有机半导体化合物制造技术

本发明专利技术涉及新的含有非对称二卤代缺电子单元的有机半导体化合物，涉及它们的制备方法和其中使用的离析物或中间体，涉及含有它们的组合物、聚合物共混物和制剂，涉及化合物、组合物和聚合物共混物作为有机电子(OE)器件，尤其是有机光伏(OPV)器件、基于钙钛矿的太阳能电池(PSC)器件、有机光电探测器(OPD)、有机场效应晶体管(OFET)和有机发光二极管(OLED)中的有机半导体或作为有机半导体用于制备上述器件的用途，和涉及包含这些化合物、组合物或聚合物共混物的OE、OPV、PSC、OPD、OFET和OLED器件。

Organic semiconductor compound

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机半导体化合物
本专利技术涉及新的含有非对称二卤代缺电子单元的有机半导体化合物，涉及它们的制备方法和其中使用的离析物或中间体，涉及含有它们的组合物、聚合物共混物和制剂，涉及该化合物、组合物和聚合物共混物作为有机电子(OE)器件，尤其是有机光伏(OPV)器件、基于钙钛矿的太阳能电池(PSC)器件、有机光电探测器(OPD)、有机场效应晶体管(OFET)和有机发光二极管(OLED)中的有机半导体或作为有机半导体用于制备上述器件的用途，和涉及包含这些化合物、组合物或聚合物共混物的OE、OPV、PSC、OPD、OFET和OLED器件。
技术介绍
近年来，为了制造更通用、成本更低的电子器件，已开发有机半导体(OSC)材料。这样的材料应用于广泛范围的器件或设备，仅举几例，该器件或设备包括有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)、有机光电探测器(OPD)、有机光伏(OPV)电池、基于钙钛矿的太阳能电池(PSC)器件、传感器、存储元件和逻辑电路。有机半导体材料通常以例如厚度在50nm至300nm的薄层形式存在于电子器件中。<br>一个特别重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.化合物，其包含式I的单元/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 EP 17201152.01.化合物，其包含式I的单元



其中各个基团彼此独立并且在每次出现时相同或不同地具有以下含义
X1和X2中的一个为F和X1和X2中的另一个为Cl，
U为NR，O，S，Se或Te,
R为H或具有1至30个C原子的直链，支链或环状烷基，其中一个或多个CH2基团任选地被-O-，-S-，-C(＝O)-，-C(＝S)-，-C(＝O)-O-，-O-C(＝O)-，-NR0-，-SiR0R00-，-CF2-，-CR0＝CR00-，-CY1＝CY2-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接相互连接的方式替代,和其中一个或多个H原子任选地被F，Cl，Br，I或CN替代,
Y1，Y2为H，F，Cl或CN,
R0，R00为H或任选氟化的具有1至20个原子的直链或支链烷基,条件是排除以下化合物



其中X1，X2和U如上所限定，A和B表示H或F，或A和B之一表示F和另一个表示Cl。


2.根据权利要求1的化合物，其是包含一个或多个式I的重复单元和一个或多个亚芳基或亚杂芳基单元的共轭聚合物，该亚芳基或亚杂芳基单元具有5至20个环原子，是单环或多环的，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个相同或不同的基团L取代，其中
L为F，Cl，-CN，-NC，-NCO，-NCS，-OCN，-SCN，-R0，-OR0，-SR0，-C(＝O)X0，-C(＝O)R0，-C(＝O)-OR0，-O-C(＝O)-R0，-NH2，-NHR0，-NR0R00，-C(＝O)NHR0，-C(＝O)NR0R00，-SO3R0，-SO2R0，-OH，-NO2，-CF3，-SF5，或任选取代的甲硅烷基，或具有1至30个碳原子的任选取代且任选地包含一个或多个杂原子的碳基或烃基，其中X0为卤素和R0，R00如权利要求1中所限定。


3.根据权利要求1或2的化合物，其是包含一个或多个式II1或II2的重复单元，以及任选的一个或多个式II3的重复单元的共轭聚合物：
-(Ar1)a-U-(Ar2)b-(Ar3)c-(Ar4)d-II1
-(Ar1)a-(Ar2)b-U-(Ar3)c-(Ar4)d-II2
-(Ar1)a-(Ar2)b-(Ar3)c-(Ar4)d-II3
其中各个基团彼此独立并且在每次出现时相同或不同地具有以下含义
U为权利要求1中定义的式I的单元,
Ar1-4为具有5至20个环原子的亚芳基或杂亚芳基，是单环或多环的，的确任选含有稠合环，是未取代的或被一个或多个相同或不同的基团RS取代,和不同于式I，或CY1＝CY2-或-C≡C-,
RS为F，Cl，CN，或具有1至30个C原子的直链，支链或环状烷基，其中一个或多个CH2基团任选地被-O-，-S-，-C(＝O)-，-C(＝S)-，-C(＝O)-O-，-O-C(＝O)-，-NR0-，-SiR0R00-，-CF2-，-CR0＝CR00-，-CY1＝CY2-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接相互连接的方式替代,和其中一个或多个H原子任选地被F，Cl，Br，I或CN替代，和其中一个或多个CH2或CH3基团任选地被阳离子或阴离子基团替代，或RS是芳基，杂芳基，芳基烷基，杂芳基烷基，芳基氧基或杂芳基氧基，其中每个上述环状基团具有5至20个环原子，是单环或多环的，的确任选含有稠合环,和是未取代的或被一个或多个相同或不同的如权利要求2中所限定的基团L取代，
Y1，Y2，R0和R00如权利要求1中所限定,
a，b，c，d为0或1，其中在式II3中，a+b+c+d≥1。


4.根据权利要求1-3中一项或多项的化合物，其是包含一个或多个选自式U1-U4的重复单元和一个或多个选自式U5-U7的重复单元的共轭聚合物
-(A)-U1
-(A-Sp)-U2
-(A-D)-U3
-(Sp-A-Sp)-U4
-(D)-U5
-(D-Sp)-U6
-(Sp-D-Sp)-U7
其中D表示供体单元，A表示受体单元和Sp表示间隔单元，其所有均彼此独立地和在每次出现时相同或不同地选自亚芳基或亚杂芳基，其具有5至20个环原子，是单环或多环的，任选地含有稠环，是未取代的或被一个或多个相同或不同的如权利要求1中所限定的基团L取代,并且该聚合物包含至少一个式U1-U4的重复单元，其中A是式I的单元。


5.根据权利要求1-4中一项或多项的化合物，其是选自下式的共轭聚合物
-[(D-Sp)x-(A-Sp)y]n-Pi
-[(A-D)x-(A-Sp)y]n-Pii
-[(D)x-(Sp-A-Sp)y]n-Piii
-[D-Sp-A-Sp]n-Piv
-[D-A]n-Pv
-[D-Sp-A-Sp]nPvi
-[D1-A-D2-A]nPvii
-[D-A1-D-A2]nPviii
其中A，D和Sp如权利要求4中所限定，A和D各自可在多次出现的情况下还具有不同的含义，D1和D2具有对D给出的含义之一和彼此不同，A1和A2具有对A给出的含义之一和彼此不同，x和y各自彼此独立地为>0和<1的非整数，其中x+y＝1,和n为>1的整数。


6.根据权利要求1-5中一项或多项的化合物，其是选自下式的共轭聚合物






























其中R11，R12，R13，R14，R15，R16，R17和R18彼此独立地,和在每次出现时相同或不同地表示H或具有如权利要求1中所限定的L的含义之一，x，y和n如权利要求5中所限定，w和z具有对y给出的含义之一，x+y+w+z＝1，a，b，c和d彼此独立地0或1，X1和X2如权利要求1中所限定，X3和X4之一是F和另一个是Cl,和X11，X12，X13和X14表示彼此独立地H，F或Cl,
或包含一个或多个选自式P1-P34的重复单元的聚合物，其中n为1。


7.根据权利要求6的化合物，其中在式P1-P34中，R11-16，当不同于H时，选自以下组:
a)由以下组成的组：直链或支链的烷基，烷氧基或硫烷基烷基，其具有1至30个碳原子，任选地被氟化,
b)由以下组成的组：直链或支链的烷基羰基或烷基羰基氧基，其具有2至30个碳原子，任选地被氟化，
和R17和R18，当不同于H时，选自上述组a)或b)或F或Cl。


8.根据权利要求1的化合物，其为式S1或S2的小分子或低聚物
RT1-(Ar11)a1-[(Ar13)c1-U-(Ar14)d1-]e1(Ar12)b1-RT2S1
RT1-(Ar21)a2-(Ar23)c2-[(核1)f2-(Ar25)e2-(核2)g2]h2-(Ar24)d2-(Ar22)b2-RT2S2
其中各个基团彼此独立并且在每次出现时相同或不同地具有以下含义
U为权利要求1中限定的式I的单元,
Ar11-14为亚芳基或亚杂芳基，其具有5至20个环原子，是单环或多环的，任选地含有稠环,和是未取代的或被一个或多个相同或不同的基团R1取代，或-CY1＝CY2-或-C≡C-，
Ar21-25为亚芳基或亚杂芳基，其具有5至20个环原子，是单环或多环的，任选地含有稠环,和是未取代的或被一个或多个相同或不同的基团R1取代，或-CY1＝CY2-或-C≡C-，
其中Ar21-25中的至少一个表示U,
核1，核2为多环，稠合亚芳基或亚杂芳基，其具有8至30个环原子,和是未取代的或被一个或多个相同或不同的基团R1取代,
R1为H，F，Cl，CN，或具有1至30个，优选1至20个C原子的直链，支链或环状烷基，其中一个或多个CH2基团任选地被-O-，-S-，-C(＝O)-，-C(＝S)-，-C(＝O)-O-，-O-C(＝O)-，-NR0-，-SiR0R00-，-CF2-，-CR0＝CR00-，-CY1＝CY2-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接相互连接的方式替代,和其中一个或多个H原子任选地被F，Cl，Br，I或CN替代,和其中一个或多个CH2或CH3基团任选地被阳离子或阴离子基团替代，或芳基，杂芳基，芳基烷基，杂芳基烷基，芳基氧基或杂芳氧基，其中每个上述环状基团具有5至20个环原子，是单环或多环的，的确任选含有稠合环,和是未取代的或被一个或多个相同或不同的如权利要求1中所限定的基团L取代，
Y1，Y2为H，F，Cl或CN,
R0，R00为H或具有1至20个，优选1至12个C原子的直链或支链烷基，其任选地被氟化,
RT1，RT2为H，F，Cl，Br，-NO2，或具有1至30个碳原子的碳基或烃基，其任选地被一个或多个如权利要求1中所限定的基团L取代和任选地包含一个或多个杂原子，
和其中在式S2中，优选RT1和RT2中的至少一个是H或吸电子基团,
a1-d1为0，1，2或3，优选a1-d1中至少一个≥1,
e1为1，2或3,
a2-e2为0，1，2或3，a2，b2，c2和d2中至少一个≥1,
f2为1，2或3，
g2为0，1，2或3,
h2为1，2或3。


9.根据权利要求8的化合物，其中RT1和RT2各自独立地选自H，F，Cl，Br，-NO2，-CN，-CF3，R*，-CF2-R*，-O-R*，-S-R*，-SO2-R*，-SO3-R*，-C(＝O)-H，-C(＝O)-R*，-C(＝S)-R*，-C(＝O)-CF2-R*，-C(＝O)-OR*，-C(＝S)-OR*，-O-C(＝O)-R*，-O-C(＝S)-R*，-C(＝O)-SR*，-S-C(＝O)-R*，-C(＝O)NR*R**，-NR*-C(＝O)-R*，-NHR*,-NR*R**，-CR*＝CR*R**，-C≡C-R*，-C≡C-SiR*R**R***，-SiR*R**R***，-CH＝CH(CN)，-CH＝C(CN)2，-C(CN)＝C(CN)2，-CH＝C(CN)(Ra)，CH＝C(CN)-C(＝O)-OR*，-CH＝C(CO-OR*)2，-CH＝C(CO-NR*R**)2,和下式















其中各个基团彼此独立并且在每次出现时相同或不同地具有以下含义
Ra，Rb为芳基或杂芳基，各自具有4至30个，优选5至20个环原子，任选地包含稠合环并且未被取代或被一个或多个基团L取代，或具有针对L...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·科瓦斯基，N·布鲁因，A·普鲁恩，M·克鲁姆皮克斯，Q·华乌枚，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE