有机薄膜晶体管、其制法及包括其的平板显示器的制作方法

专利名称：有机薄膜晶体管、其制法及包括其的平板显示器的制作方法
有机薄膜晶体管、其制法及包括其的平板显示器 5 相关申请的交叉引用本申请要求于2005年10月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No.2005-98684的优先权，其顿内雜此一并引作参考。技术领域io 本发明的方面涉及有机薄膜晶体管(TFT)、其制造方法以及包括该有机 薄膜晶体管的平板显示器，更具体而言，涉及有机TFT、其制造方法以及包括 有机TFT的平板显示器，其中增加了有机半导体层与绝缘层之间的粘附力和降 低了因热所弓胞的有机半导体材料的相分离。15 背景技术有机薄膜晶体管(TFT)应用在平板显示器件例如液晶显示器、有机发光 显示器件或无机发光显示器件中作为控制平板显示器件#像素工作的开关器 件以及作为驱动像素的驱动器件。TFT包括具有掺杂了高浓度杂质的源/漏区域和形成在源7漏区域之间的通 20道区域的半导体层，与半导体层绝缘并设置在相应于通道区域的区域中的栅 极，以及与源7漏区嫩目接触的源7漏电极。源V漏电极一般由具有低功函数的金属形成，因此电荷可以容易地流动。 然而，源V漏电极的金属与半导体层之间的接触区域具有高的接触电阻，会使TFT 的性能恶化，而且需要消耗更多的功率。 25 在有机TFT (己经成为近来研究的主题)中，有机TFT的半导体层是由有机半导体材料形成的。有机半导体层可使用低温工艺形成，这样，就可以使 用塑料衬底。这种有机TFT已被公开，例如在韩国专利公开No.20054565。然而，传统的有机TFT —般在有机半导体层与绝缘层之间不具有充分强 的粘附力，因此这种器件具有,的空间
发明内容
本发明的方面提供了在有机半导体层与绝缘层之间具有改善的粘附力的有机薄膜晶体管(TFT)，制造该有机TFT的方法，以及包含该有机TFT的平板不器。根据本发明一个方面，提供了一种有机薄膜晶体管(TFT)，其包括栅 极；与栅，形色缘的源极和漏极；与栅极绝缘并与源极和漏极电连接的有机半导 体层；使栅极与源极、漏极和有机半导体层绝缘的绝缘层；以及设置于绝缘层 和有机半导体层之间的自组装单层(SAM)，其中构成SAM的化合物具有至 10少一个端基，该端基选自 代或取代的Qr(^芳凝味取代或取代的C2<:3Q 杂芳基。根据本发明的另一个方面，提供了一种制造有机TFT的方法，其包括-在衬底上形成栅极；形成绝缘层以覆盖栅极；在绝缘层的表面上形成包含具有至少一个选自未取代或取代的CVC30芳基和未取代或取代的c^q。杂芳基的端15基的化合物的SAM;形成对应于栅极的源极和漏极；以及形成有机半导体层以覆盖源极和漏极。根据本发明的另一个方面，提供了一种平板显示器件，其包括如上所述的有机TFT或根据如上所述的制造有机TFT的方法制造的有机TFTo根据本发明的一个方面，有机半导体层与绝缘层之间的粘附力增加，并且 20避免了因热所引起的有机半导体材料的相分离，从而获得可靠性改善的平板显 示器件。本发明另外的方面和域优点将会在下面的描述中部分地阐述，部分将从 该描述中显而易见看出，或者从本发明的实践得知。25


本发明的这些和/或其他方面和优点通过下面结合附图对实施方案的描述将更明显且更容易理解图1-3是根据本发明实 案的有机薄膜晶体管(TFT)的截面图；和 图4是包括根据本发明一个实施方案的有机TFT平板显示器的截面图。30
具体实施方式
现在详细参考本发明的当前实施方案，其实例示于附图中，其中相同的附图标记表示相同的元件。下面将参照附图对实;^^ia行描^^解释本发明。图1是根据本发明一个实施方案的有机薄膜晶体管(TFT) 10的截面图。 5 在图1中，TFT包括衬底11，作为非限制实例，可以是玻璃衬底，塑料衬底，或者金属衬底。 '玻璃衬底可以由氧化硅、氮化硅等形成。塑料衬底可以由绝缘材料形成。 绝缘材料的实例包括聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚 胺(PEI)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、，硫醚(PPS)、 io聚烯丙基化物、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(TAC)、三乙酸丙 酸纤维素(CAP)等，但不限于这些。金属衬底可以选自碳、铁、铬、锰、镍、 钛、钼、不锈钢(SUS)、镍铁合金、铬镍铁合金、铁镍钴合金中的至少一种， 但不限于这些。金属衬底可以是金属薄片。如果需要柔性的衬底，可以使用塑 料衬底或金属衬底。15 缓冲层，阻挡层，或者阻挡杂质成分扩散的层可以形成在衬底11的一侧或两侧。t寺别地，当衬底11包括金属衬底时，可在衬底11上形成绝缘层(没 有示出)。具有预定图案的栅极12形皿衬底11上。栅极12可由金属或金属合金 例如Au、 Ag、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Al、 Mo、 Al:Nd、 Mo:W合錢形成。然而， 20用于栅极12的材料并不限于这些。绝缘层13形j^t栅极12之上以覆盖栅极12。绝缘层13可由无机材料， 例如金属氧化物或者金属氮化物，或者有机材料，例如绝缘的有机聚合物形成。形成绝缘层13的有机材料的实例包括苯乙烯聚合物、苯酚聚合物、丙烯 酸聚合物、 聚合物、 胺聚合物、烷基醚聚合物、芳基醚聚合物、乙烯 25醇聚合物、乙烯基聚合物、聚对亚苯基二甲基聚合物、纤维素聚合物、聚酮、 聚酯、聚降冰片烯和含氟聚合物，但不限于这些。具体而言，当绝缘层由有机材料形成时，有机材料包括选自以下的至少一 种有机材料聚苯乙烯、苯乙膝丁二烯共聚物、聚乙烯基苯酚、多酚、聚丙烯 酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯 、月旨族聚,、月旨1芳族聚 、芳香30聚翻安、聚 胺、聚酰亚胺、，醛、聚乙二醇、聚丙二醇、环氧树脂、 聚苯醚、聚苯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯(polyvinylidene)、苯并环丁烯、聚对 亚苯基二甲基、氰基纤维素、聚(醚醚酮)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯 二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸二羟基甲基环己基酯、纤维素酯、聚 碳酸酯、聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟代(烷基亚乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯5 /六氟丙烯共聚物、全氟代亚苯基、全氟代亚联苯基和全氟代亚萘基。例如，绝 缘层可由聚乙烯基苯酚或聚乙烯醇形成。自组装单层(SAM) 16在绝缘层13上形成。SAM 16增加了绝缘层13 和有机半导体层15之间的粘附力，这将在下文中描述。并且，SAM16防止了 有机半导体材料在有机TFT制造过程中因热弓l起的相分离。10 SAM 16由具有至少一个选自未取代或取代的C6-C3Q芳凝B未取代或取代的CVC3o杂芳基的端基的化合物构成。术语"芳基"在ltb^至少具有一个环，或者具有以支链方式连接在一起 的或者稠合的多个环的碳环芳族系统。术语"杂芳基"在此表示，*环的芳族二价有机化合物，该化合物包15括至少一镇自N、 O、 P和S的杂原子，其余的环原子都是碳。具体而言，端基可以选自以下的基团并环戊二烯基(pentalenyl)、茚基、 萘基、亚联苯基、蒽基、甘菊环基、庚搭烯基、苊基penalenyl group、芴基、 蒽喹啉基(anthraquinolyl)、甲基蒽基、菲基、苯并菲基、并四苯基、芘基、 荒基(ciysenyl group)、乙募蕭基、茜基、茈基、五苯基、四苯基、六苯基、20并六苯基、玉红省基、晕苯基、^H萘基、愤基、并愤基、pyranetrenyl group、 卵苯基、咔唑基、噻吩基吲B雜、嘌呤基、苯并咪唑基、娜基、苯并噻吩 基、对噻嗪基、枇咯基、吡唑基咪唑基、咪唑啉基、嗜、唑基、噻唑基、三唑 基、四唑基嚅二唑基、吡啶基、晚嗪基、嘧啶基、吡嗪基、噻蒽基、oxyranyle group、吡咯烷基、吡唑烷基、咪唑烷基、哌啶基哌嗪凝B吗啉基，但不限于25这些。例如，端基可以是萘基、蒽基或者并四苯基。CVC3o芳基或C^Q。杂芳基的取代基，可以是形成SAM 16的化合物的端 基可以魏自下面的至少一种卤素原子；氰基；羟基；氨基；磺酰基；卤 代磺酰基；未取代的或被卤素原子、氰基、羟基、氨基、磺酰基、卣代磺酰基 取代的C^2()織；以絲取代的或被卤素原子、織、羟基、氨基、磺酰基30或囟代磺酰魏代的q-Q。烷氧基，但不限于这些。例如，取代基可以是卤素 原子、氰基未取代的或被卤素原子、氰魏代的C,"C^織。根据本发明一个实船案，构成SAM 16的化合物可由下面的式1表示。 〈式1〉<formula>formula see original document page 11</formula> 在式1中，Ql、 Q2和Q3是^i的氢、卤素、未取代或取代的C,^Q。烷 基、未取代或取代的q^Q。烷氧基、未取代或取代的C6《3。芳基、未取代或取 代的(^C3o杂芳基，其中Q,、 (^和Q3中的至少一个是未取代或取代的CVC^ 芳基或未取代或取代的CVC3o杂芳基。Z是单键或者C,-C2o亚烷基。例如，Z可以是(^q。亚烷基。10在式1中，*表示与绝缘层的键。式1代表的化合物与绝缘层的上面部分 键合，形成SAM。SAM 16可以不同的方式形成。例如SAM 16可以形^绝缘层13的全 部表面上，或图案化从而使SAM 16只形皿绝缘层13与有机半导体层15互 相接触的区域。15 根据图1的实施方案，源极14a和漏极14b形成在SAM 16上。考虑到形成有机半导体层15的材料的功函数，源极和漏极14a、 14b可由功函数为5.0eV 或更高的贵金属形成。在这方面，形 极和漏极14a、 14b材料的非限制性 实例可以是Au、 Pd、 Pt、 Ni、 Rh、 Ru、 Ir、 Os、 Al、 Mo、和由至少两种金属 形成的合金，例如Al:Nd合金、MoW合金等。可用来形 极和漏极14a和20 14b的金属氧化物实例包,化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、 NiO、 Agp、 InPfAgCX CuA102、 SrCuPy掺杂Zr的ZnO等，但不限于这些。上面所述 的金属或金属氧化物中的至少两种也可以组合使用。如图1中所举例说明的， 源极和漏极14a、 14b各自的一部分可与栅极12重叠。然而，源极和漏极14a 和14b的结构并不限于此。根据图l的实施方案，有机半导体层15形成在源极和漏极14a、 14b上以 及SAM 16未被源极和漏极14a、 14b覆盖的部分上。形成有机半导体层15的 材料实例包括并五苯、噻吩、并四苯、蒽、萘、a各噻吩、a 4-噻吩、菲及5其衍生物、红烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、茈四羧基二 胺及其衍生物、 茈四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚对亚苯基亚乙烯基及其衍生 物、聚对亚苯基及其衍生物、聚荷及其衍生物、聚噻吩亚乙烯基及其衍生物、 聚噻吩-杂环芳香共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯及其衍生物、a-5-噻吩的 低聚噻吩及其衍生物、含金属或不含金属的酞菁及其衍生物、苯均四酸二酐及10其衍生物以及苯均四酸二酰亚胺及其衍生物。例如，有机半导体层15包括并 五苯或红烯。根据本发明方面的有机TFT除以上描述的层叠结构之外可以具有不同的 其它结构。根据本发明方面，在任何不同其它结构中，自组装单层位于有机TFT 的绝缘层和有机半导体层之间。例如，如图2中所示的，根据本发明一个实施15方案的TFT可包括所示依次层叠的衬底11、栅极12、绝缘层13、 SAM 16、 有机半导体层15、以及源极和漏极14a、 14b。特别地，有机半导体层15可以 形成在SAM16之上，源极和漏极14a、 14b可以形皿有机半导体层15之上。 可选择地，如图3中所示的，根据本发明一个实^"案的有机TFT包括所示依 次层叠的衬底11、栅极12、绝缘层13、源极和漏极14a、 14b、 SAM 16、以20及有机半导体层15。特别地，如图3中所示的，SAM 16可以图案化，从而SAM 16形成在绝缘层13与有机半导体层15互相接触的区域中，不形鹏源极和漏 极14a、 14b与绝缘层13相接触的区域中。根据本发明方面的TFT可以由不同的方法形成。例如，根据图1中实施 方案的TFT的制造方法包括在衬底上形成栅极，形成绝缘层以覆盖栅极，在25绝缘层的表面上形成包含具有至少一个选自未取代或取代的<36《3。芳基和未取 代或取代的C2-C3。杂芳基的端基的化合物的SAM，形成对应于栅极的源极和 漏极，然后形成有机半导体层以覆盖源极和漏极以及SM绝缘层15和SAM 16 的未形 极和漏极14a、 14b的区域部分。根据这个方法，可以得到如图1 中所示的其中依次层叠衬底、栅极、绝缘层、SAM、源极和漏极以及有机半导30体层的有机TFT。
101520根据图2实 案所示的TFT的制造方法可以包括在衬底上形 极; 形成绝缘层以覆盖栅极；在绝缘层的表面上形成包含具有至少一个选自未取代 或取代的C6-C3o芳辭卩 代或取代的C^C3o杂芳基的端基的化合物的SAM; 在SAM上形成有机半导体层；然后形成对应于栅极的源极和漏极。根据这个 方法，可以得到如图2中所示的其中依次层叠衬底、栅极、绝缘层、SAM、有 机半导体层以及源极和漏极的有机TFT。根据要制造的有机TFT的结构不同，方法可以不同。例如，SAM16可以 图案化，从而如图3中所示的，在不形成SAM 16的区域中，源极和漏极14a、 14b接触绝缘层13，在形成SAM16的区域中，有机半导体层接触绝缘层13。形成SAM 16可以i!31首先在绝缘层13的表面上形成含氧基团进行。当 含氧基团接角虫包含形成SAM的化合物的混合物时，含氧基团，例如O基通过 化学反应例如脱7K皿在绝缘层表面上形成SAM。可以在绝缘层13表面上进 行图案化以形成含氧基团，从而可以在绝缘层13上形成图案化的SAM 16。作为形成有机TFT的例子，提供上面描述的衬底并使栅极和绝缘层形成 在其上。形 极和绝缘层的材料之前也叙述了。然后，采用本领域公知的各种方法中的任何一种在绝缘层的表面上形成含 氧基团。例如，可采用02等离子体处理绝缘层的表面。当绝缘层由无机材料 形成时，绝缘层的表面可采用氧化剂例如过氧化氢进，亍化学处理。或者，绝缘 层可在气体气氛，tti^氧气中退火。然后，将其上形成含氧基团的绝缘层表面与含形成SAM化合物的溶液相 接触以形成SAM，形成SAM的化合物具有至少一，自未取代或取代的C6-C3。芳薪卩 代或取代的CVC30杂芳基的端基。根据本发明的一个实施方案，形成SAM的化合物可由式2表示 〈式2〉<formula>formula see original document page 13</formula>
在式2中，Qr Q2和Q3是3te的氢、卣素、未刺M取代的CVC加烷基、 未取代或取代的C^2o烷氧基、棘代或取代的C6《3。芳基或者未取代或取代的CVC30杂芳基其中Qp 02和(53中的至少一个絲取代或取代的(:6《3。 芳基、或^c代或取代的cvc^杂芳基。5 在式2中，Q4可以是与绝缘层表面上的含氧基团通过例如脱水縮合等键合的任何取代基，从而形成SAM的化合物被固定以形成SAM。例如，Q可 以是卤素原子。在式2中，Z是单键或者qA。亚烷基。特别地，SAM的形成包括在其上形成了含氧基团的绝缘层表面上涂覆包 10含形成SAM的化合物的溶液或其蒸汽；在绝缘层表面上涂覆縮合催化剂；加 热所得到的结构，但不限于这些。该含形成SAM的化合物的溶液可以以甲苯、 己烷、卤代甲烷(例如氯仿)或异丙醇作为溶剂。縮合催化剂可以是适合键合 形成SAM化，与含氧基团的任何縮合催化剂，并且本领域普通技术人员可 以容易i，择。之后，在SAM上形,极和漏极以及有机半导体层。 15 具有以上描述的结构的有机TFT可包括在平板显示器，例如LCD或者有机发光显示器件中。图4是包含根据本发明一个实 案的有机TFT的有机发光显示器件的 横截面图。图4所示的是有机发光显示器件的子像素，其中齡子像素包括作为自发 20光显示器的有机发光显示器件(OLED)和至少一个TFT。有机发光显示器件根据OLED的发光颜色，例如可以是红、绿、或蓝， 有不同的像素图案。如图4中所示的，具有预定图案的栅极22形)tt衬底21上，形成绝缘层 23以覆盖栅极22。 SAM26形^绝缘层23上，源极和漏极24a、 24b以及有 25机半导体层25形成在SAM 26上。衬底21、栅极22、绝缘层23、 SAM 26、 源极和漏极24a、 24b以及有机半导体层25与上面描述的相同。因此，其详细 描述这里就不再重复了。有机半导体层25形^t后，形成钝化层27以 TFT 20。钝化层27可 以形成为单层或多层，可由有机材料、无机材料、或有机和无机材料的混合物30 形成。
有机发光显示器件(OLED) 30的有机发光层32沿着像素限定层28形成 在钝化层27之上。有机发光显示器件30根据电流的流动通过由许多OLED发射红、绿、蓝 光显示预定的图像信息。OLED 30包括连接到TFT20的源极和漏极24a、 24b 5的其中之一的像素电极31、形成以覆盖整个像素的对电极33、以及位于像素 电极31和对电极33之间并且发光的有机发光层32。然而，OLED 30的结构 不限于这些，OLED可以具有不同的结构。有机发光层32可以是低分子量有机层或聚合物有机层。当^ffl低^量 有机层时，空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子 io传输层(ETL)以及电子注入层(EIL)可作为单层或多层形成。有机材料的 实例包括酞菁铜(CuPc)、 N,N'-观^l-基》N,N'-二苯基联苯胺(NPB)，三-8-羟SPM木铝(Alq3)等。低肝量有机层可由真空沉积形成。当有机发光层32是聚，有机层时，有机发光层32可以是空穴传输层 (HTL)或发光层(EML)。 HTL由聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)形 15成，EML由聚，有机材料例如舰苯乙炔(PPV)或聚芴形成。HTL和EML 可由丝网印滞蜮喷墨打印形成。本发明并不限于，有机层，可以使用其它不同的有机层。 像素电极31可用作阳极，对电极33可用作阴极。当然，像素电极31和 对电极33的极性可以反过来。 20在LCD的情况下，形成覆盖像素电极31的低取向层(没有示出)以完成 LCD的低衬底。因此，根据本发明的TFT可以设置在如图4所示的^hT像素中或者设 置在不显示图像的驱动电路中(没有示出)。在有机发光显示器件中，柔性塑料衬底适合作为衬底21。 25 在下文中，将参照下面的实施例更详细地描述本发明。下面的实施例只是用来举例说明，而不用来限制本发明的范围。 〈实施例〉制备其上形成了 MoW (厚度100nm)栅极和聚乙烯醇(厚度200nm) 绝缘层的衬底。绝缘层的表面釆用02等离子條0.1乇的压力下处理10秒钟。 30 02处理的绝缘层表面在4-(氯甲基)萘基三氯-硅烷溶液(50mM无水甲苯溶液)
中浸渍，用甲苯、丙酮然后异丙,涤，在12crc下千燥i小时，硬化以在绝 缘层表面上涂覆4-(氯甲萄萘基三氯-鹏化合物。然后，添加作为I^Je縮合催化齐啲乙酸和以及作为I^K齐啲好筛(0.4nm)，衬底在50。C下搅动3小时， 用甲苯冲洗然后用甲醇冲洗，在12(TC下千燥1小时，从而以4-(氯甲基)萘基 5作为端基形成SAM在绝缘层表面上。接着，在MoW (厚度10nm)源极和 栅极形成后，并五苯(70nm)沉淀其上以形成有机半导体层，因此制得根据本 发明一个实施方案的有机TFT。根据本发明的方面，获得其有机半导体层与绝缘层之间的粘附力增加，并 且因热所引起的有机半导体材料的相分离能被防止的有机TFT。使用有机 10 TFT,會^制造可靠性增加的平板显示器件。虽然，已经说明和描述了本发明的一些实施方案，本领域技术人员可以理 解，在不脱离本发明原理和精神的情况下，可以对这些实施方，行改变，本 发明的范围应该由权利要求及其等同物来限定。
权利要求
1、一种有机薄膜晶体管(TFT)，包括栅极；与栅极绝缘的源极和漏极；与栅极绝缘并与源极和漏极电连接的有机半导体层；使栅极与源极、漏极以及有机半导体层绝缘的绝缘层；以及设置于绝缘层和有机半导体层之间的自组装单层(SAM)，其中构成SAM的化合物具有至少一个选自未取代或取代的C6-C30芳基和未取代或取代的C2-C30杂芳基的端基。
2、 如权利要求1所述的有机TFT，其中端基选自并环戊二烯基、茚基、 萘基、联苯基蒽基、甘菊环基、庚搭烯基、苊基、penalenyl group、銜基、 蒽喹啉基、甲基蒽基、菲基苯并菲基、芘基、蒽基、乙基-葸基茵基、茈 基五苯基四苯基六苯基、并六苯基、玉红省基、晕苯基联三萘基、七15苯基、并七苯基、pyranetrenyl group、卵苯基、咔唑基、噻吩基、吲哚基、嘌 呤基、苯并咪唑基、喹啉基、苯并噻吩基、对噻嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑 基、咪唑啉基、嚅唑基、噻唑基、三唑基、四唑基、嚅二唑基、吡啶基、哒嗪 基、嘧啶基、吡嗪基、噻蒽基、oxyranyle group、吡咯烷基、卩比f^烷基、咪唑 烷基、哌晚基、哌嗪基和吗啉基。
3、如权利要求1所述的有机TFT，其中C6<:3。芳基或C2-C3Q杂芳基被选自下面的组中的至少一个取代基所取代卤素原子；氰基；羟基；氨基；磺酰 基；卣代磺酰基；未取代的或被卤素原子、氰基、羟基、氨基、磺酰基或^代 磺酰《代的C,-C^烷基；未取代的或被卣素原子、氰基、羟基、氨基、磺酰 基或卣代磺酰魏代的C广CV烷氧基。
4、如权利要求1所述的有机TFT，其中构成SAM的化合物可由下面的式1表示.. 〈式1〉<formula>formula see original document page 3</formula>其中Q1、 Q2禾口 Q3是^il的氢、卤素、未取代或取代的C,^。烷基、未 取代或取代的C,-Q。烷氧基、^^代或取代的C6-C3Q芳基、未刺域取代的q-C30 5杂芳基其中Q,、 Q2和Q3中的至少一个是未取代或取代的CVq。芳基、或未 取代或取代的CVQ。杂芳基；Z是单键或者C,-C^亚烷基；以及*表示与绝缘层的键。
5、 如权利要求1所述的有机TFT，其中有机半导体层包括选自下面的组 10中的至少一种材料并五苯、噻吩、并四苯、蒽、萘、a _6-噻吩、a 4-噻吩、芘及其衍生物、红烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、茈四羧基二酰亚胺及其衍 生物、茈四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚对亚苯基亚乙烯基及 其衍生物、聚对亚苯基及其衍生物、聚苟及其衍生物、聚噻吩亚乙烯基及其衍 生物、聚噻吩-杂环芳香共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯及其衍生物、a -5-15噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金属或不含金属的酞菁及其衍生物、苯均四酸 二酐及其衍生物、和苯均四酸二M胺及其衍生物。
6、 如权利要求1所述的有机TFT，其中绝缘层包括选自下面的组中的至 少一种材料苯乙烯聚合物、苯酚聚合物、丙烯酸聚合物、 聚合物、酰亚 胺聚合物、烷基醚聚合物、芳基醚聚合物、乙烯醇聚合物、乙烯基聚合物、聚20对亚苯基二甲錢^t/、纤维素聚对亚苯基二甲基聚合物、聚酮、聚酯、聚降 冰片烯和含氟聚合物。
7、 如权利要求1所述的有机TFT，其中绝缘层包括选自下面的组中的至 少一种材料聚苯乙烯、苯乙膝丁二烯共聚物、聚乙烯基苯酚、多酚、聚丙烯 酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯 、脂族聚 、脂族芳香聚翻安、芳香 聚翻安、聚 胺、聚酰亚胺、聚縮醛、聚乙二醇、聚丙二醇、环氧树脂、 聚苯醚、，硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯、苯并环丁烯、聚对亚苯基二甲基、氰基纤维素、聚(醚醚酮)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、PBT、聚对苯二甲酸二羟基甲,a^酯、纤维素酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟(烷基亚 5乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、全氟代亚苯基、全氟代亚联苯 基和全氟亚萘基。
8、 如权利要求1所述的有机TFT，其中源极和漏极包括选自下面的组中 的至少一种材料Au、 Pd、 Pt、 Ni、 Rh、 Ru、 Ir、 Os、 Al、 Mo、 Al:Nd合金、 MoW合金、ITO、 IZO、 NiO、 AgO、 1^03-八&0、 CuA102、 SrCu202和掺杂io Zr的ZnO。
9、 如权利要求1所述的有机TFT，其中源极和漏极与绝缘层相接触，并 且其中SAM在绝缘层上图案化，从而SAM不存在于源极和漏极与绝缘层相 接触的区域中。
10、 一种制造有机薄膜晶体管(TFT)的方法，其包括 15 在衬底上形 极；形成绝缘层以覆盖栅极；在绝缘层的表面上形成包含具有至少一个选自 代或取代的C6《3。芳基 和未取代或取代的CVC3o杂芳基的端基的化合物的自组装单层(SAM); 形自应于栅极的源极和漏极；以及 20 形成有tl半导体层。
11、 如木又利要求10所述的方法，其中SAM通过在绝缘层的表面上形成 含氧基团并且使绝缘层的表面与包含形成SAM化^tl的溶液相接触来形成， 该形成SAM的化合物具有至少一个选自未取代或取代的C6《3Q芳 口未取代 或取代的C2-C3o杂芳基的端基，并且具有与绝缘层的含氧基团反应以形成SAM25 的反应基团。
12、 如权利要求11所述的方法，其中在绝缘层的表面上形成含氧基团包 括釆用02等离子体处理绝缘层的表面。
13、 如权利要求10所述的方法，其中形成SAM的化合物可由式2表示 〈式2〉<formula>formula see original document page 5</formula>其中Q,、 02和03是^5:的氢、卤素、未取代舰代的CVQ。烷基、未取 5代或取代的cvCa烷竊、^(代或取代的c6《3Q芳基或者未取代或取代的C^3o杂芳基，其中QP (^2和Q3中的至少一个必须^l^代或取代的C6<:3。芳基、或^^代或取代的CVC3o杂芳基；(i是卤素原子；Z是单键或者C&亚織。 io
14、如权利要求11所述的方法，其中在绝缘层的表面上形成含氧基团包括使绝缘层的表面图案化。
15、如权利要求11所述的方法，其中形成SAM包括在其上形成含氧 基团的绝缘层表面上涂覆形成SAM的溶液；用缩合催化齐赊覆绝缘层表面； 加热所得到的结构。
16、如权利要求10所述的方法，其中有机半导体层包括选自下面的组中的至少一种材料并五苯、噻盼、并四苯、蒽、萘、a _6-噻吩、a 4-噻吩、皿其衍生物、红烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、茈四羧基二酰亚胺及其衍 生物、茈四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚对亚苯基亚乙烯基及 其衍生物、聚对亚苯基及其衍生物、聚荷及其衍生物、聚噻吩亚乙烯基及其衍 20生物、聚噻吩-杂环芳香共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯及其衍生物、a -5-噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金属或不含金属的酞菁及其衍生物、苯均四酸 二酐及其衍生物、糊四酸二,安及其衍生物。
17、 一种采用权利要求10所述的方法制造的有机TFT。
18、 一种包括权禾腰求l所述的有机TFT和显示器件的平板显示器件。
19、如权利要求18所述的平板显示器件，其中所述显示器件是有机发光 器件(OLED)。
20、 一种包含根据权利要求10所述方法制造的有机TFT和显示器件的平 板显示器件。
21、 如权禾腰求20所述的平板显示器件，其中所腿示器件是OLED。
全文摘要
本发明涉及有机薄膜晶体管(TFT)、其制造方法以及包括该有机薄膜晶体管的平板显示器，更具体而言，涉及这样一种有机TFT，其包括栅极；与栅极绝缘的源极和漏极；与栅极绝缘并与源极和漏极电连接的有机半导体层；使栅极与源极、漏极以及有机半导体层绝缘的绝缘层；以及设置于绝缘层和有机半导体层之间的自组装单层(SAM)。形成SAM的化合物具有至少一个选自未取代或取代的C₆-C₃₀芳基和未取代或取代的C₂-C₃₀杂芳基的端基。有机TFT是通过形成上面描述的各层并且在形成有机半导体层、源极和漏极之前在绝缘层上形成SAM来形成的。因此，有机半导体层与绝缘层之间的粘附力增加，并且因热所引起的有机半导体材料的相分离可被防止，从而获得可靠性改善的平板显示器件。
文档编号H01L51/05GK101165938SQ20061016058
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者泽 安, 徐旼彻, 朴镇成 申请人:三星Sdi株式会社