專利名稱：含有并苯-噻吩共聚物的電子器件的制作方法
含有并苯-噻吩共聚物的電子器件技術(shù)領(lǐng)域本公開描述的是電子器件以及包括并苯-噻吩共聚物的電子器件 的制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，無機(jī)材料一直在電子器件行業(yè)占主導(dǎo)地位。例如，砷化 硅和砷化鎵一直以來被用作半導(dǎo)體材料，二氧化硅一直以來被用作絕 緣體材料，并且金屬(例如鋁和銅) 一直以來被用作電極材料。然而， 近年來，已經(jīng)有越來越多的研究工作著眼于在電子器件中使用有機(jī)材 料而不是傳統(tǒng)的無機(jī)材料。除了其它有益效果外，使用有機(jī)材料可以 能夠以更低的成本制造電子器件，可以大面積的應(yīng)用，并且能夠?qū)⑷?性電路支承體用于顯示器底板和集成電路。已考慮使用多種有機(jī)半導(dǎo)體材料，最常見的是稠合芳環(huán)化合物， 以小分子(例如，含并五苯的化合物、含并四苯的化合物、含蒽的化 合物、雙(并苯基)乙炔化合物和并苯-噻吩化合物)為例。還考慮了使 用幾種聚合材料，例如成區(qū)域規(guī)則排列的聚噻吩(例如聚(3-烷基噻吩)) 和具有稠合噻吩單元或雙噻吩單元的聚合物。然而，所述聚合物中的至少一些趨于被氧化，這可能導(dǎo)致電子器件的性能削弱。 發(fā)明內(nèi)容本公開描述了電子器件以及制造電子器件的方法。更具體地講， 所述電子器件包括并苯-噻吩共聚物。并苯-噻吩共聚物可以用在(例如) 半導(dǎo)體層中或設(shè)置在第一電極和第二電極之間的層中。在一個(gè)方面，提供含有化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物的電子器件。化學(xué)式I中，Ac是具有2至5個(gè)稠合芳環(huán)的并苯基。該并苯可以 未被取代或被選自烷基、垸氧基、硫代垸基、芳基、芳垸基、鹵素、 鹵代垸基、羥垸基、雜垸基、烯基、或它們的組合的取代基取代。二 價(jià)基團(tuán)Q的化學(xué)式為II。R1 R2II化學(xué)式II中的每個(gè)基團(tuán)R1和R2獨(dú)立地選自氫、烷基、烷氧基、 硫代垸基、芳基、芳垸基、鹵素、鹵代烷基、羥烷基、雜烷基、烯基、 或它們的組合。Rl、 R2或Ac取代基中的至少一個(gè)含有至少4個(gè)碳原 子。下標(biāo)n是等于至少為4的整數(shù)。星號(hào)表示連接另一個(gè)基團(tuán)(例如 化學(xué)式為-Ac-Q-的另一個(gè)重復(fù)單元)的位置。在另一方面，提供一種制造電子器件的方法。該方法包括提供層， 所述層包括化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物。本發(fā)明的以上概述并不意圖描述本發(fā)明每個(gè)公開的實(shí)施例或每個(gè) 實(shí)施方案。以下的附圖具體實(shí)施方式
和實(shí)例將更具體地說明這些實(shí) 施例。


結(jié)合附圖，根據(jù)以下本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述可以更完全地 理解本發(fā)明，其中圖1為第一示例性有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。7圖2為第二示例性有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。 圖3為第三示例性有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。 圖4為第四示例性有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。 圖5為第五示例性有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。圖6為第六示例性有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。圖7A至7D為各種示例性有機(jī)發(fā)光二極管的示意圖。圖8為示例性光伏電池的示意圖。圖9示出一個(gè)示例性有機(jī)薄膜晶體管的性能特性。這些附圖并不意在暗示任何層為某一厚度或多個(gè)層的某一相對(duì)厚度。本發(fā)明可以具有各種修改和替代的形式，其細(xì)節(jié)已在附圖中以舉 例的方式示出并且將作詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于 所描述的具體實(shí)施例。相反，其目的在于涵蓋本發(fā)明的精神和范圍之 內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供含有并苯-噻吩共聚物的電子器件。并苯-噻吩共聚物可 以存在于(例如)與介質(zhì)層相鄰的層、導(dǎo)電層、或它們的組合中。更 具體地講，并苯-噻吩共聚物可以在電子器件(例如有機(jī)薄膜晶體管) 中起到半導(dǎo)體材料的作用，或者可以設(shè)置在電子器件(例如，有機(jī)光 伏電池或有機(jī)發(fā)光裝置)的兩個(gè)電極之間。本發(fā)明還提供制造含有并苯-噻吩共聚物的電子器件的方法。該方 法包括提供含有并苯-噻吩共聚物的層。提供該層常常涉及制備含有溶 解在溶劑中的并苯-噻吩共聚物的涂布溶液、在表面上從涂布溶液形成 溶液層、以及從溶液層中去除至少一些溶劑。含有并苯-噻吩共聚物的 層常常形成在基底表面上或電子器件中另一層的表面上。如本文所用，術(shù)語"一"、"一個(gè)"和"這個(gè)"與"至少一個(gè)" 交替使用，以表示一個(gè)或多個(gè)所描述的元件。"并苯"是指具有至少2個(gè)直線排列的稠合苯環(huán)的多環(huán)芳烴基，如下列化學(xué)式所示，其中m是等于或大于零的整數(shù)。并苯通常具有2至5個(gè)稠合苯環(huán)(g卩，萘、蒽、并四苯和并五苯)。"烷基"是指烷烴的一價(jià)基團(tuán)，所述烷烴為飽和烴。烷基可以為 直鏈、支鏈、環(huán)狀、或它們的組合，并且通常含有l(wèi)至30個(gè)碳原子。 在一些實(shí)施例中，烷基含有4至30、 1至20、 4至20、 1至14、 1至 10、 4至10、 4至8、 l至8、 1至6或1至4個(gè)碳原子。烷基的例子包 括，但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁 基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正辛基、正庚基和乙基己基。"烯基"是指烯烴的一價(jià)基團(tuán)，烯烴是含有至少一個(gè)碳-碳雙鍵的 烴。所述烯基可以為直鏈、有支鏈的、環(huán)狀、或它們的組合，并且通 常包括2至30個(gè)碳原子。在一些實(shí)施例中，所述烯基包括2至20個(gè)、 2至14個(gè)、2至10個(gè)、4至10個(gè)、4至8個(gè)、2至8個(gè)、2至6個(gè)、 或2至4個(gè)碳原子。示例性烯基包括乙烯基、丙烯基和丁烯基。"垸氧基"是指化學(xué)式為-OR的一價(jià)基團(tuán)，其中R是烷基。例子 包括，但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。"芳基"是指芳族碳環(huán)化合物的一價(jià)基團(tuán)。芳基可以具有一個(gè)芳 環(huán)，或可以包括最多5個(gè)連接或稠合成芳環(huán)的碳環(huán)結(jié)構(gòu)。其它環(huán)結(jié)構(gòu)可為芳環(huán)的、非芳環(huán)的或其組合。芳基的例子包括但不限于苯基、聯(lián) 苯基、三聯(lián)苯基、蒽基、萘基、苊基、蒽醌基、菲基、蒽基、芘基、 菲基和銜基。"芳垸基"是指用芳基取代的垸基。"鹵素"是指鹵素基團(tuán)(即，-F、 -Cl、 -Br或-I)。"鹵代垸基"是指用一個(gè)或多個(gè)鹵素基團(tuán)取代的垸基。"羥垸基"是指用一個(gè)或多個(gè)羥基取代的烷基。"雜烷基"是指具有一個(gè)或多個(gè)用-硫、氧或-NRa-置換的-CH2-基 團(tuán)的垸基，其中Ra是氫或烷基。雜垸基可以為直鏈、支鏈、環(huán)狀、或 它們的組合，并且可包括最多30個(gè)碳原子和最多20個(gè)雜原子。在一 些實(shí)施例中，雜烷基包括最多25個(gè)碳原子、最多20個(gè)碳原子、最多 15個(gè)碳原子或最多IO個(gè)碳原子。硫代垸基和烷氧基是雜烷基的子集。"硫代烷基"是指化學(xué)式為-SR的一價(jià)基團(tuán)，其中R是烷基。提供含有化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物的電子器件。I在化學(xué)式I中，Ac是具有2至5個(gè)稠合芳環(huán)的并苯基。所述并苯 可以未被取代或被選自烷基、垸氧基、硫代垸基、芳基、芳烷基、鹵 素、鹵代烷基、羥垸基、雜垸基、烯基、或它們的組合的取代基取代。 二價(jià)基團(tuán)Q的化學(xué)式為II。<formula>formula see original document page 11</formula>化學(xué)式II中每個(gè)基團(tuán)R1和R2獨(dú)立地選自氫、烷基、烷氧基、硫代烷基、芳基、芳垸基、鹵素、鹵代垸基、羥烷基、雜烷基、烯基、或它們的組合。Rl、 R2或Ac取代基中的至少一個(gè)含有至少4個(gè)碳原 子。下標(biāo)n是等于至少為4的整數(shù)。星號(hào)表示連接到另一個(gè)基團(tuán)(例 如化學(xué)為-Ac-Q-的另一個(gè)重復(fù)單元)的位置。Ac基團(tuán)是并苯基(例如二價(jià)基)。并苯可以具有二至五個(gè)以直線 方式排列的稠合環(huán)(即，合適的并苯包括萘、蒽、并四苯和并五苯)。 并苯通常被給出編號(hào)序列，其中每個(gè)僅僅是一個(gè)環(huán)的組成部分的碳原 子都被編號(hào)。在下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中示出了示例性并苯-二基(即并苯的 二價(jià)基)的各種位置亞萘基-2,6-二基、蒽-2，6-二基、每個(gè)AC基團(tuán)可以未被取代或選自烷基、烷氧基、硫代烷基、芳基、 芳垸基、鹵素、鹵代烷基、羥垸基、雜垸基、烯基、或它們的組合的取代基取代。如本文結(jié)合Ac基團(tuán)所用，術(shù)語"取代基"是指除基團(tuán)Q 之外連接到Ac、化學(xué)式為-Ac-Q-的另一個(gè)重復(fù)單元，或者是所述聚合 物的端基。同樣，術(shù)語"未被取代"是指Ac不含取代基。當(dāng)指Ac取 代基時(shí)，術(shù)語"它們的組合"可以指Ac基團(tuán)上的多個(gè)取代基或者進(jìn)一 步被第二取代基取代的第一取代基。至少在一些實(shí)施例中， 一個(gè)或多 個(gè)取代基的加成趨于增加化學(xué)式為I的共聚物在有機(jī)溶劑中的溶解度， 或趨于改善共聚物與各種涂層組合物的相容性?；鶊F(tuán)Q可以連接到Ac的任何位置?；瘜W(xué)式為I的并苯-噻吩共聚 物沒有任何雙噻吩或聚噻吩基團(tuán)。也就是說，任何兩個(gè)Ac基團(tuán)都被化 學(xué)式為II的單個(gè)基團(tuán)Q分開。在許多實(shí)施例中，Q連接到Ac的外芳 環(huán)。如本文所用，術(shù)語"外芳環(huán)"是指稠合到僅僅一個(gè)其它芳環(huán)的并 苯芳環(huán)。在一些共聚物中，基團(tuán)Q連接到Ac的外芳環(huán)，例如對(duì)基于萘 或蒽的Ac基團(tuán)，在位置l、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8處；對(duì)基于并四苯 的Ac基團(tuán)，在位置l、 2、 3、 4、 7、 8、 9或10處或者對(duì)基于并五苯 的Ac基團(tuán)，在l、 2、 3、 4、 8、 9、 10或11處。在其它實(shí)施例中，Q 連接到Ac的內(nèi)芳環(huán)。如本文所用，術(shù)語"內(nèi)芳環(huán)"是指稠合到兩個(gè)其 它芳環(huán)上的并苯芳環(huán)。在一些聚合物中，基團(tuán)Q連接到Ac的內(nèi)芳環(huán)， 例如對(duì)基于蒽的Ac基團(tuán)，在位置9或10處；對(duì)基于并四苯的Ac基團(tuán)， 在位置5、 6、 11或12處；或者對(duì)基于并五苯的Ac基團(tuán)，在5、 6、 7、 12、 13或14處。除了連接到基團(tuán)Q外，Ac基團(tuán)還連接到第二基團(tuán)，例如化學(xué)式為 -Ac-Q-的另一個(gè)重復(fù)單元(即所得共聚物材料具有等于至少為5的下標(biāo) n)或聚合物的端基。如果化學(xué)式I中的基團(tuán)Q連接到Ac基團(tuán)的內(nèi)芳 環(huán)，第二基團(tuán)往往連接到同一內(nèi)芳環(huán)。如果基團(tuán)Q連接到Ac基團(tuán)的外 芳環(huán)，第二基團(tuán)往往鍵合到相對(duì)的外芳環(huán)。也就是說，基團(tuán)Q和第二 基團(tuán)往往連接到Ac基團(tuán)的相對(duì)遠(yuǎn)端。示例性Ac基團(tuán)包括但不限于未 被取代的或被取代基取代的萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、蒽-2,6-二基、蒽 -2，7-二基、蒽-9,10-二基、并四苯-2，8-二基、并四苯-2，9-二基、并五苯 -2，9-二基、并五苯-2，10-二基或并五苯-6，13-二基，其中所述取代基選自 烷基、垸氧基、硫代烷基、芳基、芳垸基、鹵素、鹵代垸基、羥烷基、 雜烷基、烯基、或它們的組合。位置編號(hào)表示Q基團(tuán)和第二基團(tuán)附接 到Ac基團(tuán)的碳原子。
在一些應(yīng)用中，例如那些其中共聚物起半導(dǎo)體材料作用的應(yīng)用， 選擇在直鏈方向上具有伸展共軛長(zhǎng)度的Ac基團(tuán)可能是可取的。也就是 說，在一些應(yīng)用中，優(yōu)選的是Q基團(tuán)連接到并苯的外芳環(huán)。示例性Ac 基團(tuán)包括，但不限于未被取代的或被取代基取代的萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、并四苯-2，8-二基或并五苯-2，9-二基，其中所述取代基選自烷基、 烷氧基、硫代垸基、芳基、芳烷基、鹵素、鹵代垸基、羥垸基、雜烷 基、烯基、或它們的組合。在共聚物的一些具體應(yīng)用中，Ac基團(tuán)未被 取代或者是被取代基取代的蒽-2，6-二基，其中所述取代基選自垸基、烷 氧基、硫代垸基、芳基、芳烷基、鹵素、鹵代烷基、羥烷基、雜烷基、 烯基、或它們的組合。
基團(tuán)Q的化學(xué)式為上述的II。每個(gè)基團(tuán)Rl和R2獨(dú)立地選自氫、 垸基、垸氧基、硫代烷基、芳基、芳烷基、鹵素、鹵代烷基、羥烷基、 雜烷基、烯基、或它們的組合。當(dāng)指基團(tuán)R1和R2時(shí)，術(shù)語"它們的 組合"是指被另一個(gè)基團(tuán)進(jìn)一步取代的第一基團(tuán)。
在Rl基團(tuán)、R2基團(tuán)或Ac取代基中的至少一個(gè)包括至少4個(gè)碳原子，例如4至30個(gè)碳原子、4至20個(gè)碳原子、4至16個(gè)碳原子或4 至10個(gè)碳原子。更具體地講，Rl基團(tuán)、R2基團(tuán)或Ac取代基中的至 少一個(gè)選自具有至少4個(gè)碳原子的烷基、具有至少4個(gè)碳原子的烷氧 基、具有至少4個(gè)碳原子的硫代垸基、具有至少6個(gè)碳原子的芳基、 具有至少IO個(gè)碳原子的芳烷基、具有至少4個(gè)碳原子的鹵代烷基、具 有至少4個(gè)碳原子的羥烷基、具有至少4個(gè)碳原子的雜烷基、具有至 少4個(gè)碳原子的烯基、或它們的組合。選擇至少一個(gè)這種基團(tuán)往往可 以增大化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物在常見有機(jī)溶劑中的溶解度，或 者常?？梢愿纳撇⒈?噻吩共聚物與各種涂層組合物的相容性。
一些示例性共聚物僅有一個(gè)基團(tuán)，其選自含有至少4個(gè)碳原子的 Rl、 R2和Ac取代基。其它示例性共聚物具有兩個(gè)基團(tuán)，其選自含有 至少4個(gè)碳原子的R1、 R2和Ac取代基。在還有的其它示例性共聚物 中，Rl、 R2和Ac取代基這三個(gè)基團(tuán)都含有至少4個(gè)碳原子。任何不 含4個(gè)碳原子的R1、 R2或Ac取代基可能為氫、鹵素，或者可能含有 小于4個(gè)碳原子。
如果有單個(gè)基團(tuán)選自含有至少4個(gè)碳原子的R1、R2和Ac取代基， 但該基團(tuán)具有小于8個(gè)碳原子，則該基團(tuán)通常為支鏈、環(huán)狀、或它們 的組合。如果有單個(gè)基團(tuán)選自含有至少4個(gè)碳原子的R1、 R2和Ac取 代基，但該基團(tuán)具有至少8個(gè)碳原子，則該基團(tuán)可以為直鏈、支鏈、 環(huán)狀、或它們的組合。如果有多個(gè)基團(tuán)選自含有至少4個(gè)碳原子的R1、 R2和Ac取代基，則每個(gè)基團(tuán)可獨(dú)立地為直鏈、支鏈、環(huán)狀、或它們 的組合。
在一些示例性共聚物中，至少一個(gè)選自Rl或R2的基團(tuán)具有至少 4個(gè)碳原子。例如，Rl可選自氫、鹵素或含有小于4個(gè)碳原子的基團(tuán)， 并且R2可選自具有至少4個(gè)碳原子的院基、具有至少4個(gè)碳原子的烷 氧基、具有至少4個(gè)碳原子的硫代垸基、具有至少6個(gè)碳原子的芳基、 具有至少IO個(gè)碳原子的芳垸基、具有至少4個(gè)碳原子的鹵代烷基、具有至少4個(gè)碳原子的羥垸基、具有至少4個(gè)碳原子的雜烷基、具有至
少4個(gè)碳原子的烯基、或它們的組合。在這些示例性共聚物中，Ac基 團(tuán)可未被取代或被取代。
在其它示例性共聚物中，Rl和R2獨(dú)立地為具有至少4個(gè)碳原子 的烷基、具有至少4個(gè)碳原子的烷氧基、具有至少4個(gè)碳原子的硫代 垸基、具有至少6個(gè)碳原子的芳基、具有至少IO個(gè)碳原子的芳烷基、 具有至少4個(gè)碳原子的鹵代垸基、具有至少4個(gè)碳原子的羥烷基、具 有至少4個(gè)碳原子的雜烷基、具有至少4個(gè)碳原子的烯基、或它們的 組合。在這些示例性共聚物的一些中，Rl與R2相同。在這些示例性 共聚物中，Ac基團(tuán)可以未被取代或者被取代。
在還有的其它示例性共聚物中，R1和R2都是氫、鹵素或者具有 小于4個(gè)碳原子，并且并苯具有至少一個(gè)含有4個(gè)碳原子的取代基。 也就是說，至少一個(gè)Ac取代基為具有至少4個(gè)碳原子的垸基、具有至 少4個(gè)碳原子的烷氧基、具有至少4個(gè)碳原子的硫代垸基、具有至少6 個(gè)碳原子的芳基、具有至少IO個(gè)碳原子的芳烷基、具有至少4個(gè)碳原 子的鹵代垸基、具有至少4個(gè)碳原子的羥垸基、具有至少4個(gè)碳原子 的雜垸基、具有至少4個(gè)碳原子的烯基或者它們的組合。
具有至少8個(gè)碳原子的示例性直鏈烷基包括，但不限于正辛基、 正癸基、十四垸基、十六烷基等。具有至少4個(gè)碳原子的示例性烷基 為支鏈、環(huán)狀、或它們的組合，并且包括但不限于仲丁基、2，2-二甲基 丙基、3,5,5-三甲基己基、2，3-二甲基戊基、2-乙基己基、2-甲基戊基、 3-甲基丁基、3-甲基戊基、2-乙基-3-甲基丁基、2-(3，3-二甲基環(huán)己基) 乙基和2,5,7,7-四甲基辛基。這些烷基可以是其它基團(tuán)的一部分，例如 烷氧基、硫代垸基、芳烷基、鹵代垸基、羥烷基或雜烷基。具體的支 鏈雜垸基包括，但不限于3,7-二甲基-7-甲氧基辛基和3-甲巰基丁基。 具體的支鏈芳垸基包括，但不限于2-甲基-4-苯基戊基。具有至少8個(gè)碳原子的示例性直鏈烯基包括，但不限于順式-ll-
十六碳烯基、順式-4-十七碳烯基、順式-13-十八碳烯基、順式-9-十六 碳烯基、順式-8-十一碳烯基、順式-7-十碳烯基、順式-3-九烯基、順式 -6-九烯基和(E,Z)-2,6-十二碳二烯基。具有至少4個(gè)碳原子的示例性烯 基為支鏈、環(huán)狀、或它們的組合，包括但不限于2-甲基-4-(2，6，6-三甲 基-2_環(huán)己烯基)-3-丁烯基、2-(2,2,3-三甲基-3-環(huán)戊烯基)乙基、2-(2,6，6-三甲基-l-環(huán)己烯基)乙基、2-(2，2,3-三甲基-3-環(huán)戊烯基)乙基、 1,2，3，4，5，6，7，8-八氫-8,8-二甲基-2-萘基、3，7-二甲基-6-辛烯基、2，6-二甲 基-5-庚烯基和2-甲基-4-(2，6，6-三甲基-l-環(huán)己烯基)丁基。
化學(xué)式為I的共聚物可以使用鈴木(Suzuki)偶聯(lián)反應(yīng)制備，如反應(yīng) 方案A所示。
反應(yīng)方案A
二鹵并苯首先和二氧雜戊硼烷(例如雙戊酰二硼)反應(yīng)，形成具 有兩個(gè)二氧雜戊硼烷基的并苯化合物(例如，四甲基二氧雜戊硼烷)。 然后，含有兩個(gè)二氧雜戊硼垸基的并苯化合物與二鹵噻吩化合物反應(yīng)。 第二個(gè)反應(yīng)中鹵素基團(tuán)可以和第一個(gè)反應(yīng)中的卣素基團(tuán)相同或不同。 這兩個(gè)反應(yīng)通常都是在存在鈀催化劑(例如四(苯基膦)鈀(O))的情況下 發(fā)生。作為反應(yīng)方案A的另一種選擇，二鹵噻吩化合物可以先和二氧 雜戊硼垸反應(yīng)，然后通過使用鈴木(Suzuki)偶聯(lián)反應(yīng)和二鹵并苯反應(yīng)。 鈴木(Suzuki)偶聯(lián)反應(yīng)在Angew. Chem., Int. Ed.， 42， 1159-1162 (2003) (德國(guó)應(yīng)用化學(xué)，42， 1159-1162 (2003))伊藤(Ito)等人的文章中也有 所描述。史帝爾(Stille)偶聯(lián)反應(yīng)也可以用來合成化學(xué)式為I的共聚物，如反 應(yīng)方案B所示。
反應(yīng)方案B
2 Li
H一Q一H
2 Bu3SnCI
Li一Q——Li -Bu3Sn—Q——SnBu3
+ Pd催化劑 n Bu^Sn—Q—SnBu3 + n X-Ac-X -^
—Ac—Q-
噻吩化合物可以被鋰化，然后與三烷基錫酸鹽(例如，氯化三丁 基錫)反應(yīng)，形成被兩個(gè)三烷基錫酸鹽基取代的噻吩化合物。所得的 噻吩化合物隨后在存在鈀催化劑的情況下可以與二鹵并苯反應(yīng)。作為 反應(yīng)方案B的另外一種選擇，并苯可以被鋰化，然后與三垸基錫酸鹽 反應(yīng)，形成被兩個(gè)三烷基錫酸鹽基取代的并苯。所得的并苯化合物隨 后在存在鈀催化劑的情況下可以與二鹵噻吩反應(yīng)。史帝爾(Stille)偶聯(lián)反 應(yīng)在J. Org. Chem.， 60， 6813-6819 (1995)(有機(jī)化學(xué)期刊，60， 6813-6819 (1995))米勒(Miller)等人和Acc. Chem. Res.， 34, 359-369(2001)(化學(xué) 研究報(bào)導(dǎo)，34， 359-369(2001))凱茨(Katz)等人的文章中也有所描述。
用于鈴木(Suzuki)或史帝爾(Stille)偶聯(lián)反應(yīng)的鹵代并苯(即，二鹵 并苯)既可商購獲得，也可由可商購獲得的材料合成。例如，1,4-二溴 萘、2,6-二溴萘、9,10-二溴蒽，可得自阿法埃莎(AlfaAesar)或者西格瑪 奧德里奇(Sigma Aldrich)。 2，6-二溴蒽可以按照如Chem Comm., 73 (1997)(化學(xué)通訊，73 (1997))霍奇(Hodge)等人所述的由商購獲得的 2，6-二氨基蒽醌(西格瑪奧德里奇(SigmaAldrich))制備。1，4-二氯并四 苯、5,12-二氯并四苯、5,11-二溴并四苯和5，11-二氯并四苯可以按照如 Tetrahedron, 28， 5049 (1972)(四面體，28， 5049 (1972))克拉爾(Clar) 等人的文章和在此所引用參考文獻(xiàn)中所述的進(jìn)行制備。在2、 9和2、 10位置處取代的二鹵并五苯可以按照如反應(yīng)方案C所示的進(jìn)行合成。卣苯和均苯四甲酸酐在典型的傅列德爾-克拉夫茨(Friedel-Crafts)條件 (例如，A1C13，其為強(qiáng)路易斯酸)下在惰性溶劑中反應(yīng)或和作為溶劑 的鹵苯在加熱條件反應(yīng)生成兩種異構(gòu)體的雙(鹵苯甲酰)鄰苯二甲酸A 和B。這些異構(gòu)體可以通過分步重結(jié)晶、色譜法或通過溶解度差異進(jìn)行 分離。使用三氟甲磺酸將各個(gè)雙(鹵代苯甲酰)鄰苯二甲酸A和B首先 通過環(huán)化分別進(jìn)一步反應(yīng)成相應(yīng)四酮C和D，隨后用硼氫化鈉和氯化 亞錫還原成所需的并五苯E和F。下文中的R3基團(tuán)為氫或取代基。
反應(yīng)方案C<formula>formula see original document page 18</formula>
用于鈴木(Suzuki)或史帝爾(Stille)偶聯(lián)反應(yīng)的化學(xué)式為IIa的二溴 噻吩化合物<formula>formula see original document page 19</formula>
可以通過相應(yīng)噻吩化合物的溴化進(jìn)行制備。也就是說，相應(yīng)的噻
吩可以和溴化劑(例如N-溴代琥珀酰亞胺(NBS))反應(yīng)。例如，通過使 3,4-二鹵噻吩和兩摩爾含有所需烷基的格氏(Grignard)試劑反應(yīng)并隨后 進(jìn)行溴化反應(yīng)可以制備化學(xué)式為IIa的化合物，其中Rl和R2相當(dāng)于垸 基。此方法在Chem. Eur. J., 6， 1663-1673 (2000)(歐洲化學(xué)期刊，6， 1663-1673 (2000))中有進(jìn)一步的描述。
化學(xué)式為I的共聚物通常具有至少5,000克/摩爾的重均分子量。 在一些實(shí)施例中，重均分子量為至少7,000克/摩爾、至少8,000克/摩 爾、至少10,000克/摩爾、至少12,000克/摩爾或至少15,000克/摩爾。 重均分子量可以使用凝膠滲透色譜進(jìn)行測(cè)定。
如果需要，共聚物材料的純度可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的技術(shù)(例 如附加的沉淀步驟和索氏(Soxhlet)提取)加以提高。
電子器件中含有化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物的層往往是由溶劑 型組合物制備而成。例如，可以使用含有并苯-噻吩共聚物和溶劑的組 合物提供涂層。涂層可以通過將組合物施加到表面(例如基底表面或 電子器件中另一個(gè)層的表面)形成。涂層可以通過使用任何合適的涂 敷技術(shù)進(jìn)行施加，例如，噴涂、旋涂、浸涂、刮涂、凹版式涂布、噴 墨印刷和轉(zhuǎn)移印花。施加后，通過在環(huán)境條件(例如，約20°C至約 25°C時(shí))下蒸發(fā)或通過在高溫(例如，最高約8(TC、最高約10(TC、 最高約120°C、最高約15(TC或最高約200。C的溫度)下干燥，可將 溶劑從涂層中去除。在制備電子器件的一些示例性方法中，該方法涉及提供選自介質(zhì) 層、導(dǎo)電層或基底的第一層以及設(shè)置與第一層相鄰的含有化學(xué)式為I 的并苯-噻吩共聚物的層。并無必要按具體順序進(jìn)行制備或提供。然而， 含有并苯-噻吩共聚物的層往往在另一層(諸如介質(zhì)層、導(dǎo)電層或基底)
的表面上制備。導(dǎo)電層可以包括(例如)源極和漏極、陽極或陰極。
如本文所用，術(shù)語"被設(shè)置"、"設(shè)置"、"被沉積"、"沉積" 和"相鄰"不排除所述層之間存在另一層。如本文所用，這些術(shù)語的 意思是第一層設(shè)置在第二層附近。第一層往往接觸第二層，但是第三 層可能設(shè)置在第一層和第二層之間。
化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物可以在一些電子器件內(nèi)起到半導(dǎo)體 材料的作用。也就是說，電子器件可以是含有半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體器件， 其中該半導(dǎo)體層包括化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物。半導(dǎo)體器件已在
例如由S. M. Sze在Physics of Semiconductor Devices, 2nd edition, John Wiley and Sons, New York (1981)(半導(dǎo)體器件物理學(xué)，第二版，約翰 威立父子出版公司，紐約(19S1))中加以描述。這類器件包括整流器、 晶體管(有許多類型的晶體管，包括p-n-p、 n-p-n和薄膜晶體管)、光 電導(dǎo)體、電流限制器、熱敏電阻器、p-n結(jié)、場(chǎng)效應(yīng)二極管、肖特基 (Schottky)二極管等。半導(dǎo)體器件可包括用來形成電路的元件，例如晶 體管、晶體管陣列、二極管、電 容器、嵌入式電容器和電阻器。半導(dǎo) 體器件也可包括執(zhí)行電子功能的電路陣列。這些陣列或集成電路的例 子包括反相器、振蕩器、移位寄存器和邏輯電路。這些半導(dǎo)體器件和 陣列的應(yīng)用包括射頻識(shí)別器件(RFID)、智能卡、顯示器背板、傳感器、 存儲(chǔ)器器件等。
所述半導(dǎo)體器件中的一些是有機(jī)薄膜晶體管，如圖1至6示意性 所示。圖1至6中顯示的各種薄膜晶體管中任何給定層可包括多個(gè)材 料層。此外，任何層可包括單一材料或多種材料。圖1中示意性地示出了有機(jī)薄膜晶體管100的一個(gè)實(shí)施例。有機(jī)
薄膜晶體管(OTFT) 100包括柵電極14、設(shè)置在柵電極14上的柵介質(zhì)層 16、源極22、漏極24以及與源極22和漏極24都相接觸的半導(dǎo)體層 20。源極22和漏極24相互分開(即，源極22不接觸漏極24)并設(shè)置 在介質(zhì)層16附近。源極22和漏極24都與半導(dǎo)體層20相接觸，使得 半導(dǎo)體層的一部分設(shè)置在源極和漏極之間。半導(dǎo)體層設(shè)置在源極和漏 極之間的部分被稱為通道21。此通道與柵介質(zhì)層16相鄰。 一些半導(dǎo)體 器件具有在柵介質(zhì)層16和半導(dǎo)體層20之間的可選表面處理層。
在有機(jī)薄膜晶體管中可包括可選的基底。例如，對(duì)于OTFT200， 可選基底12可以與柵電極14相鄰，如圖2示意性地所示；或者對(duì)于 OTFT 300，可選基底12可以與半導(dǎo)體層20相鄰，如圖3示意性地所 示。OTFT 300可包括位于基底12和半導(dǎo)體層20之間的可選表面處理 層20。
圖4示意性地示出了有機(jī)薄膜晶體管的另一個(gè)實(shí)施例。該有機(jī)薄 膜晶體管400包括柵電極14、設(shè)置在柵電極14上的柵介質(zhì)層16、半 導(dǎo)體層20以及設(shè)置在半導(dǎo)體層20上的源極22和漏極24。在此實(shí)施例 中，半導(dǎo)體層20位于柵介質(zhì)層16和源極22與漏極24之間。源極22 和漏極24相互分開(即，源極22不接觸漏極24)。源極22和漏極 24都與半導(dǎo)體層相接觸，使得半導(dǎo)體層的一部分設(shè)置在源極和漏極之 間。通道21是半導(dǎo)體層設(shè)置在源極22和漏極24之間的部分。在半導(dǎo) 體器件中可包括一個(gè)或多個(gè)可選表面處理層。例如，可選表面處理層 可包括在柵介質(zhì)層16和半導(dǎo)體層20之間。
在有機(jī)薄膜晶體管中可包括可選的基底。例如，對(duì)于OTFT 500， 可選基底12可以與柵電極14相接觸，如圖5示意性地所示；或者對(duì) 于OTFT 600，可選基底12可以與半導(dǎo)體層20相接觸，如圖6示意性 地所示。OTFT 600可包括位于基底12和半導(dǎo)體層20之間的可選表面 處理層。在圖1至6所示半導(dǎo)體器件構(gòu)造的操作過程中，可將電壓施加到
漏極24上。然而，沒有電荷(即電流)傳到源極22上，除非電壓也 被施加到柵電極14上。也就是說，除非把電壓施加到柵電極14上， 否則半導(dǎo)體層20中的通道21仍然處于非導(dǎo)電狀態(tài)。 一旦將電壓施加 到柵電極14上，通道21變成導(dǎo)電性，并且電荷通過通道21從源極22 流至漏極24。
在制造、測(cè)試和/或使用期間， 一般由基底12支承OTFT?？蛇x的 是，基底可為OTFT提供電學(xué)功能。例如，基底的背面可提供電接觸。 可用的基底材料包括，但不限于無機(jī)玻璃、陶瓷材料、聚合材料、填 充聚合材料(例如，纖維增強(qiáng)聚合材料)、金屬、紙張、織造或非織 造布、涂布或未涂布金屬箔、或它們的組合。
柵電極14可包括導(dǎo)電材料的一層或多層。例如，柵電極可包括摻 雜質(zhì)的硅材料、金屬、合金、導(dǎo)電聚合物、或它們的組合。合適的金 屬和合金包括，但不限于鋁、鉻、金、銀、鎳、鈀、鉑、鉭、鈦、銦 氧化錫(ITO)、氟氧化錫(FTO)、摻銻氧化錫(ATO)、或它們的組合。示 例性導(dǎo)電聚合物包括，但不限于聚苯胺、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙 烯磺酸)或聚吡咯。在一些有機(jī)薄膜晶體管中，相同的材料可提供基底 的柵電極功能和支承功能。例如，摻雜質(zhì)的硅可同時(shí)起到柵電極和基 底的作用。
在一些實(shí)施例中，柵電極通過用含有導(dǎo)電材料(例如導(dǎo)電納米粒 子或?qū)щ姷木酆喜牧?的分散體涂布基底表面形成。導(dǎo)電性納米粒子 包括，但不限于ITO納米粒子、ATO納米粒子、銀納米粒子、金納米 例子或碳納米管。
柵介質(zhì)層16設(shè)置在柵電極14上。該柵介質(zhì)層16使柵電極14與 OTFT器件的其余部分電絕緣。柵介質(zhì)的可用材料包括(例如)無機(jī)介
22質(zhì)材料、聚合物介質(zhì)材料、或它們的組合。柵介質(zhì)可以是單層或多層 的合適電介質(zhì)材料。單層或多層電介質(zhì)中的每一層可包括一種或多種 電介質(zhì)材料。
有機(jī)薄膜晶體管可包括可選表面處理層，其設(shè)置在柵介質(zhì)層16和
有機(jī)半導(dǎo)體層20的至少一部分之間或者設(shè)置在基底12和有機(jī)半導(dǎo)體 層20的至少一部分之間。在一些實(shí)施例中，可選表面處理層充當(dāng)柵介
質(zhì)層和半導(dǎo)體層之間或者基底和半導(dǎo)體層之間的界面。表面處理層可
以是美國(guó)專利No. 6,433,359 Bl (凱利(Kdley)等人)中所述的自組裝單 層，或美國(guó)專利申請(qǐng)公開2003/0102471 Al (凱利(Kelley)等人)和美國(guó) 專利No. 6，617，609 (凱利(Kelley)等人)中所述的聚合材料。
源極22和漏極24可以是金屬、合金、金屬化合物、導(dǎo)電金屬氧 化物、導(dǎo)電陶瓷、導(dǎo)電分散體和導(dǎo)電聚合物，包括，例如金、銀、鎳、 鉻、鋇、鉑、鈀、鋁、鈣、鈦、銦氧化錫(ITO)、氟氧化錫(FTO)、銻氧 化錫(ATO)、銦氧化鋅(IZO)、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)、 聚苯胺、其它導(dǎo)電聚合物、它們的合金、它們的組合以及它們的多層。 這些材料中的一些適合與n-型半導(dǎo)體材料一起使用，并且其它適合與 p-型半導(dǎo)體材料一起使用，這一點(diǎn)在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。
圖1至3中例示的有機(jī)薄膜晶體管可以通過一種涉及按以下列順 序排列多個(gè)層的方法加以制備柵電極；柵介質(zhì)層；具有相互分開的 源極和漏極的層；以及與源極和漏極都相接觸的半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層 包括化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物。
例如，圖1示意性地示出有機(jī)薄膜晶體管可通過下列步驟加以制 備提供柵電極14;沉積與柵電極14相鄰的柵介質(zhì)層16;定位與柵
介質(zhì)層16相鄰的源極22和漏極24，使得源極22和漏極24相互分開； 以及形成設(shè)置在源極22和漏極24上以及源極22和漏極24之間的區(qū) 域21內(nèi)的半導(dǎo)體層20。半導(dǎo)體層20與源極22和漏極24都相接觸。
23半導(dǎo)體層設(shè)置在源極和漏極之間區(qū)域內(nèi)的部分限定通道。
圖2示意性地示出的有機(jī)薄膜晶體管可通過下列步驟加以制備 提供基底12;在基底12上沉積柵電極14;沉積與柵電極14相鄰的柵 介質(zhì)層16，使得柵電極14設(shè)置在基底12和柵介質(zhì)層16之間；定位與
柵介質(zhì)層16相鄰的源極22和漏極24，使得這兩個(gè)電極相互分開；以 及形成與源極22和漏極24相鄰以及源極22和漏極24之間區(qū)域21內(nèi) 的半導(dǎo)體層20。半導(dǎo)體層20與源極22和漏極24都相接觸。設(shè)置在源 極和漏極之間區(qū)域內(nèi)的半導(dǎo)體層部分限定通道。
圖3示意性地示出的有機(jī)薄膜晶體管可通過下列步驟加以制備 提供基底12;形成與基底12相鄰的半導(dǎo)體層20;定位與相對(duì)于基底 12的半導(dǎo)體層20相鄰的源極22和漏極24，使得源極22和漏極24相 互分開；沉積與源極22、漏極24以及源極22和漏極24之間半導(dǎo)體層 20的一部分相鄰的柵介質(zhì)層16;以及沉積與柵介質(zhì)層16相鄰的柵電 極14。源極22和漏極24都與半導(dǎo)體層20相接觸。半導(dǎo)體層的一部分 設(shè)置在源極22和漏極24之間。半導(dǎo)體層的此部分限定通道。
圖4至6示意性地示出的有機(jī)薄膜晶體管可通過一種涉及按下列 順序排列多個(gè)層的方法加以制備柵電極；柵介質(zhì)層；含有化學(xué)式為I 的并苯-噻吩共聚物的半導(dǎo)體層；以及具有相互分開的源極和漏極的層， 其中半導(dǎo)體層與漏極和源極都相接觸。在一些實(shí)施例中，表面處理層 可以設(shè)置在柵介質(zhì)層和半導(dǎo)體層之間?；卓梢栽O(shè)置在柵電極的附近 或含有源極和漏極的層附近。
例如，圖4示意性地示出的有機(jī)薄膜晶體管可通過下列步驟加以 制備提供柵電極14;沉積與柵電極14相鄰的柵介質(zhì)層16;形成與 柵介質(zhì)層16相鄰的半導(dǎo)體層20 (即，柵介質(zhì)層16設(shè)置在柵電極14和 半導(dǎo)體層20之間)；以及定位與半導(dǎo)體層20相鄰的源極22和漏極24。 源極22和漏極24相互分開并且這兩個(gè)電極都與半導(dǎo)體層20相接觸。半導(dǎo)體層的一部分設(shè)置在源極和漏極之間。
圖5示意性地示出的有機(jī)薄膜晶體管可通過下列步驟加以制備 提供基底12;沉積與基底12相鄰的柵電極14;沉積與柵電極14相鄰 的柵介質(zhì)層16,使得柵電極14設(shè)置在基底12和柵介質(zhì)層16之間；形
成與柵介質(zhì)層16相鄰的半導(dǎo)體層20;以及定位與半導(dǎo)體層20相鄰的 源極22和漏極24。源極22和漏極24相互分開，并且這兩個(gè)電極都與 半導(dǎo)體層20相接觸。半導(dǎo)體層20的一部分設(shè)置在源極22和漏極24 之間。
圖6示意性地示出的有機(jī)薄膜晶體管可通過下列步驟加以制備 提供基底12;定位與基底相鄰的源極22和漏極24，使得源極22和漏 極24相互分開；形成與源極22和漏極24相接觸的半導(dǎo)體層20;以及 沉積與相對(duì)于源極22和漏極24的半導(dǎo)體層相鄰的柵介質(zhì)層16;以及 沉積與柵介質(zhì)層16相鄰的柵電極14。半導(dǎo)體層20的一部分設(shè)置在源 極22和漏極24之間。
化學(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物可以用在其它類型的電子器件中， 例如電子器件，其中共聚物設(shè)置在第一電極(例如陽極)和第二電極 (例如陰極)之間的層內(nèi)。示例性電子器件包括，但不限于有機(jī)光伏 電池和有機(jī)發(fā)光器件(例如有機(jī)發(fā)光二極管)。
有機(jī)光伏電池和有機(jī)發(fā)光器件包括許多通用部件，例如陽極、陰 極和設(shè)置在陽極和陰極之間的材料。然而，這兩種類型器件的工作原 理是相反的。在有機(jī)發(fā)光器件中，光發(fā)射是由于兩電極之間電荷轉(zhuǎn)移 的結(jié)果。在具有低功函數(shù)的第一電極(即陰極)處引入電子，并在具 有高功函數(shù)的第二電極(即陽極)處引入空穴。在設(shè)置在兩電極之間 的有機(jī)發(fā)射元件中，電子和空穴重新結(jié)合并發(fā)射光。相反地，在光伏 電池中，兩電極之間的電荷轉(zhuǎn)移是活性層暴露在光下的結(jié)果。設(shè)置在 兩電極之間的活性層吸收穿過電極之一的光。光吸收引起激發(fā)子(即，
25激發(fā)的電子-空穴對(duì))的形成，該激發(fā)子隨后分離成移向相對(duì)電極的電 子和空穴。
有機(jī)電致發(fā)光(OEL)器件(例如有機(jī)發(fā)光二極管)包括設(shè)置在兩個(gè) 電極(即陽極和陰極)之間的有機(jī)發(fā)射元件。有機(jī)電致發(fā)光器件的有 機(jī)發(fā)射元件通常包括至少一個(gè)發(fā)光層，其包括電致發(fā)光材料。其它層 也可存在有機(jī)發(fā)射元件中，例如空穴傳輸層、電子傳輸層、空穴注入 層、電子注入層、空穴阻擋層、電子阻擋層、緩沖層等。此外，光致 發(fā)光材料可存在有機(jī)發(fā)射元件的發(fā)光層或其它層中，例如將由電致發(fā) 光材料發(fā)射的光顏色轉(zhuǎn)換至另一種顏色。這些以及其它這類層和材料
可用來改變或調(diào)整分層的OEL器件的電子特性和行為。例如，附加層
可以用來獲得期望的電流/電壓響應(yīng)、期望的器件效率、期望的顏色、 期望的亮度等。
圖7A至7D示出了本發(fā)明不同OEL器件(例如，有機(jī)發(fā)光二極 管)構(gòu)造的例子。每種構(gòu)造包括基底30、陽極32、陰極34和發(fā)光層 36。圖7C和7D的構(gòu)造還包括空穴傳輸層38，并且圖7B和7D的構(gòu) 造包括電子傳輸層40。這些層分別從陽極傳導(dǎo)空穴或從陰極傳導(dǎo)電子。 并苯-噻吩共聚物可處于發(fā)光層、空穴傳輸層、或它們的組合中。在任 何層中，并苯-噻吩共聚物可單獨(dú)存在或與其它材料相結(jié)合存在。
在一些有機(jī)發(fā)射元件中，并苯-噻吩共聚物存在于發(fā)光層中。并苯 -噻吩共聚物可單獨(dú)或與發(fā)光層的一種或多種材料相結(jié)合使用。例如， 共聚物可以起發(fā)光層內(nèi)宿主材料或摻雜物材料的作用。
如本文所用，術(shù)語"摻雜物"是指能夠通過從宿主材料中的能量 轉(zhuǎn)移而被激發(fā)的材料。受激發(fā)的摻雜物發(fā)光。摻雜物通常按發(fā)光層中 材料的重量計(jì)小于50重量％、小于40%重量、小于20重量％、小于10 重量％或小于5重量％的量存在。摻雜物通常按發(fā)光層中材料的重量計(jì) 至少0.1重量％、 0.2重量％、 0.5重量％或1重量％的量存在。當(dāng)并苯-噻吩共聚物用作發(fā)光層中的摻雜物時(shí)，它可以和宿主材料 (例如，電荷傳輸材料)相結(jié)合。電荷傳輸材料往往是空穴傳輸材料， 例如二胺衍生物、三芳胺衍生物或者它們的組合。示例性二胺衍生物
包括，但不限于N，N'-雙(3-甲基苯基)-N，N'-雙(苯基)聯(lián)苯胺(TPD)、 N,N'-雙(2-萘基)-N，N'-雙(苯基)聯(lián)苯胺(P -NPB)和N,N'-雙(l-萘基)-N，N'-雙 (苯基)聯(lián)苯胺(NPB)。示例性三芳胺衍生物包括，但不限于4,4'，4"-三 (N，N-二苯氨基)三苯胺(TDATA)和4，4'，4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯氨基) 三苯胺(MTDATA)。還有的其它宿主材料包括電子傳輸材料(例如9,10-二(2-萘基)蒽(ADN))和噁二唑化合物(例如1,3-雙[5-(4-(1，1-二甲基乙 基)苯基)-l，3，4-噁二唑-2-基]苯和2-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-(l,l-二甲基乙基)苯 基)-l，3,4-噁二唑)。
如本文所用，術(shù)語"宿主"是指能夠?qū)⒛芰總鬏數(shù)綋诫s物以形成 發(fā)射光的受激發(fā)摻雜物。宿主材料通常按發(fā)光層中材料的重量計(jì)至少 50重量％、至少60重量。/。、至少80重量％或至少90重量％的量存在。
當(dāng)發(fā)光層含有宿主材料和摻雜物時(shí)，宿主材料的激發(fā)態(tài)通常處于 比摻雜物的激發(fā)態(tài)更高的能級(jí)，使得能量可以從宿主材料傳輸?shù)綋诫s 物。受激宿主材料發(fā)出的光的波長(zhǎng)通常比受激摻雜物的短。例如，發(fā) 出藍(lán)光的宿主材料可將能量轉(zhuǎn)移至發(fā)出紅光或綠光的摻雜物，同時(shí)發(fā) 出綠光的宿主材料可將能量轉(zhuǎn)移至發(fā)出紅光的摻雜物，但是不會(huì)轉(zhuǎn)移 到發(fā)出藍(lán)光的摻雜物。
當(dāng)并苯-噻吩共聚物存在于有機(jī)發(fā)射元件的發(fā)光層中時(shí)，其它發(fā)光 材料可以存在于相同的發(fā)光層或不同的發(fā)光層中。 一些發(fā)光層具有小 分子(SM)發(fā)光體、小分子發(fā)光體摻雜聚合物、發(fā)光聚合物(LEP)、小分 子發(fā)光體摻雜發(fā)光聚合物、發(fā)光聚合物的共聚物或者它們的組合。有 機(jī)發(fā)射元件發(fā)出的光可以處于可見光譜的任何部分，這取決于發(fā)光層 或各層中電致發(fā)光組合物的組成。合適的LEP材料通常是共軛的聚合物或低聚分子，其優(yōu)選地具有 足夠的成膜特性，以用于溶液加工。如本文所用，"共軛的聚合物或 低聚物分子"是指沿聚合物主鏈具有未定域H -電子體系的聚合物或低 聚物。這類聚合物或低聚物是半導(dǎo)電的，并且可沿聚合物或低聚物鏈 支承正極或負(fù)極電荷載體。
示例性LEP材料包括聚(聚苯乙炔)、聚(對(duì)亞苯基)、聚新、現(xiàn)在已 知或以后開發(fā)的其它LEP材料、以及它們的共聚物或共混物。合適的 LEP還可以摻雜小分子發(fā)光體、用熒光染料或光致發(fā)光材料進(jìn)行分散、 與活性或非活性材料混合、用活性或非活性材料進(jìn)行分散等。合適的 LEP材料例子在Kraft， et al.， Angew. Chem. Int. Ed., 37， 402-428 (1998) (克萊福德等人，德國(guó)應(yīng)用化學(xué)，37， 402-428(1998))、美國(guó)專利No. 5，621，131、 5,708,130、 5,728,801、 5,840,217、 5,869,350、 5,卯0，327、 5,929,194、6,132,641和6,169,163以及PCT專利申請(qǐng)公開No. 99/40655 中有進(jìn)一步描述。
LEP材料可以形成發(fā)光結(jié)構(gòu)，例如通過在基底上澆注LEP材料的 溶劑溶液并蒸發(fā)溶劑產(chǎn)生聚合物薄膜。作為另外一種選擇，LEP材料 可以通過前體物質(zhì)的反應(yīng)在基底上就地形成。形成LEP層的合適方法 在美國(guó)專利No. 5，408，109中有所描述。由LEP材料形成發(fā)光結(jié)構(gòu)的其 它方法包括，但不限于激光熱圖案化、噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、熱頭印 刷、光刻圖案化、噴涂和擠壓涂布。
合適的SM電致發(fā)光材料包括電荷傳輸、電荷阻擋以及半導(dǎo)體有 機(jī)或有機(jī)金屬化合物。通常，SM材料可以從溶液真空沉積或涂布，以 在器件中形成薄層。實(shí)際上，多層SM材料通常用來產(chǎn)生有效的電致發(fā) 光器件，因?yàn)榻o定材料一般不具有所需的電荷傳輸和電致發(fā)光特性。
示例性SM材料包括N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基聯(lián)苯胺
28(TPD)和金屬螯合物(例如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3))。其它SM材料在 例如C.H. Chen, et al., Macromol.Svmp. 125,1(1997)(陳等人，高分子討 論會(huì)論文集，125， 1(1997))、日本特開平專利申請(qǐng)2000-195673、美 國(guó)專利No.6,030，715、 No.6,150,043和No.6，242,115以及PCT專利申請(qǐng) 公開No.WO 00/18851 (二價(jià)鑭系金屬配合物)、WO 00/70655 (環(huán)金 屬化的銥化合物和其它化合物)和WO 98/55561中有所公開。
陽極32和陰極34通常使用導(dǎo)電材料形成，諸如金屬、合金、金 屬化合物、導(dǎo)電金屬氧化物、導(dǎo)電陶瓷、導(dǎo)電分散體和導(dǎo)電聚合物， 其包括(例如)金、銀、鎳、鉻、鋇、鉑、鈀、鋁、鈣、鈦、銦氧化 錫(ITO)、氟氧化錫(FTO)、銻氧化錫(ATO)、銦氧化鋅(IZO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)、聚苯胺、其它導(dǎo)電聚合物、它們的合 金、它們的組合以及它們的多層物。陽極32和陰極34可以是單層的 導(dǎo)電材料或者它們可以包括多層。例如，陽極或陰極可能包括鋁層和 金層、鈣層和鋁層、鋁層和氟化鋰層或金屬層和導(dǎo)電有機(jī)層。
有機(jī)電致發(fā)光器件的典型陽極是濺鍍到透明基底(例如塑料或玻 璃)上的銦氧化錫(ITO)。合適的基底包括，例如玻璃、透明塑料(例 如聚烯烴、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、 聚芳酯))和聚合物多層膜、ITO鍍阻隔膜(例如得自美國(guó)明尼蘇達(dá)州 圣保羅市3M公司(St. Paul, MN)的塑料薄膜導(dǎo)體、表面處理過的薄膜以 及選擇性聚酸亞胺。
涂覆基底的陽極材料是導(dǎo)電的并且可選地是透明的或半透明的。 除了ITO外，合適的陽極材料包括氧化銦、氟氧化錫(FTO)、氧化鋅、 氧化釩、鋅錫氧化物、金、鉑、鈀、其它高功函數(shù)金屬以及它們的組
可選地，陽極可用緩沖層涂布，以有助于提供平坦表面并改變陽 極的有效功函數(shù)。緩沖層具有的厚度通常為最多5000埃、最多4000埃、最多3000埃、最多1000埃、最多800埃、最多600埃、最多400 埃或最多200埃。緩沖層常常具有至少5埃、至少10?；蛑辽?0埃 的厚度。緩沖層可進(jìn)行蒸汽涂布或溶液涂布。
合適的緩沖層可以是離子聚合物，例如聚(3,4-氧乙烯氧噻吩)/聚 (苯乙烯磺酸)、聚苯胺翠綠亞胺或摻酸聚吡咯。其它合適的緩沖層包括 在美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2004/0004433A1中所述的那些緩沖層，其包括(a) 具有三芳胺部分的空穴傳輸材料和(b)電子受體材料。合適的空穴傳輸 材料可以是小分子或聚合材料。示例性空穴傳輸材料包括，但不限于 4,4'，4"-三(N，N-二苯氨基)三苯胺(TDATA)、 4,4" ，4"-三(> -甲基苯基 -N-苯氨基)三苯胺(MTDAA)、 4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺0101八)和 4，4'，4"-三(>^萘基->1-苯氨基)三苯胺(2-1^八1八)?？砂ㄔ谶@類緩沖層 中的示例性電子傳輸材料包括，但不限于四氰基對(duì)醌二甲烷 (tetracyanoquinodimethane)(TCNQ)、四氟四氰基對(duì)醌二甲垸、四氰基乙 烯、四氯對(duì)醌、2-(4-(l-甲基乙基)苯基-6-苯基-4H-噻喃-4-亞基)-丙二腈 -l，l-二氧化物(PTYPD)和2，4，7-三硝基芴。
通常，陰極包括低功函數(shù)金屬，例如鋁、鋇、鈣、釤、鎂、銀、 鎂/銀合金、鋰、氟化鋰、鐿以及鈣/鎂合金。陰極可以是這些材料組成 的單層或多層。例如，陰極可包括氟化鋰層、鋁層以及銀層。
空穴傳輸層38有利于空穴從陽極注入到器件中并向重組區(qū)遷移。 空穴傳輸層38還可起到阻擋電子進(jìn)入陽極32的作用。在一些例子中， 并苯-噻吩共聚物可用于空穴傳輸層。在其它例子中，空穴傳輸層38 可包括(例如)二胺衍生物(例如N，N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-雙(苯基) 聯(lián)苯胺(TPD)、 N，N'-雙(2-萘基)-N，N'-雙(苯基)聯(lián)苯胺(P-NPB)和N，N'-雙(l-萘基)-N,N'-雙(苯基)聯(lián)苯胺(NPB));或三芳胺衍生物(例如4，4'，4"-三(N，N-二苯氨基)三苯胺(TDATA)、 4，4'，4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯氨基) 三苯胺(MTDATA)、 4，4'，4"-三(N-苯嗪基)三苯胺(TPOTA)和1，3，5-三(4-二苯氨基苯基)苯(TDAPB)。電子傳輸層40有利于電子從陰極注入到器件中并向重組區(qū)遷移。
電子傳輸層40還可起到阻擋空穴進(jìn)入陰極34的作用。在一些例子中， 電子傳輸層40可使用有機(jī)金屬化合物(例如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3) 和聯(lián)苯氧基雙(8-羥基喹啉)鋁(BAlq))形成。用于電子傳輸層260的電 子傳輸材料的其它例子包括1,3-雙[5-(4-(1,1-二甲基乙基)苯基)-l，3，4-噁 二唑-2-基]苯、2-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-(l，l-二甲基乙基)苯基)-l，3,4-噁二唑、 9，10-二(2-萘基)蒽(ADN)、 2-(4-聯(lián)苯)-5-(4-叔丁苯基)-l，3,4-噁二唑或 3-(4-聯(lián)苯)-4-苯基-5-(4-叔丁苯基)-l，2，4-三唑(TAZ)。
其它層，例如含有例如銅酞菁(CuPc)和鋅酞菁等fl卜啉化合物的附 加空穴注入層、含有例如堿性金屬氧化物或堿性金屬鹽的電子注入層、 含有例如2-(4-聯(lián)苯)-5-(4-叔丁基苯基)-l，3，4-噁二唑(PBD)、 2,9-二甲基 -4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(80 )、聯(lián)苯氧基雙(8-羥基喹啉)鋁(BAlq)或 3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-l，2，4-三唑(TAZ)等分子噁二唑 和三唑衍生物的空穴阻擋層、含有例如N,N'-雙(l-萘基)-N，N'-雙(苯基) 聯(lián)苯胺(NPB)或4，4',4"-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯氨基)三苯胺(MTDATA) 的電子阻擋層或者類似層也可存在于有機(jī)發(fā)射元件中。此外，光致發(fā) 光材料可存在于這些層中，例如用于將電致發(fā)光材料發(fā)出的光的顏色 轉(zhuǎn)換為另一種顏色。這些以及其它這類層和材料可用來改變或調(diào)整分 層的OEL器件的電子特性和行為，以獲得一種或多種特征，例如期望 的電流/電壓響應(yīng)、期望的器件效率、期望的顏色、期望的亮度、期望 的器件使用壽命或這些特征的期望組合。
圖8示意性地示出了示例性光伏電池，它是另一種類型的電子器 件，其可含有化學(xué)式為i的并苯-噻吩共聚物。活性層54設(shè)置在陽極52 和陰極56之間。電極中的一根可設(shè)置在可選基底的一個(gè)附近。例如， 陽極52可設(shè)置在基底50附近。電極中的至少一根是透明或半透明的。 如果透明或半透明電極與基底相鄰，基底通常也是透明或半透明的。 基底50、陽極52和陰極56可以與有機(jī)發(fā)光器件中所述的基底、陽極和陰極一樣。電極或基底可包括多個(gè)材料層。例如，陽極可包括ITO
的第一層和導(dǎo)電聚合物(例如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))
的第二層。
活性層通常含有半導(dǎo)體材料?；瘜W(xué)式為I的并苯-噻吩共聚物可處 于活性層中。在許多實(shí)施例中，活性層包括電子供體材料和電子受體。 在這類活性層中，并苯-噻吩共聚物起到電子供體材料的作用。示例性
電子受體材料包括，例如富勒烯衍生物，例如[6，6]-苯基-Cw-丁酸甲酯 (PCBM)、 [70]PCBM、單壁碳納米管(SWNT)、納米晶CdSe粒子或四 角錐體、聚(2，5，2'，5'-四己氧基-7，8'-二氰-二對(duì)聚苯乙炔)(CN-PPV)、氰基 -聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔(MEH-CN-PPV)、聚(氧雜 -1 ，4-亞苯基氰基-1，2-亞乙烯基)-(2-甲氧基-5-(3，7- 二甲基辛氧 基)-l,4-亞苯基)-l，2-(2-氰基亞乙烯基)-l，4-亞苯基)(PCNEPV)、 3,4,9,10-茈四羧酸雙苯并咪唑(PTCBI)和聚(2,5- 二庚氧基-對(duì)聚苯乙 炔)(HO-PPV)。
上述根據(jù)發(fā)明人所預(yù)見的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，并且提供了 這些實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，然而本發(fā)明目前沒有預(yù)見到的非實(shí)質(zhì)性 修改仍然可以代表其等同物。
實(shí)例
所有試劑從商業(yè)來源進(jìn)行購買，并且除非另有注明，否則使用時(shí) 不需要進(jìn)一步純化。碳酸鈉從西格瑪奧德里奇公司(威斯康星州密爾 沃基)(Sigma Aldrich (Milwaukee, WI))獲得。相轉(zhuǎn)移催化劑ALIQUAT 336從阿法埃莎公司(馬薩諸塞州瓦德希爾)(Alfa Aesar (Ward Hill, MA))
獲得。四(三苯基膦)鈀(o)從西格瑪奧德里奇公司(威斯康星州密爾沃基)
(Sigma Aldrich (Milwaukee, WI))獲得。聚(5-(2-乙基己氧基)-2-甲氧基-氰基對(duì)苯二甲亞基(cyanoterphthalylidene))(MEH-CN-PPV)從西格瑪奧 德里奇公司(威斯康星州密爾沃基)(Sigma Aldrich (Milwaukee, WI)) 獲得。HMDS(l，l，l，3，3，3-六甲基二硅氮烷)和氯苯是從阿法埃莎公司(馬
32薩諸塞州瓦德希爾)(Alfa Aesar (Ward Hill， MA))獲得。聚(3,4-乙烯二 氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)制劑(1.3%的水溶液)從西格瑪奧德里奇公司 (威斯康星州密爾沃基)(Sigma Aldrich (Milwaukee, WI))獲得。[6,6]-苯基-C6i-丁酸甲酯(PCBM)從納諾斯公司(馬薩諸塞州維斯特伍德) (Nano-C (Westwood， MA))獲得。山梨糖醇從艾維卡多研究化學(xué)品有限 公 司(英國(guó)蘭開夏)(Avocado Research Chemical Ltd. (Lancashire, England))獲得。溶劑(SOL-IJ-G-Sl)從卡博特公司(新墨西哥州阿爾伯 克基)(Cabot Corporation (Albuquerque, NM))獲得。表面活性劑 TERGITOLTMN-6從陶氏化學(xué)公司(密歇根州米德蘭)(Dow Chemical (Midland, MI))獲得。甲苯用鈉蒸餾。含有100納米熱生長(zhǎng)氧化物的高 摻雜p-型硅晶片(100)從硅谷微電子有限公司(加利福尼亞州圣克拉拉) (Silicon Valley Microelectronics, Inc. (Santa Clara, CA))獲得。
下列原料通過使用如下公布的工序加以制備
2，6-二溴蒽按照Chem Comm., 73 (1997)(化學(xué)通訊，73 (1997)) 霍奇(Hodge)等人所述由商購獲得的2，6-二氨基蒽醌(西格瑪奧德里奇 (Sigma Aldrich))進(jìn)行制備。2，6-二溴蒽通過從DMF中進(jìn)行重結(jié)晶來進(jìn) 一步純化。
2，6-二(4，4，5，5-四甲基-1,3，2-二氧雜戊硼烷-2-基)蒽按照與Meng et al., J. Am. Chem. Soc.， 127， 2406-2407 (2005)(麥恩等人，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì) 志，127， 2406-2407 (2005))相關(guān)支持信息中公布的工序由2,6-二溴蒽 進(jìn)行制備。
2,5-二溴-3，4-二己基噻吩按照Vidal et al, Chem. Eur. J., 6, 1663-1673 (2000)(維達(dá)爾等人，歐洲化學(xué)期刊，6， 1663-1673 (2000))
中公布的工序進(jìn)行制備。
制備性實(shí)例1 -3,4-二己基噻吩-2,6-蒽交替聚合物(1)的制備250mL希萊克(Schlenk)燒瓶裝入2，6-二(4,4，5，5-四甲基-l，3，2-二氧 雜戊硼垸-2-基)蒽(2.631g, 6.12mmo1)、 2，5-二溴-3,4-二己基噻吩(2.544g， 6.20mmo1)、碳酸鈉(3.18g, 30.0mmol)、 ALIQUAT 336 (1.20g)、蒸餾水 (15mL)和甲苯(100mL)?；旌衔镌谙ＨR克技術(shù)(Schlenk line)條件下脫氣 三次，以去除氧氣。然后在N2流下加入四(三苯基膦)鈀(0)(0.150g, 0.13mmo1)。將混合物進(jìn)行多次脫氣后，在9(TC的^下攪拌72小時(shí)。 出現(xiàn)深綠色沉淀。將混合物冷至60°C，并通過過濾濾除固體。從濾液 中分離出甲苯溶液，并用去離子水沖洗，直至水洗物具有中性pH。接 著，在劇烈攪拌下將甲苯溶液逐滴加入到MeOH(500mL)中。黃色沉淀 出現(xiàn)并通過過濾進(jìn)行收集。將固體重新溶解在CHCl3 (50mL)中，并從 MeOH (250mL)中沉淀兩次，然后用MeOH (通過索氏(Soxhlet)提取) 沖洗24小時(shí)。得到黃色固體(1.22g，收率47%)產(chǎn)物。Mn=12000 克/摩爾。Mw=52000克/摩爾。& NMR (400 MHz， CDC13): S 8.20-8.53 ppm (br， 2H， ArH)、 8.10-8.18 (br， 2H， ArH)、 7.87-8.10 (br， 2H, ArH)、 7.34-7.85 (br, 2H, ArH)、 2.50-2.91 (br, 4H， CH2)、 1.49-1.84 (br, 4H, CH2)、 1.07-1.49 (br, 12H, CH2)、 0.67-0.97 (br， 6H, CH3)。 TGA顯示分解溫度 為455。C。
實(shí)例1 -有機(jī)薄膜晶體管
經(jīng)HMDS處理過的基底的制備
在異丙醇中超聲波清洗硅晶片30分鐘。硅晶片在N2流下干燥后， 在封閉容器中的室溫N2條件下，在HDMS蒸汽中暴露20小時(shí)。將硅 晶片保存在N2下，直到膜沉積。
有機(jī)薄膜晶體管的制造把氯苯溶液中的3，4-二己基噻吩-2,6-蒽交替聚合物(0.8 wt。/。)旋涂 (1000轉(zhuǎn)/分，50秒)或刮涂到硅晶片或經(jīng)HMDS處理過的晶片上。 風(fēng)干后，使用熱蒸發(fā)方法通過聚合物蔭罩使金制源/漏極(60納米厚) 圖案化。采用107微米的通道長(zhǎng)度(L)和IOOO微米的通道寬度(W)。
有機(jī)薄膜晶體管的表征
通過將漏電壓(Vd)保持在-40V的同時(shí)，從+10V至-40V掃描柵電 壓(V》，使用惠普(Hewlett Packard)半導(dǎo)體參數(shù)分析儀(型號(hào)4145A, 得自加利福尼亞州帕洛阿爾托的惠普公司(Hewlett Packard Corporation, Palo Alto， CA))在環(huán)境條件下表征薄膜晶體管。線性擬合Id1/2 - Vg跡線， 其允許提取飽和遷移率和閾值電壓(Vt)。線性擬合Id-Vg跡線，其允許 計(jì)算亞閾值比降(S)和電流開/關(guān)比。
對(duì)于沒有經(jīng)過任何處理的基底上的旋涂器件，電荷傳輸遷移率在 lxl0-s至5xl(T5cm2/V-sec的范圍內(nèi)。對(duì)于經(jīng)HMDS處理過的基底上加 工而成的刮涂器件，電荷傳輸遷移率是3.5xl(T4Cm2/V-SeC，并且開/關(guān) 比是7xl03。圖9示出在經(jīng)HMDS處理過的基底上刮涂的OTFT的器件 特性。
實(shí)例2A和2B -光伏電池 薄膜光伏電池的制造
兩種薄膜光伏電池制造如下電阻為25歐/平方的ITO/玻璃基底 從薄膜器件(加利福尼亞州阿納翰(Anaheim， CA))獲得，并依次在肥 皂溶液、去離子水、丙酮以及異丙醇中進(jìn)行超聲波清洗。在氮?dú)饬髦?干燥該潔凈基底。
導(dǎo)電聚合物涂布溶液如下通過將一份溶液I和兩份溶液II混合在 一起來制備。溶液I制備是通過將山梨糖醇加入到1.3重量％的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS)水溶液中。山梨糖醇的濃 度按溶液的重量計(jì)為3重量％。溶液II含有32重量％的水、3.7重量％
35的N-甲基-2-卩比咯烷酮、0.3重量％的TERGITOL TMN-6和64重量％ (SOL-IJ-G-SI)溶劑，其中該溶劑是乙二醇、甘油和乙醇的混合物。將導(dǎo) 電聚合物涂布溶液以1000轉(zhuǎn)/分的速度旋涂到清潔后的ITO/玻璃基底 的頂部上，持續(xù)時(shí)間為50秒。所得的樣本在IO(TC下預(yù)烘烤2分鐘并 在165'C下的氮?dú)庵泄袒?5分鐘。涂層的厚度為大約100納米。
活性層由有機(jī)半導(dǎo)體溶液的兩組分(電子供體和電子受體)混合 物(按重量計(jì)50:50)涂布而成，以形成所謂的本體異質(zhì)結(jié)型。對(duì)于實(shí) 例2A，制備含有溶解在氯苯中的1重量％的電子供體半導(dǎo)體3，4-二己 基噻吩-2，6-蒽交替聚合物和1重量％的電子受體半導(dǎo)體聚(5-(2-乙基己 氧基)-2-甲氧基-氰基對(duì)苯二亞甲基)(MEH-CN-PPV)的溶液。對(duì)于實(shí)例 2B，制備含有溶解在氯苯中的1.6重量％的電子供體半導(dǎo)體3，4-二己基 噻吩-2,6-蒽交替聚合物和1.6重量％的電子受體半導(dǎo)體[6，6]-苯基-(:61-丁酸甲酯(PCBM)的溶液。將每種溶液(樣本2A中的電子供體溶液和 電子受體溶液或者樣本2B中的電子供體溶液和電子受體溶液)進(jìn)行過 夜電磁攪拌。然后，將混合均勻的溶液共混物以每分鐘800轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 速度旋涂到分開的涂有PEDOT/PSS的ITO/玻璃基底的頂部上，持續(xù)時(shí) 間為50秒。再在溫度為120°C (實(shí)例2A)或110。C (實(shí)例2B)的熱板 上烘烤樣本5分鐘，得到約85納米(實(shí)例2A)或220納米(實(shí)例2B) 的厚度。最后，把樣本載入到蓋有蔭罩(具有直徑2毫米的圓孔陣列) 的真空室中。先后將鈣(20納米)以及鋁(80納米)蒸發(fā)到活性層上， 以形成直徑2毫米的圓形陰極陣列。ITO為陽極。
器件性能特性
使用吉時(shí)利(Keithley) 197A型萬用表(俄亥俄州克利夫蘭 (Cleveland, OH))進(jìn)行光電流測(cè)量。光源為3M 9200高射投影儀。3M 9200投影燈的功率密度為約40至60 mW/cm2。光伏電池暴露在投影燈 下，距離燈約2cm。首先測(cè)量陽極和陰極之間的電阻，確保不會(huì)發(fā)生 短路。對(duì)于實(shí)例2A，測(cè)得約1至10兆歐(106歐姆)的電阻，并且對(duì) 于實(shí)例2B，測(cè)得大于1,000兆歐的電阻。當(dāng)暴露在投影燈下時(shí)，實(shí)例2A中的光電流密度為1.3uA/cm2，并且實(shí)例2B中的光電流密度為4.2 U A/cm2。
權(quán)利要求
1.一種電子器件，包括化學(xué)式為I的共聚物其中Ac是具有2至5個(gè)稠合芳香環(huán)的并苯基，其中Ac未被取代或被選自烷基、烷氧基、硫代烷基、芳基、芳烷基、鹵素、鹵代烷基、羥烷基、雜烷基、烯基、或它們的組合的取代基取代；Q是化學(xué)式為II的二價(jià)基團(tuán)；R1和R2獨(dú)立地選自氫、烷基、烷氧基、硫代烷基、芳基、芳烷基、鹵素、鹵代烷基、羥烷基、雜烷基、烯基、或它們的組合；R1、R2或Ac的所述取代基中的至少一個(gè)含有至少4個(gè)碳原子；以及n是等于至少為4的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中Ac選自萘-2，6-二基、 萘-2，7-二基、蒽-2，6-二基、蒽-2，7-二基、蒽-9，10-二基、并五苯-2，9-二 基、并五苯-2,10-二基或并五苯-6，13-二基，所述Ac未被取代或者被垸 基、烷氧基、硫代垸基、芳基、芳烷基、鹵素、鹵代垸基、羥烷基、 雜垸基、烯基、或它們的組合取代。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中Ac為蒽-2,6-二基，其 可選地被烷基、烷氧基、硫代烷基、芳基、芳烷基、鹵素、卣代烷基、 羥烷基、雜烷基、烯基、或它們的組合取代。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中所述化學(xué)式為I的共聚 物存在于半導(dǎo)體層中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子器件，其中所述電子器件包括有機(jī) 薄膜晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中所述化學(xué)式為I的共聚 物存在于第一電極和第二電極之間的層中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件，其中所述電子器件為光伏電池。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件，其中電子器件包括有機(jī)發(fā)光 器件，并且所述化學(xué)式為I的共聚物存在于所述有機(jī)發(fā)光器件內(nèi)的空穴 傳輸層中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件，其中所述電子器件包括有機(jī) 發(fā)光器件，并且所述化學(xué)式為I的共聚物存在于所述有機(jī)發(fā)光器件內(nèi)的 發(fā)光層中。
10. —種制備電子器件的方法，所述方法包括提供含有化學(xué)式為I 的共聚物的共聚物層<formula>formula see original document page 0</formula>其中Ac是具有2至5個(gè)稠合芳香環(huán)的并苯基，其中Ac未被取代或被 選自烷基、烷氧基、硫代垸基、芳基、芳垸基、鹵素、鹵代烷基、羥 垸基、雜烷基、烯基、或它們的組合的取代基取代；Q是化學(xué)式為n的二價(jià)基團(tuán)；<formula>formula see original document page 4</formula>R1和R2獨(dú)立地選自氫、烷基、烷氧基、硫代垸基、芳基、芳烷 基、鹵素、鹵代烷基、羥垸基、雜垸基、烯基、或它們的組合；<formula>formula see original document page 4</formula>Rl、 R2或Ac的所述取代基中的至少一個(gè)含有至少4個(gè)碳原子；以及n是等于至少為4的整數(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中提供所述共聚物層包括 制備包括所述共聚物和溶劑的涂布溶液，其中所述共聚物以按所述涂布溶液的重量計(jì)至少0.05重量％的量存在； 從所述涂布溶液中形成溶液層；以及 從所述溶液層中去除至少一些所述溶劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，還包括提供與所述共聚物層相 鄰的第一層，所述第一層包括導(dǎo)電層或介質(zhì)層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中電子器件為有機(jī)薄膜晶體 管，并且所述方法還包括按下列順序布置多個(gè)層?xùn)烹姌O； 柵介質(zhì)層；包括所述共聚物層的半導(dǎo)體層；以及包括源極和漏極的層，其中所述源極和所述漏極相互分開，并且其中所述半導(dǎo)體層與所述漏極和所述源極都相接觸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述電子器件是有機(jī)薄膜 晶體管，并且所述方法還包括按下列順序排列多個(gè)層?xùn)烹姌O； 柵介質(zhì)層；包括源極和漏極的層，其中所述源極和所述漏極相互分開； 與所述源極和所述漏極都相接觸的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括 所述共聚物層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括定位第一電極和第二電 極之間的所述共聚物層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述電子器件包括光伏電 池，并且所述方法還包括定位陽極和陰極之間的所述共聚物層。
17. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中電子器件包括有機(jī)發(fā)光器 件，并且所述方法還包括定位陽極和陰極之間的所述共聚物層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求n所述的方法，其中所述有機(jī)發(fā)光器件包括空 穴傳輸層，該空穴傳輸層包括所述共聚物層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述有機(jī)發(fā)光器件包括發(fā) 光層，該發(fā)光層包括所述共聚物層。
20. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子器件，其中Ac選自萘-2,6-二基、 萘-2，7-二基、蒽-2，6-二基、蒽-2，7-二基、蒽-9，10-二基、并五苯-2,9-二 基、并五苯-2，10-二基或并五苯-6,13-二基，所述Ac可選地被垸基、垸 氧基、硫代烷基、芳基、芳烷基、鹵素、囪代烷基、羥烷基、雜烷基、 烯基、或它們的組合取代。
全文摘要
本公開描述了包括并苯-噻吩共聚物的電子器件以及制造這類電子器件的方法。所述并苯-噻吩共聚物可以用在(例如)半導(dǎo)體層中或者用在設(shè)置于第一電極和第二電極之間的層中。
文檔編號(hào)C08G75/00GK101410434SQ200780010709
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者丹尼斯·E·沃格爾, 克里斯托弗·P·格拉赫, 朱培旺, 李子成 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司