Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devicesThe present invention relates to polymers comprising one or more (repeating) unit(s) of the formula (I), or a polymer of formula (II), or (III), and their use as organic semiconductor in organic devices, especially in organic photovoltaics (solar cells) and photodiodes, or in a device containing a diode and/or an organic field effect transistor. The polymers according to the invention have excellent solubility in organic solvents and excellent film-forming properties. In addition, high efficiency of energy conversion, excellent field-effect mobility, good on/off current ratios and/or excellent stability can be observed, when the polymers according to the invention are used in organic field effect transistors, organic photovoltaics (solar cells) and photodiodes.One kind comprises one or more formulas the polymkeric substance of (repetition) unit, or a kind of formula polymkeric substance, wherein x=0.995-0.005, y=0.005-0.995, especially x=0.2-0.8, y=0.8-0.2, and x+y=1 wherein, r=0.985-0.005, s=0.005-0.985, t=0.985-0.005, u=0.005-0.985, and r+s+t+u=1 wherein,a is formula group, wherein a' is integer 1 or 2,b is integer 1 or 2,c is 0 or integer 1 or 2,d is 0 or integer 1 or 2,e is 0 or integer 1 or 2,f is 0 or integer 1 or 2,r 1and r 2can be identical or different and for being selected from hydrogen, c 1-c 100alkyl ,-coor 203c 1-c 100alkyl, its through one or more halogen atoms, hydroxyl, nitro ,-cn or c 6-c 18aryl replaces and/or quilt-o-,-coo-,-oco-or-the s-interval; c 7-c 100arylalkyl, formamyl; c 5-c 12cycloalkyl, it can be through c 1-c 8alkyl and/or c 1-c 8alkoxyl group replaces 1-3 time; c 6-c 24aryl, especially phenyl or 1-or 2-naphthyl, it can be through c 1-c 8alkyl, c 1-c 8thio alkoxy and/or c 1-c 8alkoxyl group replaces 1-3 time; or pentafluorophenyl group, r 203be c 1-c 50alkyl, especially c 4-c 25alkyl; ar 1and ar 1' be independently of one another ar 2, ar 2', ar 3and ar 3' be independently of one another or has an ar 1implication, x wherein 3and x 4in one be that n and another are cr 99, r 99, r 104and r 104' be hydrogen, halogen, especially f independently of one another; or optionally by the c at one or more oxygen or sulphur atom interval 1-c 25alkyl, especially c 4-c 25alkyl; c 7-c 25arylalkyl or c 1-c 25alkoxyl group, r 105, r 105', r 106and r 106' be hydrogen, halogen independently of one another; optionally by the c at one or more oxygen or sulphur atom interval 1-c 25alkyl; c 7-c 25arylalkyl or c 1-c 18alkoxyl group; r 107be c 7-c 25arylalkyl, c 6-c 18aryl; through c 1-c 18alkyl, c 1-c 18perfluoroalkyl or c 1-c 18the c that alkoxyl group replaces 6-c 18aryl; c 1-c 25alkyl; quilt-o-or-c at s-interval 1-c 25alkyl; or-coor 119r 116be hydrogen, c 7-c 25arylalkyl, c 6-c 18aryl; through c 1-c 18alkyl, c 1-c 18perfluoroalkyl or c 1-c 18the c that alkoxyl group replaces 6-c 18aryl; c 1-c 25alkyl; quilt-o-or-c at s-interval 1-c 25alkyl; or-coor 119r 119be c 1-c 25alkyl, replace and/or by the c at d' interval through e' 1-c 25alkyl, c 7-c 25arylalkyl, c 6-c 24aryl, the c that replaces through g 6-c 24aryl or c 7-c 25aralkyl, r 108and r 109be h, c independently of one another 1-c 25alkyl, replace and/or by the c at d' interval through e' 1-c 25alkyl, c 7-c 25arylalkyl, c 6-c 24aryl, the c that replaces through g 6-c 24aryl, c 2-c 20heteroaryl, the c that replaces through g 2-c 20heteroaryl, c 2-c 18alkenyl, c 2-c 18alkynyl, c 1-c 18alkoxyl group, replace and/or by the c at d' interval through e' 1-c 18alkoxyl group or c 7-c 25aralkyl, or r 108with r 109form together formula=cr 110r 111group, wherein r 110and r 111be h, c independently of one another 1-c 18alkyl, replace and/or by the c at d' interval through e' 1-c 18alkyl, c 6-c 24aryl, the c that replaces through g 6-c 24aryl or c 2-c 20heteroaryl or the c that replaces through g 2-c 20heteroaryl, or r 108with r 109form together 5 or 6 yuans rings, it optionally replaces through following group: c 1-c 18alkyl, replace and/or by the c at d' interval through e' 1-c 18alkyl, c 6-c 24aryl, the c that replaces through g 6-c 24aryl, c 2-c 20heteroaryl, the c that replaces through g 2-c 20heteroaryl, c 2-c 18alkenyl, c 2-c 18alkynyl, c 1-c 18alkoxyl group, replace and/or by the c at d' interval through e' 1-c 18alkoxyl group or c 7-c 25aralkyl, d' is-co-,-coo-,-s-,-o-or-nr 112-, e' is c 1-c 8thio alkoxy, c 1-c 8alkoxyl group, cn ,-nr 112r 113,-conr 112r 113or halogen, g is e' or c 1-c 18alkyl, and r 112and r 113be h independently of one another; c 6-c 18aryl; through c 1-c 18alkyl or c 1-c 18the c that alkoxyl group replaces 6-c 18aryl; c 1-c 18alkyl; or the c at quilt-o-interval 1-c 18alkyl, b, d and e are the group of following formula independently of one another:(vi) or formula iv, be the group of formula iv if condition is b, d and e, then it is different from a, whereink is 1,l is 0 or 1,r is 0 or 1,z is 0 or 1,a is integer 1-5, especially 1-3,g is integer 1 or 2,h is integer 1 or 2,i is 0 or integer 1 or 2,j is 0 or integer 1 or 2,k is 0 or integer 1 or 2,l is 0 or integer 1 or 2,r 1' and r 2' have independently of one another a r 1implication, ar 8, ar 8', ar 9, ar 9', ar 10and ar 10' have independently of one another an ar 2implication, ar 4, ar 5, ar 6and ar 7be the group of following formula independently of one another: x wherein 5and x 6in one be that n and another are cr 14, ar 20be arylidene or inferior heteroaryl, it optionally is substituted separately, r 118has r 116implication, r 12and r 12' be hydrogen, halogen independently of one another; optionally by the c at one or more oxygen or sulphur atom interval 1-c 25alkyl, especially c 4-c 25alkyl; c 1-c 25alkoxyl group, c 7-c 25arylalkyl or r 13be c 1-c 10alkyl or three (c 1-c 8alkyl) silyl, r 14, r 14', r 15, r 15', r 17and r 17' be h i...
유기 반도체 소자에 사용하기 위한 디케토피롤로피롤 중합체본 발명은, 하기 화학식 I의 하나 이상의 (반복) 단위(들)를 포함하는 중합체, 또는 하기 화학식 II 또는 III의 중합체, 및 유기 소자, 특히 유기 광기전 소자 (태양 전지) 및 포토다이오드에서 또는 다이오드 및/또는 유기 전계 효과 트랜지스터를 함유하는 소자에서 유기 반도체로서의 그의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 중합체는 유기 용매 중에서의 탁월한 용해도 및 탁월한 필름-형성 특성을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 중합체를 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 광기전 소자 (태양 전지) 및 포토다이오드에 사용하는 경우에, 높은 에너지 전환 효율, 탁월한 전계-효과 이동성, 우수한 온/오프 전류비 및/또는 탁월한 안정성이 나타날 수 있다. <화학식 I> <화학식 II> <화학식 III>하기 화학식 I의 하나 이상의 (반복) 단위(들)를 포함하는 중합체, 또는 화학식 II 또는 III의 중합체.<화학식 I>[이미지]<화학식 II>[이미지]<화학식 III>[이미지]상기 식에서,x = 0.995 내지 0.005, y = 0.005 내지 0.995, 특히 x = 0.2 내지 0.8, y = 0.8 내지 0.2이고, 여기서 x + y = 1이고,r = 0.985 내지 0.005, s = 0.005 내지 0.985, t = 0.985 내지 0.005, u = 0.005 내지 0.985이고, 여기서 r + s + t + u = 1이고,A는 하기 화학식 IV의 기이고,<화학식 IV>[이미지]식 중,a'은 1 또는 2의 정수이고,b는 1 또는 2의 정수이고,c는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,d는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,e는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,f는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,R1 및 R2는 동일하거나 상이할 수 있고, 수소, C1-C100알킬 기, -COOR203; 1개 이상의 할로겐 원자, 히드록실 기, 니트로 기, -CN 또는 C6-C18아릴 기에 의해 치환되고/거나 -O-, -COO-, -OCO- 또는 -S-가 개재된 C1-C100알킬 기; C7-C100 아릴알킬 기, 카르바모일 기; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C5-C12시클로알킬 기; C1-C8알킬, C1-C8티오알콕시 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C6-C24아릴 기, 특히 페닐 또는 1- 또는 2-나프틸; 또는 펜타플루오로페닐로부터 선택되고, R203은 C1-C50알킬, 특히 C4-C25알킬이고;Ar1 및 Ar1'은 서로 독립적으로 [이미지][이미지]이고;Ar2, Ar2', Ar3 및 Ar3'은 서로 독립적으로 [이미지][이미지][이미지]이거나, 또는 Ar1의 의미를 갖고, 여기서 X3 및 X4 중 하나는 N이고 다른 하나는 CR99이고,R99, R104 및 R104'은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 특히 F; 또는 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬 기, 특히 C4-C25알킬; C7-C25아릴알킬 또는 C1-C25알콕시 기이고,R105, R105', R106 및 R106'은 서로 독립적으로 수소, 할로겐; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬; C7-C25아릴알킬 또는 C1-C18알콕시이고,R107은 C7-C25아릴알킬, C6-C18아릴; C1-C18알킬, C1-C18퍼플루오로알킬 또는 C1-C18알콕시에 의해 치환된 C6-C18아릴; C1-C25알킬; -O- 또는 -S-가 개재된 C1-C25알킬; 또는 -COOR119이고;R116은 수소, C7-C25아릴알킬, C6-C18아릴; C1-C18알킬, C1-C18퍼플루오로알킬 또는 C1-C18알콕시에 의해 치환된 C6-C18아릴; C1-C25알킬; -O- 또는 -S-가 개재된 C1-C25알킬; 또는 -COOR119이고;R119는 C1-C25알킬; E'에 의해 치환되고/거나 D'이 개재된 C1-C25알킬; C7-C25아릴알킬, C6-C24아릴; G에 의해 치환된 C6-C24아릴; 또는 C7-C25아르알킬이고,R108 및 R109는 서로 독립적으로 H, C1-C25알킬; E'에 의해 치환되고/거나 D'이 개재된 C1-C25알킬; C7-C25아릴알킬, C6-C24아릴; G에 의해 치환된 C6-C24아릴; C2-C20헤테로아릴; G에 의해 치환된 C2-C20헤테로아릴; C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C1-C18알콕시; E'에 의해 치환되고/거나 D'이 개재된 C1-C18알콕시; 또는 C7-C25아르알킬이거나, 또는R108 및 R109는 함께 화학식 =CR110R111의 기를 형성하고, 여기서R110 및 R111은 서로 독립적으로 H, C1-C18알킬; E'에 의해 치환되고/되거나 D'이 개재된 C1-C18알킬; C6-C24아릴; G에 의해 치환된 C6-C24아릴; 또는 C2-C20헤테로아릴; 또는 G에 의해 치환된 C2-C20헤테로아릴이거나, 또는R108 및 R109는 함께, C1-C18알킬; E'에 의해 치환되고/되거나 D'이 개재된 C1-C18알킬; C6-C24아릴; G에 의해 치환된 C6-C24아릴; C2-C20헤테로아릴; G에 의해 치환된 C2-C20헤테로아릴; C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C1-C18알콕시; E'에 의해 치환되고/되거나 D'이 개재된 C1-C18알콕시; 또는 C7-C25아르알킬에 의해 임의로 치환될 수 있는 5 또는 6원 고리를 형성하고,D'은 -CO-, -COO-, -S-, -O- 또는 -NR112-이고,E'은 C1-C8티오알콕시, C1-C8알콕시, CN, -NR112R113, -CONR112R113 또는 할로겐이고,G는 E' 또는 C1-C18알킬이고,R112 및 R113은 서로 독립적으로 H; C6-C18아릴; C1-C18알킬 또는 C1-C18알콕시에 의해 치환된 C6-C18아릴; C1-C18알킬; 또는 -O-가 개재된 C1-C18알킬이고,B, D 및 E는 서로 독립적으로 화학식[이미지]또는 화학식 IV의 기이고, 단 B, D 및 E가 화학식 IV의 기인 경우에 이들은 A와 상이하고, 여기서k는 1이고,l은 0 또는 1이고,r은 0 또는 1이고,z는 0 또는 1이고,a는 1 내지 5, 특히 1 내지 3의 정수이고,g는 1 또는 2의 정수이고,h는 1 또는 2의 정수이고,i는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,j는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,k는 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,l은 0, 또는 1 또는 2의 정수이고,R1' 및 R2'은 서로 독립적으로 R1의 의미를 갖고,Ar8, Ar8',Ar9, Ar9', Ar10 및 Ar10'은 서로 독립적으로 Ar2의 의미를 갖고,Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7은 서로 독립적으로 화학식 [이미지][이미지]의 기이고, 여기서 X5 및 X6 중 하나는 N이고 다른 하나는 CR14이고,Ar20은 아릴렌 기 또는 헤테로아릴렌 기이고, 이들 각각은 임의로 치환될 수 있고,R118은 R116의 의미를 갖고,R12 및 R12'은 서로 독립적으로 수소, 할로겐; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬, 특히 C4-C25알킬; C1-C25알콕시, C7-C25아릴알킬 또는 [이미지]이고,R13은 C1-C10알킬 기 또는 트리(C1-C8알킬)실릴 기이고,R14, R14', R15, R15', R17 및 R17'은 서로 독립적으로 H; 또는 1개 이상의 산소 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬기, 특히 C6-C25알킬이고;R18 및 R18'은 서로 독립적으로 수소, 할로겐; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬, 특히 C4-C25알킬; C7-C25아르알킬 또는 C1-C25알콕시이고;R19는 수소, C7-C25아르알킬, C6-C18아릴; C1-C18알킬 또는 C1-C18알콕시에 의해 치환된 C6-C18아릴; 또는 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬, 특히 C4-C25알킬이고;R20 및 R20'은 서로 독립적으로 수소, C7-C25아르알킬; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬, 특히 C4-C25알킬이고,X7은 -O-, -S-, -NR115-, -Si(R117)(R117')-, -C(R120)(R120')-, -C(=O)-, [이미지][이미지]이고,X8은 -O- 또는 -NR115-이고;R100 및 R100'은 서로 독립적으로 H, F, C1-C18알킬; O가 개재된 C1-C18알킬; C1-C18알콕시; O가 개재된 C1-C18알콕시; C1-C18퍼플루오로알킬; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C6-C24아릴; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C2-C20헤테로아릴이고;R303, R304, R305 및 R306은 서로 독립적으로 H, F, C1-C18알킬; O가 개재된 C1-C18알킬; C1-C18알콕시; O가 개재된 C1-C18알콕시; C1-C18퍼플루오로알킬; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C6-C24아릴; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C2-C20헤테로아릴이고;R307 및 R308은 서로 독립적으로 H; 또는 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬이고;R309, R310, R311 및 R312는 서로 독립적으로 H, C1-C25알콕시; 또는 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬이고;R101 및 R101'은 서로 독립적으로 H, F, C1-C18알킬; O가 개재된 C1-C18알킬; C1-C18알콕시; O가 개재된 C1-C18알콕시; C1-C18퍼플루오로알킬; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C6-C24아릴; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C2-C20헤테로아릴이고;R102 및 R102'은 서로 독립적으로 H, 할로겐; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬; C7-C25아릴알킬 또는 C1-C25알콕시이고;R103 및 R103'은 서로 독립적으로 수소, 할로겐; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬; C1-C8알킬 및/또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 임의로 치환될 수 있는 C6-C24아릴; C7-C25아릴알킬, CN 또는 C1-C25알콕시이거나; 또는R103 및 R103'은 함께 고리를 형성하고,R115 및 R115'은 서로 독립적으로 수소, C6-C18아릴; C1-C18알킬 또는 C1-C18알콕시에 의해 치환된 C6-C18아릴; 1개 이상의 산소 또는 황 원자가 임의로 개재될 수 있는 C1-C25알킬, 특히 C4-C25알킬; 또는 C7-C25아릴알킬이고,R117 및 R117'은 서로 독립적으로 C1-C35알킬 기, C7-C25아릴알킬; 또는 C1-C...