一种包含亚噻吩基亚芳基聚合物的电子装置，该聚合物含有由至少一个亚噻吩基（Ⅰ）或（Ⅱ）链段和至少一个亚芳基（Ⅲａ）、（Ⅲｂ）或（Ⅲｃ）链段组成的重复链段，其中每个Ｒ独立地是烷基或烷氧基侧链；Ｒ′是卤素、烷基或烷氧基，ａ和ｂ代表Ｒ链段或基团的数目，并且其中亚芳基链段（Ⅲａ）、（Ⅲｂ）和（Ⅲｃ）的数目为大约１至大约３。
【技术实现步骤摘要】
共同未决的专利申请在2003年3月19日提交、标题为“氟代聚噻吩类及其装置”的美国共同未决的专利申请U.S.Serial No.10/392,639中，说明了一种电子装置，其中包含一种聚噻吩(I) 其中R是烷基、烷氧基；x代表R基团的数目；R’是CF3、烷氧基、烷基或供选择地是亚烷基；y和z代表链段的数目；a和b各自代表每一部分的摩尔分数，其中a+b之和应大约等于1。在2002年1月11日提交、标题为“聚噻吩类及其装置”的美国共同未决的专利申请U.S.Serial No.10/042,342中，其公开内容全部在此引入作为参考，说明的是一种含有由包含两个2，5-亚噻吩基链段(I)和(II)以及供选择地两价连接基团D的单体链段或一些单体链段衍生的聚噻吩的电子装置。
技术介绍
本专利技术一般地是致力于新的、像半导体聚合物这类聚合物以及其装置。更具体地说，本专利技术在实施方案中是致力于包含一类新半导体聚合物的电子装置，该聚合物包含着由含有至少一个带长侧链亚芳基和1至10个芳香杂环单元组成的重复链段，上述侧链优选含有大约5至大约25个碳原子的烷基或烷氧基链。这些聚合物在适当条件下能够实施分子的自组合，在薄膜中提供有序的微结构，后者适合微电子装置方面的应用，特别是用于薄膜晶体管(TFTs)中。在本专利技术的实施方案中说明了半导体聚合物，它含有一个或多个带有长侧链的亚芳基单元以及一个或多个取代和/或未取代的2，5-亚噻吩基(也被称为2，5-噻吩二基)链段或单元，和芳基，这种聚合物被称为亚噻吩基-亚芳基聚合物。上述长侧链能赋予聚合物以溶解度方面的特性，并且当被适当地配置在聚合物骨架上时，能有助于诱发分子组合和使聚合物的分子组合变得容易。在TFTs装置中，在半导体沟道层中高度有序的微结构对于在源电极和漏电极之间有效的载流子传输是有价值的。从而对TFTs性能也是有价值的。半导体聚合物，诸如一些聚噻吩类，已被报导可用于TFTs。这些聚合物中的一些在有机溶剂中有一定的溶解度，从而可以在溶液中加工制造TFTs中的半导体沟道层。溶液加工，诸如旋涂、溶液铸塑、浸涂、丝网印刷、模压印刷、喷印等都曾用这些材料来制造TFT沟道层。与用昂贵的普通光刻工艺、典型的是基于硅的装置诸如氢化的无定形硅TFTs的制造比较，用普通的溶液加工来制造能使TFT制造更为简单和经济。还有，聚合物半导体材料，诸如聚噻吩类，能够在柔韧性的底物诸如塑料底物上制造TFTs。在柔韧性底物上的TFTs能使带有结构柔韧性和机械耐久性特征的电子装置得以设计出来。使用塑料底物和使用有机或聚合物晶体管组件结合在一起，可以把传统的刚性TFT结构转变为机械耐久性和结构柔韧性的聚合物TFT设计，这对于大面积装置诸如大面积的影像传感器、电子纸张和其它显示介质具有特别的价值。还有，选择聚合物TFTs用于集成电路元件的低端微电子学，诸如智能卡、射频鉴别(RFID)标签以及记忆/储存装置中，也可以大大增进它们的机械耐久性，从而使它们的使用寿命延长。然而，有一些半导体聚噻吩类当暴露于空气中时是不稳定的，因为它们被周围的氧气氧化掺杂，导致导电性增加。结果是导致大的断路电流，较低的开/关电流比率以及由这些材料制成的P-型装置的正接通电压。按此，对于这些材料当中的一些，在其材料加工和装置制造期间必须采取严格的预防措施来排除周围环境中的氧，以避免或减少氧化掺杂。这些预防措施增加了制造费用，从而抵消了聚合物TFTs作为无定形硅技术的经济代用品的吸引力，特别是对于大面积装置。在本专利技术的实施方案中，这些缺点和其它缺点得以避免或减少。参考材料虽然已知的有机TFTs一般给出比它们传统的硅对应物诸如硅晶体或多晶硅TFTs更低的性能，但无论如何它们在不需要高迁移率的一些领域仍然对一些应用是足够有用的。由有机或聚合物材料制造的TFTs可能在功能方面和结构方面在上述领域中比传统的硅技术更合乎需要，即它们可以提供机械耐久性、结构柔韧性以及具有可以直接并入到装置的活性介质上的潜力，从而增进了装置的紧凑性而便于运输。然而，一些基于小分子或低聚物的装置依赖真空淀积技术来制造。选择真空淀积主要是因为这些小分子或低聚材料不溶解，或者它们的溶液通过旋涂、溶液铸塑、或模压印刷进行加工时不能提供均匀的薄膜。另一方面，聚合物TFTs，诸如那些由区域有规聚噻吩类、如区域有规聚(3-烷基噻吩-2，5-二基)通过溶液加工制造的那些TFTs，仍具有在空气中氧化掺杂的倾向性。在室温条件下由区域有规的聚(3-烷基噻吩-2，5-二基)制作的聚合物TFTs一般呈现出很大的断路电流，低的电流开/关比率以及它们迅速降解的性能特征。对于实用性低值TFT设计而言，拥有一种具有空气稳定性和溶液可加工性两方面性能的半导体材料，并且其性能不会被周围的氧气负面地影响，就具有首要的重要性了。附图简述在附图说明图1至图4中说明了各种有代表性的实施方案，其中一些亚噻吩基-亚芳基聚合物，例如，被选作薄膜晶体管构造中的沟道材料。专利技术概要本专利技术的一个特色是提供像半导体聚合物这样的新聚合物，它包含亚噻吩基和亚芳基的链段，并且该聚合物可用于微电子学装置、特别是TFT装置方面。本专利技术的另一个特色是提供亚噻吩基-亚芳基半导体聚合物，它可溶于普通有机涂布溶剂诸如，例如，二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、1，3，5-三甲苯、氯苯、二氯苯、等溶剂中，从而可以通过溶液加工诸如旋涂、丝网印刷、模压印刷、浸涂、溶液铸塑、喷印等技术来制造。本专利技术的另一个特色在于提供一些电子装置，诸如TFTs，后者具有聚合物沟道层，该层具有的导电率为大约10-6至大约10-9S/cm(西门子/厘米)，是用已知的和普通的四探测器法测量的。本专利技术的进一步的特色是提供亚噻吩基-亚芳基半导体聚合物，后者可容易地产生并具有增进的对于通过环境中氧气的化学掺杂的耐受性。适当的分子自组合一般会导致在薄膜中较高的分子结构有序性，这对于有效的载流子传输是很重要的，从而产生优越性，并在一些实施方案中产生高的电性能方面的特性。本专利技术的一些方面涉及聚合物，特别是包含2，5-亚噻吩基链段、例如，这里的式子所指明的那些聚合物；涉及薄膜晶体管，它包含底物、门电极、门介电层、源电极、漏电极以及包含下式(IV-a)或(IV-b)所代表的聚合物的半导体层 其中R是合适的取代基，诸如由大约5至大约25个碳原子组成的烷基或烷氧基；R’是卤素、烷基或烷氧基，每个烷基或烷氧基含有约1至约30个碳原子；x和y代表链段的数目，供选择地值为0至大约10，前提是x和y之和至少等于1；z值为大约1至大约5，n是聚合的程度，或聚合物中重复链段的数目，并且其中n供选择的值为大约5至大约500；薄膜晶体管包含亚噻吩基-亚芳基聚合物，后者含有包含至少一个式(I)式(II)的2，5-亚噻吩基链段和至少一个式(IIIa)、(IIIb)、或(IIIc)的亚芳基链段的重复链段。 其中每个R独立地是一个烷基或烷氧基侧链；R’是卤素、烷基或烷氧基，并且a和b代表R链段或基团的数目；含有亚噻吩基-亚芳基聚合物的电子装置包含着含有一个或多个选自式(I)和(II)的2，5-亚噻吩基链段式单元和选自(IIIa)、(IIIb)或(IIIc)的亚芳基链段的重复链段，或者在实施方案中，是它们的混合物， 其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含亚噻吩基－亚芳基聚合物的电子装置，该聚合物含有由至少一个２，５－亚噻吩基（Ⅰ）式（Ⅱ）链段和至少一个亚芳基（Ⅲａ）、（Ⅲｂ）或（Ⅲｃ）链段组成的重复链段：＊＊＊其中每个Ｒ独立地是烷基或烷氧基侧链；Ｒ′是卤素、烷基或烷氧基，ａ和ｂ代表Ｒ链段或基团的数目，并且其中亚芳基链段（Ⅲａ）、（Ⅲｂ）和（Ⅲｃ）的数目为大约１至大约３。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y吴，P刘，L姜，BS翁，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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