[发明专利]有机半导体化合物和聚合物及包括其的晶体管和电子器件

说明书

技术领域

一些示例性实施方式涉及有机半导体化合物及包括其的晶体管和电子器件。

背景技术

向信息化社会的发展需要开发其中重量重且体积大的常规阴极射线管(CRT)的缺点改善的新的图像显示装置。因此，若干平板显示器例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板(PDP)、表面传导电子发射体显示器(SED)等正引起关注。

包括非晶硅半导体层的薄膜晶体管(TFT)广泛用于平板显示器的开关器件。

由于非晶硅薄膜晶体管在掺杂状态下具有良好的均匀性和高的电特性，而其在非掺杂状态下具有良好的绝缘特性，其被广泛使用。

然而，为了在基底上沉积常规的非晶硅薄膜晶体管，存在着在300℃的高温下实施该工艺的限制。因此，难以将其应用于聚合物基底以实现柔性显示器。

有机薄膜晶体管(OTFT)通常包括基底、栅电极、绝缘层、源电极、漏电极、和沟道区域。由于掩模沉积，其可分为其中在源电极和漏电极上形成沟道区域的底接触(BC)型和其中在沟道区域上形成金属电极的顶接触(TC)型。

填充在有机薄膜晶体管(OTFT)的沟道区域中的低分子或低聚物有机半导体材料包括份菁、酞菁、二萘嵌苯、并五苯、C60、噻吩低聚物等。所述低分子或低聚物有机半导体材料可为主要根据真空工艺形成于沟道区域上的薄膜。

有机半导体聚合物材料由于使用溶液方法例如印刷技术在低成本下能够大面积加工而具有可加工性。

发明内容

一个示例性实施方式提供具有优异的电荷迁移率且使用溶液工艺制造的有机半导体化合物、以及由其聚合获得的有机半导体聚合物。

另一示例性实施方式提供包含所述有机半导体化合物或者有机半导体聚合物的晶体管。

另一示例性实施方式提供包含所述有机半导体化合物或有机半导体聚合物的电子器件。

根据一个示例性实施方式，提供由以下化学式1表示的有机半导体化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

X¹和X²的至少一个为S，且X³和X⁴的至少一个为S，X¹至X⁴各自独立地为S、N和CR⁵⁰之一，

其中R⁵⁰为如下之一：氢、取代的C1～C20线型烷基、取代的C1～C20支化烷基、未取代的C1～C20线型烷基、未取代的C1～C20支化烷基、和取代或未取代的C6～C20芳基。

R¹～R⁶各自独立地为如下之一：(i)氢、卤素、取代的C1～C20线型烷基、取代的C1～C20支化烷基、未取代的C1～C20线型烷基、未取代的C1～C20支化烷基、取代或未取代的C3～C20环烷基、取代或未取代的C1～C20烷氧基、取代或未取代的C3～C20环烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C2～C30杂芳基、包含至少一个吸电子的亚胺氮原子的C2～C30杂芳环基团、包含至少一个硫原子的C2～C30杂芳环基团、NR⁵¹R⁵²、C(O)OR⁵³、C(O)NR⁵⁴R⁵⁵、其组合，和(ii)结构化使得R¹～R⁶的两个相邻取代基彼此连接以提供与芘部分稠合的噻吩基环基团以及与芘部分稠合的噻唑基环基团之一，

其中R⁵¹～R⁵⁵各自独立地为如下之一：氢、取代的C1～C20线型烷基、取代的C1～C20支化烷基、未取代的C1～C20线型烷基、未取代的C1～C20支化烷基、取代或未取代的C3～C20环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基、及其组合，和