TWI618723B - 用於有機電子裝置之閘極絕緣層 - Google Patents

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Abstract

本發明之實施例提供聚環烯在電子裝置中之用途，且更特定言之提供此等聚環烯作為電子裝置製造中所用之閘極絕緣層的用途、包含此聚環烯閘極絕緣體之電子裝置及製備此等聚環烯閘極絕緣層及電子裝置之方法。

Description

用於有機電子裝置之閘極絕緣層
本發明大體係關於聚環烯在電子裝置中之用途，且更特定言之係關於降冰片烯型聚合物在電子裝置(包括有機電子裝置(OE))製造中形成閘極絕緣層之用途、包含此等降冰片烯型聚合物閘極絕緣層之裝置，及製備併有降冰片烯型聚合物閘極絕緣層之此等裝置的方法。
在顯示裝置及可邏輯電路(logic capable circuit)中使用電子裝置，例如場效電晶體(FET)。習知FET通常包括源電極、汲電極及閘電極、由半導體(SC)材料製成之半導體層，及由介電材料製成且安置於SC層與閘電極之間的絕緣層(亦稱作「介電質」或「閘極介電質」)。亦已知適用於顯示裝置及可邏輯電路之有機電子裝置，例如有機場效電晶體(OFET)。習知OFET亦包括源電極、汲電極及閘電極，而非無機半導體層，OFET包括由有機半導體(OSC)材料製成之半導體層及安置於OSC層與閘電極之間的一般由有機介電材料製成之絕緣層。
WO 03/052841 A1揭示有機場效電晶體(OFET)之實施例，其中閘極絕緣層由電容率(ε)(亦稱為相對電容率或介電常數(k))小於3.0之介電材料製成。一般稱作「低k材料」之此等材料據報導提供良好遷移率，而不論有機半導體層是否為無序或半有序。WO 03/052841 A1進一步報導市售氟聚合物，諸如CytopTM(來自Asahi Glass)或Teflon AFTM(來自DuPont)為例示性低k材料。
在WO 05/055248中，揭示使用諸如CytopTM之氟聚合物作為閘極絕緣體材料有利於溶液處理OFET裝置，其中OSC材料係選自可溶性經取代寡并苯(oligoacene)，諸如并五苯、并四苯、蒽或其雜環衍生物。此等OSC材料可溶於大多數常見有機溶劑中。因此，當製備頂部閘極OFET時，必須謹慎選擇用於閘極介電調配物之溶劑以避免當沈積於相鄰層中時OSC材料被閘極介電調配物之溶劑溶解。一般將此種溶劑稱作與OSC層之材料正交(orthogonal)。類似地，當製備底部閘極裝置時，用於將OSC材料載運至先前形成之閘極介電層上的溶劑選擇為與閘極介電材料正交。
已報導在大量製造OFET裝置時，上述氟聚合物關於受限之結構完整性及加工整合性具有問題。關於可加工性，氟聚合物經常不能良好地黏著於其他層，例如尤其基板及OSC層，且一般顯示此等層之不良濕潤。此外，許多氟聚合物(諸如上述CytopTM系列之氟聚合物)具有低玻璃轉移溫度Tg(約100-130℃)，此使得難以使用標準物理或化學澱積方法將金屬化閘電極層塗覆於此種氟聚合物介電層上方。關於結構完整性，若在金屬化製程期間將具有低Tg之氟聚合物加熱至Tg溫度或Tg溫度以上，則可能發生由內建應力造成之聚合物破裂。甚至當此破裂可避免時，由加熱造成之氟聚合物與任何相鄰層之間的差異性膨脹亦可能引起聚合物起皺。當使用具有較高Tg之氟聚合物，如Teflon AFTM系列(例如Tg=240℃之Teflon AF 2400)氟聚合物來克服上述起皺或破裂問題時，此等材料經常顯示比低Tg材料所顯示問題更嚴重之濕潤及黏著問題。
因此，對能夠形成低k閘極介電層之具有良好可濕性及高Tg之聚合物存在需要。
本發明之一個目標在於提供電子裝置之閘極介電層，其具有以下性質中之一或多者：良好可濕性、高表面能、高黏著力、相對於半導體材料之正交溶解性質及對裝置效能無顯著負面影響。
本發明係關於聚環烯聚合物或包含聚環烯聚合物之聚合物組合物用於形成與電子裝置中之有機半導體層接觸之閘極絕緣層的用途。
本發明進一步係關於與電子裝置中之有機半導體層接觸且包含聚環烯聚合物或包含聚環烯聚合物之聚合物組合物的閘極絕緣體。
聚環烯聚合物較佳為降冰片烯型加成聚合物。
電子裝置較佳為有機電子裝置，且為例如包含無機半導體材料之場效電晶體(FET)，或包含有機半導體材料之有機場效電晶體(OFET)。
有利的是，此等降冰片烯型加成聚合物之結構可定製以克服在已知裝置中觀察到之先前討論之缺點。因此，此等降冰片烯型加成聚合物允許時間、成本及材料有效地大規模製造電子裝置，如例如採用有機半導體材料及有機介電材料之OFET或採用無機半導體材料及有機介電材料之FET。此外，如將討論，此等降冰片烯型加成聚合物相對於有機半導電材料顯示正交溶解性。其可易於處理、顯示一般超過上述氟聚合物之結構完整性、可有效改變表面能且提供對相鄰層改良之黏著性。因此，其尤其適用於諸如FET及OFET之有機電子裝置的閘極絕緣層。
本發明進一步係關於在製造電子或有機電子裝置(諸如FET及OFET)中使用此等降冰片烯型加成聚合物或聚合物組合物之方法及/或製程，且係關於藉由此等方法及/或製程製備及/或包含此等聚合物或聚合物組合物之電子及光電子裝置。
本發明亦係關於如上文及下文所述之新穎聚環烯或降冰片烯型聚合物，或含有該等新穎聚合物之聚合物摻合物或聚合物組合物。
下文參考以下圖式描述本發明之實施例。
如本文所用，術語FET及OFET應理解為包括稱為薄膜電晶體(TFT)及有機薄膜電晶體(OTFT)之此等裝置之子類，其中本文所述之FET或TFT包括有機介電材料且OFET或OTFT包括有機半導體材料與上述有機介電材料。
應瞭解術語「介電」與「絕緣」在本文中可互換使用。因此提及絕緣層包括介電層。此外，如本文所用，術語「有機電子裝置」應理解為包括術語「有機半導體裝置」及此等裝置之若干特定實施例，諸如如本文討論之FET及OFET。
如本文所用，片語「光反應性及/或可交聯」當用以描述某些側基時應理解為意謂對光化輻射具有反應性且因該反應性而進入交聯反應之基團，或對光化輻射無反應性但可在交聯活化劑存在下進入交聯反應之基團。
如本文所用，術語「聚合物」應理解為意謂包含一或多種獨特類型之重複單元(分子之最小構成單元)之主鏈的分子且包括通常已知之術語「共聚物」、「均聚物」及其類似物。此外，應瞭解術語聚合物除聚合物本身外亦包括來自引發劑、催化劑及伴隨此種聚合物合成之其他元素的殘餘物，其中此等殘餘物應理解為未共價併入其中。此外，此等殘餘物及其他元素儘管在聚合後純化製程期間通常被移除，但通常與聚合物混合或共混(co-mingled)，使得其當在容器之間或在溶劑或分散介質之間轉移時一般與聚合物保持在一起。
如本文所用，術語「聚合物組合物」意謂至少一種聚合物及添加至至少一種聚合物中之一或多種其他材料，以提供或改變聚合物組合物及或其中至少一種聚合物之特定性質。應瞭解，聚合物組合物為將聚合物載運至基板以便可在其上形成層或結構之媒劑。例示性材料包括(但不限於)溶劑、抗氧化劑、光引發劑、光敏劑、交聯部分或交聯劑、反應性稀釋劑、除酸劑、調平劑及黏著促進劑。此外，應瞭解，聚合物組合物除上述例示性材料外亦可包含兩者或兩者以上之摻合物。
如本文所定義，術語「聚環烯」及「降冰片烯型」可互換使用且係指包含至少一個降冰片烯部分的可加成聚合單體或所得重複單元，諸如下文結構A1或A2所示。最簡單之降冰片烯型或多環烯烴單體雙環[2.2.1]庚-2-烯(A1)通常稱作降冰片烯。
如本文所用，術語「降冰片烯型單體」或「降冰片烯型重複單元」應理解為不僅意謂降冰片烯本身，而且係指任何經取代之降冰片烯，或其經取代及未經取代之高級環狀衍生物，例如下文所示之結構B1及B2，其中Z係選自-CH2-或-CH2-CH2-且m為0至3之整數。
藉由以側基取代降冰片烯，聚合物性質可經調整以滿足個別應用之需要。已開發用以聚合官能化降冰片烯之程序及方法顯示對連接至降冰片烯環之各種部分及基團具有突出的靈活性及容許度。除聚合具有特定側基之單體外，具有不同官能基之單體亦可隨機聚合以形成最終材料，其中所用單體之類型及比率規定所得聚合物之總體整體性質。
如本文所用，「烴基」係指含有碳主鏈之基團，其中各碳經一或多個氫原子適當取代。術語「鹵烴基」係指一或多個氫原子但並非所有已經鹵素(F、Cl、Br、I)置換之烴基。術語全鹵碳基係指各氫已經鹵素置換之烴基。烴基之非限制性實例包括(但不限於)C1-C25烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C5-C25環烷基、C6-C24芳基或C7-C24芳烷基。代表性烷基包括(但不限於)甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十二烷基。代表性烯基包括(但不限於)乙烯基、丙烯基、丁烯基及己烯基。代表性炔基包括(但不限於)乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基及2-丁炔基。代表性環烷基包括(但不限於)環戊基、環己基及環辛基取代基。代表性芳基包括(但不限於)苯基、聯苯、萘基及蒽基。代表性芳烷基包括(但不限於)苯甲基、苯乙基及苯丁基。
如本文所用，術語「鹵烴基」包括上述烴基部分，但其中存在可介於至少一個氫原子經鹵素原子置換(例如氟甲基)至其中烴基上之所有氫原子均經鹵素原子置換(例如三氟甲基或全氟甲基)(亦稱作全鹵化)之範圍內的鹵化度。舉例而言，可適用於本發明實施例中之鹵化烷基可為式CzX2z+1的經部分或完全鹵化之烷基，其中X獨立地為鹵素或氫且z係選自1至25之整數。在一些實施例中，各X獨立地選自氫、氯、氟、溴及碘。在其他實施例中，各X獨立地為氫或氟。因此，代表性鹵烴基及全鹵碳基之實例為上述例示性烴基，其中適當數目之氫原子各自經鹵素原子置換。
另外，術語「烴基」、「鹵烴基」及「全鹵烴基」之定義包括一或多個碳原子經獨立地選自O、N、P或Si之雜原子置換的部分。此含雜原子部分可稱作例如「雜原子-烴基」或「雜烴基」。含有一或多個雜原子之例示性烴基包含以下基團：諸如醚、環氧化物、縮水甘油醚、醇、羧酸、酯、酮、酐、順丁烯二醯亞胺、胺、亞胺、醯胺、酚、醯胺基-酚、矽烷、矽氧烷、膦、氧化膦、亞膦酸酯(phosphinite)、亞膦酸二酯、亞磷酸酯、膦酸酯、亞膦酸酯(phosphinate)、磷酸酯及其類似物。
在本發明之一較佳實施例中，聚環烯聚合物併有兩種或兩種以上獨特類型之重複單元，其中至少一種此類型之重複單元包含具有一定潛伏度之側接可交聯基團或部分。「潛伏」意謂此等基團在環境條件下或在聚合物初始形成期間不交聯，而是在此等反應例如藉由光化輻射或熱特定引發時交聯。如下將此等潛伏可交聯基團併入聚合物主鏈中，例如向聚合反應混合物中提供一或多種包含此種側接可交聯基團之降冰片烯型單體，例如含有側基之順丁烯二醯亞胺或經取代順丁烯二醯亞胺，且隨後使此等單體聚合。
底部閘極FET及OFET中所用介電材料之設計中之一個考慮因素為形成可經受得住後續溶液相處理步驟之層的沈積材料，該等步驟可用於在上述層之後沈積或形成層。如上文所討論，已發現在本發明之一些實施例中，將側接可交聯基團或部分包括於重複單元中為有利的，此係因為將潛伏交聯官能基包括於聚合物主鏈上可改變僅具有小交聯度之不溶性聚合物鏈中的可溶性聚合物鏈之故。然而，在本發明之一些實施例中，亦需要對介電質溶劑膨脹具有抗性且可能需要較高交聯度以便僅提供不溶性。因此，已發現將獨特交聯劑添加至本發明之一些實施例中為有利的。
因此，本發明之較佳實施例利用若干交聯方法中之任一者。舉例而言，在一較佳實施例中，採用酸催化環氧化物開環進行交聯，而在另一較佳實施例中，使用光誘導二聚化(例如2+2)交聯反應。另一較佳實施例採用熱活化交聯，其中熱活化基團存在於聚合物中，或使用多組分混合物(樹脂)，例如三氟乙烯醚部分。稍後，可採用具有反應性位點(例如OH基團)之聚環烯聚合物及交聯劑(例如潛伏硬化劑，諸如異氰酸酯)。
應瞭解，本發明之較佳實施例不限於上述交聯方法，因為亦可使用達成所需交聯度之其他方法，其中其他光敏性交聯劑(例如雙疊氮化物)可用於適當聚合物組合物。另外，本發明之較佳實施例包括上述方法之組合。舉例而言，較佳方法包括基本光圖案化步驟(以提供介電材料之不溶性及圖案化)且進一步包括經由聚合物中之其他熱活化交聯位點進行之另一高溫固化步驟(以提高交聯密度)，或包括使用各種光敏性系統之組合，例如順丁烯二醯亞胺、香豆素、肉桂酸酯及雙疊氮化物，以提高光效率。
在一較佳實施例中，聚合物組合物為具有一或多種類型式I重複單元之第一聚合物與具有一或多種類型式II重複單元之第二聚合物的摻合物。
在另一較佳實施例中，聚合物組合物僅含有具有一或多種類型式I重複單元之第一聚合物，或僅含有具有一或多種類型式II重複單元之第二聚合物作為聚降冰片烯型聚合物。
在另一較佳實施例中，聚合物組合物含有具有一或多個式I重複單元及一或多個式II重複單元之單一降冰片烯型聚合物：
其中Z係選自-CH2-、-CH2-CH2-或-O-，m為包括0至包括5之整數，且R1、R2、R3及R4及R5、R6、R7及R8各自獨立地選自H、C1至C25烴基、C1至C25鹵烴基或C1至C25全鹵碳基，其中此等基團如上文所定義及上文及下文所例示，且其限制條件為第一聚合物包含不同於第二聚合物之一或多種重複單元的至少一種類型之重複單元。
式I及式II之重複單元分別由式Ia及式IIa之相應降冰片烯型單體形成，其中Z、m、R1-4及R5-8如上文所定義：
在式I、Ia、II及IIa之重複單元及單體中，在本發明之一較佳實施例中，Z為-CH2-且m為0、1或2，在另一較佳實施例中，Z為-CH2-且m為0或1，且在又一較佳實施例中，Z為-CH2-且m為0。
更佳為R1-4中僅一者不為H且R5-8中僅一者不為H的實施例。
為產生用於特定應用之所需性質，可使降冰片烯單體與若干不同類別之側基的組合發生聚合以獲得對所得聚合物之可撓性、黏著性、界面及溶解性的控制。舉例而言，改變連接至主鏈之烷基的長度可允許控制聚合物之模數及玻璃轉移溫度(Tg)。此外，選自順丁烯二醯亞胺、肉桂酸酯、香豆素、酐、醇、酯及環氧基官能基之側基可用以促進交聯及改變溶解性特徵。極性官能基、環氧基及三乙氧基矽烷基可用以提供對相鄰裝置層中之金屬、矽及氧化物之黏著性。氟化基團例如可用以有效改變表面能及影響溶液相對於其他材料之正交性。
因此，在本發明之一較佳實施例中，極佳當R1-4中僅一者不為H且當R5-6中僅一者不為H時，R1-4中之一或多者或R5-8中之一或多者表示鹵化或全鹵化芳基或芳烷基，包括(但不限於)式-(CH2)x-C6FyH5-y及-(CH2)x-C6FyH4-y-pCzFqH2z+1-q之鹵化或全鹵化芳基或芳烷基，其中x、y、q及z分別為自0至5、0至5、0至9及1至4中獨立地選擇之整數。此等式較佳包括(但不限於)五氯苯基、五氟苯基、五氟苯甲基、4-三氟甲基苯甲基、五氟苯基乙基、五氟苯丙基及五氟苯丁基。
此外，在本發明之一較佳實施例中，極佳當R1-4中僅一者不為H且當R5-8中僅一者不為H時，至少一個不為H之基團為具有末端羥基、羧基或寡伸乙基氧基部分之極性基團，例如末端羥烷基、烷基羰氧基(例如乙醯基)、羥基-寡伸乙基氧基、烷氧基-寡伸乙基氧基或烷基羰氧基-寡伸乙基氧基部分，其中「寡伸乙基氧基」應理解為意謂-(CH2CH2O)s-，其中s為1、2或3；例如1-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)-2,5,8,11-四氧雜十二烷(NBTODD)，其中s為3；及5-((2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBTON)，其中s為2。
然而此外，在本發明之一較佳實施例中，極佳當R1-4中僅一者不為H且當R5-8中僅一者不為H時，至少一個不為H之基團為作為光反應性或可交聯基團之基團。此類型之較佳基團包含連接部分L及官能部分F。L較佳選自C1-C12烷基、芳烷基、芳基或雜原子類似物，而F較佳包含以下中之一或多者：順丁烯二醯亞胺、3-單烷基順丁烯二醯亞胺或3,4-二烷基順丁烯二醯亞胺、環氧基、乙烯基、炔系化合物、肉桂酸酯、茚基或香豆素部分，其能夠發生交聯或2+2交聯反應。
包含諸如上述側接光反應性或可交聯基團的式I及II之適合及較佳單元由一或多種降冰片烯型單體形成，該一或多種降冰片烯型單體包括(但不限於)選自由以下式組成之群的降冰片烯型單體：
其中n為1至8之整數，Q1及Q2各自彼此獨立地為-H或-CH3，且R'為-H或-OCH3。
諸如上述式I及II之其他較佳重複單元衍生自選自由以下結構式1至5組成之群的一或多種降冰片烯型單體：
對於上述結構式1，m為0至3之整數，-A-R為具有選自以下之連接基團、間隔基團或橋聯基團-A-之側基：(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q4-(CH2)n及C(O)-O；且其中端基-R係選自H、CZ3、(CZ2)nCZ3、OH、O-(O)CCH3、(CH2CH2O)nCH3、(CH2)n-C6Q5、肉桂酸酯或對甲氧基肉桂酸酯、香豆素、苯基-3-茚、環氧化物、CCSi(C2H5)3或CCSi(i-C2H5)3，其中各n獨立地為0至12之整數，p為1至6之整數，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3，Z獨立地為H或F，且R'獨立地為H或CH3。對於結構式2-5，-A-如關於式1所定義。
結構式1-5之較佳單體包括(但不限於)選自由以下之化學名稱及(可獲得時)CAS編號組成之群的單體：5-丁基雙環[2.2.1]庚-2-烯(BuNB)CAS編號22094-81-1、5-己基雙環[2.2.1]庚-2-烯(HexNB)CAS編號22094-83-3、5-辛基雙環[2.2.1]庚-2-烯(OctNB)CAS編號22094-84-4、5-癸基雙環[2.2.1]庚-2-烯(DecNB)CAS編號22094-85-5、5-(2-苯基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯(PENB)CAS編號29415-09-6、1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫-1,4:5,8-二甲橋萘(TD)CAS編號21635-90-5、乙酸雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲酯(MeOAcNB)CAS編號10471-24-6、乙酸2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲氧基)-乙酯(NBCH2GlyOAc)、2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲氧基)-乙醇(NBCH2GlyOH)CAS編號754231-21-5、5-[[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]甲基]-雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBTON)CAS編號544716-19-0、1-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基-2,5,8,11-四氧雜十二烷(NBTODD)CAS編號307923-40-6、5-(全氟丁基)-雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBC4F9)CAS編號118777-97-2、5-((全氟苯基)甲基)-雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBMeC6F5)CAS編號848781-71-5、5-(全氟苯基)雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBC6F5)、5-(3,4-二氟苯甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBCH2C6H3F2)、5-(4-(三氟甲基)苯基)雙環[2.2.1]庚-2-烯(NBCH2C6H4CF3)、雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸2,2,3,3,3-五氟丙酯(FPCNB)CAS編號908372-02-1、雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己酯(FHCNB)CAS編號944462-77-5、雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊酯(FOCHNB)CAS編號99807-26-8、雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸2,2,3,3-四氟丙酯(FPCHNB)、全氟辛酸雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲酯(C8PFAcNB)CAS編號908372-04-3、5-((1,1,2-三氟-2-(全氟丙氧基)-乙氧基)甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯(PPVENB)、2-(6-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基己基)-環氧乙烷(EONB)CAS編號950896-95-4、2-[(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲氧基)甲基]-環氧乙烷(MGENB)CAS編號3188-75-8、(4-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)丁-1-炔-1-基)三乙基矽烷(AkSiNB)、((4-(2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙基)苯基)乙炔基)三乙基矽烷(ArSiNB)、(E)-1-(4-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲氧基)苯基)-3-(4-甲氧基苯基)丙-2-烯-1-酮(MCHMNB)、(E)-1-(4-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲氧基)苯基)-3-(萘-2-基)丙-2-烯-1-酮(NPCHMMNB)、1-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基)-3，4-二甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(DMMIMeNB)CAS編號1031898-89-1、1-(2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙基)-3,4-二甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(DMMIEtNB)CAS編號1031898-91-5、1-(4-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)丁基)-3,4-二甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(DMMIBuNB)、1-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基)-3-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(MMIMeNB)、1-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基)-1H-吡咯-2,5-二酮(MIMeNB)CAS編號442665-16-9、1-(2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙基)-1H-吡咯-2,5-二酮(MIEtNB)、1-(6-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)己基)-3,4-二甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(DMMIHxNB)、1-(4-(2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙基)苯基)-3,4-二甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(EtPhDMMIiNB)、2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基)-4,5-二氫-1H-苯并[e]異吲哚-1,3(2H)-二酮(DHNMINB)、3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸(E)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲酯(MeOCinnNB)CAS編號1059706-16-8、肉桂酸雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲酯(CinnNB)CAS編號185827-76-3、3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸(E)-2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙酯(EtMeOCinnNB)、7-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲氧基)-2H-烯-2-酮(MeCoumNB)CAS編號192633-28-6、7-(2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙氧基)-2H-烯-2-酮(EtCoumNB)、7-(4-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)丁氧基)-2H-烯-2-酮(BuCoumNB)、2-(4-(2-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)乙基)苯基)-1H-茚(EtPhIndNB)、2-(4-(雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)苯基)-1H-茚(PhIndNB)。應注意，因為已為上文命名之各化學物質提供縮寫字，所以下文當提及任何此等化學物質時，其將使用化學物質之縮寫字來進行。
特定言之，諸如上述式I及II之適合及較佳重複單元由一或多種降冰片烯型單體形成，該一或多種降冰片烯型單體包括(但不限於)選自由以下式組成之群的降冰片烯型單體：
其中「Me」意謂甲基，「Et」意謂乙基，「OMe-p」意謂對甲氧基，「Ph」及「C6H5」意謂苯基，「C6H4」意謂伸苯基，「C6F5」意謂五氟苯基，在子式9及11中「OAc」意謂乙酸酯基，在子式25中「PFAc」意謂-OC(O)-C7F15，且對於具有亞甲基橋基(CH2共價鍵結於降冰片烯環與官能基兩者)之上述各子式，包括(但不限於)11-14、16、18、19及54，應瞭解亞甲基橋基可經共價鍵或-(CH2)p-置換，且p為1至6之整數。
應進一步注意，儘管上文提供54個特定實例，但本發明較佳實施例之其他單體包括由式Ia及IIa表示之單體，其中R1、R2、R3及R4或R5、R6、R7及R8中之至少一者為包括雜原子之烴基、鹵烴基及全鹵碳基，其包括-(CH2)n-C(CF3)2-OH、-(CH2)n-C(CF3)(CH3)、-OH、-(CH2)n-C(O)NHR*、-(CH2)n-C(O)Cl、-(CH2)n-C(O)OR*、(CH2)n-OR*、-(CH2)n-OC(O)R*及-(CH2)n-C(O)R*，其中n獨立地表示0至10之整數且R*獨立地表示氫、C1-C11烷基、C1-C11鹵化或全鹵化烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C5-C12環烷基、C6-C14芳基、C6-C14鹵化或全鹵化芳基、C7-C14芳烷基或鹵化或全鹵化C7-C14芳烷基。適合及較佳全鹵化烷基包括(但不限於)三氟甲基、三氯甲基、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-C7F15及-C11F23。其他適合及較佳鹵化或全鹵化芳基及芳烷基包括(但不限於)具有式-(CH2)x-C6FyH5-y及-(CH2)x-C6FyH4-y-pCzFqH2z+1-q之基團，其中x、y、q及z分別為自0至5、0至9及1至4中獨立地選擇之整數。極佳全鹵化芳基包括(但不限於)五氯苯基、五氟苯基、五氟苯甲基、4-三氟甲基苯甲基、五氟苯乙基、五氟苯丙基及五氟苯丁基。
儘管在未指示任何立體化學下描繪各式I、Ia、II及IIa，以及上文提供之各結構式，但應注意，一般而言，除非另有指示，否則各單體係以非對映異構混合物形式獲得，其在轉化為重複單元時保持其組態。因為此等非對映異構混合物之外型及內型異構體可具有稍微不同之性質，所以應進一步瞭解，進行本發明之較佳實施例以藉由使用單體來利用此等差異，該等單體為富含外型或內型異構體之異構體混合物，或為基本上純的外型或純內型異構體。
在本發明之另一較佳實施例中，聚環烯聚合物具有衍生自式Ia單體之重複單元，其中R1-4之一，例如R1為如上所述之氟化或全氟化烷基、芳基或芳烷基且R1-4中之其他基團為H。極佳單體為以下中之一者：NBC4F9、NBCH2C6F5、NBC6F5、NBCH2C6H3F2、NBCH2C6H4CF3、FPCNB、FHCNB、FHCNB、FPCHNB；C8PFAcNB或PPVENB。
在本發明之另一較佳實施例中，聚環烯聚合物具有衍生自式Ia單體之重複單元，其中R1-4之一，例如R1為如上所述之光反應性或可交聯基團且R1-4中之其他基團為H。極佳單體為以下中之一者：DCPD、EONB、MGENB、AkSiNB、ArSiNB、MCHMNB、NPCHMMNB、DMMIMeNB、DMMIEtNB、DMMIBuNB、MMMIMeNB、MIMeNB、MIEtNB、DMMIHxNB、EtPhDMMIiNB、DHNMINB、MeOCinnNB、CinnNB、EtMeOCinnNB、MeCoumNB、EtCoumNB、BuCoumNB、EtPhIndNB或PhIndNB。
在本發明之另一較佳實施例中，聚環烯聚合物具有衍生自式Ia單體之重複單元，其中R1-4之一，例如R1為如上所述之烷基且R1-4中之其他基團表示H。單體極佳為BuNB、HexNB、OctNB及DecNB中之一者。
在本發明之另一較佳實施例中，聚環烯聚合物具有衍生自式Ia單體之重複單元，其中R1-4之一，例如R1為具有如上所述之羥基、羧基、乙醯氧基或寡伸乙基氧基部分之極性基團且R1-4中之其他基團表示H。單體極佳為以下中之一者：MeOAcNB、NBXOH、NBCH2GlyOAc、NBCH2GlyOH、NBTON或NBTODD。
本發明之一個例示性較佳實施例包含具有衍生自如上所述氟化單體之第一類型重複單元及衍生自亦在上文所述可交聯單體之第二類型重複單元的聚合物。此種較佳實施例之一極佳實例為具有衍生自NBCH2C6F5之單體的重複單元且另外具有衍生自選自DMMIMeNB、DMMIEtNB、DMMIBuNB及DMMIHxNB之單體的重複單元的聚合物。
此種較佳實施例之另一較佳實例為具有衍生自BuNB、HexNB、OctNB、DecNB及MeOAcNB之單體的重複單元且另外具有衍生自選自EONB、MGENB、DMMIMeNB、DMMIMeNB、DMMIEtNB、DMMIBuNB及DMMIHxNB之單體的重複單元的聚合物。
本發明之另一較佳實施例係關於具有兩種、三種或三種以上不同類型式I或式II重複單元之聚合物。本發明之另一較佳實施例係關於具有第一類型式I重複單元之第一聚合物與具有至少第一類型重複單元及第二類型式II重複單元之第二聚合物的聚合物摻合物。本發明之另一較佳實施例係關於包含上述第二聚合物及具有兩種或兩種以上類型式I重複單元之替代性第一聚合物的聚合物摻合物。本發明之另一較佳實施例係關於包含上述混合之替代性第一聚合物及具有三種類型式II重複單元之替代性第二聚合物的聚合物摻合物。
本發明之另一較佳實施例包含具有至少一種式I重複單元及至少一種式II重複單元之聚合物，其中此等式I與式II重複單元之比率為95:5至5:95。在另一較佳實施例中，此等式I與式II重複單元之比率為80:20至20:80。在又一較佳實施例中，此等式I與式II重複單元之比率為60:40至40:60。在又一較佳實施例中，此等式I與式II重複單元之比率為55:45至45:55。
本發明之另一較佳實施例包含各自具有至少一種類型式I重複單元之一或多種聚合物與具有不同於降冰片烯型重複單元之重複單元之一或多種聚合物的聚合物摻合物。此等其他聚合物較佳選自包括(但不限於)以下之聚合物：聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚4-乙烯基苯酚、聚乙烯吡咯啶酮或其組合，如PMMA-PS及PS-聚丙烯腈。
本文提供適合降冰片烯單體、聚合物及其合成方法之實例且其亦可見於US 5,.68,819、US 6,538,087、US 2006/0020068 A1、US 2007/0066775 A1及US 2008/0194740 A1中，該等文獻以引用的方式併入本文中。舉例而言，採用第VIII族過渡金屬催化劑之例示性聚合方法描述於上述US 2006/0020068 A1中。
形成具有適於使用之重量平均分子量(Mw)的本發明之聚合物實施例。一般而言，發現5,000至500,000之Mw適於一些實施例，而對於其他實施例，其他Mw範圍可為有利的。舉例而言，在一較佳實施例中，聚合物之Mw為至少30,000，而在另一較佳實施例中，聚合物之Mw為至少60,000。在另一較佳實施例中，聚合物Mw之上限為至多400,000，而在另一較佳實施例中，聚合物Mw之上限為至多250,000。應瞭解，因為適當Mw為由其得到之固化聚合物、膜、層或結構之所需物理性質的函數，所以其為設計選擇，且因此上文所提供範圍內的任何Mw均屬於本發明之範疇內。
本發明之較佳實施例包含使用聚合物組合物形成有機電子裝置中之閘極絕緣層。除一或多種聚環烯聚合物組分外，此種組合物亦包含視情況相對於OSC層材料具有正交溶解性質之澆鑄溶劑(casting solvent)，及視情況選用之一或多種選自以下之添加劑：交聯劑、反應性溶劑、穩定劑、UV敏化劑、黏著促進劑及熱敏劑。
通常在將組合物用以形成上述閘極絕緣層之前將敏化劑及其他添加劑添加至組合物中。因此，本發明之較佳實施例包含經由使用此等聚合物組合物獲得之電子裝置或光電子裝置。
此等電子或光電子裝置尤其包括場效電晶體(FET)及有機場效電晶體(OFET)、薄膜電晶體(TFT)及有機薄膜電晶體(OTFT)(其可為頂部閘極或底部閘極電晶體)，及積體電路(IC)以及諸如射頻識別(RFID)標籤之裝置。舉例而言，經由使用此等聚合物組合物作為閘極絕緣層或介電層所製造之電晶體示意性描繪於圖1及2中。
當使用包括側接順丁烯二醯亞胺基作為可交聯基團之聚降冰片烯時，本發明之較佳實施例使用市售UV敏化劑，諸如1-氯-4-丙氧基噻酮(CPTX)，或在不同於順丁烯二醯亞胺基之波長的波長下吸收之其他市售UV敏化劑，藉此提高入射光吸收量及向順丁烯二醯亞胺激發態進行三重峰-三重峰能量轉移。敏化劑可併入聚合物鏈中或添加至如上所提及之聚合物組合物中。亦可使用在指定波長下具有較好吸收特徵之式Ia或IIa之第一化合物，其係併入由與第一化合物具有相同潛伏反應性基團的式Ia或IIa之第二化合物形成的聚合物中。此可藉由將較少量(例如20%)之第一化合物添加至較大量(例如80%)之第二化合物中且在指定波長下進行固化來達成。舉例而言，化合物DHNMINB(43)在365 nm下良好吸收，而化合物DMMIMeNB(34)卻否，因此藉由添加例如20% DHNMINB至DMMIMeNB中允許在未添加另一UV敏化劑下在365 nm下進行固化。DMMIMeNB可經歷與DHNMINB之反應，或者，當第二組分不參與交聯時，可被周圍DHNMINB聚合物網狀結構內部溶解(in-solubilized)。
環氧化物交聯較佳使用側接環氧化物官能基與酸催化劑之組合來達成。此酸催化劑通常為鎓鹽，其在曝露於UV輻射或熱時發生解離。在光酸產生劑(PAG)之情況下，引發一般需要適當波長之低UV劑量，接著在80℃與180℃之間熱退火。一般而言，因為較高溫度可能需要氮氣氛圍以防止聚合物氧化，所以在上述範圍下端之溫度更佳。或者，交聯可藉由在氮氣氛圍中在180℃下烘烤30分鐘進行熱引發及固化。根據交聯製程，聚合物網狀結構可含有來自PAG之殘餘酸。為防止在含有介電質之有機電晶體裝置中由此殘餘酸造成之不當影響，交聯聚合物可經受水及鹼溶解於其中之膨脹溶劑。以此方式，此殘餘酸可被捕捉、中和及/或溶解，接著藉由進一步以新鮮膨脹溶劑洗滌自聚合物移除。
在本發明之另一較佳實施例中，除添加與光交聯直接相關之組分以外，亦可將多組分調配物添加至降冰片烯型加成聚合物中以改良某些其他特徵。此等其他組分較佳選自抗氧化劑、自由基清除劑、黏著促進組分、表面改質組分及形態控制組分。適合及較佳之黏著促進化合物尤其包括含有矽烷或硫之化合物。
此外，在本發明之一較佳實施例中，在製備閘極絕緣層之製程中，除本文所述之閘極絕緣體聚合物組合物外，亦使用諸如包含黏著促進劑或清除性反應性洗滌溶液之調配物的各別調配物。
本發明亦係關於經由使用此等聚合物組合物獲得之電子裝置。此等電子裝置尤其包括有機場效電晶體(OFET)、薄膜電晶體(TFT)、積體電路(IC)及射頻識別(RFID)標籤。當此等電子裝置實施例包括經由使用此等聚合物組合物形成閘極絕緣層製得之電晶體時，此等電晶體可有利地包括頂部閘極電晶體與底部閘極電晶體兩者。
現轉至附圖，圖1及圖2分別描繪本發明之較佳實施例的頂部及底部閘極有機場效電晶體。
圖1之頂部閘極OFET裝置包括基板(1)、源電極及汲電極(2)、OSC層(3)、閘極絕緣層(4)、閘電極(5)及可選第二絕緣層或保護層(6)以將閘電極與可能稍後提供之其他層或裝置屏蔽。
本發明之另一標的為一種製備例如圖1中說明之裝置的方法：其中a)在基板(1)上形成源電極及汲電極(2)，b)形成覆蓋基板(1)及源電極及汲電極(2)之部分的有機半導體(OSC)材料層(3)，c)形成覆蓋OSC材料(3)之閘極絕緣層(4)，d)形成覆蓋閘極絕緣層(4)之至少一部分的閘電極(5)，及e)視情況形成覆蓋閘電極(5)及閘極絕緣層(4)之另一層(6)，例如絕緣層及/或保護層及/或穩定化層及/或黏著層。
在本發明一較佳實施例中，例如圖1中所示之裝置藉由如上所述之方法製備，但其中在形成源電極及汲電極(2)之前在基板(1)上形成OSC層(3)。
圖2之底部閘極OFET裝置包括基板(1)、源電極及汲電極(2)、OSC層(3)、閘極絕緣層(4)、閘電極(5)及可選第二絕緣層或保護層(6)以將源電極及汲電極與提供於OFET上之其他層或裝置屏蔽。
本發明之另一標的為一種製備例如圖2中說明之裝置的方法：其中a)形成覆蓋基板(1)之閘電極(5)，b)形成覆蓋閘電極(5)及基板(1)之部分的閘極絕緣層(4)，c)形成覆蓋閘極絕緣層(4)之有機半導體(OSC)材料層(3)，d)在有機半導體層(3)之至少一部分上形成源電極及汲電極(2)，及e)視情況形成覆蓋源電極及汲電極(2)及OSC層(3)之部分的另一層(6)，例如絕緣層及/或保護層及/或穩定化層及/或黏著層。
在本發明一較佳實施例中，藉由如上所述之方法製備例如圖2中所示之裝置，但其中在形成有機半導體層(3)之前使源電極及汲電極(2)覆蓋閘極絕緣層(4)。
在本發明之方法中，如上文關於圖1及圖2所述，一些或所有層之形成較佳使用溶液處理技術進行。此可例如藉由將分別包含例如OSC或閘極介電材料及至少一種溶劑之調配物或組合物(一般為溶液)塗覆於先前沈積之層上或上方，接著蒸發溶劑來進行。為形成閘極介電層或絕緣層，採用如上所述之本發明之聚合物組合物實施例。極佳沈積技術包括(但不限於)浸塗、旋塗、噴墨印刷、印字機印刷、網板印刷、刮刀塗佈、輥筒印刷、反向輥筒印刷、平版印刷、柔性印刷、絲網印刷、噴塗、刷塗或移印。最佳採用旋塗、柔性印刷或噴墨印刷技術。
當然應瞭解，任何上述溶液沈積技術之特定參數均將針對所形成之特定層及此層及裝置(該層為其部分)之所需最終特徵進行調整。舉例而言，其中在一些較佳OFET中，需要0.5微米(μm)厚度之閘極絕緣層，在其他較佳OFET中，此種層可形成為具有1.0 μm之所需厚度。因此，形成1.0 μm層所需之特定參數將當然不同於形成0.5 μm層所需之特定參數。亦即，當採用旋塗沈積技術時，將適量本發明聚合物組合物實施例塗覆於基板上且例如在500 rpm與2000 rpm之間旋轉例如20至50秒之時間以形成具有所需厚度(例如在0.2 μm與1.5 μm之間)之層。在將此層澆鑄於基板上之後，一般加熱基板及層以移除殘餘揮發性溶劑。此加熱可在烘箱中或藉由將基板置於設為70℃至130℃之溫度的經加熱表面上1分鐘至30分鐘之時間來完成。應注意，當採用旋塗技術時，一般需要採用通常在旋轉完成後蒸發之溶劑，而當使用噴墨或柔性印刷技術時，一般採用具有高沸點之有機酮溶劑以延長設備相關處理時間。
本發明之較佳實施例係關於組合物，其包括一或多種如上文及下文所述之聚環烯聚合物或聚合物摻合物，及一或多種溶劑，該或該等溶劑較佳選自有機溶劑，包括(但不限於)烴溶劑、芳族溶劑、環脂族環醚、環醚、酯、內酯、酮、醯胺、環狀碳酸酯、氟化或全氟化溶劑或上述各溶劑之多組分混合物。例示性溶劑包括環己酮、均三甲苯、二甲苯、甲苯、四氫呋喃、甲基乙基酮(MEK)、甲基正戊基酮(MAK)、環己酮、4-甲基苯甲醚、丁基-苯基醚、環己基苯、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、HFE7500、全氟甲基十氫萘及全氟全氫菲。
較佳在組合物中，聚環烯聚合物或聚合物摻合物之濃度為0.1重量%至30重量%，極佳為1重量%至20重量%且最佳為2重量%至12重量%。
如上所述，本發明之較佳聚合物組合物包含形成閘極絕緣層或其組件之可交聯或交聯聚環烯聚合物，以改良所得膜之一或多種性質。此等膜性質尤其包括結構完整性、耐久性、機械電阻率及耐溶劑性。適合及較佳之可交聯聚合物為例如具有一或多個衍生自式Ia單體之重複單元的聚合物，其中R1-4中之一或多者表示如上所述之可交聯基團，例如一種DMMI型單體或一種EONB或MGENB。
對於交聯，通常將形成閘極絕緣體之聚合物曝露於電子束或電磁(光化)輻射，諸如X射線、UV或可見光輻射或IR輻射，例如聚焦IR(例如使用雷射器)以便進行局部熱交聯。舉例而言，使用11 nm至700 nm，諸如200 nm至700 nm之波長，可使用光化輻射來使聚合物成像。曝光之光化輻射劑量一般為25 mJ/cm2至5,000 mJ/cm2，但適當時可採用較高能量。光化輻射之適合輻射源包括汞、汞/氙、汞/鹵素及氙氣燈、氬或氙雷射源、x射線或電子束源。此光化輻射曝光在曝光區域中引起交聯。
在一較佳實施例中，在70℃至300℃之溫度下對閘極絕緣層進行曝光後烘烤例如歷時1分鐘至10分鐘之時間。曝光後烘烤可用以進一步促進聚合物之曝光部分內其他可交聯部分之交聯，其中此烘烤之升高之溫度用以增進(further)此等曝光區域內之交聯度。
在一較佳實施例中，使用可交聯聚合物組合物形成閘極絕緣層，其包含一或多種包含式I或II重複單元之可交聯聚環烯聚合物，其中此等重複單元中之至少一者包含側接可交聯基團。
包含敏化劑(如CPTX)及溶劑(如MAK、環己酮或環戊酮)之聚合物組合物極佳。
在另一較佳實施例中，可交聯聚合物組合物包含穩定劑材料或部分以防止自發交聯及改良聚合物組合物之存放期。適合穩定劑為抗氧化劑，諸如兒茶酚或酚衍生物，其視情況在酚性OH基團之鄰位含有一或多個龐大烷基，例如第三丁基。
電子裝置之物理完整性為製造更複雜結構(如例如平板電光顯示器之主動矩陣式底板)之關鍵因素。基板與上建層(built-above layer)堆疊之間的黏著性應足夠強以經受得住進一步加工，如例如氣簾乾燥或藉由使用有機溶劑進行之濕式加工。若黏著性不夠強，則上建層例如在氣簾乾燥之情況下有可能剝落，或將在基板上移動，例如當在濕式加工之情況下時，溶劑藉由毛細管力進入基板及層之間。當使用塑膠基板時此因素甚至更重要，此係因為未經處理之塑膠的表面能通常較低致使黏著力不高之故。先前技術中提出克服此等問題之可能解決方案包括化學改質基板表面之方法，如例如氧電漿處理，或使用預塗有其他層(如例如塑膠基板之金屬氧化物層)之基板。然而，化學改質例如介電聚合物之方法為受限的，因為此舉可能會負面影響其性質，如例如其溶解性，或可能會負面影響裝置效能。
因此，在本發明之一較佳實施例中，除包含形成閘極絕緣層之可交聯聚環烯的可交聯聚合物組合物外亦使用反應性黏著促進劑。反應性黏著促進劑包含能夠與可交聯聚環烯聚合物中之側接可交聯基團交聯的第一交聯官能基，及能夠與相鄰裝置層相互作用(例如化學鍵結)之作為表面活性基團的第二官能基。此等相鄰裝置層為例如上面沈積閘極絕緣層之基板或下伏功能裝置層，或沈積於閘極絕緣層上之功能層。
在第一類型此較佳實施例中，將黏著促進劑沈積於上面稍後形成閘極絕緣體之基板或層上，隨後沈積將形成絕緣層之可交聯聚環烯聚合物組合物。例如藉由以黏著促進劑於適合溶劑中之溶液浸泡基板並接著移除溶劑來將黏著促進劑沈積於基板上。黏著促進劑視情況在與基板形成化學鍵結下，在基板表面上形成薄層。繼而將可交聯聚合物組合物沈積於經黏著促進劑層覆蓋之基板的表面上。在移除任何溶劑之後，使黏著促進劑之可交聯基團與可交聯聚環烯聚合物之可交聯基團例如藉由UV曝光進行交聯。
此第一類型較佳實施例之閘極絕緣層因此可藉由包含以下步驟之方法來製備：a)將視情況溶解或分散於一或多種有機溶劑中之如上文及下文所述之黏著促進劑沈積於基板上或為例如半導體層或電極的裝置層上，b)若存在溶劑，則移除該等溶劑，藉此在基板表面形成黏著促進劑層，c)在含有黏著促進劑層之基板表面上沈積可交聯聚環烯聚合物組合物層，其包含如上文及下文所述之可交聯聚環烯聚合物且視情況包含溶劑，d)若存在溶劑，則移除該等溶劑，及e)將聚環烯聚合物層曝露於使得黏著促進劑之可交聯基團與聚環烯聚合物之可交聯基團交聯的熱或光化輻射，藉此形成閘極絕緣層。
在第二類型此較佳實施例中，自包含可交聯聚環烯聚合物及黏著促進劑添加劑之可交聯聚合物組合物形成閘極絕緣層，該黏著促進劑添加劑包含表面活性官能基及能夠與可交聯聚環烯聚合物之可交聯基團交聯的可交聯官能基。
此第二類型較佳實施例之閘極絕緣層可藉由包含以下步驟之方法來製備：a)在基板上或為例如半導體層或電極的裝置層上沈積包含黏著促進劑、可交聯聚環烯聚合物及溶劑之可交聯聚合物組合物層，b)移除溶劑，及c)將聚合物組合物層曝露於使得黏著促進劑之可交聯基團與聚環烯聚合物之可交聯基團交聯的熱或光化輻射，藉此形成閘極絕緣層。
在本發明之可交聯聚合物組合物中使用此等反應性黏著促進劑可有利地改良由其形成之層對下伏層之黏著性。
藉此可改良閘極絕緣層之黏著性而不會改變用以形成層之聚合物且不會潛在地負面影響層之效能。
反應性黏著促進劑之表面活性基團較佳為矽烷或矽氮烷基團。表面活性基團較佳為式-SiR12R13R14之矽烷基團，或式-NH-SiR12R13R14之矽氮烷基團，其中R12、R13及R14各自獨立地選自鹵素、矽氮烷、C1-C12烷氧基、C1-C12烷基胺基、視情況經取代之C5-C20芳氧基及視情況經取代之C2-C20雜芳氧基，且其中R12、R13及R14中之一或兩者亦可表示C1-C12烷基、視情況經取代之C5-C20芳基或視情況經取代之C2-C20雜芳基。
反應性黏著促進劑之可交聯基團較佳選自順丁烯二醯亞胺、3-單烷基-順丁烯二醯亞胺、3,4-二烷基順丁烯二醯亞胺、環氧基、乙烯基、乙醯基、茚基、肉桂酸酯或香豆素基團，或包含經取代或未經取代之順丁烯二醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。
反應性黏著促進劑極佳選自式III化合物
G-A'-P　III
其中G為較佳如上文及下文所定義之表面活性基團，A'為單鍵或連接基團、間隔基團或橋聯基團，且P為較佳如上文及下文所定義之可交聯基團。
G較佳為式-SiR12R13R14之基團，或式-NH-SiR12R13R14之基團，其中R12、R13及R14各自獨立地選自鹵素、矽氮烷、C1-C12烷氧基、C1-C12烷基胺基、視情況經取代之C5-C20芳氧基及視情況經取代之C2-C20雜芳氧基，且其中R12、R13及R14中之一或兩者亦可表示C1-C12烷基、視情況經取代之C5-C20芳基或視情況經取代之C2-C20雜芳基。
P較佳選自順丁烯二醯亞胺、3-單烷基-順丁烯二醯亞胺、3,4-二烷基順丁烯二醯亞胺、環氧基、乙烯基、乙醯基、茚基、肉桂酸酯或香豆素基團，或包含經取代或未經取代之順丁烯二醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。
A'較佳選自(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q4-(CH2)n、(CH2)n-C6Q10-(CH2)n及C(O)-O，其中各n獨立地為0至12之整數，p為1至6之整數，Z獨立地為H或F，C6Q4為經Q取代之苯基，C6Q10為經Q取代之環己基，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3。
適合及較佳之化合物係選自式A1：
其中SiR12R13R14為如上定義之矽烷基團，A'係如上文及下文所定義，且R10及R11各自獨立地為H或C1-C6烷基。DMMI-丙基-(Si(OEt)3、DMMI-丁基-(Si(OEt)3、DMMI-丁基-(Si(OMe)3、DMMI-己基-(Si(OMe)3尤其較佳。
如本文所用，術語「間隔基團」、「連接基團」及「橋聯基團」為熟習此項技術者所已知(參看例如Pure Appl.Chem. 73(5),888(2001))。
間隔基團A'較佳表示直鏈C1至C30伸烷基或分支鏈C3至C30伸烷基或環狀C5至C30伸烷基，其各自未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，其中視情況一或多個不相鄰CH2基團在各情況下彼此獨立地以使得O及/或S原子不彼此直接連接之方式經以下置換：-O-、-S-、-NH-、-NR18-、-SiR18R19-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-O-、-S-C(O)-、-C(O)-S-、-CH=CH-或-C≡C-，R18及R19彼此獨立地為H、甲基、乙基或C3至C12直鏈或分支鏈烷基。
較佳基團A'為-(CH2)p-、-(CH2CH2O)q-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-或-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR18R19-O)p-，其中p為2至12之整數，q為1至3之整數且R18及R19具有上文給出之含義。
其他較佳基團A'係選自亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基-硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基-亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
如式A1之黏著促進劑的合成揭示於例如實例AD1以及US 4,565,873中。
在另一較佳實施例中，閘極絕緣層包含含有一或多個具有可交聯基團之重複單元(較佳為之式I或II重複單元)的聚合物或聚合物組合物，且閘極絕緣層進一步包含交聯劑，該交聯劑為包含兩個或兩個以上能夠與聚合物或聚合物組合物之該重複單元之可交聯基團反應的可交聯官能基之化合物。
為改良功能層加工及電子裝置完整性，需要減少處理所需之時間同時保持或改良所形成層之物理性質。此當後續層與用於形成此等層之溶劑正交且因此不會彼此溶解時可得到維持。當難以獲得此正交性時，交聯(通常UV交聯)第一功能層以使此第一層相對於第二功能層之聚合物組合物不溶將防止任一層之性質對其他層之任何影響。
縮短加工所需之時間可例如藉由調整塗佈方法來進行，而減少UV交聯所需之時間可藉由化學調節介電聚合物或藉由處理中之變化來達成。
然而，因為UV敏感性與聚合物介電質之某些性質相關且例如向著UV敏感性提高之變化可能降低溶解性，所以化學改質介電聚合物為受限的。例如藉由使用較高功率UV來改變處理可提高產生臭氧氛圍之可能性，且因此引起聚合物介電質表面發生不當變化。
因此，在本發明之一較佳實施例中，聚合物組合物包含一或多種交聯劑添加劑。此等添加劑包含兩個或兩個以上能夠與用以形成閘極絕緣層之聚環烯聚合物之側接可交聯基團反應的官能基。亦應瞭解，使用此等交聯劑添加劑亦可增強上述聚合物之交聯。
藉由曝露於UV輻射進行交聯為較佳。
使用交聯劑增強經由使用對適當波長及UV輻射劑量之逐影像曝光(imagewise exposure)來圖案化閘極絕緣層之能力。
交聯劑之可交聯基團較佳選自順丁烯二醯亞胺、3-單烷基-順丁烯二醯亞胺、3,4-二烷基順丁烯二醯亞胺、環氧基、乙烯基、乙醯基、茚基、肉桂酸酯或香豆素基團，或包含經取代或未經取代之順丁烯二醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分的基團。
交聯劑極佳選自式IV1或IV2
P-X-P　IV1
H4-mC(A"-P)m　IV2
其中X為A"-X'-A"，X'為O、S、NH或單鍵，A"為單鍵或間隔基團、連接基團或橋聯基團，其較佳選自(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q10-(CH2)n及C(O)-O，其中各n獨立地為0至12之整數，p為1至6之整數，Z獨立地為H或F，C6Q10為經Q取代之環己基，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3，且P具有式III之含義或上文及下文給出之較佳含義之一，且m為2、3或4。
適合及較佳之化合物係選自式C1：
其中R10及R11彼此獨立地為H或C1-C6烷基，A"係如式中所定義，且n為1至10之整數。DMMI-丁基-DMMI、DMMI-戊基-DMMI及DMMI-己基-DMMI尤其較佳。
間隔基團A"較佳表示直鏈C1至C30伸烷基或分支鏈C3至C30伸烷基或環狀C5至C30伸烷基，其各自未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，其中視情況一或多個不相鄰CH2基團在各情況下彼此獨立地以使得O及/或S原子不彼此直接連接之方式經以下置換：-O-、-S-、-NH-、-NR18-、-SiR18R19-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-O-、-S-C(O)-、-C(O)-S-、-CH=CH-或-C≡C-，R18及R19彼此獨立地為H、甲基、乙基或C3至C12直鏈或分支鏈烷基。
較佳基團A"為-(CH2)p-、-(CH2CH2O)q-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-或-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR18R19-O)p-，其中p為2至12之整數，q為1至3之整數且R18及R19具有上文給出之含義。
其他較佳基團A:係選自亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基-硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基-亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
如式C1之交聯劑的合成揭示於例如實例AD2及AD3以及US 3,622,321中。
在本發明之另一較佳實施例中，在製備閘極絕緣層或電子裝置之上述方法中，自包含如上文及下文所述之可交聯聚環烯聚合物及交聯劑之聚合物組合物形成閘極絕緣層，且形成閘極絕緣層之方法包含較佳藉由UV曝光來使交聯劑及可交聯聚合物之可交聯基團交聯的步驟。
電子裝置之其他組件或功能層，如基板、電極及OSC層可選自標準材料，且可藉由標準方法製造及應用於裝置。此等組件及層之適合材料及製造方法為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中。
儘管有機電子裝置之製造使用各種基板，例如玻璃或塑膠基板，但此等塑膠基板一般更普遍。較佳塑膠基板包括(但不限於)醇酸樹脂、烯丙酯、苯并環丁烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、纖維素、乙酸纖維素、環氧樹脂、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、玻璃纖維增強塑膠、氟碳聚合物、六氟丙烯偏二氟乙烯共聚物、高密度聚乙烯、聚對二甲苯基、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、芳族聚醯胺、聚二甲基矽氧烷、聚醚碸、聚乙烯、聚萘二甲酸伸乙酯、聚對苯二甲酸伸乙酯、聚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚胺基甲酸酯、聚氯乙烯、聚矽氧橡膠及聚矽氧。儘管一般而言聚對苯二甲酸伸乙酯、聚醯亞胺及聚萘二甲酸伸乙酯為常用基板材料，但適用基板亦可包含塗有任何上述塑膠材料之金屬或玻璃組分。此外，應不出意外，採用具有均一、均勻表面之基板一般將產生良好圖案清晰度。對於頂部閘極實施例，基板亦可藉由擠壓、拉伸或摩擦來均一預對準以影響有機半導體之定向以增強載子遷移率。
電極可藉由諸如噴塗、浸塗、絲網塗佈或旋塗之液體塗佈，或藉由真空沈積或化學氣相沈積法進行沈積。熟習此項技術者已知適合之電極材料及沈積方法。適合電極材料包括(但不限於)無機材料或有機材料，或兩者之複合物。
適合導體或電極材料之實例包括聚苯胺、聚吡咯、PEDOT或摻雜共軛聚合物、石墨或金屬粒子(諸如Au、Ag、Cu、Al、Ni或其混合物)之其他分散體或糊劑以及濺鍍塗佈或蒸鍍之金屬(諸如Cu、Cr、Pt/Pd)或金屬氧化物(諸如氧化銦錫(ITO))。亦可使用自液相沈積之有機金屬前驅體。
塗覆OSC層之OSC材料及方法可選自熟習此項技術者已知之標準材料及方法，且描述於文獻中。
在OFET裝置之情況下，當OFET層為OSC時，其可為n或p型OSC，其可藉由真空或化學氣相沈積進行沈積，或自溶液沈積。所需OSC之FET遷移率大於1×10-5 cm2V-1s-1。
使用OSC作為例如OFET或有機整流二極體之層元件中的活性通道材料。OSC一般藉由液體塗佈進行沈積以允許環境處理。例示性液體塗佈方法包括(但不限於)噴塗、浸塗、絲網塗佈或旋塗。在本發明之一些實施例中，採用藉由噴墨手段進行之沈積。另外，在一些實施例中，OSC可進行真空或化學氣相沈積。
半導體通道亦可為兩種或兩種以上相同類型半導體之複合物。此外，p型通道材料可例如與n型材料混合以便實現層摻雜。亦可使用多層半導體層。舉例而言，半導體可為在絕緣體界面附近之純質半導體且高摻雜區域可另外塗佈緊接於純質層。
OSC材料可為任何共軛分子，例如含有至少三個芳族環之芳族分子。在本發明之一些較佳實施例中，OSC含有選自5員、6員或7員芳族環之芳族環，且在其他較佳實施例中，OSC含有選自5員或6員芳族環之芳族環。OSC材料可為單體、寡聚物或聚合物，包括一或多種單體、寡聚物或聚合物之混合物、分散體及摻合物。
OSC之各芳族環可視情況包括一或多個選自Se、Te、P、Si、B、As、N、O或S之雜原子，其中此等雜原子一般選自N、O或S。
芳族環可視情況經以下取代：烷基、烷氧基、聚烷氧基、硫烷基、醯基、芳基或經取代之芳基、鹵素(特定言之氟)、氰基、硝基或由N(R15)(R16)表示之視情況經取代之第二或第三烷基胺或芳基胺，其中R15及R16中不超過一者為H，且一或兩者獨立地為經取代之烷基、視情況經取代之芳基、烷氧基或聚烷氧基，且若R15及R16中之任一者為烷基或芳基，則其可經氟化或全氟化。
環可視情況稠合或可與以下共軛連接基團連接：諸如-C(T1)=C(T2)-、-C≡C-、-N(R')2-、-N=N-、-N=C(R')-。T1及T2各自獨立地表示H、Cl、F、-C≡N或低碳烷基，特定言之C1-4烷基；R'表示H、視情況經取代之烷基或視情況經取代之芳基。若R'為烷基或芳基，其可視情況經氟化。
可在本發明中使用之其他較佳OSC材料包括選自由以下組成之群的化合物之化合物、寡聚物及衍生物：共軛烴聚合物，諸如多并苯、聚苯、聚(伸苯基伸乙烯基)、聚茀，包括彼等共軛烴聚合物之寡聚物；縮合芳族烴，諸如并四苯、、并五苯、芘、苝、蔻或其可溶性經取代衍生物；寡聚對取代伸苯基，諸如對聯四苯(p-4P)、對聯五苯(p-5P)、對聯六苯(p-6P)或其可溶性經取代衍生物；共軛雜環聚合物，諸如聚(3位經取代之噻吩)、聚(3,4位經二取代之噻吩)、視情況經取代之聚噻吩并[2,3-b]噻吩、視情況經取代之聚噻吩并[3,2-b]噻吩、聚(3位經取代之硒吩)、聚苯并噻吩、聚異苯并噻吩、聚(N-經取代之吡咯)、聚(3位經取代之吡咯)、聚(3,4位經二取代之吡咯)、聚呋喃、聚吡啶、聚1,3,4-噁二唑、聚異苯并噻吩、聚(N-經取代之苯胺)、聚(2位經取代之苯胺)、聚(3位經取代之苯胺)、聚(2,3位經二取代之苯胺)、聚薁、聚芘；吡唑啉化合物；聚硒吩；聚苯并呋喃；聚吲哚；聚噠嗪；聚三芳基胺；聯苯胺化合物；芪化合物；三嗪；經取代之金屬或無金屬卟吩、酞菁、氟酞菁、萘酞菁或氟萘酞菁；C60及C70芙；N,N'-二烷基、經取代二烷基、二芳基或經取代二芳基-1,4,5,8-萘四甲酸二醯亞胺及氟衍生物；N,N'-二烷基、經取代二烷基、二芳基或經取代二芳基3,4,9,10-苝四甲酸二醯亞胺；紅菲咯啉(bathophenanthroline)；聯苯醌(diphenoquinone)；1,3,4-噁二唑；11,11,12,12-四氰基萘-2,6-醌基二甲烷；α,α'-雙(二噻吩并[3,2-b2',3'-d]噻吩)；2,8-二烷基、經取代二烷基、二芳基或經取代二芳基雙噻吩蒽(anthraxdithiophene)；2,2'-聯苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩。在一些實施例中，上述OSC化合物及其衍生物可溶於正交溶劑中。
在本發明之一些較佳實施例中，OSC材料為包含一或多個選自以下之重複單元的聚合物或共聚物：噻吩-2,5-二基、3位經取代之噻吩-2,5-二基、視情況經取代之噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二基、視情況經取代之噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、硒吩-2,5-二基或3位經取代之硒吩-2,5-二基。
在本發明之其他較佳實施例中，OSC材料為經取代之寡并苯，諸如并五苯、并四苯或蒽，或其雜環衍生物，如雙(三烷基矽烷基乙炔基)寡并苯或雙(三烷基矽烷基乙炔基)雜并苯，如例如US 6,690,029、WO 2005/055248 A1或US 7,385,221中所揭示。
在本發明之另一較佳實施例中，OSC層包含一或多種有機黏合劑以調節流變性質，如例如WO 2005/055248 A1中所揭示。
除非上下文明確另外指示，否則如本文所用，本文術語之複數形式視為包括單數形式，且反之亦然。
應瞭解，可對本發明之前述實施例進行改變，而仍屬於本發明之範疇。除非另有說明，否則本說明書中揭示之各特徵可經用於相同、等效或類似目的之替代性特徵置換。因此，除非另有說明，否則所揭示之各特徵應視作僅具例示性，亦即此種特徵為包括其中所有物質之通用呈現。
應進一步瞭解，除了組合包括互斥之特徵及/或步驟以外，本說明書中揭示之特徵可組合以產生本發明之實施例。此外，應瞭解，許多上述特徵就其自身而言具有創造性且不僅僅作為本發明之實施例之部分。
現將藉由參考以下實例更詳細地描述本發明，該等實例僅具說明性且不限制本發明之範疇。
除非另有說明，否則百分比為重量百分比且溫度係以攝氏度給出。
在以下實例中說明一些例示性單體之合成途徑及使此等單體聚合之方法。此等實例絕不對本發明之實施例的範疇造成限制。另外，應注意，除非另作說明，否則對於各合成途徑及聚合，一般採用無水及無氧條件。亦即當實例指示向反應容器中裝入溶劑時，溶劑滿足上述條件及/或以諸如氮氣之惰性氣體噴射以移除任何溶解氧及水。
A：單體合成 實例A1.　合成DMMIMeNB
將二甲基順丁烯二酸酐(679 g，5.39 mol)及6 L甲苯裝入配備有機械攪拌器、迪恩-斯達克捕集器(Dean-Stark trap)、冷凝器及熱電偶之12 L燒瓶中。當將二甲基順丁烯二酸酐溶解於甲苯中時混合物冷卻至16℃。向機械攪拌混合物中添加663 g 99%胺基甲基降冰片烯(5.39 mol)與600 ml甲苯沖洗液。即刻觀察到放熱至34℃且緩慢加熱混合物(以避免過度發泡)直至觀察到回流為止。在109℃下，自開始加熱約1.5小時，溶液變澄清。在迪恩斯達克捕集器中收集到98 ml水(理論值之>100%)，表明反應完成，其藉由GC分析證實。接著使混合物冷卻至室溫，過濾，且旋轉蒸發濾液，得到1656 g(>100%產率)淺褐色液體，98.9%純(GC)。向其中添加128 g來自先前粗物質批料之剩餘部分，接著真空蒸餾兩個批料。收集到132 g初餾物(forerun)且發現其含有96.8%純度產物及未反應之二甲基順丁烯二酸酐。另外，在146-149℃(0.78-1.15托)下收集到281 g 99.4%純度產物之第一餾份，且在149℃(1.15-1.55托)下收集到920 g 99.8%純度產物之第二餾份。>99%純度產物之合併之第一與第二餾份為1201 g，產率87%。
實例A2.　合成MIEtNB
將在研缽中研磨之順丁烯二酸酐(389 g，3.96 mol)及6300 ml二甲苯裝入配備有機械攪拌、冷凝器、迪恩斯達克捕集器及熱電偶之反應容器中。觀察到溫度降至19℃，同時產生混濁溶液。歷經20分鐘時間將胺基乙基降冰片烯(90.1%純度，600 g，3.94 mol)逐滴添加至攪拌混合物中，使得溫度升至49℃且得到深琥珀色溶液。將溶液加熱至回流且在5小時40分鐘後，見到水揮發(water take-off)進入迪恩-斯達克捕集器中基本上停止；收集到49 ml(理論值之68%)水。反應混合物之質子NMR分析顯示在6.3-6.45 ppm下有極弱醯胺酸(amido-acid)信號且GC分析顯示有86.8%所需產物。使反應液冷卻至室溫且過濾移除72 g白色固體。將一半反應混合物(3500 ml)直接加載於矽膠(1280 g)管柱上且使反應溶液自二氧化矽管柱溶離。初始1000 ml溶離劑顯示無產物(藉由用2.5%甲醇/二氯甲烷進行之TLC)，但第二份1000 ml(主要為二甲苯)在TLC上顯示一個點，且旋轉蒸發得到61 g產物(A2)。以二氯甲烷沖洗矽膠，得到三份連續1000 ml溶離份(分別為A3、A4及A5)，其含有150 g不純產物。將剩餘反應物之二甲苯溶液(3500 ml)加載於1273 g二氧化矽上且以再循環二甲苯沖洗。前三份1000 ml二甲苯溶離份(B1-B3)各自在TLC上顯示一個點。以甲苯作為溶離劑獲得之下一份1000 ml溶離份B4在TLC上得到一個點，但下兩份1000 ml甲苯溶離份(B5及B6)顯示較少量之產物，且存在其他副產物。合併溶離份A2、B1、B2、B3及B4且旋轉蒸發，得到223 g油狀物，其靜置時結晶。依據GC，其純度為97.4%。使其自150 ml熱庚烷中再結晶，得到124 g，純度99.9%。第二批得到22 g，純度99.7%。
實例A3.合成MIMeNB
使裝入配備有機械攪拌、迪恩斯達克捕集器、冷凝器及熱電偶之反應容器中的順丁烯二酸酐(117 g，1.19 mol)與860 ml鄰二甲苯混合，使得溫度降至17℃，同時得到混濁溶液。將胺基甲基降冰片烯(純度98%，1.17 mol)溶解於144 ml鄰二甲苯中且歷經15分鐘時間逐滴添加至攪拌混合物中，使得溫度升至64℃且得到白色漿料。機械攪拌混合物同時加熱至回流維持5小時。在4.5小時後，水揮發至迪恩斯達克捕集器中停止於13.5 ml(理論值之64%)。TLC(2.5%甲醇/二氯甲烷)及NMR證實存在產物且不存在非環化醯胺基酸。使反應液冷卻至室溫，過濾以移除沈澱之白色固體，且分為兩個600 ml部分。將各部分獨立地加載於1000-1,100 g二氧化矽上且以6000 ml二氯甲烷沖洗。旋轉蒸發合併之溶離液得到89 g結晶產物，使其自40 ml熱庚烷中再結晶，得到81 g產物，純度為99.4%。NMR分析顯示產物含有多達5.7 mol%鄰二甲苯。在45℃下在高真空下旋轉蒸發晶體以移除鄰二甲苯，但隨後NMR分析揭示存在1.8%順丁烯二酸酐(咸信在先前分析中被鄰二甲苯遮蔽)。在高真空下在65-75℃下再次旋轉蒸發晶體，得到藉由NMR顯示<0.6重量%順丁烯二酸酐之產物。GC分析顯示純度為99.4%且無可偵測之順丁烯二酸酐。產量為77 g(33%產率)，mp 69.1-71.3℃(在66.1-68.6℃下玻璃化)。
實例A4.　合成外型DMMIEtNB
將二甲基順丁烯二酸酐(18.75 g，0.149 mol)裝入配備有機械攪拌、迪恩-斯達克捕集器、冷凝器及熱電偶之反應容器中，溶解於120 ml甲苯中，使得溶液冷卻至18℃。將固體外型胺基乙基降冰片烯(20.4 g，0.149 mol)之甲苯漿料添加至二甲基順丁烯二酸酐溶液中且即刻出現白色固體沈澱。隨著將反應液加熱至回流機械攪拌反應混合物。在102℃下開始回流且溶液變澄清。在回流下17分鐘之後，已在迪恩-斯達克捕集器中收集到理論量之水。在回流下再加熱反應液兩小時，接著冷卻至9℃。接著過濾混合物以移除固體且旋轉蒸發濾液，得到43.7 g。將其在Kugelrohr爐中在175-185℃(<1毫巴)下蒸餾收集到17.9 g(46%產率)。GC分析顯示純度為99.0%。
實例A5.　合成MMIMeNB
將檸康酸酐(352 g，3.15 mol)及1500 ml甲苯裝入配備有機械攪拌器、迪恩-斯達克捕集器、冷凝器及熱電偶之5 L燒瓶中。當將檸康酸酐溶解於甲苯中時觀察到混合物冷卻至16℃。向機械攪拌之混合物中添加99%胺基甲基降冰片烯(387 g，3.15 mol)及600 ml甲苯沖洗液。混合物即刻變成固體物質且顯示放熱至39℃。將混合物謹慎(以避免過度發泡)加熱至回流。在110℃下，自開始加熱約1.5小時，溶液變澄清且在迪恩-斯達克捕集器中收集到56 ml水(理論值之>100%)。GC分析揭示反應完全。使混合物冷卻至室溫且過濾。接著旋轉蒸發濾液，得到672 g(98.2%)淺褐色液體(依據GC，97.9%純)。在125-128℃(1.15-1.2托)下真空蒸餾粗物質，得到624 g，純度為99.1%。
實例A6.　合成DMMIBuNB
在攪拌下向配備有熱電偶套管、具有氮氣入口之冷凝器、加料漏斗及機械攪拌器之1 L 4頸RBF中裝入200 mL甲苯，接著裝入鉀DMMI(35 g，0.21 mo㊣l)及18-冠-6(5.7 g，0.021 mol，10莫耳%)。向加料漏斗中裝入含內型/外型NBBuBr(45 g，0.20 mol)之200 mL甲苯且歷經5分鐘進行添加。混合物加熱至100℃且觀察到灰白色漿料。繼續在100℃下再攪拌混合物6.5小時且顏色自首先觀察到之灰白色變為深綠色，接著變為紅棕色。藉由GC監測反應，其揭示反應完成，具有73.6%產物及15.6%未反應之外型/內型NBBuBr。接著將反應混合物冷卻至室溫，接著藉由添加250 mL水淬滅，接著以150 mL甲苯稀釋。以(2×200 mL)CH2Cl2萃取水層且以鹽水洗滌有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且蒸發，得到55 g呈褐色油狀之粗產物。使粗產物吸附於55 g SiO2上且經330 g SiO2以戊烷(3 L)、含2% EtOAc之戊烷(5 L)、含3% EtOAc之庚烷(3 L)及含4% EtOAc之庚烷(2 L)溶離進行層析。濃縮之經純化溶離份得到31 g呈無色黏性油狀之產物(58%產率，依據HPLC純度為99.3%)，及7.0 g產物(13.1%產率，依據HPLC純度為99.09%)之另一溶離份。反應之合併產率為71%。1H NMR及MS與DMMIBuNB結構一致。
實例A7.　合成MeOCinnNB
4-甲氧基肉桂醯氯：第一個3 L 4頸圓底燒瓶(RBF)配備有機械攪拌器、熱電偶套管及具有氮氣配接器之冷凝器。向RBF中裝入含4-甲氧基肉桂酸(175 g，982 mmol)及0.1 mL無水吡啶之2 L無水甲苯。在室溫下向加料漏斗中裝入107.2 mL(1.473 mol)SOCl2，接著將其緩慢添加至反應混合物中。將反應混合物加熱至回流且藉由GC分析進行監測(定期取出等分試樣，以MeOH淬滅，並進行分析)。5小時後，GC分析表明反應完成且使反應混合物冷卻至室溫。藉由旋轉蒸發移除過量SOCl2及甲苯，且藉由蒸餾純化粗產物，得到182 g 4-甲氧基肉桂醯氯(94%產率，依據GC純度為98.9%)。
NBCH 2 O 2 CCH=CHC 6 H 4 OMe(MeOCinnNB)：向配備有熱電偶套管、具有氮氣配接器之冷凝器、加料漏斗及機械攪拌器的第二個3 L 4頸RBF中裝入NBCH2OH(100 g，805 mmol)、二甲胺基吡啶(DMAP)(4.9 g，40 mmol，5莫耳%)、563 mL三乙胺(4.03 mol)及1.2 L二氯甲烷。在室溫下攪拌混合物45分鐘，期間向加料漏斗中裝入溶解於400 mL二氯甲烷中之如上獲得之4-甲氧基肉桂醯氯(174 g，0.885 mol)。在室溫下添加4-甲氧基肉桂醯氯後，在25℃下攪拌混合物隔夜。在藉由GC確認完全反應後，以1 L二氯甲烷稀釋反應混合物，且以(2×2 L)NaHCO3溶液、(2×1 L)NH4Cl溶液、(2×2 L)鹽水洗滌所得溶液，接著經Na2SO4乾燥，過濾，且蒸發濾液，使得收集到208 g粗產物。接著使其吸附於200 g二氧化矽上且經600 g矽膠以含0%至30% EtOAc之環己烷溶離進行層析。濃縮之經純化溶離份得到133 g呈無色黏性油狀之產物(58%產率，依據GC純度為98.1%)。合併其他溶離份，再得到72 g產物，依據GC純度>96%，使得總產率為88%(205 g)。
實例A8.　合成MeCoumNB
NBCH 2 OTs：向配備有機械攪拌器、熱電偶套管、加料漏斗及具有氮氣配接器之冷凝器的第一個3 L 4頸RBF中裝入含甲苯磺醯氯(377 g，1.93 mol)及NBCH2OH(200 g，1.61 mol)之800 mL無水二氯甲烷。在0℃下向加料漏斗中裝入270 mL(1.93 mol)三乙胺且將饋料緩慢添加至反應混合物中。在室溫下攪拌反應混合物，同時藉由TLC/GC監測反應。TLC監測表明在48小時後反應完成。接著以1 L二氯甲烷稀釋反應混合物，接著以1 L水、(2×1 L)NaHCO3溶液、(2×1 L)鹽水洗滌，經Na2SO4乾燥且過濾。接著蒸發濾液，得到463 g粗產物，接著使其吸附於450 g二氧化矽上且經1600 g矽膠以含0%至10% EtOAc之環己烷溶離進行層析。層析之濃縮之經純化溶離份得到427 g呈無色黏性油狀之產物(95%產率，依據GC純度為95.3%)；質子NMR與結構一致。
MeCoumNB：向配備有熱電偶套管、具有氮氣配接器之冷凝器及機械攪拌器的第二個3L4頸RBF中裝入7-羥基香豆素(168 g，1.04 mol)、碳酸鉀(17 9g，1.29 mol)、NBCH2OTS(300 g，1.08 mol)且以1.5 L無水NMP沖洗。將混合物加熱至100℃且進行攪拌，同時藉由TLC/1H NMR監測反應。質子NMR表明在54小時後反應完成，接著使反應混合物冷卻至室溫。接著以24 L 1 HCl淬滅反應混合物，過濾沈澱之所得灰白色固體，以4 L水洗滌且乾燥，得到268 g粗產物。將此產物裝入5 L RBF中，溶解於2L(3:1比率)庚烷：甲苯中，且與26.8g炭一起回流，且經由二氧化矽墊過濾。濃縮濾液且添加至過量庚烷：甲苯(3:1比率)中，得到158 g(57%產率)純白色結晶產物，依據HPLC純度為98.2%。
實例A9.　合成EtMeOCinnNB
5-降冰片烯-2-乙醇(NBCH 2 CH 2 OH)：向19公升帕爾反應器中裝入611 g(4.6 mol)二環戊二烯及2000 g(27.7 mol)3-丁烯-1-醇。在攪拌下，以氮氣沖洗反應器三次，接著在10 psi氮氣壓力下密封。歷經2小時17分鐘之時間將反應調節至220℃，觀察到壓力達到最大值185 psi。在220℃下攪拌反應液4小時，壓力降至130 psi。接著使反應混合物冷卻至室溫且排出，收集到2603 g反應混合物。藉由GC，GC分析表明產物混合物含有65.6% NBEtOH異構體(亦存在3-丁烯-1-醇，但因其在溶劑前端而不加以計算)。藉由在50℃下旋轉蒸發移除1260 g過量3-丁烯-1-醇。藉由在高真空下經由含玻璃螺旋環填料之14"管柱蒸餾來純化所得濃縮物。發現餾份4及5為96.1%及95.6%純且加以收集。在各餾份中，亦發現存在DCPD三聚體，F4 -3.4%及F5 3.5%。純度>95%(F4+F5)之總產率=722 g。產率%=56%。
NBCH 2 CH 2 O 2 CCH=CHC 6 H 4 OMe(EtMeOCinnNB)：向配備有熱電偶套管、加料漏斗及機械攪拌器之100 mL 3頸RBF中裝入NBCH2OH(2 g，14.47 mmol)、DMAP(88.4 mg，0.72 mmol，5莫耳%)、10.1 mL三乙胺(72.4 mmol)及25 mL二氯甲烷。在室溫下攪拌混合物45分鐘，隨後開始自加料漏斗添加含4-甲氧基肉桂醯氯(3.1 g，15.9 mmol)之5 mL二氯甲烷。在此添加完成後，在25℃下攪拌混合物隔夜。在藉由GC確認完全反應後，以20 mL二氯甲烷稀釋反應混合物，接著以(2×25 mL)NaHCO3溶液、(2×15 mL)NH4Cl溶液、(2×25 mL)鹽水洗滌，經Na2SO4乾燥且過濾。濃縮濾液得到3.9 g呈無色黏性油狀之粗產物(93%粗產率，依據GC粗純度為96%)。
實例A10.　合成EtCoumNB
NBCH 2 CH 2 OTs：向配備有機械攪拌器、熱電偶套管、加料漏斗及具有氮氣配接器之冷凝器的5 L 4頸RBF中裝入甲苯磺醯氯(CH3C6H4SO2Cl=TsCl)(745 g，3.9 mol)及NBCH2CH2OH(450 g，3.26 mol)及2公升無水二氯甲烷。向加料漏斗中裝入547 mL(3.9 mol)三乙胺且緩慢添加至先前冷卻至0℃之反應混合物中。繼續在室溫下攪拌，同時藉由TLC/1H NMR監測反應。24小時後，質子NMR分析表明反應完成。接著以4 L二氯甲烷稀釋反應混合物，接著以2 L水、(2×1 L)NaHCO3溶液、(2×1 L)鹽水洗滌，經Na2SO4乾燥，過濾，且旋轉蒸發濾液，得到1064 g呈無色黏性油狀之粗產物(110%粗產率，依據1H NMR純度>95%)(與結構一致)。粗產物未經進一步純化便用於下一反應。
EtCoumNB：向配備有熱電偶套管、具有氮氣配接器之冷凝器及機械攪拌器的12 L 4頸RBF中裝入7-羥基香豆素(450 g，2.77 mol)、3.5 L無水NMP、碳酸鉀(498.6 g，3.6 mol)、NBCH2CH2OTs(932.6 g，3.19 mol)及1 L無水NMP。將混合物在攪拌下加熱至100℃且藉由TLC/NMR監測反應。TLC/1H NMR監測表明反應在24小時後完成且使反應混合物冷卻至室溫。接著以50 L 1 N HCl淬滅反應，使得產物沈澱為灰白色固體，過濾固體，以(5×4 L)水洗滌且乾燥，得到1394 g粗產物。將1394 g粗產物溶解於4 L二氯甲烷中。分離出約500 mL水且移除；接著經Na2SO4乾燥剩餘二氯甲烷溶液，過濾且蒸發，得到864 g粗產物。將864 g粗產物與60 g試驗性反應之粗產物合併且溶解於二氯甲烷中且吸附於1000 g二氧化矽上，且經4 kg矽膠以含0%至25% EtOAc之環己烷溶離進行層析。濃縮之經純化溶離份得到508 g呈絨毛狀淺黃色固體狀之產物，依據HPLC純度>97%。接著使產物自1.6 L回流庚烷：甲苯(4:1比率)中再結晶，得到480 g(57%產率)純白色結晶粉末產物，依據HPLC純度為99.3%；1H NMR與結構一致。
實例A11.　合成AkSiNB
NBCH 2 CH 2 OMs：向配備有熱電偶套管、氮氣配接器、加料漏斗及機械攪拌器之12 L 4頸RBF中裝入5-(2-羥乙基)降冰片烯(420 g，3.03 mol)、4 L二氯甲烷及甲烷磺醯氯(CH3SO2Cl或MsCl)(369 g，3.22 mol)。再添加500 ml二氯甲烷以在CH3SO2Cl中沖洗。將攪拌之混合物冷卻至-16℃且歷經1.5小時時間逐滴添加三乙胺(371 g，3.64 mol)，觀察到在添加期間溫度升高至0℃。使所得漿料繼續升溫至189℃歷經4小時時間，接著在繼續攪拌下添加2 L水。在水添加完成後，分離各相且以2 L二氯甲烷萃取水相。依次以(2×2 L)NaHCO3溶液、1600 mL 1 N HCl洗滌合併之二氯甲烷萃取物，接著以2000 mL份鹽水洗滌直至觀察到洗滌液pH=6為止。接著經硫酸鈉乾燥二氯甲烷溶液，過濾且旋轉蒸發，得到613 g紅色液體。NMR與結構一致。GC分析得到甲磺酸酯含量為93.2%。因為物質證明在蒸餾期間不穩定，所以未嘗試進一步純化。
NBCH 2 CH 2 Br：向配備有熱電偶套管、氮氣配接器、加料漏斗及機械攪拌器之22 L反應器中裝入溴化鋰(369 g，4.25)及4 L 2-戊酮且攪拌直至LiBr溶解為止，之後溶液升溫至30℃。接著在攪拌下將溶解於2 L 2-戊酮中之甲烷磺酸降冰片烯乙酯(613 g，2.83 mol)添加至LiBr溶液中，接著再以2 L 2-戊酮(2-戊酮總體積=8 L)進一步稀釋。接著將溶液加熱至回流，且觀察到其變成白色漿料。在達到92℃時，GC分析表明剩餘<0.8%起始物質且在回流下1小時後，GC分析顯示無剩餘起始物質。將混合物冷卻至27℃且添加4 L蒸餾水以使混合物澄清。分離各相且以(2×2 L)乙酸乙酯萃取水相。合併有機部分且在<30℃下旋轉蒸發。使用4 L二氯甲烷作為沖洗溶劑將殘餘物轉移至分液漏斗。依次以(2×1 L)飽和碳酸氫鈉、1 L鹽水洗滌液洗滌產物直至獲得最終洗滌液pH=7為止。經硫酸鈉乾燥產物，過濾且旋轉蒸發濾液，得到440 g粗產物(依據GC純度為93.6%)。接著使用14吋維格婁分餾柱(Vigreux column)真空蒸餾粗產物，其中收集到以下餾份：1.17℃(10托)-43℃(1.15托)，20.6 g，依據GC 97.5%，依據NMR無2-戊酮；2.42℃(0.83托)-44℃(0.33托)，334.2 g，依據GC 98.0%；3.32℃(0.3托)-44℃(0.32托)，53 g，依據GC 93.5%，3.5% CPD三聚體。>93%純度產物之總產率為408 g(71.6%產率)；NBCH 2 CH 2 C≡CSiEt 3 (AkSiNB)：向3 L 4頸RBF配備熱電偶套管、氮氣配接器、加料漏斗及機械攪拌器。向RBF中裝入含三乙基乙炔基矽烷(128.4 g，915 mmol)之800 mL無水THF。將反應混合物冷卻至-78℃且緩慢添加359 mL n-BuLi(2.5 M於己烷中，899 mmol)且在-78℃下攪拌1小時。接著使反應混合物升溫至0℃且向加料漏斗中裝入含NBCH2CH2Br(160 g，795.6 mmol)之640 mL無水DMSO。緩慢添加NBCH2CH2Br溶液後，使反應混合物升溫至室溫且攪拌2小時。藉由GC分析，在室溫下2小時攪拌後反應完成。以4 L水淬滅反應混合物且以8 L庚烷稀釋，接著以(3×8 L)水、(2×4 L)鹽水洗滌，經Na2SO4乾燥，過濾且蒸發。GC分析表明粗產物含有62%產物及27%副產物(Et3SiCCSiEt3)。經由含玻璃螺旋環填料之14"管柱在高真空下蒸餾178 g粗產物以分離三乙基矽烷基乙炔與Et3SiCCSiEt3副產物。以>99%純度(88.8 g，43%產率)獲得產物，在0.20-0.21 mm Hg下沸點=93-97℃。
實例A12.　合成EtPhDMMINB
溴苯基-2,3-二甲基順丁烯二醯亞胺(BrC 6 H 4 DMMI)：向1 L RBF配備有磁性攪拌棒、具有氮氣配接器之冷凝器。向RBF中裝入含4-溴苯胺(150.1 g，872 mmol)及二甲基順丁烯二酸酐(DMMA)(100 g，792 mmol)之600 mL冰乙酸。將反應混合物回流6小時且在含30% EtOAc之庚烷中檢查TLC。依據TLC反應完成，且使反應混合物冷卻隔夜。產物固化為灰白色晶體，過濾晶體且以MeOH洗滌。將晶體溶解於EtOAc中且以NaHCO3溶液洗滌。經Na2SO4乾燥有機層且在濃縮後得到溴苯基-2,3-二甲基順丁烯二醯亞胺(BrC6H4DMMI，170 g，76.5%產率)，依據GC純度為99.7%。
NBCH 2 CH 2 C 6 H 4 DMMI(EtPhDMMINB)：向3 L 4頸RBF配備熱電偶套管、具有氮氣配接器之冷凝器、加料漏斗及機械攪拌器。向RBF中裝入Zn(82.0 g，1.26 mol)、碘(10.6 g，0.04 mol)及800 mL脫氣N-甲基吡咯啶酮(NMP)。在室溫下攪拌混合物直至碘之紅色消失為止(約2分鐘)。向加料漏斗中裝入含NBCH2CH2Br(169 g，0.84 mol)之100 mL脫氣NMP。逐滴添加NBCH2CH2Br溶液且在80℃下攪拌混合物3小時。水解反應混合物之GC分析指示鋅插入完成。將混合物冷卻至60℃且在60℃下依次添加BrC6H4DMMI(157 g，0.56 mol)及Pd(PPh3)4(51.8 g，0.045 mol)。接著在80℃下加熱反應混合物2小時30分鐘。藉由以1 N HCl淬滅等分試樣且以EtOAc萃取及接著進行GC來監測反應。2小時30分鐘後，依據GC僅存在38.8%產物，因此再添加2莫耳%Pd(PPh3)4且在80℃下再攪拌1小時，但未觀察到產物顯著變化。使反應混合物冷卻至室溫且以2 L 1 N HCl淬滅且以(2×4 L)含50% EtOAc之環己烷萃取。以NaHCO3、鹽水洗滌合併之有機相，經Na2SO4乾燥，過濾且蒸發。使200 g粗產物吸附於200 g二氧化矽上且經800 g矽膠以含0%至20% EtOAc之環己烷溶離進行層析。濃縮之經純化溶離份得到30.4 g灰白色固體產物(17%產率，依據GC純度>94%)。
實例A13.　合成外型ArSiNB
外型降冰片烯基苯基溴：在以氮氣淨化之五頸三公升玻璃夾套反應器中向含1-溴-4-碘苯(250公克，884 mmol)及PdCl2(PPh3)2(6.20公克，8.84 mmol)之400 mL無水DMF中添加降冰片二烯(360 mL，3.54 mmol)、三乙胺(Et3N)(398 mL，2.85 mol)。經由具有50℃設定點之熱水浴加熱反應器。在50℃之內部反應器溫度下，經由加料漏斗逐滴添加甲酸(88%，80 mL，1.86 mmol)以防止發生放熱反應。加熱溶液且在50℃下攪拌1.25小時，且每15分鐘在GC監測下取樣以確保所有1-溴-4-碘苯均反應。冷卻反應混合物，轉移至分液漏斗，且以500 mL 10% HCl及470 mL庚烷萃取。丟棄合併之水層。以5公克MgSO4乾燥合併之有機層且攪拌30分鐘。混合物經由以庚烷溶離之層析柱過濾穿過矽膠(200-425目)。經由短程蒸餾配置在90℃及0.2托下純化外型降冰片烯基苯基溴之粗物質(169公克，77%產率)。餾分含有62公克(>80%)、80公克(>99%)，且為無色液體。經由1H NMR分析純(>99%)外型降冰片烯基苯基溴之樣品且與所提出之結構及文獻值一致。
外型NBCH 2 CH 2 C 6 H 4 C≡CSiEt 3 (外型ArSiNB)：在以氮氣淨化之三頸一公升玻璃夾套反應器中向含外型降冰片烯基苯基溴(103.8公克，0.417 mol)及三乙基矽烷基乙炔(70.2公克、0.5莫耳)之750 mL無水DMF中添加二丁胺(Bu2NH)(77.5公克，0.6 mol)、PdCl2(PPh3)2(10.53公克，0.015 mol)及碘化銅(I)(2.86公克，0.015 mol)。經由具有65℃設定點之熱水浴加熱反應器。保持加熱溶液且在65℃下攪拌27小時，同時每3小時進行GC監測以確保所有外型降冰片烯基苯基溴均反應。冷卻反應混合物，且以200 mL 10% HCl及410公克庚烷萃取。丟棄合併之水層。將合併之有機層經由層析柱且以庚烷溶離下過濾穿過二氧化矽床(200-425目)。粗物質含有122公克外型降冰片烯基苯基乙炔基三乙基矽烷。樣品中之主要雜質為反應副產物，其藉由GCMS識別為乙炔二聚體Et3SiC≡C-C≡CSiEt3。因為粗物質不能藉由蒸餾純化，所以其再次經由層析柱且以庚烷溶離下以矽膠再處理。最終物質(43公克，35%產率)為淡黃色油狀物(純度>98%)。1H NMR證實最終產物之身分為外型降冰片烯基苯基乙炔基三乙基矽烷。
實例A14.　合成EONB
將1,2-環氧基-9-癸烯(EPD)(96%(31.5 kg))裝入夾套反應器中，該夾套反應器配備有專用熱油單元、提供分裂範圍壓力控制流程之設備，及配備有計量泵之進料稱量槽。製備二環戊二烯(DCPD)(98%)與EPD(9:1莫耳比)之預混物(4.32 kg)且將其裝入進料稱量槽中。使用(3)壓力/真空擺動用氮氣自反應器頂空移除氧氣，接著以氮氣加壓至5 psig。將反應器內容物加熱至210℃且當在該溫度下時，歷經6小時時間將預混物以恆定速率計量至反應器中。計量添加完成後，將反應器內容物快速冷卻至25℃。
參考下表A：接著將已知重量之環氧基辛基降冰片烯(EONB)之粗反應混合物裝入由具有加熱套之蒸餾釜、填充蒸餾塔(3塊理論塔板)、回流分流器、水冷式冷凝器、冷凝物接收器及真空泵組成之真空蒸餾配置中。將蒸餾系統真空調節至所需設定點，且使用油浴加熱蒸餾釜以在蒸餾塔中建立回流條件。一旦建立此等條件，則接著以所需回流比開始回流分流器且藉由自頂部接收器定期移除液體餾份進行分餾。使用GC分析測定頂部液體餾份之組成。需要時調節蒸餾回流比以影響頂部流之組成。初始塔頂餾份富含「輕」組分，「輕」組分主要為環戊二烯(CPD)、二環戊二烯(DCPD)及環氧基癸烯(EPD)。在移除「輕」組分後，接著將中等純度EONB(92%)與剩餘環戊二烯三聚體(CPDT)及環氧基辛基四環十二烯(EOTD)分離。使EOTD及其他重物質留在蒸餾釜。一旦已自蒸餾釜殘餘物移除大部分EONB，即終止蒸餾過程。
參考下表B：將自第一次蒸餾獲得之中等純度EONB進行第二遍(second-pass)蒸餾以獲得高純度EONB(98%)產物。
表A-第1遍蒸餾
粗EONB饋料　36.82 kg
蒸餾釜溫度：EPD 95-100℃　EONB 130-140℃
塔頂溫度：EPD 65-70℃ EONB 90-100℃
系統真空：EPD 2-3 mmHg　EONB 0.15-0.20 mmHg
回流比：EPD 2:1　EONB 1:1
表B-第2遍蒸餾
中等純度EONB饋料　6.66 kg
蒸餾釜溫度：EONB 120-130℃
塔頂溫度：EONB 89-92℃
系統真空：EONB 0.10-0.20 mmHg
回流比：EONB 3:1
實例A15.　合成DHNMINB
在劇烈攪拌下將含降冰片烯甲胺(60.0 mL，0.49 mol)之57.5 g甲苯逐滴添加至溶解於約290 g甲苯中之3,4-二氫萘二甲酸酐(80.1 g，0.40 mol)中。形成淺棕褐色固體。加熱混合物。在65-95℃之間，固體溶解，得到澄清深褐色溶液。溶液加熱至回流且歷經6小時之過程使用迪恩-斯達克捕集器移除水(8.6 g)。冷卻反應混合物，接著使用旋轉式蒸發器濃縮得到極黏性褐色油狀物(170 g)。藉由使用己烷與乙酸乙酯之5:1混合物作為溶離劑進行矽膠管柱層析純化油狀物之一部分(80 g)。收集到二十五份125 mL溶離份。合併溶離份4-12且使用旋轉式蒸發器濃縮至乾燥，得到黏性黃色油狀物(19.7 g)。1H NMR證實產物之身分為DHNMINB。
實例A16.合成NBCH 2 GlyOAc
5.51 kg乙酸烯丙氧基乙酯之初始饋料稱量至反應器中且加熱至210℃。一旦達到反應溫度，即預混合0.07 kg乙酸烯丙氧基乙酯與0.32 kg二環戊二烯且裝入計量容器中，接著歷經5小時時間以恆定流動速率計量至反應器中。在計量時間結束時，使饋料冷卻至室溫且藉由GC分析，其顯示29%乙酸降冰片烯甲氧基乙酯與約0.6%環戊二烯三聚體及0.9%乙酸四環十二烯甲氧基乙酯；其餘部分通常為乙酸烯丙氧基乙酯(所有結果均為GC面積%)。乙酸降冰片烯甲氧基乙酯之純化藉由在填充塔上進行真空分餾(fractional vacuum distillation)來完成。在150毫托至200毫托範圍內的真空下與65℃至67℃之塔頂溫度下進行高純度蒸餾。回收到純度大於99%之約80%所含降冰片烯(以GC面積%計)。
實例A17.　合成MCHMNB
4'-羥基-4-甲氧基查耳酮：向氫氧化鈉(100 g，2.50 mol)於1.8 L水與甲醇之10:8混合物中之溶液中添加4-羥基苯乙酮(136 g，1.00 mol)。在室溫下攪拌30分鐘後，將4-甲氧基苯甲醛(136 g，1.00 mol)添加至此混合物中。在50℃油浴下攪拌反應混合物16小時。得到澄清黃色溶液，在室溫下攪拌30分鐘。將1 N HCl水溶液(500 mL)及600 mL二氯甲烷與THF之1:1混合物添加至所得兩個層中。藉由飽和NaHCO3水溶液(300 mL×2)及水(300 mL×3)洗滌有機層，且蒸發，得到橙色固體。藉由300 mL EtOAc洗滌此固體兩次。在真空中乾燥所得黃色固體。產量133 g(52%)。1H NMR(CDCl3): δ 3.85(s,3H),6.93(m,4H),7.47(d,1H),7.50(d,2H),7.75(d,1H),7.96(d,2H)。
1-(4-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲氧基苯基)-3-(4-甲氧基苯基)-2-丙烯-1-酮(MCHMNB)：向K2CO3(18.0 g，0.130 mol)於200 mL DMF中之溶液中添加4'-羥基-4-甲氧基查耳酮(25.4 g，0.100 mol)及三氟甲烷磺酸雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酯(23.3 g，0.115 mol)。在100℃油浴下攪拌此反應混合物24小時。得到橙色懸浮液，在室溫下攪拌1小時。將300 mL二氯甲烷及300 mL 1 N HCl水溶液添加至所得兩個層中。藉由飽和NaHCO3水溶液(200 mL)及水(200 mL×5)洗滌有機層，接著蒸發得到橙色固體。藉由300 mL EtOAc洗滌此固體兩次。在真空中乾燥所得淺黃色固體。產量16.0 g(44%)。藉由1H NMR(CDCl3)測定結構。
實例A18.　合成DMMIEtNB
氰基甲基降冰片烯：向1 L 4頸RBF配備熱電偶套管、具有氮氣入口之冷凝器、塞子及機械攪拌器。向RBF中裝入氯甲基降冰片烯(120 g，0.84 mol，95.6%純)、400 mL DMSO及固體NaCN(74.2 g，1.51 mol)。再添加20 mL DMSO以在NaCN中沖洗。在約90℃下攪拌反應混合物72小時。等分試樣之GC分析表明所有起始物質均已消耗且反應完成。將反應混合物冷卻至室溫。約200 mL水傾入燒瓶中且以200 mL MTBE稀釋。分離有機相且以(3×300 mL)MTBE再萃取水層。合併有機相且以(3×500 mL)自來水洗滌直至水性洗滌液達到pH=6為止。經無水硫酸鈉乾燥MTBE溶液隔夜，過濾且旋轉蒸發，且在高真空(0.94托)下在50℃浴溫下乾燥3小時，得到112 g(100%產率)，依據GC純度為95.8%。質子NMR分析表明該物質含有約1% MTBE。深褐色粗產物未經進一步純化便用於下一反應。資料：DB5管柱GC分析，30公尺，0.32 mm ID，0.25 μm膜，75℃至300℃，25℃/min，在300℃下保持2分鐘，注射器溫度：275℃，偵測器溫度：350℃。
NBCH 2 CH 2 DMMI：向3 L 4頸RBF配備熱電偶套管、連接至具有氮氣入口之冷凝器的迪恩斯達克捕集器、加料漏斗及機械攪拌器。在攪拌下向RBF中依次裝入600 mL甲苯、二甲基順丁烯二酸酐(DMMA，92 g，0.73 mol)。當將二甲基順丁烯二酸酐溶解於甲苯中時混合物冷卻至14℃。混合物升溫至25℃以使溶液變澄清。向加料漏斗中裝入含胺基乙基降冰片烯(104 g，0.73 mol，96.4%純)之100 mL甲苯且歷經15分鐘逐滴添加。再添加130 mL甲苯以在胺基乙基降冰片烯中沖洗且加料漏斗用塞子替代。混合物即刻放熱至50℃且觀察到白色濃稠沈澱物。歷經30分鐘將混合物謹慎(以避免過度發泡)加熱至回流且回流2小時。觀察到澄清溶液且在迪恩斯達克捕集器中收集到13.1 mL水(理論值之99.5%)。GC分析揭示反應完成(在7.8分鐘時，94.9%產物與1.8% DCPD及1.7%未知雜質)。將反應混合物冷卻至室溫且轉移至5 L燒瓶中且在旋轉式蒸發器上濃縮。在高真空(0.94托)下在75℃浴溫下在旋轉式蒸發器上進一步乾燥粗產物5小時且得到179 g呈深橙色黏性油狀之粗產物。GC分析表明在高真空下乾燥後粗產物純度為97.4%，具有0.3% DCPD及1.8%未知雜質。使179 g粗產物吸附於179 g矽膠中且經500 g矽膠以庚烷(8 L)、含2% EtOAc之庚烷(2 L)、含2.5% EtOAc之庚烷(2 L)、含3% EtOAc之庚烷(4L)及含5% EtOAc之庚烷(1 L)溶離進行層析。濃縮之經純化溶離份得到164 g呈無色黏性油狀之產物(91%產率，依據GC純度為99.8%)。1H NMR及質譜與結構一致。資料：在DB5管柱上進行GC分析，30公尺，0.32 mm ID，0.25 μm膜，75℃至300℃，15℃/min，在300℃下保持2分鐘，注射器溫度：275℃，偵測器溫度：350℃，滯留時間：11.893分鐘。
實例A19：合成DMMIPrNB
氰基乙基降冰片烯：向1 L 4頸RBF配備熱電偶套管、具有氮氣入口之冷凝器、塞子及機械攪拌器。向RBF中裝入氯乙基降冰片烯(100 g，0.64 mol)、300 mL DMSO及固體NaCN(43.8 g，0.89 mol)。再添加20 mL DMSO以在NaCN中沖洗。在約80℃下攪拌反應混合物2小時。等分試樣之GC分析表明所有起始物質均已消耗且反應完成。將反應混合物冷卻至室溫。約200 mL水傾入燒瓶中且以100 mL MTBE稀釋。分離有機相且以(3×200 mL)MTBE再萃取水層。合併有機相且以(3×500 mL)自來水洗滌直至水性洗滌液達到pH=6為止。經無水硫酸鈉乾燥MTBE溶液隔夜，過濾且旋轉蒸發，得到93.5 g(99.5%產率，依據GC純度為99.3%)。NMR分析表明物質含有約1% MTBE。粗產物未經進一步純化便用於下一反應。資料：在DB5管柱上進行GC分析，30公尺，0.32 mm ID，0.25 μm膜，75℃至300℃，25℃/min，在300℃下保持2分鐘，注射器溫度：275℃，偵測器溫度：350℃。
胺基丙基降冰片烯：向3 L 4頸RBF配備熱電偶套管、具有氮氣入口之冷凝器、加料漏斗及機械攪拌器。向RBF中裝入LAH球粒(50.6 g，1.33 mol)且與800 mL MTBE一起機械攪拌隔夜。由於損失一些溶劑，因此得到稠糊狀物。再添加200 mL MTBE且用甲醇-冰浴將所得分散體冷卻至-6℃。向加料漏斗中裝入含氰基乙基降冰片烯(93.5 g，0.635 mol)之500 mL MTBE且以將反應溫度維持低於-2℃但高於-5℃之速率逐滴添加。歷經1小時時間添加氰基乙基降冰片烯。當GC分析表明無起始物質剩餘時，移除冷卻浴，接著歷經1.5小時時間將混合物加熱至35℃且在35℃下再攪拌30分鐘。將混合物冷卻至-15℃(甲醇/冰浴)且歷經3小時30分鐘在將溫度保持低於0℃下極緩慢地添加150 mL蒸餾水。接著以250 mL MTBE稀釋此混合物且添加第二份250 mL水以使鋰及鋁副產物以自由流動之白色固體形式沈澱。攪拌10分鐘後，使鋰及鋁副產物沈降且傾析MTBE相。再以500 mL MTBE覆蓋鋰及鋁殘餘物，接著混合，沈降，且傾析MTBE。合併MTBE傾析物，經硫酸鈉乾燥，接著過濾且旋轉蒸發，得到92 g(95.8%產率)無色黏性油狀物。GC分析表明純度為99.7%。1H NMR分析表明物質含有約1% MTBE。NB(CH2)3NH2產物未經進一步純化便用於下一反應。資料：在DB5管柱上進行GC分析，30公尺，0.32 mm ID，0.25 μm膜，75℃至300℃，15℃/min，注射器溫度：275℃，偵測器溫度：350℃，滯留時間：6.225分鐘。
NBCH 2 CH 2 CH 2 DMMI：向3 L 4頸RBF配備熱電偶套管、連接至具有氮氣入口之冷凝器的迪恩斯達克捕集器、加料漏斗及機械攪拌器。在攪拌下向RBF中依次裝入500 mL甲苯、二甲基順丁烯二酸酐(DMMA，76.7 g，0.60 mol)。當將二甲基順丁烯二酸酐溶解於甲苯中時混合物自冷卻至約14℃。將混合物升溫至25℃以使溶液變澄清。向加料漏斗中裝入含胺基丙基降冰片烯(92 g，0.60 mol)之100 mL甲苯且逐滴添加15分鐘。再添加100 mL甲苯以在胺基丙基降冰片烯中沖洗且加料漏斗用塞子替代。混合物即刻放熱至53℃且觀察到白色沈澱物。歷經20分鐘將混合物謹慎(以避免過度發泡)加熱至回流且回流3小時。觀察到澄清溶液且在迪恩斯達克捕集器中收集到10.7 mL水(理論值之98.2%)。GC分析揭示反應完成(98.2%產物及0.95%DMMA)。將反應混合物冷卻至室溫且轉移至5 L燒瓶中且在旋轉式蒸發器上濃縮。在高真空(0.94托)下在50℃浴溫下在旋轉式蒸發器上進一步乾燥粗產物隔夜且得到122 g呈淺黃色黏性油狀之粗產物。GC分析表明粗產物純度為98.8%且具有0.68% DMMA作為主要雜質。使122 g粗產物吸附於122 g矽膠中且經360 g矽膠以庚烷(4 L)、含2% EtOAc之庚烷(4 L)、含2.5% EtOAc之庚烷(4 L)及含3% EtOAc之庚烷(4 L)溶離進行層析。濃縮之經純化溶離份得到115 g呈無色黏性油狀之產物(73.2%產率，依據GC純度為100%)。1H NMR及質譜與結構一致。資料：在DB5管柱上進行GC分析，30公尺，0.32 mm ID，0.25 μm膜，75℃至300℃，15℃/min，在300℃下保持2分鐘，注射器溫度：275℃，偵測器溫度：325℃，滯留時間：12.634分鐘。
實例A20.　合成二側氧基TCN
在250 mL玻璃小瓶中預混合降冰片二烯(77 g，0.84 mol)與全氟(5-甲基-3,6-二氧雜壬-1-烯或3-(五氟苯基)五氟丙-1-烯(93 g，0.21 mol)且轉移至0.5 L不鏽鋼反應器中。密封反應器且加熱至190℃維持24小時，同時在氮氣層下攪拌。將反應器冷卻至環境溫度且藉由旋轉蒸發濃縮反應混合物(169 g)，獲得140 g粗產物。分餾粗產物，獲得65 g(57%產率)所需產物，依據GC面積百分比，純度大於87%。
實例A21.　合成PFBTCN
在玻璃小瓶中預混合降冰片二烯(1.2 g，0.013 mol)與3-(五氟苯基)五氟丙-1-烯(0.99 g，0.0033 mol)且轉移至配備有玻璃插件(glass insert)之不鏽鋼反應器中。密封反應器且加熱至190℃維持24小時。將反應器冷卻至環境溫度且藉由氣相層析(GC)及氣相層析-質譜法(GC-MS)分析反應混合物進行產物識別。依據GC面積百分比，反應混合物中之所需產物佔反應混合物之45.6%。
實例A22.　合成NBTODD
向8公升不鏽鋼高壓釜反應器中裝入3.75 kg(18.4 mol)烯丙基三乙二醇甲醚。開始攪拌，且抽空反應器之空氣且以5 psig氮氣充填。開始加熱至200℃，且在達到200℃時，反應器在此溫度下保持3.75小時。在此期間，將0.06 kg(0.3 mol)烯丙基三乙二醇甲醚與0.21 kg(1.6 mol)二環戊二烯之混合物以1.19 g/min之恆定速率添加至反應器中。在添加結束時，將反應器冷卻至環境溫度且排放。如藉由GC面積所量測，饋料之主要識別組分為：75%烯丙基三乙二醇甲醚及23%降冰片烯基-四氧雜十二烷。蒸餾饋料且產生約0.4 kg降冰片烯基四氧雜十二烷，根據檢定大於98%(GC面積)。
實例A23.　合成NBTON
向8公升不鏽鋼高壓釜反應器中裝入3.4 kg(21.2 mol)烯丙基二乙二醇甲醚。開始攪拌，且抽空反應器之空氣且以5 psig氮氣充填。開始加熱至200℃，且在達到200℃時，反應器在此溫度下保持4.25小時。在此期間，將0.06 kg(0.4 mol)烯丙基二乙二醇甲醚與0.24 kg(1.8 mol)二環戊二烯之混合物以1.17 g/min之恆定速率添加至反應器中。在添加結束時，將反應器冷卻至環境溫度且排放。如藉由GC面積所量測，饋料之主要識別組分為：72%烯丙基二乙二醇甲醚及26%降冰片烯基三氧雜壬烷。蒸餾饋料且產生約0.5 kg降冰片烯基三氧雜壬烷，根據檢定大於99%(GC面積)。
B：聚合物合成
在下文提供之各表中，除非另外明確指出，否則所報導之催化劑及各單體之量以公克(g)呈示；產率報導為百分比(%)，報導分子量(Mw)，PDI(多分散性指數)報導為比率Mw/Mn且聚合物之莫耳組成(A/B或A/B/C)藉由1H NMR測定。
對於實例B1-B5中之每一者，將一定量之指定特定單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的甲苯與甲基乙基酮(分別72.9 mL及12.8 mL)之混合物中。對於B6，將單體與催化劑均溶解於無水ααα-三氟甲苯(分別98.4 mL及6.3 mL)中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表1中指定之量的催化劑(η6-甲苯)Ni(C6F5)2(下文稱為NiArf)溶解於經氮氣淨化之手套箱中之甲苯(5 mL)中。
實例B1. MeOAcNB與DMMIMeNB之共聚合
單體溶液加熱至45℃且將上述催化劑混合物注射至經加熱小瓶中。在攪拌下使溶液在溫度下維持17小時，之後使其冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將反應混合物傾至過量乙醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物後，將其在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實例B2. BuNB與DMMIMeNB之共聚合
單體溶液加熱至45℃且將上述催化劑混合物注射至經加熱小瓶中。在攪拌下使溶液在溫度下維持1.5小時，之後使其冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量75/25丙酮/甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物後，將其在真空烘箱中在65℃下乾燥。
實例B3. DecNB與DMMIMeNB之共聚合
單體溶液加熱至45℃且將上述催化劑混合物注射至加熱小瓶中。在攪拌下使溶液在溫度下維持1.5小時，之後使其冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量75/25丙酮/甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物後，將其在真空烘箱中在65℃下乾燥。
實例B4. DMMIMeNB之均聚合
單體溶液加熱至45℃且將上述催化劑混合物注射至加熱小瓶中。在攪拌下使溶液在溫度下維持1.5小時，之後使其冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量75/25丙酮/甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物後，將其在真空烘箱中在65℃下乾燥。
實例B5. FPCNB之均聚合
單體溶液加熱至45℃且將上述催化劑混合物注射至加熱小瓶中。在攪拌下使溶液在溫度下維持1.5小時，之後使其冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量75/25丙酮/甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物後，將其在真空烘箱中在65℃下乾燥。
實例B6. C8AcNB之均聚合
單體溶液加熱至45℃且將上述催化劑混合物注射至加熱小瓶中。在攪拌下使溶液在溫度下維持1.5小時，之後使其冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量75/25丙酮/甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物後，將其在真空烘箱中在65℃下乾燥。
對於實例B7-B19中之每一者，將下表2中指定之量的NBC4F9(實例B13中為NBCH2C6F5)溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的指定量之無水三氟甲苯(實例B8及B9中為三氟甲苯及甲苯)中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。對於實例B11、B12及B17-B19，在噴射之後但在密封小瓶之前將指定量之DANFABA(二甲基苯銨肆(五氟苯基)硼酸鹽)及(乙腈)雙(第三丁基二環己基膦)鈀(乙酸鹽)肆(全氟苯基)硼酸鹽(Pd 1394)添加至小瓶中。對於實例B7-B10及B13-16，將指定量之催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之指定量的甲苯中且注射至密封小瓶中。對於實例12及17-19，注射指定量之甲酸而非催化劑。表2亦提供各聚合物之產率(%)以及Mw及PDI(可獲得時)。
實例B7.NBC 4 F 9 之均聚合
接著在環境溫度下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持2小時，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B8.NBC 4 F 9 之均聚合
接著在60℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持1.5小時，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B9. NBC 4 F 9 之均聚合
接著在60℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持1.5小時，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B10. NBC 4 F 9 之均聚合
接著在60℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持1.5小時，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B11. NBC 4 F 9 之均聚合
接著在90℃下攪拌單體溶液16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於90/10甲醇/水中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B12. NBC 4 F 9 之 均聚合
接著在90℃下攪拌單體溶液16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於90/10甲醇/水中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B13. NBCH 2 C 6 F 5 之均聚合
接著在環境溫度下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持5分鐘，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B14-16. NBC 4 F 9 之均聚合
接著在65℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持2小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B17-19. NBC 4 F 9 之均聚合
接著在90℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於90/10甲醇/水中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
DANFABA輔助催化劑DANFABA輔助催化劑/甲酸對於實例B20-B41中之每一者，將下表3中指定之量的單體溶解於下文所示之量的溶劑中且裝入配備有攪拌棒之小瓶(對於B31，使用玻璃反應器)中。以氮氣噴射小瓶/反應器以移除殘餘氧氣且密封。將指定量之催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之指定量的甲苯中且注射至密封小瓶/反應器中。表3亦提供對於各合成獲得之聚合物的產率以及Mw及PDI。
實例B20-21. NBC 4 F 9 及DMMIMeNB之聚合
在環境溫度下攪拌單體溶液(對於B20為60.0 g甲苯，且對於B21為75.0 g甲苯)且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物B20在溫度下維持3小時，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。使B21反應混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B22. NBC 4 F 9 及DMMIMeNB之聚合
在環境溫度下攪拌單體溶液(甲苯(56.3 g)及三氟甲苯(18.8 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B23. NBCH 2 C 6 F 5 及DMMIMeNB之聚合
在環境溫度下攪拌單體溶液(60.0 g甲苯)且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持2小時，之後將2 mL蒸餾水添加至小瓶中。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B24. NBC 4 F 9 及PPVENBB之聚合
在45℃下攪拌單體溶液(三氟甲苯(40.0 g)、甲苯(32.0 g)及甲基乙基酮(8.0 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B25. NBC 4 F 9 及MeCoumNB之聚合
在55℃下攪拌單體溶液(三氟甲苯(75 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B26-B29. BuNB或DecNB及MeOCinnNB之聚合
在環境溫度下攪拌單體溶液(甲苯(103.8 g)及甲基乙基酮(18.3 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B30. DecNB及PhIndNB之聚合
在50℃下攪拌單體溶液(甲苯(68.0 g)及甲基乙基酮(12.0 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持16小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70-80℃下乾燥。
實例B31. BuNB及DMMIMeNB之聚合
在45℃下攪拌單體溶液(甲苯(488 g)及甲基乙基酮(90.0 g))且將催化劑溶液注射至反應器中。使混合物在溫度下維持3小時。在移除殘餘催化劑之後，將產物分為兩個批料(各自為50/50乙醇/異丁醇混合物)，將兩個批料之溶劑交換成2-庚酮。
實例B32-33. DMMIMeNB及HexNB或OctNB之聚合
在45℃下攪拌單體溶液(甲苯(98.0 g)及甲基乙基酮(18.0 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持3小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於95/5甲醇/水中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在60-70℃下乾燥。
實例B34-37. DMMIMeNB、DecNB及AkSiNB之聚合
在環境溫度下攪拌單體溶液(甲苯(76.5 g)及甲基乙基酮(13.5 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持45小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在65-70℃下乾燥。
實例B38-39. DMMIMeNB、DecNB及NBTODD之聚合
在45℃下攪拌單體溶液(甲苯(63.8 g)及甲基乙基酮(11.3 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持3.5小時(B38)及16小時(B39)。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70℃下乾燥。
實例B40-41. DMMIMeNB、NBCH 2 C 6 F 5 及MeOAcNB之聚合
在45℃下攪拌單體溶液(甲苯(195 g))且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持4.75小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於95/5甲醇/水中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70℃下乾燥。
對於實例B42-B47中之每一者，將下表4中指定之量的單體溶解於下文所示之量的溶劑中且裝入配備有攪拌棒之小瓶中。以氮氣噴射小瓶/反應器以移除殘餘氧氣且密封。將指定量之催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之指定量的甲苯中且注射至密封小瓶/反應器中。表4亦提供對於各合成獲得之聚合物的產率以及Mw及PDI。
實例B42.　DMMIMeNB、DecNB及NBXOH之聚合
將下表4中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的甲苯與甲基乙基酮(分別65.02 mL及12.75 mL)之混合物中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表4中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之甲苯(2.59 mL)中。接著將單體溶液加熱至45℃且催化劑溶液注射至經加熱小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持5小時，之後使其冷卻至室溫。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實例B43.　DMMIMeNB、DecNB及NBXOH之聚合
將下表4中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的甲苯與甲基乙基酮(分別59.76 mL及12.03 mL)之混合物中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表4中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之甲苯(4.07 mL)中。接著將單體溶液加熱至45℃且催化劑溶液注射至經加熱小瓶中。在攪拌下使混合物在溫度下維持16小時，之後使其冷卻至室溫。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實例B44.　PPVENB及DMMIMeNB之聚合
將下表4中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的無水三氟甲苯(49.13 mL)中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表4中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之無水三氟甲苯(7.50 mL)中。將單體溶液保持在室溫下且催化劑溶液注射至小瓶中。攪拌混合物1小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實例B45. PPVENB及DMMIMeNB之聚合
將下表4中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的無水三氟甲苯(56.15 mL)中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表4中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之無水三氟甲苯(7.50 mL)中。將單體溶液保持在室溫下且催化劑溶液注射至小瓶中。攪拌混合物1小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實例B46. BuNB及MeOCinnNB之聚合
將下表4中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的甲苯(140.7 mL)與乙酸乙酯(25.3 mL)之混合物中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表4中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之甲苯(9.69 mL)中。將單體溶液加熱至45℃。接著將催化劑溶液注射至反應容器中且攪拌混合物(45℃，3小時)。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於丙酮與甲醇(75:25)之混合物中後，分離聚合物且在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實 例B47. EtCoumNB之均聚合
在經氮氣淨化之手套箱中，將下表4中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的無水二氯乙烷(21.9mL)中。將表4中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之甲苯(1.61 mL)中。將單體溶液加熱至45℃。接著將催化劑溶液注射至反應容器中且攪拌混合物(45℃，3小時)。
對於實例B48-B55中之每一者，將下表5中指定之量的單體溶解於下文所示之量的溶劑中且裝入配備有攪拌棒之小瓶中。以氮氣噴射小瓶/反應器以移除殘餘氧氣且密封。將指定量之催化劑NiArf，(η6-甲苯)Ni(C6F5)2溶解於經氮氣淨化之手套箱中之指定量的甲苯中且注射至密封小瓶/反應器中。表5亦提供對於各合成獲得之聚合物的產率以及Mw及PDI。
實例B48-B53. DMMIMeNB與BuNB或DecNB之聚合
將下表5中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的甲苯(170 g)與甲基乙基酮(31 g)中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。將表5中指定之量的催化劑NiArf溶解於經氮氣淨化之手套箱中之甲苯(7-9 g)中。接著在45℃下攪拌單體溶液且催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持1-2小時。移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在70℃下乾燥。
實例B54-B55. BuNB及/DCPD之聚合
將下表5中指定之量的單體溶解於配備有攪拌棒之小瓶中所含的甲苯(30 g)中。以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。在手套箱中，將[Li(OEt2)2.5][B(C6F5)4](LiFABA)(Boulder Scientific Company,Mead,CO)(0.009 g)添加至小瓶中。接著將己烯-1(1.85 g)添加至小瓶中。小瓶加熱至80℃。向小瓶中添加含表5中指定之量的(烯丙基)鈀(三萘基膦)(三氟乙酸鹽)之2 g甲苯。使混合物在溫度下維持17小時。在冷卻反應混合物之後，將其以THF(150 mL)稀釋。分離利用甲醇沈澱之聚合物且在真空烘箱中在70℃下乾燥。
對於實例B56-B63中之每一者，將下表6中指定之量的單體裝入反應小瓶中且溶解於166 g甲苯與29 g甲基乙基酮中。接著以氮氣噴射小瓶以移除殘餘氧氣且密封。對於各實驗，將表6中指定之量的催化劑NiArf溶解於指定量的甲苯中。下表6提供對於各合成獲得之聚合物的產率以及Mw、PDI及重複單元比率。
實例B56-B57. DecNB及MGENB之聚合
接著在40℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持3小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在80℃下乾燥。
實例B58-B59. BuNB及MGENB之聚合
接著在40℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持3小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在80℃下乾燥。下表6提供對於各合成獲得之聚合物的產率以及Mw及Mw/Mn。
實例B60-B61. DecNB及EONB之聚合
接著在40℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持3小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在80℃下乾燥。
實例B62-B63. BuNB及MGENB之聚合
接著在40℃下攪拌單體溶液且將催化劑溶液注射至小瓶中。使混合物在溫度下維持3小時。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在80℃下乾燥。
實例B64. DMMIBuNB之均聚合
將DMMIBuNB、甲苯(68.68 g)及Mek(13.04 g)混合在一起，以氮氣噴射30分鐘，接著加熱至45℃。將表6中指定之量的催化劑NiArf及溶劑(甲苯)添加至單體混合物中。攪拌混合物隔夜，接著冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物之後，將其在真空烘箱中在50℃下乾燥。
實例B65. PPVENB之均聚合
將單體以指定量溶解於三氟甲苯中。接著在室溫下攪拌溶液且三氟甲苯催化劑溶液注射至小瓶中。混合物在室溫下維持隔夜。在移除殘餘催化劑且聚合物沈澱於甲醇中之後，分離聚合物且在真空烘箱中在80℃下乾燥。
實例B66. HexNB之均聚合
將HexNB、甲苯(81.31 g)及MEK(15.98 g)混合在一起，以氮氣噴射30分鐘，接著加熱至45℃。將表6中指定之量的催化劑NiArf及溶劑(甲苯)添加至單體混合物中。攪拌混合物16小時，接著冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量乙醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物之後，將其在真空烘箱中在60℃下乾燥。
實例B67. BuNB之均聚合
將BuNB、甲苯及MEK混合在一起，以氮氣噴射，接著加熱至45℃。將表6中指定之量的催化劑NiArf及溶劑(甲苯)添加至單體混合物中。攪拌混合物2小時，接著冷卻至室溫。移除殘餘催化劑且藉由將混合物傾至過量甲醇中使聚合物沈澱。藉由過濾分離聚合物之後，將其在真空烘箱中乾燥隔夜。
AD.　添加劑製備 實例AD1：製備黏著促進劑，3,4-二甲基-1-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮(DMMIPrTEOS)
在攪拌下向配備有熱電偶套管、連接至具有氮氣入口之冷凝器的迪恩斯達克捕集器、加料漏斗及機械攪拌器的適當尺寸反應容器中裝入2.2 L環己烷，接著裝入二甲基順丁烯二酸酐(DMMA，107.8 g，0.85 mol)及吡啶(3.5 mL，0.042 mol)。當將二甲基順丁烯二酸酐溶解於環己烷中時觀察到稍微吸熱(20℃至14℃)。使混合物升溫至25℃且觀察到混濁溶液。向加料漏斗中裝入3-胺基丙基三乙氧基矽烷(189.2 g，200 mL，0.85 mol)，歷經15分鐘進行緩慢添加。再添加300 mL環己烷以在3-胺基丙基三乙氧基矽烷中沖洗且加料漏斗用塞子替代。混合物即刻放熱至24℃且觀察到白色混濁溶液。歷經30分鐘將混合物謹慎(以避免過度發泡)加熱至回流。在40℃下觀察到澄清溶液且在70℃下再次變為白色混濁溶液。反應混合物在70℃下回流1小時且分析等分試樣，且指示反應完成(88%產物與11% DMMA且無3-胺基丙基三乙氧基矽烷)。將反應混合物冷卻至室溫且環己烷層傾析至5 L燒瓶中，留下白色聚合殘餘物(120 g)。在旋轉式蒸發器上在60℃浴溫下濃縮環己烷層。殘餘物轉移至500 mL RBF中且在高真空下在7℃浴溫下乾燥2小時，得到132 g呈黏性油狀之粗產物(粗純度96.5%，含3.2% DMMA)。在150-170℃烘箱溫度下在0.15-0.2托真空下經由Kugelrohr蒸餾進一步純化粗產物，得到64.4 g(23%產率)呈澄清液體狀之產物，依據氣相層析(GC)純度為99.7%。1H NMR及質譜與所需結構一致。鍋殘餘物為60.6 g且總聚合殘餘物為180.1 g(64%)。資料：在DB-5MS管柱上進行GC分析，25公尺，0.32 mm ID，0.52 μm膜，以15℃/min自75℃加熱至200℃，接著自200℃加熱至300℃，在300℃下保持2分鐘，注射器溫度：200℃，偵測器溫度：350℃，滯留時間：9.250分鐘。
實例AD2.　製備交聯劑，1,4-雙(二甲基順丁烯二醯亞胺基)丁烷
向配備有熱電偶套管、膈膜、具有氮氣入口之冷凝器及機械攪拌器的適當尺寸反應容器中裝入含DMMA(28.6 g，0.226 mol)之110 mL冰乙酸。將反應混合物加熱至35℃，且觀察到澄清溶液。接著緩慢添加純丁烷-1,4-二胺(10 g，0.13 mol)且以30 mL冰乙酸沖洗。反應混合物放熱至75℃且接著將其加熱至118℃，且於此溫度下維持3小時，在此期間得到淺黃色溶液。藉由GC監測反應(以冰/水淬滅等分試樣且過濾沈澱物且溶解於CH2Cl2中)且在118℃下攪拌3小時後發現反應完成。將反應液冷卻至室溫，以500 g冰塊淬滅且以500 mL水稀釋且攪拌30分鐘。過濾沈澱物形式之白色產物且以1 L水洗滌且在真空下乾燥。在音波浴中以1 L水濕磨白色沈澱物1小時。再次過濾白色沈澱物，接著在真空下，得到29.8 g(87%產率)呈白色粉末狀之產物，依據GC純度為99.03%。MS、1H NMR及13C NMR與所需結構一致。產物熔點為127-130℃。資料：在DB-5MS管柱上進行GC分析，25公尺，0.32 mm ID，0.52 μm膜，以30℃/min自75℃加熱至300℃，在300℃下保持6分鐘，注射器溫度：200℃，偵測器溫度：350℃，滯留時間：7.745分鐘。
實例AD3.　製備交聯劑，1,6-雙(二甲基順丁烯二醯亞胺基)己烷
向配備有熱電偶套管、膈膜、具有氮氣入口之冷凝器及機械攪拌器的適當尺寸反應容器中裝入含DMMA(26 g，0.206 mol)之100 mL冰乙酸。將反應混合物加熱至35℃，且觀察到澄清溶液。接著緩慢添加純己烷-1,6-二胺(12 g，0.103 mol)且以20 mL冰乙酸沖洗。反應混合物放熱至75℃且接著將其加熱至118℃，且在此溫度下維持3小時，在此期間得到淺黃色溶液。藉由GC監測反應(以冰/水淬滅等分試樣且過濾沈澱物且溶解於CH2Cl2中)且在118℃下攪拌3小時後發現反應完成。將反應液冷卻至室溫，以500 g冰塊淬滅且以500 mL水稀釋且攪拌30分鐘。過濾沈澱物形式之白色產物且以1 L水洗滌且在真空下乾燥。在音波浴中以1 L水濕磨白色沈澱物1小時。過濾白色沈澱物且在真空下乾燥，得到30.4 g(88.6%產率)呈白色粉末狀之產物，依據GC純度為99.02%。MS、1H NMR及13C NMR與所需結構一致。產物熔點為122-125℃。資料：在DB-5MS管柱上進行GC分析，25公尺，0.32 mm ID，0.52 μm膜，以30℃/min自75℃加熱至300℃，在300℃下保持6分鐘，注射器溫度：200℃，偵測器溫度：350℃，滯留時間：8.590分鐘。
C ：裝置製備
如下製備頂部閘極OFET。在3% Decon90中在70℃下音波處理Corning 1737玻璃基板30分鐘，以水洗滌2次，且在MeOH中音波處理，接著藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。將30 nm厚度之金源電極及汲電極透過遮蔽罩熱蒸鍍至基板上，產生L=50 μm且W=1000 μm之通道。以表面處理調配物LisiconTM M001(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)處理基板1分鐘，以異丙醇洗滌且藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。
在上述處理之後將OSC調配物LisiconTM S1200或SP320(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)旋塗於基板上，接著在熱板上在100℃下退火1分鐘。在下一步驟中，根據下文實例C13-20中所述之條件旋轉介電層。將30 nm金層透過遮蔽罩熱蒸鍍至介電層上以形成閘電極。
如下製備底部閘極OFET。在3% Decon90中在70℃下音波處理Corning Eagle XG玻璃基板30分鐘，以水洗滌2次，且在MeOH中音波處理，接著藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。接著將30 nm鋁層透過遮蔽罩熱蒸鍍至基板上以形成閘電極。介電質根據實例C1-12中所述之條件進行旋轉、退火及固化。在EONB或MGENB部分提供潛伏反應性之情況下(實例C1-4)，有必要在後退火(post annealing)之後採用使用LisiconTM M008(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)的反應性洗滌步驟，其中介電質於M008中覆蓋1分鐘、以THF沖洗兩次，接著旋轉至乾燥。根據介電質沈積，將30 nm厚度之銀源電極及汲電極蒸鍍至介電質上，產生L=50 μm且W=1000 μm之通道。以表面處理調配物LisiconTM M001(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)處理基板1分鐘，以異丙醇洗滌且藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。
在上述處理之後將OSC調配物LisiconTM S1200及S1036(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)旋塗於基板上，接著在熱板上在100℃下退火30秒。
對於電學表徵，將樣品置於探測台中且經由Suess PH100探頭連接至Agilent 4155C半導體分析器。使用以下方程式分別在VD=-5 V及VD=-60 V(或VD=-40 V)下計算線性及飽和遷移率：
其中L及W為通道之長度及寬度，Cox=電容率[F/cm2]，ID=汲極電流，sqrt ID=絕對ID值之平方根，VG=閘極電壓，VD=閘極電壓。
實例C1.　包含實例B56之閘極絕緣體的OFET
將DecNB與MGENB 50:50比率共聚物調配為包括0.7%(以聚合物重量計)365 nm PAG之2-庚酮中之15% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在365 nm UV光(11 mW/cm2)下輻射30秒，隨後在120℃下在熱板上後退火3分鐘。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM調配物。轉移曲線描繪於圖3中。
實例C2.　包含實例B56之閘極絕緣體的OFET
將DecNB與MGENB 50:50比率共聚物調配為包括0.7%(以聚合物重量計)365 nm PAG之2-庚酮中之15% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在365 nm UV光(11 mW/cm2)下輻射30秒，隨後在120℃下在熱板上後退火3分鐘。此實例中使用噴墨印刷之Merck Lisicon S1200TM調配物。轉移曲線描繪於圖4中。
實例C3.　包含實例B56之閘極絕緣體的OFET
將DecNB與MGENB 50:50比率共聚物調配為包括0.7%(以聚合物重量計)肆(五氟苯基)硼酸對異丙基苯基(對甲基苯基)錪之2-庚酮中之15% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在254 nm UV光(1 mW/cm2)下輻射30秒，隨後在120℃下在熱板上後退火3分鐘。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM調配物。轉移曲線描繪於圖5中。
實例C4.　包含實例B57之閘極絕緣體的OFET
將DecNB與MGENB 69:31比率共聚物調配為包括0.5%(以聚合物重量計)肆(五氟苯基)硼酸對異丙基苯基(對甲基苯基)錪之2-庚酮中之15% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在254 nm UV光(1 mW/cm2)下輻射30秒，隨後在120℃下在熱板上後退火3分鐘。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1036TM之甲苯溶液。轉移曲線描繪於圖6中。
實例C5.　包含實例B64之閘極絕緣體的OFET
將DMMIBuNB均聚物調配為包括0.7%(以聚合物重量計)1-氯-4-丙氧基噻酮之2-庚酮中之17% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在365 nm UV光(11 mW/cm2)下輻射200秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖7中。
實例C6.　包含實例B47之閘極絕緣體的OFET
將EtCoumNB均聚物調配為包括0.7%(以聚合物重量計)1-氯-4-丙氧基噻酮之2-庚酮中之14% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在365 nm UV光(11 mW/cm2)下輻射200秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖8中。
實例C7.　包含實例B30之閘極絕緣體的OFET
將DecNB與PhIndNB 54:46共聚物調配為2-庚酮中之15% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在365 nm UV光(11 mW/cm2)下輻射120秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖9中。
實例C8.　包含實例B26之閘極絕緣體的OFET
將BuNB與MeOCinnNB 55:45共聚物調配為包括1.0%(以聚合物重量計)1-氯-4-丙氧基噻酮之2-庚酮中之13% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在365 nm UV光(11 mW/cm2)下輻射200秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖10中。
實例C9.　包含實例B2之閘極絕緣體與B26作為敏化劑之OFET
以4:1比率組合MeDMMINB與BuNB 65:35比率共聚物與BuNB與MeOCinnamateNB 55:45比率共聚物，且將其調配為2-庚酮中之13% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在UVA(320-400 nm)UV光(0.35 W/cm2)下輻射20秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖11中。
實例C10.　包含實例B4之閘極絕緣體的OFET
將MeDMMINB均聚物調配為包括0.7%(以聚合物重量計)1-氯-4-丙氧基噻酮之2-庚酮中之13% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在302 nm UV光(7 mW/cm2)下輻射120秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖12中。
實例C11.　包含實例B2之閘極絕緣體的OFET
將BuNB與MeDMMINB 25:65共聚物調配為包括0.5%(以聚合物重量計)1-氯-4-丙氧基噻酮之2-庚酮中之13% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在302 nm UV光(7 mW/cm2)下輻射300秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖13中。
實例C12.　包含實例B1之閘極絕緣體的OFET
將MeOAcNB與MeDMMINB 51:49比率共聚物調配為包括0.5%(以聚合物重量計)1-氯-4-丙氧基噻酮之2-庚酮中之13% w/w溶液。在1500 rpm下旋轉溶液30秒，在120℃下在熱板上退火2分鐘，且在UVA(320-400 nm)UV光(0.35 W/cm2)下輻射30秒。此實例中使用旋塗之Merck Lisicon S1200TM。轉移曲線描繪於圖14中。
實例C13.　包含實例B15之閘極絕緣體的OFET
將NBC4F9均聚物調配為全氟全氫菲與HFE7500之80/20混合物中之10重量%固體且在500 rpm下旋轉10秒，接著在1000 rpm下旋轉20秒，接著在100℃下在熱板上退火2分鐘。此實例中使用Merck Lisicon S1200TM OSC調配物。轉移曲線描繪於圖15中。
實例C14.　包含實例B65之閘極絕緣體的OFET
將NBCH2CF2CHFOC3F7(PPVENBB)均聚物調配為全氟全氫菲與HFE7500之80/20混合物中之10重量%固體且在500 rpm下旋轉10秒，接著在1000 rpm下旋轉20秒，接著在100℃下在熱板上退火2分鐘。此實例中使用Merck Lisicon S1200TM OSC調配物。轉移曲線描繪於圖16中。
實例C15.　包含實例B66之閘極絕緣體的OFET
將HexNB均聚物調配為癸烷中之12.5重量%固體且在500 rpm下旋轉10秒，接著在1500 rpm下旋轉30秒，接著在100℃下在熱板上退火1分鐘。此實例中使用Merck Lisicon SP320TM OSC調配物。轉移曲線描繪於圖17中。
實例C16.　包含實例B67之閘極絕緣體的OFET
將BuNB均聚物調配為癸烷中之12.5重量%固體且在500 rpm下旋轉10秒，接著在1500 rpm下旋轉30秒，接著在100℃下在熱板上退火1分鐘。此實例中使用Merck Lisicon SP320TM OSC調配物。轉移曲線描繪於圖18中。
實例C17.　包含實例B48之閘極絕緣體的OFET
將BuNB/DMMIMeNB 0.9/0.1比率共聚物調配為癸烷中之15重量%固體且在500 rpm下旋轉10秒，接著在1500 rpm下旋轉30秒，接著在100℃下在熱板上退火1分鐘。此實例中使用Merck Lisicon SP320TM OSC調配物。轉移曲線展示於圖19中。
實 例C18.　包含實例B61之閘極絕緣體的OFET
將DecNB/EONB 0.7/0.3比率共聚物調配為癸烷中之16重量%固體且在500 rpm下旋轉10秒，接著在1500 rpm下旋轉30秒，接著在100℃下在熱板上退火1分鐘。此實例中使用Merck Lisicon SP320TM OSC調配物。轉移曲線描繪於圖20中。
實例C1-C18顯示本發明之閘極絕緣體適用於有機場效電晶體，其中其相對於有機半導體材料顯示良好濕潤及正交溶解性質，且可實現良好電晶體效能。
實例C19.　包含具有黏著促進劑之閘極絕緣體之OFET
如下製備底部閘極OFET。在3% Decon90中在70℃下音波處理Corning Eagle XG玻璃基板30分鐘，以水洗滌2次，且在MeOH中音波處理，接著藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。接著將30 nm鋁層透過遮蔽罩熱蒸鍍至基板上以形成閘電極。
以DMMI-丙基-三乙氧基矽烷於PGMEA中之1%溶液浸泡基板，旋轉且以IPA洗滌。
藉由旋塗來塗佈含有0.7%(相對於聚合物以w/w計)敏化劑CPTX的均聚物DMMIBuNB(參看實例B64)於MAK中之17%溶液，且在11 mW/cm2 365 nm輻射下UV固化4分鐘。
將30 nm厚度之銀源電極及汲電極透過遮蔽罩熱蒸鍍至基板上，產生通道長度L=50 μm且通道寬度W=1000 μm。接著塗覆表面處理調配物LisiconTM M001(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)1分鐘，以異丙醇洗滌且藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。在上述處理之後，接著將OSC調配物LisiconTM S1200(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)旋塗於基板上，接著在熱板上在100℃下退火1分鐘。
圖21展示包含有機介電pDMMIBuNB與黏著促進劑DMMI-丙基-三乙氧基矽烷之電晶體的特徵。
實例C20.　包含無黏著促進劑之閘極絕緣體之OFET
如實例D3中所述製備底部閘極OFET，但其中省略以DMMI-丙基-三乙氧基矽烷浸泡基板之步驟。
圖22展示包含無黏著促進劑之有機介電pDMMIBuNB之電晶體的特徵。圖21與圖22之間的比較顯示電晶體效能不受使用黏著促進劑之影響。
對於機械表徵，以DMMI-丙基-三乙氧基矽烷於PGMEA中之1%溶液浸泡玻璃基板，旋轉且以IPA洗滌。藉由旋塗來塗佈含有0.7% w/w CPTX的均聚物DMMIBuNB(參看實例B64)於MAK中之17%溶液，且在11 mW/cm2 365 nm輻射下UV固化4分鐘。
藉由如上所述之方法，但未使用以DMMI-丙基-三乙氧基矽烷於PGMEA中之1%溶液浸泡基板之步驟來製備參考樣品。
在180°幾何黏著測試中，藉由使用Mecmesin機器(Multitest 1-i)對兩個樣品進行機械測試。
圖23展示兩個樣品之黏著力相對於距離之圖。可見與無黏著促進劑之DMMIBuNB聚合物層相比，玻璃基板與包括黏著促進劑DMMI-丙基-三乙氧基矽烷之DMMIBuNB聚合物層之間的黏著性得到顯著改良。
實例C21.　包含具有交聯劑之閘極絕緣體之OFET
如下製備底部閘極OFET。在3% Decon90中在70℃下音波處理Corning Eagle XG玻璃基板30分鐘，以水洗滌2次，且在MeOH中音波處理，接著藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。接著將30 nm鋁層透過遮蔽罩熱蒸鍍至基板上以形成閘電極。
藉由旋塗來塗佈含有0.7% CPTX(相對於聚合物以w/w計)或0.5%雙DMMI-丁基(相對於聚合物以w/w計)的均聚物DMMIBuNB(參看實例B64)於MAK中之17%溶液，或無添加劑之溶液，在11 mW/cm2 365 nm輻射下UV固化不同時間。
將30 nm厚度之銀源電極及汲電極透過遮蔽罩熱蒸鍍至基板上，產生L=50 μm且W=1000 μm之通道。接著塗覆表面處理調配物LisiconTM M001(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)1分鐘，以異丙醇洗滌且藉由在旋塗機上旋轉進行乾燥。在上述處理之後，接著將OSC調配物LisiconTM S1200(可獲自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)旋塗於基板上，接著在熱板上在100℃下退火1分鐘。
下表C1中展示獲自用不同UV固化時間製備之底部閘極電晶體的電荷載子遷移率。表C1中之時間以秒報導且表示交聯聚合物層且達成對於各添加劑(若存在)指定之遷移率所需的最少及最佳時間(Min及Opt)。
實例C19至C21進一步說明使用黏著促進劑或交聯劑未對裝置效能產生負面影響，而是達成某些優勢，如UV照明時間較短及黏著性得到改良。
1．．．基板
2．．．源電極及汲電極
3．．．有機半導體層
4．．．閘極絕緣層
5．．．閘電極
6．．．另一層/第二絕緣層或保護層
圖1描繪本發明之實施例之頂部閘極OFET裝置。
圖2描繪本發明之實施例之底部閘極OFET裝置。
圖 3至20描繪根據實例C1至C18中所述之本發明實施例製造的頂部及底部閘極OFET裝置之轉移曲線。
圖21為如實例C19中所述製造之底部閘極OFET裝置的轉移曲線。
圖22為如實例C20中所述製造之底部閘極OFET裝置的轉移曲線。
圖23描繪有或無黏著促進劑之有機介電層分別對如實例C19及C20中所述之玻璃基板的黏著力。
在圖3至22中，X軸描繪閘極電壓，左Y軸描繪汲極電流，且右Y軸描繪遷移率。在圖3中例示性標記為「c」之上部兩根曲線描繪正向及反向掃描之電流-電壓特徵，說明裝置之電流滯後。如在圖3中例示性展示，標記為「a」及「b」之下部兩根曲線描繪遷移率-電壓特徵，其中曲線(a)展示在線性方案中獲得之遷移率，且曲線(b)展示在飽和模式中獲得之遷移率。

Claims (30)

  1. 一種與有機電子裝置中之有機半導體層直接接觸的閘極絕緣層，該閘極絕緣層實質上係由聚環烯聚合物所組成，該聚環烯聚合物包含式I之第一類型重複單元， 其中Z係選自-CH2-、-CH2-CH2-或-O-，m為0至5之整數，R1、R2、R3及R4各自獨立地選自H、C1至C25烴基、C1至C25鹵烴基或C1至C25全鹵碳基，且R1、R2、R3及R4中之一者為側接可交聯基團。
  2. 如請求項1之閘極絕緣層，其中m為0或1。
  3. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該側接可交聯基團為潛伏可交聯基團。
  4. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該側接可交聯基團包含經取代或未經取代之順丁烯二醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。
  5. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該第一類型重複單元係衍生自以下單體中之任一者： 其中n為1至8之整數，Q1及Q2各自彼此獨立地為-H或-CH3且R'為-H或-OCH3。
  6. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該聚環烯聚合物進一步包含不同於該第一類型重複單元之第二類型重複單元。
  7. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該聚環烯聚合物進一步包含一或多種類型如式II之重複單元， 其中Z係選自-CH2-、-CH2-CH2-或-O-，m為0至5之整數，R5、R6、R7及R8各自獨立地選自H、C1至C25烴基、C1至C25鹵烴基或C1至C25全鹵碳基，式II之該等重複單元係不同於式I之該等重複單元。
  8. 如請求項1之閘極絕緣層，其包含第一聚環烯聚合物與第二聚環烯聚合物之摻合物。
  9. 如請求項8之閘極絕緣層，其中該第一聚環烯聚合物包 含一或多種類型之式I重複單元，且該第二聚環烯聚合物包含一或多種類型之式II重複單元， 其中Z係選自-CH2-、-CH2-CH2-或-O-，m為0至5之整數，R1、R2、R3及R4及R5、R6、R7及R8各自獨立地選自H、C1至C25烴基、C1至C25鹵烴基或C1至C25全鹵碳基，且其中式I之該等重複單元係不同於式II之該等重複單元。
  10. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該層係由聚合物組合物所形成，該聚合物組合物包含該聚環烯聚合物及以下各項中之一或多者：溶劑、交聯劑、黏著促進劑、穩定劑、UV敏化劑及熱敏劑。
  11. 如請求項10之閘極絕緣層，其中該黏著促進劑係如式III所示，G-A'-P III其中G為表面活性基團，A'為間隔基團或單鍵，且P為可交聯基團。
  12. 如請求項11之閘極絕緣層，其中該表面活性基團係具有式SiR12R13R14之矽烷基團，或具有式-NH-SiR12R13R14之矽氮烷基團，其中R12、R13及R14各自獨立地選自鹵素、矽氮烷、C1-C12烷氧基、C1-C12烷基胺基、經取代或未經 取代之C5-C20芳氧基及經取代或未經取代之C2-C20雜芳氧基，且其中R12、R13及R14中之一或兩者亦可表示C1-C12烷基、經取代或未經取代之C5-C20芳基或經取代或未經取代之C2-C20雜芳基。
  13. 如請求項11之閘極絕緣層，其中該可交聯基團包含經取代或未經取代之順丁烯二醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。
  14. 如請求項12之閘極絕緣層，其中該黏著促進劑係如結構A1所示， 其中R12、R13及R14各自獨立地選自鹵素、矽氮烷、C1-C12烷氧基、C1-C12烷基胺基、經取代或未經取代之C5-C20芳氧基及經取代或未經取代之C2-C20雜芳氧基，且其中R12、R13及R14中之一或兩者亦可表示C1-C12烷基、經取代或未經取代之C5-C20芳基或經取代或未經取代之C2-C20雜芳基，A'為間隔基團或單鍵，且R10及R11各自獨立地為H或C1-C6烷基。
  15. 如請求項10之閘極絕緣層，其中該交聯劑包含兩個或兩個以上能夠與該聚環烯聚合物之該重複單元之該可交聯基團反應的可交聯官能基。
  16. 如請求項15之閘極絕緣層，其中該交聯劑係如式IV1或 式IV2所示，P-X-P IV1 H4-mC(A"-P)m IV2其中X為A"-X'-A"，X'為O、S、NH或單鍵，A"為單鍵或連接基團、間隔基團或橋聯基團，P為可交聯基團，且m為2、3或4。
  17. 如請求項16之閘極絕緣層，其中該可交聯基團包含經取代或未經取代之順丁烯二醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。
  18. 如請求項15之閘極絕緣層，其中該交聯劑係如式C1所示， 其中R10及R11彼此獨立地為H或C1-C6烷基，且A"為如請求項16所定義之單鍵或連接基團、間隔基團或橋聯基團且另選自(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q10-(CH2)n及C(O)-O，其中各n獨立地為0至12之整數，p為1至6之整數，Z獨立地為H或F，C6Q10為經Q取代之環己基，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3。
  19. 如請求項10之閘極絕緣層，其中該溶劑相對於該有機半導體層具有正交溶解性質。
  20. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該聚環烯聚合物進一步包括一或多種衍生自選自以下單體的重複單元： 及
  21. 如請求項1之閘極絕緣層，其中該聚環烯聚合物進一步包含一或多種衍生自選自以下單體的重複單元： 及
  22. 一種與有機電子裝置中之有機半導體層直接接觸的閘極絕緣層，該閘極絕緣體層實質上係由從一或多種降冰片烯型單體形成的聚環烯聚合物所組成，該一或多種降冰片烯型單體係選自以下式： 其中「Me」意謂甲基，「Et」意謂乙基，「OMe-p」意謂對甲氧基，「Ph」及「C6H5」意謂苯基，「C6H4」意謂伸苯基，「C6F5」意謂五氟苯基，「OAc」意謂乙酸酯基，「PFAc」意謂-OC(O)-C7F15，且對於具有亞甲基橋基之上述各子式，此亞甲基橋基包括共價鍵或-(CH2)p-，且p為1至6之整數。
  23. 如請求項22之閘極絕緣層，其中該聚環烯聚合物進一步包含一或多種衍生自選自以下單體的重複單元： 及
  24. 如請求項22之閘極絕緣層，其中該聚環烯聚合物進一步包含一或多種衍生自選自以下單體的重複單元： 及
  25. 一種如請求項1至24中任一項所定義之聚環烯聚合物的用途，其係用於形成與有機電子裝置中之有機半導體層直接接觸的閘極絕緣層。
  26. 一種有機電子裝置，其包含與有機半導體層直接接觸之閘極絕緣層，其中該閘極絕緣層係如請求項1至24中任一項之閘極絕緣層。
  27. 如請求項26之有機電子裝置，其為有機場效電晶體(OFET)、有機薄膜電晶體(OTFT)、積體電路(IC)或射頻識別(RFID)標籤。
  28. 如請求項26或27之有機電子裝置，其為頂部閘極或底部閘極OFET。
  29. 一種製備如請求項28之底部閘極OFET的方法，其包含以下步驟：a)將閘電極(5)沈積於基板(1)上，b)將包含如請求項1至24中任一項所定義之聚環烯聚合物的介電材料層沈積於該閘電極(5)及該基板(1)上以形成閘極絕緣層(4)，c)將有機半導體材料層(3)沈積於該閘極絕緣層(4)上，d)將源電極及汲電極(2)沈積於該有機半導體層(3)之至少一部分上，e)將或不將另一層(6)沈積於該等源電極及汲電極(2)及該有機半導體層(3)上。
  30. 一種製備如請求項28之頂部閘極OFET的方法，其包含以下步驟：a)將源電極及汲電極(2)沈積於基板(1)上，b)將有機半導體材料層(3)沈積於該基板(1)及該等源電極及汲電極(2)上，c)將包含如請求項1至24中任一項所定義之聚環烯聚合物的介電材料層沈積於該OSC層(3)上以形成閘極絕緣層(4)，d)將閘電極(5)沈積於該閘極絕緣層(4)之至少一部分上，e)將或不將另一層(6)沈積於該閘電極(5)及該閘極絕緣層(4)上。
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