfCl4 、NbF5 、NbCl5 、TaCl5 、MoF5 、MoCl5 、WF5 、WCl6 、UF6 およびLnCl3 (ここで、Lnはランタノイドである)、アニオン(例えば、Cl- 、Br- 、I- 、I3- 、HSO4- 、SO42- 、NO3- 、ClO4- 、BF4-、PF6- 、AsF6- 、SbF6- 、FeCl4- 、Fe(CN)63- 、および種々のスルホン酸、例えばアリール−SO3- である。

0079

キャリアとしてホールを使用する場合、ドーピング剤の例は、カチオン(例えば、H+ 、Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ およびCs+ )、アルカリ金属(例えば、Li、Na、K、RbおよびCs)、アルカリ土類金属(例えば、Ca、SrおよびBa)、O2 、XeOF4 、(NO2+ )(SbF6- )、(NO2+ )(SbCl6- )、(NO2+ )(BF4- )、AgClO3 、H2IrCl6 、La(NO3 )3 ・6H2O、FSO2OOSO2F、Eu、アセチルコリン、R4N- (Rはアルキル基である)、R4P+ (Rはアルキル基である)、R5As+(Rはアルキル基である)、およびR3S+ (Rはアルキル基である)である。

0080

導電性形態の本発明による化合物および材料は、例えばこれらに制限されないものとして、有機発光ダイオード用途におけるITOプラナー化層および電荷注入層平坦パネル型ディスプレイおよびタッチスクリーン用の薄膜、静電防止薄膜、印刷された導電性基板エレクトロニクス用途におけるパターンまたはトラクト(tracts)、例えば印刷回路板およびコンデンサーなどの用途において、有機「金属」として使用することができる。

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