基於苯並二噻吩材料的組合物的製作方法
2023-05-25 00:44:51 1
專利名稱：基於苯並二噻吩材料的組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及聚合物半導體領域。
背景技術：
印刷有機電子器件(POE)的製作引起人們極大的興趣，因為這種器件成本超低、 可溶液處理、並具有機械耐久性和結構柔性。一種POE——印刷的薄膜電晶體(TFT)——近 年來受到極大關注，因為其為用於例如有源矩陣液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體、電子 紙、無線射頻辨識標籤(RFID)、光電器件的矽技術的一種有前景的低成本替代技術。TFT—般由一個支持基底、三個導電電極(柵極、源極和漏極)、一個通道半導體層 和一個分隔柵極和半導體層的電絕緣柵介電層。期望改進已知TFT的性能。可通過至少兩 種性質衡量性能遷移率和通/斷比。以cm2/V-sec為單位度量遷移率；期望遷移率較高。 通/斷比是在斷開狀態漏過TFT的電流量與在導通狀態流過TFT的電流量之間的比例。通 常，更期望較高的通/斷比。薄膜電晶體(TFT)是現代電子產品——包括，例如傳感器、圖象掃描器、電子顯示 器件和太陽能電池——中的重要組件。太陽能電池是用於將太陽光轉化為電能的光電器 件。與其他能源不同，太陽能電池使用沒有限制、環境友好，因此預計會隨時間變成越來越 重要的能源。通常，太陽能電池由單晶矽或多晶矽材料構成。但矽太陽能電池具有缺陷，因為它 們的製備成本較高且不能用於柔性基底。矽太陽能電池的一種可能的替代產品是聚合物太 陽能電池。聚合物太陽能電池可通過旋塗、噴墨印刷、輥塗或刮塗法製備，因此與聚合物太陽 能電池相關的製備方法便宜得多。另外，聚合物太陽能電池具有優勢，因為聚合物太陽能電 池(1)具有較大塗覆面積，( 具有在低溫下形成薄膜的能力和C3)可由多種基材製成。雖然聚合物太陽能電池具有上述優勢，但其不適於實際應用，因為聚合物太陽能 電池的能量轉化效率低(約1%)，而且聚合物太陽能電池的壽命較短。但通過改善聚合物 混合物的結構形態大幅提高了所述電池的性能。目前，關於在太陽光條件下測量的聚合物 太陽能電池的能量轉化效率，小面積(0. Icm2以下)的單元器件的能量轉化效率為約4至 約5%，面積為Icm2的器件的能量轉化效率為約3%。儘管用於光電器件的半導體聚合物和相關材料的開發在前進，但仍需要改善所述 器件性能的材料和材料加工方法。本申請試圖滿足這種需求，並提供另外的相關優勢。
發明內容
因此，本申請取得優於現有的聚合物半導體的優勢，並公開一種包含一種聚噻吩 和至少一種提供二價連接基的化合物的聚合物半導體，所述聚噻吩的Mn為約1，000至約 400，000道爾頓且衍生自式(1)的苯並二噻吩單體片段，
權利要求
1. 一種包含一種聚噻吩和至少一種提供二價連接基的化合物的聚合物半導體，所述聚 噻吩的Mn為約1，000至約400，000道爾頓且衍生自式(1)的苯並二噻吩單體片段，
2.權利要求1的聚合物半導體，其中R1和&為烴基。
3.權利要求2的聚合物半導體，其中所述烴基為包含約2至約M個碳原子的直鏈烷基 或支化烷基、直鏈芳基或支化芳基或直鏈雜芳基或支化雜芳基。
4.權利要求1的聚合物半導體，其中所述電子受體化合物X為稠合芳香族電子受體或 稠合雜芳族電子受體。
5.權利要求1的聚合物半導體，其中所述電子受體化合物X選自結構II-I至II-8的 電子受體化合物，
6.權利要求1的聚合物半導體，其中所述芳香族或雜芳族化合物Y選自被取代的或未 被取代的噻吩、並噻吩、噻吩並噻吩、亞苯基、亞聯苯基、亞菲基、二氫亞菲基、芴、咔唑、低聚 亞芳基及其結合。
7.權利要求1的聚合物半導體，其中所述聚合物半導體為式O)的聚合物
8. 一種製備包含Mn為約1，000至約400，000道爾頓的聚噻吩的聚合物半導體的方法， 該方法包括 /1N/、 R3 NSΙΙ-4ΙΙ-6R3WRNyvy ifΝλχIIII使苯醌-二噻吩與式M-R』的試劑反應形成一種中間體，其中M為MgX』或Li，V為滷 素，且R』為烴基；還原形成的中間體以形成式(1)的4，8_ 二取代的苯並二噻吩
9.權利要求8的方法，其中使用Suzuki-Miyaura縮聚反應使式(1)的4，8-二取代的 苯並二噻吩在2和6位與所述提供二價連接基的化合物共聚。
10.一種包含聚合物半導體化合物的電子器件，所述聚合物半導體化合物包含一種聚 噻吩和至少一種提供二價連接基的化合物，所述聚噻吩的Mn為約1，000至約400，000道爾 頓且衍生自式(1)的苯並二噻吩單體片段，
全文摘要
一種包含一種聚噻吩和至少一種提供二價連接基的化合物的聚合物半導體，所述聚噻吩的Mn為約1,000至約400,000道爾頓且衍生自式(1)的苯並二噻吩單體片段，所述提供二價連接基的化合物選自芳香族或雜芳族電子受體化合物X和芳香族或雜芳族化合物Y，其中R1和R2為獨立地選自氫原子、烴基、雜原子及其結合的側鏈。
文檔編號H01L51/30GK102127210SQ20111002262
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月18日 優先權日2010年1月19日
發明者A·維格勒斯沃斯, 吳貽良, 柳平, 胡南星 申請人:施樂公司