专利名称：一种可溶性酞菁化合物、其制备方法及一种有机薄膜晶体管的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及有机半导体材料技术领域，特别涉及一种可溶性酞菁化合物、其制备方法及一种有机薄膜晶体管。
背景技术：
近年来，随着有机薄膜晶体管在集成电路和传感器等方面应用的发展，对高迁移率有机共轭半导体材料的研究和开发非常活跃。酞菁化合物具有独特的η共轭结构，使其具有独特的物理性质和优异的环境稳定性等特点，尤其是通过调控电子结构和固态下分子堆积模式，能使其形成具有强相互作用的堆积结构，因此，酞菁化合物被作为高迁移率有机共轭半导体材料而广泛应用。美国专利文献US5969376公开了一种平面的金属酞菁，所述金属酞菁为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)或酞菁锡(SnPc)，作为半导体层的空穴传输型有机薄膜晶体管，其空穴迁移率为10_3cm2/V · s ;申请号为200710055258. I的中国专利文献公开了采用轴向取代酞菁化合物作为半导体层的有机薄膜晶体管，其载流子迁移率为10_3cm2/V · s ;美国专利文献US2010140593也公开了采用轴向取代酞菁的有机薄膜晶体管，其中的酞菁铟氯(ClInPc)具有较高的空穴迁移率，能达到O. 52cm2/V · s ;先进材料(Adv. Mater.，2008，20，2142)和应用物理快报(Appl. Phys. Lett.，2008，92，143303)分别公开了采用酞菁锡二氯(Cl2SnPc )和酞菁氧锡(OSnPc )的电子传输型有机薄膜晶体管。上述文献报道的酞菁化合物在有机溶剂中溶解性很差，使制备有机薄膜晶体管中的半导体层需采用真空蒸镀的方法，但是，由于真空蒸镀方法复杂、条件苛刻、成本高，采用溶液加工的方法制备有机薄膜晶体管中的半导体层已成为有机电子器件发展的趋势。因此，开发可溶性酞菁半导体材料，使有机薄膜晶体管的半导体层可以通过溶液加工的方法制备，这是高迁移率有机半导体研发的主要方向之一。目前，现有技术已公开了多种可溶性酞菁化合物，例如，日本专利文献JP2004149752、JP2008303383、JP2009218369、JP2010045186 和 JP201120483，美国专利文献 US5932721 和 US5506708，世界专利文献 W02008/037695 以及申请号为 200810050658. 8、201010520550. 8的中国专利文献公开了含多种取代基的可溶性酞菁化合物。上述现有技术向单核酞菁外围苯环部分的取代位点引入亲油或亲水取代基，提高了酞菁化合物的溶解性，但是将上述可溶性酞菁化合物作为半导体层用于有机薄膜晶体管，表现出的迁移率在10-3cm2/V · S^lO-1CmVv · S，低于未取代酞菁化合物的迁移率，因而限制了它们的应用。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种可溶性酞菁化合物、其制备方法及一种有机薄膜晶体管，采用本发明提供的可溶性酞菁化合物制备的有机薄膜晶体管具有较高的载流子迁移率。本发明提供一种可溶性酞菁化合物，具有式(I)结构或式(II)结构
权利要求
1.一种可溶性酞菁化合物，具有式(I)结构或式(II)结构
2.根据权利要求I所述的可溶性酞菁化合物，其特征在于，所述R为直链烷基、支链烷基、直链烧氧基、支链烧氧基、直链烧硫基或支链烧硫基。
3.根据权利要求2所述的可溶性酞菁化合物，其特征在于，所述R为C4I18的直链烷基、C4^c18的直链烷氧基或C^C18的直链烷硫基。
4.根据权利要求3所述的可溶性酞菁化合物，其特征在于，所述R为辛基、己基、十二烷基、己氧基、辛氧基或辛硫基。
5.根据权利要求I所述的可溶性酞菁化合物，其特征在于，所述二价金属为Cu、Zn、Ni、Co 或 Pb ; 所述含配体的三价以上金属为InCl, SbCl, MnCl, GaCl, A1C1、TiCl, Ti。、W、SnO或SnCl20
6.一种可溶性酞菁化合物的制备方法，包括以下步骤 将5，6_ 二烧基_1，3_ 二氧-I, 3_ 二亚胺基异卩引噪琳、5，6_ 二烧氧基-1，3- 二氢_1，3- 二亚胺基异Π引哚啉或5，6- 二烧硫基-1，3- 二氢-1，3- 二亚胺基异卩引哚啉与二乙胺、1，3，3-三氯异二氢氮杂茚在有机溶剂中混合进行反应，过滤后得到滤液； 将所述滤液与对苯二酚、甲醇钠混合，反应后得到具有式(I)结构的可溶性酞菁化合物
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，得到具有式(I)结构的可溶性酞菁化合物后，还包括 将所述具有式(I)结构的可溶性 酞菁化合物与二价以上金属盐在正戊醇或N-甲基吡咯烷酮中进行反应，得到具有式(II)结构的可溶性酞菁化合物
8.一种有机薄膜晶体管，包括基板、设置有栅极的介电层和两端分别设置有漏电极和源电极的半导体层，所述半导体层包含权利要求广5任一项所述的可溶性酞菁化合物或权利要求6 7任一项所述的制备方法得到的可溶性酞菁化合物； 其中，所述半导体层复合于所述介电层上，所述介电层复合于所述基板上；或者所述介电层复合于所述半导体层上，所述半导体层复合于所述基板上。
9.根据权利要求8所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层的制备方法具体为 将所述可溶性酞菁化合物配成溶液后制备薄膜，经退火、沉积电极，得到半导体层。
10.根据权利要求9所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述溶液的有机溶剂为三氯甲烷、三氯乙烷、氯苯、二氯苯、三氯苯、氯代甲苯、甲苯、二甲苯、四氢萘或三甲苯。
全文摘要
本发明提供了一种可溶性酞菁化合物，具有式(I)结构或式(II)结构，R为烷基、烷氧基或烷硫基；M为二价金属或含配体的三价以上金属。本发明向酞菁核的2、3、16和17位上各引入一个相同的取代基，并保留酞菁核中的两个苯环不被取代，在提高溶解性的同时尽可能地不破坏酞菁核的紧密π-π堆积排列方式，实现较高的场效应迁移率；此外，中心金属原子能调节取代酞菁的电子结构，同时其能和取代基产生协同效应，调控取代酞菁薄膜的堆积方式，故采用所述可溶性酞菁化合物能获得具有较高迁移率的有机薄膜晶体管。本发明提供了一种可溶性酞菁化合物的制备方法和一种有机薄膜晶体管，其载流子迁移率可达1cm2/V·s。
文档编号H01L51/05GK102863448SQ20121034987
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者耿延候, 田洪坤, 董少强 申请人:中国科学院长春应用化学研究所