TW200840104A

TW200840104A - Polythiophene electronic devices

Info

Publication number: TW200840104A
Application number: TW096147637A
Authority: TW
Inventors: Yuning Li; Beng S Ong
Original assignee: Xerox Corp
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2008-10-01
Also published as: US7718999B2; CN101207181A; EP1932865A3; EP1932865A2; JP4874945B2; CA2613810C; US20080142788A1; JP2008153667A; CA2613810A1

Description

200840104 九、發明說明： ' 【發明所屬之技術領域】 - 描述於同時提出之正在審查之美國申請案（尙未指定案號）（代理案號第2006073 7-US-NP號），其揭示在此全部倂入作爲參考，爲一種包括下式/結構（I)之半導體的電子裝置 R1 R1

Ar—C=C—M—C=C—Ar I I R1 Rr ⑴ '1 . 其中各R’獨立地爲氫、及合適之烴至少之一；Ar爲芳基與雜芳基至少之一；及Μ表示至少一個噻吩爲主共軛片段。

Beng S. Ong等人於2006年10月25日提出之美國申請案第11/586,449號（代理案號第20060713-US-NP號）白勺 Electronic Devices 〇

Beng S. Ong等人於2006年10月25日提出之美國申請案第11/586,448號（代理案號第20060713Q-US-NP號）的 £ Poly(dithienylbenzo[l，2-b:4,5-b’]dithiophene) Polymers °

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 9 8,9 8 1號（代理案號第20050024-US-NP號）的 Functionalized Heteroacenes and Electronic Devices Generated Therefrom o

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 99,226號（代理案號第200 5 0024Q-US-NP號）的

Functionalized Heteroacenes 〇

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案 200840104 第1 1 /3 99,2 1 6號（代理案號第200 5 047 1 -US-NP號）的 Polyacenes and Electronic Devices Generated Therefrom 〇

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 99,064號（代理案號第200 5 0472-US-NP號）的 Heteroacene Polymers and Electronic Devices Generated Therefrom o

Yuning Li等人於2006年4月6曰提出之美國申請案第1 1 /3 9 9，169號（代理案號第200 5 0473 -US-NP號）的 Ethynylene Acene Polymers and Electronic Devices Generated Therefrom o

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第11/399,091號（代理案號第20050473Q-US-NP號）的 Ethynylene Acene Ρο 1ymers。

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第11/399,231號（代理案號第20050474-US-NP號）的 Poly[bis(ethynyl)heteroacenes] and Electronic Devices Generated Therefrom 〇

YiliangWu等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 99,1 4 1號（代理案號第200 5 0 5 3 9-US-NP號）的 Semiconductors and Electronic Devices Generated Therefrom。

Yiliang Wu等人於2006年4月6日提出之美國申請案第11/399,230號（代理案號第20050539Q-US-NP號）的 Semiconductor Polymers 〇

Yiliang Wu等人於2006年4月6日提出之美國申請案 200840104 第11/398,941號（代理案號第20050540-US-NP號）的 Polydiazaacenes and Electronic Devices Generated Therefrom o

Yiliang Wu等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 9 8,902號（代理案號第2005 0540Q-US-NP號）的 Polydiazaacenes 〇

Beng S. Ong等人於2006年4月6日提出之美國申請案第11/398,931號（代理案號第20050707-US-NP號）的 Poly(alkynylthiophene)s and Electronic Devices Generated Therefrom 〇

Beng S· Ong等人於2006年4月6曰提出之美國申請案第11/399,246號（代理案號第20050707Q-US-NP號）的 Poly(alkynylthiophene)s°

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 99,0 92號（代理案號第2 00 5 0 7 1 1 -US-NP號）的 Linked Arylamine Polymers and Electronic Devices Generated Therefrom 〇

Yuning Li等人於2006年4月6日提出之美國申請案第1 1 /3 99,065號（代理案號第2005 07 1 1 Q-US-NP號）的 Linked Arylamine Polymers ° 描述於2004年12月14日提出之美國申請案第ii/〇ii，678 號，公告第20060124921號（代理案號第 A3571-US-NP 號），其有關吲哚咔唑部份及其薄膜電晶體裝置。

描述於2005年6月27日提出之美國申請案第ii/167,512 號，公告第20060214155號（代理案號第 A3571-US-CIP 200840104 號），其有關吲哚咔唑部份及其薄膜電晶體裝置。描述於美國專利第6,770,904號及正在審查之美國申請案第10/922,662號，公告第20050017311號（代理案號第A1332-US-CIP號）爲含例如聚噻吩之半導體層的電子裝置，如薄膜電晶體。以上各參照之正在審查申請案的揭示在此全部倂入作爲參考。在本揭示方面，其可選擇合適之取代基，如合適之烴、含雜原子基、氫、鹵素、源極與閘極、基板、重複聚合物單元之數量、基之數量等。本揭示大致關於在此描述之式/結構的半導體，及其製法與用途。更特別地，本揭示在具體實施例中關於此描述之式的TFT聚合物，而且更特別是許多種安定聚噻吩，其中將陰電性較C (2.55)高，如0(3.44，Pauling陰電性）與N (3.04)，在噻吩單元之3-取代基的β及/或γ位置處引入聚噻吩原子中，及所得聚噻吩較聚（3-烷基噻吩）（如聚（3-己基噻吩）（Ρ3ΗΤ))安定，及可選擇揭示之聚噻吩作爲聚合物薄膜電晶體用半導體，又可選擇在有機電子裝置（如薄膜電晶體）中作爲溶液可處理且實質上安定通道半導體，而且此電晶體在空氣中安定，即在暴露於氧時經一段時間實質上不降解。雖然不希望以理論限制，據信如Ο與 Ν之原子的感應效應及不顯著共振（或中介）效應對聚合物主幹具有拉電子特性，而降低聚噻吩聚合物之Η Ο Μ 0(最高佔據分子軌域）能階，如此造成針對氧之安定性增加且增強電晶體性能，如場效移動力。更特別地，據信雖然Ο 200840104 與N原子具有較碳（c )大之陰電性，主要因效應，含Ο或N之取代基（如〇H、OR) 其直接附著噻吩之芳族部份時爲電子釋放聚（3 -烷氧基噻吩）通常較聚（3 -烷基噻摻雜更敏感。本揭示爲了排除或降低〇與其在0或N與噻吩部份之間插入例如1或爲〇與N不涉及噻吩環之共軛。然而其仍對噻吩環之拉電子感應效應。這些取代基烷基取代基不爲電子釋放，如此相較於聚降低聚合物之HOMO能階，因此造成因氧加這些聚合物之安定性。【先前技術】現在需要以在此描述之式的半導體製置（如薄膜電晶體TFT )，而且此半導體解度，及其可爲溶液可處理；而且此裝置結構撓性，其爲在多種基板（如塑膠基板）所需之特性。撓性TFT可使電子裝置設計械耐久性特性。一起使用塑膠基板與在此體可將傳統剛性矽TFT轉變成機械上較耐之TFT設計。其對大面積裝置可特別有價像感應器、電子紙及其他顯示媒體。又經式的半導體在具體實施例中對低階微電子元件（如智慧卡、射頻識別（RFID)標籤、擴大連結，而且增強其機械耐久性，因此$ 其電子釋放共振的淨極性效應在 (給予），因此吩）對光感應氧 N之共振效應， 2個亞甲基，因某些程度地維持之淨極性效應較 (3 -烷基噻吩）之氧化摻雜而增造之所需電子裝有優良之溶劑溶有機械耐久性及上製造撓性TFT 具結構撓性及機描述之式的半導久且結構上撓性値，如大面積影選擇在此描述之用積體電路邏輯記憶/儲存裝置） ;使用壽命擴大。 200840104 據信多種半導體材料在暴露於空氣時不安定，因爲其氧化地摻雜周圍氧而造成導電度增加。此結果在關電流時大’因此由這些材料製造之裝置的電流開/關比低。因而對許多種這些材料，在材料處理期間及裝置製造期間通常採取特別之防備排除環境氧以避免或使氧化摻雜最小。這些防備手段增加製造成本，因此抵消特定半導體TFT作爲非晶矽技術之經濟替代方案的興趣，特別是對於大面積裝置。本揭示之具體實施例避免或使這些及其他缺點最少。位置規則性聚（3 -烷基噻吩）通常在周圍條件下進行快速之光氧化降解，同時已知聚三芳基胺在暴露於空氣時有一些安定性，然而這些胺據信有低場效移動力。在此描述之式的半導體可避免這些缺點或使之最小。又已知并苯（如五并苯）、雜并苯、及其衍生物在TFT 中作爲通道半導體時有可接受之高場效移動力。然而這些材料在光下可被例如大氣氧快速地氧化，而且此化合物不視爲可在周圍條件處理。此外在選擇用於TFT時，未取代并苯爲實質上不溶性，因此其本質上爲非溶液可處理；因而此化合物已藉真空沉積法處理，其造成高製造成本，排除以在此描述之半導體產生之TFT或使之最小。雖然某些經取代并苯可溶於有機溶劑，其通常具有不良之薄膜形成特性，因此不適合用於溶液處理大面積電子。其已敘述許多用於場效TFT之有機半導體材料，此材料包括有機小分子，如五并苯，參見例如D.J. Gundlach等人之 ’’Pentacene organic thin film transistors-molecular ordering and mobility”，IEEE Electron Device Lett.，第 18 -10- 200840104 卷，第S7夏寡聚物，如六聚噻吩或其變體，參見例如參考資料 F. Garnier 等人之”Molecular engineering of - organic semiconductors: Design of self-assembly properties in conjugated thiophene oligomers”，J. Amer. C he m · S o c · > 第 /75 #，第W贾，及聚（3-烷基噻吩），參見例如參考資料 Z· Bao 等人之”Soluble and processable regioregular poly(3-hexylthiophene) for field-effect thin film transistor application with high mobility,,3 Appl. P hy s. L e tt.，第 6 9 卷， f〜苐47 M頁"996)。雖然有機材料爲主TFT通常提供較其習知矽對手（如矽晶或多矽TFT )低之性能特性，其仍可充分地用於不需要高移動力之領域的應用。其包括大面積裝置，如影像感應器、主動矩陣液晶顯示器、及低階微電子 (如智慧卡與RFID標籤）。由在此描述之式的p型半導體聚合物製造之TFT，因其可提供機械耐久性、結構撓性、及可直接倂入裝置之主動媒體（如此避免昂貴之真空沉積法）的可能性，因此增〔強裝置運輸力之緊密性，而在功能上及結構上較習知矽及其他半導體符合所需。多種已知之小分子或寡聚物爲主 TFT裝置依賴不同之真空沉積技術而製造。其選擇真空沉積主要因爲使用之材料爲不溶性，或者其藉旋塗、溶液流延、壓印印刷之溶液處理通常不提供均勻之薄膜。此外真空沉積亦可能涉及對大面積格式得到一致薄膜品質之難度。聚合物TFT，如藉溶液法由位置規則性成分 (例如位置規則性聚（3 -烷基噻吩））製造而提供一些移動力者’有在空氣中氧化摻雜之傾向。因此對於實際之低 -11- 200840104 成本TF T設計，安定且爲溶液可處理，及其性能不受周圍氧負面地影響之半導體材料有價値，例如以位置規則性聚 (3-烷基噻吩）產生之TFT對空氣爲敏感性。由這些材料製造之TFT在周圍條件通常呈現大關電流，非常低之電流開/關比，而且其性能特性快速地降低。【發明內容】本揭示之一個特點爲提供在此描述之式的半導體，其可用於微電子裝置應用，如TFT裝置。本揭示之另一個特點爲提供在此描述之式的半導體聚合物，其具約1.5 eV至約4 eV之帶隙，如由其薄膜之吸收光譜測定。本揭示之又一個特點爲提供在此描述之式的P型聚合物半導體，其可作爲微電子成分，而且此聚合物在常用有機溶劑（如二氯甲烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、采、氯苯、二氯苯、三氯苯等）中有例如至少約0. 1至約9 5重量 %之溶解度，因此這些聚合物可藉溶液法（如旋塗、網版印刷、壓印印刷、浸塗、溶液流延、噴射印刷等）經濟地製造。本揭示之另一個特點爲提供具描述之式的P型聚噻吩半導體之電子裝置，如TFT，而且此半導體有例如約1〇_4 至約d〇-9 S/cm (西門子/公分）之導電度。又本揭示之又一個特點爲提供在此描述之式的新穎P 型半導體及其裝置，而且此裝置對氧之負面影響呈現增強之抗性，即這些裝置呈現相當高之電流開/關比，及其性能 -12- 200840104 實質上不似以位置規則性聚（3-烷基聚噻吩）或以并苯製造之類似裝置快速地降低。此外本揭示之又一個特點爲提供一種具獨特結構特點之在此描述之式的新穎半導體，其在合適處理條件下有助於分子自排，而且此結構特點亦增強裝置性能之安定性。合適之分子排列可在薄膜中得到較高之分子結構等級，其可具有有效電荷載子運輸之價値，因此及較高之電性能。具體實施例中揭示聚合物，而且更特別是在此描述之式的半導體及其電子裝置。更特別地，本揭示關於由式/結構（I)描述或包括之聚合物 (〇H2)m

其中X爲〇或NR’； m表示亞甲基之數量，而且m可爲例如1或2 ; Μ爲共軛部份，其選自在此描述之代表性基；及其中R與R，爲氫、合適之烴（如烷基與芳基）、含雜原子基（如雜芳基）；a表示3 -取代噻吩單元之數量’而且可爲例如1至約2 0 (完全包括所列數字間之全部値）；b 表示共軛部份之數量，而且可爲例如零至20 ;及n表示聚合物重複單元之數量，而且可爲例如2至約5，0 0 0、約5 至約2,5 00，而且更特別是約5至約1，000、約5至約800、或約5至約5 0。 200840104 具體實施例中揭示含下式/結構之噻吩的薄膜電晶體

其中R’’’表示丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基"癸基 ' 十一碳基 ' 十二碳基"十三碳基 ' 十Η碳基 Λ 十五碳基、十六碳基、十七碳基、十八碳基、十九碳基、或二十碳基之烷基；η表示聚合物重複單元之數量，而且爲例如約5至約1，000(數値完全包括其間之全部數，如6、 7、8、9、1 0、1 1、1 2、至 5 0 0 )、約 1 0 至約 5 0 0、或約 20至約 200;聚噻吩聚合物之數量平均分子量（Μη)爲約 1，〇〇〇至約 200,000，約 2,000 至約 10,000，或約 5,000 至約 50,000，而且其重量平均分子量（Mw)爲約 1，500至約 -14- 200840104 300，000，約 3，000 至約 150,000,或約 10, 〇〇〇至約 100, 〇〇〇， M w與Μ n均使用聚苯乙烯標準品藉凝膠滲透層析術測量。烷基包括例如具約1至約3 5個碳原子之取代基’例如戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳基、十二碳基、十三碳基、十四碳基、十五碳基、十六碳基、十七碳基、或十八碳基。芳基實例爲具例如約6至約42個碳原子之基，例如苯基、萘基、甲基苯基（甲苯基）、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基半基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一*碳基苯基、十二碳基苯基、十三碳基苯基、十四碳基苯基、十五碳基苯基、十六碳基苯基、十七碳基苯基、與十八碳基苯基。 M之實例由以下替代式/結構表示，其可或不進一步經一或多種烴基（例如烷基或芳基）、含雜原子基（如硝基、氰基）、雜芳基（例如噻吩基、呋喃基、吡啶基、噁唑基、 [I比略基、三畊基、咪唑基、嘧啶基、吡哄基、噁二唑基、吡唑基、Η唑基、噻唑基、噻二唑基、喹啉基、喹唑啉基、萘啶基、咔唑基，及經取代衍生物，如5_甲基-2_噻吩基、 3 -甲基-噻吩基、5 -氯-2-噻吩基、3 -氯-2-噻吩基、5 -氟·2· 噻吩基、3_氟_2_噻吩基、5_甲基呋喃基、3_甲基呋喃棊 5 -氯呋喃基、3_氯_2 -呋喃基、5 -甲基-2-吡啶基、5_ 氯-2 -吡啶基、N -甲基_ 5 -氟_吡咯基、6 _甲基_ 3 _咔唑基、6 -氯-3-咔D坐基、6 -氟·3_咔唑基、其混合物等）、或鹵素（氟、氣、漠、與碘）取代，其中R，，爲氫、合適之烴（如烷基與芳基）；或含雜原子基 -15- 200840104 Μ: —CH 二 CH- —C 三C—

FT

在β或γ位置處含氧或氮之聚噻吩的實例包括例如下式 /結構

RH,

(1)

(2) -16- 200840104

R"·、

⑼

⑹ 200840104

⑺

⑹

F

-18- 200840104 Γ

(12)

-19- 200840104

(16) -20 - 200840104

P (19)

-21- 200840104

HN

(21)

(22) 尸，"

-22- 200840104

,FT

(26)

其中各R ’ ’ ’或R ’ ’ ’ ’表示具例如約1至約3 5 基或經取代烷基，例如甲基、乙基、丙基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、--^碳基十三碳基"十四碳基 ' 十五碳基"十六碳基十八碳基、十九碳基、二十碳基、羥基甲基羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基十一 —•碳基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、全氟乙基、個碳原子之烷丁基、戊基、 Λ 十二碳基 ^ 、十七碳基、、羥基乙基、、羥基庚基、碳基、羥基十丁基、甲氧基全氟丙基、全 -23 - 200840104 氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全 * 氟壬基、全氟癸基、全氟十一碳基、或全氟十二碳基；η • 表示聚合物重複單元之數量，而且可爲例如2至約5,00 0、約5至約2,500，而且更特別是約5至約1，000、約5至約 8 0 0、或約5至約200。聚噻吩聚合物之數量平均分子量（Μη) 可爲例如約5 0 0至約4 0 0，0 0 0，包括約1，〇〇〇至約1 5 0，0 0 0，而且其重量平均分子量（Mw)可爲約600至約5 00,000,包括約1，5 00至約200,000，其均使用聚苯乙烯標準品藉凝膠滲 ^ 透層析術測量。【實施方式】在此描述之式的聚噻吩聚合物可藉許多合適方法製備，例如參考以下反應略圖1描述之方法。更特別地，首先在無水N，N-二甲基甲醯胺（DMF)中將3-噻吩甲醇（得自 Sigma-Aldrich )與氫化鈉（NaH)反應形成 3-噻吩甲醇鈉作爲中間物，繼而加入1-溴丁烷（C4H9B〇藉親核性取代形成 3 -丁氧基甲基噻吩。使用1莫耳當量之N-溴琥珀醯亞胺 I (N B S )將所得3 - 丁氧基甲基噻吩溴化產生2 -溴-3 - 丁氧基甲基噻吩。2-溴-3-丁氧基甲基噻吩之聚合係藉由首先使用i) 一異丙基醯胺鋰（LDA)，及ii)溴化鎂醚化物（MgBr2.Et2〇)，形成溴化3-丁氧基甲基-2-噻吩基鎂，然後爲在觸媒量雙 (一苯膦基）丙院二氯鎳（II) (Ni(dppp)Cl2)存在下之偶合反應得到聚（3 -丁氧基甲基噻吩）而進行。聚（3 -丙氧基乙基噻吩）2a可由3 -噻吩乙醇（得自Sigma-Aldrich)及 1-溴丙烷（C3H7Br)開始而類似地合成。 - 24 - 200840104

略圖1 聚合物la及2a之合成 i) NaH/DMF Π)〇4Η9βΓ

i) NaH/DMF ii) 03Η7βΓ

ΝΒδ Α〇ΟΗ/ΟΗ2ΟΙ2

亦在具體實施例中，聚噻吩可類似R· D. McCullough 等人於 J· dm. Ckm·以 c· 1 993，119，1 1 60 8- 1 1 609 描述之方法槪念而製備，此揭示在此全部倂入作爲參考。式/結構（I)之聚合物半導體可溶於或實質上溶於常用塗料溶劑，例如在具體實施例中’其在如二氯甲院、1，2 -二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、茱、氯苯、二氯苯等之溶劑中具至少約0 · 1重量％ ’而且更特別是約0 · 5 %至約1 0 %，或至約9 5重量％之溶解度。此外在此描述之式的 -25- 200840104 p型半導體提供例如約1 〇·9 s/cm至約1 0·4 S/cm， % 別是約l〇_8 s/cm至約10·5 S/cm之安定導電度， * 探針導電度測量所測定。據信揭示之式的聚噻吩半導體在由溶液製造約1 〇奈米至約5 0 0奈米、或約5 0至約3 0 0奈米料在周圍條件較由位置規則性聚（3 -烷基噻吩）似裝置安定。在未保護時，上述在此描述之式的體及其裝置在暴露於周圍氧後通常安定數日或數 f \ 1 小時（如位置規則性聚（3-烷基噻吩）之情況）在此描述之式的半導體製造之裝置可提供較高；^ 關比，而且在材料製備、裝置製造及評估期間未之步驟防備以排除氧時，其性能特性實質上不似基噻吩）快速地改變。本發明之進一步態樣提供一種薄膜電晶體，板、閘極、閘極介電層、源極、與吸極、及接觸與閜極介電層之含式/結構（I)的聚合物之半導體 i 電子裝置，其包括半導體成分，及其中裝置爲薄腹而且成分係選自在此描述之式/結構至少之一；裝置，其中基板爲玻璃片、聚酯、聚碳酸酯或聚塑膠片、或金屬片（如鋁片）；閘極、源極與吸地包括金、銀、鎳、鋁、銅、鈾、氧化銦鈦、或物，而且閘極介電層爲包括氮化矽或氧化矽之介種TFT裝置，其中基板爲玻璃、塑膠或金屬片；極與吸極各含金，而且閘極介電層含有機聚合物而且更特如習知四時，例如之薄膜材製造之類 P型半導週而非數，因此由 L電流開/ 採取特別聚（3-烷其包括基 g極/吸極層；一種 :電晶體，一種 TFT 醯亞胺之極各獨立導電聚合電層；一閘極、源聚（甲基 -26 - 200840104 丙烯酸酯）或聚（乙烯酚）；一種裝置，其中半導體層係藉旋塗、壓印印刷、網版印刷、或噴射印刷之溶液法形成；一種裝置，其中閘極、源極、與吸極、閘極介電層、及半導體層係藉旋塗、溶液流延、壓印印刷、網版印刷、或噴射印刷之溶液法形成；及一種TFT裝置，其中基板爲聚酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺之塑膠片，而且閘極、源極與吸極係由有機導電聚合物摻聚苯乙烯磺酸酯之聚（3,4-伸乙二氧基噻吩）、或由銀於聚合物黏合劑之膠體分散液的導電墨水/漿料化合物製造，而且閘極介電層爲有機聚合物或無機氧化物顆粒-聚合物複合物；及其薄膜電晶體。第1圖略示地描述一種TFT組態10，其包括基板16、與其接觸之金屬接點1 8 (閘極）、及一層具閘極之絕緣介電層1 4 (閘極之一部份或全部接觸介電層丨4 )，此層i 4 上方沉積2個接點20與22 (源極與吸極）。金屬接點20 與22上方及之間爲層12，其包括式/結構（I)之安定聚噻吩半導體聚（3 -丁氧基甲基噻吩）（la)，其中R爲丁基（-C4H9)，及η爲1 4 8。閘極可全部包括於基板、介電層等。第2圖略示地描述另一種TFT組態30，其包括基板 3 6、閘極3 8、源極4 0、吸極4 2、絕緣介電層3 4、及式/結構（I)之聚（3-丁氧基甲基噻吩）（la)之半導體層32，其中 R 爲丁基 OC4H9)，及 η 爲 148。第3圖略示地描述又一種TFT組態50，其包括可作爲閘極之重η摻雜矽晶圓5 6、熱生長氧化矽介電層5 4、聚（3 _ 丁氧基甲基噻吩）（la)之半導體層52(其上沉積源極6〇與 -27 - 200840104 吸極62);及間極接點64。第4圖略示地描述一種TFT組態70，其包括基板76、閘極7 8、源極8 0、吸極8 2、在此描述之式的p型半導體，而且更特別地，半導體層72包括聚（3 -丁氧基甲基噻吩） (la)，其中η爲148，及絕緣介電層74。又參考例如已知之TFT裝置可預見其他未揭示之裝置，特別是TFT裝置。在本揭示之某些具體實施例中，選用保護層可倂入第 1、2、3、及4圖之各電晶體組態上方。對於第4圖之TFT 組態，絕緣介電層7 4亦可作爲保護層。在具體實施例中且參考本揭示及圖式，基板層依意圖之應用通常可爲矽材料（包括各種合適形式之矽）、玻璃板、塑膠薄膜或片、金屬片等。對於結構上撓性裝置，其可選擇塑膠基板（例如聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺片）或金屬片（如鋁片）等。基板之厚度可爲例如約1 0微米至超過10毫米，特定厚度爲約50至約100微米，特別是對於撓性塑膠基板，而且對於剛性基板（如玻璃或矽）爲約1 至約1 0毫米。可分隔閘極與源極及吸極且接觸半導體層之絕緣介電層通常可爲無機材料薄膜、有機聚合物薄膜、或有機-無機複合薄膜。介電層之厚度爲例如約1 〇奈米至約5微米，更特定之厚度爲約100奈米至約1，〇〇〇奈米。適合作爲介電層之無機材料的描述性實例包括氧化矽、氮化矽、氧化鋁、鈦酸鋇、鉻酸鈦酸鋇等；介電層用有機聚合物之描述性實 -28 - 200840104 例包括聚酯、聚碳酸酯、聚（乙烯酚）、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、環氧樹脂等；及無機-有機複合材料之描述性實例包括奈米金屬氧化物顆粒分散於聚合物，如聚酯、聚醯亞胺、環氧樹脂等。絕緣介電層依所使用介電材料之介電常數通常爲約50奈米至約 5 0 0奈米之厚度。更特別地，介電材料具有例如至少約3 之介電常數，因此約300奈米之合適介電厚度可提供例如約1(Γ9至約1(Γ7法拉第/平方公分之所需電容。位於例如介電層與源極/吸極之間且接觸爲活性半導體層，其包括在此描述之式的Ρ型半導體，及其中此層之厚度通常爲例如約1 〇奈米至約1微米、或約4 0至約1 0 0 奈米。此層通常可藉溶液法製造，如將本揭示之Ρ型半導體的溶液旋塗、流延、網版、壓印、或噴射印刷。閘極可爲薄金屬膜、導電聚合物薄膜、由導電墨水或漿料產生之導電薄膜、或基板本身（例如重摻雜矽）。閘極材料之實例包括但不限於鋁、金、銀、銅、鎳、鉻、氧化銦錫、導電聚合物（如摻聚苯乙烯磺酸酯之聚（3,4-伸乙二氧基噻吩）（PSS/PEDOT))、導電墨水/漿料（包括含於聚合物黏合劑之碳黑/石墨或膠體銀分散液，如得自 Acheson Colloids Company 之 E L E C T R O D A G ®，及得自 No elle Industries之塡銀電導熱塑性墨水）等。閘極可藉真空蒸發、濺鍍金屬或導電金屬氧化物、藉旋塗、流延或印刷由導電聚合物溶液或導電墨水或分散液塗覆而製備。閘極層之厚度爲例如約1 0奈米至約1 〇微米，而且特定厚度 •29 - 200840104 對金屬薄膜爲例如約1 0至約2 0 0奈米’及對聚合物導體爲約1至約1 〇微米。 - 源極及吸極層可由對半導體層提供低電阻歐姆接點之材料製造。適合作爲源極及吸極之典型材料包括閘極材料，如金、銀、鎳、鋁、鉑、導電聚合物、及導電墨水。此層之典型厚度爲例如約40奈米至約1微米，而且更特別是約100至約400奈米。TFT裝置含寬W及長L之半導體通道。半導體通道寬度可爲例如約1 〇微米至約5毫米，特 ί ι· % 定通道寬度爲約100微米至約1毫米。半導體通道長度可爲例如約1微米至約1毫米，更特定通道長度爲約5微米至約100微米。將源極接地且對吸極施加通常爲例如約 0伏特至約 • 8 0伏特之偏壓，以在對鬧極施加通常爲例如約+ 1 〇伏特至約-80伏特之電壓時收集跨越半導體通道之電荷載子。本發明揭示一種電子裝置，其包括式/結構（I)之半導體 / Β 1 - 不

其中X爲0或NR’之一者；m表示亞甲基之數量；Μ爲共軛部份；R與R ’選自氫、合適之烴、及合適之含雜原子基至少之一；a表示噻吩單元之數量；b表示共軛部份之數量；及η表示聚合物重複單元之數量；及一種薄膜電晶 -30 - 200840104 體，其包括自撐基板、閘極、閘極介電層、源極、與吸極、及包括選自式/結構（I)之聚噻吩聚合物的接觸源極/吸極與閘極介電層之半導體層 (CHdm

其中X爲0或NR’ ； m表示亞甲基之數量；M爲共軛部份；R與R’爲氫、合適之烴、及合適之含雜原子基、或其混合物，a表不噻吩單元之數量；b表示共轭部份之數里’及！^表不聚合物重複單兀之數量。在具體實施例中亦可選擇多種在此未特別地列出之用於本揭示TFT裝置的各成分之已知材料。現在提供以下實例：

實例I 聚（3-丁氧基甲基噻吩）之合成： 1) 3-丁氧基甲基噻吩對氫化鈉（NaH) ( 2.63克，66毫莫耳，於油之60%分散液）於無水N，N-二甲基甲醯胺（DMF)(15毫升）之攪拌懸浮液逐滴加入3 -噻吩甲醇（5 .丨〇 5克，4 3 · 8毫莫耳）於 DMF ( 1 5毫升）之溶液。將反應混合物攪拌直到氫發散終止（約〇 · 5小時）°對所得懸浮液逐滴加入於D M F ( 1 5毫升）之1-溴丁烷（10.3克，75毫莫耳），然後在室溫攪拌 4小時。將反應混合物倒入水（2 0 〇毫升）中且以醚/己烷 200840104 (v/v，1 00毫升/1 00毫升）萃取，及以鹽水清洗。將所得有機層以硫酸鎂（M g S Ο 4)乾燥且過濾。在去除D M F溶劑後得到淺黃色液體，其在矽膠上使用第一己烷（約400毫米以去除礦物油）然後己烷/CH2C12 (二氯甲烷）（ν/ν=ΐ/ΐ ; 1，2 0 0毫升）而接受管柱層析術。在蒸發溶劑後得到無色液體。產率：6.1 7 克（8 1 % )。 4 NMR (於 CDC13 ) : 7.29 (dd5 ]x = 4.9 Hz? J2 = 3.0

Hz，1H)，7·20 (m，1H)，7.07 (dd，h = 4.9 Hz，J2 = 1.3 Hz， 1H)，4.50 (s，2H)，3.46 (t，J = 6.6 Hz, 2H)，1.60 (m, 2H)， 1.40 (m，2H)，0.91 (t，J = 7·3 Hz，3H) ppm。 2) 2-溴-3-丁氧基甲基噻吩將3-丁氧基甲基噻吩（6.17克，36.24毫莫耳）溶於 1〇〇毫升之CH2C12，然後加入100毫升之乙酸（Ac〇H)。然後將N-溴琥珀醯亞胺（NBS)( 6.45克，36.24毫莫耳）在攪拌下分批加入所得混合物。然後在室溫（約2 3 °C至約27 °C )將所得混合物攪拌2 4小時。反應結束係藉1 η N M R測定。然後藉抽氣去除溶劑。將殘留之殘澄溶於己院，及使可 '丨谷部份通過短砍膠管柱（1 0公分X 3公分）。在去除溶劑後’將所得無色液體使用己烷/CH2C12 (3/2，v/v)藉管柱層析術，然後在低壓下蒸餾而純化。產率：6.75 克（74.8%)。 6.5 Hz，

NMR (於 CDC13) : 7.24 (d，J = 5.6 Hz，1H)，6.98 (d，J = 5.6 Hz，1H)，4.44 (s，2H)，3·46 (t，J -32 - 200840104 2H)，1·59 (m，2H)，1.40 (m，2H)，0.91 (t，J = 7.3 Hz，3H) p p m o ' 3)聚（3-丁氧基甲基噻吩）對完全乾燥之3頸燒瓶加入2-溴-3-丁氧基甲基噻吩 (2.2425克，9毫莫耳）與無水四氫呋喃（THF)(60毫升），及將混合物冷卻至-78°C。然後將二異丙胺鋰（LDA) ( 5毫升，於THF/庚烷/乙苯之1.8 M，Sigma-Aldrich)逐滴加入以上混合物繼而攪拌4 5分鐘（溶液顏色由淺黃色變成紅 ^ 色）。然後將溴化鎂醚化物（MgBr2.Et20) ( 2·3 24克，9毫莫耳）加入溶液。在4小時後加入24.4毫克（0.04 5毫莫耳）之雙（二苯膦基）丙烷二氯鎳（II) (Ni(dppp)Cl2)，及將混合物加溫至室溫。在2小時後加入又24.4毫克（0.045 毫莫耳）之雙（二苯膦基）丙烷二氯鎳（II)，及將所得混合物在室溫攪拌24小時。然後將所得溶液逐滴加入甲醇（200 毫升）而提供紅色沉澱。然後將固體藉由以甲醇（24小時）、庚烷（24小時）Sohxlet萃取而純化，然後所得固體以氯 k / 苯溶解。在去除溶劑後，將所得濃縮溶液逐滴加入甲醇（200 毫升），將沉澱過濾。真空乾燥提供聚（3 - 丁氧基甲基噻吩）之紅色固體。產率：1 . 0 1 克（6 7 %)。 NMR(於 CDC13 ) : 7.24 (s，1H)，4.59 (s，2H)，3.58 (m，2H)，1.67 (m，2H)，1.44 (m，2H)，0.96 (m，3H) ppm。 GPC (凝膠滲透層析術）：Mw/Mn = 38,021/24,880 = 1 · 5 4 (聚苯乙嫌標準品；以四氫呋喃作爲溶析液） -33 - 200840104 以DSC(差式掃描熱度計）測量之熔點：160 °C及225 °C。 UV-Vis: Xmax = 449奈米（於氯苯）；482奈米（薄膜）。裝置製造及評估：選擇例如第3圖略示地描述之上方接觸薄膜電晶體組態。測試裝置包括其上具厚約11 〇奈米之熱生長氧化矽層的η摻雜矽晶圓。將晶圓作爲閘極而將氧化矽層作爲閘極介電層；氧化矽層具有約30 nF/cm2 (奈法拉第/平方公分）之電容，如以電容計所測量。首先以異丙醇與氬電漿清潔矽晶圓，然後風乾。然後將清潔基板在60 °C浸於辛基三氯矽烷（OTS 8)於甲苯之0.1 Μ溶液經20分鐘。繼而將晶圓以甲苯、異丙醇清洗，及風乾。使用以〇 . 3重量％之濃度溶於二氯苯之聚（3-丁氧基甲基噻吩）（la)沉積半導體層。首先將溶液經1微米針筒過濾器過濾，然後在室溫以1，〇〇〇 rpm 旋塗在經OTS8處理矽基板上經120秒，得到厚約20至約 5 0奈米之薄膜。在8 0 °C真空烤箱中乾燥5至1 0小時後，藉真空沉積經具各種通道長度及寬度之蔭罩將各厚約5 0 奈米之金源極與吸極沉積在半導體層上方，如此製造一系列各種尺寸之電晶體。場效電晶體性能之評估係使用Keithley 4200 SCS半導體特徵化系統，在周圍條件於黑箱（即一種排除周圍光之封閉箱）中完成。載子移動力μ係依照方程式（1 )由飽和區域（閘極電壓VG<源極-吸極電壓VSD )之資料計算 (1) IsD = Cig(W/2L)(VG-VT)2 其中Isd爲飽和區域之吸極電流，W與L各爲半導體通道 -34- 200840104 寬度與長度’ Ci爲每單位面積閘極介電層之電容，及〜與VT各爲閘極電壓與定限電壓。裝置之係藉由將測量値外插至Isd = 〇，而由飽和區域之ISD平方根與裝置之V(} 間關係決定。場效電晶體之另一個性質爲其電流開/關比。其爲累積區域之飽和源極-吸極電流對耗盡區域之飽和源極-吸極電流的比例。裝置之轉移及輸出特性顯示聚（3 -丁氧基甲基噻吩） (la)爲p型半導體。使用尺寸爲W = 5,000微米及L = 90微米之電晶體，由最少5個電晶體得到以下之平均性質：移動力：10_3平方公分/伏特·秒電流開/關：1〇5 藉由重複以上步驟且在相同條件下而製造使用市售位置規則性聚（3-己基噻吩）（Sigma-Aldrich)作爲半導體層之電晶體，得到如下之裝置性能。移動力：10_4平方公分/伏特.秒電流開/關：2 以上之TFT結果顯示，相較於位置規則性聚（3-己基噻吩）’聚（3-丁氧基甲基噻吩）（la)對周圍氧具有改良之空氣安定性。原始提出且可修正之申請專利範圍包括在此揭示之具體實施例及教示的變化、替代、修改、改良、等致物、及實質上等致物，包括目前未預測或未頗析，及例如可由申請人/專利權人等發現者。除非特別地在申請專利範圍列 -35- 200840104 出，申請專利範圍之步驟或成分應不由說明書或任何其他申請專利範圍隱含或意含任何特定之次序、數量、位置、大小、形狀、角度、顏色、或材料。【圖式簡單說明】弟1至4圖描述本揭示之各代表性具體實施例，及其中選擇在此描述之式的半導體在薄膜電晶體（TFT)組態中作爲通道或半導體材料。【主要元件符號說明】 10 TFT組態 12 半導體層 14 絕緣介電層 16 基板 18 閘極 20 源極 22 吸極 30 T F T組態 32 半導體層 34 絕緣介電層 36 基板 38 閘極 40 源極 42 吸極 50 T F T組態 52 半導體層 -36 - 200840104 54 熱生長氧化矽介電層 56 重η摻雜矽晶圓 60 源極 62 吸極 64 閘極 70 T F Τ組態 72 半導體層 74 絕緣介電層 76 基板 78 聞極 80 源極 82 吸極 -37 -

Claims

200840104 十、申請專利範圍： 1. 一種包括式/結構（I)之半導體的電子裝置

其中X爲Ο或NR’之一；m表示亞甲基之數量；Μ爲共軛部份；R與R’選自氫、合適之烴、及合適之含雜原子基至少之一；a表示3-取代噻吩單元之數量；b表示共軛部份之數量，及η表示聚合物重複單元之數量。 2.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該η表示約2至約 5，000之數量；該m表示1至約2之數量；該a爲1至約20之數量；及該b爲零（0)至約20。 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該η表示約5至約 1,〇〇〇之數量；該m表示1或2之數量；該a爲1至約 10之數量；及該b爲零（0)至約10之數量。 ( 4.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該η表示5至約500 之數量；該m爲1 ;該a爲1至約5 ;該b爲0至約7，及該X爲氧原子（0)。 5 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該合適之烴包括烷基、芳基、及其經取代衍生物至少之一。 6 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該合適之烴爲具1 至約2 5個碳原子之烷基。 7 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該合適之烴爲具6 至約42個碳原子之芳基。 -38 - 200840104 8 ·如申請專利範圍第1項之裝置’其中該合適之烴爲苯基、孝基、甲基本基（甲本基）、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基本基、己基本基、庚基苯基、羊基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一碳基苯基、十二碳基苯基、十三碳基苯基、十四碳基苯基、十五碳基苯基、十六碳基苯基、十七碳基苯基、或十八碳基苯基之芳基。 9 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中合適之含雜原子基爲噻吩基、肤喃基、吡Π定基、噁嗤基、吡咯基、三畊基、咪唑基、喷D定基、卩比哄基、B惡二哗基、啦11坐基、三嗤基、噻π坐基、噻二哇基、喹琳基、喹D坐啉基、萘n定基、咔D坐基，或其經取代衍生物。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該η爲5至約2 0 0 ; 該a爲1;該b爲零、1或2;該R爲甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳基、十二碳基、十三碳基、十四碳基、十五碳基、十六碳基、十七碳基、十八碳基、十九碳基、二十碳基、羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基十一碳基、羥基十二碳基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全氟壬基、全氟癸基、全氟十一碳基、或全氟十二碳基之烷基或經取代烷基。 -39- 200840104 11 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該共軛部份選自以下 M: 一CH 二 CH— 一C=C一

及其中R”爲氫、烷基、芳基、及含雜原子基至少之一。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之裝置，其中該烷基含約1至約 25個碳原子；及該芳基含6至約42個碳原子。 13.如申請專利範圍第11項之裝置，其中該含雜原子基爲噻吩基、呋喃基、吡啶基、噁唑基、吡咯基、三阱基、咪唑基、嘧啶基、吡畊基、噁二唑基、吡唑基、三唑基、噻唑基、噻二唑基、喹啉基、喹唑啉基、萘啶基、或咔唑基。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之裝置’其中該共轭部份選自以下

一種薄膜電晶體，其包括基板、閘極、閘極介電層、源極、與吸極、及接觸源極/吸極與閘極介電層之包括選自以下之聚合物的半導體層 -40- 200840104 不 (〇H2)m u Jn (I) 其中X爲O或NR’ ； m表示亞甲基之數量；M爲共軛部份；R與R’爲氫、合適之烴、及合適之含雜原子基至少之一；a表示3-取代噻吩單元之數量；b表示共軛部份之數量，及η表示聚合物重複單元之數量。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該η表示約 2至約5，0 0 0之數量；該m表示1至約2之數量；該a 爲1至約20 ;及該b爲零（0)至約20。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該η表示約 5至約1，000之數量；該m表示1或2之數量；該a爲1 至約1 〇 ;及該b爲0至約1 0。 1 8 .如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該η表示2 至約5 0 0之數量；該m爲1 ;該a爲1至約5 ;該b爲0 至約7，及該X爲氧原子。 1 9 .如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該合適之烴包括烷基、芳基、雜芳基、及其經取代衍生物至少之一。 2 0.如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該合適之烴爲具1至約25個碳原子之烷基、及具6至約42個碳原子之芳基至少之一。 2 1 .如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該雜芳基爲噻吩基、呋喃基、吡啶基、噁唑基、吡咯基、三阱基、 200840104 咪唑基、嘧啶基、吡畊基、噁二唑基、吡唑基、三唑基、噻唑基、噻二唑基、喹啉基、喹唑啉基、萘啶基、或咔唑基；及該烴爲苯基、萘基、甲基苯基（甲苯基）、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一碳基苯基、十二碳基苯基、十三碳基苯基、十四碳基苯基、十五碳基苯基、十六碳基苯基、十七碳基苯基、與十八碳基苯基之方基。 22·如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該X爲〇或NH;該η爲5至約500;該a爲1;該b爲零、1或2; 該R爲甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、*碳基、十二碳基、十二基、十四碳基、十五碳基、十六碳基、十七碳基、十八碳基、十九碳基、二十碳基、羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、經基壬基、羥基癸基、羥基十一碳基、羥基十二碳基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全氟壬基、全氟癸基、全氟十一碳基、或全氟十二碳基之烷基或經取代烷基；及該R，爲氫、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳基、十一碳基、十三碳基、十四碳基、十五碳基、十六碳基、十七碳墓、十八碳基、十九碳基、二十碳基、羥基甲基、 -42 - 200840104 經基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基—— 基、經基十一碳基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全氟壬基、全氟癸基、全氟十一碳基、或全氟十二碳基之烷基或經取代烷基。 23 ·如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該共軛部份 Μ選自下式/結構之一 Μ: —CH 二 CH - 一 C:C—

及其中R”爲氫、院基、芳基、及雜芳基至少之一。 24 ·如申請專利範圔第2 3項之薄膜電晶體，其中該烷基爲甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、Η—^碳基、十二碳基、十三碳基、十四碳基、十五碳基、十六碳基、十七碳基、十八碳基、十九碳基、與二十碳基至少之一。 -43 - 200840104 2 5 ·如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該半導體聚合物選自以下

R···

(1)

(2) R.\ Ο

⑷ -44- 200840104

〇η « FT、'R

(5) FT\

⑺

-45 - 200840104

⑼

(11) -46 - 200840104

(14) -47 - 200840104

(16)

-48 - 200840104

(19) Rm

-49 - 200840104

,FT HN

RH, (21)

(22)

-50 - 200840104

其中R’’’及R’’’’各獨立地表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳基、十二碳基"十三碳基 ' 十Η碳基 ' 十五碳基 Λ 十六碳基 > 十七碳基、十八碳基、十九碳基、二十碳基、羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基十一碳基、羥基十二碳基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧 -51- 200840104 基丁基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、全氟乙 ' 基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟，庚基、全氟辛基、全氟壬基、全氟癸基、全氟^ 碳基、或全氟十二碳基之烷基或經取代烷基；及η爲2至約 5,〇〇〇之數量。 2 6.如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該基板爲聚酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺之塑膠片；該閘極、源極與吸極各獨立地包括銀、金、鎳、鋁、鉻、鉑、氧化銦鈦、 f 或導電聚合物；而且該閘極介電層包括無機氮化物或氧化物、或有機聚合物、氮化矽、氧化矽。 2 7.如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該半導體係藉旋塗、壓印印刷、網版印刷、或噴射印刷之溶液法沉積。 2 8 .如申請專利範圍第1 5項之薄膜電晶體，其中該η爲約5 至約1，0 0 0、約5至約8 0 0、或約5至約2 0 0 ;及其中該聚合物之數量平均分子量（Μη)爲約5 00至約400,000、或 * 、約1，000至約150,000,而且重量平均分子量（Mw)爲約600 至約500,000、或約1，500至約200,000，其均使用聚苯乙烯標準品藉凝膠滲透層析術測量。 2 9. —種薄膜電晶體，其包括基板、閘極、閘極介電層、源極、與吸極、及接觸源極/吸極與閘極之包括下式/結構之聚噻吩聚合物的含半導體層 -52- 200840104

(1)

(2) R_"\

⑶

-53 - (4)200840104

⑻ -54 - 200840104

(11)

-55 - 200840104

(14) -56 - 200840104

(16)

-57 - 200840104

(19)

-58 - 200840104

,R"· HN

(21) R_"、n

-59- 200840104

,FT

(26) 其中R’’’及R’’’’獨立地表示苯基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、Η *碳基 > 十二碳基 ' 十三碳基^ 十四碳基 ' 十五碳基 ' 十六碳基、十七碳基、十八碳基、十九碳基、二十碳基、經基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基十一碳基、羥基十二碳基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、 -60- 200840104 S、全氟丁基、全基、全氟壬基、：碳基；及η爲2 i 29項之薄膜電晶全氟乙基、全氟丙全氟庚基、全氟辛碳基、或全氟十二 3 〇 .如申請專利範圍第 1、2、3、或 4 氟/戊基、全氟己基、 b氟癸基、全氟十一 i約5,0 0 0之數量。體，其中該聚合物爲 •FT

(3)

及其中該η爲約5至約1,000之數量。 200840104 3 1 .如申請專利範圍第2 9項之薄膜電晶體，其中該η爲約5 至約2，5 0 0、約5至約1，0 0 0、約5至約8 0 0、或約5至約200之數量；聚噻吩之數量平均分子量（Μη)爲約500 至約400,000、或約1,000至約150,000;而且聚噻吩之重量平均分子量（Mw)爲約600至約500,000、或約1，500 至約200，00 0,其均使用聚苯乙烯標準品藉凝膠滲透層析術測量。 3 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該合適之烴爲丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳基、十二碳基、苯基、甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、或丁基苯基；該合適之含雜原子基爲5-甲基-2-噻吩基、3-甲基-2-噻吩基、5-氯-2-噻吩基、3-氯-2-噻吩基、5-氟-2-噻吩基、3-氟-2-噻吩基、5-甲基-2-呋喃基、 3 -甲基-2-呋喃基、5 -氯-2-呋喃基、3 -氯-2-呋喃基、5 -甲基-2-吡啶基、5-氯-2-吡啶基、N-甲基-5-氟-吡咯基、6-甲基-3-咔唑基、6-氯-3-咔唑基、6 -氟-3-味唑基；及該Μ 爲以下至少之一

-62 -