[发明专利]可聚合的噻吩并[3,2-b]噻吩

说明书

本申请是中国发明专利申请2005800188626的分案申请，母案申请日为2005年05月13日，发明名称为可聚合的噻吩并[3，2-b]噻吩。

技术领域

本发明涉及新型可聚合的噻吩并[3，2-b]噻吩。本发明进一步涉及它们作为半导体或电荷传输材料在如下方面中的用途：光学、电光学或电子器件，如例如液晶显示器，光学膜，用于薄膜晶体管液晶显示器的有机场效应晶体管(FET或OFET)和集成电路器件如RFID标签，平板显示器中的电致发光器件，和在光致电压和传感器器件中。本发明进一步涉及包括该新型化合物的场效应晶体管、发光器件或ID标签。

背景技术

在现有技术中已报道由重复噻吩单元组成的聚合物显示作为FET应用中电荷传输材料的良好工作性能。例如，区域规整性聚(3-烷基)噻吩例如已展示了对于聚合物迄今为止最高记录的迁移率之一(Sirringhaus等人，Science，1998，280，第1741页)。同样，例如在EP 1 327 646 A1，EP 1 327 647 A1，EP 1 329 474 A1或EP 1 329 475A1中公开的包含不同数目的烷基-噻吩和其区域异构体的聚噻吩类似物显示合理的载流子迁移率。

据认为此性能是由于两个因素。首先在从溶液中涂覆时，烷基侧链在聚合物主链上的排列允许聚合物自组织成良好有序的结构。这促进支配电荷传输的跃迁机理。其次，硫原子在聚合物主链中的存在已显示对电荷传输有益。精确机理是未知的，但推测相邻聚合物链上硫d-轨道的相互作用促进了电荷跃迁机理。

然而，以上现有技术文献中公开的聚合物仅显示不大于0.1cm²V^-1s^-1的载流子迁移率。同样，现有技术的材料经常仅显示有限的溶解度，其当加工用于制造半导体器件如薄膜晶体管(TFT)或场效应晶体管(FET)的聚合物时是一个缺点。

因此，需要电荷迁移率和有机聚合物溶解度的进一步提高以能够实现晶体管工作性能。

发明内容

本发明的目的是提供用作半导体或电荷传输材料的新型有机材料，它们容易合成，具有高电荷迁移率和良好的加工性能。特别地，该材料应当容易加工以形成用于半导体器件中的薄和大面积的膜。同样，该材料应当是对氧化作用是稳定的，但保持或甚至改进所需的电性能。

本发明的发明人发现基于噻吩并[3，2-b]噻吩(1)(TT)，

R＝例如，烷基

特别地包括带有TT基团和连接到其上的一个或多个可聚合基团的介晶核(mesogenic core)的单体的材料显示改进的载流子迁移率，同时保持所需的可溶液加工性能。

在现有技术中没有报道显示LC行为的含TT基团的分子的例子。Nakayama等人，Tetrahedron 1996，52，第471页报道了如下所示的3，6-二甲基-TT的二聚体、三聚体和四聚体。

然而，这些材料既不是设计用于显示LC行为，也未报道显示LC行为，且另外报道为显示低溶解度。未报道电子行为。由于由3位和6位中相邻甲基的相互作用引起的空间扭转，不会预期采用这些材料能实现高迁移率。

Zhang和Matzger，J.Org.Chem.2003，68，第9813-0815公开了如下所示的TT化合物。

这些分子是未取代的和不显示LC行为。未报道电学数据。

WO 99/12989公开了用于TFT和FET中的包括两个或更多个稠合噻吩环的低聚物和聚合物，这些环可以是取代的或未取代的。然而，没有关于具有可聚合端基的介晶TT单体或它们的制备的具体公开内容。

EP 1 275 650 A2公开了包含一个或多个稠合噻吩环和可聚合基团的化合物，但未明确地公开根据本发明的化合物。

因此，本发明的另一个目的是提供噻吩并[3，2-b]噻吩(TT)材料，该材料与现有技术的TT材料相比更容易在半导体器件制造中加工，具有更高稳定性和允许甚至在大规模下更容易的合成。

已发现以上目的可以通过提供根据本发明的化合物而达到。

发明概述

本发明涉及包含至少一个噻吩并[3，2-b]噻吩-2，5-二基(TT)基团和至少一个能够参与聚合反应或能够接枝到聚合物主链上的基团(可聚合的或反应性基团)，或该可聚合基团的保护形式的化合物，优选涉及此类型的介晶或液晶化合物。

本发明进一步涉及从如上下文所述的TT化合物获得的线性和交联聚合物。