[发明专利]单体、低聚和聚噻吩并[3,2-b]噻吩

说明书

本分案申请是基于申请号为200580015968.0、申请日为2005年4月21日、发明名称为“单体、低聚和聚噻吩并[3，2-b]噻吩”的中国专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及新型单体、低聚和聚噻吩并[3，2-b]噻吩。本发明进一步涉及它们用作半导体或电荷传输材料，用于光学、电光学或电子器件如液晶显示器、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)，以及集成电路器件如RFID标签，平板显示器中的电致发光器件和用于光致电压和传感器器件中的用途。本发明进一步涉及包含该新型聚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，由重复的噻吩单元构成的聚合物已被报道显示出在FET应用中作为电荷传输材料的良好特性。例如，区域规整性聚(3-烷基)噻吩已经证实是迄今为止迁移率记录为最高的聚合物之一(Sirringhaus等人，ScienGe，1998，280，第1741页)。此外，例如在EP 1327646A1、EP 1327647A1，EP 1329474A1或EP 1329475A1中公开的包含烷基噻吩的不同数目和区域异构体的聚噻吩类似物显示合理的载流子迁移率。 

这一特性据认为归因于两个因素。首先，在聚合物骨架上布置烷基侧链允许该聚合物在从溶液中涂覆时自动组织成有序结构。这有助于支配电荷传输的跃迁机理。其次，在聚合物骨架中存在硫原子已经显示对电荷传输有益。虽然不知道精确的机理，但是据推测在相邻聚合物链上的硫d-轨道的相互作用有助于电荷跃迁机理。 

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

因此，为了实现晶体管特性，进一步增强有机聚合物的电荷迁移率和溶解性是希望的。 

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，其容易合成、具有高的电荷迁移率和良好的可加工性。该材料特别是应该可以容易地加工形成用于半导体器件中的薄和大面积的膜。此外，该材料应该是氧化稳定的，然而保持或甚至改进所需的电学性能。 

本发明的发明人已经发现基于噻吩并[3，2-b]噻吩(1)(TT)的材料 

R＝例如，烷基 

尤其是包含3，6-二取代的TT基团和/或取代的噻吩或硒吩基的TT的低聚物和(共)聚合物，显示出提高的载流子迁移率而同时保持希望的可溶液加工性能。 

TT材料在现有技术中是已知的。例如，Nakayama等人，Heterocycles，1994，38，第143页报道了3，6-二甲基TT。Saidman等人，J.Appl.Electrochemistry，2001，31，第839页报道了3，6-二甲基TT的电致聚合，然而，这仅获得不溶解的聚合物。Nakayama等人，Tetrahedron，1996，52，第471页报道了3，6-二甲基TT的二聚物、三聚物和四聚物。该四聚物同样具有非常低的溶解度并且没有报道电学性能。 

Fuller等人，J.Chem.Soc.Perkin Trans.1997，1，3465-70报道了 含硫代烷基(-S-Me、-S-Ph)和甲硅烷基烷基(-Si(Me)₃)取代基的3，6-二取代的TT。然而，没有公开聚合物。此外，硫醚经常是不合需要的，因为这些侧链的富电子性会产生氧化方面不稳定的聚合物。 

在现有技术中，也有含未取代的TT的聚合物的一些报道。Kossmehl等人，Makromol.Chem.1982，183，第2747页报道了含例如亚乙烯基连接基的TT的共聚合物。然而，这些聚合物是溶解性差的并且没有报道它们的电学表征。Rutherford等人，Macromolecules，1992，125，第2294页报道了含炔基连接基的TT的合成和电致聚合的未取代或单甲基化的TT的合成。所有这些聚合物同样是不溶性的。 

WO99/12989公开了将包含两个或更多个稠合噻吩环的低聚物和聚合物用于TFT和FET中，这些噻吩环可以是取代或未取代的。然而，没有对具有二取代的TT的(共)聚合物或它们的制备进行具体地公开。