[发明专利]聚合物有机半导体组合物

说明书

本发明涉及有机共聚物和包含这些材料的有机半导体组合物，包括包含这样的有机半导体组合物的层和器件。本发明还涉及这样的有机半导体组合物和层的制备方法及其用途。本发明具有在印刷电子器件领域中的应用并且作为用于显示器用有机薄膜晶体管(OTFT)背板、集成电路、有机发光二极管(OLED)、光电探测器、有机光伏(OPV)电池、传感器、存储元件和逻辑电路的配制物的半导体材料是特别有用的。

技术领域

本发明涉及有机共聚物和包含这些材料的有机半导体组合物，包括包含这样的有机半导体组合物的层和器件。本发明还涉及这样的有机半导体组合物和层的制备方法及其用途。本发明具有在印刷电子器件(印刷电子学)领域中的应用并且作为用于显示器用有机薄膜晶体管(OTFT)背板(backplane)、集成电路、有机发光二极管(OLED)、光电探测器、有机光伏(OPV)电池、传感器、存储元件和逻辑电路的配制物中的半导体材料是特别有用的。

背景技术

近年中，存在对于作为常规的基于硅的半导体的替代物的有机半导体材料的日益增加的兴趣。特别地，至少部分地包含聚合物组分的经配制的有机半导体材料具有相对于基于硅的那些的若干优点，例如更低的成本、更容易的制造、在低温下的溶液加工性能以及增加的器件柔性、机械强度、与各种各样的柔性基底的良好的相容性、和轻的重量。它们因此提供制造更便利的高性能电子器件的可能性。

多并苯化合物和它们的类似物特别地已显示出在该技术领域中的前途。例如，WO2005/055248公开了有机半导体层配制物，其包含具有3.3或更小的在1000Hz下的电容率(介电常数)(ε)的有机粘结剂、和多并苯化合物。然而，WO 2005/055248中描述的用于制备OFET的方法实际上是有限的且仅对于制造具有相对长的沟道长度(典型地>50微米)的顶栅OFET是有用的。被本发明克服的WO 2005/055248的进一步缺点是，其频繁地使用不合乎需要的氯化溶剂。WO 2005/055248中公开的最高性能半导体组合物具有～1.0cm²V^-1s^-1的迁移率，引入1,2-二氯苯作为溶剂(第54页表5以及实施例14、21和25)。此外，这些溶剂不是在印刷过程中将是工业上可接受的溶剂，并且这些对于环境也是有破坏性的。因此，对于这些半导体组合物的制造使用更温和的(benign)溶剂将是合乎需要的。

而且，通常认为，仅可使用具有小于3.3的电容率的聚合物粘结剂，因为具有更高电容率的任何聚合物导致OFET器件的迁移率值的非常显著的降低。

迁移率值的该降低可进一步在WO 2007/078993中看到，WO 2007/078993公开了将2,3,9,10-取代的并五苯化合物与具有大于3.3的在1000Hz下的介电常数的绝缘聚合物组合使用。这些经配制的有机半导体组合物被报道为呈现10^-2-10^-7cm²V^-1s^-1的迁移率值，其太低以致于不能是工业上有用的。

因此，本发明设法通过提供如下的共聚物而提供克服上述问题的有机半导体组合物：所述共聚物在非氯化有机溶剂中是可溶解的，具有可调的由所定义的共聚物的比例决定的电容率值，且当与多晶小分子有机半导体组合使用时提供具有充分高的固体物负载(总的固体物>1％)、高的柔性以及在顶栅和底栅TFT器件中的高的迁移率值的OSC配制物。

发明内容