專利名稱：作為有機半導體的硫代硫酸芳香二酰亞胺以及使用它們的器件的制作方法
作為有機半導體的硫代硫酸芳香二酰亞胺以及使用它們的器件對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2009年12月29日提交的美國臨時專利申請第61/290，676號的優(yōu)先權(quán)及其權(quán)益，該申請公開的全部內(nèi)容被結(jié)合到本申請中作為參考。
背景技術(shù)：
有機半導體材料被廣泛用于各種電子應(yīng)用中，包括場效應(yīng)晶體管、發(fā)光二極管和光電池。然而，對于生產(chǎn)在空氣中處于標準操作條件下穩(wěn)定的電子傳輸(η型)有機半導體仍然存有挑戰(zhàn)。因此，在本領(lǐng)域中，對于能夠應(yīng)用到各種器件裝置(包括但不限于補碼電路、有機發(fā)光二極管、有機光電池、電容器和傳感器)中的新型的空氣穩(wěn)定的和溶液可處理的η型有機半導體化合物、組合物和材料仍然具有需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上面所述，本發(fā)明提供了能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷和缺點(包括上面所述的)的有機半導體和相關(guān)的器件。更具體地說，本發(fā)明提供了基于硫代硫酸化N-功能化稠環(huán)(芳香環(huán))酰亞胺的有機半導體化合物和材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的化合物具有有用的電學特性，同時表現(xiàn)出一系列的能夠適于溶液階段加工的其他性質(zhì)。一方面，本發(fā)明提供了具有如下化學式的化合物
權(quán)利要求
1.一種具有如下化學式的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物選自
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化合物，其中 R4、R5、R8和R9中的每一個均為H ； R4> R5> R8和R9中的兩個為H，并且R4、R5、R8和R9中的另外兩個選自F、Cl、Br和CN ;或 R4、R5、R8和R9中的兩個為CN,并且R4、R5、R8和R9中的另外兩個選自F、Cl、和Br。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述化合物，其中所述化合物具有如下化學式
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的化合物，其中R1和R2選自Cl烷基、C2_4(l烯基、C2-40塊基、C1,齒代燒基和C3_8環(huán)燒基。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的化合物，其中R1和R2選自直鏈C1,烷基、直鏈c2_40烯基、直鏈C1,鹵代烷基、支鏈c3_4(l烷基、支鏈c4_4(l烯基，和支鏈c3_4(l鹵代烷基。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的化合物，其中Rla和Rlb不同，并且R2a和R2b不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項所述的化合物，其中Rla和Rlb中的一個為CH3，并且R2a和R2b中的一個為CH3。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項所述的化合物，其中Rla和Rlb中的一個為-CH2CH3,并且R2a和R2b中的一個為-CH2CH3。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中所述化合物具有如下化學式
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
20.一種選自下述的化合物
21.—種具有如下化學式的化合物
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的化合物，其中所述化合物具有選自下述的化學式
23.—種包含了溶解或分散在液體介質(zhì)中的根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項所述的一或多種化合物的組合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合物，其中所述液體介質(zhì)包括水和有機溶劑中的至少一種。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的組合物，所述組合物進一步包括一或多種添加劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的組合物，其中所述添加劑獨立地選自粘性調(diào)節(jié)劑、去垢劑、分散劑、粘合劑、相容劑、固化劑、引發(fā)劑、保濕劑、消泡劑、潤濕劑、PH調(diào)節(jié)劑、殺菌劑和抑菌劑。
27.—種包括權(quán)利要求1-22中的一或多種化合物的半導體材料。
28.—種包括襯底和沉積在所述襯底上的權(quán)利要求27所述的半導體材料的復(fù)合物。
29.—種包括權(quán)利要求27所述的半導體材料的電子器件、光電器件或光學器件。
30.一種包括權(quán)利要求28所述的復(fù)合物的電子器件、光電器件或光學器件。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的器件，其中所述器件選自有機場效晶體管、有機發(fā)光晶體管和有機光伏器件。
32.一種根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機場效晶體管，其具有選自頂柵底接觸構(gòu)造、底柵頂接觸構(gòu)造、頂柵頂接觸構(gòu)造和底柵底接觸構(gòu)造的構(gòu)造。
33.一種根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的有機場效晶體管，包括介電材料，其中所述介電材料包括有機介電材料、無機介電材料或混合有機/無機介電材料。
34.一種根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機光伏器件，包括與權(quán)利要求27所述的半導體材料鄰接的P型半導體材料。
35.一種根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機發(fā)光晶體管，具有選自頂柵底接觸構(gòu)造、底柵頂接觸構(gòu)造、頂柵頂接觸構(gòu)造和底柵底接觸構(gòu)造的構(gòu)造。
36.一種制造權(quán)利要求29-35中任一項所述器件的方法，所述方法包括將權(quán)利要求23-26中任一項所述的組合物沉積在襯底上。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中沉積所述組合物包括印刷、旋轉(zhuǎn)涂覆、滴鑄、區(qū)鑄、浸沉涂布、刮板涂布和噴鍍中的至少一種。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述印刷選自照相凹版印刷、噴墨印刷和柔版印刷。
全文摘要
本發(fā)明公開了硫代硫酸化的稠環(huán)(芳香)酰亞胺和二酰亞胺，能夠表現(xiàn)出合乎需要的電子特性，并且可具有加工優(yōu)勢，包括溶液-可加工性和/或在環(huán)境條件下好的穩(wěn)定性。
文檔編號C09K11/06GK102933581SQ201080064889
公開日2013年2月13日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者J·奎因, 鄭焱, 陳志華, H·烏斯塔, C·紐曼, 顏河, A·菲奇提 申請人:破立紀元有限公司