专利名称：半导体聚合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含基于苯并二噻吩或其衍生物的重复单元的新型聚合物、单体及其制备方法，它们在有机电子(OE)器件，特别是有机光伏(OPV)器件中作为半导体的用途以及包含这些聚合物的OE和OPV器件。
背景技术：
近年来存在着对于聚合物用于电子应用的增长的兴趣。一个尤其重要的领域是有机光伏器件(OPV)。已经发现了聚合物在OPV中的用途，因为它们容许通过溶液加工技术如旋转铸模、浸溃涂覆或喷墨印刷来制造。与用于制造无机薄膜器件的蒸发方法相比，溶液加工能更便宜且更大规模地进行。目前，基于聚合物的光伏器件能达到直至7%的效率。
在基于聚合物的光伏器件中达到最高效率的一类聚合物基于具有高醌型贡献(high quinoidal contribution)的单元。例如,聚(噻吩)兼有芳香族的和醌型的贡献，
如下所示
权利要求
1.包含一种或多种式I的相同或不同重复单元的共轭聚合物
2.根据权利要求I的聚合物，选自式II
3.根据权利要求2的聚合物，其选自式IIa
4.根据权利要求2或3的聚合物，其中Ar选自硒吩-2，5-二基、噻吩_2，5_ 二基、噻吩并[3，2-b]噻吩-2，5-二基、噻吩并[2，3-b]噻吩-2，5-二基、硒吩并[3，2_b]硒吩_2，5-二基、硒吩并[2，3-b]硒吩-2，5-二基、硒吩并[3，2-b]噻吩-2，5-二基、硒吩并[2，3-b]噻吩-2，5-二基、苯并[l,2-b:4,5-b/ ]双噻吩-2，6-二基、2，2_双噻吩、2，2_双硒吩、二噻吩并[3，2-b:2'，3' -d]硅杂环戊二烯-5，5-二基、4H-环戊[2，l-b:3，4-V ]双噻吩-2，6- 二基、2，7-二-噻吩-2-基-咔唑、2，7- 二 -噻吩_2_基-芴、引达省并[1，2-b:5,6-b/ ]双噻吩-2，7-二基、苯并[I"，2" :4，5;4"，5" :4/，5']双(硅杂环戍二稀并[3, 2_b: 3' , 2' -b']喔吩)-2, 7_ 二基、2, 7_ 二-喔吩_2_基-引达省并[I,2-b:5,6-b/ ]双噻吩、2，7_ 二-噻吩-2-基-苯并[I"，2" :4，5;4"，5" :4' ,5']双(硅杂环戊二烯并[3，2-b:3'，2' -b']噻吩)-2，7_ 二基、2，7_ 二-噻吩-2-基-菲并[l，10，9，8-c，d，e，f, g]咔唑、4，7-二-噻吩-2-基-苯并[1,2,3]噻二唑、4，7-二-噻吩-2-基-苯并[1,2,3]砸二唑、3,4_ 二氣喔吩_2, 5_ 二基、2, 5_ 二 -喔吩-2-基-B塞吩并[3，4-b]吡嗪、5，8-二-噻吩-2-基-喹喔啉、噻吩并[3，4-b]噻吩-4，6-二基、4，6-二-噻吩-2-基-噻吩并[3，4-b]噻吩、噻吩并[3，4-b]噻吩-6，4- 二基、6，4- 二-噻吩-2-基-噻吩并[3，4-b]噻吩、3，6- 二 -噻吩-2-基-吡咯并[3，4-c]吡咯-1，4- 二酮，所有这些是未取代或者单或多取代的，以如权利要求I中定义的R或R1取代。
5.根据权利要求I到4中一项或多项的聚合物，其中在式I的单元中，X1和X3是S，和X2 与 X4 是 CHo
6.根据权利要求I到5中一项或多项的聚合物，其中R是-CO-Ry或-COO-Ry,其中Ry是具有I到30C原子的伯烷基、具有3到30个C原子的仲烷基或具有4到30个C原子的叔烷基，其中在所有这些基团中一个或多个H原子任选被F代替。
7.式Ia的单体 R2-A-R3Ia 其中A是如权利要求1、5或6中定义的式I的单元，以及R2和R3具有权利要求3中给出的含义。
8.包含一种或多种根据权利要求I到6中一项或多项的聚合物和一种或多种另外的聚合物的聚合物共混物，其中这些另外的聚合物选自具有半导体、电荷传输、空穴/电子传输、空穴/电子阻断、导电、光导和发光性质的聚合物。
9.包含一种或多种根据权利要求I到6和8中一项或多项的聚合物或聚合物共混物，与一种或多种溶剂、优选选自有机溶剂的溶剂的配制剂。
10.根据权利要求I到6、8和9中一项或多项的聚合物、聚合物共混物或配制剂在光学、电光学、电子、电致发光或光致发光组件或器件中作为电荷传输、半导体、导电、光导或发光材料的用途。
11.包含一种或多种根据权利要求I到6、8和9中一项或多项的聚合物、聚合物共混物或配制剂的光学、电光学或电子组件或器件。
12.根据权利要求11的组件或器件，其特征在于，其选自有机场效应晶体管(OFET)、薄膜晶体管(TFT)、集成电路(1C)、逻辑电路、电容器、射频识别(RFID)标签、器件或组件、有机发光二极管(OLED)、有机发光晶体管(OLET)、平板显示器、显示器背光灯、有机光伏器件(OPV)、太阳能电池、激光二极管、光导体、光检测器、电子照相器件、电子照相记录器件、有机记忆器件、感应器件、电荷注入层、聚合物发光二极管(PLED)中的夹层或电荷传输层、肖特基二极管、平面化层、抗静电膜、聚合物电解质膜(PEM)、导电基材、导电图案、电池中的电 极材料、配向层、生物传感器、生物芯片、安全标记、安全器件、以及用于检测和区别DNA序列的组件或器件。
13.根据权利要求11或12的组件或器件，其为OFET或体异质结OPV器件。
14.制备根据权利要求I到6中一项或多项的聚合物的方法，通过将根据权利要求7的一种或多种单体彼此之间地和/或与下式的一种或多种单体R2-Ar-R3 在芳基-芳基偶联反应中偶联，其中R2、R3和Ar如权利要求3或4中定义。
全文摘要
本发明涉及包含基于苯并二噻吩或其衍生物的重复单元的新型聚合物、单体及它们的制备方法，它们在有机电子(OE)器件、特别是有机光伏(OPV)器件中作为半导体的用途，以及涉及包含这些聚合物的OE和OPV器件。
文档编号H01L51/00GK102762545SQ201080063896
公开日2012年10月31日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年2月15日
发明者N·布罗恩, S·蒂尔尼, W·米切尔, 王常胜 申请人:默克专利股份有限公司