基于二噻吩并吡啶酮共聚物的半导体材料的制作方法
【专利摘要】本发明提供了包含式(1)和/或(1’)单元的聚合物。本发明还提供了包含所述聚合物作为半导体材料的电子器件。
【专利说明】基于二噻吩并吡啶酮共聚物的半导体材料
[0001]有机半导体材料可用于电子器件，如有机光伏器件(OPV)、有机场效晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)和有机电致变色器件(ECD)中。
[0002]对有效且长期的性能而言，希望有机半导体材料基器件具有高载流子迁移率以及高稳定性，尤其是在周围环境条件下对空气氧化的高稳定性。
[0003]此外，希望有机半导体材料与液体加工技术如旋涂相容(因为就加工性角度而言，液体加工技术是方便的)且因此允许生产低成本的有机半导体材料基电子器件。此外，液体加工技术也与塑料基材相容，且因此允许生产轻质且机械柔性的有机半导体材料基电子器件。
[0004]聚合有机半导体材料在电子器件中的用途是本领域所已知的。
[0005]Zhang, M.；Tsao, H.N.；Pisula, ff.；Yang, C.；Mishra, A.K.；Miillen,K.J.Am.Chem.Soc.2007,129，3472-3473 描述了下式聚合物:
[0006]
【权利要求】
1.一种聚合物，其包含下式单元:
2.如权利要求1的聚合物，其中: R1为H或任选被1-6个取代基Re取代的C1,烷基，其中: Rci在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-0H、Ch。烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R2、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H,-COR2、C3_10 环烷基、单价 3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基，
X 为 C-R4, 其中R4为H或任选被1-6个取代基Rf取代的C1,烷基， 其中: Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-0H、Ch。烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R5、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-C0R5、-COOH、-C00R5、-C0NH2、-C0NHR5、-C0NR5R6、-CO-H、-COR5、C3_1(l 环烷基、单价 3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， 且G1、G2> L、q、s、r和η如权利要求1所定义。
3.如权利要求1的聚合物，其中:` R1为任选被1-6个取代基Re取代的C1,烷基， 其中: Rci在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-0H、Ch。烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R2、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-C00H、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H,-COR2、C3_10 环烷基、单价 3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基，
X 为 C-R4, 其中R4为H或任选被1-6个取代基Rf取代的C1,烷基， 其中: Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-0H、Ch。烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R5、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-C0R5、-C00H、-C00R5、-C0NH2、-C0NHR5、-C0NR5R6、-CO-H、-COR5、C3_1(l 环烷基、单价 3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， 且G1、G2> L、q、s、r和η如权利要求1所定义。
4.如权利要求1的聚合物，其中 R1为C1,烷基，
X 为 C-R4,其中R4为H， 且G1、G2> L、q、s、r和η如权利要求1所定义。
5.如权利要求1-4中任一项的聚合物，其中: G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基， 其中: Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN> -NO2> -OH> C^30 烷氧基、"O-CH2CH2O-C^30 烷基、_0-C0R8、-S-C^30 烷基、_NH2> -NHR8> -NR8R9、-NH-C0R8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-C0-H、-COR8、任选被 1-6 个取代基Ri取代的C1,烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2,链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2,炔基、任选被1-6个取代基P取代的C3_1(l环烷基、任选被1-6个取代基P取代的C5,环烯基和任选被1-6个取代基P取代的单价3-14员脂族杂环基， 其中: R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2,链烯基、C2,炔基、C3_1Q环烷基、C5_10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2> -OH> C1^0 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0Rlcl、-S-C^10 烷基、_NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR1?、-COOH、-COOR1?、-CONH2、-CONHR1?、-CONRiciR11、-C0-H、-COR1。、C3_1(l 环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基；` Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C (CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、Chq 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R1c1、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHRic1、-NR10R11、-NH-COR10、-C00H、-COORic1、-CONH2、-CONHRic1、-CONR10R11、-C0-H、-CORic1、C1^10 烷基、C2_10链烯基、C2_10炔基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中Rw和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基。
6.如权利要求1-5中任一项的聚合物，其中: L为任选被1-4个取代基Rb取代的单环二价5-8员芳族杂环基， 其中: Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、C1,烷氧基、-O-Q^CI^O-Cu。烷基、-0-C0R12、-S-C1,烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-C00H、-C00R12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-C0-H、-COR12、任选被 1-6 个取代基Rk取代的C1,烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2,链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2,炔基、任选被1-6个取代基R1取代的C3,环烷基、任选被1-6个取代基R1取代的C5_1(l环烯基和任选被1-6个取代基R1取代的单价3-14员脂族杂环基， 其中: R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2,链烯基、C2,炔基、C3_1Q环烷基、C5_10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2> -OH> C1^0 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R14、-S-C^10 烷基、_NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-C00H、-C00R14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-C0-H、-OTR14、C3_1(l 环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； R1在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、Chq 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R14、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-C0-H、-COR14、C1^10 烷基、C2_10链烯基、C2_10炔基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， 或 L为
7.如权利要求1-6中任一项的聚合物，其中: G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基， 其中Ra在每次出现时彼此独立地为C1,烷基。
8.如权利要求1-7中任一项的聚合物，其中: L为单环二价5-8员芳族杂环基，其中L可任选被1-4个取代基Rb取代，` 其中Rb在每次出现时彼此独立地为C1,烷基， 或 L为
9.如权利要求1-8中任一项的聚合物，其中: q和s 二者均为I, r为I,且 η为5-10,000的整数。
10.如权利要求1的聚合物，其中式(I)单元为下式单元:
11.如权利要求10的聚合物，其中:L为
12.如权利要求10或11的聚合物，其中:R1和X如权利要求3所定义且Ra和η如权利要求1所定义。
13.如权利要求10或11的聚合物，其中:R1和X如权利要求4所定义，且Ra如权利要求7所定义，且η如权利要求1所定义。
14.如权利要求1-13中任一项的聚合物，其中η为5-5，000,更优选5_1，000,甚至更优选5-100，最优选10-100的整数。
15.—种电子器件，其包含如权利要求1-14中任一项的聚合物作为半导体材料。
16.如权利要求15的电子器件，其中所述电子器件为有机场效晶体管(OFET)。
17.如权利要求15的电子器件，其中所述电子器件为有机光伏器件(OPV)。
18.如权利要求1-14中任一项的聚合物作为半导体材料的用途。
【文档编号】H01L51/00GK103517936SQ201280018847
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年4月16日 优先权日:2011年4月27日
【发明者】A·K·米什拉, S·瓦伊迪耶纳森, 野口博义, F·德兹, Y·管 申请人:巴斯夫欧洲公司