D-a型聚合物半導(dǎo)體材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種D-A型聚合物半導(dǎo)體材料及其制備方法與應(yīng)用。該D-A型聚合物半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示，式Ⅰ中，R1、R2和Ar均選自烷基、芳香基和由所述烷基取代的所述芳香基中任一種，所述烷基為碳原子數(shù)為1～16的直鏈或支鏈烷基，所述芳香基為苯基、芴基、噻吩基、含氟苯基、含氮雜環(huán)基或含硅雜環(huán)基；基團(tuán)A表示受體，其選自含氟苯基、苯并噻二唑基及其衍生物、吡咯基、吡咯并吡咯基及其衍生物；X和Y均選自S、O、N和Se中的任意一種；m為1～4之間的自然數(shù)；n為5～100之間的自然數(shù)。本發(fā)明提供的式Ⅰ所示聚合物可作為有機(jī)半導(dǎo)體光電材料，具體可用于制備有機(jī)半導(dǎo)體光電器件，如有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其作為有機(jī)半導(dǎo)體光電器件中的有機(jī)半導(dǎo)體材料層。
【專(zhuān)利說(shuō)明】D-A型聚合物半導(dǎo)體材料及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種D-A型聚合物半導(dǎo)體材料及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電子器件以其易加工、低成本、高適應(yīng)性吸引了全世界學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的目光，作為電子電路的最基本元素，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)展更是成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
[0003]材料是有機(jī)電子器件的基礎(chǔ)和核心，如今部分有機(jī)半導(dǎo)體材料的性能已經(jīng)達(dá)到與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體相媲美的程度。例如并五苯(PAN)有機(jī)薄膜器件的遷移率也已超過(guò)Scm2V-1JT1(Kelley, T.ff.;Muyres, D.V.;Baude, P.F.; Smith, T.P.; Jones, T.D.Mater.Res.Soc.Symp.Proc.2003, 771，169.)。但是該材料在成本及穩(wěn)定性上與無(wú)機(jī)材料相比仍有差距，所以設(shè)計(jì)合成具有工藝簡(jiǎn)單、成本較低、材料性能穩(wěn)定和長(zhǎng)壽命以達(dá)到商業(yè)化目的的有機(jī)半導(dǎo)體材料將會(huì)具有很廣的應(yīng)用前景。
[0004]含噻吩類(lèi)聚合物是一類(lèi)有良好光電性能的有機(jī)材料，噻吩并[3，4-c]噻吩及其衍生物僅限于少量有關(guān)單體合成的報(bào)道，并且全部是小分子材料，事實(shí)上，以噻吩并[3，4-c]噻吩為核，可以制備一系列有機(jī)半導(dǎo)體光電材料單體，但是相關(guān)聚合物制備及其性能卻未見(jiàn)報(bào)道。
[0005]有機(jī)高分子材料以其易溶成膜，制備成本低，工藝簡(jiǎn)單尤其令人感興趣，對(duì)這一領(lǐng)域的研究不僅具有理論價(jià)值，而且具有潛在的應(yīng)用前景。現(xiàn)在市場(chǎng)研究及開(kāi)發(fā)的主流是一維線(xiàn)性高分子材料，給體-受體型高分子材料是新的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種D-A型聚合物半導(dǎo)體材料及其制備方法與應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明所提供的一種D-A型聚合物，其結(jié)構(gòu)式如式I所示:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種D-A型聚合物，其結(jié)構(gòu)式如式I所示:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于:所述噻吩基為苯并噻吩基或二苯并噻吩基； 所述含氮雜環(huán)基為吡咯、咔唑、噻唑、噻二唑、吡啶或哌啶； 所述含硅雜環(huán)基為噻咯或苯并噻咯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物，其特征在于=R1為苯基或噻吩基；R2為苯基或噻吩基；Ar為噻吩基； 基團(tuán)A為式a或式b所示基團(tuán)； m為l，n為15-23;


4.式I所示聚合物的制備方法，包括如下步驟: (I)式II所示甘氨酸化合物與式III所示乙炔化合物經(jīng)?；磻?yīng)得到式IV所示化合物；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟(I)中，式II所示甘氨酸化合物與式III所示乙炔化合物的摩爾比為1:1~1.5 ; 步驟(3)中，式V所示吡咯化合物與式VI所示乙炔化合物的摩爾比為1:1~1.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，式IV所示化合物與P2X5的摩爾比為1:1.5~2.5 ; 步驟(5)中，式VDI所示化合物與P2Y5的摩爾比為1:1.5~2.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:步驟(4)中，所述脫氨反應(yīng)在間氯過(guò)氧苯甲酸的作用下進(jìn)行； 步驟(7)中，所述Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的溶劑為甲苯、DMF或1，4- 二氧六環(huán)；所述Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑為四(三苯基膦)鈀、[1，I’-雙(二苯基磷)二茂鐵]二氯化鈀、雙三苯基磷二氯化鈀或二(三苯基膦)二乙酸鈀；所述Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)所用的堿性化合物為K2C03、Na2C03、KOH、NaOH、NaHCO3 或 KHCO3 ； 所述Stille偶聯(lián)反應(yīng)的溶劑為正己烷、四氫呋喃或乙醚；所述Stille偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑為四(三苯基膦)鈀、[1，1’_雙(二苯基磷)二茂鐵]二氯化鈀、雙三苯基磷二氯化鈀或二(三苯基膦)二乙酸鈀。
8.式I所示聚合物在制備有機(jī)半導(dǎo)體光電器件中的應(yīng)用。
9.一種有機(jī)半導(dǎo)體光電器件,其特征在于:它的有機(jī)半導(dǎo)體層為式I所不聚合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電器件，其特征在于:所述有機(jī)半導(dǎo)體光電器件為有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
【文檔編號(hào)】C08G61/12GK103450462SQ201310361824
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】孟鴻, 張小濤, 苑曉, 閆麗佳 申請(qǐng)人:南京友斯貝特光電材料有限公司