有机电子器件中介电结构的表面改性方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及改变在有机电子（OE)器件、更具体地在有机场效应晶体管（OFET)中 的介电结构（例如介电层或堤（bank)结构）的表面能的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来存在着对OE器件例如用于显示器件或逻辑电路的背板或者有机光伏 (OPV)器件的OFET增长的兴趣。
[0003] 典型的OFET器件包括基底，间隔开以在其之间限定沟道区域的源和漏电极，包含 至少在所述沟道区域中提供的有机半导体（0SC)材料的半导体层，栅极介电层，和栅电极。 此外，OFET可以包含一个或多个堤结构，其可例如被图案化使得它们限定在所述沟道区域 延伸的井，在所述井中可以沉积0SC层材料。
[0004] 栅极介电层和0SC层通常包含从溶液中沉积的有机材料。因此，用于涂覆栅极介 电层和0SC层的溶剂应当分别选自正交体系，以避免首先涂覆的层被其次涂覆的层的溶剂 溶解。
[0005] 其结果是，顶栅OFET器件通常包括包含氟化材料、通常是有机氟聚合物的栅极介 电层，因为先前沉积的0SC层通常选自可溶于大范围溶剂的材料，使得与0SC层正交的用于 沉积栅极介电层的唯有溶剂是氟化溶剂。
[0006] 然而，这样的栅极介电层的缺点是氟化材料的低表面能。水对这种层的接触角可 以是>110°，向这种氟化栅极介电层的表面上涂覆或者印刷进一步的器件层是非常困难 的。此外，沉积到这种氟化栅极介电层上的进一步的器件层如栅电极的粘附性通常是非常 低的。
[0007] 为了克服这些缺点且能在氟化介电膜上印刷或涂覆，已经提出等离子体处理或化 学处理通过在表面上产生新的官能团来增加表面能。可替代地，另外地已经提出能够印刷 在介电膜顶上的涂层。然而，这样的膜的粘附性往往差，并且与工艺集成不兼容。
[0008] 常规0E器件例如OFET或0LED的其它缺点，涉及到在堤结构的脱湿性问题。因此， 如果使用氟化堤结构材料，沉积在由所述堤结构限定的井中的其他材料例如0SC可以从堤 结构的壁脱湿。因此，在堤结构的这些部分中较高的表面能是期望的。另一方面，堤结构的 顶表面应具有较低的表面能，以避免在其沉积期间被这种其他材料润湿。因此，理想的是堤 结构具有不同的表面特性，从而以其他材料从堤结构脱湿至在其间限定的井中的方式产生 润湿对比。
[0009] 因此，仍然需要合适的方法来改变0E器件如0FET、特别是在顶栅OFET中的氟化绝 缘结构如栅极介电层的表面能，其满足要求且克服如上所述的缺点。特别地，需要方法来增 加在0E器件特别是堤结构或栅极介电层中的绝缘结构的表面能，并增加栅极介电层与沉 积在其上的其他层的粘附性。
[0010] 本发明的一个目的是提供这样的改进的方法。另一个目的是提供通过这种方法制 备的改进的0E器件。其他目的是本领域技术人员从以下的描述中立即显而易见的。
[0011] 发明人已经发现这些目的可以通过提供改变根据本发明并且如在下文所要求保 护的氟化绝缘结构的表面能方法来实现。
[0012] 概述
[0013] 本发明涉及一种在有机电子（OE)器件中的介电结构的表面处理方法，包含使所 述介电结构的表面或者所述表面的特定部分暴露于溶剂共混物，所述溶剂共混物包含
[0014] -选自脂肪族或芳族醇的第一溶剂，和
[0015] -选自脂肪族酯和脂肪族酮的第二溶剂。
[0016] 所述第一溶剂优选选自甲醇、环己醇、异丙醇、苄醇。
[0017] 所述第二溶剂优选选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基正戊基酮。
[0018] 本发明还涉及如上下文所述的表面处理方法，其中在暴露于所述溶剂或者溶剂共 混物之后所述介电结构的表面能高于在暴露于所述溶剂或者溶剂共混物之前所述介电结 构的表面能。
[0019] 介电结构优选为栅极介质层、钝化层、平坦化层、绝缘结构或堤结构，或前述的层 或结构之一的一部分。
[0020] 介电结构优选包含交联的有机聚合物。所述有机聚合物优选是交联的和氟化的聚 合物。进一步优选地，有机聚合物是优选氟化的交联的聚环烯烃聚合物。
[0021] 本发明还涉及包含进行如上下文所述的表面处理方法的介电结构的OE器件。
[0022] OE器件优选为有机场效应晶体管（OFET)，包括有机薄膜晶体管（OTFT)，有机发 光二极管（OLED)，有机光伏（OPV)器件或有机光电探测器（OPD)，尤其是顶栅OFET或底栅 OFET，非常优选顶栅OFET。
[0023] 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件。这样的产品或组 件优选为集成电路（1C)，无线电频率识别（RFID)标签，含有RFID标签的安全标记或安全器 件，平板显示器（FPD)，FPD的背板，FH)的背光，电子照相器件，有机存储器件，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。
【附图说明】
[0024] 本发明的实施方案参照以下附图描述如下。
[0025] 图1是根据本发明的顶栅OFET器件的示意性表示；
[0026] 图2是根据本发明的顶栅OFET器件的示意性表示；
[0027] 图3a和3b是根据实施例1的堤结构的表面处理方法的示意性表示。
[0028] 图4至9描绘根据实施例2的顶栅OFET器件的转移曲线。
[0029] 详细说明
[0030] 如本文所用，术语"有机场效应晶体管（OFET) "将理解为包括称作"有机薄膜晶体 管（0TFT) "的这样的器件的子类。
[0031] 此外，应当理解，术语"介电"和"绝缘"在本文可互换使用。因而关于绝缘材料或 层包括介电材料或层。此外，如本文所用，术语"有机电子器件"将理解为包括术语"有机半 导体器件"和这样的器件的几个具体实施方案，如上所定义的OFET。
[0032] 如本文所使用的，术语"正交"和"正交性"将理解为表示化学正交性。例如，正交 溶剂是指，当用于使溶于其中的材料的层沉积到先前沉积的层上时，不溶解所述先前沉积 的层的溶剂。
[0033] 如本文所用，术语"绝缘结构"和"堤结构"将理解为是指图案化结构，例如图案化 层，其配置于在下的基底上并限定所述基底上的可以通过功能性材料如半导体或电介质填 充的特定结构例如井。图案化结构包含经选择以使得在所述图案化结构与所述基底之间产 生表面能对比的结构限定材料。通常基底具有较高的表面能，而图案化结构具有较低的表 面能。基底例如为电子器件的功能层，如电极、半导体层或介电层。使用绝缘或堤结构通过 利用液体溶液容易移动且粘附至具有较高表面能的区域（即基底）的趋势而更容易限定例 如电子器件中的半导体的溶液加工薄膜的活性区域。通过将液体限定在指定区域，可在特 定器件应用中根据需要形成薄膜。这提供某种益处，例如在OFET中，有机半导体的限定区 域改进断态电流。将理解的是，术语"堤结构"和"绝缘结构"在本文中可互换使用。因此， 提及堤结构包含绝缘结构。
[0034] 如本文所用，术语"聚合物"将理解为是指包括一种或多种不同类型的重复单元 (分子的最小结构单元）的骨架的分子，且包括公知的术语"低聚物"、"共聚物"、"均聚物"等 等。此外，将会理解的是，除了聚合物本身之外，术语聚合物包括来自与该聚合物的合成相 关的引发剂、催化剂和其它元素的残基，其中该残基被理解为不共价结合到其上。此外，尽 管在后聚合纯化过程中通常被除去，这样的残基和其他元素通常是与所述聚合物混合或共 夹杂，使得当其在容器之间或者在溶剂或分散电介质之间转移时一般保持与聚合物一起。
[0035] 如本文所用，术语"聚合物组合物"是指至少一种聚合物和一种或多种加入到所述 至少一种聚合物以提供或者改变聚合物组成和/或其中的至少一种聚合物的特定性质的 其他材料。应该理解的是，聚合物组合物是用于将聚合物运载到基底以使得可在其上形成 层或结构的媒介。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 或交联剂、反应性稀释剂、酸清除剂、均化剂和粘合促进剂。此外，将会理解的是，除了上述 示例性材料之外，聚合物组合物还可以包含两种或更多种聚合物的共混物。
[0036] 如本文所定义的，术语"聚环烯烃"、"多环烯烃"和"降冰片烯型"可以互换使用， 且是指可加成聚合的单体或所得到的重复单元，包含如以下结构A1或A2所示的至少一种 降冰片烯部分。最简单的降冰片烯型或聚环烯烃单体双环[2.2. 1]庚-2-烯（A1)通常称 为降冰片烯。
[0037]
【主权项】
1. 对在有机电子（OE)器件中的介电结构进行表面处理方法，包括使所述介