制造具有堤结构的有机电子器件的方法,堤结构以及用其所制得的电子器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制造有机电子器件的方法，其中用溶胀溶剂选择性地溶胀层以形成堤 (bank)结构，从而允许半导体材料沉积在特定的并且明确界定的区域。本发明进一步涉及 通过所述方法制造的堤结构，有机电子器件以及产品或组件。
[0002] 背景和现有技术描述
[0003] 有机电子器件，即具有包含有机材料的功能层的电子器件，例如有机场效应晶体 管（OFET)或有机发光二极管（OLED)的性能改进在一定程度上取决于在基板上特定限定位 置沉积单个功能层，例如半导体层的能力。
[0004] 在这方面，已知所谓的堤结构可用于在基板上界定这种特定限定的位置。例如，US 2007/0023837 AUffO 2008/117395 AUEP 1 933 393 AUGB 2,458,454 A.GB 2,462,845 A、US 2003/017360 AUUS 2007/190673 AUWO 2007/023272 Al 和 WO 2009/077738 Al 单 个且共同地是这种已知结构和形成它们的方法的代表性公开内容。
[0005] 然而，虽然允许在限定位置沉积单个功能层，但这些方法也需要额外的制造步骤， 其中通过将堤结构沉积在已经存在的层上来形成堤结构。为了不损害已经存在的层，需要 特别小心，以便不会负面地影响由此制造的有机电子器件的性能。
[0006] 因此，在工业上需要简单且易于实施的制造具有堤结构的电子器件的方法。
[0007] 因此，本发明的目的是提供制造具有堤结构的有机电子器件的改进的方法。
[0008] 本发明的另一个目的是提供制造有机电子器件的方法，所述方法简单且易于实 施。
[0009] 本发明的另一个目的是提供制造具有堤结构的有机电子器件的方法，其中所述堤 结构是明确界定的。
[0010] 本发明的另一个目的是提供制造具有堤结构的有机电子器件的方法，其中所述有 机电子器件显示了良好的性能。
[0011] 发明概述
[0012] 已经令人惊奇地发现以上目的可以通过本申请方法单独地或以任何组合地获得。
[0013] 因此，本申请提供了制造电子器件的方法，其中使用溶胀溶剂选择性地溶胀层，由 此形成界定井的堤结构。
[0014] 本申请提供的进一步优选的方法为如在所附权利要求中指明的。
[0015] 此外，本申请涉及通过本方法获得的堤结构，包含这种堤结构的有机电子器件以 及包含这种有机电子器件的产品或组件。
[0016] 附图的简要说明
[0017] 图1是根据本发明的底栅有机场效应晶体管器件的示例性示意图。
[0018] 图2是根据本发明的顶栅有机场效应晶体管器件的示例性示意图。
[0019] 图3是根据本发明的有机场效应晶体管器件的一部分的示例性示意图。
[0020] 图4是实施例的顶栅有机场效应晶体管器件的转移曲线（transfer curve)。
[0021] 发明详述
[0022] 如本文所用，术语"有机场效晶体管（OFET) "应理解为包括已知为有机薄膜晶体管 (OTFT)的这类器件的子类别。
[0023] 此外，本文中术语"介电"和"绝缘"理解为可互换使用。
[0024] 此外，如本文所用，术语"有机电子器件"应理解为包含术语"有机半导体器件"以 及该器件的一些特定的实施方案，如上文定义有机场效应晶体管。
[0025] 如本文所用，术语"正交"和"正交性"应理解为指化学正交性。例如，正交溶剂指 的是当用于在先前沉积的层上沉积溶解于其中的材料层时不会溶解所述先前沉积层的溶 剂。
[0026] 如本文所用，术语"绝缘结构"及"堤结构"应理解为图案化的结构，例如图案化的 层，其提供在位于下层的基板上并在所述基板上界定出特定结构，如井（well)，该特殊结构 可被诸如半导体或电介质的功能材料填充。图案化的结构包括结构限定材料，选择该材料 使所述图案化结构和所述基板之间产生表面能对比差异。通常基板有较高的表面能而图案 化结构有较低的表面能。基板是例如电子器件的功能化层，如电极，半导体层或介电层。绝 缘或堤结构通过利用液体溶液倾向于移动并粘附至较高表面能的区域（即基板）的趋势， 被用于更容易地限定例如电子器件中半导体的经溶液处理的薄膜的活性区域。通过将液体 局限在指定区域，可按需要在特定器件应用中形成薄膜。这提供了一些好处，例如，在有机 场效应晶体管中有机半导体的限定区域改进了断开状态的电流（off-state current)。应 理解，术语"堤结构"和"绝缘结构"可互换使用。因此，提及堤结构时包括绝缘结构。
[0027] 如本文所用，术语"聚合物"应理解为包含一个或多个不同类型重复单元（分子的 最小的结构单元）的主链的分子和包括通常已知的术语"低聚物"，"共聚物"，"均聚物"等。 此外，可以理解术语"聚合物"除聚合物自身外，还包括参与合成该聚合物的引发剂、催化剂 和其他元素的残余物，其中所述残余物理解为不共价键地结合入其中。此外，通常在后聚合 纯化过程中被除去的该残余物和其他元素，通常与聚合物混合或共混杂，从而使得当聚合 物在容器之间或在溶剂或分散介质间转移时它们通常与聚合物保持在一起。
[0028] 如本文所用，术语"聚合物组合物"指至少一种聚合物和一种或多种加入该至少一 种聚合物以提供或调整该聚合物组成和/或其中的至少一种聚合物的特定性质的其他材 料。应理解，聚合物组合物为携带聚合物到基板上以使得在其上形成层或结构的载体。示 例性的材料包括但不限于溶剂、抗氧化剂、光引发剂、光敏剂、交联部分或试剂、反应性稀释 剂、酸清除剂、流平剂和粘附促进剂。此外，应理解聚合物组合物除上文提到的示例性材料 外，还可以包括两种或更多种聚合物的共混物。
[0029] 本发明的电子器件包含基板、栅电极、源电极和漏电极、位于所述源电极和漏电极 之间的沟道区域、界定井的堤结构和半导体材料层。此外，并且取决于设计，所述电子器件 可以包含其它组件。例如，其可以进一步包含介电层。或者，所述电子器件可以进一步包含 平坦化层和栅绝缘层。
[0030] 优选地，本发明的电子器件是有机电子器件。更优选地，其选自有机场效应晶体管 (OFET)、有机薄膜晶体管（OTFT)、有机发光二极管（OLED)和有机光伏器件。甚至更优选地， 其是有机场效应晶体管（OFET)或有机发光二极管（OLED)。更优选地，其是顶栅有机场效应 晶体管或底栅有机场效应晶体管。
[0031] 根据本发明的电子器件的实例示例性地显示于图1和图2中。
[0032] 图1显示了根据本发明的底栅有机薄膜晶体管的示例性示意图，所述底栅有机薄 膜晶体管具有基板（1)、栅电极（2)、介电层（3)、源电极和漏电极（5)、沟道区域（6)、半导体 材料层（7)、堤结构（8a，8b)和井。
[0033] 图2显示了根据本发明的顶栅有机薄膜晶体管的示例性示意图，顶栅有机薄膜晶 体管具有基板（Γ )、栅电极（2'）、平坦化层（4'）、源电极和漏电极（5'）、沟道区域（6'）、 半导体材料层（7'）、堤结构（8a'，8b'）、井和栅绝缘层（10'）。
[0034] 图3显示了根据本发明具有源电极和漏电极（5"）、半导体材料层（7"）和堤结构 (8"）的有机薄膜晶体管的一部分的示例性示意图。应当注意，半导体材料层（7"）界定井， 其边界由堤结构（8"）界定，并且包括在源电极和漏电极（5"）之间的沟道区域。
[0035] 基板、栅电极、源电极和漏电极