二氧杂蒽嵌蒽化合物、层压结构及其形成方法、以及电子器件及其制造方法
【专利摘要】提供了一种例如用以下结构式（1）表示的二氧杂蒽嵌蒽化合物。
【专利说明】二氧杂蒽嵌蒽化合物、层压结构及其形成方法、以及电子器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及二氧杂蒽嵌蒽化合物、及具有包括该二氧杂蒽嵌蒽化合物的半导体层的电子器件。或者，本发明涉及层压结构及其形成方法、以及电子器件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，包括用于各种电子器件的薄膜晶体管(TFT)的场效应晶体管(FET)由例如形成在衬底比如硅半导体衬底或硅半导体材料层中的沟道形成区域和源电极/漏电极、形成在衬底的表面上的包括SiO2的栅极绝缘层、以及设置为经栅极绝缘层面向沟道形成区域的栅电极。另外，此FET被简称为顶栅型FET。或者，FET由设置在基体上的栅电极、设置在包括栅电极上并包括SiO2的基体上的栅极绝缘层、以及形成在栅极绝缘层上的沟道形成区域和源电极/漏电极配置而成。另外，此FET被简称为底栅型FET。用于制造半导体器件的非常昂贵的设备被用于制造具有上述结构的FET，由此需要减少制造成本。
[0003]其中，近来正在积极开发具有由有机半导体材料形成的有源层的电子器件，特别地，有机电子器件(其在下文可以被简称为有机器件)比如有机晶体管、有机发光元件或有机太阳能电池引起了人们的关注。这些有机器件的最终目的可以是具有低成本、轻重量、灵活性及高性能。当与无机材料(硅是其最好的实例的)相比，有机半导体材料(I)允许以成本低、低温度、简单工艺制造大的有机器件，(2)允许制造具有柔性的有机器件，并且(3)允许通过将构成有机半导体材料的分 子改造成所需的形态来控制有机器件的性能或物理性质。有机半导体材料由此具有这样的各种优点。
[0004]由有机半导体材料形成的有源层经常形成在绝缘材料层上。进一步地，在这种情况下，有源层通常首先形成绝缘材料层，然后将有机半导体材料溶液涂布在绝缘材料层上，并干燥来获得。旋涂法经常用于涂布有机半导体材料溶液。
[0005]作为构成半导体层的有机半导体材料，例如，多并苯化合物比如用以下结构式表示的蒽嵌蒽、并四苯(萘并萘)及并五苯得到了越来越普遍的研究。进一步地，在JP2010-006794A中，本 申请人:还提出了各种二氧杂蒽嵌蒽化合物和使用这些二氧杂蒽嵌蒽
化合物的半导体器件。
[0006]
【权利要求】
1.一种用选自由以下结构式(I)至结构式(9)构成的组中的任何一个结构式表示的二氧杂蒽嵌蒽化合物，
2.根据权利要求1所述的二氧杂蒽嵌蒽化合物，其中，Rai和A2各自表示氢原子或选自由烷基、链烯基、芳基、芳基烷基、芳族杂环以及卤原子构成的组中的取代基。
3.根据权利要求1所述的二氧杂蒽嵌蒽化合物，其中，X表示氧。
4.根据权利要求1所述的二氧杂蒽嵌蒽化合物，其中，Y表示硫。
5.一种电子器件，至少包括: 第一电极； 第二电极，设置为与所述第一电极分离；以及 由有机半导体材料形成的有源层，从所述第一电极至所述第二电极设置， 其中，所述有机半导体材料由根据权利要求1至4中任一项所述的二氧杂蒽嵌蒽化合物形成。
6.一种用以下结构式(11)表示的二氧杂蒽嵌蒽化合物，
7.一种电子器件，至少包括: 第一电极； 第二电极，设置为与所述第一 电极分离；以及 由有机半导体材料形成的有源层，从所述第一电极至所述第二电极设置， 其中，所述有机半导体材料包括用以下结构式(11)表示的二氧杂蒽嵌蒽化合物，并且
8.一种用以下结构式(21-1)、结构式(21-2)、或结构式(21-3)表示的二氧杂蒽嵌蒽化合物，
9.一种用以下结构式(23-1)或结构式(23-2)表示的二氧杂蒽嵌蒽化合物:
10.一种电子器件，至少包括: 第一电极； 第二电极，设置为与所述第一电极分离；以及 由有机半导体材料形成的有源层，从所述第一电极至所述第二电极设置， 其中，所述有机半导体材料包括根据权利要求8或9所述的二氧杂蒽嵌蒽化合物。
11.一种形成层压结构的方法，所述方法包括按陈述顺序的以下步骤: 在支撑件上形成由第一有机材料形成的第一层；以及 通过在所述第一层上形成第二有机材料溶解在溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第二有机材料溶液层来形成由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层， 其中，当所述第二有机材料溶液层已经形成在所述第一层上时，所述第一有机材料和所述第二有机材料由于所述第一层的表面被所述第二有机材料溶液层中包括的溶剂溶解而在所述第一层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
12.—种形成层压结构的方法，为了获得由第一有机材料形成的第一层和由不同于所述第一有机材料的第二有机材料形成的第二层的层压结构，所述方法包括在支撑件上形成所述第一有机材料溶解在第一溶剂中的第一有机材料溶液层以及所述第二有机材料溶解在第二溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层， 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经形成在所述支撑件上时，所述第一有机材料和所述第二有机材料在所述第一有机材料溶液层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
13.—种制造电子器件的方法，所述方法至少包括按陈述顺序的以下步骤: (A)在基体上形成控制电极和遮盖所述控制电极的第一绝缘层； (B)在所述第一绝缘层上形成由第一有机材料形成的第一层；以及 (C)通过在所述第一层上形成第二有机材料溶解在溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第二有机材料溶液层来形成由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层， 其中，所述第一有机材料由绝缘材料形成并且所述第二有机材料由有机半导体材料形成， 其中，第二绝缘层由所述第一层配置而成， 其中，有源层由所述第二层配置而成， 其中，当所述第二有机材料溶液层已经形成在所述第一层上时，所述第一有机材料和所述第二有机材料由于所述第一层的表面被所述第二有机材料溶液层中包括的溶剂溶解而在所述第一层与所 述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
14.一种制造电子器件的方法，所述方法至少包括按陈述顺序的以下步骤: (A)在基体中形成的凹槽部分中形成控制电极； (B)在所述基体和所述控制电极上形成由第一有机材料形成的第一层；以及 (C)通过在所述第一层上形成第二有机材料溶解在溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第二有机材料溶液层来形成由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层， 其中，所述第一有机材料由绝缘材料形成并且所述第二有机材料由有机半导体材料形成， 其中，绝缘层由所述第一层配置而成， 其中，有源层由所述第二层配置而成， 其中，当所述第二有机材料溶液层已经形成在所述第一层上时，所述第一有机材料和所述第二有机材料由于所述第一层的表面被所述第二有机材料溶液层中包括的所述溶剂溶解而在所述第一层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
15.一种制造电子器件的方法，所述方法至少包括按陈述顺序的以下步骤: (A)在基体上形成控制电极和遮盖所述控制电极的第一绝缘层；以及 (B)通过在所述第一绝缘层上形成第一有机材料溶解在第一溶剂中的第一有机材料溶液层以及第二有机材料溶解在第二溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层来获得由所述第一有机材料形成的第一层和由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层的层压结构， 其中，所述第一有机材料由绝缘材料形成并且所述第二有机材料由有机半导体材料形成， 其中，第二绝缘层由所述第一层配置而成， 其中，有源层由所述第二层配置而成， 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经形成时，所述第一有机材料和所述第二有机材料在所述第一有机材料溶液层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
16.一种制造电子器件的方法，所述方法至少包括按陈述顺序的以下步骤: (A)在基体中形成的凹槽部分中形成控制电极；以及 (B)通过在所述基体和所述控制电极上形成第一有机材料溶解在第一溶剂中的第一有机材料溶液层以及第二有机材料溶解在第二溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层来获得由所述第一有机材料形成的第一层和由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层的层压结构， 其中，所述第一有机材料由绝缘材料形成并且所述第二有机材料由有机半导体材料形成， 其中，绝缘层由所述第一层配置而成， 其中，有源层由所述第二层配置而成`， 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经形成时，所述第一有机材料和所述第二有机材料在所述第一有机材料溶液层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
17.—种制造电子器件的方法，所述方法至少包括按陈述顺序的以下步骤: (A)在基体中形成的凹槽部分中形成第一电极和第二电极； (B)在所述基体、所述第一电极和所述第二电极上形成由第一有机材料形成的第一层；以及 (C)通过在所述第一层上形成第二有机材料溶解在溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第二有机材料溶液层来形成由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层， 其中，所述第一有机材料由有机半导体材料形成并且所述第二有机材料由绝缘材料形成， 其中，有源层由所述第一层配置而成， 其中，绝缘层由所述第二层配置而成， 其中，当所述第二有机材料溶液层已经形成在所述第一层上时，所述第一有机材料和所述第二有机材料由于所述第一层的表面被所述第二有机材料溶液层中包括的所述溶剂溶解而在所述第一层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
18.—种制造电子器件的方法，所述方法至少包括按陈述顺序的以下步骤:(A)在基体中形成的凹槽部分中形成第一电极和第二电极；以及 (B)通过在所述基体、所述第一电极和所述第二电极上形成第一有机材料溶解在第一溶剂中的第一有机材料溶液层以及第二有机材料溶解在第二溶剂中的第二有机材料溶液层，然后干燥所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层来获得由所述第一有机材料形成的第一层和由不同于所述第一有机材料的所述第二有机材料形成的第二层的层压结构， 其中，所述第一有机材料由有机半导体材料形成并且所述第二有机材料由绝缘材料形成， 其中，有源层由所述第一层配置而成， 其中，绝缘层由所述第二层配置而成， 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经形成时，所述第一有机材料和所述第二有机材料在所述第一有机材料溶液层与所述第二有机材料溶液层之间的界面处混合，并且 其中，当所述第一有机材料溶液层和所述第二有机材料溶液层已经干燥时，所述第一层和所述第二层分离。
19.一种层压结构,包括由第一有机材料形成的第一层和由不同于所述第一有机材料的第二有机材料形成的第二层， 其中，所述第一有机材料和所述第二有机材料的组合通过以下方式配置:材料的组合配置使得通过从所述第一有机材料和所述第二有机材料的混合体系的吉布斯自由能Gtl中减去所述第一有机材料的吉布斯`自由能G1和所述第二有机材料的吉布斯自由能G2而获得的值为正。
20.一种电子器件，包括电极结构、绝缘层以及有源层， 其中，所述绝缘层由从绝缘材料配置而成的第一有机材料形成， 其中，所述有源层由从有机半导体材料配置而成的第二有机材料形成，并且 其中，所述第一有机材料和所述第二有机材料的组合通过以下方式配置:材料的组合配置使得通过从所述第一有机材料和所述第二有机材料的混合体系的吉布斯自由能Gtl中减去所述第一有机材料的吉布斯自由能G1和所述第二有机材料的吉布斯自由能G2而获得的值为正。
【文档编号】H01L31/10GK103874704SQ201280049303
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年10月4日 优先权日:2011年10月12日
【发明者】小林典仁, 五十岚绘里, 胜原真央 申请人:索尼公司