用于電子器件的夾層制造技術

本發(fā)明專利技術涉及聚環(huán)烯烴在電子器件中的用途且特別涉及這種聚環(huán)烯烴作為施用于用于電子器件中的絕緣層的夾層的用途，包含這種聚環(huán)烯烴夾層的電子器件以及用于制備這種聚環(huán)烯烴夾層和電子器件的方法。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及聚環(huán)烯烴在電子器件中的用途且更特別涉及降冰片烯類聚合物在電子器件制造中作為施用于氟聚合物層的夾層的用途、包含降冰片烯類聚合物夾層的電子器件、以及用于制備這種夾層和包含這種夾層的電子器件的方法。
技術介紹
和現(xiàn)有技術電子器件，例如場效應晶體管(FET)用于顯示器件和具有邏輯能力的電路。常規(guī)的FET典型的包括源電極、漏電極和柵電極，由半導體(SC)材料制成的半導體層和絕緣體層(也稱為“電介質”或“柵電介質”)，其由介電材料制成并且位于SC層和柵電極之間。半導體例如為有機半導體(OSC)、且電子器件例如為有機電子(OE)器件。W003/052841A1 公開了有機場效應晶體管(OFET)的實施方案，其中柵絕緣體層由具有小于3.0的介電常數(shù)(e )(還已知為相對介電常數(shù)或電容率(k))的介電材料制成。不管有機半導體層是否是無序的或準有序的，據報道通常指的是“低k材料”的這種材料提供了良好的遷移性。W003/052841A1還進一步報道了可商購獲得的氟聚合物，例如Cytop (來自Asahi Glass)或Teflon AF (來自DuPont)是示例性的低k材料。在W005/055248中公開了氟聚合物例如Cytop 因其有利于溶液處理的OFET器件而用作柵絕緣體材料，其中OSC材料選自可溶的、取代的低聚并苯，例如并五苯、并四苯或蒽，或它們的雜環(huán)衍生物。這些OSC材料在大多數(shù)普通的有機溶劑中是可溶的。因此，當制備頂柵FET時，用于柵絕緣體組合物的溶劑必須小心的加以選擇以避免OSC材料通過柵介電組合物的溶劑而溶解。這種溶劑通常指的是與OSC層的材料正交的(orthogonal)溶齊U。類似的，當制備底柵器件時，選擇用于在之前形成的柵絕緣體層上承載OSC材料的溶劑使其與柵介電材料是正交的。但是，上述氟聚合物具有與OFET器件的量產相關的某些缺點，特別是差的加工集成性和有限的結構完整性。對于可加工性，氟聚合物通常并不能與其他層良好的粘附，例如基底和OSC層，除此之外，其通常表現(xiàn)出差的可潤濕性。對于結構完整性，許多氟聚合物，例如Cytop 系列的那些具有低的玻璃化轉變溫度Tg ( 100-130° C)，當通過物理沉積法例如濺射法將金屬化的柵電極層施用于該層上時，這就可能存在著問題。如果在這種濺射加工過程中將氟聚合物加熱到或高于其Tg，將會發(fā)生由于內在應力產生的聚合物開裂并且如果避免了這種開裂，則氟聚合物和任何相鄰層之間不均勻的膨脹會導致聚合物的皺縮。另一方面，具有較高Tg的氟聚合物，例如Teflon AF 系列的那些(例如Tg=240°C的TeflonAF2400)可以克服皺縮或開裂問題，但是通常其并不能很好的涂覆基底并且表現(xiàn)出與附加層差的粘附性。本專利技術的一個目的在于提供用于改進場效應晶體管中介電層、特別是柵介電層的表面能和粘附力，但是保留了介電層與有機半導體材料相關的正交溶解性，并且對晶體管的性能沒有負面影響的手段和方法。另一個目的在于提供改進的場效應晶體管，其中柵電介質具有良好的粘附性、與有機半導體材料相關的正交溶解性(orthogonal solubility)和對器件性能沒有明顯的負面影響中的一種或多種性質。附圖概述以下參考下列附圖描述本專利技術的實施方案。附圖說明圖1是根據現(xiàn)有技術的典型的頂柵FET器件的示意圖；圖2是根據現(xiàn)有技術的典型的底柵FET器件的示意圖；圖3、4和5是根據本專利技術實施方案的頂柵FET器件的示意圖；圖6是根據本專利技術實施方案的底柵FET器件的示意圖；圖7和8是根據實施例Dl和D2 (a=加應力前，b=加應力后)的頂柵FET器件的轉換曲線。專利技術概述本專利技術涉及聚環(huán)烯烴聚合物、或包含這種聚環(huán)烯烴聚合物的聚合物組合物以形成與電子器件中的有機介電層接觸的夾層的用途。本專利技術還進一步涉及與電子器件中的有機介電層接觸并且包含聚環(huán)烯烴聚合物或包含聚環(huán)烯烴聚合物的聚合物組合物的夾層。該聚環(huán)烯烴聚合物優(yōu)選為降冰片烯類加成聚合物。電子器件優(yōu)選為有機電子器件，且其例如為具有無機半導體材料的場效應電子管(FET)或具有有機半 導體材料的有機場效應晶體管(OFET)。介電層優(yōu)選為柵介電層，且其優(yōu)選包含氟聚合物。有利的是，這種聚環(huán)烯烴或降冰片烯類加成聚合物是可裁制的以克服其缺點，例如在前述已知器件中已觀察到的差的粘附性和皺縮。因此這些實施方案可以允許大規(guī)模地進行時間、成本和材料有效地使用有機半導體材料和有機介電材料制造0FET，并且還允許使用無機半導體材料和有機介電材料的FET的制造。此外，正如將要進行討論的，這種聚環(huán)烯烴或降冰片烯類聚合物與有機介電層結合可以相比于已經用于這種OFET和FET中的單獨使用的有機介電層，提供這種結合層的改進的表面能、粘附性和結構完整性。本專利技術進一步涉及將這種降冰片烯類聚合物或聚合物組合物用于電子器件的制造中的方法，并且還涉及通過這種方法制備的和/或包含這種聚合物或聚合物組合物的電子和光電器件。正如上下文中描述的，本專利技術還涉及新穎的聚環(huán)烯烴或降冰片烯類聚合物、或包含它們的聚合物共混物或聚合物組合物。專利技術詳述本專利技術中使用的術語FET和OFET將理解為包括已知為薄層晶體管(TFTs)和有機薄層晶體管(OTFTs)的這些器件的子集，其中本專利技術中描述的FET或TFT包括有機介電材料且OFET或OTFT包括有機半導體材料和前述有機介電材料。本專利技術中使用的術語“夾層”將理解為表示電子或有機電子器件中的層，其提供在器件的兩個其他層或組件之間，例如在諸如柵電介質的介電層和諸如柵電極的電極層之間。此外，還將理解的是術語“介電的”和“絕緣的”在本專利技術中可互換使用。因此所提及的絕緣層包括介電層。此外，本專利技術中使用的術語“有機電子器件”將理解為包括術語“有機半導體器件”和這種器件的多種特定的實施方式例如如以上定義的FET和0FET。當用于描述某些側基時，本專利技術中使用的短語“光反應性和/或可交聯(lián)的”將理解為表示對光化學輻射有反應性且結果是該反應性進入交聯(lián)反應的基團，或者理解為對光化學輻射沒有反應性但是卻能夠在交聯(lián)活化劑的存在下進入交聯(lián)反應的基團。本專利技術中使用的術語“聚合物”將理解為表示包括一種或多種確切類型重復單元(分子的最小構成單元)的主鏈的分子，并且其包括通常已知的術語“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”以及類似的物質。此外，還將理解的是，除了聚合物本身，術語聚合物還包括來自引發(fā)劑、催化劑和伴隨著這種聚合物的合成出現(xiàn)的其他元素的殘余，其中理解這些殘余并不會共價結合到其中。此外，這些殘余和其他元素雖然通常在聚合后的純化處理中除去，但是當其在容器之間或溶劑或分散介質之間傳遞時，其典型地與聚合物混合或共混以至于它們通常與聚合物一起保留下來。本專利技術中使用的術語“聚合物組合物”表示至少一種聚合物和添加到至少一種聚合物中以提供、或改性聚合物組合物和/或其中的至少一種聚合物的特定性質的一種或多種其他材料。可以理解的是聚合物組合物是用于將聚合物運送到基底以便能夠在其上形成層或結構的介質。示例性的材料包括但不限于溶劑、抗氧化劑、光引發(fā)劑、光敏劑、交聯(lián)結構部分或交聯(lián)劑、反應性稀釋劑、酸清除劑、均化劑和粘合促進劑。此外，還應理解的是除了前述示例性材料之外，聚合物組合物還可以包括兩種或更多種的共混物。本專利技術中限本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.02 EP 10009119.8;2010.09.03 US 61/379,7951.電子器件中的介電層接觸的夾層，所述夾層包括聚環(huán)烯烴聚合物或包含聚環(huán)烯烴聚合物的聚合物組合物。2.據權利要求1的夾層，其中聚環(huán)烯烴聚合物是降冰片烯類聚合物。3.據權利要求1或2的的夾層，其中聚環(huán)烯烴聚合物包含具有可交聯(lián)側基的第一類重復單元。4.據權利要求3的夾層，其中可交聯(lián)側基是潛在可交聯(lián)基團。5.據權利要求3或4的夾層，其中可交聯(lián)側基是馬來酰亞胺、3-單烷基馬來酰亞胺、3，4-二烷基馬來酰亞胺、環(huán)氧基團、乙烯基、乙酰基、茚基、肉桂酸酯或香豆素基團，或者可交聯(lián)側基包含取代的或未取代的馬來酰亞胺部分、環(huán)氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。6.據權利要求3的一項或多項的夾層，其中具有可交聯(lián)側基的第一類重復單元衍生自以下單體:7.據權利要求1到6中的一項或多項的夾層，其中聚環(huán)烯烴聚合物包含與第一類不同的第二類重復單元。8.據權利要求1到7中的一項或多項的夾層，其中聚環(huán)烯烴聚合物包含一種或多種類型的式I的重復單元:9.據權利要求1到8中的一項或多項的夾層，其中聚環(huán)烯烴聚合物包含一種或多種式I的重復單元和一種或多種式II的重復單元:10.據權利要求1到9中的一項或多項的夾層，其中聚環(huán)烯烴聚合物包含選自式I和II的兩種、三種或多于三種的不同類型的重復單元:11.據權利要求8到10中的一項或多項的夾層，其中式I和式II的重復單元各自獨立地通過選自由以下子式組成的組的降冰片烯類單體形成:12.據權利要求1到11中的一項或多項的夾層，其中聚合物組合物包含第一聚環(huán)烯烴聚合物和第二聚環(huán)烯烴聚合物的共混物。13.據權利要求12的夾層，其中第一聚環(huán)烯烴聚合物包括一種或多種類型的式I的重復單元，且第二聚環(huán)烯烴聚合物包括一種或多種類型的式II的重復單元。14.據權利要求1到13中的一項或多項的夾層，其中聚合物或聚合物組合物進一步包括溶劑、交聯(lián)劑、任選的反應性溶劑、穩(wěn)定劑、UV敏化劑和熱敏劑的一種或多種。15.據權利要求1到14中的一項或多項的夾層，其中聚合物或聚合物組合物包含一種或多種具有可交聯(lián)基團的重復單元，且夾層還進一步包括粘合促進劑，其為包括表面活性官能團和能夠與聚合物或聚合物組合物的重復單元的所述可交聯(lián)基團反應的可交聯(lián)官能團的化合物。16.據權利要求15的夾層，其中所述粘合促進劑是式III的化合物:G-A' -P III其中G是表面活性基團，A’是單鍵或間隔基團、連接基團或橋基，且P是可交聯(lián)基團。17.據權利要求15或16的夾層，其中所述粘合促進劑的表面活性基團是硅烷基團，優(yōu)選為式SiR12R13R14的，或硅氮烷基團，優(yōu)選為—NH-SiR12R13R14的，其中R12、R13和R14各自獨立地選自齒素、娃氮燒、C1-C12-燒氧基，C1-C12-燒基氨基，任選取代的C5-C2tl-芳氧基和任選取代的C2-C2tl-雜芳氧基，且其中R12、R13和R14中的一個或兩個還可以表示C1-C12-烷基，任選取代的C5-C2tl-芳基或任選取代的C2-C2tl-雜芳基。18.據權利要求15到17中的一項或多項的夾層，其中所述粘合促進劑的可交聯(lián)基團選自馬來酰亞胺、3_單燒基馬來酰亞胺、3，4- 二燒基馬來酰亞胺、環(huán)氧基團、乙烯基、乙酰基、茚基、肉桂酸酯或香豆素基團，或者可交聯(lián)基團包括取代的或未取代的馬來酰亞胺部分、環(huán)氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。19.據權利要求15到18中的一項或多項的夾層，其中所述粘合促進劑是具有以下結構的化合物:20.據權利要求1到19中的一項或多項的夾層，其中聚合物或聚合物組合物包含一種或多種具有可交聯(lián)基團的重復單元，且夾層進一步包含作為具有...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：D·C·穆勒，P·米斯基韋茨，T·庫爾，P·維爾茲喬維克，A·貝爾，E·埃爾斯，L·F·羅迪斯，藤田一義，H·恩格，P·坎達納拉什希，S·史密斯，
申請(專利權)人：默克專利股份有限公司，普羅米魯斯有限責任公司，
類型：
國別省市：