有机半导体聚合物、包括该聚合物的晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术提供有机半导体聚合物、包括该聚合物的晶体管及其制造方法，所述有机半导体聚合物包含芳族或杂芳族主链以及处于聚合物末端的氟或全氟烷基中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

示例性实施方式涉及有机半导体聚合物、包括有机半导体聚合物的晶体管及其制 造方法。
技术介绍
信息导向的社会的进步要求开发克服常规的阴极射线管(CRT)的缺点的新的图 像显示器件，所述缺点包括重的重量和/或大的体积。几种平板显示器(例如，液晶显示器 (IXD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板(PDP)、表面传导电子发射显示 器(SED)和类似的显示器)正在引起注意。包括无定形硅半导体层的薄膜晶体管(TFT)通常用于平板显示器中的开关 (switching) i#。使用无定形硅薄膜晶体管，因为在掺杂状态观察到良好的均勻性和高的电特性， 并且在非掺杂状态观察到良好的绝缘特性。如果将常规的无定形硅薄膜晶体管沉积在基底上，则在约300°C的高温下实施该 过程中存在限制，使得难以将常规的无定形硅薄膜施加到用于柔性显示器的聚合物基底 上。为了解决对于常规的无定形硅薄膜所观察到的问题，已经提出了使用有机半导体 材料的有机薄膜晶体管(OTFT)。有机薄膜晶体管通常包括基底、栅电极、绝缘层、源电极、漏电极和沟道区域。该晶 体管可分为其中沟道区域形成于源电极和漏电极之上(和在金属电极的形成之后)的底接 触(BC)型、或者其金属电极由于掩模沉积在沟道区域之上和之后形成的顶接触(TC)型。填充在有机薄膜晶体管(OTFT)的沟道区域中的低分子量或低聚物有机半导体材 料可包括份菁、酞菁、二萘嵌苯、并五苯、C60、噻吩低聚物和/或类似化合物。所述低分子量 或低聚物有机半导体材料可为根据真空方法形成于沟道区域上的薄膜。
技术实现思路
示例性实施方式涉及有机半导体聚合物、包括有机半导体聚合物的晶体管及其制 造方法。示例性实施方式提供赋予提高的电荷迁移率、电稳定性和/或空气稳定性的有机 半导体聚合物以及使用基于溶液的方法制造其的方法。示例性实施方式提供具有提高的电荷迁移率、电稳定性和/或空气稳定性的包括 有机半导体聚合物的晶体管以及使用基于溶液的方法制造其的方法。另外的示例性实施方式提供包括有机半导体聚合物的电子器件以及使用基于溶 液的方法制造其的方法。根据示例性实施方式，提供由下面所示的化学式(1)表示的有机半导体聚合物。权利要求由下列化学式(1)表示的有机半导体聚合物化学式(1)其中，在化学式(1)中，G1和G2相同或不同并且独立地选自 O 、 S 、 Se 、 CR3R4 CR5R6 、 CR7＝CR8 和 CR9＝N ，其中R3～R9相同或不同并且独立地选自氢、氟、C1～C30直链或支链烷基、C3～C30环烷基、C1～C20部分氟化的烷基、C1～C20全氟烷基(CnF2n+1)、C1～C30直链或支链烷氧基、C3～C30环烷氧基、C2～C30直链或支链烷氧基烷基、C4～C30环烷氧基烷基及其组合，R1和R2相同或不同并且独立地选自氢、氟、C1～C30直链或支链烷基、C3～C30环烷基、C1～C20部分氟化的烷基、C1～C20全氟烷基(CnF2n+1)、C1～C30直链或支链烷氧基、C3～C30环烷氧基、C2～C30直链或支链烷氧基烷基、C4～C30环烷氧基烷基及其组合，Ar为取代或未取代的C6～C30芳族环、取代或未取代的C2～C14杂芳族环、或者取代或未取代的C6～C30非芳族或非杂芳族稠合多环，n为聚合度并且为8或更大的整数，和a和b独立地为1～3的整数，条件是如果G1和G2为 O 、 S 或 Se ，则R1和R2中的至少一个为氟或C1～C20全氟烷基，和条件是如果G1和G2为 CR3R4 CR5R6 、 CR7＝CR8 或 CR9＝N ，则R1～R9中的至少一个为氟或C1～C20全氟烷基。FSA00000183049400011.tif2.权利要求1的有机半导体聚合物，其中R3 R9相同或不同并且独立地选自氟、Cl C20部分氟化的烷基、Cl C20全氟烷基(CnF2n+1)及其组合。3.权利要求1的有机半导体聚合物，其中礼和&相同或不同并且独立地选自氟、Cl C20部分氟化的烷基、Cl C20全氟烷基(CnF2n+1)及其组合。4.权利要求1的有机半导体聚合物，其中R3 R9相同或不同并且独立地选自氟、Cl C20部分氟化的烷基、Cl C20全氟烷基(CnF2n+1)及其组合，和R1和R2相同或不同并且独立地选自氟、Cl C20部分氟化的烷基、Cl C20全氟烷基 (CnF2n+1)及其组合。5.权利要求1的有机半导体聚合物，其中所述有机半导体聚合物为ρ-型聚合物。6.权利要求1的有机半导体聚合物，其中Ar包括至少一个噻吩部分。7.权利要求1的有机半导体聚合物，其中(Ar)n包括由下列化学式(2)表示的结构单8.权利要求1的有机半导体聚合物，其中(Ar)n包括由下列化学式(4)表示的结构单9.权利要求1的有机半导体聚合物，其中(Ar)n包括由下列化学式(5)表示的结构单10.权利要求9的有机半导体聚合物，其中Ar由化学式(5-1)或(5_2)表示11.权利要求1的有机半导体聚合物，其中Ar由下列化学式(6)表示化学式(6)12.权利要求11的有机半导体聚合物，其中Ar由下列化学式(6-1)表示化学式(6-1)13.权利要求1的有机半导体聚合物，其中所述有机半导体聚合物包含由下列化学式 (7) (10)之一表示的末端官能团14.包括权利要求1-13任一项的有机半导体聚合物的电子器件。15.权利要求14的电子器件，其为选自以下的一种存储器件、光伏器件、激光器件、 电子纸、射频识别(RFID)标签、平板显示器和传感器，所述平板显示器包括有源矩阵平板 显示器、有机发光二极管(OLED)、等离子体显示面板(PDP)或表面传导电子发射显示器 (SED)，所述传感器包括光传感器、生物传感器、化学传感器或其组合。16.包括权利要求1-13任一项的有机半导体聚合物的晶体管。17.权利要求16的晶体管，进一步包括栅电极；彼此面对并限定沟道区域的源电极和漏电极；使所述源电极、漏电极和栅电极电绝缘的绝缘层；和在所述沟道区域中的包括所述有机半导体聚合物的有源层。18.包括权利要求16或17的薄膜晶体管的电子器件。19.权利要求18的电子器件，其为选自以下的一种存储器件、光伏器件、激光器件、 电子纸、射频识别(RFID)标签、平板显示器和传感器，所述平板显示器包括有源矩阵平板 显示器、有机发光二极管(OLED)、等离子体显示面板(PDP)或表面传导电子发射显示器 (SED)，所述传感器包括光传感器、生物传感器、化学传感器或其组合。20.合成权利要求1-13任一项的有机半导体聚合物的方法，包括如反应方案(1)中所示，通过使单体(IA)与化合物(IB)反应形成具有化学式(1)的 所述有机半导体聚合物(RV)a(R2)b(Rl)a(R2)b不ζ催化剂,G1G2(1A)(1B)(1)反应方案(1)其中，HY1和Y2独立地为选自如下的反应性基团商素基团、三烷基锡基团和硼烷基团， G1 和 G2 相同或不同并且独立地选自-0-、-S-、-Se-、-CR3R4-CR5R6-、-CR7 = CR8-和-CR9 =N-，其中R3 R9相同或不同并且独立地选自氢、氟、Cl C30直链或支链烷基、C3 C30 环烷基、Cl C本文档来自技高网...

【技术保护点】
由下列化学式（１）表示的有机半导体聚合物：　　＊＊＊　化学式（１）　　其中，在化学式（１）中，　　Ｇ↓［１］和Ｇ↓［２］相同或不同并且独立地选自－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓｅ－、－ＣＲ↓［３］Ｒ↓［４］－ＣＲ↓［５］Ｒ↓［６］－、－ＣＲ↓［７］＝ＣＲ↓［８］－和－ＣＲ↓［９］＝Ｎ－，其中Ｒ↓［３］～Ｒ↓［９］相同或不同并且独立地选自氢、氟、Ｃ１～Ｃ３０直链或支链烷基、Ｃ３～Ｃ３０环烷基、Ｃ１～Ｃ２０部分氟化的烷基、Ｃ１～Ｃ２０全氟烷基（ＣｎＦ２ｎ＋１）、Ｃ１～Ｃ３０直链或支链烷氧基、Ｃ３～Ｃ３０环烷氧基、Ｃ２～Ｃ３０直链或支链烷氧基烷基、Ｃ４～Ｃ３０环烷氧基烷基及其组合，　　Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］相同或不同并且独立地选自氢、氟、Ｃ１～Ｃ３０直链或支链烷基、Ｃ３～Ｃ３０环烷基、Ｃ１～Ｃ２０部分氟化的烷基、Ｃ１～Ｃ２０全氟烷基（Ｃ↓［ｎ］Ｆ↓［２ｎ＋１］）、Ｃ１～Ｃ３０直链或支链烷氧基、Ｃ３～Ｃ３０环烷氧基、Ｃ２～Ｃ３０直链或支链烷氧基烷基、Ｃ４～Ｃ３０环烷氧基烷基及其组合，　　Ａｒ为取代或未取代的Ｃ６～Ｃ３０芳族环、取代或未取代的Ｃ２～Ｃ１４杂芳族环、或者取代或未取代的Ｃ６～Ｃ３０非芳族或非杂芳族稠合多环，　　ｎ为聚合度并且为８或更大的整数，和　　ａ和ｂ独立地为１～３的整数，条件是如果Ｇ↓［１］和Ｇ↓［２］为－Ｏ－、－Ｓ－或－Ｓｅ－，则Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］中的至少一个为氟或Ｃ１～Ｃ２０全氟烷基，和条件是如果Ｇ↓［１］和Ｇ↓［２］为－ＣＲ↓［３］Ｒ↓［４］－ＣＲ↓［５］Ｒ↓［６］－、－ＣＲ↓［７］＝ＣＲ↓［８］－或－ＣＲ↓［９］＝Ｎ－，则Ｒ１～Ｒ９中的至少一个为氟或Ｃ１～Ｃ２０全氟烷基。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳璘，金渡桓，朴正一，李智热，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]