蒽并[2,3-b:7,6-b’]二噻吩衍生物及其作为有机半导体的用途制造技术

本发明专利技术涉及新型蒽并[2,3-b:7,6-b']二噻吩衍生物、它们的制备方法、它们在有机电子(OE)器件中作为半导体的用途，和涉及包含这些衍生物的OE器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型蒽并[2，3-b:7，6-b’] 二噻吩衍生物、其制备方法、其在有机电子 (OE)器件中作为半导体的用途，并涉及包含这些衍生物的OE器件。技术背景线性稠合的并苯例如并五苯衍生物是一类有前途的分子半导体材料(J. E. Anthony, Angew. Chem.1nt. Ed. , 2008, 47，452 ; J. E. Anthony, Chem. Rev. , 2006, 106, 5028)。当通过真空沉积为薄膜时，并五苯显示具有超过IcmiW1的孔迁移率并具有非常高的大于IO6的电流开/关比率(S.F.Nelson，Y.Y. Lin, D. J. Gundlach, T. N. Jackson, App1. Phys. Lett.，1998，72，1854)。然而，真空沉积是昂贵的加工技术，不适合制造大面积的膜。通过向并五苯核引入可溶性基团，即三烷基甲硅烷基乙炔基，使得通过溶液加工的器件制造成为可能，并得到高达O. 4cm2V^s^的迁移率(C.D. Sheraw, T. N. Jackson, D. L. Eaton, J. E. Anthony, Adv. Mater. , 2003, 15, 2009)。其后，已有报道并五苯核单元的其它取代，以改进它在场效应晶体管(FET)器件中的半导体性能。已经证明蒽并[2，3-b:7, 6-b’ ]双噻吩(其是并五苯的等电子结构)是在场效应晶体管中(Μ. M. Payne, S. R. Parkin, J. E. Anthony, C. -C. Kuo and T. N. Jackson, J. Am. Chem. Soc. , 2005, 127 (14), 4986; S. Subramanian, S. K. Park, S. R. Parkin, V. Podzorov, T. N. Jackson, J. E. Anthony, J. Am. Chem. Soc.，2008，130 (9)，2706)和在有机光伏电池中(Μ. T. Lloyd, A. C. Mayer, S. Subramanian, D. A. Mourey, D. J. Herman, A. V. Bapat, J. E. Anthony, and G. G. Malliaras, J. Am. Chem. Soc. , 2007, 129 (29), 9144)具有改进的性能的另一类分子半导体。甲硅烷基乙炔化的蒽并[2，3-b: 7，6-b’] 二噻吩及其在OFET和OPV器件中的用途也公开于W02008/107089A1和US7, 385，221B1中。为了进一步提高并苯的载流子迁移率，已经尝试通过稠合另外的芳族环来实现线性增长。然而，已经证明该方法赋予不稳定性并降低材料的溶解性(Μ. M. Payne, S. R. Parkin and J. E. Anthony, J. Am. Chem. Soc. , 2005, 127 (22), 8028. B. Purushothaman, S. R. Parkin and J. E. Anthony, Org. Lett. , 2010, 12 (9), 2060)。然而，迄今已经研究的现有技术的OSC材料以及包含它们的器件，的确仍然具有一些缺点，并且它们的性质尤其是溶解度、可加工性、电荷载流子迁移率、开/关比和稳定性仍然有进一步改进的空间。因此，仍然需要显示良好的电子性质、尤其是高载流子迁移率和良好的可加工性、 尤其是在有机溶剂中的高溶解度的OSC材料。另外，对于在OFET中的应用，需要允许改进的从源-漏电极向半导体层的电荷注入的OSC材料。此外，对于应用在驱动背板(backplan e) 用于选择显示技术的OTFT中的0FET，需要显示改进的热稳固性以与在制造中使用的退火过程相兼容的OSC材料。本专利技术的目的是提供用作有机半导体材料的化合物，所述有机半导体材料不具有如上所述的现有技术材料的缺点并且尤其显示良好的可加工性、在有机溶剂中的良好溶解性、高熔点和高电荷载流子迁移率。本专利技术的另一个目的是扩展专业人员可获得的有机半导体材料的可选择范围。本专利技术的其它目的对专业人员将由以下详细说明而立即变得明显。已经发现这些目的可以通过提供本专利技术要求保护的化合物而实现。特别地，已经发现，用无空间位阻的杂芳基取代蒽并二噻吩(anthradithiophene)的末端位置将产生共平面的共轭结构，如通过单晶X-射线结构分析所证明的那样。与现有技术建议的线性稠合技术相反，这类衍生物并不显著影响材料的稳定性和溶解性。然而，这类分子迄今在文献中还没有报道。还发现包含新化合物作为半导体的OFET器件显示良好的迁移率以及开/关比的值，并且可以使用溶液沉积制造方法和印刷技术容易地制备。专利技术概述本专利技术涉及式I的化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.13 EP 10008449.01.式I的化合物2.根据权利要求1的化合物，特征在于R1和R2表示-C= C-R3,其中R3是任选地取代的甲硅烷基或者甲锗烷基，或者具有I至20个环原子的未取代的或者被一个或多个如在权利要求I中所定义的基团L取代的芳基或者杂芳基。3.根据权利要求2的化合物，特征在于R3选自式I1-AR，R，，R，，，II其中A是Si或者Ge,优选Si,并且R’、R’ ’、R’ ’ ’是相同或不同的基团，其选自H，具有I至20个C原子的直链、支化或者环状的烷基或烷氧基，具有2至20个C原子的直链、支化或者环状的烯基，具有2至20个 C原子的直链、支化或者环状的炔基，具有2至20个C原子的直链、支化或者环状的烷基羰基，具有4至20个环原子的芳基或杂芳基，具有4至20个环原子的芳烷基或杂芳基烷基， 具有4至20个环原子的芳氧基或者杂芳氧基，或者具有4至20个环原子的芳基烷氧基或者杂芳基烷氧基，其中所有上述基团任选地用一个或多个基团L’取代，并且L’具有权利要求1中为L给出的含义之一，其不同于甲硅烷基或者甲锗烷基。4.根据权利要求1至3的一项或多项的化合物，特征在于Ar1和Ar2选自呋喃，噻吩， 硒吩，N-吡咯，嘧啶，噻唑，噻二唑，噁唑，噁二唑，硒唑，含有一个或多个上述的环并且任选地含有一个或多个苯环的双、三或四环基团，其中各个环通过单键连接或相互稠合，噻吩并[3，2-b]噻吩，二噻吩并[3，2-b :2’，3’ -d]噻吩，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[1，2-b:4, 5-b’ ] 二噻吩-2，6- 二基，2，2- 二噻吩，2，2- 二硒吩，二噻吩并[3，2-b: 2，，3，-d]噻咯-5，5-二基，4H-环戊[2，l-b:3，4_b’] 二噻吩-2，6-二基，苯并 [b]噻吩，苯并[b]硒吩，苯并噁唑，苯并噻唑，苯并硒唑，其中所有的上述基团是未取代的或者用一个或多个如权利要求1中定义的基团L取代的。5.根据权利要求1至4的一项或多项的化合物，特征在于它们选自下式6.包含一种或多种根据权利要求1至5的一项或多项的化合物和一种或多种有机溶剂的组合物。7.有机半导体组合物，其包含一种或多种根据权利要求1至5的一项或多项的化合物、 一种或多种在1，OOOHz具有3. 3或更低的介电常数ε的有机粘合剂或其前体以及任选地一种或多种溶剂。8.根据权利要求1至7的一项或多项的化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王常胜，S·蒂尔尼，W·米切尔，N·布劳因，M·德拉瓦里，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：
国别省市：