【技術實現步驟摘要】
本專利技術是關于一種化合物及其包含的光電元件，其為一種具有良好的物理化學性質，特別是熱穩定性佳，并利于進行加工操作，提升其生產便利性的有機半導體化合物，及具有優異的耐熱性的有機光電元件。
技術介紹
1、近年來，為了制造更通用、成本更低的電子元件，對于有機半導體化合物(organicsemiconducting?compound，有機半導體化合物)的需求日增，此一現象為因有機半導體化合物與傳統半導體材料相比，其吸光范圍廣、光吸收系數大且具有可調控結構，其吸光范圍、能階及溶解度皆可以依照目標需求做調整，另外有機材料在元件制作上具有低成本、可撓曲性、毒性較低及可大面積生產的優點，使有機光電材料在各個領域都具有良好的競爭性。此類化合物的應用范圍十分廣泛，包含有機場效應晶體管(organic?field-effecttransistor，ofet)、有機發光二極管(organic?light-emitting?diode，oled)、有機光傳感器(organic?photodetector，opd)、有機光伏電池(organic?photovoltaic，opv)、傳感器、存儲元件和邏輯電路的各種元件或元件中。其中有機半導體材料于上述應用的各元件或元件中，通常以薄層的形式存在，其厚度約為50nm至1μm。
2、其中，有機光電元件中的主動層材料直接影響元件效能，因此扮演重要角色，材料可分為供體與受體兩部分。供體方面常見的材料包含有機聚合物、低聚物或限定的分子單元，現今以發展d-a(donor-acceptor)型的共軛聚合物為主
3、然而，富勒烯及其衍生物難以合成和純化，在結構上不易調整，其吸光波段及能階的范圍亦有其局限，在大于700nm時吸收十分薄弱，使得整體供體、受體材料搭配上受限。隨著市場發展，近紅外光區的材料需求逐漸增加，即使供體材料共軛聚合物的吸光范圍能夠調控到近紅外光區，但受限于富勒烯受體未必能有良好搭配，因此發展出非富勒烯受體化合物來取代傳統的富勒烯受體在主動層材料的突破上十分重要。
4、盡管如此，非富勒烯受體化合物早期的發展頗為困難，因為對其化合物型態的控制不易，因此其功率轉換效率偏低。不過，自2015年起關于非富勒烯受體的研究數量蓬勃發展，使其電性表現有顯著的提升而成為具有競爭力的選擇。此一改變主要歸因于合成方式進步、材料設計策略改進等原因，而先前為了富勒烯型受體而發展出的廣泛供體材料也間接為非富勒烯受體化合物的研發產生幫助。
5、目前非富勒烯受體化合物材料發展，主要以多電子中心搭配兩側缺電子單元形成結構為a-d-a模式的分子，其中d通常由為苯環及噻吩組成的分子，a則通常為氰基茚酮(cyano-indanone,ic)衍生物。另一類結構則為a’-d-a-d-a’模式，作為中心的缺電子單元常使用含硫原子、氮原子或硒原子的分子以加強其表現。
6、為了使有機光電元件或裝置可商業化，其材料應有利于生產，且該些材料必須具有相當的熱穩定性，以達到符合要求的產品壽命，因此如何提升材料的熱穩定性，為當前所欲解決的問題。就現有的受體材料而言，大致可分為小分子和聚合物二種類型，其中小分子類型的受體于元件進行熱處理時，因其物理性質導致容易形成分子的結晶，造成元件缺陷；而聚合物類型的受體在制造時，由于制備方式，較難掌控每一批次生產時的聚合結果，產物再現性較差。另外，對應各國環保法規要求和良好加工操作性的要求，材料制程中必須利于濕式制程操作。為此，開發一種具有更優異的熱穩定性并且可使用非鹵素溶劑的有機半導體化合物，為本領域技術人員所欲解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的一目的，在于提供一種有機半導體化合物，特別是一種n型有機半導體化合物，其可克服來自先前技術的有機半導體化合物的缺點，及提供一或多個上述有利特性，特別是優異的熱穩定性、藉由適合量產的方法進行合成、以及在生產裝置的制程中表現出良好的加工性，有利于使用溶液加工法大規模制造。
2、本專利技術的另一目的，為提供一種新的有機光電元件，其中該元件包含本專利技術的有機半導體化合物，具有較過往有機光電元件更高的耐熱性。
3、針對上述的目的，本專利技術提供一種有機半導體化合物，該化合物包含：
4、
5、以及一連接單元，且該連接單元鍵結如式1的二或多個單元；
6、其中，
7、u1、u2為nr1、c＝o、o、s、se、或cr1r2；
8、r1、r2為獨立選自由以下基團組成的群組：氫原子、c1～c30的直鏈烷基、c3～c30的支鏈烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的硫代烷基、c1～c30的鹵代烷基、c2～c30的烯基、和c2～c30的炔基；
9、ar1、ar2為經取代或未經取代的5至20個環原子的亞芳基或亞雜芳基，其為單環、多環或稠環；
10、ar3、ar4為獨立選自經取代的5至20個環原子的單環、多環或稠環的亞芳基或亞雜芳基、-cy1＝cy2-、或-c≡c-；
11、y1、y2為h,f,cl或cn；
12、rt1、rt2為拉電子基；
13、*為和該連接單元連接的鍵結位置；且
14、m、n為0-5的整數。
15、為了達到上述的另一目的，本專利技術進一步關于一種有機光電元件，其包含一基板、一電極模塊以及一主動層，該電極模塊設置于該基板之上，該電極模塊包含一第一電極及一第二電極，該主動層設置于該第一電極及該第二電極之間，該主動層的材料包含至少一種的上述有機半導體化合物或包含上述有機半導體化合物的組合物，其中，該第一電極和該第二電極的至少一者為透明或半透明材質。
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1.一種有機半導體化合物，其特征在于，其包含：
2.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中該連接單元為選自由以下式組成的群組：
3.如權利要求2所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中該連接單元為選自由
4.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中Ar1為選自由
5.如權利要求4所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中Ar1為選自由
6.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其中Ar2為選自由
7.如權利要求6所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中Ar2為選自由
8.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中Ar3-4為選自由
9.如權利要求8所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中Ar3-4為選自由
10.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中RT1、RT2為選自由
11.如權利要求10所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中RT1、RT2為選自由
12.一種有機光電元件，其特征在于，其包含：>
13.如權利要求12所述的有機光電元件，其特征在于，其中該第一電極、該主動層以及該第二電極為由下而上依序設置于該基板上。
14.如權利要求12所述的有機光電元件，其特征在于，其中該第二電極、該主動層以及該第一電極為由下而上依序設置于該基板上。
15.如權利要求12所述的有機光電元件，其特征在于，其中該主動層包含至少一種n型有機半導體化合物和至少一種p型有機半導體化合物，且該n型有機半導體化合物為如權利要求1所述的有機半導體化合物。
16.如權利要求12所述的有機光電元件，其特征在于，其進一步包含：
17.如權利要求12所述的有機光電元件，其特征在于，其進一步包含：
18.如權利要求16或17所述的有機光電元件，其特征在于，其中該第一載子傳遞層為選自由SnO2、ZnO、TiO2、Cs2CO3、Nb2O5、PDMAEMA及PFN-Br所組成的群組。
19.如權利要求16或17所述的有機光電元件，其特征在于，其中該第二載子傳遞層選自由PEDOT:PSS、MoO3、NiO、V2O5、WO3、CuSCN、spiro-MeOTAD及PTAA所組成的群組。
...【技術特征摘要】
1.一種有機半導體化合物，其特征在于，其包含：
2.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中該連接單元為選自由以下式組成的群組：
3.如權利要求2所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中該連接單元為選自由
4.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中ar1為選自由
5.如權利要求4所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中ar1為選自由
6.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其中ar2為選自由
7.如權利要求6所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中ar2為選自由
8.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中ar3-4為選自由
9.如權利要求8所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中ar3-4為選自由
10.如權利要求1所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中rt1、rt2為選自由
11.如權利要求10所述的有機半導體化合物，其特征在于，其中rt1、rt2為選自由
12.一種有機光電元件，其特征在于，其包含：
13.如權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳旻賢，廖椿毅，鄭琳潔，
申請(專利權)人：天光材料科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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