[發明專利]有機半導體組合物

在審

• 申請號: 201580075881.6
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN107210363A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: J.莫努里;M.芬諾爾;J-R.卡耶;J-P.卡蒂納
• 申請（專利權）人: 索爾維公司
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/30;H01L51/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 麥振聲,周李軍

本發明涉及有機半導體組合物及其用于制造有機電子裝置的用途。

近年來，為了以較低的成本生產電子裝置，有機半導體材料已經是深入研究和開發工作的主題。

將有機半導體材料用于制造有機場效應晶體管、有機發光二極管、光電檢測器、有機光伏裝置、傳感器、存儲元件，僅列出幾個實例。這些有機半導體材料以薄層的形式典型地存在于所述電子裝置中。

該有機半導體層的改進的電荷遷移率以及改進的穩定性和完整性是在制造所述裝置中成功使用有機半導體材料的有待實現的重要因素。

對于有機場效應晶體管裝置，溶液可處理的有機半導體層是特別感興趣的。這些有機半導體材料應該是基于溶液的并且基于溶液的沉積方法(像旋涂、狹縫型模涂以及刮刀涂覆)或印刷法(如柔性和絲網印刷)將是希望的。這些應用的關鍵要求是該有機半導體層與下層以及與沉積在該有機半導體層之上的層的良好的粘附性。

改進該層的穩定性及其在裝置中的完整性的一種方式是將該有機半導體材料包括在有機粘合劑中。

聚合物粘合劑一般與溶液加工的有機半導體材料一起用于提高有機場效應晶體管的性能或者改進有機半導體配制品的可加工性。例如在US 2004/38,459和WO 2005/55,248中描述了相應的組合物。

WO 2007/82,584披露了包含柵電極、源電極和漏電極以及此外在該源電極與該漏電極之間提供的有機半導體材料的電子部件或裝置，該有機半導體材料包含一種或多種有機半導體化合物以及有機粘合劑，該有機粘合劑優選地選自聚芳胺、聚芴、聚茚并芴、聚螺雙芴、聚硅烷、聚噻吩、上述聚合物中的一種的共聚物以及聚芳胺-丁二烯共聚物。

W0 2014/008971披露了包含有機半導體層的有機電子裝置，該有機半導體層包含有機半導體以及有機粘合劑，其中該有機粘合劑包含以下的化合物，該化合物包含一種或多種選自下式的二價單元

根據此文獻的權利要求2，該有機粘合劑可以是衍生自以上示出的第一式的小分子，其中m是1、2或3。

WO 2012/164,282披露了包含多并苯化合物和有機粘合劑的有機半導體組合物，其中該有機粘合劑是在1000Hz下具有在3.4與8.0之間的電容率的半導體粘合劑。在此文獻中描述的粘合劑都是聚合物。

然而，含有常用的聚合物粘合劑的半導體組合物在某些應用中具有一些缺點，例如像與可供使用的頂涂層(像柵極介電層或鈍化層)的弱的粘附性。

對于開發并且提供具有改進的性能并且克服以上提及的缺點、用于有機電子裝置的制造的有機半導體組合物存在持續的需要。

因此，本發明的目的是提供對于制造有機電子裝置(例如有機場效應晶體管)有用的新穎的并且改進的有機半導體組合物。

這一目的通過根據權利要求1所述的有機半導體組合物得到實現。

本發明的優選實施例被闡述于從屬權利要求和下文的詳細說明中。

根據本發明的有機半導體組合物包含作為組分a)的有機半導體材料。

可以在本發明中使用的優選的有機半導體材料具有至少0.001cm²/Vs、優選地至少0.1cm²/Vs、甚至更優選地大于1cm²/Vs cm的場效應遷移率。在此所提及的遷移率優選地使用場效應晶體管在飽和模式中測定。在此技術中，對于每個固定的柵極電壓V_GS，增加漏極-源極電壓V_DS直到電流I_o飽和。接著，將此飽和電流的平方根相對于柵極電壓繪圖并且測量斜率m_sat。然后遷移率是

μ＝m_sat²2L/WC_i

其中L和W是溝道的長度和寬度并且C_i是每單位面積的柵極絕緣體電容。

然而，原則上可以使用任何種類的半導體有機材料，具有1500道爾頓或更少、優選地1000道爾頓或更少并且最優選地800道爾頓或更少的分子量的小分子有機半導體是總體上有利的。

根據優選的實施例，選擇該有機半導體使得當使用溶液涂覆法時它顯示出高的結晶趨勢。

關于本發明的組合物中的有機導電材料的結構不存在特定的限制并且因此技術人員可以基于其專業知識和用到的特定的應用環境選擇該有機半導體。

示例性的小分子有機半導體選自具有下式的化合物