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ELECTRONIC DEVICE USING ORGANIC THIN FILM, AND ELECTRONIC APPARATUS CONTAINING SAME

Foreign code F150008149
File No. E114P05WO
Posted date Mar 17, 2015
Country WIPO
International application number 2013JP004954
International publication number WO 2014125527
Date of international filing Aug 21, 2013
Date of international publication Aug 21, 2014
Priority data
  • P2013-024097 (Feb 12, 2013) JP
Title ELECTRONIC DEVICE USING ORGANIC THIN FILM, AND ELECTRONIC APPARATUS CONTAINING SAME
Abstract The present invention provides a high-performance, highly homogeneous, highly stable electronic device by forming an extremely uniform interface between an insulator and an organic semiconductor, as well as an electronic apparatus using the same. The present invention relates to an electronic device which contains, as a component, an organic thin film in which skeletal structures of a positive three-pronged shape of triptycene are interdigitated, and by adding a first molecule extending out of one plane of a two-dimensional molecular structure of the triptycene skeletal structure, a geometric two-dimensional arrangement is formed regularly. The invention also relates to an electronic apparatus and the like which contains the electronic device in the interior of the electronic apparatus.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
トリプチセンの正三又形状の骨格が互いにかみ合い、当該トリプチセン骨格に2次元分子配列の一方の面外に伸びる第1の分子を付加することにより、規則正しく幾何学的な2次元分子配列を形成させた有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス。
[請求項2]
更に、当該トリプチセン骨格の2次元分子配列のもう一方の面外に伸びる第2の分子を付加することにより、当該第2の分子に半導体の機能を付与し、第1の分子による絶縁特性と併せて、当該トリプチセン骨格の2次元分子配列の一面に絶縁特性を有し、他面に半導体特性を有する有機薄膜を構成要素として含有してなる、請求項1に記載の電子デバイス。
[請求項3]
次の一般式[I]
[化1]
(式中、3つのR1は同じ基であって、R1は、炭素数2から60の飽和又は不飽和の2価の炭化水素基を表し、当該炭化水素基は1つ又は2つ以上の置換基を有してもよく、また、当該炭化水素基の中の1つ又は2つ以上の炭素原子が酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、又は-NR5-(ここで、R5は、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数6~30のアリール基を表す。)で置換されていてもよく、
3つのR2は、同一又は異なっていてもよくそれぞれ独立して、かつ基-X-R1-Zとは異なる基であって、R2は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、モノアルキル置換アミノ基、ジアルキル置換アミノ基、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数2~10のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数2~10のアルキニル基、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキルチオ基、ホルミル基、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキルカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキルカルボニルオキシ基、置換基を有してもよい炭素数6~30のアリール基、又は窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる1~5個のヘテロ原子を有し炭素原子を2~10個有する5~8員の置換基を有してもよいヘテロアリール基を表し、
3つのXは同じ基であって、Xは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる1~5個の原子及び水素原子で構成される2価の原子団からなるリンカー基を表し、
3つのZは同じ基であって、Zは、水素原子、固体基板の表面に結合若しくは吸着し得る基;又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、リン原子、ハロゲン原子、及びケイ素原子からなる群から選ばれる1~15個の原子及び水素原子で構成される1価の原子団からなる末端基を表す。)
で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜を構成要素として含有してなる電子デバイス。
[請求項4]
電子デバイスが、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、サイリスタ、電気発光素子、センサー、又はメモリーである、請求項1から3のいずれかに記載の電子デバイス。
[請求項5]
トランジスタが、薄膜トランジスタである請求項4に記載の電子デバイス。
[請求項6]
薄膜トランジスタが、基板上にゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート絶縁層を含む有機薄膜トランジスタである、請求項5に記載の電子デバイス。
[請求項7]
ゲート絶縁層が、絶縁材料及び前記一般式[I]で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体を含有してなる有機薄膜で構成されてなる、請求項6に記載の電子デバイス。
[請求項8]
ゲート絶縁層が、絶縁材料と前記有機薄膜の積層体からなることを特徴とする、請求項7に記載の電子デバイス。
[請求項9]
前記ゲート絶縁層の絶縁材料が、有機絶縁材料である、請求項6から8のいずれかに記載の電子デバイス。
[請求項10]
薄膜トランジスタが、さらに半導体からなるチャネル層を含む、請求項6から9のいずれかに記載の電子デバイス。
[請求項11]
前記チャネル層が、有機半導体層である、請求項10に記載の電子デバイス。
[請求項12]
有機薄膜とチャネル層の半導体が積層している、請求項10又は11に記載の電子デバイス。
[請求項13]
薄膜トランジスタが、ゲート絶縁層と有機半導体層との境界部が請求項1から3のいずれかに記載の有機薄膜で構成されていることを特徴とする、請求項11又は12に記載の電子デバイス。
[請求項14]
ゲート絶縁層、有機薄膜、及び有機半導体層が、積層構造をしている、請求項13に記載の電子デバイス。
[請求項15]
有機薄膜が、一般式[I]で表されるトリプチセン誘導体の-X-R1-Zの側が前記ゲート絶縁層側に、一般式[I]で表されるトリプチセン誘導体のR2の側が前記有機半導体層側に配向していることを特徴とする、請求項13又は14に記載の電子デバイス。
[請求項16]
薄膜トランジスタのソース電極及び/又はドレイン電極が、前記有機薄膜と前記チャネル層との間に形成されていることを特徴とする、請求項10から15のいずれかに記載の電子デバイス。
[請求項17]
チャネル層が、有機半導体層である、請求項16に記載の電子デバイス。
[請求項18]
電子デバイスが、コンデンサである、請求項4に記載の電子デバイス。
[請求項19]
コンデンサが、電極間に請求項1から3のいずれかに記載の有機薄膜からなる誘電体層を有するコンデンサである、請求項18に記載の電子デバイス。
[請求項20]
誘電層が、さらに第二の誘電体を含有している、請求項19に記載の電子デバイス。
[請求項21]
第二の誘電体が、有機誘電体である、請求項20に記載の電子デバイス。
[請求項22]
有機薄膜と第二の誘電体が、積層構造をしている、請求項20又は21に記載の電子デバイス。
[請求項23]
電子デバイスの構成要素としての有機薄膜における、請求項3に記載の一般式[I]で表されるヤヌス型トリプチセン誘導体の使用。
[請求項24]
請求項1から22のいずれかに記載の電子デバイスを、電子回路中に含有してなる回路基板。
[請求項25]
請求項1から22のいずれかに記載の電子デバイスを、電子機器内部に含有してなる電子機器。
[請求項26]
電子機器が、電子ペーパー、有機ELディスプレイ、又は液晶ディスプレイである、請求項25に記載の電子機器。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • FUKUSHIMA TAKANORI
  • SHOJI YOSHIAKI
  • ISHIWARI FUMITAKA
  • SEKITANI TSUYOSHI
  • SOMEYA TAKAO
IPC(International Patent Classification)
Reference ( R and D project ) ERATO SOMEYA Bio-Harmonized Electronics AREA
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