KR101675073B1 - Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same - Google Patents

Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same Download PDF

Info

Publication number
KR101675073B1
KR101675073B1 KR1020100013247A KR20100013247A KR101675073B1 KR 101675073 B1 KR101675073 B1 KR 101675073B1 KR 1020100013247 A KR1020100013247 A KR 1020100013247A KR 20100013247 A KR20100013247 A KR 20100013247A KR 101675073 B1 KR101675073 B1 KR 101675073B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unsubstituted
substituted
group
formula
repeating unit
Prior art date
Application number
KR1020100013247A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110093297A (en
Inventor
이방린
박정일
구본원
이지열
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020100013247A priority Critical patent/KR101675073B1/en
Publication of KR20110093297A publication Critical patent/KR20110093297A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101675073B1 publication Critical patent/KR101675073B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/20Pyrrones
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

화학식 1로 표시되는 피리미도[5,4-d]피리미딘(pyrimido[5,4-d]pyrimidine)의 제1 반복단위와 헤테로방향족환을 포함하는 제2 반복단위를 포함하는 유기 반도체 고분자 및 이를 포함하는 트랜지스터와 전자 소자를 제공한다.An organic semiconductor polymer comprising a first repeating unit of pyrimido [5,4-d] pyrimidine and a second repeating unit comprising a heteroaromatic ring represented by the formula (1) And a transistor and an electronic device including the same.

Description

유기 반도체 고분자 및 이를 포함하는 트랜지스터와 전자 소자{ORGANIC SEMICONDUCTOR POLYMER, AND TRANSISTOR AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an organic semiconductor polymer, and a transistor including the organic semiconductor polymer and an electronic device. BACKGROUND OF THE INVENTION < RTI ID = 0.0 &

본 기재는 유기 반도체 고분자 및 이를 포함하는 트랜지스터와 전자 소자에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic semiconductor polymer and a transistor including the same and an electronic device.

정보화 사회의 발전에 따라, 종래의 CRT(Cathode Ray Tube)가 가지는 무거운 중량과 큰 부피와 같은 단점들을 개선한, 새로운 영상 표시 장치의 개발이 요구되고 있으며, 이에 따라, 액정 표시 장치 (Liquid Crystal Display Device, LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), SED(Surface-conduction Electron-emitter Display Device) 등과 같은 여러 가지 평판 표시 장치들이 주목받고 있다.With the development of the information society, it has been required to develop a new image display device which improves disadvantages such as a heavy weight and a large volume of a conventional CRT (Cathode Ray Tube), and accordingly, a liquid crystal display Various flat panel display devices such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), a plasma display panel (PDP), a surface-conduction electron-emitter display device .

이와 같은 평판 표시 장치들의 스위칭 소자로 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 반도체층으로 이용한 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)가 널리 사용되고 있다.Thin film transistors (TFTs) using amorphous silicon as a semiconductor layer as switching elements of flat panel display devices have been widely used.

비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 양호한 균일도를 가지고, 도핑 상태에서는 높은 전기적 특성을 보이면서도 도핑되지 않은 상태에서는 우수한 절연성질을 가지는 특성 등의 이유로 널리 사용되고 있다.Amorphous silicon thin film transistors are widely used because of their good uniformity, high electrical characteristics in the doped state, and excellent insulating properties in the undoped state.

그러나, 종래에 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 기판에 증착하기 위해서는 통상적으로 300℃ 정도의 고온의 환경에서 공정을 수행해야 하는 제한이 있어서, 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 구현하기 위한 폴리머 기판(polymer substrate) 등에는 적용하기 힘들다는 문제점이 있었다.However, conventionally, in order to deposit an amorphous silicon thin film transistor on a substrate, a process has to be carried out at a high temperature of about 300 ° C., and thus, a polymer substrate for implementing a flexible display Which is difficult to apply.

이를 해결하기 위하여 유기 반도체 물질을 이용한 유기 박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor; OTFT)가 제안되었다.An organic thin film transistor (OTFT) using an organic semiconductor material has been proposed to solve this problem.

유기 박막 트랜지스터는 일반적으로 기판, 게이트전극, 절연층, 소스/드레인 전극, 채널 영역을 포함하여 구성되고, 소스와 드레인 전극 상에 채널 영역이 형성되는 바텀 콘택트(BC)형과 채널 영역 상에 마스크 증착 등으로 금속전극이 뒤에서 형성되는 탑 콘택트(TC)형으로 나눌 수 있다.The organic thin film transistor generally includes a bottom contact (BC) type including a substrate, a gate electrode, an insulating layer, a source / drain electrode, and a channel region and having a channel region formed on the source and drain electrodes, And a top contact (TC) type in which a metal electrode is formed from the back by evaporation or the like.

유기 박막 트랜지스터(OTFT)의 채널 영역에 채워지는 저분자계 또는 올리고머 유기 반도체 물질로는 멜로시아닌, 프탈로시아닌, 페리렌, 펜타센, C60, 티오펜 올리고머 등이 있으며, 이들 저분자계 또는 올리고머 유기 반도체 물질은 주로 진공 프로세스에 의해 박막으로 채널 영역에 형성된다.Examples of the low molecular weight or oligomer organic semiconductor material filled in the channel region of the organic thin film transistor (OTFT) include melocyanine, phthalocyanine, perylene, pentacene, C60, thiophene oligomer, etc. These low molecular weight or oligomer organic semiconductor materials Is formed in the channel region as a thin film mainly by a vacuum process.

유기 반도체 고분자 재료는, 프린팅 기술과 같은 용액가공으로 저가격 대면적 가공이 가능하다는 가공성 면에서 장점이 있다.
Organic semiconductor polymer materials are advantageous in terms of processability in that they can be processed at a low cost by area processing such as a printing technique.

본 발명의 일 측면은 우수한 전하이동도를 가지며, 용액공정이 가능한 유기 반도체 고분자를 제공하기 위한 것이다. An aspect of the present invention is to provide an organic semiconductor polymer having an excellent charge mobility and being capable of a solution process.

본 발명의 다른 일 측면은 상기 유기 반도체 고분자를 포함하는 트랜지스터를 제공하기 위한 것이다. Another aspect of the present invention is to provide a transistor including the organic semiconductor polymer.

본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 유기 반도체 고분자를 포함하는 전자 소자를 제공하기 위한 것이다.
Another aspect of the present invention is to provide an electronic device comprising the organic semiconductor polymer.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 피리미도[5,4-d]피리미딘(pyrimido[5,4-d]pyrimidine)의 제1 반복단위와 헤테로방향족환을 포함하는 제2 반복단위를 포함하는 유기 반도체 고분자를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for producing a compound represented by Formula 1, comprising reacting a first repeating unit of pyrimido [5,4-d] pyrimidine represented by the following Formula 1 with a second repeating unit of a second aromatic ring containing a heteroaromatic ring An organic semiconductor polymer containing repeating units is provided.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112010009613947-pat00001
Figure 112010009613947-pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 서로 같거나 다르며, 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기, NR3R4(여기서 R3 및 R4는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CH=CH-, -C≡C- 및 -SiR5R6(여기서 R5 및 R6는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,R 1 and R 2 are the same or different from each other and each represents hydrogen, halogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 A substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroaryl group, NR 3 R 4 (wherein R 3 and R 4 are the same or different from each other, A substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, or selected from the group consisting of heteroaryl groups and combinations of the unsubstituted C2 to C30), and is selected from the group consisting of, or alternatively the one or non-adjacent two or more CH 2 -O- group, , -S- , -SO 2 -, -CO-, -OCO- , -COO-, -CH = CH-, -C≡C- , and -SiR 5 R 6 (wherein R 5 and R 6 are different from or equal to each other, hydrogen, A substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group , A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof)

Ar은 치환 또는 비치환된 C4 내지 C14의 헤테로방향족환(heteroaromatic ring) 또는 헤테로방향족환을 포함하는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 축합다환기이고, 단 Ar은 치환 또는 비치환된 피리미도[5,4-d]피리미딘은 아니며,Ar is a substituted or unsubstituted, substituted or unsubstituted C6 to C30 condensed polycyclic group containing a substituted or unsubstituted C4 to C14 heteroaromatic ring or a heteroaromatic ring, provided that Ar is a substituted or unsubstituted pyrimido [ 5,4-d] pyrimidine,

a 및 b는 몰비를 나타내는 것으로 a는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있고 b는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있다. a and b represent molar ratios where a ranges from about 0.01 to about 0.99 and b ranges from about 0.01 to about 0.99.

상기 제1 반복단위는 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.The first repeating unit may be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure 112010009613947-pat00002
Figure 112010009613947-pat00002

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

R10 내지 R13은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.R 10 to R 13 are the same or different and each is hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group.

상기 제2 반복단위는 하기 화학식 3으로 표현될 수 있다.The second repeating unit may be represented by the following general formula (3).

[화학식 3](3)

Figure 112015013633983-pat00054
Figure 112015013633983-pat00054

상기 화학식 3에서,In Formula 3,

R20 내지 R26는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.R 20 to R 26 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof.

상기 제2 반복단위는 티오펜을 포함하는 하기 화학식 4로 표현되는 반복단위일 수 있다.The second repeating unit may be a repeating unit represented by the following general formula (4) including thiophene.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112010009613947-pat00004
Figure 112010009613947-pat00004

상기 화학식 4에서, In Formula 4,

R30은 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C=C-, -C≡C- 및 -SiR31R32(여기서 R31 및 R32는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,R 30 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 Or a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroaryl group and combinations thereof, or alternatively two or more of the two or more CH 2 groups which are not adjacent or are selected from the group consisting of -O-, -S -, -SO 2 -, -CO-, -OCO-, -COO-, -C = C-, -C≡C- , and -SiR 31 R 32 (wherein R 31 and R 32 are different from or equal to each other, hydrogen , A substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof. May be substituted by taekdoem),

k는 1 또는 2의 정수이고, k is an integer of 1 or 2,

Ar1은 치환 또는 비치환된 C4 내지 C14의 헤테로방향족환(heteroaromatic ring) 또는 헤테로방향족환을 포함하는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 축합다환기이고, 단 Ar1은 치환 또는 비치환된 비치환된 피리미도[5,4-d]피리미딘 또는 치환 또는 비치환된 티오펜은 아니며,Ar 1 is a substituted or unsubstituted C4 to C14 heteroaromatic ring (heteroaromatic ring), or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic unsubstituted C6 to C30 ventilation, including heteroaromatic rings, provided that Ar 1 is a substituted or unsubstituted Is not a substituted pyrimido [5,4-d] pyrimidine or a substituted or unsubstituted thiophene,

c 및 d는 몰비를 나타내는 것으로 c는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있고 d는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있다. c and d represent molar ratios where c ranges from about 0.01 to about 0.99 and d ranges from about 0.01 to about 0.99.

상기 Ar1은 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위일 수 있다.The Ar1 may be a repeating unit represented by the formula (3).

상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 유기 고분자는 하기 화학식 5 또는 6의 반복단위를 포함하는 유기 고분자일 수 있다. The organic polymer containing the repeating unit represented by the formula (1) may be an organic polymer containing repeating units represented by the following formula (5) or (6).

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112010009613947-pat00005
Figure 112010009613947-pat00005

상기 화학식 5에서,In Formula 5,

R10 내지 R13은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고,R 10 to R 13 are the same or different and each is hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group,

R33 및 R34은 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C=C-, -C≡C- 및 -SiR31R32(여기서 R31 및 R32는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,R 33 and R 34 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C 3 to C 20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkoxy group, a substituted or non-substituted is selected from the group consisting of unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group unsubstituted C2 to C30 and combinations thereof, or optionally more than one or non-adjacent CH 2 groups are -O-, -S-, -SO 2 -, -CO-, -OCO-, -COO-, -C = C-, -C≡C- , and -SiR 31 R 32 (wherein R 31 and R 32 are the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, An unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, Sum may be substituted by selected from the group) consisting of,

a, c 및 d는 몰비를 나타내는 것으로 a는 0.01 내지 0.99 의 범위에 있고 c + d 는 0.01 내지 0.99의 범위에 있다.a, c and d represent molar ratios, wherein a is in the range of 0.01 to 0.99 and c + d is in the range of 0.01 to 0.99.

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112010009613947-pat00006
Figure 112010009613947-pat00006

상기 화학식 6에서,In Formula 6,

R11 및 R13은 서로 같거나 다르며, 상기 화학식 5에서 정의된 바와 같고,R < 11 > and R < 13 > are the same as or different from each other,

R34, a, c 및 d는 상기 화학식 5에서 정의된 바와 같다.R 34 , a, c and d are as defined in the above formula (5).

상기 유기 반도체 고분자는 하기 화학식 7 내지 10중 어느 하나로 표현되는 말단 작용기를 포함할 수 있다.The organic semiconductor polymer may include a terminal functional group represented by any one of the following formulas (7) to (10).

[화학식 7](7)

Figure 112010009613947-pat00007
Figure 112010009613947-pat00007

상기 화학식 7에서, In Formula 7,

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 5의 정수이다. R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 5;

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112010009613947-pat00008
Figure 112010009613947-pat00008

상기 화학식 8에서,In Formula 8,

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 6의 정수이다. R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 6;

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure 112010009613947-pat00009
Figure 112010009613947-pat00009

상기 화학식 9에서, In the above formula (9)

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 3의 정수이다. R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 3;

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure 112010009613947-pat00010
Figure 112010009613947-pat00010

상기 화학식 10에서,In Formula 10,

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 3의 정수이다.R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 3;

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 유기 반도체 고분자를 포함하는 트랜지스터를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a transistor including the organic semiconductor polymer.

상기 트랜지스터는 기판상에 위치하는 게이트 전극; 서로 대향 위치하여 채널 영역을 정의하는 소스 전극과 드레인 전극; 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 게이트 전극을 전기적으로 절연시키는 절연층; 및 상기 채널 영역에 형성된 상기 유기 반도체 고분자를 포함하는 활성층을 포함한다.The transistor comprising: a gate electrode located on a substrate; A source electrode and a drain electrode which are positioned opposite to each other to define a channel region; An insulating layer electrically isolating the source electrode and the drain electrode from the gate electrode; And an active layer including the organic semiconductor polymer formed in the channel region.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면 상기 유기 반도체 고분자를 포함하는 전자 소자를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic device including the organic semiconductor polymer.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.

상기 유기 반도체 고분자는 우수한 전하이동도를 가지므로 트랜지스터, 태양 전지, 메모리 소자, 유기 발광 소자(OLED), 광센서, 레이저 소자 등에 유용하게 적용될 수 있다. 또한 용액 공정으로 박막 형성이 가능하여 대면적 소자 제작에 유리하며 소자의 제작 비용을 절감할 수 있다.
Since the organic semiconductor polymer has excellent charge mobility, it can be applied to transistors, solar cells, memory devices, organic light emitting devices (OLED), optical sensors, and laser devices. In addition, since it is possible to form a thin film by a solution process, it is advantageous to manufacture a large-sized device, and the manufacturing cost of the device can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 트랜지스터의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 트랜지스터의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1에 따라 제조된 화학식 11의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 4는 실시예 3에 따라 제조된 유기 박막 트랜지스터(OTFT) 소자의 on-state 전류전달특성을 공기 중에서 측정한 결과를 보인 그래프이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a transistor according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a transistor according to another embodiment of the present invention.
3 is a 1 H NMR spectrum of the compound of Formula 11 prepared according to Example 1 of the present invention.
4 is a graph showing on-state current transfer characteristics of an organic thin film transistor (OTFT) device manufactured according to Example 3 in air.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

층, 막, 기판 등의 부분이 다른 구성요소 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.When a part of a layer, film, substrate, or the like is referred to as being "on" another component, it includes not only the case where it is "directly on" another component, but also the case where there is another component in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "헤테로방향족환" 이란 C2 내지 C30의 헤테로아릴기, C3 내지 C30의 헤테로사이클로알케닐기 또는 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알키닐기를 의미한다. "축합다환기"는 C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알케닐기, C2 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기, C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고리와 상기 헤테로방향족환과 서로 연결된 융합링(fused ring)을 의미한다. Unless otherwise defined herein, "heteroaromatic ring" means a C2 to C30 heteroaryl group, a C3 to C30 heterocycloalkenyl group or a C3 to C30 heterocycloalkynyl group. "Conjugated polycyclic" is selected from the group consisting of a C3 to C30 cycloalkyl group, a C3 to C30 cycloalkenyl group, a C2 to C30 heterocycloalkyl group, a C2 to C30 heteroaryl group, and a C3 to C30 heterocycloalkenyl group Quot; means a fused ring that is linked to at least one ring and the heteroaromatic ring.

상기 "헤테로"는 N, O, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 포함하는 화합물을 의미하며, 하나의 고리 내에 1 내지 4개의 헤테로 원자가 포함될 수 있다. Refers to a compound containing a heteroatom selected from the group consisting of N, O, S, Si and P, wherein one to four heteroatoms may be contained in one ring.

본 명세서에서 "치환"이란 작용기나 화합물 중의 수소가 플루오로기, C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C1 내지 C20의 플루오로알킬기, C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기(CnF2n +1), C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기, C3 내지 C30의 사이클로알콕시기, C2 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시알킬기, C4 내지 C30의 사이클로알콕시알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 작용기로 치환되는 것을 의미한다.As used herein, the term "substitution" means that the hydrogen in the compound or compound is a fluoro group, a C1 to C30 linear or branched alkyl group, a C3 to C30 cycloalkyl group, a C1 to C20 fluoroalkyl group, a C1 to C20 perfluoroalkyl group (C n F 2n + 1 ), a C1 to C30 linear or branched alkoxy group, a C3 to C30 cycloalkoxy group, a C2 to C30 linear or branched alkoxyalkyl group, a C4 to C30 cycloalkoxyalkyl group, and combinations thereof ≪ / RTI > is substituted by a functional group selected from the group consisting of < RTI ID = 0.0 >

본 발명의 일 구현예에 따르면, 피리미도[5,4-d]피리미딘(pyrimido[5,4-d]pyrimidine)의 제1 반복단위와 헤테로방향족환을 포함하는 제2 반복단위를 포함하는, 하기 화학식 1로 표시되는 유기 반도체 고분자를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for preparing a compound of formula (I), which comprises a first repeating unit of pyrimido [5,4-d] pyrimidine and a second repeating unit comprising a heteroaromatic ring , And an organic semiconductor polymer represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112010009613947-pat00011
Figure 112010009613947-pat00011

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 서로 같거나 다르며, 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기, NR3R4(여기서 R3 및 R4는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C=C-, -C≡C- 및 -SiR5R6(여기서 R5 및 R6는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,R 1 and R 2 are the same or different from each other and each represents hydrogen, halogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 A substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroaryl group, NR 3 R 4 (wherein R 3 and R 4 are the same or different from each other, A substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, or selected from the group consisting of heteroaryl groups and combinations of the unsubstituted C2 to C30), and is selected from the group consisting of, or alternatively the one or non-adjacent two or more CH 2 -O- group, , -S- , -SO 2 -, -CO-, -OCO- , -COO-, -C = C-, -C≡C- and -SiR 5 R 6 (wherein R 5 and R 6 are different from or equal to each other, hydrogen, A substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group , A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof)

Ar은 치환 또는 비치환된 C4 내지 C14의 헤테로방향족환(heteroaromatic ring) 또는 헤테로방향족환을 포함하는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 축합다환기이고, 단 Ar은 치환 또는 비치환된 피리미도[5,4-d]피리미딘은 아니며,Ar is a substituted or unsubstituted, substituted or unsubstituted C6 to C30 condensed polycyclic group containing a substituted or unsubstituted C4 to C14 heteroaromatic ring or a heteroaromatic ring, provided that Ar is a substituted or unsubstituted pyrimido [ 5,4-d] pyrimidine,

a 및 b는 몰비를 나타내는 것으로 a는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있고 b는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있다. 상기 범위에 있는 경우 고분자의 물성을 향상시킬 수 있다.a and b represent molar ratios where a ranges from about 0.01 to about 0.99 and b ranges from about 0.01 to about 0.99. Within the above range, the physical properties of the polymer can be improved.

상기 화학식 1의 유기 반도체 고분자는 약 5,000 내지 약 200,000의 수평균분자량(Mn)을 가질 수 있으며, 약 10,000 내지 약 50,000의 수평균분자량(Mn)이 바람직하다. The organic semiconductor polymer of Formula 1 may have a number average molecular weight (Mn) of about 5,000 to about 200,000 and a number average molecular weight (Mn) of about 10,000 to about 50,000.

상기 화학식 1에서 제1 반복단위와 제2 반복단위는 교대로 배열되거나, 랜덤하게 배열되는 것도 포함된다.In Formula 1, the first repeating unit and the second repeating unit may be alternately arranged or randomly arranged.

상기 제1 반복단위는 하기 화학식 2로 표현되는 반복단위일 수 있다.The first repeating unit may be a repeating unit represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure 112010009613947-pat00012
Figure 112010009613947-pat00012

상기 화학식 2에서.In the above formula (2).

R10 내지 R13은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.R 10 to R 13 are the same or different and each is hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group.

상기 화학식 2의 반복단위의 예로는 하기 화학식 2-1 내지 2-3을 들 수 있다.Examples of the repeating unit of the above formula (2) include the following formulas (2-1) to (2-3).

[화학식 2-1] [화학식 2-2] [화학식 2-3][Formula 2-1] [Formula 2-2] [Formula 2-3]

Figure 112010009613947-pat00013
Figure 112010009613947-pat00013

상기 제2 반복단위는 하기 화학식 3으로 표현될 수 있다.The second repeating unit may be represented by the following general formula (3).

[화학식 3](3)

Figure 112015013633983-pat00055
Figure 112015013633983-pat00055

상기 화학식 3에서,In Formula 3,

R20 내지 R26는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.R 20 to R 26 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof.

상기 제2 반복단위는 티오펜을 포함하는 하기 화학식 4의 반복단위일 수 있다.The second repeating unit may be a repeating unit represented by the following formula (4) containing thiophene.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112010009613947-pat00015
Figure 112010009613947-pat00015

상기 화학식 4에서, In Formula 4,

R30은 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C=C-, -C≡C- 및 -SiR31R32(여기서 R31 및 R32는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,R 30 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 Or a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroaryl group and combinations thereof, or alternatively two or more of the two or more CH 2 groups which are not adjacent or are selected from the group consisting of -O-, -S -, -SO 2 -, -CO-, -OCO-, -COO-, -C = C-, -C≡C- , and -SiR 31 R 32 (wherein R 31 and R 32 are different from or equal to each other, hydrogen , A substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof. May be substituted by taekdoem),

k는 1 또는 2의 정수이고, k is an integer of 1 or 2,

Ar1은 치환 또는 비치환된 C4 내지 C14의 헤테로방향족환(heteroaromatic ring) 또는 헤테로방향족환을 포함하는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 축합다환기이고, 단 Ar1은 치환 또는 비치환된 비치환된 피리미도[5,4-d]피리미딘 또는 치환 또는 비치환된 티오펜은 아니며,Ar 1 is a substituted or unsubstituted C4 to C14 heteroaromatic ring (heteroaromatic ring), or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic unsubstituted C6 to C30 ventilation, including heteroaromatic rings, provided that Ar 1 is a substituted or unsubstituted Is not a substituted pyrimido [5,4-d] pyrimidine or a substituted or unsubstituted thiophene,

c 및 d는 몰비를 나타내는 것으로 c는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있고 d는 약 0.01 내지 약 0.99의 범위에 있다. 상기 범위에 있는 경우 고분자의 물성을 향상시킬 수 있다.c and d represent molar ratios where c ranges from about 0.01 to about 0.99 and d ranges from about 0.01 to about 0.99. Within the above range, the physical properties of the polymer can be improved.

상기 화학식 4에서 k가 2일 경우 R30은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.In the formula (4), when k is 2, R 30 may be the same or different from each other.

상기 화학식 4에서 티오펜 반복단위와 Ar1 반복단위는 교대로 배열되거나, 랜덤하게 배열되는 것도 포함된다.The thiophene repeating unit and the Ar 1 repeating unit in the above formula (4) may be alternately arranged or randomly arranged.

상기 Ar1은 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위일 수 있다.The Ar1 may be a repeating unit represented by the formula (3).

상기 화학식 1의 제2 반복단위가 상기 화학식 4의 반복단위인 경우 공평면성을 향상시켜 전하 이동도(mobility)를 향상시킬 수 있고 에너지 준위를 조절함으로써 차단전류를 낮출 수 있다.When the second repeating unit of Formula 1 is the repeating unit of Formula 4, the charge mobility can be improved by improving the coplanarity and the blocking current can be lowered by controlling the energy level.

상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 유기 고분자는 하기 화학식 5 또는 6의 반복단위를 포함하는 유기 고분자일 수 있다. The organic polymer containing the repeating unit represented by the formula (1) may be an organic polymer containing repeating units represented by the following formula (5) or (6).

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112010009613947-pat00016
Figure 112010009613947-pat00016

상기 화학식 5에서,In Formula 5,

R10 내지 R13은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고,R 10 to R 13 are the same or different and each is hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group,

R33 및 R34은 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C=C-, -C≡C- 및 -SiR31R32(여기서 R31 및 R32는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,R 33 and R 34 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C 3 to C 20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkoxy group, a substituted or non-substituted is selected from the group consisting of unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group unsubstituted C2 to C30 and combinations thereof, or optionally more than one or non-adjacent CH 2 groups are -O-, -S-, -SO 2 -, -CO-, -OCO-, -COO-, -C = C-, -C≡C- , and -SiR 31 R 32 (wherein R 31 and R 32 are the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, An unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, Sum may be substituted by selected from the group) consisting of,

a, c 및 d는 몰비를 나타내는 것으로 a는 0.01 내지 0.99 의 범위에 있고 c + d 는 0.01 내지 0.99의 범위에 있다.a, c and d represent molar ratios, wherein a is in the range of 0.01 to 0.99 and c + d is in the range of 0.01 to 0.99.

상기 화학식 5에서 피리미도[5,4-d]피리미딘 반복단위, 티오펜 반복단위 및 Ar1 반복단위는 교대로 배열되거나, 랜덤하게 배열될 수도 있다.The pyrimido [5,4-d] pyrimidine repeating unit, the thiophene repeating unit and the Ar 1 repeating unit in Formula 5 may be alternately arranged or randomly arranged.

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112010009613947-pat00017
Figure 112010009613947-pat00017

상기 화학식 6에서,In Formula 6,

R11 및 R13은 서로 같거나 다르며, 상기 화학식 5에서 정의된 바와 같고,R < 11 > and R < 13 > are the same as or different from each other,

R34, a, c 및 d는 상기 화학식 5에서 정의된 바와 같다.R 34 , a, c and d are as defined in the above formula (5).

상기 화학식 5에서 피리미도[5,4-d]피리미딘 반복단위, 티오펜 반복단위 및 Ar1 반복단위는 교대로 배열되거나, 랜덤하게 배열될 수도 있다.The pyrimido [5,4-d] pyrimidine repeating unit, the thiophene repeating unit and the Ar 1 repeating unit in Formula 5 may be alternately arranged or randomly arranged.

상기 유기 반도체 고분자는 하기 화학식 7 내지 10중 어느 하나로 표현되는 말단 작용기를 포함할 수 있다.The organic semiconductor polymer may include a terminal functional group represented by any one of the following formulas (7) to (10).

[화학식 7](7)

Figure 112010009613947-pat00018
Figure 112010009613947-pat00018

상기 화학식 7에서, In Formula 7,

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 5의 정수이다. R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 5;

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112010009613947-pat00019
Figure 112010009613947-pat00019

상기 화학식 8에서,In Formula 8,

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 6의 정수이다. R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 6;

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure 112010009613947-pat00020
Figure 112010009613947-pat00020

상기 화학식 9에서, In the above formula (9)

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 3의 정수이다. R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 3;

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure 112010009613947-pat00021
Figure 112010009613947-pat00021

상기 화학식 10에서,In Formula 10,

R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 3의 정수이다.R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 3;

상기 화학식 5의 바람직한 예로는 하기 화학식 11 내지 16을 들 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 하기 화학식 11 내지 15에서 a, b 및 c은 화학식 5의 a, c 및 d와 동일하고 화학식 16의 a 및 b는 화학식 1에서와 동일하다. Preferable examples of the formula (5) include, but are not limited to, the following formulas (11) to (16). A, b and c in the following formulas (11) to (15) are the same as a, c and d in formula (5), and a and b in formula (16) are the same as those in formula (1).

[화학식 11](11)

Figure 112010009613947-pat00022
Figure 112010009613947-pat00022

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure 112010009613947-pat00023
Figure 112010009613947-pat00023

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure 112010009613947-pat00024
Figure 112010009613947-pat00024

[화학식 14] [Chemical Formula 14]

Figure 112010009613947-pat00025
Figure 112010009613947-pat00025

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure 112010009613947-pat00026
Figure 112010009613947-pat00026

[화학식 16][Chemical Formula 16]

Figure 112010009613947-pat00027
Figure 112010009613947-pat00027

상기 화학식 1로 표시되는 유기 반도체 고분자는 Stille et al (Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, Vol. 25, pp. 508-524), Suzuki et al (J. Am. Chem. Soc. 1989, Vol. 111, pp. 314-321),  McCullough et al (US 6,166,172, 1999) 또는 Yamamoto et al. (Macromolecules 1992, Vol. 25, pp. 1214-1226) 등에 따라 합성될 수 있다. 예를 들어 상기 화학식 5의 반복단위를 포함하는 유기 반도체 고분자의 경우 하기 반응식 1에서 보는 바와 같이 단량체를 반응시켜 제조할 수 있다.The organic semiconductor polymer represented by Formula 1 may be prepared according to the method of Stille et al (Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, Vol. 25, pp. 508-524), Suzuki et al (J. Am. Chem. , Vol. 111, pp. 314-321), McCullough et al (US 6,166,172, 1999) or Yamamoto et al. (Macromolecules 1992, Vol. 25, pp. 1214-1226). For example, in the case of an organic semiconductor polymer containing a repeating unit represented by the formula (5), the monomer may be reacted as shown in Reaction Scheme 1 below.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112010009613947-pat00028
Figure 112010009613947-pat00028

상기 반응식 1 에서 Ar1, R10 내지 R13, R33, R34, a, c 및 d는 화학식 5와 동일하며, a', c' 및 d'는 각각 화학식 5의 a, c 및 d와 동일하고, In Scheme 1 Ar 1, R 10 to R 13, R 33, R 34 , a, c and d are the same as in formula 5, a ', c' and d 'are as in a, c and d the formula (5), respectively The same,

X, X', Y, Y', Z 및 Z'는 각각 독립적으로 Br, I, Cl 등의 할로겐, 트리알킬주석 및 보란기(borane group)로 이루어진 군에서 선택되는 반응성기(reactive group)이며, 이에 한정되는 것은 아니고, X, X ', Y, Y', Z and Z 'are each independently a reactive group selected from the group consisting of halogens such as Br, I and Cl, trialkyltin and borane groups , But is not limited thereto,

상기 트리알킬주석은 하기 화학식 17으로 표현될 수 있으며, 상기 보란기는 하기 화학식 18 또는 19로 표현될 수 있다.The trialkyltin may be represented by the following general formula (17), and the borane group may be represented by the following general formula (18) or (19).

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure 112010009613947-pat00029
Figure 112010009613947-pat00029

상기 화학식 17에서 R31 내지 R33은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C7의 알킬기이고, R31 내지 R33중 적어도 하나는 알킬기이다. In the formula (17), R 31 to R 33 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen or a C 1 to C 7 alkyl group, and at least one of R 31 to R 33 is an alkyl group.

[화학식 18][Chemical Formula 18]

Figure 112010009613947-pat00030
Figure 112010009613947-pat00030

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure 112010009613947-pat00031
Figure 112010009613947-pat00031

상기 화학식 19에서 R34 내지 R37은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C7의 알킬기이고, R34 내지 R37중 적어도 하나는 알킬기이다. In the above formula (19), R 34 to R 37 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen or a C 1 to C 7 alkyl group, and at least one of R 34 to R 37 is an alkyl group.

상기 반응식 1의 반응에 사용되는 촉매로는 하기 화학식 20-1 내지 20-4로 표현되는 유기 금속 촉매를 사용할 수 있다.As the catalyst used in the reaction of Reaction Scheme 1, organometallic catalysts represented by the following Chemical Formulas 20-1 to 20-4 can be used.

[화학식 20-1][Chemical Formula 20-1]

Pd(L1)x Pd (L 1 ) x

[화학식 20-2][Chemical Formula 20-2]

Pd(L2)4- yCly Pd (L 2 ) 4- y Cl y

상기 화학식 20-1 및 20-2에서 L1 및 L2는 트리페닐포스핀(PPh3), 1,4-비스(다이페닐포스핀)부탄(dppb), 1,1’-비스(디페닐포스피노)페로센(1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene(dppf), 아세테이트(OAc), 트리페닐아리신(AsPh3), 트리페닐포스파이트P(OPh)3로 이루어진 군으로부터 선택된 리간드이고 x는 2 내지 4의 정수이고 y는 1 내지 3의 정수이다.In Formulas (20-1) and (20-2), L 1 and L 2 are each independently selected from the group consisting of triphenylphosphine (PPh 3 ), 1,4-bis (diphenylphosphine) phosphino) ferrocene (1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene (dppf), acetate (OAc), triphenyl Ari new (AsPh 3), triphenyl phosphite, P (OPh) a ligand selected from the group consisting of 3 x Is an integer of 2 to 4 and y is an integer of 1 to 3.

[화학식 20-3][Formula 20-3]

Ni(L3)x Ni (L 3 ) x

[화학식 20-4][Chemical Formula 20-4]

Ni(L4)3- yCly Ni (L 4 ) 3- y Cl y

상기 화학식 20-3 및 20-4에서 L3 및 L4는 1,3-비스(다이페닐포스피노)프로판(dppp), 1,2-비스(다이페닐포스피노)에탄(dppe), 1,4-디페닐포스피노부탄(dppb) 등의 다이페닐포스피노알칸, 및 비스(1,5-사이클로옥타디엔)(COD)과 같은 사이클로알켄으로 이루어진 군에서 선택되는 리간드이고 x는 2 또는 3의 정수이고 y는 1 또는 2의 정수이다. L 3 and L 4 in the general formulas (20-3) and (20-4) are preferably 1,3-bis (diphenylphosphino) propane (dppp), 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane A diphenylphosphinoalkane such as 4-diphenylphosphinobutane (dppb), and a cycloalkene such as bis (1,5-cyclooctadiene) (COD), and x is 2 or 3 And y is an integer of 1 or 2.

팔라디움 촉매의 구체적인 예로는 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 화합물 (Pd(PPh3)4)의 팔라디움(0) 촉매가 있고, 1,4-비스(트리페닐포스핀)팔라디움(II) 디클로라이드(PdCl2(PPh3)2), [1,4-비스(디페킬포스핀)부탄]팔라디움 (II) 디클로라이드(Pd(dppb)Cl2), [1,1’-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라디움(II) 디클로라이드(Pd(dppf)Cl2), 팔라디움(II) 아세테이트(Pd(OAc)2) 등의 팔라디움(II)촉매가 있다.A specific example of the palladium catalyst is a palladium (0) catalyst of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) compound (Pd (PPh 3 ) 4 ), and 1,4-bis (triphenylphosphine) palladium ) dichloride (PdCl 2 (PPh 3) 2 ), [1,4- bis (diphenoquinone skill phosphine) butane] palladium (II) dichloride (Pd (dppb) Cl 2) , [1,1'- bis ( Palladium (II) catalysts such as diphenylphosphino) ferrocene] palladium (II) dichloride (Pd (dppf) Cl 2 ) and palladium (II) acetate (Pd (OAc) 2).

니켈 촉매의 구체적인 예로는 비스(1,5-사이클로옥타디엔) 니켈(0) 화합물(Ni(COD)2)의 니켈(0) 촉매가 있고, 1,3-디페닐포스피노프로판 니켈(II) 클로라이드(Ni(dppp)Cl2), 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄 니켈(II) 클로라이드(Ni(dppe)Cl2) 등의 니켈(II)촉매가 있다.Specific examples of the nickel catalyst include nickel (0) catalyst of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) compound (Ni (COD) 2 ), 1,3- Nickel (II) catalysts such as chloride (Ni (dppp) Cl 2 ) and 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane nickel (II) chloride (Ni (dppe) Cl 2 ).

상기 촉매의 함량은 단량체의 함량에 따라 조절하여 사용될 수 있으며, 예를 들어 테트라키스트리페닐포스핀 팔라디움(0) 화합물의 경우 단량체에 대하여 0.2 내지 15 몰% 범위로 사용될 수 있고, 2 내지 10 몰%로 사용될 수도 있다.For example, in the case of the tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) compound, the catalyst may be used in an amount of 0.2 to 15 mol% based on the monomer, and may be used in an amount of 2 to 10 mol %.

중합용매로는 톨루엔, 디메틸포름알데히드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), N-메틸피롤리디논(NMP) 등을 사용할 수 있다. As the polymerization solvent, toluene, dimethylformaldehyde (DMF), tetrahydrofuran (THF), N-methylpyrrolidinone (NMP) and the like can be used.

축합 반응은 80 내지 120℃, 질소분위기에서 6 내지 48시간 동안 이루어진다.  The condensation reaction is carried out at 80 to 120 캜 in a nitrogen atmosphere for 6 to 48 hours.

상기 유기 반도체 고분자는 트랜지스터의 활성층에 사용될 수 있다. 상기 트랜지스터는 기판상에 위치하는 게이트 전극; 서로 대향 위치하여 채널 영역을 정의하는 소스 전극과 드레인 전극; 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 게이트 전극을 전기적으로 절연시키는 절연층; 및 상기 채널 영역에 형성된 상기 유기 반도체 고분자를 포함하는 활성층을 포함한다.The organic semiconductor polymer may be used in an active layer of a transistor. The transistor comprising: a gate electrode located on a substrate; A source electrode and a drain electrode which are positioned opposite to each other to define a channel region; An insulating layer electrically isolating the source electrode and the drain electrode from the gate electrode; And an active layer including the organic semiconductor polymer formed in the channel region.

상기 활성층은 유기 반도체 고분자를 포함하는 조성물을 스크린 인쇄법, 프린팅법, 스핀코팅법, 딥핑법(dipping), 잉크젯법 등의 용액 공정을 통하여 형성될 수 있다. 이와 같이 용액 공정으로 활성층을 형성하는 경우 공정 비용을 절감할 수 있으며 대면적 소자 제조시 유용하다.The active layer may be formed by a solution process such as a screen printing process, a printing process, a spin coating process, a dipping process, an inkjet process, or the like, on a composition containing an organic semiconductor polymer. When the active layer is formed by the solution process as described above, the process cost can be reduced and it is useful in manufacturing a large-sized device.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 트랜지스터의 개략 단면도이다. 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 트랜지스터는 박막트랜지스터 일 수 있다. 박막트랜지스터일 경우 박막의 두께는 수 ㎚ 내지 수 ㎛일 수 있다.1 and 2 are schematic cross-sectional views of a transistor according to an embodiment of the present invention. The transistor according to an embodiment of the present invention may be a thin film transistor. In case of a thin film transistor, the thickness of the thin film may be several nm to several 탆.

도 1을 참조하면, 트랜지스터(10)는 기판(12) 위에 게이트 전극(14)이 형성되고, 상기 게이트 전극(14)을 덮는 절연층(16)이 형성되어 있다. 상기 절연층(16)에 채널 영역을 정의하는 소스 전극(17a) 및 드레인 전극(17b)이 형성되어 있고, 채널 영역에 활성층(18)이 형성되며, 이 활성층(18)은 유기 반도체 고분자를 포함한다.Referring to FIG. 1, a transistor 10 has a gate electrode 14 formed on a substrate 12, and an insulating layer 16 covering the gate electrode 14 is formed. A source electrode 17a and a drain electrode 17b defining a channel region are formed in the insulating layer 16 and an active layer 18 is formed in a channel region. The active layer 18 includes an organic semiconductor polymer do.

도 2를 참조하면 트랜지스터는(20)는 기판(22) 위에 채널 영역을 정의하는 소스 전극(27a) 및 드레인 전극(27b)이 형성되어 있고, 채널 영역에 활성층(28)이 형성되며, 이 활성층(28)은 유기 반도체 고분자를 포함한다. 상기 소스 전극(27a), 드레인 전극(27b) 및 활성층(28)을 덮으면서 절연층(26)이 형성되고 이 위에 게이트 전극(24)가 형성되어 있다. 2, the transistor 20 includes a source electrode 27a and a drain electrode 27b defining a channel region on a substrate 22, an active layer 28 formed in a channel region, (28) includes an organic semiconductor polymer. An insulating layer 26 is formed while covering the source electrode 27a and the drain electrode 27b and the active layer 28 and a gate electrode 24 is formed thereon.

상기 기판(12, 22)은 무기물, 유기물 또는 무기물과 유기물의 복합체를 포함하는 것일 수 있다. 상기 유기물로는 예컨대 폴리에틸렌타프탈레이트(polyethylenenaphtnalate, PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리노르보넨(polynorbornene), 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES) 등의 플라스틱을 들 수 있으며, 상기 무기물로는 예컨대 유리 또는 금속을 들 수 있다. The substrate 12, 22 may be an inorganic material, an organic material, or a composite of an inorganic material and an organic material. The organic material may be, for example, polyethylene terephthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyacrylate, polyimide, polynorbornene, polyethersulfone, PES), and the like, and examples of the inorganic material include glass and metal.

또한 상기 게이트 전극(14, 24), 소스 전극(17a, 27a) 및 드레인 전극(17b, 27b)으로서는 통상적으로 사용되는 금속이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 인듐틴산화물(ITO) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As the gate electrodes 14 and 24, the source electrodes 17a and 27a and the drain electrodes 17b and 27b, a commonly used metal may be used. Specifically, gold (Au), silver (Ag) (Al), nickel (Ni) indium tin oxide (ITO), and the like.

상기 절연층(16, 26)으로는 통상적으로 사용되는 유전율이 큰 절연체를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 BaO .33SrO .66TiO3(BST, Barium Strontium Titanate), Al2O3, Ta2O5, La2O5, Y2O3, TiO2와 강유전성의 절연체 계열과 PbZrO .33TiO .66O3(PZT), Bi4Ti3O12, BaMgF4, SrBi2(TaNb)2O9, Ba(ZrTi)O3(BZT), BaTiO3, SrTiO3, Bi4Ti3O12, SiO2, SiNx, AlON 등의 무기절연체와 폴리이미드(polyimide), BCB(benzocyclobutane), 파릴렌(parylene), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol), 폴리비닐페놀(polyvinylphenol) 등의 유기 절연체를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이상에서 언급되지 않았으나 미국특허 제5,946,551호에 설명된 무기 절연체와 미국특허 제6,232,157호에 설명된 유기 절연체 등도 절연층(16, 26)으로 사용이 가능하다. The insulating layer can be used with a large dielectric constant insulator which (16, 26) as is conventionally used, specifically Ba O .33 Sr O .66 TiO 3 (BST, Barium Strontium Titanate), Al 2 O 3, Ta 2 O 5, La 2 O 5 , Y 2 O 3, and PbZr O insulator series of TiO 2 and ferroelectric .33 Ti O .66 O 3 (PZT ), Bi 4 Ti 3 O 12, BaMgF 4, SrBi 2 (TaNb ) 2 O 9, Ba (ZrTi ) O 3 (BZT), BaTiO 3, SrTiO 3, Bi 4 Ti 3 O 12, SiO 2, SiN x, inorganic insulating material as polyimide (polyimide such as AlON), BCB (benzocyclobutane) An organic insulator such as parylene, polyacrylate, polyvinylalcohol or polyvinylphenol may be used, but the present invention is not limited thereto. Although not mentioned above, the inorganic insulator disclosed in U.S. Patent No. 5,946,551 and the organic insulator described in U.S. Patent No. 6,232,157 can also be used as the insulating layers 16 and 26.

상기 유기 반도체 고분자는 태양전지, 메모리 소자, 유기 발광 소자(OLED), 광센서, 레이저 소자 등에 적용될 수 있다.The organic semiconductor polymer may be applied to a solar cell, a memory device, an organic light emitting diode (OLED), an optical sensor, a laser device, or the like.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 예시적인 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only illustrative examples of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example

합성예 1: 2,4,6,8-테트라클로로피리미도[5,4-d]피리미딘(2,4,6,8-tetrachloropyrimido[5,4-d]pyrimidine)의 합성   Synthesis Example 1 Synthesis of 2,4,6,8-tetrachloropyrimido [5,4-d] pyrimidine (2,4,6,8-tetrachloropyrimido [5,4-d] pyrimidine)

R. Pamukcu, et al. US 6,232,312: M. Murakami, et al. US 3,687,950 의 합성방법을 참고로 합성하였다. 12C-NMR (CDCl3, ppm): d 165.62 (4,8-C), 157.60 (2,6-C), 141.76 (4a, 8a-C).  R. Pamukcu, et al. US 6,232,312: M. Murakami, et al. The synthesis method of US 3,687,950 was referred to for synthesis. 12 C-NMR (CDCl 3 , ppm): d 165.62 (4,8-C), 157.60 (2,6-C), 141.76 (4a, 8a-C).

 

합성예 2: 2,6- 디클로로 -4,8-비스(N- 옥틸아미노 ) 피리미도 [5,4-d]피리미딘(2,6- dichloro -4,8-bis(N- octylamino ) pyrimido [5,4-d] pyrimidine )의 합성   Synthesis Example 2: 2,6-Dichloro-4,8-bis (N- octylamino) pyrimido [5,4-d] pyrimidine (2,6-dichloro -4,8-bis (N- octylamino) pyrimido [5,4-d] pyrimidine )

하기 반응식 2에서와 같이 2,4,6,8-테트라클로로피리미도[5,4-d]피리미딘 (0.65 g, 2.5 mmol)의 클로로포름 용액을 -10 ℃까지 낮춘 후, 옥틸아민(octylamine, 1.6 g, 12.3 mmol)의 클로로포름 용액(15mL)을 -10 ℃ 내지 실온(25℃)범위에서 천천히 추가한다.  반응용액을 10 ℃이하에서 30분간 반응시킨 후, 클로로포름을 실온, 감압 하에서 제거하여 백색의 고체를 얻는다. (0.80 g, yield = 70.2%).  1H NMR (CDCl3, ppm): d 6.86 (t, 2H, J = 5.37 Hz, NH), 3.57 (q, 4H, J = 6.25 Hz, N-CH2), 1.68 (m, 4H, CH2), 1.36 (m, 20H, (CH2)5), 0.88 (t, 6H, CH3).  13C{1H} NMR (CDCl3, ppm): d 159.38 (4,8-C), 156.52 (2,6-C), 131.66 (4a, 8a-C), 41.20 (C1 of octyl group), 31.77 (C2), 29.18 (C3), 29.16 (C4), 28.99 (C5), 26.84 (C6), 22.64 (C7), 14.05 (C8).  The chloroform solution of 2,4,6,8-tetrachloropyrimido [5,4-d] pyrimidine (0.65 g, 2.5 mmol) was lowered to -10 ° C as shown in Reaction Scheme 2, and octylamine 1.6 g, 12.3 mmol) in chloroform (15 mL) is slowly added at a temperature ranging from -10 ° C to room temperature (25 ° C). The reaction solution was reacted at 10 ° C or less for 30 minutes, and then chloroform was removed at room temperature under reduced pressure to obtain a white solid. (0.80 g, yield = 70.2%). 1 H NMR (CDCl 3, ppm): d 6.86 (t, 2H, J = 5.37 Hz, NH), 3.57 (q, 4H, J = 6.25 Hz, (m, 20H, (CH2) 5), 0.88 (t, 6H, CH3). 13 C { 1 H} NMR (CDCl 3, ppm): d 159.38 (4,8-C), 156.52 (2,6-C), 131.66 (4a, 8a-C), 41.20 (C2), 29.18 (C3), 29.16 (C4), 28.99 (C5), 26.84 (C6), 22.64 (C7), 14.05 (C8).

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112010009613947-pat00032

Figure 112010009613947-pat00032

합성예Synthetic example 3: 2,6- 3: 2,6- 디클로로Dichloro -4,8-비스(N--4,8-bis (N- 도데실아미노Dodecylamino )) 피리미도Piramide [5,4-d]피리미딘(2,6-[5,4-d] pyrimidine (2,6- dichlorodichloro -4,8-bis(N--4,8-bis (N- dodecylaminododecylamino )) pyrimido피리imli [5,4-d][5,4-d] pyrimidine피리 미딘 )의 합성) Synthesis of

하기 반응식 3에서와 같이 2,4,6,8-테트라클로로피리미도[5,4-d]피리미딘 (0.65 g, 2.5 mmol)의 클로로포름 용액을 -10 ℃까지 낮춘 후, 도데실아민(dodecylamine, 2.28 g, 12.3 mmol)의 클로로포름 용액(15mL)을 -10 ℃ 내지 실온범위에서 천천히 추가한다.  반응용액을 10 ℃이하에서 30분간 반응시킨 후, 클로로포름을 실온, 감압 하에서 제거하여 백색의 고체를 얻는다. 이 백색 분말을 클로로포름을 사용한 칼럼으로 정제된 백색고체를 얻는다. Yield = 78%.  1H NMR (CDCl3, ppm): d 6.89 (t, 2H, NH), 3.58 (q, 4H, N-CH2), 1.68 (m, 4H, CH2), 1.37 (m, 36H, (CH2)9), 0.88 (t, 6H, CH3).  The chloroform solution of 2,4,6,8-tetrachloropyrimido [5,4-d] pyrimidine (0.65 g, 2.5 mmol) was lowered to -10 ° C as shown in Reaction Scheme 3, and then dodecylamine , 2.28 g, 12.3 mmol) in chloroform (15 mL) was added slowly at -10 [deg.] C to room temperature. The reaction solution was reacted at 10 ° C or less for 30 minutes, and then chloroform was removed at room temperature under reduced pressure to obtain a white solid. This white powder was purified by column using chloroform to obtain a white solid . Yield = 78%. 1 H NMR (CDCl 3, ppm): d 6.89 (t, 2H, NH), 3.58 (q, 4H, N-CH 2) , 0.88 (t, 6H, CH3).

[반응식 3] [Reaction Scheme 3]

Figure 112010009613947-pat00033
Figure 112010009613947-pat00033

합성예Synthetic example 4: 2,6- 4: 2,6- 디클로로Dichloro -4,8-비스(N--4,8-bis (N- 도데실아미노Dodecylamino )) 피리미도Piramide [5,4-d]피리미딘(2,6-[5,4-d] pyrimidine (2,6- dichlorodichloro -4,8-bis(N--4,8-bis (N- dodecylaminododecylamino )) pyrimido피리imli [5,4-d][5,4-d] pyrimidine피리 미딘 )의 합성) Synthesis of

2,4,6,8-테트라클로로피리미도[5,4-d]피리미딘 (0.65 g, 2.5 mmol)의 클로로포름 용액을 -10 ℃까지 낮춘 후, 메틸헥실아민(methylhexylamine, 1.42 g, 12.3 mmol)의 클로로포름 용액(15mL)을 -10 ℃ 내지 실온 범위에서 천천히 추가한다.  반응용액을 10 ℃이하에서 30분간 반응시킨 후, 클로로포름을 실온, 감압 하에서 제거하여 백색의 고체를 얻는다. 이 백색 분말을 클로로포름을 사용한 칼럼으로 정제된 백색고체를 얻는다. Yield = 86%.  1H NMR (CDCl3, ppm): d 4.20 (broad, 6H, N-CH3), 3.41 (b, 4H, N-CH2), 1.76 (b, 4H, CH2), 1.35 (b, 12H, (CH2)3), 0.89 (t, 6H, CH3). The chloroform solution of 2,4,6,8-tetrachloropyrimido [5,4-d] pyrimidine (0.65 g, 2.5 mmol) was lowered to -10 ° C and methylhexylamine (1.42 g, 12.3 mmol ) In chloroform (15 mL) is slowly added at a temperature ranging from -10 ° C to room temperature. The reaction solution was reacted at 10 ° C or less for 30 minutes, and then chloroform was removed at room temperature under reduced pressure to obtain a white solid. This white powder was purified by column using chloroform to obtain a white solid. Yield = 86%. 1 H NMR (CDCl3, ppm): d 4.20 (broad, 6H, N-CH3), 3.41 (b, 4H, N-CH2) ), 0.89 (t, 6H, CH3).

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Figure 112010009613947-pat00034

Figure 112010009613947-pat00034

합성예Synthetic example 5: 5: 2,5-2,5- 비스(트리메틸스텐닐)티Bis (trimethylstannyl) te 오펜(2,5-bis(trimethylstannyl)thiophene) (상기 반응식 5의 m=1) 의 합성Synthesis of 2,5-bis (trimethylstannyl) thiophene (m = 1 in Reaction Scheme 5)

하기 반응식 5에서와 같이 2,5-비스(트리메틸스텐닐)티오펜(하기 반응식 5에서 m=1) 를 B. L. Lee, et al. US7030409의 합성 방법을 참고로 합성하였다.2,5-bis (trimethylstannyl) thiophene (m = 1 in Scheme 5 below) is prepared as described in B. L. Lee, et al. Synthesis method of US7030409 was synthesized by reference.

[반응식 5] [Reaction Scheme 5]

Figure 112010009613947-pat00035

Figure 112010009613947-pat00035

질소분위기하에서 -50℃까지 낮춘 디브로모티오펜 3.0 gram(12.4 mmol)의 테트라히드로퓨란(THF, 50 mL) 용액에 n-부틸리튬(n-BuLi in 헥산, 1.63 몰) 18.4 mL, 30 mmol를 넣고 30분 정도 동 온도에서 반응시킨 후에 트리메틸스텐닐클로라이드(이하 SnMe3Cl, 5 gram, 25 mmol)를 넣고 -50℃에서 4 내지 5 시간 반응시킨다.  그 후에, 물과 에테르로 분액을 하여 얻은 유기층을 무수 황산그네슘으로 건조한 후에 용매를 제거한다. 그리고, 에테르를 이용한 2번의 재결정으로 흰색의 결정을 얻을 수 있다. (수율, 3.1g, 60%) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) d (ppm) 0.38 (CH3, 18H), 7.38 (2H, Thiophene-H).
18.4 mL, 30 mmol of n-butyllithium (n-BuLi in hexane, 1.63 mol) was added to a solution of 3.0 grams (12.4 mmol) of dibromothiophene in tetrahydrofuran (THF, 50 mL) (SnMe 3 Cl, 5 grams, 25 mmol) is added to the reaction system and the reaction is carried out at -50 ° C. for 4 to 5 hours. Thereafter, the organic layer obtained by separating with water and ether is dried with anhydrous sodium sulfate, and then the solvent is removed. White crystals can be obtained by recrystallization two times with ether. (Yield, 3.1 g, 60%). 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3) d (ppm) 0.38 (CH 3, 18H), 7.38 (2H, Thiophene-H).

합성예Synthetic example 6: 2,5- 6: 2,5- 비스(트리메틸스텐닐)비티오펜Bis (trimethylstannyl) bithiophene (2,5-bis(trimethylstannyl)bithiophene)(상기 반응식 5의 m = 2) 의 합성 Synthesis of (2,5-bis (trimethylstannyl) bithiophene) (m = 2 in Reaction Scheme 5)

하기 반응식 5에서와 같이 2,5-비스(트리메틸스텐닐)티오펜(상기 반응식 5에서 m=2) 를 B. L. Lee, et al. US7030409의 합성 방법을 참고로 합성하였다.2,5-bis (trimethylstannyl) thiophene (m = 2 in Scheme 5) is prepared as described in B. L. Lee, et al. Synthesis method of US7030409 was synthesized by reference.

질소분위기하에서 -50℃까지 낮춘 디브로모비티오펜 4.0 gram(12.4 mmol)의 테트라히드로퓨란(THF, 50 mL) 용액에 n-부틸리튬(n-BuLi in 헥산, 1.63 몰) 18.4 mL, 30 mmol를 넣고 30분 정도 동 온도에서 반응시킨 후에 트리메틸스텐닐클로라이드(이하 SnMe3Cl, 5 gram, 25 mmol)를 넣고 -50℃에서 4 내지 5 시간 반응시킨다.  그 후에, 물과 에테르로 분액을 하여 얻은 유기층을 건조제로 건조 후에 용매를 제거한다. 그리고, 에테르를 이용한 2번의 재결정으로 흰색의 결정을 얻을 수 있다. (수율, 3.9g, 64%) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) d (ppm) 0.38 (CH3, 18H), 7.08 (d, 2H, Thiophene-H), 7.27 (d, 2H, Thiophene-H).
18.4 mL of n-butyllithium (n-BuLi in hexane, 1.63 mol) and 30 mmol of n-butyllithium (50 mL) were added to a solution of 4.0 grams (12.4 mmol) of dibromobithiophene in THF (SnMe3Cl, 5 grams, 25 mmol) is added thereto, and the mixture is reacted at -50 ° C for 4 to 5 hours. Thereafter, the organic layer obtained by separating with water and ether is dried with a desiccant and then the solvent is removed. White crystals can be obtained by recrystallization two times with ether. (Yield, 3.9 g, 64%). 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3) d (ppm) 0.38 (CH 3, 18H), 7.08 (d, 2H, Thiophene- ).

합성예Synthetic example 7: 2- 7: 2- 브로모Bromo -3--3- 헥실Hexyl -5-트리메틸스텐닐티오펜(2--5-trimethylstannylthiophene (2- BromoBromo -3--3- hexylhexyl -5-trimethylstannylthiophene)의 합성-5-trimethylstannylthiophene)

3-헥실티오펜과 동량의 엔브로모석신이미드(이하, NBS)를 DMF에서 실온중 15시간 반응으로 얻은2-브로모-3-헥실티오펜(d) 50 mmol 을 -80 내지 -90℃에서 리튬디이소프로필아민 (이하, LDA, 2.0 M in mix of THF/Hexane) 57 mmol의 무수 THF 40 mL용액에 교반중에 넣어준다.  같은 온도에서 20-30분동안 반응시킨 후에, SnMe3Cl (50 mmol) 의 THF 용액을 넣고 -50℃에서 1시간동안 교반한다.  반응 후, 에테르와 물로 추출하고, 유기층을 농축한 후, 증류를 통해 무색 오일의 생성물을 78%의 수율로 얻는다. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) d (ppm) 0.34 (9H, CH3), 0.88 (3H, CH3), 1.31 (broad, 2nH, -(CH2)n-), 1.56 (m, 2H, -CH2-), 2.55 (t, 2H, Thiophene-CH2-), 6.84 (s, Thiophene-H). 50 mmol of 2-bromo-3-hexylthiophene (d) obtained by reacting the same amount of enbromosuccinimide (hereinafter referred to as NBS) with 3-hexylthiophene in DMF at room temperature for 15 hours was reacted at -80 to -90 Was added to a solution of lithium diisopropylamine (hereinafter referred to as LDA, 2.0 M in mix of THF / Hexane) (57 mmol) in anhydrous THF (40 mL) at room temperature while stirring. After reacting at the same temperature for 20-30 minutes, add a THF solution of SnMe 3 Cl (50 mmol) and stir at -50 ° C for 1 hour. After the reaction, the mixture is extracted with ether and water, and the organic layer is concentrated, and the product of the colorless oil is obtained through distillation at a yield of 78%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3) d (ppm) 0.34 (9H, CH 3), 0.88 (3H, CH 3), 1.31 (broad, 2nH, - (CH 2) n-), 1.56 (m, 2H, -CH 2 -), 2.55 (t, 2H, Thiophene-CH 2 -), 6.84 (s, Thiophene-H).

 [반응식 6][Reaction Scheme 6]

Figure 112010009613947-pat00036

Figure 112010009613947-pat00036

실시예Example 1:  One: 피리미도[5,4-d]피리미딘Pyrimido [5,4-d] pyrimidine 함유 고분자의 합성 Synthesis of polymer containing

질소 분위기에서 반응기에 합성예 2에서 수득한 2,6-디클로로-4,8-비스(N-옥틸아미노)피리미도[5,4-d]피리미딘 (0.28 g, 0.62 mmol)과 합성예 7에서 합성한 2-브로모-3-헥실-5-트리메틸스텐닐티오펜(0.41     g, 1.0 mmol), 그리고 벤조티아디아졸 (0.04 g, 0.13 mmol)을 무수 DMF에 넣어, 약하게 가열하면서 합성예 5에서 얻은 2,5-비스(트리메틸스텐닐)티오펜 (0.3 g, 0.75 mmol)도 추가한다. 반응 혼합물을 완전히 용해시킨 후에 중합촉매로서 팔라디움(0)화합물인 Pd(PPh3)4 (전체 단량체에 대해 7.0 mol%, 0.1 g)을 넣은 후에, 90 ℃에서 12시간 반응시킨다. 반응 후에 실온까지 식은 반응혼합액을 여과해서 수득한 고분자 고체를 염산수용액/클로로포름으로 2회, 암모니아수용액/클로로포름으로 2회, 물/클로로포름으로 2회 순으로 세척한 후, 메탄올, 아세톤, 메틸렌클로라이드, 클로로포름을 이용한 속실렛 추출법(Soxhlet Extraction)으로 고분자를 회수하였다. 건조하여 붉은 색의 고분자를 수득하였다(수율 = 45%, 수평균분자량 = 23,000, 고온 GPC, polystyrene standard). NMR 분석에 의해 측정된 반복단위의 비율(하기 반응식 7에서 a : b : c) = ca. 0.36 : 0.57 : 0.07로 계산치와 거의 유사하고, 헥실티오펜의 위치규칙성 head-to-tail (HT): head-to-head (HH)의 비는 0.89:0.11로서 상당한 위치규칙성을 유지하고 있는 것을 알 수 있다.  Dichloro-4,8-bis (N-octylamino) pyrimido [5,4-d] pyrimidine (0.28 g, 0.62 mmol) obtained in Synthesis Example 2 and Synthesis Example 7 3-hexyl-5-trimethylstannylthiophene (0.41 g, 1.0 mmol) synthesized in Reference Example 5 and benzothiadiazole (0.04 g, 0.13 mmol) were added to anhydrous DMF, 2,5-bis (trimethylstannyl) thiophene (0.3 g, 0.75 mmol) obtained in Example 1 was also added. After completely dissolving the reaction mixture, Pd (PPh 3 ) 4 (7.0 mol%, 0.1 g) was added as a polymerization catalyst and the reaction was carried out at 90 ° C for 12 hours. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature. The reaction mixture was filtered, washed twice with aqueous hydrochloric acid / chloroform, twice with aqueous ammonia solution / chloroform, twice with water / chloroform and then washed with methanol, acetone, The polymer was recovered by Soxhlet extraction using chloroform. Dried to obtain a red polymer (yield = 45%, number average molecular weight = 23,000, high temperature GPC, polystyrene standard). The ratio of the repeating units measured by NMR analysis (a: b: c in the following reaction formula 7) = ca. 0.36: 0.57: 0.07, and the ratio of hexylthiophene head-to-tail (HT) to head-to-head (HH) was 0.89: 0.11, .

상기 실시예 1에서 제조된 화학식 11의 고분자의 1H NMR 스펙트럼이 도 3에 도시되어 있다. 1H NMR (300MHz, CDCl3, ppm) δ 0.9, 1.25, 1.45, 1.82, 2.60 (head-to-head, Th-CH2), 2.81 (head-to-tail, Th-CH2), 3.72 (amine-CH2), 7.08(broad, Th-H), 7.75 & 7.90.The 1 H NMR spectrum of the polymer of Formula 11 prepared in Example 1 is shown in FIG. 1 H NMR (300MHz, CDCl 3 , ppm) δ 0.9, 1.25, 1.45, 1.82, 2.60 (head-to-head, Th-CH 2), 2.81 (head-to-tail, Th-CH 2), 3.72 ( amine-CH 2 ), 7.08 (broad, Th-H), 7.75 & 7.90.

 [반응식 7][Reaction Scheme 7]

Figure 112010009613947-pat00037
Figure 112010009613947-pat00037

상기 반응식 7에서, a: b: c는 0.36 : 0.57 : 0.07이다.
In the above Reaction Scheme 7, a: b: c is 0.36: 0.57: 0.07.

실시예Example 2:  2: 피리미도[5,4-d]피리미딘Pyrimido [5,4-d] pyrimidine 함유 고분자의 합성 Synthesis of polymer containing

질소 분위기에서 반응기에 합성예 2에서 수득한 2,6-디클로로-4,8-비스(N-옥틸아미노)피리미도[5,4-d]피리미딘 (19.6 mg, 0.043 mmol)과 합성예 7에서 합성한 2,5-비스(트리메틸스텐닐)티오펜 (74 mg, 0.15 mmol), 그리고 티오펜-티아졸 테트라머 유도체(참조:  D. H. Kim, et al. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6124.)(0.2 g, 0.17 mmol)을 함께 넣어, 약하게 가열하면서 무수 DMF에 완전히 용해시킨 후에 중합촉매로서 팔라디움(0) 화합물인 Pd(PPh3)4 (전체 단량체에 대해 7.0 mol%)을 넣은 후에, 90 ℃에서 12시간 반응시킨다. 반응 후에 실온까지 식은 반응혼합액을 여과해서 수득한 고분자 고체를 염산수용액/클로로포름으로 2회, 암모니아수용액/클로로포름으로 2회, 물/클로로포름으로 2회 순으로 세척한 후, 메탄올, 아세톤, 메틸렌클로라이드, 클로로포름을 이용한 속실렛 추출법으로 고분자를 회수하였다. 건조하여 붉은 색의 고분자를 수득하였다(수율 = 45%, 수평균분자량 = 18,000, 고온 GPC, polystyrene standard). 1H NMR (300MHz, CDCl3) δ 0.9, 1.25, 1.45, 1.82, 2.71, 2.29, 3.72 (amine-CH2), 7.05(broad, Th-H), 7.11, 7.12 & 7.17.Dichloro-4,8-bis (N-octylamino) pyrimido [5,4-d] pyrimidine (19.6 mg, 0.043 mmol) obtained in Synthetic Example 2 and Synthesis Example 7 (Trimethylstannyl) thiophene (74 mg, 0.15 mmol) and thiophene-thiazole tetramer derivative (DH Kim, et al., J. Am. Chem. Soc. (0.2 g, 0.17 mmol) were dissolved in anhydrous DMF while heating mildly. Then, Pd (PPh 3 ) 4 (a compound of palladium (0) %), And the mixture is reacted at 90 DEG C for 12 hours. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature. The reaction mixture was filtered, washed twice with aqueous hydrochloric acid / chloroform, twice with aqueous ammonia solution / chloroform, twice with water / chloroform and then washed with methanol, acetone, The polymer was recovered by Soxhlet extraction using chloroform. Dried to obtain a red polymer (yield = 45%, number average molecular weight = 18,000, high temperature GPC, polystyrene standard). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3)? 0.9, 1.25, 1.45, 1.82, 2.71, 2.29, 3.72 (amine-CH 2 ), 7.05 (broad, Th-H), 7.11, 7.12 &

[반응식 8][Reaction Scheme 8]

Figure 112010009613947-pat00038
Figure 112010009613947-pat00038

상기 반응식 8에서 a와 b의 출발물질의 몰비에 의해 결정되는 값이다.
Is a value determined by the molar ratio of the starting materials of a and b in Reaction Scheme 8 above.

실시예Example 3: 고분자를 사용한 유기박막 트랜지스터의 제조 3: Fabrication of organic thin film transistor using polymer

먼저 세정된 유리기판에 게이트 전극으로 사용되는 크롬을 스퍼터링법으로 1000Å 착한 후 게이트 절연막으로 사용되는 SiO2를 CVD법으로 1000Å 증착하였다. 그 위에 소스-드레인 전극으로 사용되는 Au를 스퍼터링법으로 1200Å 증착하였다. 기판은 유기반도체 재료를 증착하기 전 이소프로필알콜을 이용하여 10분간 세척하여 건조하고 사용하였다. 시료는 클로로포름에 10mM 농도로 희석시킨 옥타데실드리클로로실란 용액에 30초간 담구었다가 아세톤으로 세척 후 건조시킨 다음 상기 실시예 2에서 합성한 화학식 14의 고분자를 클로로벤젠에 1.0 중량% 농도로 용해시켜 스핀-코팅법으로 도포하여 질소 분위기 하에서 150℃, 1시간 동안 베이킹하여 OTFT 소자를 제작하였다. 
First, chromium used as a gate electrode was deposited on the cleaned glass substrate by sputtering to a thickness of 1000 Å, and then SiO 2 used as a gate insulating film was deposited to a thickness of 1000Å by CVD. And Au, which is used as a source-drain electrode, was deposited thereon to a thickness of 1200Å by sputtering. The substrate was washed with isopropyl alcohol for 10 minutes before the organic semiconductor material was deposited, dried and used. The sample was immersed in an octadecyldichlorosilane solution diluted with chloroform at a concentration of 10 mM for 30 seconds, washed with acetone, and dried. Then, the polymer of Formula 14 synthesized in Example 2 was dissolved in chlorobenzene at a concentration of 1.0 wt% Spin-coating method, and baked at 150 ° C for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an OTFT device.

유기박막 트랜지스터의 전기적 특성 평가Evaluation of electrical characteristics of organic thin film transistor

KEITHLEY사의 Semiconductor Characterization System(4200-SCS) 측정장치를 이용하여 상기 실시예 3에 따라 제조한 OTFT 소자에 각각 바이어스 전압(VDS=-40V, VDS=-1V)을 인가하여 OTFT 소자의 on-state 전류전달 특성을 대기 중에서 측정하여 그 결과를 도 4에 도시한다. OTFT 소자는 106 이상의 높은 전류 점멸비(on/off ratio)와 0.05 cm2/Vs 정도의 높은 전하이동도를 나타내며, 10-11 A이하의 낮은 누설전류(off-state current)를 나타냈다. 이는 상기 OTFT 소자에 사용된 고분자가 공기 중에서의 안정성이 우수하다는 것을 보이는 것이다. A bias voltage (V DS = -40 V, V DS = -1 V) was applied to the OTFT device manufactured according to the third embodiment using a Semiconductor Characterization System (4200-SCS) measuring device manufactured by KEITHLEY Co., state current transfer characteristics were measured in the atmosphere and the results are shown in Fig. The OTFT device exhibited a high current on / off ratio of 10 6 and a high charge mobility of about 0.05 cm 2 / Vs and exhibited a low off-state current of 10 -11 A or less. This indicates that the polymer used for the OTFT device is excellent in stability in air.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10, 20: 트랜지스터 12, 22: 기판
16, 26: 절연층 18, 28: 활성층
14, 24: 게이트 전극 17a, 27a: 소스 전극
17b, 27b: 드레인 전극
10, 20: transistors 12, 22: substrate
16, 26: insulating layer 18, 28: active layer
14, 24: gate electrode 17a, 27a: source electrode
17b, 27b: drain electrode

Claims (11)

하기 화학식 1로 표시되는 피리미도피리딘의 제1 반복단위와 헤테로방향족환을 포함하는 제2 반복단위를 포함하고, 하기 화학식 7, 화학식 8 및 화학식 10 중 어느 하나로 표현되는 말단 작용기를 포함하는 유기 반도체 고분자:
[화학식 1]
Figure 112016054324616-pat00039

상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 서로 같거나 다르며, 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기, NR3R4(여기서 R3 및 R4는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CH=CH-, -C≡C- 및 -SiR5R6(여기서 R5 및 R6는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,
Ar은 치환 또는 비치환된 C4 내지 C14의 헤테로방향족환(heteroaromatic ring) 또는 헤테로방향족환을 포함하는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 축합다환기이고, 단 Ar은 치환 또는 비치환된 피리미도[5,4-d]피리미딘은 아니며,
a 및 b는 몰비를 나타내는 것으로 a는 0.01 내지 0.99의 범위에 있고 b는 0.01 내지 0.99의 범위에 있고,
[화학식 7]
Figure 112016054324616-pat00056

상기 화학식 7에서,
R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 5의 정수이고,
[화학식 8]
Figure 112016054324616-pat00057

상기 화학식 8에서,
R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 6의 정수이고,
[화학식 10]
Figure 112016054324616-pat00058

상기 화학식 10에서,
R은 플루오로기 또는 C1 내지 C20의 퍼플루오로알킬기이고 a는 1 내지 3의 정수이다.
An organic semiconductor comprising a terminal repeating unit represented by any one of the following general formulas (7), (8) and (10) and comprising a first repeating unit of a pyrimidopyridine represented by the following general formula (1) and a second repeating unit containing a heteroaromatic ring: Polymers:
[Chemical Formula 1]
Figure 112016054324616-pat00039

In Formula 1,
R 1 and R 2 are the same or different from each other and each represents hydrogen, halogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 A substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroaryl group, NR 3 R 4 (wherein R 3 and R 4 are the same or different from each other, A substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, or selected from the group consisting of heteroaryl groups and combinations of the unsubstituted C2 to C30), and is selected from the group consisting of, or alternatively the one or non-adjacent two or more CH 2 -O- group, , -S- , -SO 2 -, -CO-, -OCO- , -COO-, -CH = CH-, -C≡C- , and -SiR 5 R 6 (wherein R 5 and R 6 are different from or equal to each other, hydrogen, A substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group , A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof)
Ar is a substituted or unsubstituted, substituted or unsubstituted C6 to C30 condensed polycyclic group containing a substituted or unsubstituted C4 to C14 heteroaromatic ring or a heteroaromatic ring, provided that Ar is a substituted or unsubstituted pyrimido [ 5,4-d] pyrimidine,
a and b represent mole ratios, a is in the range of 0.01 to 0.99, b is in the range of 0.01 to 0.99,
(7)
Figure 112016054324616-pat00056

In Formula 7,
R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group, a is an integer of 1 to 5,
[Chemical Formula 8]
Figure 112016054324616-pat00057

In Formula 8,
R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group, a is an integer of 1 to 6,
[Chemical formula 10]
Figure 112016054324616-pat00058

In Formula 10,
R is a fluoro group or a C1 to C20 perfluoroalkyl group and a is an integer of 1 to 3;
제1항에 있어서,
상기 유기 반도체 고분자의 상기 제1 반복단위는 하기 화학식 2로 나타내어지는 것인 유기 반도체 고분자:
[화학식 2]
Figure 112016054324616-pat00040

상기 화학식 2에서.
R10 내지 R13은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.
The method according to claim 1,
Wherein the first repeating unit of the organic semiconductor polymer is represented by the following Chemical Formula 2:
(2)
Figure 112016054324616-pat00040

In the above formula (2).
R 10 to R 13 are the same or different and each is hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group.
제1항에 있어서,
상기 제2 반복단위는 하기 화학식 3으로 표현되는 구조중 어느 하나인 유기 반도체 고분자:
[화학식 3]
Figure 112016054324616-pat00041

상기 화학식 3에서,
R20 내지 R26는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
The method according to claim 1,
Wherein the second repeating unit is any one of structures represented by Chemical Formula 3:
(3)
Figure 112016054324616-pat00041

In Formula 3,
R 20 to R 26 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof.
제1항에 있어서,
상기 제2 반복단위는 티오펜을 포함하는 하기 화학식 4의 반복단위인 유기 반도체 고분자:
[화학식 4]
Figure 112015013633983-pat00042

상기 화학식 4에서,
R30은 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CH=CH-, -C≡C- 및 -SiR31R32(여기서 R31 및 R32는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,
k는 1 또는 2의 정수이고,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C4 내지 C14의 헤테로방향족환(heteroaromatic ring) 또는 헤테로방향족환을 포함하는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 축합다환기이고, 단 Ar1은 치환 또는 비치환된 비치환된 피리미도[5,4-d]피리미딘 또는 치환 또는 비치환된 티오펜은 아니며,
c 및 d는 몰비를 나타내는 것으로 c는 0.01 내지 0.99의 범위에 있고 d는 0.01 내지 0.99의 범위에 있다.
The method according to claim 1,
Wherein the second repeating unit is a repeating unit of the following formula (4) containing thiophene:
[Chemical Formula 4]
Figure 112015013633983-pat00042

In Formula 4,
R 30 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 Or a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroaryl group and combinations thereof, or alternatively two or more of the two or more CH 2 groups which are not adjacent or are selected from the group consisting of -O-, -S -, -SO 2 -, -CO-, -OCO-, -COO-, -CH = CH-, -C≡C- , and -SiR 31 R 32 (wherein R 31 and R 32 are different from or equal to each other, hydrogen , A substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof. Selected < / RTI >
k is an integer of 1 or 2,
Ar 1 is a substituted or unsubstituted C4 to C14 heteroaromatic ring (heteroaromatic ring), or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic unsubstituted C6 to C30 ventilation, including heteroaromatic rings, provided that Ar 1 is a substituted or unsubstituted Is not a substituted pyrimido [5,4-d] pyrimidine or a substituted or unsubstituted thiophene,
c and d represent molar ratios, c is in the range of 0.01 to 0.99 and d is in the range of 0.01 to 0.99.
제4항에 있어서,
상기 Ar1은 하기 화학식 3으로 표현되는 구조중 어느 하나인 유기 반도체 고분자:
[화학식 3]
Figure 112016054324616-pat00043

상기 화학식 3에서,
R20 내지 R26는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
5. The method of claim 4,
Wherein Ar < 1 > is any one of structures represented by the following Chemical Formula 3:
(3)
Figure 112016054324616-pat00043

In Formula 3,
R 20 to R 26 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, and combinations thereof.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 유기 고분자는 하기 화학식 5의 반복단위를 포함하고, 상기 화학식 7, 화학식 8 및 화학식 10중 어느 하나로 표현되는 말단 작용기를 포함하는 유기 반도체 고분자:
[화학식 5]
Figure 112016054324616-pat00044

상기 화학식 5에서,
R10 내지 R13은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고,
R33 및 R34은 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 선택적으로 한 개 또는 인접하지 않는 둘 이상의 CH2 그룹이 -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CH=CH-, -C≡C- 및 -SiR31R32(여기서 R31 및 R32는 서로 같거나 다르며, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택됨)로 치환될 수 있고,
a, c 및 d는 몰비를 나타내는 것으로 a는 0.01 내지 0.99 의 범위에 있고 c + d 는 0.01 내지 0.99의 범위에 있다.
The method according to claim 1,
Wherein the organic polymer comprising a repeating unit of Formula 1 comprises a repeating unit of Formula 5 and the organic functional polymer comprising a terminal functional group represented by Formula 7, Formula 8 or Formula 10:
[Chemical Formula 5]
Figure 112016054324616-pat00044

In Formula 5,
R 10 to R 13 are the same or different and each is hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group,
R 33 and R 34 are the same or different from each other and represent hydrogen, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C 3 to C 20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkoxy group, a substituted or non-substituted is selected from the group consisting of unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group unsubstituted C2 to C30 and combinations thereof, or optionally more than one or non-adjacent CH 2 Wherein the group is selected from the group consisting of -O-, -S-, -SO 2 -, -CO-, -OCO-, -COO-, -CH = CH-, -C≡C- and -SiR 31 R 32 where R 31 and R 32 are the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, An unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, , ≪ / RTI > and < RTI ID = 0.0 >
a, c and d represent molar ratios, wherein a is in the range of 0.01 to 0.99 and c + d is in the range of 0.01 to 0.99.
제6항에 있어서,
상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 유기 고분자는 하기 화학식 6의 반복단위를 포함하고, 상기 화학식 7, 화학식 8 및 화학식 10중 어느 하나로 표현되는 말단 작용기를 포함하는 유기 반도체 고분자:
[화학식 6]
Figure 112016054324616-pat00045

상기 화학식 6에서,
R11 및 R13은 서로 같거나 다르며, 상기 화학식 5에서 정의된 바와 같고,
R34, a, c 및 d는 상기 화학식 5에서 정의된 바와 같다.
The method according to claim 6,
The organic polymer comprising the repeating unit represented by Formula 1 may include a repeating unit represented by Formula 6, and the organic functional polymer represented by Formula 7, Formula 8, or Formula 10,
[Chemical Formula 6]
Figure 112016054324616-pat00045

In Formula 6,
R < 11 > and R < 13 > are the same as or different from each other,
R 34 , a, c and d are as defined in the above formula (5).
삭제delete 제1항 내지 제7항중 어느 하나의 항에 따른 유기 반도체 고분자를 포함하는 트랜지스터.
A transistor comprising an organic semiconductor polymer according to any one of claims 1 to 7.
제9항에 있어서,
상기 트랜지스터는 기판상에 위치하는 게이트 전극; 서로 대향 위치하여 채널 영역을 정의하는 소스 전극과 드레인 전극; 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 게이트 전극을 전기적으로 절연시키는 절연층; 및 상기 채널 영역에 형성된 활성층을 포함하고,
상기 활성층은 유기 반도체 고분자를 포함하는 것인 트랜지스터.
10. The method of claim 9,
The transistor comprising: a gate electrode located on a substrate; A source electrode and a drain electrode which are positioned opposite to each other to define a channel region; An insulating layer electrically isolating the source electrode and the drain electrode from the gate electrode; And an active layer formed in the channel region,
Wherein the active layer comprises an organic semiconductor polymer.
제1항 내지 제7항중 어느 하나의 항에 따른 유기 반도체 고분자를 포함하는 전자 소자.
An electronic device comprising an organic semiconductor polymer according to any one of claims 1 to 7.
KR1020100013247A 2010-02-12 2010-02-12 Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same KR101675073B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100013247A KR101675073B1 (en) 2010-02-12 2010-02-12 Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100013247A KR101675073B1 (en) 2010-02-12 2010-02-12 Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110093297A KR20110093297A (en) 2011-08-18
KR101675073B1 true KR101675073B1 (en) 2016-11-10

Family

ID=44930016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100013247A KR101675073B1 (en) 2010-02-12 2010-02-12 Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101675073B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10741766B2 (en) * 2016-05-12 2020-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic semiconductor thin film and method of manufacturing the same and thin film transistor and electronic device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003261655A (en) 2002-01-11 2003-09-19 Xerox Corp Polythiophenes and device using these

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069519B1 (en) * 2004-07-08 2011-09-30 삼성전자주식회사 Alternating Organic Semiconductor Copolymers Containing Oligothiophene and n-Type Heteroaromatic Units in the Backbone Chain
KR101139038B1 (en) * 2005-06-28 2012-05-02 삼성전자주식회사 Pyrimidopyrimidine Derivatives and Organic Thin Film Transistor Using The Same
KR20080101229A (en) * 2007-05-16 2008-11-21 삼성전자주식회사 Organic semiconductor polymer with liquid crystal property, method of preparing the same, and organic thin film transistor using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003261655A (en) 2002-01-11 2003-09-19 Xerox Corp Polythiophenes and device using these

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110093297A (en) 2011-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101648072B1 (en) Organic semiconductor polymer, and transistor including the same
KR20080100982A (en) Heteroacenes, organic thin film comprising the same and electronic device comprising the thin film
KR101843550B1 (en) Organic semiconductor compound, and transistor and electronic device including the same
KR101151082B1 (en) Star-shaped (Oligothiophene-Arylene) derivatives and Organic Thin Film Transistor using the same
KR101888617B1 (en) Organic Semiconductor Compound, Organic Thin Film Including the Organic Semiconductor Compound Electronic Device Including the Organic Thin Film and Method of Manufacturing the Organic Thin Film
JP5946273B2 (en) Organic semiconductor compound, and transistor and electronic device including the same
KR101675073B1 (en) Organic semiconductor polymer, and transistor and electronic device including the same
US8154016B2 (en) Composition containing thiazole rings, organic semiconductor polymer containing the composition, organic active layer containing the organic semiconductor polymer, organic thin film transistor containing the organic active layer, electronic device containing the organic thin film transistor and method of preparing the same
KR101626363B1 (en) Anthracenyl alternating copolymer, preparation method thereof, and organic thin film transistor using the same
KR101644048B1 (en) Organic semiconductor polymer, and transistor including the same
KR101661914B1 (en) organinc semiconductor compound, manufacturing method therof and organic thin film transistor having them
JP4891618B2 (en) Thiophene-thiazole derivatives and organic thin film transistors using them
KR20130085860A (en) Organic electronic device
KR20070000669A (en) Pyrimidopyrimidine derivatives and organic thin film transistor using the same
KR101935466B1 (en) Organic Electronic Device
US9790236B2 (en) Organic semiconductor compound, and transistor and electronic device including the same
KR101730617B1 (en) Organic semiconductor composition, and transistor and electronic device including polymer therefrom
KR20180027475A (en) Organic semiconductor compound having low band-gap, and transistor and electronic device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant