[发明专利]包括噻吩和硒吩的单体、低聚物和聚合物

说明书

发明领域

本发明涉及包括噻吩和硒吩的新颖的单体、低聚和聚合化合物。本发明进一步涉及它们在光、光电或者电子器件中作为半导体或者电荷迁移材料的用途。  本发明进一步涉及包括新颖化合物的光、光电或者电子器件。

背景和现有技术

有机材料最近有希望作为有机基薄膜晶体管和有机场效应晶体管的活性层[见H.E.Katz，Z.Bao and S.L.Gilat，Acc.Chem.Res.，2001，34，5，359]。这种器件在智能卡、安全标签和平板显示器的开关元件中具有应用前景。如果有机材料能够从溶液中沉积，因此这能够实现快速、大面积制造的途径，能够预见它们具有超过它们硅同系物相当大的成本优点。

该器件的性能主要基于半导材料的载流子迁移率和电流的开/断比例，因此理想的半导体应该在断态具有低的导电率，同时具有高的载流子迁移率(＞1×10^-3cm²V^-1s^-1)。另外，因为氧化导致器件性能降低，重要的是该半导电材料对于氧化相对稳定，即它具有高的电离电势。

已经报道区域规整的头对尾聚(3-己基噻吩)的载流子迁移率为1×10^-5-4.5×10^-2cm²V^-1s^-1，但电流开/断比例相当低为10-10³[见Z.Bao etal.，Appl.Pys.Lett.，1996，69，4108]。所述低的开/断电流部分是由于聚合物低的电离电势引起的，它们在环境条件下能导致氧掺杂聚合物，随后导致高的断开电流[见H.Sirringhaus et al.，Adv.SolidState.，1999，39，101]。

高的区域规整度导致改进的充填和优化的显微结构，导致改进的载流子迁移率[见H.Sirringhaus et al.，Science，1998，280，1741-1744；H.Sirringhaus et al.，Nature，1999，401，685-688；and H.Sirringhaus，et al.，Synthetic Metals，2000，111-112，129-132]。通常，聚(3-烷基噻吩)显示改进的溶解度，能进行溶液处理制造大面积的膜。然而，聚(3-烷基噻吩)具有相对低的电离电势，并在空气中容易被掺杂。

本发明的目的是提供一种用作半导体或者电荷迁移材料的新材料，它们容易合成，具有高的电荷流动性，良好的可加工性和氧化稳定性。本发明另外的目的是提供新的半导体和电荷迁移元件，新的和改进的包括这些组分的光电、电子和发光器件。对于本领域普通技术人员本发明的其他目的从以下的说明中显而易见。

本发明人发现这些目的能够通过提供如在本发明中要求的双(噻吩基)硒吩的单体、低聚物和聚合物实现。

EP-A-1439590公开了单体的、低聚的和聚合的双(噻吩基)亚芳基，但是没有公开本发明的化合物。S.Tierney，M.Heeney and I.McCulloch，Synth Met.，148(2)，195-198，(2005)公开了聚双(3-辛基-噻吩-2-基)硒吩，但是没有公开本发明的化合物。

发明内容

本发明涉及包括一个或多个硒吩-2，5-二基和一个或多个噻吩2，5-二基的单体、低聚或者聚合化合物，每一个任选在3-和/或4-位取代，条件是不包括2，5-双(3-辛基-噻吩-2-基)硒吩的均聚物。

本发明进一步涉及通式I的化合物作为半导体、电荷迁移或者发光材料的用途。

本发明进一步涉及包括至少一种通式I化合物的半导体、电致发光或者电荷迁移材料、元件或者器件。

本发明进一步涉及通式I化合物在光、光电或者电子元件或者器件、有机场效应晶体管(OFET)、集成电路(IC)、薄膜晶体管(TFT)、平板显示器、无线电频率识别(RFID)标签、电致发光或者光致发光器件或元件、有机发光二极管(OLED)、显示器背光、光致电压或者感光器件、电荷注入层、肖特基二极管、平面层、抗静电胶片、导电衬底或者图样、电池的电极材料、光电导体、电摄影应用、电子照相记录、生物记忆器件、定位层、化妆品或者药用组合物、生物传感器、生物晶片中作为电荷输送、半导体、导电、光导或者发光材料的用途，或者用于检测和识别DNA序列。

本发明进一步涉及包括本发明化合物、半导体或者电荷迁移材料、元件或者器件的光、光电或者电子器件、场效应晶体管、集成电路(IC)、TFT、OLED或者定位层。