有机半导体配制剂的制作方法_6

文档序号:8909328阅读:来源:国知局
的4-甲氧基聚三芳基胺聚合物具有~1315道尔顿的Mn和~5的Nav。
[0254] 通过以2. 1 %的总固体负荷将4-甲氧基聚三芳基胺粘合剂(50mg)和 1,4, 8, 11-四甲基,6, 13-双(三乙基硅烷基乙炔基)并五苯(50mg) (50:50重量比)完全 溶解于1,2, 3, 4-四氢萘(萘满,4. 0ml)和正庚烷(1. 0ml)中来制备实施例1的多溶剂配 制剂。将该配制剂旋涂(500rpm进行5s,然后2000rpm进行20s)在图案化有Au源/漏电 极的PEN上(使用10mM处于异丙醇的五氟苯硫酚溶液处理过的50nm厚的Au)。在100°C 下将所产生的0SC层加热60秒并且随后冷却。将氟聚合物电介质Cytop?(AsahiChemical Co.)旋涂在所述0SC层的顶部(500rpm进行5s,然后1500rpm进行20s)。最后,通过阴影 掩模热蒸发50nm厚的A1栅电极并且对所产生的0TF阵列进行表征,并且将获得的结构汇 总于表1中。
[0255] 0TFT结果:实施例1
[0256] 表 1
[0257]
[0258] 比较例A
[0259] 使用在100%萘满中以2wt%固体包含50:50的1,4, 8, 11-四甲基,6, 13-双(三 乙基硅烷基乙炔基)并五苯:4_甲氧基聚三芳基胺粘合剂的共混物的配制剂来制备顶栅、 底部接触0TFT阵列。
[0260] 根据PCT/GB2012/051213中描述的方法来合成4-甲氧基-PTAA均聚物。所产生 的4-甲氧基聚三芳基胺聚合物具有~2400道尔顿的Mn和~9的Nav。
[0261] 配制剂A
[0262] 通过以2%总固体将4-甲氧基聚三芳基胺和1,4, 8, 11-四甲基-6, 13-双(三乙 基硅烷基乙炔基)并五苯(50:50重量比)溶解于萘满中来制备单溶剂0SC配制剂。将所 产生的配制剂旋涂(500rpm进行5s,然后1500rpm进行60s)在图案化的Au源/漏电极上 (使用10mM处于异丙醇中的五氟苯硫酷溶液处理过的50nm厚的Au)。将氟聚合物电介质 Cytop?(AsahiChemicalCo.)旋涂在 0SC层的顶部(500rpm进行 5s,然后 1500rpm进行 20s)。最后通过阴影掩模蒸发来沉积Au栅电极并且对TFT阵列进行表征,如表A所述。
[0263] 0TFT结果:表A
[0264]
[0265]实施例2
[0266] 使用在80:20萘满:庚烷(按体积计)以1.7wt%固体含量包含70:30的PAHC无 规共聚物、TIPS并五苯:9, 9-二辛基芴共聚物:1,4, 8, 11-四甲基-6, 13-双(三乙基硅烷 基乙炔基)并五苯的共混物的配制剂来制备顶栅、Corbino0TFT阵列。
[0267] 配制剂和0TFT的制备
[0268] 根据PCT/GB2013/050458中描述的方法来合成TIPS并五苯:9, 9-二辛基芴共聚 物粘合剂。所产生的TIPS并五苯:9, 9-二辛基芴共聚物(75%二辛基芴:25%TIPS并五 苯)具有~8190道尔顿的Mn和~18的Nav。
[0269] 通过将共聚物和多晶小分子以1.7%总固体含量完全溶解于萘满(4.0ml)和正 庚烷(1. 0ml)中,以制备包含TIPS并五苯:二辛基芴粘合剂(60.Omg)和1,4, 8, 11-四甲 基-6, 13-双(三乙基硅烷基乙炔基)并五苯(25mg) (70:30重量比)的多溶剂配制剂。
[0270] 在CPI可印制电子中心(UK)制造Corbino装置。然后对所产生的0TFT进行表征 并且获得了表2中汇总的结果。
[0271]表 2
[0272]
[0273]实施例3
[0274] 在底栅、底部接触0^!'中使用在80:20溴苯:庚烷(按体积计)中以1.05被%固 体含量包含1,4, 8, 11-四甲基,6, 13-双(三乙基硅烷基乙炔基)并五苯:4_甲氧基聚三 芳基胺粘合剂的2:1共混物的配制剂。
[0275] 配制剂和0TFT的制备
[0276] 根据PCT/GB2012/051213中描述的方法来合成4-甲氧基-PTAA均聚物。所产生 的4-甲氧基聚三芳基胺聚合物具有~1315道尔顿的Mn和~5的Nav。
[0277] 通过以1. 05%的总固体含量完全溶解于溴苯(4. 0ml)和正庚烷(1. 0ml)中来制备 包含4-甲氧基聚三芳基胺粘合剂(17. 5mg)和1,4, 8, 11-四甲基,6, 13-双(三乙基硅烷 基乙炔基)并五苯(35mg) (1:2重量比)的多溶剂配制剂。将该配制剂旋涂(2000rpm进行 60s)在15mm方形图案化的娃片基底(获自于FraunhoferIPMS)上;栅电极是N-掺杂的 硅,具有230nm厚的氧化物作为栅极绝缘层。通过在丙酮中浸泡和漂洗来除去光致抗蚀剂 的保护层。将基底在氧等离子体(250W)中放置5分钟。然后使用25mM苯乙基三氯硅烷的 甲苯溶液处理该基底,随后使用10mM五氟苯硫酚来处理基底。在旋涂多溶剂配制剂之后, 在100°C下在热板上将该基底干燥1分钟。然后通过旋涂(1500rpm进行20s)使用氟聚合 物Cytop?(AsahiChemicalCo.)来封装装置,并且在设定为100°C的热板上烘焙60s。然 后对产生的0TFT进行表征并且获得了汇总于表3中的结果。
[0278]表 3
[0279] 0
【主权项】
1. 一种根据本发明所述的多溶剂有机半导体(OSC)配制剂,包含: (a) 多晶小分子有机半导体; (b) 有机半导体粘合剂; (c) 芳族烃溶剂;以及 (d) 选自由脂族烃、醇、多元醇、脂族酮、酯、胺、硫醇和它们的混合物组成的组的至少一 种另外的溶剂。2. 根据权利要求1所述的配制剂,其中,所述多晶小分子有机半导体包含多并苯化合 物。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的配制剂,其中,所述有机半导体粘合剂包含聚三 芳基胺粘合剂。4. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述有机半导体粘合剂选自由芳基 胺-芴共聚物、芳基胺-茚并芴共聚物和多环芳族烃共聚物半导体粘合剂组成的组。5. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂选自由C 6-C18芳族烃 和用1个或2个卤素原子取代的C6-C 18芳族烃组成的组。6. 根据权利要求5所述的配制剂,其中,所述卤素原子独立地选自氯和溴。7. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂选自由C 6-C1(l芳族烃 和用1个卤素原子取代的C6-C ltl芳族烃组成的组。8. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂选自由萘满、均三甲 苯、溴苯、溴均三甲苯和它们的混合物组成的组。9. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃具有多150°C、优选 彡200°C且< 250°C的沸点。10. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述至少一种另外的溶剂选自由脂族 烃和醇组成的组。11. 根据权利要求10所述的配制剂,其中,所述脂族烃选自C 4-C1(l脂族烃、优选直链 。6_。9脂族烃。12. 根据权利要求10所述的配制剂,其中,所述醇选自C i-Cjf、优选C 2-(;醇、更优选 。3-。4仲醇。13. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述另外的溶剂选自由正己烷、辛烷、 异丙醇和它们的混合物组成的组。14. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述另外的溶剂具有< 125°C、优选 彡100 °C的沸点。15. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂能够溶解按重量计至 少0. 5%的所述多晶小分子。16. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述另外的溶剂溶解按重量计小于 0. 2%的所述多晶小分子。17. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述另外的溶剂溶解按重量计不超过 〇. 1%本发明的所述半导体粘合剂。18. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,多溶剂体系的溶剂是可混溶的。19. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,多溶剂OSC配制剂的所述芳族烃溶剂 优选以按体积计大于总溶剂共混物的50%的体积百分比存在。20. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂包含萘满。21. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂与所述另外的溶剂的 沸点之间的差大于50°C。22. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述另外的溶剂具有〈30达因/cm、优 选< 25达因/cm、且还更优选< 24达因/cm的表面张力。23. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,多溶剂共混物的表面张力小于35达 因/cm、更优选小于32达因/cm。24. 根据任一前述权利要求所述的配制剂,其中,所述芳族烃溶剂与所述另外的溶剂的 表面张力之间的差大于5达因/cm、优选大于10达因/cm、优选大于12达因/cm。25. -种形成有机半导体层的方法,包括以下步骤: (i) 提供根据权利要求1至24中任一项所述的有机半导体配制剂; (ii) 将所述配制剂沉积在基底上;以及 (iii) 可选地除去溶剂以形成有机半导体层。26. 根据权利要求25所述的方法,其中,所述基底选自由聚合物膜如聚酰胺、聚碳酸 酯、聚酰亚胺、聚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),以及无机 基底如二氧化硅、氧化铝、硅片和玻璃组成的组。27. 根据权利要求25或权利要求26所述的方法,进一步包括提供选自由四氢呋喃、苯 甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、萘烷和/或它们的混合物组成的组的溶 剂的步骤。28. 根据权利要求25至27中任一项所述的方法,其中,所述沉积是通过旋涂、刮涂、卷 对卷的卷筒涂、浸涂、喷墨印制、丝网印制和/或胶版印制进行。29. 根据权利要求25至28中任一项所述的方法,其中,所述溶剂是通过蒸发或干燥除 去。30. -种通过根据权利要求25至29中任一项所述的方法可获得的半导体层。31. -种电子装置,包含根据权利要求1至24或30中任一项所述的有机半导体配制剂 或层。32. 根据权利要求30所述的电子装置,其中,所述装置选自由有机场效应晶体管 (OFETS)、集成电路、有机发光二极管(OLEDS)、光电探测器、有机光伏(OPV)电池、传感器、 激光器、存储元件和逻辑电路组成的组。33. -种包含根据权利要求1至24中任一项所述的配制剂的喷墨配制剂。
【专利摘要】本发明涉及一种制备新有机半导体(OSC)配制剂的方法,该新有机半导体(OSC)配制剂包含多晶小分子有机半导体、半导体聚合物粘合剂和多组分溶剂共混物。本发明还涉及通过这种方法获得的新配制剂,涉及它们在有机电子装置、特别是有机薄膜晶体管(OTFT)的制造中作为半导体油墨的用途。
【IPC分类】H01L51/00
【公开号】CN104885246
【申请号】CN201380062292
【发明人】卡尔·克劳利, 鲁塞尔·乔恩·格里菲思
【申请人】斯玛特蒂姆有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月26日
【公告号】EP2926386A1, WO2014083328A1
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