专利名称：聚苯并噻吩聚合物及其制备方法
聚苯并噻吩聚合物及其制备方法本发明涉及聚苯并噻吩聚合物、其制备方法及其作为半导体或电荷传输材料的用 途。几十年来由无机材料构成的场效应晶体管(FET)是已知的。典型的FET由针对特 定用途调整的各层构成。由于若干导体或半导体有机聚合物的发展，以基于有机材料的有机薄膜晶体管 (OTFT)作为半导体的研发已开始增加。与迄今所使用的无机半导体相比，在OTFT中使用有机半导体具有一些优点。它们 可以以从纤维至薄膜的任何形式加工，呈现高机械柔韧性，能以低成本生产且重量轻。然 而，其显著的优点为可在大气压下，通过在聚合物基底上沉积各层(例如借助印刷技术)而 生产整个半导体组件，从而获得可廉价生产的FET。电子组件的性能基本上取决于半导体材料的载流子迁移率及开/关比。因此理想 的半导体应在关闭状态下具有最小电导率，并且在开启状态下具有最大载流子迁移率(大 于Kr3Cm2V-1 S—1)。此外，半导体材料必须对氧化作用相对稳定，即必须具有足够高的电离电 位，因为其氧化降解降低组件性能。EP1510535A1描述了迁移率为3X 1(Γ3或1. 7X lOAmW1且开/关比为约IO6 的聚噻吩并0，3-b)噻吩。W02006/094645A1描述了具有一个或多个硒吩-2，5-二基和 一个或多个噻吩-2，5-二基的聚合物，而恥2006/131185公开了聚噻吩并(3，4_d)噻唑且 US2005/0082525A1 公开了苯并(1，2_b，4，5_b，) 二噻吩。聚苯并噻吩是公知的并已提出将其作为用于生产电子组件的半导体材料。由于其 结构，可根据制备方法生产各种结构。J. Electroanalytical Chem. 51(^2001)，29 ；34 描述了包含下式基团的聚苯并
噻吩
权利要求
1. 一种聚合物，其包含式(I)基团
2.如权利要求1的聚合物，其为式(IIa)聚合物 -[(A)a-(B)b-(C)c-(D)Jn- (IIa)其中η大于或等于2，A与C独立地且在多次出现时各自独立地为式(I)基团，B与D独立地且在多次出现时各自独立地选自如下基团=CRki = CR11、-C ^ C-、亚芳基 及亚杂芳基，其可任选被一个或多个R1基团取代，a、b、c、d各自独立地为0或1 10的整数，条件是a+b+c+d > 0且在至少一个重复基 团[(A)a-(B)b-(C)。_ (D)d]中，至少一个a与一个c大于或等于1且至少一个a和d大于或 等于1，且n、X、HR10禾口 R11各自如式(I)中所定义，且其中重复基团[(A)a-(B)b-(C)c-(D)J 可相同或不同。
3.如权利要求2的聚合物，其为式(IIb)聚合物 -[(A)a-(B)Jn- (IIb)其中A与C独立地且在多次出现时各自独立地为式(I)基团，B与D独立地且在多次出现时各自独立地为选自亚芳基和亚杂芳基的基团，其可任选 被一个或多个R1基团取代，a与b各自独立地为0 10的整数，条件是a+b > 0，且 η大于1。
4.如权利要求2或3的聚合物，其中B和/或D各自独立地为1，4-亚苯基、氟化1， 4-亚苯基、2，5_吡啶基、2，5_嘧啶基、ρ，ρ'-联苯基、萘-2，6-二基、噻吩-2，5-二基、氟 化或烷基化噻吩-2，5-二基、氟化苯并[l，2-b :4,5-b' ] 二噻吩基、2，5-噻唑基、2，5-噻 二唑基、2，5-，悉唑基或2，5-，悉二唑基，其中每个都可未被取代或被L单取代或多取代，其 中L为F、Cl、Br、或具有1 20个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中所 述具有1 20个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基中的一个或多个氢原子任 选被F或Cl替代，C1-C20链烯基X1-C2tl炔基、C1-C2tl硫代烷基、C1-C2tl甲硅烷基、C1-C2tl酯基、 C1-C20氨基或C1-C2tl氟代烷基。
5.如权利要求2 4中任一项的聚合物，其中B和/或D各自独立地选自
6.如权利要求2 5中任一项的聚合物，其选自下式聚合物(IVa)
7.如权利要求1 6中任一项的聚合物作为半导体或电荷传输材料的用途，作为薄膜 晶体管(TFT)的用途，或用于有机发光二极管(OLED)用半导体组件中的用途，用于光伏组 件或传感器中的用途，在电池中作为电极材料的用途，作为光波导的用途或用于电子照相 应用的用途。
8.一种组合物，其包含一种或多种溶于或分散于液体介质中的如权利要求1 7中任 一项的聚合物。
9.一种薄膜半导体，其包含一种或多种如权利要求1 8中任一项的聚合物。
10.一种复合材料，其包含基底与沉积于该基底上的如权利要求9的薄膜半导体。
11.一种制备如权利要求10的复合材料的方法，其包括将如权利要求1 8的聚合物 溶于液体介质中，以形成溶液，将该溶液沉积于基底上，并除去溶剂，从而在基底上形成薄 膜半导体。
12.如权利要求11的方法，其中该溶液通过旋涂或印刷沉积。
13.—种场效应晶体管器件，其包含如权利要求9的薄膜半导体或如权利要求10的复 合材料。
14.一种光伏器件，其包含如权利要求9的薄膜半导体或如权利要求10的复合材料。
15.一种有机发光二极管器件，其包含如权利要求9的薄膜半导体或权利要求10的复 合材料。
全文摘要
一种包含式(I)基团的聚合物，特别是聚[苯并噻吩-2.6-二基]的衍生物。
文档编号H01L51/30GK102119185SQ200980130811
公开日2011年7月6日 申请日期2009年7月31日 优先权日2008年8月11日
发明者F·多茨, J·李, M·卡斯特勒, R·D·里克 申请人:巴斯夫欧洲公司, 雷基金属公司