有机半导体配制剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 根据本发明的实施方案一般涉及用于有机电子器件的并且更具体地是在有机场 效应晶体管中的有机半导体层的配制剂，涉及由这样的配制剂制备的有机半导体层，以及 涉及包含这样的有机半导体层的有机电子器件和有机场效应晶体管。
[0002] 背景
[0003] 近年来存在着对有机电子（0E)器件，例如用于显示器件或逻辑功能（capable)电 路的背板的有机场效应晶体管（0FET)，和有机光伏（0PV)器件增长的兴趣。常规的0FET具 有栅电极，由电介质材料（也被称为"电介质"或"栅极电介质"）制成的栅极绝缘体层，源 和漏电极，由有机半导体（0SC)材料制成的半导体层，以及经常是在上述层之上以保护它 们免受环境影响和/或来自随后器件制造步骤的损坏的钝化层。
[0004] 对于0E器件，可溶液加工的0SC层是特别需要的。0SC材料应是基于溶液的，并 应适合于基于溶液的沉积方法，如旋涂、缝模涂布和刮刀涂布，或者更宽的区域印刷方法， 如柔性版印刷、凹版印刷和丝网印刷。在这种溶液加工的层中使用的0SC材料的关键要求 是0SC溶剂对下器件层的正交性，和0SC对0SC以上和以下提供的器件层例如栅极电介质 层或钝化层良好的粘合性。
[0005] 帕利灵（聚（对二甲苯））是在0E器件例如0FET的电介质或钝化层中通常使用 的电介质材料。帕利灵是可商购的电介质，当被沉积在基板上时其由蒸气化的对二甲苯单 体聚合。帕利灵的优点是其相对简单的加工，导致得到高度纯和均匀的薄膜，其是优异的化 学阻隔层，即热稳定又UV稳定。
[0006] 然而，帕利灵对于通常使用的可溶液加工的0SC组合物的粘合性通常非常低。
[0007] 因此，希望提供用于制备0E器件中的0SC层的溶液可加工0SC配制剂，其对于在 这种器件的电介质层或钝化层中使用的帕利灵层显示了改进的粘合性。
[0008] 概述
[0009] 根据本发明的实施方案涉及包含有机半导体（0SC)和具有一种或多种反应性侧 基的多环烯烃聚合物的配制剂，所述配制剂任选包含溶剂。
[0010] 根据本发明的一些实施方案涉及通过使用前述配制剂获得的0SC层。
[0011] 根据本发明的一些实施方案涉及由前述配制剂制备0SC层的方法。
[0012] 根据本发明的一些实施方案涉及包含通过使用包含溶剂、0SC和具有一种或多种 反应性侧基的多环烯烃聚合物的配制剂获得的0SC层的有机电子（0E)器件，所述0E器件 进一步包含通过将对二甲苯气相沉积至所述0SC层上获得的电介质层或钝化层。
[0013] 根据本发明的一些实施方案还涉及制造0E器件的方法，包括通过使用前述0SC配 制剂提供0SC层以及提供通过将对二甲苯气相沉积到所述0SC层上获得的电介质层或钝化 层。
[0014] 前述0E器件例如为有机场效应晶体管（0FET)，包括有机薄膜晶体管（0TFT)，有机 发光二极管（0LED)，有机光电探测器（0PD)或有机光伏（0PV)器件。对于0FET，这种器件 包括顶栅0FET或底栅0FET二者。
[0015] 本发明的实施方案还涉及含有上下文所述的0E器件的产品或组件。这样的产品 或组件为集成电路（1C)，射频识别（RFID)标签，含有RFID标签的安全标记或安全器件，平 板显示器（FPD)，FPD的背板，FPD的背光，电子照相器件，电子照相记录器件，有机存储器 件，压力传感器，光学传感器，化学传感器，生物传感器或生物芯片。
[0016] 附图的简要说明
[0017] 以下参照下列附图描述本发明的实施方案。
[0018] 图1是根据本发明顶栅0FET器件实施方案的图示；
[0019] 图2是根据本发明底栅0FET器件实施方案的图示；
[0020] 图3a是实施例1的顶栅0FET器件的传输曲线；
[0021] 图3b描述了在电应力前后实施例1的顶栅0FET器件的传输特性；
[0022] 图4a是实施例2的顶栅0FET器件的传输曲线；
[0023] 图4b描述了在电应力前后实施例2的顶栅0FET器件的传输特性。
[0024] 发明详述
[0025] 如本文所用的，术语"有机场效应晶体管（0FET) "将理解为包括已知称为"有机薄 膜晶体管（0TFT)"的这样的器件的子类。
[0026] 此外，将理解的是，术语"电介质"和"绝缘"在本文可互换使用。因而提及绝缘材 料或层是包括电介质材料或层。此外，如本文所用的，术语"有机电子器件"将理解为包括 术语"有机半导体器件"和这种器件的几个具体实施方案例如如上所定义的0FET。
[0027] 应当理解术语"帕利灵"和"聚（对二甲苯）"在本文可互换使用。因此提及帕利 灵是包括聚（对二甲苯），反之亦然。帕利灵是一系列化学气相沉积的聚（对二甲苯）的总 称商品名。帕利灵通常由如下结构的对二甲苯中间体的化学气相沉积制备
[0028]
【主权项】
1. 配制剂，其包含有机半导体（OSC)和包含一个或多个侧基反应性基团的多环烯烃聚 合物。
2. 根据权利要求1的配制剂，其中反应性基团包含羟基部分或烯烃部分。
3. 根据权利要求1或2的配制剂，其中多环烯烃聚合物是具有一种或多种不同类型的 式I的重复单元的降冰片烯类型聚合物
其中Z选自-CH2-、-CH2-CH2-或-0-，m为0-5的整数，R 1、R2、R3和R4的每个独立地选 自H，（^至C 25的烃基，C 1至C 25的卤代烃基或C 1至C 25的全卤代烃基，和其中在至少一种重 复单元中，RH的一个或多个表示或包含反应性基团。
4. 根据权利要求1-3的一项或多项的配制剂，其中多环烯烃聚合物包含一种或多种选 自下式的重复单元 、
其中Y是具有1-20个C原子的烷基或烷氧基，或具有2-20个C原子的烷基羰基，η是 0-8的整数，a和b彼此独立地为0-7的整数，其中a+b < 7,以及c和d彼此独立地为0或 1〇
5.根据权利要求4的配制剂，其中多环烯烃聚合物包含一种或多种选自下式的重复单 元
其中nl为0、1、2、3、4或5, a和b彼此独立地为0-7的整数，和其中a+b彡7。
6.根据权利要求3-5的一项或多项的配制剂，其中多环烯烃聚合物包含一种或多种选 自下式的重复单元
7. 根据权利要求4、5或6的配制剂，其中多环烯烃聚合物包含一种或多种选自权利要 求4和5所定义的式Pl至P5或式Pla至P4a的第一不同类型的重复单元，和一种或多种 选自权利要求6所定义的式1-10的式I的第二不同类型的重复单元。
8. 根据权利要求1-7的一项或多项的配制剂，其中OSC包含小分子。
9. 根据权利要求8的配制剂，其中OSC包含任选被两个或更多个烷基甲硅烷基乙炔基 取代的低聚并苯。
10. 根据权利要求1-9的一项或多项的配制剂，进一步包含一种或多种有机溶剂。
11. 根据权利要求10的配制剂，其中有机溶剂选自环己烯、均三甲苯、二甲苯、二乙基 苯、茚满和四氢化萘。
12. 通过使用根据权利要求1-11的一项或多项的配制剂获得的OSC层。
13. 制备OSC层的方法，包括将根据权利要求1-11的一项或多项的配制剂沉积在基板 上，和在配制剂包含溶剂的情况下移除溶剂。
14. 包含OSC层的有机电子（OE)器件，所述OSC层是通过使用根据权利要求1-11的一 项或多项的配制剂获得，所述OE器件进一步包含通过将对二甲苯气相沉积在所述OSC层上 获得的电介质层或钝化层。
15. 制造根据权利要求14的OE器件的方法，包括通过使用根据权利要求1-11的一项 或多项的配制剂提供OSC层，和提供通过将对二甲苯气相沉积在所述OSC层获得的电介质 层或钝化层。
16. 制造根据权利要求14的OE器件的方法，包括： a) 将根据权利要求1-11的一项或多项的配制剂沉积在基板上以形成OSC层， b) 在配制剂包含溶剂的情况下移除溶剂， c) 任选地将OSC层退火， d) 通过气相沉积将对二甲苯的层沉积在OSC层上。
17. 根据权利要求14的有机电子器件，其是有机场效应晶体管（OFET)、有机薄膜晶体 管（OTFT)、有机发光二极管（OLED)、或有机光伏（OPV)器件，或有机光电探测器（OPD)。
18. 根据权利要求17的有机电子器件，其是顶栅OFET或底栅0FET。
19. 根据权利要求18的顶栅0FET，其包含基板（1)，源电极和漏电极（2a，2b)，通过使 用根据权利要求1-10的一项或多项的配制剂获得的OSC层（3)，包含聚（对二甲苯）并且 作为栅绝缘体的电介质层（4)，和栅电极（5)。
20. 制造根据权利要求19的OFET的方法，其包括： A) 在基板（1)上形成源电极和漏电极（2a，2b)， B) 在源电极和漏电极（2a，2b)上由根据权利要求1-11的一项或多项的配制剂形成 OSC 层（3)， C) 通过将对二甲苯气相沉积在OSC层（3)上形成电介质层（4)， D) 在电介质层（4)上形成栅电极（5)。
21. 根据权利要求18的底栅0FET，其包含基板（1)，栅电极（5)，充当栅绝缘体的电介 质层（4)，源电极和漏电极（2a，2b)，通过使用根据权利要求1-10的一项或多项的配制剂获 得的OSC层（3)，和包含聚（对二甲苯）的钝化层（6)。
22. 制造根据权利要求21的OFET的方法，其包括： A) 在基板（1)上形成栅电极（5)， B) 在基板⑴和栅电极（5)上形成电介质层（4)， C) 在电介质层（4)上形成源电极和漏电极（2a，2b)， D) 在源电极和漏电极（2a，2b)和电介质层（4)上由根据权利要求1-11的一项或多项 的配制剂形成OSC层（3)， E)通过将对二甲苯气相沉积在OSC层（3)上形成钝化层（6)。
23.包含根据权利要求14、17、18、19和21的一项或多项的OE器件的产品或组件，其 是集成电路（1C)，射频识别（RFID)标签，含有RFID标签的安全标记或安全器件，平板显示 器（FPD)，FH)的背板，FPD的背光，电子照相器件，电子照相记录器件，有机存储器件，压力 传感器，光学传感器，化学传感器，生物传感器或生物芯片。
【专利摘要】根据本发明的实施方案一般涉及用于有机电子器件的并且更具体地是在有机场效应晶体管中的有机半导体层的配制剂，涉及由这样的配制剂制备的有机半导体层，以及涉及包含这样的有机半导体层的有机电子器件和有机场效应晶体管。
【IPC分类】H01L51-00, C08G61-08, C07C13-42, C07C13-43
【公开号】CN104685649
【申请号】CN201380048734
【发明人】P·维日霍维克, P·米希凯维奇, 陈莉惠, R·宾塔德, P·C·布鲁克斯, L·F·罗兹, H·A·伯贡
【申请人】默克专利股份有限公司, 普罗米鲁斯有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年9月5日
【公告号】EP2898551A1, US20150243914, WO2014044359A1