有机半导体共混物的制作方法_2

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选自N、0、S和Se的杂原子的芳基。杂芳 基的实例是嚷吩,即C4H4S。它可W是取代的或未取代的。另外的实例是苯并嚷吩,其具有 下面的结构。其也可W是取代的或未取代的。
[0058] 本文中所使用的术语"环烷基"是指包含3至10个碳原子的饱和或部分饱和的单 环或二环烷基环体系。环烷基可W是取代的或未取代的。
[0059] 本文中所使用的术语"富勒締"是指空屯、球体、楠球或管形式的完全由碳构成的化 合物。
[0060] 发明描述
[0061] 本发明的共混物优选用于制备有机电子器件的半导体层。相比于仅包含聚合物 (例如聚合物半导体)和一种非聚合物半导体的共混物,本发明的共混物有利地使得能够 制备更高浓度的半导体溶液。运是非常有利的,因为其扩展了共混物的溶液加工窗口,例如 使得能够在更宽范围的膜沉积条件下加工它们而不影响半导体层的电性能。
[0062] 本发明的共混物包含:
[0063] (i)聚合物,例如聚合物半导体;
[0064] (ii)第一非聚合物半导体;
[0065] (iii)第二非聚合物半导体;和
[0066] (iv)第S非聚合物半导体。
[0067] 第一、第二和第=非聚合物半导体是不同的。优选地第一、第二和第=非聚合物半 导体是有机的。本发明的优选共混物包含=种不同的非聚合物半导体。
[0068] 在本发明的优选共混物中,第二非聚合物半导体具有比第一非聚合物半导体更高 的分子量。在另外的优选共混物中,第=非聚合物半导体具有比第二非聚合物半导体更高 的分子量。
[0069] 更优选地,第=非聚合物半导体具有比第一非聚合物半导体高至少56amu的分子 量。更加优选地,第S非聚合物半导体具有比第一非聚合物半导体高56至ISOamu、更优选 地高70至140amu且更加优选地高84至112amu的分子量。
[0070] 更优选地,第二非聚合物半导体具有比第一非聚合物半导体高至少28amu的分子 量。更加优选地,第二非聚合物半导体具有比第一非聚合物半导体高28至70amu且更优选 高42至56amu的分子量。
[0071] 更优选地,第=非聚合物半导体具有比第二非聚合物半导体高至少Hamu的分子 量。更加优选地,第S非聚合物半导体具有比第二非聚合物半导体高14至140amu、更优选 地高28至84amu且更加优选地高28至56amu的分子量。
[0072] 本发明的共混物中存在的非聚合物半导体优选地包含至少=个稠环的核屯、,其中 每个环独立地选自芳香环和杂芳环,其各自独立地是未取代的或取代有一个或多个取代 基。示例性的取代基包括Cl12烷基、C1 12烷氧基、面素(如巧、或甲娃烷基,包括S烷基甲 娃烷基和=烷基甲娃烷基乙烘基。优选地第一、第二和第=非聚合物半导体的核屯、是相同 的。
[0073] 优选地,第一、第二和第=非聚合物半导体各自是苯并嚷吩衍生物并且更优选为 式(I)的苯并嚷吩衍生物:
[0075] 其中A是苯基或嚷吩基,所述苯基或嚷吩基任选地与可W为未取代的或取代有至 少一个式公基团的苯基或嚷吩基稠合,和/或与选自苯基、嚷吩基和苯并嚷吩基的基团稠 合,所述苯基、嚷吩基和苯并嚷吩基中的任一个是未取代的或者取代有至少一个式公的基 团;并且
[0076] 每个基团公可W相同或不同并且选自如下:(i)具有1至20个碳原子的未取代的 或取代的直链、支化或环状的烷基,具有1至12个碳原子的烷氧基,可为未取代的或取代有 一个或两个具有1至8个碳原子的烷基(其每一个可W相同或不同)的氨基,酷胺基,甲娃 烷基,未取代的或取代的具有2至12个碳原子的締基W及未取代的或取代的具有2至12 个碳原子的烘基;或(ii)可聚合基团或反应性基团,该可聚合基团或反应性基团选自于面 素、棚酸、二棚酸、W及棚酸和二棚酸的醋、具有2至12个碳原子的締基和甲锡烷基。
[0077] 烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、下基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基。烧氧 基的实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基和下氧基。氨基的实例包括氨基、甲基氨 基、乙基氨基和甲基乙基氨基。甲娃烷基的实例包括=烷基甲娃烷基和=烷基甲娃烷基乙 烘基。締基的实例包括乙締基、丙締基和2-甲基丙締基。
[0078] 前面提及的公基团上的可能取代基包括:具有1至12个碳原子的烷氧基;面素原 子;氨基,其可W是未取代的或取代有一个或两个烷基,所述烷基可W相同或不同并且每个 具有1至8个碳原子;具有2至12个碳原子的酷氨基;硝基;具有2至7个碳原子的烧氧 基幾基;簇基;具有5至14个碳原子的芳基;W及含有1至3个硫原子、氧原子、砸原子和/ 或氮原子的5-元至7-元的杂芳基。
[0079] 在式(I)的优选的苯并嚷吩衍生物中,A选自如下:
[0080] 嚷吩基,其与取代有至少一个式公基团的苯基稠合;或
[0081] 苯基,其可W是未取代的或取代有至少一个式公的基团,所述苯基还任选地与可 W是未取代的或取代有至少一个式公基团的嚷吩基稠合,和/或与苯并嚷吩基稠合,所述 苯并嚷吩基是未取代的或取代有至少一个式公的基团。
[0082] 在特别优选的苯并嚷吩衍生物中,A是与取代有至少一个式公基团的苯基稠合的 嚷吩基。
[0083] 优选的非聚合物半导体的实例如下所示:
[0086] 其中公如上文关于式(I)所定义。更优选地所述第一、第二和第=非聚合物半导 体各自具有式(Ia):
[0088] 其中每个基团公可W相同或不同并且选自:具有1至20个碳原子的未取代或取 代的直链、支化或环状的烷基,具有1至12个碳原子的烷氧基,可W是未取代的或取代有一 个或两个具有1至8个碳原子的烷基的氨基(其各自可W相同或不同),酷胺基,甲娃烷基 和具有2至12个碳原子的締基。更加优选地,所述第一、第二和第=非聚合物半导体各自 具有式化^ :
[0090] 其中每个基团Xi可W相同或不同并且选自:具有1至20个碳原子的未取代或取 代的直链、支化或环状的烷基,具有1至12个碳原子的烷氧基,可W是未取代的或取代有一 个或两个具有1至8个碳原子的烷基(其各自可W相同或不同)的氨基,酷胺基,甲娃烷基 和具有从2至12个碳原子的締基。
[0091] 优选地所述第一、第二和第=非聚合物半导体各自具有式(Iai),其中在每个非聚 合物半导体内,每个基团公是相同的。
[0092]在优选的式(Ia)或(Iai)、特别是(Iai)的非聚合物半导体中,每个基团Xi是具 有1至20个碳原子的未取代或取代的直链、支化或环状的烷基。更加优选地每个基团公是 直链烷基。更为优选地每个基团公是未取代的烷基。烷基包含1至16个碳原子,并且更 优选地2至12个碳原子是优选的。
[0093] 特别优选地,所述第一、第二和第S非聚合物半导体各自具有式(Ia)或(Iai),特 别是(Iai),其中每个基团公是式C品。+1的基团,其中n是1至16之间的整数。更加优选 地所述第一、第二和第=非聚合物半导体各自具有式(Ia)或(Iai),特别是(Iai),其中在 每个非聚合物半导体内,每个基团公是相同的并且是式C占2。+1的基团,其中n是1至16之 间的整数。
[0094] 如上所述,在本发明的共混物中存在的第一、第二和第=非聚合物半导体是不同 的。因此在本发明的优选共混物中,第一非聚合物半导体是式(Ia)或(Iai)、特别是(Iai) 的化合物,其中每个Xi是式C。&。+1的基团,其中n是相对于在第二和第=非聚合物半导体中 存在的公基团而言的最小整数,在运里n(l)。在本发明的另外优选共混物中,第=非聚合物 半导体是式(Ia)或(Iai)、特别是(Iai)的化合物,其中每个Xi是式C占2。+1的基团,其中n 是相对于在第一和第二非聚合物半导体中存在的公基团的最高整数,在运里n化)。在本发 明的另外优选共混物中,第二非聚合物半导体是式(Ia)或(Iai)、特别是(Iai)的化合物, 其中每个Xi是式C占2。+1的基团,其中n是相对于在第一和第=非聚合物半导体中存在的XI基团为中间的整数,在运里n(m)。在本发明的特别优选的共混物中,n(l)和n(h)之间的差 值至少是4,更优选4、5、6、7或8并且更加优选6、7或8,例如6。在本发明的另外特别优选 的共混物中,n(l)和n(m)之间的差值至少是2,更优选2、3、4或5并且更加优选为3或4, 例如4。在本发明的另外特别优选的共混物中,n(m)和n(h)之间的差值至少是1,更优选 1、2、3或4并且更加优选2或3,例如2。
[0095] 在本发明的特别优选的共混物中,第一非聚合物半导体中的每个基团公是式 片&。+1的基团,其中n是1至5之间的整数。在另外特别优选的共混物中,第=非聚合物半 导体中的每个基团公是式C占2。+1的基团,其中n是7至12之间的整数。
[0096] 在另外特别优选的共混物中,第二非聚合物半导体是:
[0098] 在另外的优选共混物中,第一非聚合物半导体选自:
[0100] 特别优选地第一非聚合物半导体是:
[0101]
[0102] 在另外的优选共混物中,第=非聚合物半导体选自:
[0104] 特别优选地第S非聚合物半导体是:
[0106] 在本发明的特别优选的共混物中,第一非聚合物半导体是:
[010引第二非聚合物半导体是:
[0110] 并且第=非聚合物半导体是:
[0112] 可W通过常规技术制备用于本发明共混物中的合适的非聚合物半导体。
[0113] 本发明的优选共混物基本上由W下组成(例如由W下组成):
[0114] (i)聚合物,例如聚合物半导体;
[0115] (ii)第一非聚合物半导体;
[0116] (iii)第二非聚合物半导体;和
[0117] (iv)第S非聚合物半导体。
[0118] 在本发明的优选共混物中,第一非聚合物半导体与第二非聚合物半导体的重量比 在1:5至1:20的范围内并且更优选为1:6至1:9,例如约1:8。在另外的优选共混物中,第 二非聚合物半导体与第=非聚合物半导体的重量比在8:1至2:1的范围内并且更优选为 6:1至3:1,例如约4:1。在另外的优选共混物中,第一非聚合物半导体与第S非聚合物半导 体的重量比在1:1至1:4的范围内,例如约1:2。在另外的优选共混物中,第一、第二和第= 非聚合物半导体的重量比是(1:1.5:4)至(1:4:10)。
[0119] 本发明的共混物包含聚合物,优选
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