本發(fā)明涉及擴展的(extended)非線性并苯衍生物、它們的制備方法、它們作為有機電子(OE)器件中的半導體的用途和包含它們的OE器件。

背景和現(xiàn)有技術(shù)

近年來，已經(jīng)開發(fā)有機半導體(OSC)材料以制造更通用、更低成本的電子器件。這樣的材料可在多種多樣的器件或裝置中找到應(yīng)用，僅舉幾例，包括有機場效應(yīng)晶體管(OFET)、有機發(fā)光二極管(OLED)、光電探測器、有機光伏(OPV)電池、傳感器、記憶元件和邏輯電路。有機半導體材料通常以例如小于1微米厚的薄層形式存在于電子器件中。

OFET器件的性能主要基于半導體材料的電荷載流子遷移率和電流開/關(guān)比，因此理想的半導體應(yīng)在關(guān)閉(off)狀態(tài)下具有低電導率并兼具高電荷載流子遷移率(>1x 10^-3cm²/Vs)。此外，重要的是，半導體材料對于氧化是相對穩(wěn)定的，即其具有高的電離電勢，因為氧化導致降低的器件性能。對半導體材料的進一步要求是良好的加工性，尤其是對于大規(guī)模生產(chǎn)薄層和所需圖案的良好加工性，以及有機半導體層的高穩(wěn)定性、膜均勻性和完整性。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已提出用作OFET中的OSC的各種材料，包括小分子，例如并五苯，和聚合物，例如聚己基噻吩。

共軛小分子半導體的有前景的類型基于并五苯單元(參見J.E.Anthony,Angew.Chem.Int.Ed.,2008,47,452)。當通過真空沉積以薄膜形式沉積時，表明具有超過1cm²/Vs的載流子遷移率以及高于10⁶的極高電流開/關(guān)比(參見S.F.Nelson,Y.Y.Lin,D.J.Gundlach和T.N.Jackson,Appl.Phys.Lett.,1998,72,1854)。但是，真空沉積是不適合制造大面積膜的昂貴的加工技術(shù)。通過添加增溶基團，如三烷基甲硅烷基乙炔基來改進初始器件制造，以使遷移率＞0.1cm²/Vs(參見Maliakal,K.Raghavachari,H.Katz,E.Chandross和T.Siegrist,Chem.Mater.,2004,16,4980)。還已報道，在并五苯核心單元上添加進一步取代基可改進其在場效應(yīng)晶體管(FET)器件中的半導體性能。

但是，迄今已研究的現(xiàn)有技術(shù)的OSC材料和包含它們的器件的確仍具有若干缺點，它們的性質(zhì)，尤其是溶解性、加工性、電荷載流子遷移率、開/關(guān)比和穩(wěn)定性仍有進一步改進的空間。

因此，仍然需要表現(xiàn)出良好電子性質(zhì)，尤其是高電荷載流子遷移率，和良好加工性，尤其是在有機溶劑中的高溶解性的OSC材料。此外，為了用在OFET中，需要能夠改進從源-漏電極向半導體層中的電荷注入的OSC材料。

本發(fā)明的一個目的是提供沒有如上所述的現(xiàn)有技術(shù)材料的缺點并的確尤其表現(xiàn)出良好的加工性、在有機溶劑中的良好溶解性和高電荷載流子遷移率的用作有機半導體材料的化合物。本發(fā)明的另一目的是擴大可供專業(yè)人員使用的有機半導體材料庫

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些目的可以通過提供如本文以下公開并且要求保護的化合物實現(xiàn)。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些化合物展現(xiàn)出在大多數(shù)有機溶劑中非常良好的溶解性，尤其是通常用于有機電子器件制造的那些有機溶劑，顯示出良好的熱穩(wěn)定性和高電荷載流子遷移率，并且當用作電子器件例如OFET中的半導體層時顯示出高的性能。

WO2012/076092A1公開了一類基于非線性并苯單元的共軛小分子，然而，其中未公開如本文以下要求保護的化合物，其含有擴展的多環(huán)單元(具有一系列超過5個的稠合環(huán))。

發(fā)明詳述

本發(fā)明涉及式I的化合物

其中

X表示S、O或Se，

A表示C、Si或Ge，

R',R",R'"彼此獨立地表示H、具有1至20個C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基或烷氧基、具有2至20個C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烯基、具有2至20個C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的基團、具有2至20個C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基羰基、具有4至20個環(huán)原子的芳基或雜芳基、具有4至20個環(huán)原子的芳基烷基或雜芳基烷基、具有4至20個環(huán)原子的芳氧基或雜芳氧基、或具有4至20個環(huán)原子的芳基烷氧基或雜芳基烷氧基，其中所有上述基團任選被一個或多個基團R^S取代，

A¹每次出現(xiàn)時相同或不同地表示具有5-30個環(huán)原子的單-或多環(huán)芳基或雜芳基，其任選地被一個或多個R^S取代，

R^S每次出現(xiàn)時相同或不同地表示F、Br、Cl、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(O)NR⁰R⁰⁰、-C(O)X⁰、-C(O)R⁰、-C(O)OR⁰、-NH₂、-NR⁰R⁰⁰、-SH、-SR⁰、-SO₃H、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅，任選取代的甲硅烷基、具有1-40個C原子的碳基或烴基，其任選是取代的并且任選包含一個或多個雜原子，

X⁰表示鹵素，優(yōu)選F、Cl或Br，

R⁰和R⁰⁰彼此獨立地表示H或具有1-20個C原子的烷基，

Y⁰和Y⁰⁰彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。

本發(fā)明進一步涉及包含一種或多種式I化合物和一種或多種粘合劑的組合物，所述粘合劑優(yōu)選選自有機粘合劑，非常優(yōu)選聚合物有機粘合劑。

本發(fā)明進一步涉及包含一種或多種式I化合物，和一種或多種有機粘合劑的有機半導體組合物，所述粘合劑優(yōu)選為聚合物有機粘合劑或其前體，優(yōu)選在1,000Hz下和20℃下具有3.3或更小的介電常數(shù)ε。

本發(fā)明涉及配制劑，其包含一種或多種式I的化合物或包含其的組合物，并且進一步包含一種或多種溶劑，優(yōu)選選自有機溶劑。

本發(fā)明進一步涉及根據(jù)本發(fā)明的化合物和組合物作為光學、電光學、電子、電致發(fā)光或光致發(fā)光器件或其組件中的電荷傳輸、半導體、導電、光導、或發(fā)光材料的用途。

本發(fā)明進一步涉及上下文所述的式I的化合物或包含其的組合物優(yōu)選在光學、電光學、電子、電致發(fā)光或光致發(fā)光器件，或在這樣的器件的組件或在包含這樣的器件或組件的組裝件中作為半導體、電荷傳輸、導電、光導、光活性或發(fā)光材料，或作為染料或顏料的用途。

本發(fā)明進一步涉及一種半導體、電荷傳輸、導電、光導、光活性或發(fā)光材料，或染料或顏料，其包含式I的化合物或包含其的組合物。

本發(fā)明進一步涉及光學、電光學、電子、光活性、電致發(fā)光或光致發(fā)光器件，或其組件，或包含其的組裝件，其使用如上下文所述的配制劑制備。

本發(fā)明進一步涉及光學、電光學、電子、光活性、電致發(fā)光或光致發(fā)光器件，或其組件，或包含其的組裝件，其包含式I的化合物或包含其的組合物。

本發(fā)明進一步涉及光學、電光學、電子、光活性、電致發(fā)光或光致發(fā)光器件，或其組件，其包含上下文所述的根據(jù)本發(fā)明的半導體、電荷傳輸、導電、光導或發(fā)光材料或染料或顏料。

所述光學、電光學、電子、電致發(fā)光和光致發(fā)光器件包括但不限于有機場效應(yīng)晶體管(OFET)、有機薄膜晶體管(OTFT)、有機發(fā)光二極管(OLED)、有機發(fā)光晶體管(OLET)、有機光伏器件(OPV)、有機光電探測器(OPD)、有機太陽能電池、染料敏化太陽能電池(DSSC)、激光二級管、肖特基二極管、光電導體、光電探測器和熱電器件。

優(yōu)選的器件為OFET、OTFT、OPV、OPD和OLED，特別是體異質(zhì)結(jié)(BHJ)OPV或倒置式BHJ OPV。

進一步優(yōu)選的是式I的化合物或包含其的組合物作為DSSC或基于鈣鈦礦的太陽能電池中的染料的用途，以及包含式I的化合物或含有其的組合物的DSSC或基于鈣鈦礦的太陽能電池。

以上器件的組件包括但不限于電荷注入層、電荷傳輸層、中間層、平坦化層、抗靜電膜、聚合物電解質(zhì)膜(PEM)、導電基板和導電圖案。

包含這樣的器件或組件的組裝件包括但不限于集成電路(IC)、射頻識別(RFID)標簽或安全標記或含有其的安全器件、平板顯示器或其背光、電子照相器件、電子照相記錄器件、有機存儲器件、傳感器件、生物傳感器和生物芯片。

此外，式I的化合物或包含其的組合物可以在電池和檢測和識別DNA序列的組件或器件中用作電極材料。

術(shù)語和定義

本文中使用的術(shù)語“聚合物”應(yīng)理解為意指高相對分子質(zhì)量的分子，其結(jié)構(gòu)基本上包含實際上或概念上得自低相對分子質(zhì)量的分子的單元的多次重復(Pure Appl.Chem.，1996,68,2291)。術(shù)語“低聚物”應(yīng)理解為意指中等相對分子質(zhì)量的分子，其結(jié)構(gòu)基本上包含實際上或概念上得自較低相對分子質(zhì)量的分子的少數(shù)多個單元(Pure Appl.Chem.，1996,68,2291)。如本文(本發(fā)明)所用，在優(yōu)選含義中，聚合物應(yīng)理解為意指具有>1個(即至少2個)重復單元，優(yōu)選≥5個重復單元的化合物，且低聚物應(yīng)理解為意指具有>1個且<10個，優(yōu)選<5個重復單元的化合物。

此外，本文中使用的術(shù)語“聚合物”應(yīng)理解為意指涵蓋一種或多種不同類型的重復單元(分子的最小組成單元)的主鏈(backbone)(還稱為“主鏈(main chain)”)且包括通常已知的術(shù)語“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”等。另外，應(yīng)理解術(shù)語聚合物除聚合物本身外包括來自伴隨這種聚合物合成的引發(fā)劑、催化劑和其他要素的殘余物，其中這種殘余物應(yīng)理解為未共價并入其中。另外，這種殘余物和其他要素雖然通常在聚合后純化過程期間移除，但通常與聚合物混合或共混，以使得當聚合物在容器之間或溶劑或分散介質(zhì)之間轉(zhuǎn)移時它們一般與聚合物保留在一起。

在顯示聚合物或重復單元的式中，如本文所使用的星號(*)應(yīng)理解為意指在聚合物主鏈中至相鄰單元或至端基的化學鍵聯(lián)。在環(huán)中，如例如苯環(huán)或噻吩環(huán)，星號(*)應(yīng)理解為意指稠合至相鄰環(huán)的C原子。

本文中使用的術(shù)語“重復單元”、“重復性單元”和“單體單元”可互換使用且應(yīng)理解為意指組成重復單元(CRU)，其為最小組成單元，該最小組成單元的重復構(gòu)成了規(guī)則大分子、規(guī)則低聚型分子、規(guī)則嵌段或規(guī)則鏈(Pure Appl.Chem.，1996、68、2291)。如本文中另外所用，術(shù)語“單元”應(yīng)理解為意指就其自身而言可為重復單元或可連同其他單元形成組成重復單元的結(jié)構(gòu)單元。

如本文所用，“端基”應(yīng)理解為意指封端聚合物主鏈的基團。表述“在主鏈的末端位置中”應(yīng)理解為意指在一側(cè)連接至這種端基且在另一側(cè)連接至另一重復單元的二價單元或重復單元。這種端基包括封端基團或反應(yīng)性基團(其連接至不參與聚合反應(yīng)的形成聚合物主鏈的單體)，如例如具有如下文所定義的R⁵或R⁶的含義的基團。

本文中使用的術(shù)語“封端基團”應(yīng)理解為意指附接至或替代聚合物主鏈的端基的基團?？赏ㄟ^封端工藝將封端基團引入至聚合物中?？衫缤ㄟ^使聚合物主鏈的端基與單官能化合物(“封端劑(endcapper)”)(如例如烷基鹵化物或芳基鹵化物、烷基錫烷或芳基錫烷或烷基硼酸酯(boronate)或芳基硼酸酯)反應(yīng)來進行封端?？衫缭诰酆戏磻?yīng)之后添加封端劑。備選地，可在聚合反應(yīng)之前或期間將封端劑原位添加至反應(yīng)混合物中。原位添加封端劑也可用于終止聚合反應(yīng)，并因此控制形成的聚合物的分子量。典型的封端基團為例如H、苯基和低級烷基。

本文中使用的術(shù)語“小分子”應(yīng)理解為意指通常不含有反應(yīng)性基團(通過其可反應(yīng)以形成聚合物)且指示以單體形式使用的單體化合物。與此相反，除非另外說明，否則術(shù)語“單體”應(yīng)理解為意指攜帶一個或多個反應(yīng)性官能團(通過其可反應(yīng)以形成聚合物)的單體化合物。

本文中使用的術(shù)語“給體”或“供給”和“受體”或“接受”應(yīng)理解為分別意指電子給體或電子受體?！半娮咏o體”應(yīng)理解為意指向另一化合物或一種化合物的原子的另一基團供給電子的化學實體(chemical entity)?！半娮邮荏w”應(yīng)理解為意指接受從另一化合物或一種化合物的原子的另一基團轉(zhuǎn)移至其的電子的化學實體。還參見International Union of Pure and Applied Chemistry，Compendium of Chemical Technology，Gold Book，版本2.3.2，2012年8月19日、第477和480頁。

如本文所使用的術(shù)語“n型”或“n型半導體”將被理解為是指其中導電電子密度超過移動空穴密度的非本征半導體，和術(shù)語“p-型”或“p-型半導體”將被理解為是指其中移動空穴密度超過導電電子密度的非本征半導體(還參見J.Thewlis，Concise Dictionary of Physics，Pergamon Press，Oxford，1973)。

如本文所使用的術(shù)語“離去基團”將被理解為是指被認為是參加指定反應(yīng)的分子的剩余或主體部分中的原子上分離的原子或基團(其可為帶電荷或不帶電荷的)(還參見Pure Appl.Chem.，1994，66，1134)。

如本文使用的，術(shù)語“共軛”將理解為是指主要含有具有sp²-雜化(或任選還有sp-雜化)的C原子的化合物(例如聚合物)，并且其中這些C原子還可以被雜原子替代。在最簡單的情況下，這例如是具有交替的C-C單和雙(或三)鍵的化合物，但是也包括具有芳香族單元例如1,4-亞苯基的化合物。就此而論，術(shù)語“主要”將理解為是指具有天然(自發(fā))存在的缺陷、或具有通過設(shè)計而包括的缺陷(這會導致共軛中斷)的化合物仍被視為共軛化合物。

除非另外說明，否則如本文所用的分子量以數(shù)均分子量M_n或重均分子量M_w給出，其在諸如四氫呋喃、三氯甲烷(TCM，氯仿)、氯苯或1,2,4-三氯苯的洗脫溶劑中通過凝膠滲透色譜法(GPC)針對聚苯乙烯標準物測定。除非另外說明，否則使用1,2,4-三氯苯作為溶劑。聚合度，也稱為重復單元的總數(shù)(n)，應(yīng)理解為意指以n＝M_n/Mu給出的數(shù)均聚合度，其中M_n為數(shù)均分子量且Mu為單個重復單元的分子量，參見J.M.G.Cowie，Polymers:Chemistry&Physics of Modern Materials，Blackie，Glasgow，1991。

本文中使用的術(shù)語“碳基”應(yīng)理解為意指包含至少一個碳原子的不具有任何非碳原子(例如-C≡C-)或任選與諸如B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的至少一個非碳原子組合的任何單價或多價有機部分(例如羰基等)。

本文中使用的術(shù)語“烴基”應(yīng)理解為意指另外含有一個或多個H原子且任選含有一個或多個例如B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的雜原子的碳基。

本文中使用的術(shù)語“雜原子”應(yīng)理解為意指在有機化合物中的不是H或C原子的原子，并且優(yōu)選應(yīng)理解為意指B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge。

包含3個或更多個C原子的鏈的碳基或烴基可為直鏈、支鏈和/或環(huán)狀，且可包括螺連接環(huán)和/或稠環(huán)。

優(yōu)選的碳基和烴基包括烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基和烷氧基羰基氧基，其各自任選被取代且具有1至40、優(yōu)選1至30、非常優(yōu)選1至24個C原子，另外包括具有6至40、優(yōu)選6至25個C原子的任選被取代的芳基或芳氧基，另外包括烷基芳氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰基氧基和芳氧基羰基氧基，其各自任選被取代且具有6至40、優(yōu)選7至40個C原子，其中所有這些基團均任選含有一個或多個優(yōu)選選自B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te和Ge的雜原子。

進一步優(yōu)選的碳基和烴基基團包括例如：C₁-C₄₀烷基基團、C₁-C₄₀氟烷基基團、C₁-C₄₀烷氧基或氧雜烷基基團、C₂-C₄₀烯基基團、C₂-C₄₀炔基基團、C₃-C₄₀烯丙基基團、C₄-C₄₀烷基二烯基基團、C₄-C₄₀多烯基基團、C₂-C₄₀酮基團、C₂-C₄₀酯基團、C₆-C₁₈芳基基團、C₆-C₄₀烷基芳基基團、C₆-C₄₀芳基烷基基團、C₄-C₄₀環(huán)烷基基團、C₄-C₄₀環(huán)烯基基團等。前述基團中優(yōu)選的分別為C₁-C₂₀烷基基團、C₁-C₂₀氟烷基基團、C₂-C₂₀烯基基團、C₂-C₂₀炔基基團、C₃-C₂₀烯丙基基團、C₄-C₂₀烷基二烯基基團、C₂-C₂₀酮基團、C₂-C₂₀酯基團、C₆-C₁₂芳基基團，和C₄-C₂₀多烯基基團。

還包括具有碳原子的基團與具有雜原子的基團的組合，例如經(jīng)甲硅烷基、優(yōu)選三烷基甲硅烷基取代的炔基，優(yōu)選乙炔基。

碳基或烴基可為非環(huán)狀基團或環(huán)狀基團。在碳基或烴基為非環(huán)狀基團的情況下，其可為直鏈或支鏈。在碳基或烴基為環(huán)狀基團的情況下，其可為非芳族碳環(huán)或雜環(huán)基，或芳基或雜芳基。

如上文及下文提及的非芳族碳環(huán)基為飽和或不飽和的且優(yōu)選具有4至30個環(huán)C原子。如上文及下文提及的非芳族雜環(huán)基優(yōu)選具有4至30個環(huán)C原子，其中C環(huán)原子中的一個或多個任選被雜原子(優(yōu)選選自N、O、S、Si和Se)或-S(O)-或-S(O)₂基團替代。非芳族碳環(huán)基和雜環(huán)基為單環(huán)或多環(huán)，也可含有稠環(huán)，優(yōu)選含有1、2、3或4個稠合或非稠環(huán)，且任選被一個或多個基團L取代，其中

L選自鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X⁰、-C(＝O)R⁰、-NH₂、-NR⁰R⁰⁰、-SH、-SR⁰、-SO₃H、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅、任選被取代的甲硅烷基或任選被取代且任選包含一個或多個雜原子的具有1至40個C原子的碳基或烴基，并且優(yōu)選為任選被氟化的具有1至20個C原子的烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基，X⁰為鹵素，優(yōu)選F、Cl或Br，且R⁰、R⁰⁰具有上文及下文所給出的含義，并且優(yōu)選表示H或具有1至20個C原子的烷基。

優(yōu)選的取代基L選自鹵素，最優(yōu)選為F，或具有1至16個C原子的烷基、烷氧基、氧雜烷基、硫代烷基、氟烷基和氟烷氧基或具有2至20個C原子的烯基或炔基。

優(yōu)選的非芳族碳環(huán)基或雜環(huán)基為四氫呋喃、茚滿、吡喃、吡咯烷、哌啶、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、二氫呋喃-2-酮、四氫吡喃-2-酮和氧雜環(huán)庚烷-2-酮(oxepan-2-one)。

如上文及下文提及的芳基優(yōu)選具有4至30個環(huán)C原子，為單環(huán)或多環(huán)且也可含有稠環(huán)，優(yōu)選含有1、2、3或4個稠合或非稠環(huán)，且任選被一個或多個如上文所定義的基團L取代。

如上文及下文提及的雜芳基優(yōu)選具有4至30個環(huán)C原子，其中C環(huán)原子中的一個或多個被優(yōu)選選自N、O、S、Si和Se的雜原子替代，為單環(huán)或多環(huán)且也可含有稠環(huán)，優(yōu)選含有1、2、3或4個稠合或非稠環(huán)，且任選被一個或多個如上文所定義的基團L取代。

如本文所用，“亞芳基”應(yīng)理解為意指二價芳基，且“亞雜芳基”應(yīng)理解為意指二價雜芳基，包括如上文及下文所給出的芳基和雜芳基的所有優(yōu)選含義。

優(yōu)選的芳基和雜芳基為苯基(其中，此外，一個或多個CH基團可經(jīng)N替代)、萘、噻吩、硒吩、噻吩并噻吩、二噻吩并噻吩、芴和噁唑，所有這些可以是未取代的、被如上定義的L單或多取代的。非常優(yōu)選的環(huán)選自吡咯(優(yōu)選N-吡咯)、呋喃、吡啶(優(yōu)選2-或3-吡啶)、嘧啶、噠嗪、吡嗪、三唑、四唑、吡唑、咪唑、異噻唑、噻唑、噻二唑、異噁唑、噁唑、噁二唑、噻吩(優(yōu)選2-噻吩)、硒吩(優(yōu)選2-硒吩)、噻吩并[3,2-b]噻吩、噻吩并[2,3-b]噻吩、呋喃并[3,2-b]呋喃、呋喃并[2,3-b]呋喃、硒吩并[3,2-b]硒吩、硒吩并[2,3-b]硒吩、噻吩并[3,2-b]硒吩、噻吩并[3,2-b]呋喃、吲哚、異吲哚、苯并[b]呋喃、苯并[b]噻吩、苯并[1,2-b；4,5-b']二噻吩、苯并[2,1-b；3,4-b']二噻吩、醌醇(quinole)、2-甲基醌醇(2-methylquinole)、異醌醇(isoquinole)、喹喔啉、喹唑啉、苯并三唑、苯并咪唑、苯并噻唑、苯并異噻唑、苯并異噁唑、苯并噁二唑、苯并噁唑、苯并噻二唑、4H-環(huán)戊并[2,1-b；3,4-b']二噻吩，7H-3,4-二硫雜-7-硅(sila)-環(huán)戊并[a]并環(huán)戊二烯，其中的所有均可未被取代、經(jīng)如上文所定義的L單取代或多取代。芳基和雜芳基的其他實例為選自下文所顯示的基團的那些。

烷基或烷氧基(即其中末端CH₂基團被-O-替代)可以是直鏈或支鏈的，并且其優(yōu)選是直鏈的，具有2、3、4、5、6、7、8、10、12、14、16、18、20或24個碳原子并且因此優(yōu)選為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十八烷基或二癸基，乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基，癸氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基或二癸氧基，還有例如甲基、壬基、十一烷基、十三烷基、十五烷基、壬氧基、十一烷氧基或十三烷氧基。

烯基(即其中一個或多個CH₂基團經(jīng)-CH＝CH-替代)可為直鏈或支鏈。其優(yōu)選為直鏈，具有2至10個C原子，且因此優(yōu)選為乙烯基；丙-1-烯基或丙-2-烯基；丁-1-烯基、丁-2-烯基或丁-3-烯基；戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基；己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基；庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基；辛-1-烯基、辛-2-烯基、辛-3-烯基、辛-4-烯基、辛-5-烯基、辛-6-烯基或辛-7-烯基；壬-1-烯基、壬-2-烯基、壬-3-烯基、壬-4-烯基、壬-5-烯基、壬-6-烯基、壬-7-烯基或壬-8-烯基；癸-1-烯基、癸-2-烯基、癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。

尤其優(yōu)選的烯基為C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基、C₅-C₇-4-烯基、C₆-C₇-5-烯基和C₇-6-烯基，特別是C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基和C₅-C₇-4-烯基。特別優(yōu)選的烯基的實例為乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基等。具有多達5個C原子的基團通常是優(yōu)選的。

氧雜烷基(即其中一個CH₂基團經(jīng)-O-替代)優(yōu)選為例如直鏈2-氧雜丙基(＝甲氧基甲基)；2-氧雜丁基(＝乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(＝2-甲氧基乙基)；2-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基；2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基；2-氧雜庚基、3-氧雜庚基、4-氧雜庚基、5-氧雜庚基或6-氧雜庚基；2-氧雜辛基、3-氧雜辛基、4-氧雜辛基、5-氧雜辛基、6-氧雜辛基或7-氧雜辛基；2-氧雜壬基、3-氧雜壬基、4-氧雜壬基、5-氧雜壬基、6-氧雜壬基、7-氧雜壬基或8-氧雜壬基；或2-氧雜癸基、3-氧雜癸基、4-氧雜癸基、5-氧雜癸基、6-氧雜癸基、7-氧雜癸基、8-氧雜癸基或9-氧雜癸基。

在其中一個CH₂基團經(jīng)-O-替代且一個CH₂基團經(jīng)-C(O)-替代的烷基中，這些基團優(yōu)選是相鄰的。因此，這些基團一起形成羰基氧基-C(O)-O-或氧基羰基-O-C(O)-。此基團優(yōu)選為直鏈且具有2至6個C原子。因此，其優(yōu)選為乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、乙酰氧基甲基、丙酰氧基甲基、丁酰氧基甲基、戊酰氧基甲基、2-乙酰氧基乙基、2-丙酰氧基乙基、2-丁酰氧基乙基、3-乙酰氧基丙基、3-丙酰氧基丙基、4-乙酰氧基丁基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基羰基甲基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(丙氧基羰基)乙基、3-(甲氧基羰基)丙基、3-(乙氧基羰基)丙基、4-(甲氧基羰基)-丁基。

其中兩個或更多個CH₂基團經(jīng)-O-和/或-C(O)O-替代的烷基可為直鏈或支鏈。其優(yōu)選為直鏈基團且具有3至12個C原子。因此，其優(yōu)選為雙-羧基-甲基、2,2-雙-羧基-乙基、3,3-雙-羧基-丙基、4,4-雙-羧基-丁基、5,5-雙-羧基-戊基、6,6-雙-羧基-己基、7,7-雙-羧基-庚基、8,8-雙-羧基-辛基、9,9-雙-羧基-壬基、10，10-雙-羧基-癸基、雙-(甲氧基羰基)-甲基、2,2-雙-(甲氧基羰基)-乙基、3,3-雙-(甲氧基羰基)-丙基、4,4-雙-(甲氧基羰基)-丁基、5,5-雙-(甲氧基羰基)-戊基、6,6-雙-(甲氧基羰基)-己基、7,7-雙-(甲氧基羰基)-庚基、8,8-雙-(甲氧基羰基)-辛基、雙-(乙氧基羰基)-甲基、2,2-雙-(乙氧基羰基)-乙基、3,3-雙-(乙氧基羰基)-丙基、4,4-雙-(乙氧基羰基)-丁基、5,5-雙-(乙氧基羰基)-己基。

硫代烷基(即其中一個CH₂基團經(jīng)-S-替代)優(yōu)選為直鏈硫代甲基(-SCH₃)、1-硫代乙基(-SCH₂CH₃)、1-硫代丙基(＝-SCH₂CH₂CH₃)、1-(硫代丁基)、1-(硫代戊基)、1-(硫代己基)、1-(硫代庚基)、1-(硫代辛基)、1-(硫代壬基)、1-(硫代癸基)、1-(硫代十一烷基)或1-(硫代十二烷基)，其中優(yōu)選替代與SP²雜化乙烯基碳原子相鄰的CH₂基團。

氟代烷基優(yōu)選是全氟烷基C_iF_2i+1，其中i為1－15的整數(shù)，特別為CF₃、C₂F₅、C₃F₇、C₄F₉、C₅F₁₁、C₆F₁₃、C₇F₁₅或C₈F₁₇，非常優(yōu)選C₆F₁₃，或者是具有1-15個C原子的部分氟代烷基，特別是1,1-二氟烷基，所有這些都是直鏈或支鏈的。

烷基、烷氧基、烯基、氧雜烷基、硫代烷基、羰基和羰基氧基可以是非手性或手性的基團。特別優(yōu)選的手性基團是例如2-丁基(＝1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基戊基、2-乙基己基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、2-癸基十二烷基、2-丙基戊基、3-甲基戊基、3-乙基戊基、3-乙基庚基、3-丁基庚基、3-乙基壬基、3-丁基壬基、3-己基壬基、3-乙基十一烷基、3-丁基十一烷基、3-己基十一烷基、3-辛基十一烷基,特別是2-甲基丁基、2-甲基丁氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基-戊氧基、2-乙基-己氧基,2-丁基辛氧基、2-己基癸氧基、2-辛基十二烷氧基、1-甲基己氧基、2-辛基氧基、2-氧雜-3-甲基丁基、3-氧雜-4-甲基-戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧基-辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛酰氧基、5-甲基庚基氧基-羰基、2-甲基丁酰氧基、3-甲基戊酰氧基、4-甲基己酰氧基、2-氯-丙酰氧基、2-氯-3-甲基丁酰氧基、2-氯-4-甲基-戊酰氧基、2-氯-3-甲基戊酰氧基、2-甲基-3-氧雜戊基、2-甲基-3-氧雜-己基、1-甲氧基丙基-2-氧基、1-乙氧基丙基-2-氧基、1-丙氧基丙基-2-氧基、1-丁氧基丙基-2-氧基、2-氟辛基氧基、2-氟癸基氧基、1,1,1-三氟-2-辛基氧基、1,1,1-三氟-2-辛基、2-氟甲基辛基氧基。非常優(yōu)選的是2-乙基己基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、2-癸基十二烷基、3-乙基庚基、3-丁基庚基、3-乙基壬基、3-丁基壬基、3-己基壬基、3-乙基十一烷基、3-丁基十一烷基、3-己基十一烷基、3-辛基十一烷基、2-己基、2-辛基、2-辛基氧基、1,1,1-三氟-2-己基、1,1,1-三氟-2-辛基和1,1,1-三氟-2-辛基氧基。

優(yōu)選的非手性支鏈基團是異丙基、異丁基(＝甲基丙基)、異戊基(＝3-甲基丁基)、叔丁基、異丙氧基、2-甲基-丙氧基和3-甲基丁氧基。

在優(yōu)選實施方式中，烷基彼此獨立地選自具有1至30個C原子的伯、仲或叔烷基或烷氧基，其中一個或多個H原子任選被F替代，或任選被烷基化或烷氧基化且具有4至30個環(huán)原子的芳基、芳氧基、雜芳基或雜芳氧基。非常優(yōu)選的此類基團選自下式：

其中“ALK”表示具有1至20個、優(yōu)選1至12個C原子(在叔基團(tertiary group)的情況下非常優(yōu)選具有1至9個C原子)的任選被氟化的優(yōu)選直鏈烷基或烷氧基，且虛線表示與這些基團連接的環(huán)的鍵聯(lián)。在這些中尤其優(yōu)選的是其中所有ALK子基均相同的那些。

如本文所用，“鹵素(halogen)”或“鹵素(hal)”包括F、Cl、Br或I，優(yōu)選F、Cl或Br。

如本文所使用的，-CO-、C＝O、-C(＝O)-和-C(O)-將被理解為是指羰基，即具有結(jié)構(gòu)的基團。

如本文所使用的，C＝CR¹R²將被理解為是指亞基(ylidene)，即具有結(jié)構(gòu)的基團。

上下文中，Y¹和Y²彼此獨立地為H、F、Cl或CN。

上下文中，R⁰和R⁰⁰彼此獨立地為H或具有1-40個C原子的任選取代的碳基或烴基，并且優(yōu)選表示H或具有1-12個C原子的烷基。

發(fā)明詳述

本發(fā)明涉及一類新的通過在式I中所示的通用結(jié)構(gòu)表示的化合物。除了是新穎的之外，這些化合物證明了一種或多種以下性能：

i)在蒽核的1和4位置中添加兩個乙炔基，優(yōu)選三烷基甲硅烷基乙炔基，有助于在普通有機溶劑中溶解分子材料，允許該材料容易地進行溶液加工。添加(三烷基甲硅烷基)乙炔基取代基還促使材料展現(xiàn)出π-堆疊次序并且因此在由溶液沉積之后形成高度組織化的晶體膜。

i i)(三烷基甲硅烷基)乙炔基的尺寸強烈地影響在固態(tài)下的π-堆疊相互作用。例如，在具有小的取代基的基于蒽二噻吩(anthradithiophene)的小分子中，其中三烷基甲硅烷基的直徑顯著小于苯并核的長度的一半，形成了一維π-π-堆疊或“滑堆疊(slipped stack)”排列。然而，當三烷基甲硅烷基的尺寸大約與并苯核長度的一半相同時，二維π-堆疊或“砌磚(bricklayer)”排列是有利的，其已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于在FET器件中的電荷傳輸是最佳的。因此，通過在蒽核的恰當位置添加兩個恰當尺寸的三烷基甲硅烷基，影響了在固態(tài)下的堆積排列并且使用合適尺寸的三烷基甲硅烷基可以獲得優(yōu)選的π-堆疊。

iii)結(jié)構(gòu)的非線性本質(zhì)促進額外的溶解性由此允許材料容易溶液加工。

iv)小分子的非線性主鏈相比于線性等同物增加了帶寬從而改善了小分子的穩(wěn)定性。

v)具有較大π-電子體系的擴展的核結(jié)構(gòu)允許在二維π-堆疊或“砌磚”排列中臨近分子之間潛在更大的π-π交疊，從而改善電荷載流子遷移率。

本發(fā)明的化合物容易合成并且顯示出多個有利的性能，例如高電荷載流子遷移率、高熔點、在有機溶劑中的高溶解性，器件制造工藝的良好可加工性，高氧化性和光穩(wěn)定性以及在電子器件中的長壽命。此外，它們顯示了如上下文所討論的有利性能。

優(yōu)選地，式I的化合物中的R',R"和R'"各自獨立地選自具有1-10個C原子的任選取代的和直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基或烷氧基，其例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、環(huán)丙基、2，3-二甲基環(huán)丙基、2，2，3，3-四甲基環(huán)丙基、叔丁基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、甲氧基或乙氧基，任選被取代的和具有2至12個C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烯基、炔基或烷基羰基，其是例如烯丙基、異丙烯基、2-丁-1-烯基、順式-2-丁-2-烯基、3-丁-1-烯基、丙炔基或乙?；?，任選被取代的具有5至10個環(huán)原子的芳基、雜芳基、芳基烷基或雜芳基烷基、芳氧基或雜芳氧基，其是例如苯基、對甲苯基、芐基、2-呋喃基、2-噻吩基、2-硒吩基、N-甲基吡咯-2-基或苯氧基。

進一步優(yōu)選的是基團AR'R”R"'，其中R'、R"和R"'中的一個或多個與C、Si或Ge原子一起形成環(huán)狀基團，其優(yōu)選具有2-8個C原子。

在另一個優(yōu)選的實施方式中，在基團AR'R”R"'中所有的取代基R',R”和R'"是相同的。

在另一個優(yōu)選的實施方式中，在基團AR'R”R"'中取代基R',R”和R'"中的至少兩個不是相同的。這意味著至少一個取代基R'、R”和R'"具有不同于其他取代基R'、R”和R'"的含義。

在另一個優(yōu)選的實施方式中，在基團AR'R”R"'中R',R”和R'"中的每一個具有不同于R”和R'"中其他者的含義。進一步優(yōu)選的是式II的基團AR'R”R'"，其中R',R”和R'"中的兩個具有相同的含義和R'、R”和R'"中的一個具有不同于R',R”和R'"中的另兩個的含義。

進一步優(yōu)選的是基團AR'R”R'"其中R'、R”和R'"中的一個或多個表示或含有烯基或芳基或雜芳基。

在式I和其子式的化合物中A優(yōu)選表示Si。

在式I和其子式的化合物中，基團A¹彼此獨立地表示具有4-25個環(huán)原子的芳基或雜芳基，其是單環(huán)或多環(huán)的，即，其還可以含有兩個或多個單獨的環(huán)，所述環(huán)通過單鍵彼此連接，或含有兩個或多個稠合的環(huán)，和其中各個環(huán)是未取代的或用如上所定義的一個或多個基團R^S取代。

非常優(yōu)選地，在式I中基團A¹彼此獨立地表示苯、呋喃、噻吩、硒吩、N-吡咯、吡啶、嘧啶、噻唑、噻二唑、噁唑、噁二唑、硒唑和含有一個或多個上述環(huán)和任選一個或多個苯環(huán)的雙-、三-或四環(huán)芳基或雜芳基，其中單獨的環(huán)通過單鍵連接或彼此稠合，和其中所有前述基團是未取代的，或被一個或多個如上所定義的基團R^S取代。

最優(yōu)選地，在式I中的基團A¹彼此獨立地表示苯、噻吩、呋喃、硒吩、吡啶、噻唑、噻吩并[3，2-b]噻吩、二噻吩并[3，2-b：2’，3’-d]噻吩、硒吩并[3，2-b]硒吩-2,5-二基，硒吩并[2,3-b]硒吩-2,5-二基，硒吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基，硒吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二基，苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基，2,2-二噻吩，2,2-二硒吩，二噻吩[3,2-b:2’,3’-d]噻咯-5,5-二基，4H-環(huán)戊并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-2,6-二基，苯并[b]噻吩，苯并[b]硒吩，苯并噁唑、苯并噻唑、苯并硒唑，其中所有上述基團未被取代或被一個或多個如上定義的基團R^S取代。

在另一個優(yōu)選的實施方式中，式I中基團A¹是未取代的。

優(yōu)選的式I的化合物選自下式：

其中A、R'、R”和R'"如在式I中所定義或具有上下文給出的優(yōu)選的含義之一，A優(yōu)選為Si，和苯環(huán)任選被上下文所限定的一個或多個基團R^S所取代。

非常優(yōu)選的式I1的化合物選自以下子式

其中R'、R”和R'"如在式I中所定義或具有上下文給出的優(yōu)選含義之一。

非常優(yōu)選的是式I1a的化合物。

式I的化合物可以根據(jù)或類似于技術(shù)人員已知并且描述于文獻中的方法合成。其它制備方法可以由實施例取得。以下進一步描述了尤其優(yōu)選并且合適的合成方法。

式I的化合物的合適并且優(yōu)選的合成路徑示例性地示于以下方案1中，用于其中A是Si的情況，其中R'、R”和R'"具有上下文給出的含義，和苯環(huán)還可以被上下文所定義的一個或多個基團R^S所取代。

二苯并噻吩-4-羧酸1在亞硫酰氯的存在下與N,N-二甲基甲酰胺反應(yīng)以形成相應(yīng)的二苯并噻吩-4-羧酸酰胺2，其隨后在低溫下，優(yōu)選-78℃與丁基鋰反應(yīng)并且二聚以形成相應(yīng)的蒽醌3。相應(yīng)取代的甲硅烷基乙炔4與丁基鋰的反應(yīng)提供了取代的甲硅烷基乙炔鋰，其與蒽醌3反應(yīng)得到式I的相應(yīng)化合物5。

方案1

具有不同取代基或其中基團A表示C或Ge的式I的其它衍生物，可以以類似的方式合成。

合成如上下文所描述的式I的化合物的方法是本發(fā)明的另一個目的。

本發(fā)明進一步涉及一種組合物，其包含一種或多種式I的化合物，和一種或多種粘合劑，所述粘合劑優(yōu)選選自有機粘合劑，非常優(yōu)選選自聚合物有機粘合劑。

本發(fā)明進一步涉及配制劑，其包含一種或多種式I的化合物的，或包含其的組合物，并且進一步包含一種或多種溶劑，所述溶劑優(yōu)選選自有機溶劑。

優(yōu)選的溶劑為脂族烴、氯化烴、芳族烴、酮、醚及其混合物?？墒褂玫念~外溶劑包括1,2,4-三甲基苯、1,2,3,4-四甲基苯、戊基苯、均三甲苯、枯烯、傘花烴、環(huán)己基苯、二乙基苯、四氫萘、十氫萘、2,6-二甲基吡啶、2-氟-間二甲苯、3-氟-鄰二甲苯、2-氯三氟甲苯、二甲基甲酰胺、2-氯-6-氟甲苯、2-氟苯甲醚、苯甲醚、2,3-二甲基吡嗪、4-氟苯甲醚、3-氟苯甲醚、3-三氟-甲基苯甲醚、2-甲基苯甲醚、苯乙醚、4-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-氟-3-甲基苯甲醚、2-氟苯甲腈、4-氟鄰二甲氧基苯(4-fluoroveratrol)、2,6-二甲基苯甲醚、3-氟苯甲腈、2,5-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、苯甲腈、3,5-二甲基-苯甲醚、N,N-二甲基苯胺、苯甲酸乙酯、1-氟-3,5-二甲氧基-苯、1-甲基萘、N-甲基吡咯烷酮、3-氟三氟甲苯、三氟甲苯、三氟甲苯、二噁烷(diosane)、三氟甲氧基-苯、4-氟三氟甲苯、3-氟吡啶、甲苯、2-氟-甲苯、2-氟三氟甲苯、3-氟甲苯、4-異丙基聯(lián)二苯、苯醚、吡啶、4-氟甲苯、2,5-二氟甲苯、1-氯-2,4-二氟苯、2-氟吡啶、3-氯氟-苯、3-氯氟-苯、1-氯-2,5-二氟苯、4-氯氟苯、氯苯、鄰二氯苯、2-氯氟苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯或鄰、間和對異構(gòu)體的混合物。具有相對低極性的溶劑通常是優(yōu)選的。對噴墨印刷而言，具有高沸點溫度的溶劑和溶劑混合物是優(yōu)選的。對旋涂而言，烷基化苯如二甲苯和甲苯是優(yōu)選的。

本發(fā)明進一步涉及包含一種或多種式I的化合物、一種或多種有機粘合劑(優(yōu)選聚合物有機粘合劑)或其前體和任選的一種或多種溶劑的有機半導體組合物，所述有機粘合劑優(yōu)選具有3.3或更小的在1,000Hz下的介電常數(shù)ε。

將規(guī)定的式I的可溶化合物，尤其是如上下文所述的優(yōu)選式的化合物與有機粘合劑樹脂(下文也稱作“粘合劑”)合并導致極小或完全不降低式I的化合物的電荷遷移率，甚至在一些情況下提高。例如，可以將式I的化合物溶解在粘合劑樹脂(例如聚(α-甲基苯乙烯))中并沉積(例如通過旋涂)，以形成產(chǎn)生高電荷遷移率的有機半導體層。此外，由此形成的半導體層表現(xiàn)出優(yōu)異的成膜特性并且是特別穩(wěn)定的。

如果通過合并式I的化合物與粘合劑獲得高遷移率的有機半導體層組合物，所得組合物產(chǎn)生若干優(yōu)點。例如，由于式I的化合物是可溶的，它們可以以液體形式，例如由溶液沉積。通過額外使用粘合劑，該組合物可以以高度均勻的方式涂布到大面積上。此外，當在該組合物中使用粘合劑時，可以控制組合物的性質(zhì)以根據(jù)印刷工藝調(diào)節(jié)，例如粘度、固含量、表面張力。在不希望受制于任何特定理論的同時，還預(yù)計，在該組合物中使用粘合劑填充了原本是空隙的晶粒間的體積，使得該有機半導體層對空氣和水分較不敏感。例如，根據(jù)本發(fā)明的方法形成的層在OFET器件中在空氣中表現(xiàn)出極好的穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供一種有機半導體層，其包含了式I的有機半導體化合物或包含其的有機半導體層組合物。

本發(fā)明進一步提供制備有機半導體層的方法，所述方法包括下列步驟：

(i)在基底上沉積包含一種或多種如上下文中所述的式I的化合物、一種或多種有機粘合劑樹脂或其前體和任選的一種或多種溶劑的組合物的液體層，

(i i)由該液體層形成固體層，其是有機半導體層，

(i i i)任選從基底上移除該層。

下文將更詳細地描述該方法。

本發(fā)明另外提供包含所述有機半導體層的電子器件。電子器件可包括，但不限于，有機場效應(yīng)晶體管(OFET)、有機發(fā)光二極管(OLED)、光電探測器、傳感器、邏輯電路、存儲元件、電容器或光伏(PV)電池。例如，OFET中的漏極和源極之間的有源半導體溝道可包含本發(fā)明的層。作為另一實例，OLED器件中的電荷(空穴或電子)注入或傳輸層可包含本發(fā)明的層。根據(jù)本發(fā)明的組合物和由其形成的層特別可用于OFET，尤其是與本文所述的優(yōu)選實施方式相關(guān)。

式I的半導體化合物優(yōu)選具有大于0.001cm²V^-1s^-1，非常優(yōu)選大于0.01cm²V^-1s^-1，尤其優(yōu)選大于0.1cm²V^-1s^-1，和最優(yōu)選大于0.5cm²V^-1s^-1的電荷載流子遷移率μ。

粘合劑，其通常是聚合物，可包括絕緣粘合劑或半導體粘合劑，或它們的混合物在本文中可以被稱為有機粘合劑、聚合物粘合劑或僅稱為粘合劑。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選粘合劑是低介電常數(shù)的材料，即具有3.3或更小的在1,000Hz下的介電常數(shù)ε的那些。有機粘合劑優(yōu)選具有3.0或更小，更優(yōu)選2.9或更小的在1,000Hz下的介電常數(shù)ε。有機粘合劑優(yōu)選具有1.7或更大的在1,000Hz下的介電常數(shù)ε。粘合劑的介電常數(shù)尤其優(yōu)選為2.0至2.9。在不希望受制于任何特定理論的同時，據(jù)信，在1,000Hz下的介電常數(shù)ε大于3.3的粘合劑的使用可導致電子器件，例如OFET中的OSC層遷移率的降低。此外，高介電常數(shù)粘合劑還會導致該器件的提高的電流滯后(hysteresis)，這是不令人期望的。

合適的有機粘合劑的一個實例是聚苯乙烯。合適的粘合劑的其它實例例如在US2007/0102696A1中公開。在下文中描述了尤其合適和優(yōu)選的粘合劑。

在一種類型的優(yōu)選實施方式中，有機粘合劑是其中至少95％，更優(yōu)選至少98％，和尤其是所有原子由氫、氟和碳原子構(gòu)成的粘合劑。

粘合劑優(yōu)選通常含有共軛鍵，尤其是共軛雙鍵和/或芳環(huán)。

粘合劑應(yīng)優(yōu)選能形成膜，更優(yōu)選撓性膜?？梢院线m地使用苯乙烯和α-甲基苯乙烯的聚合物，例如包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丁二烯的共聚物。

用于本發(fā)明的低介電常數(shù)的粘合劑具有極少的會造成分子位點能量的無規(guī)波動的永久偶極子?？赏ㄟ^ASTM D150試驗方法測定介電常數(shù)ε(介電常數(shù))。

在本發(fā)明中還優(yōu)選使用具有溶度參數(shù)以及低極性和氫鍵合貢獻的粘合劑，因為這種類型的材料具有低永久偶極子。在下表1中提供了根據(jù)本發(fā)明使用的粘合劑的溶度參數(shù)(“Hansen參數(shù)”)的優(yōu)選范圍。

表1

以上列舉的三維溶度參數(shù)包括：分散性(δ_d)、極性(δ_p)和氫鍵合(δ_h)分量(C.M.Hansen,Ind.Eng.和Chem.,Prod.Res.和Dev l.,9,No3,p282.,1970)。這些參數(shù)可以憑經(jīng)驗確定或由如Handbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters ed.A.F.M.Barton,CRC Press,1991中所述的已知摩爾基團貢獻計算。在這一出版物中也列舉了許多已知聚合物的溶度參數(shù)。

理想的是粘合劑的介電常數(shù)對于頻率幾乎沒有依賴性。這對非極性材料而言是典型的。可以通過聚合物和/或共聚物的取代基的介電常數(shù)選擇聚合物和/或共聚物作為粘合劑。在表2中給出了合適和優(yōu)選的低極性粘合劑的列表(但不限于這些實例)：

表2

另外優(yōu)選的粘合劑是聚(1，3-丁二烯)和聚亞苯基。

尤其優(yōu)選的是其中粘合劑選自聚-α-甲基苯乙烯、聚苯乙烯和聚三芳基胺或這些的任何共聚物且溶劑選自二甲苯、甲苯、四氫化萘和環(huán)己酮的組合物。

含有上述聚合物的重復單元的共聚物也適合作為粘合劑。共聚物提供了改進與式I的化合物的相容性、改變最終層組合物的形態(tài)和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的可能性。應(yīng)領(lǐng)會，在上表中，某些材料不溶于用于制備該層的常用溶劑。在這些情況下，可以這些類似物可用作共聚物。在表3中給出了共聚物的一些實例(但不限于這些實例)。可以使用無規(guī)或嵌段共聚物。也可以添加更極性的單體組分，只要整個組合物保持低極性。

表3

其它共聚物可包括：支化或非支化聚苯乙烯-嵌段-聚丁二烯、聚苯乙烯-嵌段(聚乙烯-無規(guī)-丁烯)-嵌段-聚苯乙烯、聚苯乙烯-嵌段-聚丁二烯-嵌段-聚苯乙烯、聚苯乙烯-(乙烯-丙烯)-二嵌段-共聚物(例如-G1701E,Shell)、聚(丙烯-共-乙烯)和聚(苯乙烯-共-甲基丙烯酸甲酯)。

用于根據(jù)本發(fā)明的有機半導體層組合物中的優(yōu)選絕緣粘合劑是聚(α-甲基苯乙烯)、聚肉桂酸乙烯酯、聚(4-乙烯基聯(lián)苯)、聚(4-甲基苯乙烯)和Topas^TM 8007(可獲自Ticona，Germany的線性烯烴，環(huán)烯烴(降冰片烯)共聚物)。最優(yōu)選的絕緣粘合劑是聚(α-甲基苯乙烯)、聚肉桂酸乙烯酯和聚(4-乙烯基聯(lián)苯)。

粘合劑還可以選自可交聯(lián)粘合劑，例如丙烯酸酯、環(huán)氧化物、乙烯基醚、硫醇烯(thiolene)等，優(yōu)選具有足夠低的介電常數(shù)，非常優(yōu)選3.3或更小。粘合劑也可以是介晶或液晶。

如上文提到，有機粘合劑可以本身是半導體，在這種情況下其在本文中被稱作半導體粘合劑。半導體粘合劑仍優(yōu)選是具有如本文中限定的低介電常數(shù)的粘合劑。用于本發(fā)明的半導體粘合劑優(yōu)選具有至少1500-2000，更優(yōu)選至少3000，甚至更優(yōu)選至少4000，和最優(yōu)選至少5000的數(shù)均分子量(Mn)。半導體粘合劑優(yōu)選具有至少10^-5cm²V^-1s^-1，更優(yōu)選至少10^-4cm²V^-1s^-1的電荷載流子遷移率μ。

優(yōu)選類型的半導體粘合劑是如US6,630,566中公開的聚合物，優(yōu)選是具有式1的重復單元的低聚物或聚合物：

其中

Ar¹¹、Ar²²和Ar³³，其可以相同或不同，如果在不同的重復單元中獨立地，是指單核或多核的任選被取代的芳基，且

m是≥1，優(yōu)選≥6，優(yōu)選≥10，更優(yōu)選≥15和最優(yōu)選≥20的整數(shù)。

在Ar¹¹、Ar²²和Ar³³的情況中，單核芳基只有一個芳環(huán)，例如苯基或亞苯基。多核芳基具有兩個或更多個芳環(huán)，它們可稠合(例如萘基或亞萘基)、獨立地共價連接(例如聯(lián)苯基)和/或稠合和獨立連接的芳環(huán)的組合。優(yōu)選各Ar¹¹,Ar²²和Ar³³是在基本整個基團上基本共軛的芳基。

其它優(yōu)選的半導體粘合劑類型是含有基本共軛的重復單元的那些。半導體粘合劑聚合物可以是通式2的均聚物或共聚物(包括嵌段共聚物)：

A_(c)B_(d)…Z_(z) 2

其中A、B、...Z各自代表單體單元且(c)、(d)、...(z)各自代表該聚合物中的相應(yīng)單體單元的摩爾分數(shù)，即各(c)、(d)、...(z)是0至1的值，且(c)+(d)+...+(z)的總和＝1。

合適和優(yōu)選的單體單元A、B、...、Z的實例包括上式1和下面給出的式3至8的單元(其中m如式1中定義：

其中m如上所定義和

R^a和R^b彼此獨立地選自H、F、CN、NO₂、-N(R^c)(R^d)或任選取代的烷基、烷氧基、硫代烷基、酰基、芳基，

R^c和R^d獨立地或彼此選自H、任選被取代的烷基、芳基、烷氧基或聚烷氧基或其它取代基，

和其中星號(*)是任意末端或封端基團，包括H，且烷基和芳基任選被氟化；

其中m如上所定義并且

Y為Se、Te、O、S或-N(R^e)-，優(yōu)選O、S或-N(R^e)-，

R^e為H、任選取代的烷基或任選取代的芳基，

R^a和R^b如在式3中所定義；

其中R^a、R^b和Y如在式3和4中所定義并且m如在式1中所定義；

其中R^a、R^b和Y如在式3和4中所定義并且m如在式1中所定義，

Z為-C(T¹)＝C(T²)-、-C≡C-、-N(R^f)-、-N＝N-、(R^f)＝N-、-N＝C(R^f)-，

T¹和T²彼此獨立地表示H、Cl、F、-CN或具有1-8個C原子的烷基，

R^f為H或任選取代的烷基或芳基；

其中R^a和R^b如在式3中所定義并且m如在式1中所定義；

其中R^a、R^b、R^g和R^h彼此獨立地具有式3中的R^a和R^b的含義之一，并且m如式1中所定義。

在如本文中所述的聚合物式，如式1至8的情況下，可以通過任何端基(即任何封端或離去基團，包括H)封端該聚合物。

在嵌段共聚物的情況下，各單體A、B、...Z可以是包含許多，例如2至50個式3-8的單元的共軛低聚物或聚合物。半導體粘合劑優(yōu)選包括：芳基胺、芴、噻吩、螺二芴和/或任選被取代的芳基(例如亞苯基)，更優(yōu)選芳基胺，最優(yōu)選三芳基胺基。上述基團可通過另外的共軛基團，例如亞乙烯基連接。

此外，半導體粘合劑優(yōu)選包含含有上述芳基胺、芴、噻吩和/或任選被取代的芳基的聚合物(均聚物或共聚物，包括嵌段共聚物)中的一種或多種。優(yōu)選的半導體粘合劑包含含有芳基胺(優(yōu)選三芳基胺)和/或芴單元的均聚物或共聚物(包括嵌段共聚物)。另一優(yōu)選半導體粘合劑包含含有芴和/或噻吩單元的均聚物或共聚物(包括嵌段共聚物)。

半導體粘合劑還可含有咔唑或茋重復單元。例如，可以使用聚乙烯基咔唑、聚茋或它們的共聚物。半導體粘合劑可任選含有DBBDT鏈段(例如如上式1所述的重復單元)以改進與該式的可溶化合物的相容性。

用在根據(jù)本發(fā)明的有機半導體組合物中的非常優(yōu)選的半導體粘合劑是聚(9-乙烯基咔唑)和PTAA1，下式的聚三芳基胺

其中m如式1中所定義。

對于半導體層在p-溝道FET中的應(yīng)用，理想的是半導體粘合劑應(yīng)具有比式I的半導體化合物更高的電離電位，否則粘合劑可形成空穴陷阱。在n-溝道材料中，半導體粘合劑應(yīng)具有比n-型半導體更低的電子親合力以避免電子俘獲。

根據(jù)本發(fā)明的組合物可通過包括如下步驟的方法制備：

(i)首先混合式I的化合物和有機粘合劑或其前體。優(yōu)選地，混合包括在溶劑或溶劑混合物中將這兩種組分混合在一起，

(ii)將含有式I的化合物和有機粘合劑的溶劑施加到基底上；和任選蒸發(fā)溶劑以形成根據(jù)本發(fā)明的固體有機半導體層，

(iii)和任選從基底上移除固體層或從固體層上移除基底。

在步驟(i)中，溶劑可以是單一溶劑，或可以將式I的化合物和有機粘合劑各自溶解在單獨的溶劑中，接著混合這兩種所得溶液以混合所述化合物。

可以如下原位形成粘合劑：在粘合劑的前體，例如液體單體、低聚物或可交聯(lián)聚合物中，任選在溶劑存在下混合或溶解式I的化合物，并將該混合物或溶液例如通過浸漬、噴涂、涂漆或印刷將其沉積在基底上以形成液體層，然后例如通過暴露在輻射、熱或電子束下來固化該液體單體、低聚物或可交聯(lián)聚合物，以產(chǎn)生固體層。如果使用預(yù)形成的粘合劑，其可以與式I的化合物一起溶解在合適的溶劑中，并將溶液例如通過浸漬、噴涂、涂漆或印刷將其沉積在基底上以形成液體層，然后除去溶劑以留下固體層。應(yīng)領(lǐng)會，選擇能溶解粘合劑和式I的化合物二者并在從溶液共混物中蒸發(fā)后產(chǎn)生無缺陷的粘結(jié)(coherent)層的溶劑。

可以通過在該混合物將使用時的濃度下如ASTM Method D 3132中所述制備該材料的等值圖來確定用于粘合劑或式I的化合物的合適溶劑。如ASTM方法中所述將該材料添加到各種溶劑中。

還應(yīng)領(lǐng)會，根據(jù)本發(fā)明，所述組合物還可包含兩種或更多種式I的化合物和/或兩種或更多種粘合劑或粘合劑前體，且制備組合物的方法可以應(yīng)用于這類組合物。

合適和優(yōu)選的有機溶劑的實例包括，但不限于，二氯甲烷、三氯甲烷、一氯苯、鄰二氯苯、四氫呋喃、苯甲醚、嗎啉、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、均三甲苯、1，4-二噁烷、丙酮、1-甲基萘、甲乙酮、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、四氫化萘、十氫化萘、茚滿和/或其混合物。

在適當混合和老化后，將溶液評定為下列類別之一：完全溶液、邊界(borderline solution)溶液或不可溶。繪制輪廓線以畫出劃分可溶性和不可溶性的溶度參數(shù)-氫鍵合界限。落在可溶性區(qū)內(nèi)的“完全”溶劑可選自如“Crowley,J.D.,Teague,G.S.Jr和Lowe,J.W.Jr.,Journal of Paint Technology,1966,38(496),296”中公開的文獻值。也可以使用溶劑共混物并可如“Solvents,W.H.Ellis,Federation of Societies for Coatings Technology,p9-10,1986”中所述確定。這種程序可能產(chǎn)生溶解粘合劑和式I的化合物二者的“非”溶劑的共混物，但理想的是在共混物中存在至少一種真溶劑。

與絕緣或半導體粘合劑及其混合物一起用在根據(jù)本發(fā)明的組合物中的尤其優(yōu)選的溶劑是二甲苯、甲苯、四氫化萘和鄰二氯苯。

根據(jù)本發(fā)明的組合物或?qū)又姓澈蟿┡c式I的化合物的比例通常為按重量計20∶1至1∶20，優(yōu)選10∶1至1∶10，仍優(yōu)選5∶1至1∶5，再更優(yōu)選3∶1至1∶3，再優(yōu)選2∶1至1∶2，和尤其是1∶1。令人驚訝地和有益地，已發(fā)現(xiàn)，與從現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)期的不同，式I的化合物在粘合劑中的稀釋對電荷遷移率幾乎或完全沒有有害作用。

根據(jù)本發(fā)明，還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有機半導體層組合物中的固含量水平也是實現(xiàn)電子器件如OFET的改進的遷移率值的因素。組合物的固含量通常如下表示：

其中a＝式I化合物的質(zhì)量,b＝粘合劑的質(zhì)量和c＝溶劑的質(zhì)量。

在包含式I的化合物或含有其和一種或多種溶劑的粘合劑組合物的配制劑中，固含量優(yōu)選為0.1-10wt％，更優(yōu)選0.5-5wt％。

根據(jù)本發(fā)明的化合物也可以例如與具有電荷傳輸、半導體、導電、光導和/或發(fā)光半導體性質(zhì)的其它化合物一起在混合物或共混物中使用。因此，本發(fā)明的另一方面涉及包含一種或多種式I的化合物和一種或多種具有一種或多種上述性質(zhì)的其它化合物的混合物或共混物。這些混合物可通過現(xiàn)有技術(shù)中描述和技術(shù)人員已知的常規(guī)方法制備。通常將化合物相互混合或溶解在合適的溶劑中并合并溶液。

根據(jù)本發(fā)明的組合物和配制劑可另外包含一種或多種其它組分，例如表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、粘合劑、流動改進劑、消泡劑、除氣劑、可以是反應(yīng)性或非反應(yīng)性的稀釋劑、輔助劑、著色劑、染料或顏料、敏化劑、穩(wěn)定劑、納米粒子或抑制劑。

在現(xiàn)代微電子學中希望生產(chǎn)小的結(jié)構(gòu)以降低成本(更多的器件/單位面積)和功耗?？梢酝ㄟ^光刻法或電子束曝光進行本發(fā)明的層的圖案化。

有機電子器件，如場效應(yīng)晶體管的液體涂布比真空沉積技術(shù)更合意。本發(fā)明的配制劑能夠使用許多液體涂布技術(shù)。可以通過例如但不限于，浸涂、旋涂、噴墨印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、刮刀涂布、滾筒印刷、反向滾筒印刷、平版膠印印刷、柔版印刷、卷筒紙印刷(web printing)、噴涂、刷涂、或移印將有機半導體層并入最終器件結(jié)構(gòu)中。本發(fā)明特別適用于將有機半導體層旋涂到最終器件結(jié)構(gòu)中。

本發(fā)明的所選配制劑可通過噴墨印刷或微分配施加到預(yù)制器件基底上。優(yōu)選可以使用工業(yè)壓電印刷頭，例如但不限于Aprion、Hitachi-Koki、InkJet Technology、On Target Technology、Picojet、Spectra、Trident、Xaar供應(yīng)的那些將有機半導體層施加到基底上。另外，可以使用半工業(yè)頭，如Brother、Epson、Konica、Seiko Instruments Toshiba TEC制造的那些或單噴嘴微分配器，如Microdrop和Microfab生產(chǎn)的那些。

為了通過噴墨印刷或微分配施加，應(yīng)首先將式I的化合物和粘合劑的混合物溶解在合適的溶劑中。溶劑必須符合上述要求并且絕不能對所選印刷頭具有任何有害作用。

另外，溶劑應(yīng)具有＞100℃，優(yōu)選＞140℃，和更優(yōu)選＞150℃的沸點以防止由溶液在印刷頭內(nèi)變干造成的操作性問題。合適的溶劑包括取代和未取代的二甲苯衍生物、二-C_1-2-烷基甲酰胺、取代和未取代的苯甲醚和其它酚-醚衍生物、取代的雜環(huán)，如取代的吡啶、吡嗪、嘧啶、吡咯烷酮、取代和未取代的N，N-二-C_1-2-烷基苯胺和其它氟化或氯化芳族化合物。

用于通過噴墨印刷沉積根據(jù)本發(fā)明的配制劑的優(yōu)選溶劑包括具有被一個或多個取代基取代的苯環(huán)的苯衍生物，其中一個或多個取代基中的碳原子總數(shù)為至少3。例如，苯衍生物可被丙基或3個甲基取代，在任一情況下均總計存在至少3個碳原子。這樣的溶劑使得能夠形成包含溶劑與粘合劑和式I的化合物的噴墨流體，其減少或防止在噴射期間噴口堵塞和組分分離。溶劑可包括選自下列實例的那些：十二烷基苯、1-甲基-4-叔丁基苯、萜品醇、檸檬烯、異杜烯、萜品油烯、傘花烴、二乙基苯。溶劑可為溶劑混合物，即兩種或更多種溶劑的組合，各溶劑的沸點優(yōu)選>l00℃，更優(yōu)選>140℃。這樣的溶劑也增強所沉積的層中的膜形成且減少層中的缺陷。

噴墨流體(即溶劑、粘合劑和半導體化合物的混合物)的粘度在20℃優(yōu)選為1-100mPa.s，更優(yōu)選1-50mPa.s且最優(yōu)選1-30mPa.s。

粘合劑在本發(fā)明中的使用能夠調(diào)節(jié)涂布溶液的粘度，以符合特定印刷頭的要求。

本發(fā)明的半導體層通常為最多1微米(＝1μm)厚，盡管如果需要，其可以更厚。該層的確切厚度取決于例如使用該層的電子器件的要求。為了用在OFET或OLED中，層厚度通常可為500納米或更小。

在本發(fā)明的半導體層中，可以使用兩種或更多種不同的式I的化合物。另外或二者擇一的，在該半導體層中，可以使用兩種或更多種本發(fā)明的有機粘合劑。

如上提到，本發(fā)明還提供制備有機半導體層的方法，其包括(i)在基底上沉積包含一種或多種式I的化合物、一種或多種有機粘合劑或其前體和任選的一種或多種溶劑的配制劑的液體層，和(i i)由該液體層形成固體層，其是有機半導體層。

在該方法中，可以通過蒸發(fā)溶劑和/或通過使粘合劑樹脂前體(如果存在)反應(yīng)以原位形成粘合劑樹脂來形成固體層。該基底可包括任何下方器件層、電極或單獨基底，例如硅片或聚合物基底。

在本發(fā)明的具體實施方式中，該粘合劑可以是可配向的，例如能夠形成液晶相。在這種情況下，粘合劑可有助于式I的化合物的配向，例如使得它們的芳香核優(yōu)先沿電荷傳輸方向配向。使粘合劑配向的合適方法包括用于使聚合物有機半導體配向的并描述在現(xiàn)有技術(shù)，例如US2004/0248338A1中的那些方法。

根據(jù)本發(fā)明的組合物或配制劑可額外地包含一種或多種其它組分，例如表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、粘合劑、流動改進劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應(yīng)性或非反應(yīng)性稀釋劑、輔助劑、著色劑、染料或顏料，此外，尤其在使用可交聯(lián)粘合劑的情況下，為催化劑、敏化劑、穩(wěn)定劑、抑制劑、鏈轉(zhuǎn)移劑或共反應(yīng)單體。

本發(fā)明還提供了半導體化合物、組合物或?qū)釉陔娮悠骷械挠猛?。所述組合物可用作各種器件和裝置中的高遷移率半導體材料。所述組合物可以例如以半導體層或膜的形式使用。因此，在另一方面，本發(fā)明提供了用在電子器件中的半導體層，所述層包含根據(jù)本發(fā)明的組合物。該層或膜可小于大約30微米。對各種電子器件應(yīng)用而言，該厚度可小于大約1微米?？梢酝ㄟ^任何上述溶液涂布或印刷技術(shù)例如在電子器件的一部分上沉積該層。

根據(jù)本發(fā)明的化合物和組合物可用作光學、電光學、電子、電致發(fā)光或光致發(fā)光組件或器件中的電荷傳輸、半導體、導電、光導或發(fā)光材料。尤其優(yōu)選的器件是OFET、TFT、IC、邏輯電路、電容器、RFID標簽、OLED、OLET、OPED、OPV、太陽能電池、激光二極管、光電導體、光電探測器、電子照相器件、電子照相記錄器件、有機存儲器件、傳感器件、電荷注入層、肖特基二極管、平坦化層、抗靜電膜、導電基板和導電圖案。在這些器件中，本發(fā)明的化合物通常以薄層或薄膜的形式施加。

例如，所述化合物或組合物可以以層或膜的形式用在場效應(yīng)晶體管(FET)中，例如作為半導體溝道，用在有機發(fā)光二極管(OLED)中，例如作為空穴或電子注入或傳輸層或電致發(fā)光層，用在光電探測器、化學檢測器、光伏電池(PV)、電容傳感器、邏輯電路、顯示器、存儲器件等中。所述化合物或組合物還可用在電子照相(EP)裝置中。

所述化合物或組合物優(yōu)選溶液涂布以形成上述器件或裝置中的層或膜以提供制造成本和通用性的優(yōu)點。本發(fā)明的化合物或組合物的改進的電荷載流子遷移率能使這樣的器件或裝置更快和/或更有效地運行。

尤其優(yōu)選的電子器件是OFET、OLED和OPV器件，特別是體異質(zhì)結(jié)(BHJ)OPV器件。在OFET中，例如，漏極與源極之間的有源半導體溝道可包含本發(fā)明的層。作為另一實例，在OLED器件中，電荷(空穴或電子)注入或傳輸層或發(fā)射層可包含本發(fā)明的層。

對于在OPV器件中的應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明的小分子優(yōu)選用在包含或含有，更優(yōu)選基本由，非常優(yōu)選完全由p-型(給電子體)半導體和n-型(電子受體)半導體構(gòu)成的組合物中。p-型半導體由根據(jù)本發(fā)明的化合物構(gòu)成。n-型半導體可以是無機材料，如氧化鋅或硒化鎘，或有機材料，如富勒烯衍生物，例如(6，6)-苯基-丁酸甲酯衍生的橋亞甲基C₆₀富勒烯，也稱作“PCBM”或“C₆₀PCBM”，如例如在G.Yu,J.Gao,J.C.Hummelen,F.Wudl,A.J.Heeger,Science 1995,270,1789及以下各頁中所公開并具有如下所示結(jié)構(gòu)，或具有例如C₇₀富勒烯基團的結(jié)構(gòu)類似化合物(C₇₀PCBM)或聚合物(參見例如Coakley,K.M.和McGehee,M.D.Chem.Mater.2004,16,4533)。

C₆₀PCBM

這種類型的優(yōu)選材料是根據(jù)本發(fā)明的并苯化合物與C₆₀或C₇₀富勒烯或改性富勒烯如PCBM的共混物或混合物。并苯∶富勒烯比率優(yōu)選為按重量計2∶1至1∶2，更優(yōu)選按重量計1.2∶1至1∶1.2，最優(yōu)選按重量計1∶1。對共混混合物而言，任選的退火步驟對于優(yōu)化共混物形態(tài)和因此優(yōu)化OPV器件性能可能是必需的。

該OPV器件可以是例如從文獻中獲知的任何類型[參見例如Waldauf等人，Appl.Phys.Lett.,2006,89,233517]。

根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選的OPV器件包括：

-低功函電極(例如金屬，如鋁)，和高功函電極(例如ITO)，其中之一是透明的，

-位于電極之間的包含空穴傳輸材料和電子傳輸材料(優(yōu)選選自O(shè)SC材料)的層(也稱作“活性層”)；該活性層可例如作為p-型和n-型半導體的雙層或兩個不同的層或共混物或混合物存在，以形成體異質(zhì)結(jié)(BHJ)(參見例如Coakley,K.M.和McGehee,M.D.Chem.Mater.2004,16,4533)。

-位于活性層和高功函電極之間的任選的導電聚合物層，其例如包含PEDOT:PSS(聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)：聚(苯乙烯-磺酸酯))的共混物，以改變該高功函電極的功函以向空穴提供歐姆接觸，

-在面向活性層的低功函電極側(cè)上的任選涂層(例如LiF)，以向電子提供歐姆接觸。

根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選的OPV器件是倒置式OPV器件并包含：

-低功函電極(例如金屬，如金)和高功函電極(例如ITO)，其中之一是透明的，

-位于電極之間的包含空穴傳輸材料和電子傳輸材料(優(yōu)選選自O(shè)SC材料)的層(也稱作“活性層”)；該活性層可例如作為p-型和n-型半導體的雙層或兩個不同的層或共混物或混合物存在，形成BHJ，

-位于活性層和低功函電極之間的任選的導電聚合物層，其例如包含PEDOT:PSS的共混物，以向電子提供歐姆接觸，

-在面向活性層的高功函電極側(cè)上的任選涂層(例如TiOx)，以向空穴提供歐姆接觸。

在本發(fā)明的OPV器件中，p-型和n-型半導體材料優(yōu)選選自如上所述的材料，如p-型化合物/富勒烯體系。如果該雙層是共混物，則任選的退火步驟對于優(yōu)化器件性能可能是必需的。

本發(fā)明的化合物、組合物和層也適合作為半導體溝道用在OFET中。因此，本發(fā)明還提供包含柵電極、絕緣(或柵極絕緣體)層、源電極、漏電極和連接源電極和漏電極的有機半導體溝道的OFET，其中所述有機半導體溝道包含根據(jù)本發(fā)明的化合物、組合物或有機半導體層。該OFET的其它特征是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。

其中OSC材料作為薄膜布置在柵電介質(zhì)與漏和源電極之間的OFET是通常已知的且描述于例如US 5,892,244、US 5,998,804、US 6,723,394中以及在背景部分中引用的參考文獻中。由于這些優(yōu)點，如利用根據(jù)本發(fā)明的化合物的溶解性質(zhì)的低成本生產(chǎn)以及由此的大表面的加工性，這些FET的優(yōu)選應(yīng)用是如集成電路、TFT顯示器和安全應(yīng)用。

在OFET器件中柵、源和漏電極以及絕緣和半導體層可以任何順序布置，條件是源電極和漏電極通過絕緣層與柵電極隔開，柵電極和半導體層均與絕緣層接觸，以及源電極和漏電極二者均與半導體層接觸。

根據(jù)本發(fā)明的OFET器件優(yōu)選包含：

-源電極,

-漏電極,

-柵電極,

-半導體層，

-一個或多個柵絕緣層，

-任選的基底，

其中半導體層優(yōu)選包含如上下文中所述的化合物或組合物。

OFET器件可以是頂柵器件或底柵器件。OFET器件的合適結(jié)構(gòu)和制造方法對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的且描述于文獻，例如US2007/0102696A1中。

柵絕緣層優(yōu)選包含含氟聚合物，例如可商購獲得的Cytop或Cytop(來自Asahi Glass)。優(yōu)選將柵絕緣層沉積，例如通過旋涂、刮刀涂覆、繞線棒涂覆、噴涂或浸涂或其它已知方法，由包含絕緣材料和一種或多種具有一個或多個氟原子的溶劑(含氟溶劑)、優(yōu)選全氟溶劑的配制劑進行沉積。合適的全氟溶劑是例如(可從Acros獲得，產(chǎn)品目錄號12380)。其它合適的含氟聚合物和含氟溶劑在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，如例如全氟聚合物Teflon1600或2400(來自DuPont)或(來自Cytonix)或全氟溶劑FC(Acros、No.12377)。特別優(yōu)選的是具有1.0－5.0、非常優(yōu)選1.8－4.0的低電容率(或介電常數(shù))的有機介電材料(“低k材料”)，例如US 2007/0102696A1或US 7,095,044中所公開的。

在安全應(yīng)用中，具有根據(jù)本發(fā)明的半導體材料的OFET和其它器件，如晶體管或二極管，可用于RFID標簽或安全標記以鑒定和防止有價證券如鈔票、信用卡或ID卡、國家ID文件、執(zhí)照或任何具有貨幣價值的產(chǎn)品如郵票、票、股票、支票等的偽造。

或者，根據(jù)本發(fā)明的材料可用在OLED中，例如作為平板顯示器應(yīng)用中的有源顯示材料或作為平板顯示器，例如液晶顯示器的背光。普通OLED使用多層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。發(fā)射層通常夾在一層或多層電子傳輸層和/或空穴傳輸層之間。通過施加電壓，作為電荷載流子的電子和空穴移向發(fā)射層，在此它們的重組引起發(fā)射層中所含的發(fā)光團單元的激發(fā)并因此引起發(fā)光。本發(fā)明的化合物、材料和膜可相應(yīng)于它們的電學和/或光學性質(zhì)用在一個或多個電荷傳輸層中和/或用在發(fā)射層中。此外，如果根據(jù)本發(fā)明的化合物、材料和膜本身表現(xiàn)出電致發(fā)光性質(zhì)或包含電致發(fā)光基團或化合物，則它們在發(fā)射層中的使用尤其有利。適用在OLED中的單體型、低聚型和聚合型化合物或材料的選擇、表征以及加工是本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的，參見，例如，Müller,Synth.Metals,2000,111-112,31,Alcala,J.Appl.Phys.,2000,88,7124和其中引用的文獻。

根據(jù)另一用途，根據(jù)本發(fā)明的材料，尤其是表現(xiàn)出光致發(fā)光性質(zhì)的那些，可以如EP0889350A1或C.Weder等人，Science,1998,279,835中所述用作例如顯示器件中的光源的材料。

本發(fā)明的其他方面涉及根據(jù)本發(fā)明的化合物的氧化和還原形式兩者。失去或得到電子導致形成高度離域的離子形式，其具有高導電性。這可以在暴露于常規(guī)的摻雜劑時發(fā)生。合適的摻雜劑和摻雜方法對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，例如由EP 0 528 662、US 5,198,153或WO 96/21659獲知。

摻雜工藝典型地意味著用氧化或還原劑在氧化還原反應(yīng)中處理半導體材料，以在材料中形成具有衍生自所用摻雜劑的相應(yīng)反離子的離域的離子中心。合適的摻雜方法包括例如在大氣壓或在減壓下暴露于摻雜蒸氣中、在含有摻雜劑的溶液中電化學摻雜、使摻雜劑與要熱擴散的半導體材料接觸以及摻雜劑離子植入(implantantion)半導體材料中。

當將電子用作載流子時，合適的摻雜劑例如為鹵素(例如I₂、Cl₂、Br₂、ICl、ICl₃、IBr和IF)、路易斯酸(例如PF₅、AsF₅、SbF₅、BF₃、BCl₃、SbCl₅、BBr₃和SO₃)、質(zhì)子酸、有機酸或氨基酸(例如HF、HCl、HNO₃、H₂SO₄、HClO₄、FSO₃H和ClSO₃H)、過渡金屬化合物(例如FeCl₃、FeOCl、Fe(ClO₄)₃、Fe(4-CH₃C₆H₄SO₃)₃、TiCl₄、ZrCl₄、HfCl₄、NbF₅、NbCl₅、TaCl₅、MoF₅、MoCl₅、WF₅、WCl₆、UF₆和LnCl₃(其中Ln是鑭系元素)、陰離子(例如Cl^-、Br^-、I^-、I₃^-、HSO₄^-、SO₄^2-、NO₃^-、ClO₄^-、BF₄^-、PF₆^-、AsF₆^-、SbF₆^-、FeCl₄^-、Fe(CN)₆^3-，和各種磺酸陰離子，例如芳基-SO₃^-)。當將空穴用作載流子時，摻雜劑的實例是陽離子(例如H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺)、堿金屬(例如Li、Na、K、Rb和Cs)、堿土金屬(例如Ca、Sr和Ba)、O₂、XeOF₄、(NO₂⁺)(SbF₆^-)、(NO₂⁺)(SbCl₆^-)、(NO₂⁺)(BF₄^-)、AgClO₄、H₂IrCl₆、La(NO₃)₃·6H₂O、FSO₂OOSO₂F、Eu、乙酰膽堿、R₄N⁺(R是烷基)、R₄P⁺(R是烷基)、R₆As⁺(R是烷基)，和R₃S⁺(R是烷基)。

本發(fā)明的化合物的導電形式可以在應(yīng)用中作為有機“金屬”使用，所述應(yīng)用包括，但不限于，OLED應(yīng)用中的電荷注入層和ITO平坦化層、用于平板顯示器和觸摸屏的膜、抗靜電膜、印刷導電基底、電子應(yīng)用(如印刷電路板和電容器(condenser))中的圖案或區(qū)域(tract)。

根據(jù)本發(fā)明的化合物和組合物還適合如例如Koller等人，Nat.Photonics,2008,2,684中所述用在有機等離子體發(fā)射二極管(OPED)中。

根據(jù)另一用途，根據(jù)本發(fā)明的材料可以獨自或與其它材料一起用于或用作LCD或OLED器件中的配向?qū)?，如例如US2003/0021913中所述。根據(jù)本發(fā)明的電荷傳輸化合物的使用可以提高配向?qū)拥碾妼?。當用在LCD中時，這種提高的電導率可以降低可切換LCD盒中不利的殘留dc效應(yīng)并抑制圖像粘滯，或例如在鐵電LCD中，降低由鐵電LC的自發(fā)極化電荷的切換產(chǎn)生的殘留電荷。當用在包含提供于配向?qū)由系陌l(fā)光材料的OLED器件中時，這種提高的電導率可增強發(fā)光材料的電致發(fā)光。根據(jù)本發(fā)明的具有介晶或液晶性質(zhì)的化合物或材料可形成如上所述的取向的各向異性膜，其尤其可用作配向?qū)右哉T發(fā)或增強提供于所述各向異性膜上的液晶介質(zhì)的配向。根據(jù)本發(fā)明的材料也可以與可光異構(gòu)化的化合物和/或發(fā)色團結(jié)合用于或用作光致配向?qū)樱鏤S2003/0021913中所述。

根據(jù)另一用途，根據(jù)本發(fā)明的材料，特別是它們的水溶性衍生物(例如具有極性或離子側(cè)基的)或離子摻雜形式，可用作用于檢測和區(qū)別DNA序列的化學傳感器或材料。這樣的用途例如描述于L.Chen，D.W.McBranch，H.Wang，R.Helgeson，F(xiàn).Wudl和D.G.Whitten，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.，1999，96，12287；D.Wang，X.Gong，P.S.Heeger，F(xiàn).Rininsland，G.C.Bazan和A.J.Heeger，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.，2002，99，49；N.DiCesare，M.R.Pinot，K.S.Schanze和J.R.Lakowicz，Langmuir，2002，18，7785；D.T.McQuade，A.E.Pullen，T.M.Swager，Chem.Rev.，2000，100，2537中。

除非上下文另有明確說明，本文所用的本文中的術(shù)語的復數(shù)形式將被理解為包括單數(shù)形式，并且反之亦然。

貫穿本申請的說明書和權(quán)利要求書，措辭“包含(comprise)”和“含有”以及該詞的變形例如“包含著(comprising)”和“包括(comprises)”指的是“包括但不限于”，并不旨在(以及不)排除其它組分。

將理解的是可以對前述本發(fā)明的實施方式做出更改，而仍然落入本發(fā)明的范圍。除非另有說明，公開在本說明書的每個特征可由起到相同、等同或類似目的的備選特征所替代。因此，除非另有說明，所公開的每個特征只是一般系列等同或類似特征的一個實例。

在本說明書中公開的所有特征可以任何組合結(jié)合，除了其中至少一些這樣的特征和/或步驟是互相排斥的組合之外。特別地，本發(fā)明的優(yōu)選特征適用于本發(fā)明的所有方面且可以任何組合使用。同樣地，非必要的組合中描述的特征可單獨使用(不以組合形式)。

應(yīng)領(lǐng)會，上述許多特征，特別是優(yōu)選實施方式的特征，本身(而非僅作為本發(fā)明的實施方式的一部分)是創(chuàng)造性的。除了本文要求保護的任何發(fā)明外或代替本文要求保護的任何發(fā)明，可尋求對這些特征的獨立保護。

現(xiàn)將參考以下實施例更詳細地描述本發(fā)明，該實施例僅為說明性的且不限制本發(fā)明的范圍。

除非另有說明，上下文百分數(shù)為重量百分數(shù)和溫度以攝氏度給出。

實施例

實施例1–化合物B

二苯并噻吩-4-羧酸二乙基酰胺

向二苯并噻吩-4-羧酸(10.0g,44mmol)和無水二氯甲烷(150cm³)的混合物中添加亞硫酰氯(6.4cm³,88mmol)并且滴加無水N,N-二甲基甲酰胺(3.4cm³,44mmol)。在添加之后，所述混合物在回流下加熱17小時。將混合物冷卻并且真空移除揮發(fā)物。在無水乙醚(150cm³)中溶解(take up)殘余物并且加入二乙胺(14cm³,130mmol)。隨后將混合物在23℃下攪拌17小時。加入水(100cm³)并且用二氯甲烷(2x 100cm³)萃取有機物。將合并的有機物通過無水硫酸鎂干燥，過濾并且真空移除溶劑。使粗產(chǎn)物通過二氧化硅塞(1:1；二氯甲烷:乙醚)得到米白色結(jié)晶固體的二苯并噻吩-4-羧酸二乙基酰胺(9.6g,77％)。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃)0.94-1.51(6H,br m),3.13-3.82(4H,br m),7.41-7.53(4H,m),7.82-7.89(1H,m),8.13-8.20(2H,m)。

化合物A

在-78℃下，向二苯并噻吩-4-羧酸二乙基酰胺(45.9g,162mmol)在無水四氫呋喃(1500cm³)的溶液中30分鐘內(nèi)滴加叔丁基鋰(100cm³,170mmol)。隨后將混合物在-78℃下攪拌60分鐘并且在23℃下攪拌17小時。將混合物倒入水(1dm³)中并且攪拌30分鐘。通過過濾收集固體并且在熱的二氯甲烷(150cm³)中磨碎。允許混合物冷卻，通過過濾收集固體并且用二氯甲烷(50cm³)洗滌得到黃色固體的化合物A(890mg,2％)。¹H-NMR(300MHz,鄰二氯苯，在120℃)7.27-7.42(4H,m),7.75-7.81(2H,m),8.00-8.05(2H,m),8.26(2H,d,J 8.2),8.36(2H,d,J 8.2)。

化合物B

在0℃下向(三甲基甲硅烷基)乙炔(1.34cm³,9.5mmol)在無水四氫呋喃(40cm³)中的溶液滴加正丁基鋰(3.4cm³,8.6mmol,2.5M)。添加之后，使混合物在0℃下攪拌5分鐘并且隨后在23℃下攪拌30分鐘。隨后加入作為固體的化合物A(0.40g,0.95mmol)并且使反應(yīng)混合物在23℃下攪拌2小時。加入氯化錫(II)在10％鹽酸水溶液(20cm³)中的飽和溶液并且在30℃下使反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。將混合物冷卻，倒入甲醇(100cm³)中并且通過過濾收集固體。粗產(chǎn)物通過加熱的柱色譜法(40-60石油：二氯甲烷；3:2)，隨后通過重結(jié)晶(四氫呋喃)純化以得到黃色固體的化合物B(150mg,27％)。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃)0.58(18H,s),7.52-7.61(4H,m),8.00-8.07(2H,m),8.27-8.34(2H,m),8.40(2H,d,J 9.2),8.84(2H,d,J 9.2)。

實施例2–化合物C

在0℃下向(三乙基甲硅烷基)乙炔(0.30g,2.1mmol)在無水四氫呋喃(10cm³)中的溶液中滴加正丁基鋰(0.8cm³,2mmol,2.5M)。添加之后，將混合物在0℃下攪拌5分鐘并且隨后在23℃下攪拌30分鐘。隨后將化合物A(0.09g,0.2mmol)作為固體添加并且使反應(yīng)混合物在23℃下攪拌3小時。加入氯化錫(II)在10％鹽酸水溶液(8cm³)中的飽和溶液并且在30℃下使反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。將混合物冷卻，倒入甲醇(100cm³)中并且通過過濾收集固體。固體在二氯甲烷(100cm³)中溶解，用水(100cm³)洗滌并且使有機物通過無水硫酸鎂干燥，過濾并且真空移除溶劑。粗產(chǎn)物通過柱色譜法(由40-60石油至二氯甲烷的梯度)，隨后通過重結(jié)晶(四氫呋喃/甲醇)來純化以得到橙/黃色固體的化合物C(29mg,20％)。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃)0.98-1.08(12H,m),1.25-1.33(18H,m),7.52-7.61(4H,m),7.98-8.05(2H,m),8.27-8.34(2H,m),8.39(2H,d,J9.1),8.88(2H,d,J 9.1)。

實施例3–化合物D

在0℃下向(三異丙基甲硅烷基)乙炔(2.1cm³,9.5mmol)在無水四氫呋喃(40cm³)的溶液中滴加正丁基鋰(3.4cm³,8.6mmol,2.5M)。添加之后，將混合物在0℃下攪拌5分鐘并且隨后在23℃下攪拌30分鐘。隨后將化合物A(0.40g,0.95mmol)作為固體添加并且使反應(yīng)混合物在23℃下攪拌41小時。加入氯化錫(II)在10％鹽酸水溶液(20cm³)中的飽和溶液并且在30℃下使反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。將混合物冷卻，倒入水(100cm³)中并且通過過濾收集固體并且用甲醇(100cm³)洗滌。粗產(chǎn)物通過重結(jié)晶(四氫呋喃/甲醇)，隨后通過加熱的柱色譜法(40-60石油：二氯甲烷；3:2)，隨后通過重結(jié)晶(四氫呋喃)純化以得到橙色固體的化合物D(100mg,14％)。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃)0.35-1.53(42H,m),7.51-7.60(4H,m),7.96-8.02(2H,m),8.28-8.33(2H,m),8.37(2H,d,J 9.1),8.95(2H,d,J 9.1)。

實施例4–化合物E

向(三乙基甲鍺烷基)乙炔(1.05g,5.7mmol)在無水己烷(10cm³)中的溶液中滴加正丁基鋰(1.9cm³,4.7mmol,2.5M)。在添加之后，將混合物在23℃下攪拌60分鐘。隨后添加作為固體的化合物A(0.40g,0.95mmol)隨后加入無水己烷(50cm³)和無水四氫呋喃(10cm³)。隨后使反應(yīng)混合物在23℃下攪拌17小時。隨后加入四氫呋喃(50cm³)、氯化錫(II)(1.3g,6.7mmol)和10％的鹽酸水溶液(100cm³)并且使混合物攪拌30分鐘。真空移除揮發(fā)物并且通過過濾收集固體。粗產(chǎn)物通過柱色譜法(由40-60石油至20％二氯甲烷(在40-60石油中)的梯度)純化以得到黃色固體的化合物E(20mg,3％)。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃)1.22-1.42(30H,m),7.51-7.61(4H,m),7.97-8.03(2H,m),8.27-8.32(2H,m),8.37(2H,d,J 9.1),8.91(2H,d,J 9.1)。

實施例5-化合物F

在23℃下向(乙炔基二甲基甲硅烷基)甲基-苯(1.0g,5.7mmol)在無水四氫呋喃(40cm³)中的溶液中滴加正丁基鋰(1.9cm³,4.8mmol,2.5M)。添加之后，使混合物在23℃下攪拌60分鐘。隨后作為固體添加化合物A(0.40g,0.95mmol)并且使反應(yīng)混合物在23℃下攪拌17小時。加入氯化錫(II)在10％鹽酸水溶液(20cm³)中的飽和溶液并且在30℃下使反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。將混合物冷卻，倒入甲醇(100cm³)中并且通過過濾收集固體。粗產(chǎn)物通過柱色譜法(由40-60石油至50％二氯甲烷(在40-60石油中)的梯度)隨后重結(jié)晶(四氫呋喃/甲醇)純化以得到橙/黃色固體的化合物F(310mg,44％)。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃)0.55(12H,s),2.60(4H,s),7.13-7.22(2H,m),7.28-7.33(8H,m),7.55-7.61(4H,m),7.98-8.02(2H,m),8.29-8.35(2H,m),8.35(2H,d,J 9.0),8.72(2H,d,J9.0)。

用途實施例

晶體管制造和測量

在具有光刻限定的Au或Ag源-漏電極的玻璃基底上制造頂柵薄膜有機場效應(yīng)晶體管(OFET)。將有機半導體在二氯苯中的7mg/cm³溶液或有機半導體與粘合劑(聚(三芳基胺)或聚苯乙烯)在二氯苯中的1:1組合物(7mg/cm³)滴鑄(drop cas t)或旋涂在頂部(膜的任選的退火在100℃、150℃或200℃下進行1至5分鐘)，隨后是旋涂的含氟聚合物介電材料(D139，來自Merck,德國)。最后沉積光刻限定的Au或Ag柵電極。晶體管器件的電表征在環(huán)境空氣氣氛下使用電腦控制的Agilent 4155C半導體參數(shù)分析儀進行。對于化合物計算在飽和狀態(tài)下的電荷載流子遷移率(μ_sat)。場效應(yīng)遷移率在飽和狀態(tài)(regime)(V_d>(V_g-V₀))使用等式(1)計算：

其中W是溝道寬度，L為溝道長度，C_i為絕緣層的電容，V_g為柵電壓，V₀為開啟電壓，和μ_sat為在飽和狀態(tài)下的電荷載流子遷移率。開啟電壓(V₀)在源-漏電流開始時測定。

頂柵OFET中化合物B、C、D和E的遷移率(μ_sat)在表1中概括。

表1:在頂柵OFET中化合物B、C、D和E的遷移率(μ_sat)