[发明专利]并五苯聚合物及其在电子器件中的应用

说明书

发明领域

本发明涉及新型有机半导体及包括此种材料的有源器件。

背景技术

目前，对作为硅基半导体替代物的有机电子材料的研发和应用有着 浓厚的兴趣。在可用作有机半导体的并苯及其他有机分子当中，并五苯 具有最高迁移率。正如本领域技术人员公知，并苯是多环芳烃，由稠合 苯环沿直线排列组成。并苯如并五苯，其用途因不溶解以及易于氧化的 性质而受到限制。另外，低溶解性意味着必须采用相对昂贵的蒸汽沉积 技术以替代溶液法来成形这些组合物的薄膜。

发明概述

一种实施方案是一种组合物，它包含许多单体的聚合物或共聚物， 其中每个单体是并五苯或取代的并五苯。

另一种实施方案是一种包含许多分子的组合物。每个分子包含2或 更多个借桥连亚单元彼此共价键合的并苯亚单元，该桥连亚单元包括含 有噁二唑基团的吸电子基团，和含有非-芳烃的增溶基团。

又一种实施方案是一种设备。该设备包含基材和覆盖在基材上的有 机半导体基质。该有机半导体基质包括聚合物、共聚物或稳定化的并五 苯三者之一。聚合物和共聚物包括并五苯和/或取代的并五苯单体。稳定 化的并五苯是一种氧化速率低于并五苯的取代并五苯。

再一种实施方案是包括在基材上成形有机半导体基质的方法。该基 质包括上面描述的聚合物、共聚物或稳定化并五苯之一。

附图简述

本发明在研读下面的详细描述并参考附图之后将得到最好的理解。 为便于说明，各种各样特征可能未按比例画出，而是可能酌情放大或缩 小。下面将结合附图来说明本发明，其中附图包括：

图1给出包含OFET器件的设备的一种范例实施方案的断面视图。

图2给出包含OLED器件的设备的一种范例实施方案的断面视图。

图3给出一幅流程图，表示一种在范例制造方法中所选择的步骤。

发明详述

虽然已展示可先利用溶液沉积成形为薄膜，随后转化为并五苯的并 五苯前体，但之前曾做过若干尝试来稳定该分子。以烷基甲硅烷基基团 对并五苯实施衍生处理已证明可改善稳定性。尽管如此，这些分子的稳 定性，尤其是处于薄膜形式时，依然不佳。况且，并五苯的薄膜发脆， 因此不能理想地适用于柔性器件。

本文公开并苯聚合物及取代并苯的新型组合物。该聚合物由并苯或 取代并苯的单体生成。该聚合物生成的层预期脆性小于由非聚合并苯单 体制成的层。并苯聚合物或取代并苯可具有吸电子取代基。正因为如此， 并苯聚合物或取代并苯，与未取代并苯相比，较不容易因在空气中氧化 而降解。并苯聚合物或取代并苯还可具有增溶基团。由于这样的并苯聚 合物或取代并苯较容易溶解在有机溶剂中，故包含这些分子的薄膜可利 用溶液沉积法进行沉积。因此，包括此类组合物的设备具有改进的操作 特性或寿命长，或者更容易制造。

一种实施方案是一种组合物。该组合物包含许多分子，每个分子包 含2或更多个并苯亚单元。该分子的氧化速率低于具有与该并苯亚单元 相同化学组成并在相同环境条件下(例如，在环境光之下和被空气饱和的 溶液中)测定的并苯分子。例如，如果并苯亚单元包含并五苯基团，则该 分子具有低于并五苯的氧化速率。本领域技术人员熟悉测定有机分子氧 化速率的传统方法。例如，可以测定含并苯分子的紫外或可见吸收光谱 随时间的变化速率，并将其与母体并苯分子的变化速率进行比较。

上面描述的组合物的许多分子可用以下通式表征：

                -(A-B)_m-

                   (1)

其中m≥1，“A”包含并苯亚单元：

其中n＝1、2、3...并且“B”包含桥连亚单元。正如结构式(1)表示的， 并苯亚单元和桥连亚单元可以重复m次，以形成低聚物或聚合物。

例如，该组合物的某些优选的实施方案包含具有至少2个借桥连亚 单元彼此共价键合的并苯亚单元(例如，m≥2)。优选的是，桥连亚单元 包含吸电子基团和增溶基团至少之一。在其他优选的实施方案中，该分 子是具有至少10个重复并苯亚单元(例如，m≥5)的聚合物。

并苯亚单元可以是任何多环芳烃，由稠合苯环沿直线排列而构成。 苯环可以是衍生的。例如，稠合苯环的1或多个碳原子可取代上卤素原 子，例如，氟。作为另一个例子，并苯亚单元的端苯环之一或二者可通 过稠合到噻吩上实现衍生，从而生成，例如，二噻吩并苯亚单元：