CN112074548A - 作为电介质的乙烯醚类聚合物 - Google Patents
作为电介质的乙烯醚类聚合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112074548A CN112074548A CN201980014307.8A CN201980014307A CN112074548A CN 112074548 A CN112074548 A CN 112074548A CN 201980014307 A CN201980014307 A CN 201980014307A CN 112074548 A CN112074548 A CN 112074548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alkyl
- substituted
- cycloalkyl
- substituents
- aryl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 109
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 108
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 118
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 63
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 59
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 46
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 34
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 33
- 125000000923 (C1-C30) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 26
- 125000006705 (C5-C7) cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 23
- 125000006704 (C5-C6) cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 6
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims 1
- -1 2-heptyl Chemical group 0.000 description 64
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 52
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 33
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 25
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 21
- 125000005549 heteroarylene group Chemical group 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 15
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 10
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 10
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 10
- 125000000739 C2-C30 alkenyl group Chemical group 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 8
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 7
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- FZJCXIDLUFPGPP-UHFFFAOYSA-N propan-2-ol;toluene Chemical compound CC(C)O.CC1=CC=CC=C1 FZJCXIDLUFPGPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FANCTJAFZSYTIS-IQUVVAJASA-N (1r,3s,5z)-5-[(2e)-2-[(1r,3as,7ar)-7a-methyl-1-[(2r)-4-(phenylsulfonimidoyl)butan-2-yl]-2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1h-inden-4-ylidene]ethylidene]-4-methylidenecyclohexane-1,3-diol Chemical compound C([C@@H](C)[C@@H]1[C@]2(CCCC(/[C@@H]2CC1)=C\C=C\1C([C@@H](O)C[C@H](O)C/1)=C)C)CS(=N)(=O)C1=CC=CC=C1 FANCTJAFZSYTIS-IQUVVAJASA-N 0.000 description 5
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CTHJQRHPNQEPAB-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethenylbenzene Chemical compound COC=CC1=CC=CC=C1 CTHJQRHPNQEPAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 4
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 3
- OSVHLUXLWQLPIY-KBAYOESNSA-N butyl 2-[(6aR,9R,10aR)-1-hydroxy-9-(hydroxymethyl)-6,6-dimethyl-6a,7,8,9,10,10a-hexahydrobenzo[c]chromen-3-yl]-2-methylpropanoate Chemical compound C(CCC)OC(C(C)(C)C1=CC(=C2[C@H]3[C@H](C(OC2=C1)(C)C)CC[C@H](C3)CO)O)=O OSVHLUXLWQLPIY-KBAYOESNSA-N 0.000 description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 3
- 125000005070 decynyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C#C* 0.000 description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000006038 hexenyl group Chemical group 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 3
- 125000005187 nonenyl group Chemical group C(=CCCCCCCC)* 0.000 description 3
- 125000004365 octenyl group Chemical group C(=CCCCCCC)* 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- JQSHBVHOMNKWFT-DTORHVGOSA-N varenicline Chemical compound C12=CC3=NC=CN=C3C=C2[C@H]2C[C@@H]1CNC2 JQSHBVHOMNKWFT-DTORHVGOSA-N 0.000 description 3
- MLCPSWPIYHDOKG-BUHFOSPRSA-N (3e)-3-(2-oxo-1h-indol-3-ylidene)-1h-indol-2-one Chemical compound O=C\1NC2=CC=CC=C2C/1=C1/C2=CC=CC=C2NC1=O MLCPSWPIYHDOKG-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxybutane Chemical compound CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 238000003302 UV-light treatment Methods 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229950005499 carbon tetrachloride Drugs 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 125000005066 dodecenyl group Chemical group C(=CCCCCCCCCCC)* 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- QUCZBHXJAUTYHE-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au].[Au] QUCZBHXJAUTYHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005980 hexynyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 125000005644 linolenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 2
- 125000005071 nonynyl group Chemical group C(#CCCCCCCC)* 0.000 description 2
- 125000005069 octynyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C#C* 0.000 description 2
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002255 pentenyl group Chemical group C(=CCCC)* 0.000 description 2
- 125000005981 pentynyl group Chemical group 0.000 description 2
- KJOLVZJFMDVPGB-UHFFFAOYSA-N perylenediimide Chemical compound C=12C3=CC=C(C(NC4=O)=O)C2=C4C=CC=1C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C4=CC=C3C1=C42 KJOLVZJFMDVPGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 2
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 125000004368 propenyl group Chemical group C(=CC)* 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JJFFKSNSZYHZPV-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-b]thiophene-2,5-dione Chemical compound O=C1SC2=CC(=O)SC2=C1 JJFFKSNSZYHZPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- LJIOTBMDLVHTBO-CUYJMHBOSA-N (2s)-2-amino-n-[(1r,2r)-1-cyano-2-[4-[4-(4-methylpiperazin-1-yl)sulfonylphenyl]phenyl]cyclopropyl]butanamide Chemical compound CC[C@H](N)C(=O)N[C@]1(C#N)C[C@@H]1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)S(=O)(=O)N2CCN(C)CC2)C=C1 LJIOTBMDLVHTBO-CUYJMHBOSA-N 0.000 description 1
- FRJJJAKBRKABFA-TYFAACHXSA-N (4r,6s)-6-[(e)-2-[6-chloro-4-(4-fluorophenyl)-2-propan-2-ylquinolin-3-yl]ethenyl]-4-hydroxyoxan-2-one Chemical compound C(\[C@H]1OC(=O)C[C@H](O)C1)=C/C=1C(C(C)C)=NC2=CC=C(Cl)C=C2C=1C1=CC=C(F)C=C1 FRJJJAKBRKABFA-TYFAACHXSA-N 0.000 description 1
- SKYXLDSRLNRAPS-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trifluoro-5-methoxybenzene Chemical compound COC1=CC(F)=C(F)C=C1F SKYXLDSRLNRAPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZEYZMKZKQPXSX-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1.CC1=CC(C)=CC(C)=C1 WZEYZMKZKQPXSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHBZKABYJYGGHP-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxycyclohexene Chemical compound C=COC1=CCCCC1 OHBZKABYJYGGHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NLDJRLVSKQKBQV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethenoxyethoxy)naphthalene Chemical class C1=CC=CC2=CC(OCCOC=C)=CC=C21 NLDJRLVSKQKBQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000069 2-butynyl group Chemical group [H]C([H])([H])C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000006031 2-methyl-3-butenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- HPJFXFRNEJHDFR-UHFFFAOYSA-N 22291-04-9 Chemical class C1=CC(C(N(CCN(C)C)C2=O)=O)=C3C2=CC=C2C(=O)N(CCN(C)C)C(=O)C1=C32 HPJFXFRNEJHDFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004975 3-butenyl group Chemical group C(CC=C)* 0.000 description 1
- 125000000474 3-butynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 244000292604 Salvia columbariae Species 0.000 description 1
- 235000012377 Salvia columbariae var. columbariae Nutrition 0.000 description 1
- 235000001498 Salvia hispanica Nutrition 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical class CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMXBISSOONGENB-UHFFFAOYSA-N acetylene;ethene Chemical group C=C.C#C AMXBISSOONGENB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004097 arachidonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- HTRXGEPDTFSKLI-UHFFFAOYSA-N butanoic acid;ethyl acetate Chemical compound CCCC(O)=O.CCOC(C)=O HTRXGEPDTFSKLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004369 butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- BRDOFYPYQFDHOQ-UHFFFAOYSA-N butyl acetate;hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O.CCCCOC(C)=O BRDOFYPYQFDHOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000014167 chia Nutrition 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004977 cycloheptylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004956 cyclohexylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004979 cyclopentylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N diazene Chemical class N=N RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide dmf Chemical compound CN(C)C=O.CN(C)C=O UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKNRNTYTYUWGLN-UHFFFAOYSA-N dithieno[3,2-a:2',3'-d]thiophene Chemical group C1=CSC2=C1SC1=C2C=CS1 HKNRNTYTYUWGLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005645 linoleyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- BGXZIBSLBRKDTP-UHFFFAOYSA-N methyl 9-(4-chloroanilino)-[1,3]thiazolo[5,4-f]quinazoline-2-carboximidate Chemical compound C12=C3SC(C(=N)OC)=NC3=CC=C2N=CN=C1NC1=CC=C(Cl)C=C1 BGXZIBSLBRKDTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- HBOOYWBNOJNKIA-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenylaniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 HBOOYWBNOJNKIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N n-decene Natural products CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005064 octadecenyl group Chemical group C(=CCCCCCCCCCCCCCCCC)* 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 125000001117 oleyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- XSXHWVKGUXMUQE-UHFFFAOYSA-N osmium dioxide Inorganic materials O=[Os]=O XSXHWVKGUXMUQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002958 pentadecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Inorganic materials O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZGDMQKNWNREIO-OUBTZVSYSA-N tetrachloromethane Chemical group Cl[13C](Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 125000005063 tetradecenyl group Chemical group C(=CCCCCCCCCCCCC)* 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000005040 tridecenyl group Chemical group C(=CCCCCCCCCCCC)* 0.000 description 1
- 125000005065 undecenyl group Chemical group C(=CCCCCCCCCC)* 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F16/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
- C08F16/12—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
- C08F16/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F116/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
- C08F116/12—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
- C08F116/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
- C08F212/22—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F216/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
- C08F216/12—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
- C08F216/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F216/1408—Monomers containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F216/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
- C08F216/12—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
- C08F216/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F216/1416—Monomers containing oxygen in addition to the ether oxygen, e.g. allyl glycidyl ether
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/141—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/151—Copolymers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
- H10N60/205—Permanent superconducting devices having three or more electrodes, e.g. transistor-like structures
- H10N60/207—Field effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供包括下述化学式1的单位的聚合物、[化学式1]
Description
技术领域
本发明涉及乙烯醚类聚合物、包括上述聚合物的组合物、用于制备上述聚合物的工艺、包括上述聚合物的电子器件、用于制备上述电子器件的工艺及上述聚合物作为介电材料的用途。
背景技术
介电材料可以应用于如场效应晶体管(Field Effect Transistors,FETs)等的各种电子器件。场效应晶体管可以用于如显示器、大面积传感器及射频识别(RFID)标签等需要电子功能的应用领域中。
场效应晶体管包含通过薄介电层与栅电极分离的半导体层。当在栅电极和附接到上述半导体的电极例如源电极之间施加电压时,在半导体/电介质界面附近的半导体产生薄的移动电荷(mobile electronic charges)。该电荷层保持位于栅极层上的(极性相反的)电极的平衡。通过调节(tuning)栅极-源极电压,半导体沟道的电荷密度可以在较宽的范围内被调整(modulated),结果,电荷载流子(charge-carrier)沟道的电导率会发生急剧变化。通过附着于上述半导体的另一个电极(漏电极),可以简单地调节栅极-源极电压来在较宽的范围内有效地控制从上述晶体管的源极流向漏极的电流。
适合于由小型电池或近场射频耦合(near-field radio-frequency coupling)供电的便携式机器的场效应晶体管理想地应在低栅极-源极电压操作下显示出高漏极电流。通过使用具有高电容的介电层来可以在低栅极-源极电压下获得高漏极电流,高电容还使沟道中的载流子(carrier)密度由栅极-源极电压控制而不是由漏极-源极电压控制,对于具有短沟道长度的场效应晶体管而言,这一点尤为关键。因此,形成介电层的介电材料优选产生高电容和可在低栅极-源极电压下操作的场效应晶体管。
并且,因为液体工艺技术可以以低成本生产包括场效应晶体管的电子器件,因此,形成介电层的介电材料优选为可与如旋涂等的液体工艺技术兼容的有机材料。进而,液体工艺技术与塑料基材兼容,因此可以生产包括场效应晶体管且重量轻的机械柔性电子器件。
聚苯乙烯是用于有机场效应晶体管的常见介电材料。然而,由于聚苯乙烯的相对较低的介电常数,包括聚苯乙烯作为介电材料的有机场效应晶体管在低栅极-源极电压操作下不会产生高漏极电流,因此在低栅极-源极电压下操作的晶体管不受欢迎。
US 2014/0004464中记载了用于形成电子器件的另一个材料,即,包含由丙烯酸酯单体(I)、丙烯酸乙烯基醚单体(II)及环状乙烯基醚单体(III)制成的共聚物的光致抗蚀剂组合物。(II)的实例包括氟化2-(2-乙烯基氧基乙氧基)萘。
(现有技术文献)
(专利文献)
(专利文献0001)US 2014-0004464A1
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供适合于制备能够在低栅极-源极电压下操作的场效应晶体管中的介电层的介电材料。
解决问题的方案
上述目的可以通过权利要求1所述的聚合物、权利要求12、13所述的聚合物的制备方法、权利要求14所述的包含聚合物的组合物、权利要求16所述的电子器件、权利要求18所述的电子器件的制备方法及权利要求19所述的使用聚合物作为介电材料的用途解决。
本发明的聚合物为包括下述化学式1的单位(unit)的聚合物。
[化学式1]
在上述化学式1中,
X1和X2独立地为O或S,
L1为连接基(linking group),
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H,C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中,
或者,
R1和R2与它们所键合(attached)的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中,
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中,
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1,R2及R5独立地为H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中,
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1,R2及R3独立地为H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基,被一个以上Rb取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及5至14元杂芳基组成的组中,
其中,
Ra在各个情况下(at each occurrence)选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中;
Rb和Rc独立地且在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中。
C1-6-烷基、C1-10-烷基、C1-20-烷基、C1-30-烷基及C6-30-烷基可以为支链或非支链(unbranched)。C1-6-烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正-(2,2-二甲基)丙基、正-(1-乙基)丙基及正己基。C1-10-烷基的实例包括C1-6烷基和正庚基、2-庚基、正辛基、2-辛基、正-(3-甲基)庚基、正-(1,1,3,3-四甲基)丁基、正(2-乙基)己基、正壬基、正(1,1,3,3-四甲基)戊基及正癸基。C1-20烷基的实例包括C1-10烷基和正十一烷基、正十二烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基及正二十烷基(C20)。C1-30-烷基的实例包括C1-20-烷基和正二十二烷基(C22)、正二十四烷基(C24)、正二十六烷基(C26)、正二十八烷基(C28)及正三十烷基(C30)。C6-30-烷基的实例包括正己基、正庚基、2-庚基、正辛基、2-辛基、正-(3-甲基)庚基、正-(1,1,3,3-四甲基)丁基、正-(2-乙基)己基、正-壬基、正-(1,1,3,3-四甲基)戊基和正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基(C20)、正二十二烷基(C22)、正二十四烷基(C24)、正二十六烷基(C26)、正二十八烷基(C28)及正三十六烷基(C30)。
C5-6-环烷基的实例包括环戊基和环己基。C5-7-环烷基的实例包括C5-6-环烷基及环庚基。
C6-14-芳基是由一个芳族环或两个或三个缩合芳族环组成的一价芳族环***,其中所有环均由碳原子形成。C6-14-芳基的实例包括
5至9元杂芳基是由一个芳族环或两个缩合芳族环组成的一价芳族环***,其中,至少一个芳族环含有选自由S、O、N及Se组成的组中的一个以上杂原子。
5至9元杂芳基的实例包括
其中,R200为H或C1-20-烷基。
5至14元杂芳基是由一个芳族环或2至4个缩合芳族环组成的一价芳族环***,其中,一个以上芳族环含有选自由S、O、N及Se组成的组中的一个以上杂原子。5至14元杂芳基的实例包括5至9元杂芳基和
其中,R200为H或C1-20-烷基。
5或6元环可以是包含选自由S、O、N及Se组成的组中的至少一个杂原子的5或6元芳族或杂芳族,或可以是一个或两个CH2基可被O、S或NR300取代的5至6元脂肪族环。其中,R300为C1-20-烷基。
芳族和杂芳族的5至6元环的实例包括
其中,R300为C1-20-烷基,以*表示的碳原子为分别与R1和R2、R2和R3、R3和R4及R4和R5所键合的碳原子。
一个或两个CH2基可被O、S或NR300取代,其中,R300为C1-20-烷基,脂肪族5至6元环的实例包括
其中,R300为C1-20-烷基,以*表示的碳原子为分别与R1和R2、R2和R3、R3和R4及R4和R5所键合的碳原子。
C1-4-亚烷基、C1-10-亚烷基及C1-30-亚烷基可以为支链或非支链。C1-4-亚烷基的实例包括亚甲基、乙烯、丙烯及丁烯。C1-10-亚烷基的实例包括C1-4-亚烷基和戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基及癸烯(decylene)基。C1-30-亚烷基的实例包括C1-10-亚烷基和十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯及二十碳烯基(C20)。
C5-7-亚环烷基的实例包括亚环戊基、亚环己基和亚环庚基。
卤素的实例包括F、Cl、Br及I。
优选地,X1和X2为O。
优选地,L1为选自C1-30-亚烷基、C1-10-亚烷基-亚苯基-C1-10-亚烷基、C1-10-亚烷基-C5-7-亚环烷基-C1-10-亚烷基、亚苯基及C5-7-亚环烷基组成的组中的连接基。更优选地,L1为C1-30-亚烷基连接基。更优选地,L1为C1-10-亚烷基连接基。最优选地,L1为C1-4-亚烷基连接基。
优选地,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基及被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基组成的组中,
或者,
R1和R2与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基及被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基组成的组中,
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基及被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基组成的组中,
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1、R2及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基及被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基组成的组中,
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1、R2及R3独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基及被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基组成的组中,
其中,
Ra在各个情况下(at each occurrence)选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中;
Rb和Rc在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中。
更优选地,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中,
或者,
R1和R2与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中,
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R1、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中,
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R1、R2及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中,
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R1、R2及R3独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中,
其中,Ra在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中,
Rc在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中。
更优选地,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H、C1-10-烷基及O-C1-10-烷基组成的组中,
或者,
R1和R2与它们所键合的碳原子一起形成作为6-元芳族环的
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成作为6-元芳族环的
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成作为6-元芳族环的
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成作为6-元芳族环的
最优选地,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自H、C1-10-烷基及O-C1-10-烷基组成的组中,
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成作为6-元芳族环的
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成作为6-元芳族环的
化学式1的优选单位包括下述化学式1a、1b及1c。
[化学式1a]
[化学式1b]
[化学式1c]
本发明的优选聚合物还包括下述化学式2的单位。
[化学式2]
在上述化学式2中,
X3独立地为O或S,
L2为共价键(covalent bond)或连接基,
R6独立地为H、C1-30-烷基、被一个以上Rd取代基取代的C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Re取代基取代的C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Re取代基取代的C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Re取代基取代的5至14元杂芳基,
其中,
Rd在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中,
Re在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中,
优选地,X3为O。
优选地,L2为共价键或选自由C1-30-亚烷基、C1-10-亚烷基-亚苯基-C1-10-亚烷基、C1-10-亚烷基-C5-7-亚环烷基-C1-10-亚烷基、亚苯基及C5-7-亚环烷基组成的组中的连接基。更优选地,L2为共价键或亚苯基连接基。
优选地,
R6独立地为H、C1-30-烷基、被一个以上Rd取代基取代的C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Re取代基取代的C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Re取代基取代的C6-14-芳基组成的组中;
其中,
Rd在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基及O-苯基、C(O)-苯基组成的组中,
Re在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中。
更优选地,
R6独立地为H、C1-30-烷基、被一个以上Rd取代基取代的C1-30-烷基、C5-7-环烷基及被一个以上Re取代基取代的C5-7-环烷基组成的组中,
其中,
Rd在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基及O-苯基、C(O)-苯基组成的组中,且
Re在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中。
更优选地,
R6独立地选自由H、C1-10-烷基及C5-7-环烷基组成的组中。
化学式2的优选单位包括下述化学式2a、2b及2c的单位。
[化学式2a]
[化学式2b]
[化学式2c]
本发明的特别优选聚合物为下述化学式Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf及Pg。
[化学式Pa]
[化学式Pb]
[化学式Pc]
[化学式Pd]
[化学式Pe]
[化学式Pf]
[化学式Pg]
基于本发明的聚合物的所有重复单位的摩尔数,本发明的聚合物包括至少3mol%,优选地,至少10mol%的化学式1的单位。
本发明的聚合物通常(usually)具有至少10000g/mol,优选至少20000g/mol,更优选至少40000g/mol,最优选至少250000g/mol的数均摩尔质量Mn(number average molarmass)。
本发明的聚合物通常具有至少40000g/mol,优选至少90000g/mol,更优选至少150000g/mol,最优选至少500000g/mol的z-平均摩尔质量Mz(z-average molar mass)。
基于本发明的聚合物的所有重复单位的摩尔数,包含化学式1、2的单位的本发明的聚合物包括至少50mol%,优选至少70mol%,更优选至少80mol%,甚至更优选至少90mol%的化学式1、2的单位。最优选地,包含化学式1、2的单位的本发明的聚合物必须由化学式1、2的单位组成,这意味着包含至少95mol%的化学式1、2的单位。
包含化学式1、2的单位的本发明的聚合物通常以20:1至1:30的摩尔比,优选以10:1至1:20的摩尔比,更优选以6:1至1:5的摩尔比,更优选以6:1至1:1的摩尔比,最优选以6:1至3:1的摩尔比包含化学式1、2的单位。
并且,本发明的一个方面为上述本发明的聚合物的制备方法。包括下述化学式1的单位的本发明的聚合物的制备方法包括聚合包括下述化学式3的化合物的单体(monomer)以获得(yield)本发明的聚合物的步骤。
[化学式1]
在上述化学式1中,
X1、X2、L1、R1、R2、R3、R4及R5如上面所定义。
[化学式3]
在上述化学式3中,
X1、X2、L1、R1、R2、R3、R4及R5如在化学式1的化合物中所定义。
包括下述化学式1的单位和化学式2的单位的本发明的聚合物的制备方法包括聚合包括下述化学式3的化合物和下述化学式4的化合物的单体以获得本发明的聚合物的步骤。
[化学式1]
[化学式2]
在上述化学式1、2中,不仅X3、L2及R6如上面所定义,而且X1、X2、L1、R1、R2、R3、R4及R5也如上面所定义,
[化学式3]
[化学式4]
在上述化学式3、4中,
X1、X2、L1、R1、R2、R3、R4及R5如在上述化学式1中所定义,X3、L2及R6如在上述化学式2中所定义。
单体可以通过自由基、阳离子或阴离子聚合来聚合。优选地,上述单体可以通过阳离子聚合来聚合。上述阳离子聚合通常在如H2SO4或H3PO4或其混合物等的无机酸(mineralacid)的存在下进行,或在如AICl3、BF3、TiCl4或SnCl4或其混合物等的路易斯酸的存在下进行。基于所有单体的摩尔数,所有路易斯酸的总和通常为0.1至10%。阳离子聚合通常在极性溶剂或溶剂的混合物中进行。极性溶剂的实例为四氯甲烷(tetrachloromethane),优选为二氯甲烷(dichloromethane)。聚合通常在-5至50℃的温度下进行,优选在-40至0℃的温度下进行。
下述化学式3的化合物可以通过使下述化学式8的化合物和下述化学式9的化合物产生反应来制备。
[化学式3]
在上述化学式3中,
X1、X2、L1、R1、R2、R3、R4及R5如在上面所定义。
[化学式8]
[化学式9]
在上述化学式8、9中,
X1、X2、L1、R1、R2、R3、R4及R5如在上述化学式3的化合物中所定义,LG为离去基(leaving group)。离去基的实例包括-OSO2CF3、O-甲苯磺酰(O-tosyl)基、O-甲磺酰(O-mesyl)基及O-苯基,还包括如F、Cl、Br及I等的卤素。优选地,上述离去基为卤素,更优选为Cl或Br。
化学式8、9的化合物通常可以在非极性非质子溶剂(apolar aprotic solvent),例如二甲基甲酰胺(dimethyl formamide)中,在如K2CO3等的合适的碱的存在下反应。通常,上述反应在如在50至150℃范围内的温度等升高的温度(elevated temperature)下进行。
并且,本发明的一个例子为包括一个以上的上述本发明的聚合物和溶剂的组合物。优选地,上述溶剂为极性非质子溶剂(polar aprotic solvent)或极性非质子溶剂的混合物。极性非质子溶剂的实例包括乙酸乙酯(ethyl acetate)、乙酸丁酯(butyl acetate)、丙酮(acetone)、环戊酮(cyclopentanone)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、丙二醇单甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)、乙腈(acetonitrile)、二甲基甲酰胺(dimethylformamide)及二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide)。优选的极性非质子溶剂包括乙酸丁酯、环戊酮及丙二醇单甲醚乙酸酯。最优选的有机溶剂为乙酸丁酯。基于上述组合物的质量,上述组合物通常包含1至20重量%,优选5至15重量%的本发明的聚合物。上述组合物优选为溶液。
上述组合物还可以包括至少一个交联剂(crosslinking agent)。优选地,上述交联剂包括至少两个叠氮基(azide groups),更优选地,上述交联剂包括两个叠氮基。优选地,上述包括两个叠氮基的交联剂为下述化学式5的化合物。
[化学式5]
在上述化学式5中,
a为0或1,
R50在各个情况下选自由H、卤素、SO3M及C1-20-烷基组成的组中;上述C1-20-烷基可以被一个以上的卤素取代,上述M为H、Na、K或Li,
L50为连接基。
优选地,a为0。
优选地,R50在各个情况下选自由F、SO3M及C1-20-烷基组成的组中;上述C1-20-烷基可以被一个以上的F取代,
上述M为Na、K或Li。
更优选地,R50在各个情况下为F。
L50为任意的适当连接基。
优选地,L50为下述化学式6的连接基。
[化学式6]
在上述化学式6中,
b、c、d、e、f、g及h相互独立地为0或1,b、c、d、e、f、g及h都不同时为0,
W1、W2、W3及W4独立地选自由C(O)、C(O)O、C(O)-NR51、SO2-NR51、NR51、N+R51R51、CR51=CR51及乙炔(ethynylene)基组成的组中,
其中,R51在各个情况下为H或C1-10-烷基,或者两个R51基(从相互不同的W1、W2、W3及W4基)与连接原子(connecting atoms)一起形成5、6或7元环,上述环可被1至3个C1-6-烷基取代,
Z1、Z2及Z3独立地选自C1-10-亚烷基、C5-7-亚环烷基、C6-14-亚芳(arylene)基、5至14元杂亚芳基及包含选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***(polycyclic system)中,
其中,C1-10-亚烷基、C5-7-亚环烷基、C6-14元亚芳基、5至14元杂亚芳基及包括C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***可被1至5个C1-20-烷基或苯基取代。
C6-14-亚芳基为二价(bivalent)芳族环***,其包括一个芳族环或两个或三个缩合芳族环,其中所有环均由碳原子形成。C6-14-亚芳基的实例包括
5至14元杂亚芳基为二价芳族环***,其包括一个芳族环或2至4个缩合芳族环,其中至少一个芳族环包括选自由S、O、N及Se组成的组中的至少一个杂原子。5至14元杂亚芳基的实例包括
包括选自由C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环组成的组中的至少一个环的多环***的实例为
连接基L50的实例包括
更优选地,L50为下述化学式6的连接基。
[化学式6]
在上述化学式6中,
b、c、d、e、f、g及h相互独立地为0或1,c、e及g中的至少一个为1,
W1、W2、W3及W4相互独立地选自由C(O)、C(O)O、C(O)-NR51、SO2-NR51、NR51、N+R51R51、CR51=CR51及乙炔基组成的组中,
其中,
R51在各个情况下为H或C1-10-烷基,或者两个R51基(从相互不同的W1、W2、W3及W4基)与连接原子一起形成5、6或7元环,上述环可被1至3个C1-6-烷基取代,
Z1、Z2及Z3相互独立地选自C1-10-亚烷基、C5-7-亚环烷基、C6-14-亚芳基、5至14元杂亚芳基及包含选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***中,
其中,
C1-10-亚烷基、C5-7-亚环烷基、C6-14元亚芳基、5至14元杂亚芳基及包括选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***可被1至5个C1-20-烷基或苯基取代,
Z1、Z2及Z3中的至少一个为C6-14-亚芳基、5至14元杂亚芳基或包括选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***。
最优选地,L50为下述化学式6的连接基。
[化学式6]
在上述化学式6中,
b、c、d、e、f、g及h相互独立地为0或1,c、e及g中的至少一个为1,
W1、W2、W3及W4相互独立地选自由C(O)、CR51=CR51及乙炔基组成的组中,
其中,R51为H,
Z1、Z2及Z3相互独立地选自C1-10-亚烷基、C6-14-亚芳基、5至14元杂亚芳基及包含选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***中,
其中,C1-10-亚烷基、C6-14元亚芳基、5至14元杂亚芳基及包括选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的至少一个环的多环***可被1至2个C1-20-烷基或苯基取代,
Z1、Z2及Z3中的至少一个为C6-14-亚芳基、5至14元杂亚芳基或包括选自C6-14-芳族环和5至14元杂芳族环中的一个以上环的多环***。
包括至少两个叠氮基的交联剂的制备方法描述于各种出版物(publications),例如有WO 2015/004563,Cai,S.X.;Glenn,D.J.;Kanskar,M.;Wybourne,M.N.;Keana,J.F.W.Chem.Mater.1994,6,1822-1829,Yan,M.;Cai,S.X.;Wybourne,M.N.;Keana,J.F.W.J.Mater.Chem.1996,6,1249-1252,Touwslager,F.J.;Willard,N.P.;Leeuw,D.M.Applied Physics Letters 2002,81,4556,WO04/100282,WO 2007/004995,WO 2009/068884,Png,R.-Q.;Chia,P.-J.;Tang,J.-C.;Liu,B.;Sivaramakrishnan S.;Zhou,M.;Khong,S.-H.;Chan,H.S.O.;Burroughes,J.H.;Chua,L.-L.;Friend,R.H.;Ho,P.K.H.Nature Materials 2010,9(2),152-152及WO 2011/068482等。
本发明的组合物可以通过混合上述本发明的聚合物和溶剂,还选择性地混合交联剂来制备。
并且,本发明的一个方面为一种电子器件,该电子器件包括一个层,该层i)包括本发明的聚合物且ii)由本发明的组合物形成。
上述电子器件可以为场效应晶体管(field-effect transistor)、电容器(capacitor)、发光二极管(light emitting diode)、光伏设备(photovoltaic device)、感测设备(sensing device)或射频识别(radio-frequency identifiaction,RFID)标签。
优选地,上述电子器件为场效应晶体管。场效应晶体管可以具有各种设计,例如顶栅底接触场效应晶体管或底栅顶接触场效应晶体管。上述顶栅底接触场效应晶体管可以按顺序包括基材、源/漏电极、半导体层、介电层及栅电极。上述底栅顶接触场效应晶体管可以按顺序包括基材、栅电极、介质层、半导体层及源/漏电极。
优选地,上述电子器件为场效应晶体管,并且i)包含上述本发明的聚合物或ii)由本发明的组合物形成的层为介电层。
上述介电层的厚度可以为10至2000nm,优选可以为50至1000nm,更优选可以为100至800nm,最优选可以为400至600nm。
优选地,上述半导体层可以包括有机半导体材料。
有机半导体材料的实例包括如蒽(anthracene)、并五苯(pentacene)及其衍生物等由线性缩合的芳族环组成的多环芳族烃;如苝(perylene)、苝二酰亚胺(diimide)衍生物、苝二酐(dianhydride)衍生物及萘(naphthalene)二酰亚胺衍生物、三苯胺(triphenylamine)衍生物等的由二维缩合芳族环组成的多环芳族烃;如低聚噻吩(oligothiophene)、低聚亚苯基-亚乙烯基(oligophenylene-vinylene)、聚噻吩(polythiophene)、聚噻吩乙炔聚对苯撑(polythienylenevinylene polyparaphenylene)、聚吡咯(polypyrrole)及聚苯胺(polyaniline)等的包括芳族单位的低聚物或聚合物;如聚乙炔(polyacetylenes)和基于二酮吡咯并吡咯的材料(diketopyrrolopyrrole-basedmaterial)等的烃链。
例如,在WO2007/068618中描述了由线性缩合的芳族环组成的双炔基(bis-alkinyl)取代的多环芳族烃。
例如,在WO2007/074137、WO2007/093643、WO2009/024512、WO2009/147237、WO2012/095790、WO2012/117089、WO2012/152598、WO2014/033622、WO2014/174435及WO2015/193808中描述了苝二酰亚胺衍生物、苝二酐衍生物及萘二酰亚胺衍生物。
例如,在WO2010/000669中描述了包括噻吩单位的聚合物,在WO2010/000755中描述了包括苯并噻二唑-环戊二噻吩(benzothiadiazol-cyclopentadithiophene)单位的聚合物,在WO2011/067192中描述了包括二噻吩并苯并噻吩并噻吩(dithienobenzathienothiophene)单位的聚合物,在WO2013/004730中描述了包括二噻吩并邻苯二甲酰亚胺(dithienophthalimide)单位的聚合物,在WO2012/146506中描述了包括噻吩并噻吩-2,5-二酮(thienothiophene-2,5-dione)单位的聚合物,在WO2009/053291中描述了包括基于异靛(Isoindigo-based)单位的聚合物。
例如,在WO2005/049695、WO2008/000664、WO2010/049321、WO2010/049323、WO2010/108873、WO2010/136352、WO2010/136353、WO2012/041849、WO2012/175530、WO2013/083506、WO2013/083507及WO2013/150005中描述了基于二酮吡咯并吡咯的材料及其合成。
作为在有机场效应晶体管中的半导体性材料合适的基于二酮吡咯并吡咯的聚合物的概要被Christian B.Nielsen,Mathieu Turbiez and lain McCulloch,AdvancedMaterials 2013,25,1859to 1880公开。
优选地,上述有机半导体材料包括至少一个基于二酮吡咯并吡咯的材料。更优选地,上述有机半导体材料包括至少一个基于二酮吡咯并吡咯的聚合物。更优选地,上述有机半导体材料包括包含下述化学式7的单位的至少一个基于二酮吡咯并吡咯的聚合物。
[化学式7]
在上述化学式7中,
R60在各个情况下为C1-30-烷基、C2-30-烯基或C2-30-炔基,上述C1-30-烷基、C2-30-烯基及C2-30-炔基可被一个以上的Si(R100)3或–OSi(R100)3取代,或C1-30-烷基、C2-30-烯基及C2-30-炔基中的一个以上的CH2基可被–Si(R100)2或–[Si(R100)2-O]q-Si(R100)2-取代,
上述R100在各个情况下为C1-10-烷基,q为1至20的整数,
j和k独立地为0或1,
Ar1和Ar2独立地为亚芳基或杂亚芳基,其中,亚芳基和杂亚芳基可被一个以上的C1-30-烷基、C2-30-烯基、C2-30-炔基、O-C1-30-烷基、芳基或杂芳基取代,上述C1-30-烷基、C2-30-烷基、C2-30-炔基、O-C1-30-烷基、芳基及杂芳基可被一个以上的C1-20-烷基、O-C1-20-烷基或苯基取代,
L60和L61独立地选自由
其中,
Ar3在各个情况下为亚芳基或杂亚芳基,其中,上述亚芳基和杂亚芳基可被一个以上的C1-30-烷基、C2-30-烯基、C2-30-炔基、O-C1-30-烷基、芳基或杂芳基取代,上述C1-30-烷基、C2-30-烯基、C2-30-炔基、O-C1-30-烷基、芳基及杂芳基可被一个以上的C1-20-烷基、O-C1-20-烷基或苯基取代,相邻的AR3可以通过CR101R101、SiR101R101或GeR101R101连接体(linker)连接,上述R101在各个情况下为H、C1-30-烷基或芳基,上述C1-30-烷基及芳基可被一个以上的C1-20-烷基、O-C1-20-烷基或苯基取代,
p在各个情况下为1至8的整数,
Ar4在各个情况下为芳基或杂芳基,上述芳基及杂芳基可被一个以上的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基或苯基取代,上述苯基可被C1-20-烷基或O-C1-20-烷基取代。
C2-30-烯基可以为支链或非支链(unbranched)。C2-30-烯基的实例包括乙烯基(vinyl)、丙烯基(propenyl)、顺式-2-丁烯基(butenyl)、反式-2-丁烯基、3-丁烯基、顺式-2-戊烯基(pentenyl)、反式-2-戊烯基、顺式-3-戊烯基、反式-3-戊烯基、4-戊烯基、2-甲基-3-丁烯基、己烯基(hexenyl)、庚烯基(heptenyl)、辛烯基(octenyl)、壬烯基(nonenyl)、十二碳烯基(docenyl)、亚油烯基(linoleyl,C18)、亚麻烯基(linolenyl,C18)、油烯基(oleyl,C18)、花生四烯基(arachidonyl,C20)及芥子基(erucyl,C22)。
C2-30-炔基可以为支链或非支链。C2-30-炔基的实例包括乙炔基(ethynyl)、2-丙炔基(propynyl)、2-丁炔基(butynyl)、3-丁炔基、戊炔基(pentynyl)、己炔基(hexynyl)、庚炔基(heptynyl)、辛炔基(octynyl)、壬炔基(nonynyl)、癸炔基(decynyl)、十一炔基(undecynyl)、十二炔基(dodecynyl)、十一炔基、十二炔基、十三炔基(tridecynyl)、十四炔基(tetradecynyl)、十五炔基(pentadecynyl)、十六炔基(hexadecynyl)、十七炔基(heptadecynyl)、十八炔基(octadecynyl)、十九炔基(nonadecynyl)及二十炔基(icosynyl,C20)。
亚芳(arylene)基为由一个芳族环或2至8个缩合芳族环构成的二价芳族环***,其中,所有环都由碳原子形成。优选地,亚芳基为由一个芳族环或2至4个缩合芳族环构成的二价芳族环***,其中,所有环都由碳原子形成。
亚芳基的实例包括
杂亚芳基为由一个芳族环或2至8个缩合芳族环构成的二价芳族环***,其中,一个以上的芳族环包括选自由S、O、N及Se组成的组中的一个以上的杂原子。
优选地,杂亚芳基为由一个芳族环或2至4个缩合芳族环构成的二价芳族环***,其中,一个以上的芳族环包括选自由S、O、N及Se构成的组中的一个以上的杂原子。
杂亚芳基的实例包括
其中,Rk为H、C1-20-烷基、芳基或杂芳基,上述C1-20-烷基、芳基及杂芳基可被一个以上的C1-6-烷基、O-C1-6-烷基或苯基取代。
通过CR100R100、SiR100R100或GeR100R100连接体(其中,R100在各个情况下为H、C1-30-烷基或芳基,上述C1-30-烷基及芳基可被一个以上的C1-20-烷基、O-C1-20-烷基或苯基取代,p在各个情况下为1至8的整数)连接的相邻的Ar3的实例包括
芳基为由一个芳族环或2至8个缩合芳族环构成的一价芳族环***,其中,所有环都由碳原子形成。优选地,芳基为由一个芳族环或2至4个缩合芳族环构成的一价芳族环***,其中,所有环都由碳原子形成。
芳基的实例包括
杂芳基为由一个芳族环或2至8个缩合芳族环构成的一价芳族环***,其中,一个以上的芳族环包括选自由S、O、N及Se组成的组中的一个以上的杂原子。优选地,杂亚芳基为由一个芳族环或2至4个缩合芳族环构成的一价芳族环***,其中,至少一个芳族环包括选自由S、O、N及Se组成的组中的一个以上的杂原子。
杂芳基的实例包括
其中,Rm为H、C1-20-烷基、芳基或杂芳基,上述C1-20-烷基、芳基及杂芳基可被一个以上的C1-6-烷基、O-C1-6-烷基或苯基取代。
L60和L61的实例包括
包括化学式7的单位的基于二酮吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole-based)的聚合物可以包括不同的重复单位。包括化学式7的单位的上述基于二酮吡咯并吡咯的聚合物可以为均聚物或共聚物。上述共聚物可以是无规或嵌段共聚物。
优选地,在包括化学式7的单位的上述基于二酮吡咯并吡咯的聚合物中的化学式7的单位的含量基于上述聚合物的重量可以为至少50重量%,更优选地,可以为至少70重量%,进一步优选地,化学式7的单位的含量基于上述聚合物的重量可以为90重量%。最优选地,基于二酮吡咯并吡咯的聚合物必须由化学式7的单位构成。必须由化学式7的单位构成的上述基于二酮吡咯并吡咯的聚合物可以为均聚物或共聚物。
更优选地,包括化学式7的单位的上述基于二酮吡咯并吡咯的材料必须由下述化学式7的单位构成。
[化学式7]
其中,
R60为C6-30-烷基,
j和k独立地为0或1,n和m不同时为0,
Ar1和Ar2独立地为
其中,
Ar3在各个情况下为亚芳基或杂亚芳基,上述亚芳基和杂亚芳基可以被一个以上的C1-30-烷基、C2-30-烯基、C2-30-炔基、O-C1-30-烷基、芳基或杂芳基取代,上述C1-30-烷基、C2-30-烯基、C2-30-炔基、O-C1-30-烷基、芳基及杂芳基可以被一个以上的C1-20-烷基、O-C1-20-烷基或苯基取代,相邻的Ar3可以通过CR101R101、SiR101R101或GeR101R101连接体连接,其中,R101在各个情况下为H、C1-30-烷基或芳基,上述C1-30-烷基及芳基可以被一个以上的C1-20-烷基、O-C1-20-烷基或苯基取代,p在各个情况下为1~8的整数,
Ar4在各个情况下为芳基或杂芳基,其中,芳基及杂芳基可以被一个以上的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基或苯基取代,上述苯基可以被C1-20-烷基或O-C1-20-烷基取代。
上述顶栅底接触有机场效应晶体管的基材可以为如硅酮、聚醚砜(polyethersulfone)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚砜(polysulfone)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的塑料基材或玻璃等的任何合适的基材。
源极/漏极电极可以由任何合适的材料制成。合适的材料的实例包括金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)或铜(Cu)和包括这些金属中的一种或多种的合金。源极/漏极电极的厚度可以为1至100nm,优选地,可以为20至70nm。
上述栅极可以由铝(Al)、钨(W)、氧化铟锡(indium tin oxide)或金(Au),或包括这些金属中的一种或多种的合金,或如高掺杂(highly doped)硅等的任何合适的栅材料制成。上述栅极的厚度可以为1至200nm,优选地,可以为5至100nm。
有机场效应晶体管的沟道长度L,即源极和漏极之间的距离通常可以在3至2000μm的范围内,优选地,可以在3至20μm的范围内。上述有机场效应晶体管的宽度W/长度L之比通常在3/1至10/1之间。
上述场效应晶体管可以包括另外(further)的半导体或介电层,或如自组装单层(self-assembled monolayer,SAMs)等的额外(additional)的层。
并且,本发明的一个方面为用于制造场效应晶体管的工艺,其包括以下步骤:将本发明的组合物涂布在上述场效应晶体管的前体上;去除上述本发明的组合物的溶剂;及形成介电层。
上述前体可以是如按顺序包括基材、源极/漏极电极和半导体层的前体或按顺序包括基材和栅电极的前体等的任何前体。
本发明的组合物可以通过本领域已知的方法来涂布。优选地,上述本发明的组合物可以通过旋涂、刮涂、夹缝式挤压型涂布、滴铸、喷涂、喷墨印刷或将电子器件浸泡(soaking)于上述组合物中的液体工艺技术来涂布。优选地,本发明的组合物可以通过旋涂涂布。在涂布上述本发明的组合物之后,通过如通过在40至120℃的温度下,优选在70至100℃的温度下进行热处理等本领域已知的方法除去溶剂。若上述本发明的组合物还包含可光交联的交联剂,则可以进行额外的光处理步骤。优选地,上述光处理是UV光处理,更优选地,可以在365nm的波长下进行UV光处理。
上述半导体材料可以通过本领域已知的技术来涂布。优选地,包括上述有机半导体层的组合物可以通过旋涂、刮涂、夹缝式挤压型涂布、滴铸、喷涂、喷墨印刷或将上述电子器件的基材浸泡于上述组合物中的液体工艺技术来涂布。优选地,包括有机半导体层的组合物可以通过旋涂涂布。可以在40至120℃的温度下,优选在70至100℃的温度下对上述半导体层进行热处理。
上述源极/漏极电极和栅电极可以通过本领域已知的技术来涂布,例如通过使用掩模的沉积涂布。上述栅电极可以由如高掺杂硅、铝(Al)、钨(W)、氧化铟锡或金(Au)或包含这些金属中至少一种的合金等的任何合适的栅材料制成。
并且,本发明的一个方面为使用上述本发明的聚合物作为介电材料的用途。
发明的效果
本发明的聚合物的优点在于,上述聚合物适合用作在低栅极-源极电压下显示高漏极电流的场效应晶体管的介电材料,因此可以在低栅极-源极电压下工作。上述本发明的聚合物的优点还在于上述聚合物与如旋涂等的液体工艺技术相容。另外,当本发明的聚合物在场效应晶体管中用作介电材料时,可以实现显示出高载流子(charge carrier)迁移率(mobility)的场效应晶体管。
此外,本发明的聚合物可以通过所需反应时间少于8小时的经济的工艺以高产率制备。
附图说明
图1至图7示出分别包括Pa(图1)、Pb(图2)、Pc(图3)、Pd(图4)、Pe(图5)、Pf(图6)及Pg(图7)作为介电材料的实施例4的顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管的在-30V的栅极-源极电压Vgs下对于栅极-源极电压Vgs的漏极电流Id(转移曲线)。黑色实线曲线显示以对数标度绘制的漏极电流(左侧y轴)。深灰色实线表示以线性标度绘制的漏极电流的平方根(右侧y轴)。另外,图1至图7中以浅灰色虚线示出以对数标度绘制的栅极电流(左侧y轴)。
图8示出对于包括Pa的实施例4的顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管以及包括聚苯乙烯(polystyrene)的比较例1的顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管以线性标度绘制的漏极电流(左侧y轴)。
具体实施方式
实施例
实施例1a
聚合物Pa的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2a所述的方法制备的化合物3a(2g,9.3mmol)和乙烯基丁基醚(vinylbutyl ether)4a(0.23g 2.3mmol)与催化量的乙酸乙酯(ethyl acetate)(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(dichloromethane)(10mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.5%mol)和在1M DCM中的BF3溶液(0.5%mol),保持温度在-40℃。搅拌5至6小时后,聚合物Pa在iPrOH中沉淀。将所得到的白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯(toluene)中,以在iPrOH中还沉淀两次。以定量收率得到呈白色固体状的聚合物Pa,然后通过凝胶渗透色谱法(gel permeationchromatography)和H1-NMR进行分析。δppm,CCl2D2:7.7-6.8(m,broad);4.2-3.5(m,broad);3.5-3.2(m,broad);2.0-1.2(m,broad);0.7-0.95(m,broad).Mn=312000g/mol,Mz=837000g/mol.PDI=2.7
实施例1b
聚合物Pb的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2a所述的方法制备的化合物3a(2.0g,9mmol)和甲氧基苯乙烯(methyoxystyrene)4b(0.42g,3mmol)与催化量的乙酸乙酯(ethyl acetate)(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(10mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.5%mol)和在1M DCM中的BF3溶液(0.5%mol),保持温度在-40℃。搅拌6小时后,聚合物Pb在iPrOH中沉淀。将所得到的上述白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯中,以在iPrOH中还沉淀两次。
以95%的收率得到呈白色固体状的聚合物Pb,然后通过凝胶渗透色谱法和H1-NMR进行分析。(δppm,CCl2D2:7.8-6.3(m,broad);4.1-3.5(m,broad);2.0-1.2(m,broad).Mn=29000g/mol,Mz=98000g/mol.PDI=2.0).
实施例1c
聚合物Pc的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2a所述的方法制备的化合物3a(1.5g,7mmol)和甲氧基苯乙烯4b(0.94g,7mmol)与催化量的乙酸乙酯(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(10mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.5%mol)和在1M DCM中的BF3溶液(0.5%mol),保持温度在-40℃。搅拌6小时后,聚合物Pc在iPrOH中沉淀。将所得到的上述白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯中,以在iPrOH中还沉淀两次。
以95%的收率得到呈白色固体状的聚合物Pc,然后通过凝胶渗透色谱法和H1-NMR进行分析。δppm,CCl2D2:7.8-6.3(m,broad);4.1-3.8(m,broad);3.8-3.5(m,broad);2.0-1.2(m,broad).Mn=43000g/mol,Mz=117000g/mol.PDI=1.7
实施例1d
介电聚合物Pd的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2b所述的方法制备的化合物3b(1.0g,5mmol)和甲氧基苯乙烯4b(1.34g,5mmol)与催化量的乙酸乙酯(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(10mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.5%mol)和在1M DCM中的BF3溶液(0.5%mol),保持温度在-40℃。搅拌6小时后,聚合物Pd在iPrOH中沉淀。将所得到的上述白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯中,以在iPrOH中还沉淀两次。以67%的收率得到呈白色固体状的聚合物Pd,然后通过凝胶渗透色谱法和H1-NMR进行分析。δppm,CCl2D2:7.1-6.9(m,broad);6.8-6.3(m,broad);4.0-3.5(m,broad);2.7-2.8(m,broad);2.0-1.2(m,broad);1.2-1.1(m,broad).Mn=14000g/mol,Mz=44000g/mol.PDI=1.9.
实施例1e
聚合物Pe的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2b所述的方法制备的化合物3b(1.03g,0.5mmol)和环己基乙烯基醚(cyclohexylvinylether)4c(0.65g,10mmol)与催化量的乙酸乙酯(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(10mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.5%mol)和在1M DCM中的BF3溶液(0.5%mol),保持温度在-40℃。搅拌6小时后,聚合物Pe在iPrOH中沉淀。将所得到的上述白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯中,以在iPrOH中还沉淀两次。以定量收率得到呈白色固体状的聚合物Pe,然后通过凝胶渗透色谱法和H1-NMR进行分析。1H-NMRδppm,CCl2D2:7.1-6.9(m,broad);6.8-6.6(m,broad);4.0-3.4(m,broad);3.3-3.2(m,broad);2.8-2.7(m,broad);1.9-1.3(m,broad);1.3-1.1(m,broad).Mn=25000g/mol,Mz=125000g/mol.PDI=2.4.
实施例1f
聚合物Pf的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2c所述的方法制备的化合物3c(1.0g,5mmol)和甲氧基苯乙烯4b(1.34g,5mmol)与催化量的乙酸乙酯(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(10mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.5%mol)和在1M DCM中的BF3溶液(0.5%mol),保持温度在-40℃。搅拌6小时后,聚合物Pf在iPrOH中沉淀。将所得到的上述白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯中,以在iPrOH中还沉淀两次。以定量收率得到呈白色固体状的聚合物Pf,然后通过凝胶渗透色谱法和H1-NMR进行分析。1H-NMRδppm,CCl2D2:6.8-6.6(m,broad);3.9-3.6(m,broad);1.9-1.6(m,broad).Mn=28000g/mol,Mz=98000g/mol,PDI=1.9.
实施例1g
聚合物Pg的制备
在三颈底烧瓶中,将按实施例2a所述的方法制备的化合物3a(12.0g,56mmol)与催化量的乙酸乙酯(0.1mL)一起溶解于二氯甲烷(50mL)。接着,通过乙腈/干冰浴将上述溶液冷却至-40℃。随后向冷却的上述溶液中添加SnCl4(0.56mol)和在1M DCM溶液中的BF3(0.56mol),保持温度在-40℃。搅拌6小时后,聚合物Pg在iPrOH中沉淀。将所得到的上述白色固体过滤,干燥并通过将其溶解在最少量的甲苯中,以在iPrOH中还沉淀两次。以88%收率(10.6g)得到呈浅灰色固体状的上述聚合物,然后通过凝胶渗透色谱法和H1-NMR进行分析。Mn=50K,Mz=622k,PDI=3.5 1H-NMR(δppm,CCl2D2:7.7-7.3(m,broad);6.9-6.7(m,broad);4.1-3.6(m,broad);2.0-1.6(m,broad).
实施例2a
化合物3a的制备
将化合物8a(0.2mol)与K2CO3(57.5g,0.4mol)和化合物9a(27.1g,0.25mol)一起溶解在二甲基甲酰胺(dimethyl formamide)(100mL)中。将上述反应混合物在80℃下加热过夜。将水添加到冷却的溶液中,直到引起固体单体的沉淀或进行液体与水的相分离。产率:92%,从环己烷的重结晶得到浅灰色粉末。1H-NMRδppm,CCl2D2:7.77-7.72(m,3H),7.43(td,1H,δ1=7Hz,δ2=1Hz),7.33(td,1H,δ1=7Hz,δ2=1Hz),7.17-7.14(m,2H),6.55(dd,1H,δ1=14Hz,δ2=7Hz),4.09-4.06(m,2H),4.24(d,1H,δ1=2Hz),4.33-4.27(m,3H).
实施例2b
化合物3b的制备
将化合物8b(0.2mol)与K2CO3(57.5g,0.4mol)和化合物9a(27.1g,0.25mol)一起溶解在二甲基甲酰胺(100mL)中。将上述反应混合物在80℃下加热过夜。将水添加到冷却的溶液中,直到引起固体单体的沉淀或进行液体与水的相分离。产率:89%,蒸馏原油(粗产物,crude)(2.2×10-1mbar,T=110℃)来得到无色油。1H-NMRδppm,CCl2D2:7.13(d,2H,δ1=8Hz),6.83(d,2H,δ1=8Hz),6.52(dd,1H,δ1=14Hz,δ2=7Hz),4.23(dd,1H,δ1=14Hz,δ2=2Hz),4.15-4.13(m,2H),4.07(dd,1H,δ1=7Hz,δ2=2Hz),4.00-3.98(m,2H),2.84(seq,1H,δ1=4Hz),1.20(d,6H,δ1=4Hz).
实施例2c
化合物3c的制备
将化合物8c(0.2mol)与K2CO3(57.5g,0.4mol)和化合物9a(27.1g,0.25mol)一起溶解在二甲基甲酰胺(100mL)中。将上述反应混合物在80℃下加热过夜。将水添加到冷却的溶液中,直到引起固体单体的沉淀或进行液体与水的相分离。产率:90%,在不进行进一步纯化(purification)的状态下使用原油。1H-NMRδppm,CCl2D2:6.85-6.80(m,4H),6.53(dd,1H,δ1=14Hz,δ2=6Hz),4.23(d,1H,δ1=14Hz),4.13-4.11(m,2H),4.04(d,1H,δ1=6Hz),3.99-3.98(m,2H),3.73(s,3H).
实施例3
分别包括聚合物Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf及Pg的电容器的制备
用0.7μm过滤器过滤分别包含聚合物Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf及Pg和下述表1中所列的溶剂的组合物。在下述表1中提到的条件下,通过旋涂将包含聚合物Pa的组合物涂布到由导电铟锡氧化物(ITO)层覆盖的玻璃基材上。在下述表1中提到的条件下,通过旋涂将分别包含聚合物Pb、Pc、Pd、Pe、Pf及Pg的组合物涂布到具有光刻图案化的金电极的PET基材上。将获得的湿膜在热板上在90℃下烘烤30分钟,以获得厚度如表1所示的聚合物层。然后,在1×10-5mbar以下的压力下将金(gold)顶电极(面积参见下述表1)通过荫罩真空沉积在聚合物层上。
表1
a组合物的重量基准
b丙二醇甲醚乙酸酯/环戊酮
通过使用LCR测量仪Agilent 4284A(信号幅度1V)测量复电容来测量获得的电容器,以获得相对介电常数(relative permittivity)K=K’+iK”。其中K’为介电常数,K”为介电损耗测量值。
K’由以下公式计算。
K’=C×d/(A×ε0)
C是通过LCR测量仪测得的电容,d是介电层的厚度,A是电容器的面积,ε0是真空介电常数(8,85E-12F/m)。
K”由以下公式计算。
K”=tan(δ)×K’
用LCR仪测量的tan(δ)。
表2
实施例4
分别包括聚合物Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf及Pg作为介电材料的顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管的制备
将金溅射(sputtered)到PET基材上以形成约40nm厚的金源极/漏极电极。将均三甲苯(mesitylene)中的WO2013/083506的实施例1的二酮吡咯并吡咯半导体聚合物1%(质量/质量)溶液通过0.45μm的聚四氟乙烯(PTFE)过滤器进行过滤并通过旋涂(1,000rpm,60秒)涂布。将湿的有机半导体层在热板上在120℃下干燥60秒。用0.7μm的过滤器过滤包含表3中所列的介电聚合物和溶剂的组合物,并在下述表3中提及的条件下通过旋涂将其涂布到半导体层上。将湿的介电层涂布到厚度如表3所示的聚合物层上并在90℃下烘烤30分钟。将金(gold)栅电极(厚度约70nm)通过荫罩沉积(evaporated)在上述介电层上。
表3
a组合物的重量基准
b丙二醇甲醚乙酸酯/环戊酮
通过使用吉时利(Keithley)半导体分析***来测量上述顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管。
图1(Pa)、图2(Pb)、图3(Pc)、图4(Pd)、图5(Pe)、图6(Pf)及图7(Pg)分别示出在-30V的栅极-源极电压Vgs下对于顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管的栅极-源极电压Vgs的漏极电流Id(转移曲线)。黑色实线曲线显示以对数标度绘制的漏极电流(左侧y轴)。深灰色实线表示以线性标度绘制的漏极电流的平方根(右侧y轴)。另外,图1至图7中以浅灰色虚线示出以对数标度绘制的栅极电流(左侧y轴)。
电荷载流子迁移率μ通过以下公式计算。
μ=m2×2L/(CG×W),其中,CG=K’×ε0/d
其中,m是通过线性拟合(linear fit)从传输曲线中的漏极电流的平方根提取的漏极电流的平方根ld 1/2的斜率,L=10μm是晶体管的沟道长度,W=250μm是晶体管的沟道宽度,CG是面积归一化(area normalized)电容,其中,ε0是8.85×10-12F//m的真空电容率,K’是在20Hz下测量(参见表2)的各个材料的介电常数,d是有机半导体(参见表3)的最顶部的介电聚合物的厚度。
使用以下公式计算阈值电压Vth。
Vth=-1×m/b
其中,m是从传输曲线中提取的漏极电流的平方根lds 1/2的斜率,b是拟合曲线(fitted curve)的y轴交点。
Ion/Ioff比通过以下公式计算。
Ion/Ioff=IDmax/IDmin
表4给出了从至少10个薄膜晶体管(TFT)取得的对于有机场效应晶体管的电荷载流子迁移率μ的平均值、Ion/Ioff比及阈值电压Vth。
表4
比较例1
包括聚苯乙烯作为介电材料的顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管的制备
类似于(in analogy to)实施例4,但制备了代替Pa包含聚苯乙烯(MW2,000,000g/mol)作为介电材料的顶栅底接触(TGBC)场效应晶体管,并且通过使用吉时利(Keithley)半导体分析***如实施例4所示进行测量。
图8示出对于包括Pa作为介电材料的实施例4以及包括聚苯乙烯作为介电材料的比较例1的晶体管以线性标度绘制的漏极电流(左侧y轴)。
图8示出了与使用包括聚苯乙烯作为电介质材料的场效应晶体管相比,使用包括Pa作为电介质材料的实施例4的场效应晶体管在特定的栅极-源极电压(工作电压)下可以实现更高的漏极电流。换句话说,与使用包括聚苯乙烯作为介电材料的场效应晶体管相比,当使用包括Pa作为电介质材料的实施例4的场效应晶体管时可以在较低的特定栅极-源极电压(工作电压)下实现特定的漏极电流。
Claims (19)
1.一种聚合物,其特征在于,包括下述化学式1的单位:
[化学式1]
在上述化学式1中,
X1和X2独立地为O或S,
L1为连接基,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中;
或者,
R1和R2与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中;
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中;
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,R1、R2及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中;
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成5至6元环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元环,
R1、R2及R3独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C5-7-环烷基、O-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的O-C5-7-环烷基、C(O)-C5-7-环烷基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C6-14-芳基、O-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的O-C6-14-芳基、C(O)-C6-14-芳基、被一个以上Rb取代基取代的C(O)-C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Rb取代基取代的5至14元杂芳基组成的组中;
其中,
Ra在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中;
Rb和Rc独立地且在各个情况下为C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,X1和X2为O。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物,其特征在于,L1为C1-30-亚烷基连接基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物,其特征在于,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中;
或者,
R1和R2与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R3、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中;
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R1、R4及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中;
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R1、R2及R5独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中;
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成5至6元芳族环或被一个以上Rc取代基取代的5至6元芳族环,R1、R2及R3独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的C1-30-烷基、O-C1-30-烷基、被一个以上Ra取代基取代的O-C1-30-烷基、C(O)-C1-30-烷基及被一个以上Ra取代基取代的C(O)-C1-30-烷基组成的组中;
其中,
Ra在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中;
Rc在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中。
5.根据权利要求4所述的聚合物,其特征在于,
R1、R2、R3、R4及R5独立地选自由H、C1-10-烷基及O-C1-10-烷基组成的组中;
或者,
R1和R2与它们所键合的碳原子一起形成作为6元芳族环的
或者,
R2和R3与它们所键合的碳原子一起形成作为6元芳族环的
或者,
R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成作为6元芳族环的
或者,
R4和R5与它们所键合的碳原子一起形成作为6元芳族环的
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物,其特征在于,还包括下述化学式2的单位:
[化学式2]
在上述化学式2中,
X3独立地为O或S,
L2为共价键或连接基,
R6独立地为H、C1-30-烷基、被一个以上Rd取代基取代的C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Re取代基取代的C5-7-环烷基、C6-14-芳基、被一个以上Re取代基取代的C6-14-芳基、5至14元杂芳基及被一个以上Re取代基取代的5至14元杂芳基,
其中,
Rd在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中,
Re在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基、C(O)-苯基及5至9元杂芳基组成的组中。
7.根据权利要求6所述的聚合物,其特征在于,X3为O。
8.根据权利要求6或7所述的聚合物,其特征在于,L2为共价键或亚苯基连接基。
9.根据权利要求5、6或7所述的聚合物,其特征在于,
R6独立地选自由H、C1-30-烷基、被一个以上Rd取代基取代的C1-30-烷基、C5-7-环烷基、被一个以上Re取代基取代的C5-7-环烷基组成的组中,
其中,
Rd在各个情况下选自由O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基及O-苯基、C(O)-苯基组成的组中,
Re在各个情况下选自由C1-20-烷基、O-C1-20-烷基、C(O)-C1-20-烷基、C5-6-环烷基、O-C5-6-环烷基、C(O)-C5-6-环烷基、苯基、O-苯基及C(O)-苯基组成的组中。
10.根据权利要求9所述的聚合物,其特征在于,R6独立地选自由H、C1-10-烷基及C5-7-环烷基组成的组中。
11.根据权利要求6至10所述的聚合物,其特征在于,基于上述聚合物的所有重复单位的摩尔数,包括至少80mol%的化学式1和化学式2的单位。
14.一种组合物,其特征在于,包括一个以上的权利要求1至11中任一项所述的聚合物和溶剂。
15.根据权利要求14所述的组合物,其特征在于,还包括交联剂。
16.一种电子器件,其特征在于,包括一个层,上述层i)包括权利要求1至11中任一项所述的聚合物且ii)由权利要求14和15中任一项所述的组合物形成。
17.根据权利要求16所述的电子器件,其特征在于,为场效应晶体管。
18.一种场效应晶体管的制备方法,上述场效应晶体管为权利要求17所述的场效应晶体管,上述制备方法的特征在于,包括:将权利要求14或15所述的组合物涂布于上述场效应晶体管的前体上的步骤;除去上述组合物的溶剂的步骤;及形成介电层的步骤。
19.一种使用权利要求1至11所述的聚合物作为介电材料的用途。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18179713 | 2018-06-26 | ||
EP18179713.5 | 2018-06-26 | ||
PCT/EP2019/063198 WO2020001865A1 (en) | 2018-06-26 | 2019-05-22 | Vinylether-based polymer as dielectric |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112074548A true CN112074548A (zh) | 2020-12-11 |
CN112074548B CN112074548B (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=62784055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980014307.8A Active CN112074548B (zh) | 2018-06-26 | 2019-05-22 | 作为电介质的乙烯醚类聚合物 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210277157A1 (zh) |
EP (1) | EP3735430B1 (zh) |
JP (1) | JP2021530577A (zh) |
KR (1) | KR102457044B1 (zh) |
CN (1) | CN112074548B (zh) |
WO (1) | WO2020001865A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3464415B1 (en) * | 2016-05-25 | 2020-08-19 | Basf Se | Semiconductors |
US11296290B2 (en) | 2018-03-07 | 2022-04-05 | Clap Co., Ltd. | Patterning method for preparing top-gate, bottom-contact organic field effect transistors |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145712A (en) * | 1979-05-01 | 1980-11-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Novel high-molecular compound having phase transfer catalytic effect and preparation thereof |
US5070140A (en) * | 1989-12-22 | 1991-12-03 | Basf Corporation | Copolymers of vinyl acetate and allyl glycidyl ether capped C12 -C.sub. |
JP2000267282A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型感光性組成物 |
US20010036590A1 (en) * | 1999-12-16 | 2001-11-01 | Yutaka Adegawa | Chemical amplification type negative-working resist composition for electron beams or X-rays |
JP2005002325A (ja) * | 2003-05-19 | 2005-01-06 | Canon Inc | ポリマー、それを含有するポリマー含有組成物、インク組成物、該インク組成物を用いたインク付与方法および装置 |
JP2005072200A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Canon Inc | 電界効果型有機トランジスタ |
US20060144287A1 (en) * | 2003-10-31 | 2006-07-06 | Keiichiro Tsubaki | Compound polymer compound of the same, composition using the polymer compound, recording material, image forming method, and image forming apparatus |
JP2007091977A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Canon Finetech Inc | ポリビニルエーテル系ポリマーの重合方法及び該ポリビニルエーテル系ポリマーを用いたインクジェットプリンター用水性インク |
JP2007099881A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Canon Finetech Inc | 精密に重合の制御されたポリマーの効率的製造法 |
JP2008195769A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Canon Inc | ブロックポリマー化合物、液体組成物及びインクジェット用インク |
JP2008260915A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-30 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 新規な脂環式ビニルエーテル重合体 |
US20090078312A1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-26 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von mit rylentetracarbonsaeurediimiden beschichteten substraten |
JP2010100844A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 光硬化性樹脂組成物 |
WO2010150917A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Fujifilm Corporation | Chemical amplification resist composition, and mold preparation method and resist film using the same |
JP2011012147A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 新規ビニルエーテル共重合体およびこれを用いた粘着剤組成物 |
WO2011060293A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Ndsu Research Foundation | Polymers derived from plant oil |
US20130200345A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Polyera Corporation | Photocurable Polymeric Materials and Related Electronic Devices |
US20140296444A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-02 | Ndsu Research Foundation | Monomers and polymers derived from natural phenols |
CN105324408A (zh) * | 2013-06-27 | 2016-02-10 | 巴斯夫欧洲公司 | 作为电介质的复分解聚合物 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6047284B2 (ja) * | 1982-05-10 | 1985-10-21 | 工業技術院長 | 新規高分子化合物の製造方法 |
WO2004100282A2 (en) | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Cambridge University Technical Services Limited | Manufacture of a polymer device |
US7939818B2 (en) | 2003-10-28 | 2011-05-10 | Basf Se | Diketopyrrolopyrrole polymers |
JP2006312724A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-11-16 | Canon Inc | 高分子化合物を含有する組成物、画像形成方法及び装置 |
CA2511354A1 (en) | 2005-07-04 | 2007-01-04 | National University Of Singapore | Radiation crosslinkers |
US8101776B2 (en) | 2005-12-12 | 2012-01-24 | Basf Se | Organic semiconductors and their manufacture |
DE102005061997A1 (de) | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Basf Ag | Naphthalintetracarbonsäurederivate und deren Verwendung |
US8350035B2 (en) | 2006-02-17 | 2013-01-08 | Basf Aktiengesellschaft | Fluorinated rylenetetracarboxylic acid derivatives and use thereof |
KR101422054B1 (ko) | 2006-06-30 | 2014-07-23 | 시바 홀딩 인크 | 유기 반도체로서의 디케토피롤로피롤 중합체 |
EP2181172B1 (de) | 2007-08-17 | 2016-02-24 | Basf Se | Halogenhaltige perylentetracarbonsäurederivate und deren verwendung |
EP2205657B1 (en) | 2007-10-25 | 2017-04-05 | Basf Se | Ketopyrroles as organic semiconductors |
US8927383B2 (en) | 2007-11-28 | 2015-01-06 | National University Of Singapore | Multilayer heterostructures for application in OLEDs and photovoltaic devices |
US9512354B2 (en) | 2008-06-06 | 2016-12-06 | Basf Se | Chlorinated naphthalenetetracarboxylic acid derivatives, preparation thereof and use thereof in organic electronics |
WO2010000669A1 (en) | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Basf Se | Poly(5,5'bis(thiophen-2-yl)-benzo[2,1-b;3,4-b']dithiophene) and its use as high performance solution processable semiconducting polymer |
US20110101329A1 (en) | 2008-07-02 | 2011-05-05 | Basf Se | High performance solution processable semiconducting polymers based on al-ternating donor acceptor copolymers |
WO2010049323A1 (en) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Basf Se | Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices |
CN107099023B (zh) | 2008-10-31 | 2019-10-22 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于有机场效应晶体管的二酮吡咯并吡咯聚合物 |
WO2010108873A1 (en) | 2009-03-23 | 2010-09-30 | Basf Se | Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices |
WO2010136352A1 (en) | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Basf Se | A process for polymerising (hetero)aromatic compounds |
CN102449030B (zh) | 2009-05-27 | 2014-06-25 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于有机半导体器件中的二酮基吡咯并吡咯聚合物 |
CN102639591B (zh) | 2009-12-02 | 2015-05-13 | 巴斯夫欧洲公司 | 二噻吩并苯并噻吩并[3,2-b]噻吩共聚物及其作为高性能可溶液加工半导体聚合物的用途 |
US9745252B2 (en) | 2009-12-04 | 2017-08-29 | National University Of Singapore | Cross-linking moiety |
CN103140492B (zh) | 2010-09-29 | 2016-06-15 | 巴斯夫欧洲公司 | 基于二酮基吡咯并吡咯的半导体 |
EP2683718B1 (en) | 2011-01-10 | 2017-05-24 | Basf Se | Thiocyanato substituted naphthalene diimide compounds and their use as n-type semiconductors |
WO2012117089A1 (en) | 2011-03-03 | 2012-09-07 | Basf Se | Perylene-based semiconducting materials |
WO2012146506A1 (en) | 2011-04-28 | 2012-11-01 | Basf Se | Semiconductor materials based on thienothiophene-2,5-dione oligomers and polymers |
KR20140021014A (ko) | 2011-05-11 | 2014-02-19 | 바스프 에스이 | 할로겐화 페릴렌계 반도체 물질 |
KR102009846B1 (ko) | 2011-06-22 | 2019-08-12 | 바스프 에스이 | 유기 반도체 장치에 사용하기 위한 디케토피롤로피롤 올리고머 |
JP2014525949A (ja) | 2011-07-05 | 2014-10-02 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | ジチエノフタルイミド半導体ポリマー |
US9978943B2 (en) | 2011-12-07 | 2018-05-22 | Basf Se | Organic field effect transistor |
KR102017358B1 (ko) | 2011-12-07 | 2019-09-26 | 바스프 에스이 | 유기 반도체 장치에 사용하기 위한 디케토피롤로피롤 중합체 |
CN104334610A (zh) | 2012-04-04 | 2015-02-04 | 巴斯夫欧洲公司 | 二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子 |
JP6297269B2 (ja) | 2012-06-28 | 2018-03-20 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC | ポリマー組成物、このポリマー組成物を含むフォトレジスト、およびこのフォトレジストを含むコーティングされた物品 |
US9382264B2 (en) | 2012-08-30 | 2016-07-05 | Basf Se | Conveniently prepared naphthalene and perylene derivatives as building blocks for organic electronic materials and dyestuff |
JP6033497B2 (ja) | 2013-04-25 | 2016-11-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | π拡張型ナフタレンジイミドの製造および前記ジイミドの半導体としての使用 |
CN105849170B (zh) | 2013-07-08 | 2018-10-19 | 巴斯夫欧洲公司 | 基于叠氮化物的交联剂 |
JP6622229B2 (ja) | 2014-06-17 | 2019-12-18 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | N−フルオロアルキル置換されたジブロモナフタレンジイミドおよびそれらの半導体としての使用 |
-
2019
- 2019-05-22 US US17/255,397 patent/US20210277157A1/en active Pending
- 2019-05-22 CN CN201980014307.8A patent/CN112074548B/zh active Active
- 2019-05-22 JP JP2020573527A patent/JP2021530577A/ja active Pending
- 2019-05-22 WO PCT/EP2019/063198 patent/WO2020001865A1/en unknown
- 2019-05-22 EP EP19724856.0A patent/EP3735430B1/en active Active
- 2019-05-22 KR KR1020207023035A patent/KR102457044B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145712A (en) * | 1979-05-01 | 1980-11-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Novel high-molecular compound having phase transfer catalytic effect and preparation thereof |
US5070140A (en) * | 1989-12-22 | 1991-12-03 | Basf Corporation | Copolymers of vinyl acetate and allyl glycidyl ether capped C12 -C.sub. |
JP2000267282A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型感光性組成物 |
US20010036590A1 (en) * | 1999-12-16 | 2001-11-01 | Yutaka Adegawa | Chemical amplification type negative-working resist composition for electron beams or X-rays |
JP2005002325A (ja) * | 2003-05-19 | 2005-01-06 | Canon Inc | ポリマー、それを含有するポリマー含有組成物、インク組成物、該インク組成物を用いたインク付与方法および装置 |
JP2005072200A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Canon Inc | 電界効果型有機トランジスタ |
US20060144287A1 (en) * | 2003-10-31 | 2006-07-06 | Keiichiro Tsubaki | Compound polymer compound of the same, composition using the polymer compound, recording material, image forming method, and image forming apparatus |
JP2007091977A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Canon Finetech Inc | ポリビニルエーテル系ポリマーの重合方法及び該ポリビニルエーテル系ポリマーを用いたインクジェットプリンター用水性インク |
JP2007099881A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Canon Finetech Inc | 精密に重合の制御されたポリマーの効率的製造法 |
JP2008195769A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Canon Inc | ブロックポリマー化合物、液体組成物及びインクジェット用インク |
JP2008260915A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-30 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 新規な脂環式ビニルエーテル重合体 |
US20090078312A1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-26 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von mit rylentetracarbonsaeurediimiden beschichteten substraten |
JP2010100844A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 光硬化性樹脂組成物 |
WO2010150917A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Fujifilm Corporation | Chemical amplification resist composition, and mold preparation method and resist film using the same |
JP2011012147A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 新規ビニルエーテル共重合体およびこれを用いた粘着剤組成物 |
WO2011060293A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Ndsu Research Foundation | Polymers derived from plant oil |
US20130200345A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Polyera Corporation | Photocurable Polymeric Materials and Related Electronic Devices |
US20140296444A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-02 | Ndsu Research Foundation | Monomers and polymers derived from natural phenols |
CN105324408A (zh) * | 2013-06-27 | 2016-02-10 | 巴斯夫欧洲公司 | 作为电介质的复分解聚合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102457044B1 (ko) | 2022-10-21 |
WO2020001865A1 (en) | 2020-01-02 |
EP3735430A1 (en) | 2020-11-11 |
JP2021530577A (ja) | 2021-11-11 |
US20210277157A1 (en) | 2021-09-09 |
KR20200110668A (ko) | 2020-09-24 |
CN112074548B (zh) | 2023-07-25 |
EP3735430B1 (en) | 2023-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pandey et al. | Recent advances in the orientation of conjugated polymers for organic field-effect transistors | |
US7435989B2 (en) | Semiconductor device with layer containing polysiloxane compound | |
Won et al. | Photo-patternable polyimide gate insulator with fluorine groups for improving performance of 2, 7-didecyl [1] benzothieno [3, 2-b][1] benzothiopene (C10-BTBT) thin-film transistors | |
CN112074548A (zh) | 作为电介质的乙烯醚类聚合物 | |
EP3198614B1 (en) | Ether-based polymers as photo-crosslinkable dielectrics | |
US9954173B2 (en) | Organic semiconducting formulation | |
CN107109214B (zh) | 苯并噻吩并噻吩异靛聚合物 | |
US10403822B2 (en) | Thienothiophene-isoindigo | |
US20150243915A1 (en) | Electronic device | |
US20090242878A1 (en) | Optimization of new polymer semiconductors for better mobility and processibality | |
KR102367372B1 (ko) | 상부-게이트, 하부-컨택 유기 전계효과 트랜지스터 제조를 위한 패터닝 방법 | |
US7550760B2 (en) | Polyacenes and electronic devices generated therefrom | |
US9691997B2 (en) | Devices having dielectric layers with thiosulfate-containing polymers | |
Constantin et al. | Photo-optical and electrochemical behavior of novel heterocyclic copoly (naphthylimide-amide) s | |
CN109153772B (zh) | 半导体 | |
M Ziadan | The electronic transitions of polyaniline doped with p-toluene sulfonic acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |