有機電子器件中介電結構的表面改性方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及改變在有機電子（OE)器件、更具體地在有機場效應晶體管（OFET)中 的介電結構（例如介電層或堤（bank)結構）的表面能的方法。
【背景技術】
[0002] 近年來存在著對OE器件例如用于顯示器件或邏輯電路的背板或者有機光伏 (OPV)器件的OFET增長的興趣。
[0003] 典型的OFET器件包括基底，間隔開以在其之間限定溝道區(qū)域的源和漏電極，包含 至少在所述溝道區(qū)域中提供的有機半導體（0SC)材料的半導體層，柵極介電層，和柵電極。 此外，OFET可以包含一個或多個堤結構，其可例如被圖案化使得它們限定在所述溝道區(qū)域 延伸的井，在所述井中可以沉積0SC層材料。
[0004] 柵極介電層和0SC層通常包含從溶液中沉積的有機材料。因此，用于涂覆柵極介 電層和0SC層的溶劑應當分別選自正交體系，以避免首先涂覆的層被其次涂覆的層的溶劑 溶解。
[0005] 其結果是，頂柵OFET器件通常包括包含氟化材料、通常是有機氟聚合物的柵極介 電層，因為先前沉積的0SC層通常選自可溶于大范圍溶劑的材料，使得與0SC層正交的用于 沉積柵極介電層的唯有溶劑是氟化溶劑。
[0006] 然而，這樣的柵極介電層的缺點是氟化材料的低表面能。水對這種層的接觸角可 以是>110°，向這種氟化柵極介電層的表面上涂覆或者印刷進一步的器件層是非常困難 的。此外，沉積到這種氟化柵極介電層上的進一步的器件層如柵電極的粘附性通常是非常 低的。
[0007] 為了克服這些缺點且能在氟化介電膜上印刷或涂覆，已經(jīng)提出等離子體處理或化 學處理通過在表面上產(chǎn)生新的官能團來增加表面能?？商娲?，另外地已經(jīng)提出能夠印刷 在介電膜頂上的涂層。然而，這樣的膜的粘附性往往差，并且與工藝集成不兼容。
[0008] 常規(guī)0E器件例如OFET或0LED的其它缺點，涉及到在堤結構的脫濕性問題。因此， 如果使用氟化堤結構材料，沉積在由所述堤結構限定的井中的其他材料例如0SC可以從堤 結構的壁脫濕。因此，在堤結構的這些部分中較高的表面能是期望的。另一方面，堤結構的 頂表面應具有較低的表面能，以避免在其沉積期間被這種其他材料潤濕。因此，理想的是堤 結構具有不同的表面特性，從而以其他材料從堤結構脫濕至在其間限定的井中的方式產(chǎn)生 潤濕對比。
[0009] 因此，仍然需要合適的方法來改變0E器件如0FET、特別是在頂柵OFET中的氟化絕 緣結構如柵極介電層的表面能，其滿足要求且克服如上所述的缺點。特別地，需要方法來增 加在0E器件特別是堤結構或柵極介電層中的絕緣結構的表面能，并增加柵極介電層與沉 積在其上的其他層的粘附性。
[0010] 本發(fā)明的一個目的是提供這樣的改進的方法。另一個目的是提供通過這種方法制 備的改進的0E器件。其他目的是本領域技術人員從以下的描述中立即顯而易見的。
[0011] 發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些目的可以通過提供改變根據(jù)本發(fā)明并且如在下文所要求保 護的氟化絕緣結構的表面能方法來實現(xiàn)。
[0012] 概述
[0013] 本發(fā)明涉及一種在有機電子（OE)器件中的介電結構的表面處理方法，包含使所 述介電結構的表面或者所述表面的特定部分暴露于溶劑共混物，所述溶劑共混物包含
[0014] -選自脂肪族或芳族醇的第一溶劑，和
[0015] -選自脂肪族酯和脂肪族酮的第二溶劑。
[0016] 所述第一溶劑優(yōu)選選自甲醇、環(huán)己醇、異丙醇、芐醇。
[0017] 所述第二溶劑優(yōu)選選自乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基正戊基酮。
[0018] 本發(fā)明還涉及如上下文所述的表面處理方法，其中在暴露于所述溶劑或者溶劑共 混物之后所述介電結構的表面能高于在暴露于所述溶劑或者溶劑共混物之前所述介電結 構的表面能。
[0019] 介電結構優(yōu)選為柵極介質(zhì)層、鈍化層、平坦化層、絕緣結構或堤結構，或前述的層 或結構之一的一部分。
[0020] 介電結構優(yōu)選包含交聯(lián)的有機聚合物。所述有機聚合物優(yōu)選是交聯(lián)的和氟化的聚 合物。進一步優(yōu)選地，有機聚合物是優(yōu)選氟化的交聯(lián)的聚環(huán)烯烴聚合物。
[0021] 本發(fā)明還涉及包含進行如上下文所述的表面處理方法的介電結構的OE器件。
[0022] OE器件優(yōu)選為有機場效應晶體管（OFET)，包括有機薄膜晶體管（OTFT)，有機發(fā) 光二極管（OLED)，有機光伏（OPV)器件或有機光電探測器（OPD)，尤其是頂柵OFET或底柵 OFET，非常優(yōu)選頂柵OFET。
[0023] 本發(fā)明還涉及包含如上下文所述的有機電子器件的產(chǎn)品或組件。這樣的產(chǎn)品或組 件優(yōu)選為集成電路（1C)，無線電頻率識別（RFID)標簽，含有RFID標簽的安全標記或安全器 件，平板顯示器（FPD)，F(xiàn)PD的背板，F(xiàn)H)的背光，電子照相器件，有機存儲器件，壓力傳感器， 光學傳感器，化學傳感器，生物傳感器或生物芯片。
【附圖說明】
[0024] 本發(fā)明的實施方案參照以下附圖描述如下。
[0025] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的頂柵OFET器件的示意性表示；
[0026] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的頂柵OFET器件的示意性表示；
[0027] 圖3a和3b是根據(jù)實施例1的堤結構的表面處理方法的示意性表示。
[0028] 圖4至9描繪根據(jù)實施例2的頂柵OFET器件的轉(zhuǎn)移曲線。
[0029] 詳細說明
[0030] 如本文所用，術語"有機場效應晶體管（OFET) "將理解為包括稱作"有機薄膜晶體 管（0TFT) "的這樣的器件的子類。
[0031] 此外，應當理解，術語"介電"和"絕緣"在本文可互換使用。因而關于絕緣材料或 層包括介電材料或?qū)?。此外，如本文所用，術語"有機電子器件"將理解為包括術語"有機半 導體器件"和這樣的器件的幾個具體實施方案，如上所定義的OFET。
[0032] 如本文所使用的，術語"正交"和"正交性"將理解為表示化學正交性。例如，正交 溶劑是指，當用于使溶于其中的材料的層沉積到先前沉積的層上時，不溶解所述先前沉積 的層的溶劑。
[0033] 如本文所用，術語"絕緣結構"和"堤結構"將理解為是指圖案化結構，例如圖案化 層，其配置于在下的基底上并限定所述基底上的可以通過功能性材料如半導體或電介質(zhì)填 充的特定結構例如井。圖案化結構包含經(jīng)選擇以使得在所述圖案化結構與所述基底之間產(chǎn) 生表面能對比的結構限定材料。通?；拙哂休^高的表面能，而圖案化結構具有較低的表 面能?；桌鐬殡娮悠骷墓δ軐?，如電極、半導體層或介電層。使用絕緣或堤結構通過 利用液體溶液容易移動且粘附至具有較高表面能的區(qū)域（即基底）的趨勢而更容易限定例 如電子器件中的半導體的溶液加工薄膜的活性區(qū)域。通過將液體限定在指定區(qū)域，可在特 定器件應用中根據(jù)需要形成薄膜。這提供某種益處，例如在OFET中，有機半導體的限定區(qū) 域改進斷態(tài)電流。將理解的是，術語"堤結構"和"絕緣結構"在本文中可互換使用。因此， 提及堤結構包含絕緣結構。
[0034] 如本文所用，術語"聚合物"將理解為是指包括一種或多種不同類型的重復單元 (分子的最小結構單元）的骨架的分子，且包括公知的術語"低聚物"、"共聚物"、"均聚物"等 等。此外，將會理解的是，除了聚合物本身之外，術語聚合物包括來自與該聚合物的合成相 關的引發(fā)劑、催化劑和其它元素的殘基，其中該殘基被理解為不共價結合到其上。此外，盡 管在后聚合純化過程中通常被除去，這樣的殘基和其他元素通常是與所述聚合物混合或共 夾雜，使得當其在容器之間或者在溶劑或分散電介質(zhì)之間轉(zhuǎn)移時一般保持與聚合物一起。
[0035] 如本文所用，術語"聚合物組合物"是指至少一種聚合物和一種或多種加入到所述 至少一種聚合物以提供或者改變聚合物組成和/或其中的至少一種聚合物的特定性質(zhì)的 其他材料。應該理解的是，聚合物組合物是用于將聚合物運載到基底以使得可在其上形成 層或結構的媒介。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)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，將會理解的是，除了上述 示例性材料之外，聚合物組合物還可以包含兩種或更多種聚合物的共混物。
[0036] 如本文所定義的，術語"聚環(huán)烯烴"、"多環(huán)烯烴"和"降冰片烯型"可以互換使用， 且是指可加成聚合的單體或所得到的重復單元，包含如以下結構A1或A2所示的至少一種 降冰片烯部分。最簡單的降冰片烯型或聚環(huán)烯烴單體雙環(huán)[2.2. 1]庚-2-烯（A1)通常稱 為降冰片烯。
[0037]
【主權項】
1. 對在有機電子（OE)器件中的介電結構進行表面處理方法，包括使所述介