有机半导体配制剂的制作方法

文档序号:8207888阅读:384来源:国知局
有机半导体配制剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般性地涉及用于有机电子器件的并且更具体地是有机场效应晶体管中 的有机半导体层的配制剂,涉及从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。
【背景技术】
[0002] 近年来存在着对有机电子(OE)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(OFET),和有机光伏(OPV)器件增长的兴趣。常规的OFET包 含栅电极,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(OSC)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。
[0003] 对于OFET器件,可溶液加工的OSC层是特别需要的。OSC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OSC材料的关键要求 是OSC溶剂对下层的正交性,和OSC对下层以及对在所述OSC层之上沉积的层的良好粘合 力。
[0004] 聚合物粘结剂通常与溶液加工的OSC-起使用,以增加有机场效应晶体管 (OFET)的性能,如例如J. Mater. Chem.,2008,18, 3230-3236或者Appl. Phys. Lett., 2009,94,013506-013506-3中所公开的,或者以增加OSC配制剂的可加工性,如例如US 2004/0038459 A1中所公开的。
[0005] 然而,含有常用的聚合物粘结剂,如例如聚苯乙烯、聚(4-甲基苯乙烯)、聚(a-甲 基苯乙烯)、聚(4-乙烯基联苯)和聚(三芳基胺)的0SC配制剂在某些应用中存在一些缺 点,例如对可用顶涂层如栅极电介质或钝化层的弱粘合力。
[0006] 目前一些最常用的用于OFET的顶栅电介质是具有小于3.0的低介电常数(也 称为相对介电常数或电介质常数)的材料("低k材料")。据报道使用这样的低k材 料降低在电介质/0SC界面的电荷俘获并给出改善的晶体管性能,如例如在Adv.Funct. Mat.,2003, 13, 199-204 或者在US7, 029, 945B2 中所公开的。
[0007] 这样的低k电介质(其对许多OSC是正交的)的典型实例如下:
[0008] 1)溶液可加工的氟化材料,如特氟隆AFTM(DuPont)或Cyt〇p?(AGJ)系列的那些, 如例如在US2011/0037064A1 或在Adv.Mat.,2009, 21,1166-1171 中公开的,
[0009] 2)化学气相沉积的聚(对二甲苯),也被称为"帕利灵(Pary1ene) ",如例如在Appl.Phys.Lett.,2008, 93, 1833051-3 中公开的。
[0010] 另外,为了改善〇E器件中存在的层堆叠体内的机械完整性,例如在底栅OFET器件 中,通常将钝化层施加在0SC的顶部。钝化层必须满足与上述的在顶栅构型中的电介质层 相同的正交性和粘合力的要求。
[0011] 帕利灵(聚(对二甲苯)是在包括OFET的0E器件的电介质或钝化层中经常使用 的电介质材料。帕利灵是市售的电介质,其当从气化的对二甲苯单体沉积到基板上时聚合。 帕利灵的优点是其相对简单的加工,导致得到高度纯且均匀的薄膜,其是优异的化学阻隔 物,既热稳定又UV稳定。
[0012] 然而,帕利灵对常用的粘结剂/OSC组合物以及对许多典型地用作粘结剂的通常 可获得的聚合物,如上述列出的那些的粘合力经常非常低,在许多情况下低于〇. 05N,但典 型地低于检测水平。
[0013] 因此,希望可获得对在OE器件中用作电介质或钝化层的帕利灵层显示出改善的 粘合力的OSC组合物。

【发明内容】

[0014] 本发明的一个目的是提供一种满足这些要求的用于OSC层的材料。另一个目的是 提供一种制造这样的OSC层的改进的方法。另一个目的是提供改进的OE器件,特别是OFET, 其包含这种改进的OSC层和包含帕利灵的电介质或钝化层。另外的目的对于本领域技术人 员而言从以下的描述中立即显而易见。
[0015] 发明人已经发现这些目的可以通过提供包含粘合促进剂的OSC配制剂得以实现, 同时提供了良好的器件性能,所述粘合促进剂改进了OSC对帕利灵的粘合力。
[0016] 概述
[0017] 本发明涉及包含有机半导体并且还包含聚合物型添加剂的配制剂,所述添加剂包 含一种或多种反应性基团,其优选能够与对二甲苯反应,所述配制剂任选地还包含溶剂。
[0018] 本发明还涉及通过使用根据本发明的配制剂获得的有机半导体层。
[0019] 本发明还涉及包含有机半导体层和电介质或钝化层的有机电子器件,其中所述有 机半导体层通过使用包含有机半导体和聚合物型添加剂的配制剂获得,所述添加剂包含一 种或多种反应性基团,且所述电介质或钝化层包含聚(对二甲苯)。
[0020] 有机电子器件优选为有机场效应晶体管(OFET),包括有机薄膜晶体管(OTFT)作 为特别的情况,有机发光二极管(OLED),有机光伏(OPV)器件或有机光电探测器(OPD),非 常优选顶栅OTFT或底栅OTFT。
[0021] 本发明还涉及包含如上下文所述的有机电子器件的产品或组装件。这样的产品或 组装件优选为集成电路(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),FH)的背板,FPD的背光,电子照相器件,电子照相记录器件,有机记 忆器件,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。
[0022] 本发明进一步涉及从根据本发明的配制剂制备有机半导体层的方法。
[0023] 本发明进一步涉及包含根据本发明的有机半导体层的有机电子器件,尤其是顶栅 OFET或底栅OFET的制备方法。
【附图说明】
[0024] 以下参照附图描述本发明的实施方案。
[0025] 图1是根据本发明的顶栅OFET器件的图示。
[0026] 图2是根据本发明的顶栅OFET器件的图示。
[0027] 图3描绘了实施例1的顶栅OFET器件的传输曲线。
[0028] 图4描绘了实施例2的顶栅OFET器件的传输曲线。
[0029] 详述
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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
[0033]
【主权项】
1. 配制剂,其包含有机半导体和聚合物型添加剂,所述添加剂包含一种或多种反应性 基团。
2. 根据权利要求1所述的配制剂,其中所述反应性基
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