[发明专利]含有高分子半导体的电子装置

说明书

技术领域

本发明在多个实施方案中涉及适于在电子装置例如薄膜晶体管 (“TFT”)中使用的组合物和方法。本发明还涉及使用所述组合物和方 法制成的构件或层，以及含有所述材料的电子装置。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)是现代电子设备包括例如传感器、图像扫描器 和电子显示装置的基本构件。使用当前主流硅技术的TFT电路对于某些 用途而言成本可能太高，特别是对于大面积的电子装置，例如其中高切 换速度并非必需的显示器的底板开关电路(例如活性基质液晶监视器或 电视机)。基于硅的TFT电路的高成本主要是由于使用了资金密集型硅 生产设备，以及需要严格控制环境的复杂的高温、高真空光刻制造方法。 通常希望制备不仅具有低得多的生产成本而且具有吸引人的机械性能例 如结构紧凑、重量轻且柔韧的TFT。有机薄膜晶体管(OTFT)可适于 那些不需要高切换速度或高密度的应用。

TFT通常由一个支承基底、三个电传导电极(栅极、源极和漏极)、 一个沟道半导体层，和一个将栅极与半导体层分开的电绝缘栅介电层组 成。

改进已知TFT的性能让人期待。可通过至少三个特性来检测性能： 迁移率、开/关电流比以及阈值电压。迁移率以cm²/V·s为单位测量；较 高的迁移率是合乎需要的。较高的开/关电流比也是合乎需要的。阈值电 压与为使电流流动而需要施加于栅极的偏压有关。通常，希望尽可能使 阈值电压接近于零(0)。

发明内容

本发明在多个实施方案中涉及适于在具有含高分子半导体的半导体 层的电子装置中、例如薄膜晶体管中使用的高分子半导体。

在一些实施方案中，电子装置具有含选自以下式(I)和(II)的高 分子半导体的半导体层：

        式(I)                              式(II)

其中R₁和R₂独立地选自氢、烷基、被取代的烷基、芳基、被取代 的芳基和杂芳基；

X和Y独立地为共轭的二价部分；

a和b独立地为0至约10的整数；并且

n为2至约5,000的整数。

X和Y可独立地含有一个选自以下的部分：

及其结合，其中R₃独立地选自氢、烷基、被取代的烷基、芳基、被取代 的芳基和杂芳基。

所述高分子半导体可选自式(I-a)至(I-h)：

          式(I-a)          式(I-b)

     式(I-c)             式(I-d)

        式(I-e)                        式(I-f)

     式(I-g)                   式(I-h)

其中R₁和R₃独立地选自烷基、被取代的烷基、芳基、被取代的芳 基和杂芳基。

所述高分子半导体可选自式(II-a)至(II-v)之一：

            式(II-a)                               式(II-b)

           式(II-c)                                   式(II-d)

           式(II-e)                                    式(II-f)

           式(II-g)                                     式(II-h)

                   式(II-i)                                   式(II-j)

              式(II-k)                             式(II-l)

                    式(II-m)                             式(II-n)