稠合多环杂芳族化合物、包括所述化合物的有机薄膜和包括有机薄膜的电子器件制造技术

技术编号:13507438 阅读:55 留言:0更新日期:2016-08-10 17:01
提供稠合多环杂芳族化合物、包括所述化合物的有机薄膜和包括有机薄膜的电子器件。所述稠合多环杂芳族化合物由化学式1A或1B表示,且具有其中八个或更多个环高度地稠合在一起的紧凑的平面结构,并且因此呈现出高的在分子之间的电荷迁移率。所述有机薄膜包括所述稠合多环杂芳族化合物且所述电子器件包括所述薄膜作为载流子传输层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供稠合多环杂芳族化合物、包括所述化合物的有机薄膜和包括有机薄膜的电子器件。所述稠合多环杂芳族化合物由化学式1A或1B表示,且具有其中八个或更多个环高度地稠合在一起的紧凑的平面结构,并且因此呈现出高的在分子之间的电荷迁移率。所述有机薄膜包括所述稠合多环杂芳族化合物且所述电子器件包括所述薄膜作为载流子传输层。【专利说明】稠合多环杂芳族化合物、包括所述化合物的有机薄膜和包括 有机薄膜的电子器件
本公开内容涉及稠合多环杂芳族化合物、包括其的有机薄膜、和包括所述有机薄 膜的电子器件。
技术介绍
通常,平面显示器件例如液晶显示器或有机电致发光显示器设置有多种薄膜晶体 管(TFT)以驱动它fl]。所述TFT可包括栅电极、源/漏电极、和可响应所述栅电极的操作而被 活化的半导体层。所述半导体层可包括通过经由使用所施加的栅极电压在源电极和漏电极 之间产生的电流控制的有机半导体材料。 近来,作为用于薄膜晶体管的沟道的有机半导体材料,已经研究了低分子量有机 材料例如并五苯或聚合物有机材料例如聚噻吩。然而,聚合物有机材料具有低的电荷迀移 率和高的关态泄漏电流。此外,低分子量有机材料例如并五苯可具有约3.2-约5.0cm2/Vs或 更大的相对高的电荷迀移率,但是在形成薄膜时可需要相对昂贵的设备用于真空沉积。因 此,低分子量有机材料可不适于用于具有相对大的面积的膜的制备中,并且加工性可为不 合意的。 因此,本领域中可仍然需要满足改善的电性质和加工性的有机半导体材料的开 发。
技术实现思路
-种实施方式提供低分子量稠合多环杂芳族化合物,其具有其中八个或更多个芳 族环稠合在一起的紧凑的平面结构,并由此呈现出高的电荷迀移率,且此外使得能够在应 用于器件时使用沉积工艺或室温(约24-25Γ)溶液工艺,因此实现改善的加工性。 另一实施方式提供包括所述稠合多环杂芳族化合物的有机薄膜。 又一实施方式提供包括所述有机薄膜作为载流子传输层的电子器件。 根据一种实施方式,提供选自如下的稠合多环杂芳族化合物:由化学式1A表示的 化合物、由化学式1B表示的化合物、及其组合。 在化学式1A和1B中, Ar1和Ar2各自独立地为苯环、萘环、或蒽环,并且a对应于与Ar1和Ar 2的碳结合的R13的数量, X^X4各自独立地为0、5、56、1^、或^俨,其中俨各自独立地为氢、取代或未取代的 直链或支化的C1-C30烷基、取代或未取代的C2-C30烯基、取代或未取代的C2-C30炔基、取代 或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取 代或未取代的C6-C30芳氧基(-0Rb,其中Rb为取代或未取代的C6-C30芳基)、取代或未取代的 C4-C30环烷基、取代或未取代的C4-C30环烷氧基(_0Re,其中Re为取代或未取代的C4-C30环 烷基)、取代或未取代的C2-C30杂芳基、酰基(_C(=0)Rd,其中Rd为取代或未取代的C1-C30烷 基)、磺酰基(_S(=0)2Re,其中Re为取代或未取代的C1-C30烷基)、或者氨基甲酸酯基(-NHC (=0)0Rf,其中Rf为取代或未取代的C1-C30烷基), RlR13各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧 基、取代或未取代的C2-C30烯基、取代或未取代的C2-C30炔基、取代或未取代的C6-C30芳 基、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C2-C30 杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30烷基杂芳基、取代或未取代的C5-C30环烷基、或者取代或 未取代的C2-C30杂环烷基, nl 为〇或 1, n2和n3各自独立地为0、1、2、或3, 当nl为〇时,n2和n3为1、2、或3的整数,和 当nl为1时,nl+n2+n3 2 2,例如n2和n3都不为0。 R1和R7可各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳 基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2- C30烷基杂芳基、取代或未取代的C5-C30环烷基、或者取代或未取代的C2-C30杂环烷基。 R1和R7可各自独立地为氟取代的C1-C30烷基。 Ra可为例如取代或未取代的C10-C30烷基、取代或未取代的C10-C30烷氧基、取代 或未取代的C10-C30烯基、或者取代或未取代的C10-C30炔基,又例如氟取代的C1-C30烷基, 进一步例如C1-C30全氟烷基(CnF2n+1,其中η为1或更大的整数)或者氟取代的C10-C30烷基, 且进一步例如C10-C30全氟烷基(CnF2n+1,其中η为10-30的整数)。所述稠合多环杂芳族化合物可具有约350-约3000的分子量。 根据另一实施方式,提供包括所述稠合多环杂芳族化合物的有机薄膜。 根据又一实施方式,提供包括所述稠合多环杂芳族化合物的电子器件。 所述电子器件可为晶体管、有机发光二极管(0LED)、光伏器件、太阳能电池、激光 器件、存储器件、或传感器。所述电子器件可包括至少一个载流子传输层,并且所述载流子传输层可包括所述 稠合多环杂芳族化合物。【附图说明】图1为显示根据一种实施方式的晶体管的示意性横截面图。图2为显示根据另一实施方式的晶体管的示意性横截面图。【具体实施方式】下文中将参照其中示出了本公开内容的示例性实施方式的附图更充分地描述本 公开内容。然而,本公开内容可以许多不同形式体现,并且将不被解释为限于本文中阐述的 示例性实施方式。在附图中,为了清楚起见,放大层、膜、面板、区域等的厚度。将理解,当一个元件例如层、膜、区域、或基底被称为"在"另外的元件"上"时,其可 直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反,当一个元件被称为"直接在"另外 的元件"上"时,不存在中间元件。如本文中使用的,术语"其组合"指的是混合物、堆叠结构等。 如本文中使用的,当未另外提供定义时,前缀"杂"可指基团或化合物包括作为杂 原子的至少一个环成员(例如,1-4个环成员)(例如,1-4个杂原子,各自独立地为N、0、S、Si、 或P)。环成员的总数可为3-10。如果存在多个环,则各环独立地为芳族的、饱和的或者部分 地不饱和的,并且多个环如果存在的话可为稠合的、悬垂的、螺环的、或其组合。杂环烷基包 括至少一个包含杂原子环成员的非芳族饱和环。杂芳基包括至少一个包含杂原子环成员的 芳族环。在杂芳基中还可存在非芳族和/或碳环型环,条件是至少一个环既是芳族的,又包 含作为杂原子的环成员。 如本文中使用的,当未另外提供定义时,术语"烷基"可为直链或支化的饱和单价 烃基(例如,甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等)。术语"烯基"可指包括至少一个碳-碳双键的直链或支化的单价烃基(例如,乙烯 基)。术语"炔基"可指包括至少一个碳-碳三键的直链或支化的单价烃基(例如,乙炔 基)。术语"烷氧基"可指经由氧原子连接的烷基例如甲氧基、乙氧基、和仲丁氧基。 术语"芳基"可指通过从芳烃的环除去一个氢原子而形成的单价官能团例如苯基 或萘基。所述芳烃可指具有芳族环的烃,并且包本文档来自技高网...

【技术保护点】
稠合多环杂芳族化合物,其选自由化学式1A表示的化合物、由化学式1B表示的化合物、及其组合:其中,在化学式1A和1B中,Ar1和Ar2各自独立地为苯环、萘环、或蒽环,并且a对应于与Ar1和Ar2的碳结合的R13的数量,X1‑X4各自独立地为O、S、Se、Te、或N‑Ra,其中Ra各自独立地为氢、取代或未取代的直链或支化的C1‑C30烷基、取代或未取代的C2‑C30烯基、取代或未取代的C2‑C30炔基、取代或未取代的C7‑C30芳烷基、取代或未取代的C6‑C30芳基、取代或未取代的C1‑C30烷氧基、取代或未取代的C6‑C30芳氧基‑ORb,其中Rb为取代或未取代的C6‑C30芳基、取代或未取代的C4‑C30环烷基、取代或未取代的C4‑C30环烷氧基‑ORc,其中Rc为取代或未取代的C4‑C30环烷基、取代或未取代的C2‑C30杂芳基、酰基‑C(=O)Rd,其中Rd为取代或未取代的C1‑C30烷基、磺酰基‑S(=O)2Re,其中Re为取代或未取代的C1‑C30烷基、或者氨基甲酸酯基‑NHC(=O)ORf,其中Rf为取代或未取代的C1‑C30烷基,R1‑R13各自独立地为氢、取代或未取代的C1‑C30烷基、取代或未取代的C1‑C30烷氧基、取代或未取代的C2‑C30烯基、取代或未取代的C2‑C30炔基、取代或未取代的C6‑C30芳基、取代或未取代的C2‑C30杂芳基、取代或未取代的C7‑C30芳烷基、取代或未取代的C2‑C30杂芳烷基、取代或未取代的C2‑C30烷基杂芳基、取代或未取代的C5‑C30环烷基、或者取代或未取代的C2‑C30杂环烷基,n1为0或1,n2和n3各自独立地为0、1、2、或3,当n1为0时,n2和n3为1、2、或3的整数,和当n1为1时,n1+n2+n3≥2。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴正一宫碕荣吾李恩庆崔雅净
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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