[发明专利]半导体化合物

说明书

本发明涉及新颖的半导体聚三芳基胺聚合物。

聚芳基胺及聚三芳基胺化合物已知晓多年且具有使得它们可用于电子装置中的有用性质。它们的有用性质之一为这些化合物为半导体。

近年来，对聚芳基胺的研究集中于制备具有改进的电荷迁移率的化合物。存在大量关于聚芳基胺聚合物的先前技术。最相关的先前技术为申请第WO1999/32537号，其主要涉及这些化合物的光电效应及在电子摄影领域中的用途。该说明书论述大量与聚芳基胺有关的先前研究且作为其独创性，提出一种制造聚芳基胺的方法，该方法使用封端剂来控制所述化合物的分子量。该发明的化合物可以被封端或可以不被封端。(WO199/32537)尤其要求保护一系列取代基，包括氮基、硝基、氰基及C₁-C₄烷氧基取代及“来源于二价碳基”的取代基，由第21页的正文发现其似乎涵盖范围非常广的化合物。涵盖聚合物及共聚物两者(参见第20页)。专利申请(WO199/32537)的发明者未提及或认识到任何关于化合物介电常数的重要性且未揭示如何实现电容率增加。

有机电子学领域中的后续研究人员使用聚芳基胺与非聚合有机半导体的组合，但特定地不使用在1000Hz下电容率超过3.3的粘合剂(参见WO02/45184及WO2005/055248)。WO2007/078993中进一步尝试使用电容率大于3.3的粘合剂，其产生极弱电荷迁移率，电荷迁移率为用于有机场效应晶体管中的半导体制剂的性能的关键方面。

我们已经发现一类新颖的聚三芳基胺，其具有增加的电容率，认为这改变其极性及表面性质且增加其用作与非聚合半导体组合使用的半导体粘合剂的吸引力。

同一申请日且由The Centre For Process Innovation Ltd申请的共同在审的题为“Transistors and Methods of Making Them”的PCT及台湾专利申请提供与此有关的其它信息。共同在审的申请及本申请共享的共同优先权日期为2011年5月26日及2011年11月1日，共同在审的申请的优先权文件在英国的申请号分别为1108865.5及1108867.9。

本发明包含由式(I)表示的半导体聚合物，其在1000Hz下的电容率大于3.4，优选地为至少3.5且宜为至少3.7，例如至少4.1，且在纯态下的电荷迁移率大于10^-7cm²V^-1s^-1，更优选地大于10^-6cm²V^-1s^-1，例如大于10^-5cm²V^-1s^-1。通常，电荷迁移率越高越好。

优选的聚合物为式(I)的聚合物，其可为均聚物或共聚物。共聚物为由两种或更多种不同单体制备的那些聚合物且包括三元共聚物、四元共聚物及类似物。单体可结合以形成无规共聚物、嵌段共聚物(block copolymer)或嵌段共聚物(segmented copolymer)以及任何种类的其它结构布置。

本发明包含式(I)的聚三芳基胺聚合物，其中：

R^x独立地为氢、优选地具有1至10个碳原子的烷基、优选地具有1至10个碳原子的烷氧基、卤素、硝基或R^y；其中各R^y独立地为氰基(CN)或包括至少一个CN基团的有机基团，条件为三芳基胺聚合物中的至少一个重复单元且优选地至少30％的重复单元包括R^y基团且指数(j+k+l)的总和至少为1。聚合物中应存在足够的R^y基团以确保其在1000Hz下的电容率大于3.4。应了解，式1的第一部分中的所有重复单元中的R^x基团可以不相同。

R^Z在每次出现时独立地为烷基且意图不仅包括纯开链饱和烃烷基取代基，诸如甲基、乙基、丙基、叔丁基及类似基团，而且包括具有本领域中已知的诸如羟基、烷氧基、烷基磺酰基、卤素原子、氰基、硝基、氨基、羧基等其它取代基的烷基取代基。因此“烷基”包括醚基、卤烷基等。优选的R^Z基团包括C₁-C₂₀烃基，且更优选地为C₁-C₅烷基，更优选地为甲基。