作为电介质的聚酰亚胺制造技术

衍生自伯芳族二胺和芳族二酐单体结构部分的聚酰亚胺，其中所述结构部分的一种或多种在芳族环上含有至少一个选自丙基和丁基，特别是选自异丙基、异丁基、叔丁基的取代基，显示出良好的溶解性并且极适合作为电子器件如电容器和有机场效应晶体管中的介电材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】衍生自伯芳族二胺和芳族二酐单体结构部分的聚酰亚胺，其中所述结构部分的一种或多种在芳族环上含有至少一个选自丙基和丁基，特别是选自异丙基、异丁基、叔丁基的取代基，显不出良好的溶解性并且极适合作为电子器件如电容器和有机场效应晶体管中的介电材料。【专利说明】作为电介质的聚酰亚胺 本专利技术涉及一种在基材上制备有机电子器件如电容器或晶体管的方法，可通过该 方法获得的器件，某些新型聚酰亚胺，及其作为电介质，特别是印刷电子器件如电容器和有 机场效应晶体管（OFET)中的介电层的用途。 晶体管，特别是OFET例如用作印刷电子器件如有机发光显示器、电子纸、液晶显 示器和射频识别标签用组件。 有机场效应晶体管（OFET)包括包含有机半导体材料的半导体层、包含介电材料 的介电层、栅极和源/漏极。 特别理想的是其中可通过溶液加工技术施用介电材料的0FET。溶液加工技术从可 加工性角度来看具便利性且还可施用于塑料基材。因此，适用于溶液加工技术的有机介电 材料可在柔性基材上生产低成本有机场效应晶体管。 Kato, Y. ；Iba, S. ；Teramoto, R. ；Sekitani, T. ；Someya, T. , Appl. Phys. Lett. 2004,84 (19)，第3789-3791页描述了一种包括并五苯顶层（半导体层）、聚酰亚胺层 (介电栅极层）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)基底膜（基材）的底栅极底接触有机场效应 晶体管。该晶体管使用包括以下步骤的方法制备：（i)在真空系统中使由金与铬层构成的 栅电极通过遮蔽掩模在125^厚的PEN膜上蒸发，（ii)将聚酰亚胺前体旋涂于该PEN基底 膜上，且在90°C下蒸发溶剂，（iii)在180°C下固化该聚酰亚胺前体，获得聚酰亚胺栅极介 电层，（iv)在环境温度下通过遮蔽掩模使并五苯在该聚酰亚胺栅极介电层上升华，和（V) 通过遮蔽掩模蒸发由金层构成的源-漏极。具有990nm聚酰亚胺栅极介电层的晶体管显 示100 ii m的信道长度（L)、1. 9mm的宽度（W)、IO6的开/关比（如果为源漏极电流（source drain current) (IDS)，则栅极电压（Ves)为35V)和0. 3cm2/Vs的迁移率。包含位于两个金 电极之间540nm厚的聚酰亚胺层的电容的漏电流密度在40V下小于0. InA/cm2且在100V下 小于 I. InA/cm2。 Lee, J. H. ；Kim, J. Y. ；Yi, M. H. ；Ka, J. ff. ；Hwang, T. S. ；Ahn, T. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2005,519,第192-198页描述一种包括并五苯顶层（半导体层）、交联聚酰亚胺层 (介电栅极层）和玻璃（基材）的底栅极底接触有机场效应晶体管。该晶体管使用包括以 下步骤的方法制得：（i)在经氧化铟锡涂覆的玻璃上使氧化铟锡以2_宽的条图案化，得到 具有氧化铟锡栅电极的玻璃，（ii)将含羟基的聚酰亚胺（通过使2, 2-二（3, 4-二羧基苯 基）六氟丙烷二酐与3, 3' -二羟基-4, 4' -二氨基联苯反应而制得）、三羟甲基丙烷三缩水 甘油基醚、苯甲酰过氧化物和三氟甲磺酸三苯基锍作为光酸（Photoacid)的Y-丁内酯溶 液旋涂于具有氧化铟锡栅电极的玻璃上且在l〇〇°C下蒸发溶剂，（iii)通过曝光于UV光并 然后在160°C下硬化30分钟，使含羟基的聚酰亚胺与三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚交联， 而获得300nm厚的聚酰亚胺栅极介电层，（iv)使用热蒸发在I X KT6托的压力下，通过遮蔽 掩模，在该栅极介电层的顶部上沉积60nm厚的并五苯层，和（V)在该并五苯层的顶部蒸发 源-漏金电极。如此制得的晶体管显示50 ii m的信道长度（L)、I. Omm的宽度（W)、1. 55X IO5的开/关比和0. 203cm2/Vs的迁移率。由位于两个金电极之间的300nm厚的交联聚酰亚胺 层构成的电容的漏电流密度在3. 3MV/cm下小于2. 33\10_1/〇112,表明该介电层可耐受水 分和其他环境条件。 Pyo,S. ；Lee,M. ；Jeon,J. ；Lee,J. H. ；Yi,M. H. ；Kim, J. S. Adv. Funct. Mater. 2005, 15(4)，第619至626页描述一种包括并五苯顶层（半导体层）、图案化聚酰亚胺层（由 3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四甲酸二酐（BTDA)和7- (3, 5-二氨基苯甲酰氧基）香豆素制得）（介 电栅极层）和玻璃（基材）的底栅极底接触有机场效应晶体管。该晶体管使用包括以下步 骤的方法制得：（i)通过热蒸发通过遮蔽掩模在玻璃基材上沉积金电极，（ii)在该栅电极 顶部将聚酰亚胺前体（即聚（酰氨酸））旋涂，且在90°C下焙烤2分钟，（iii)通过遮蔽掩模 经280-310nm的UV光辐照使该聚（酰氨酸）膜部分交联，然后在160°C下进行曝光后焙烤 19分钟，（iv)通过浸于氢氧化四甲铵水溶液中然后用水漂洗而除去该聚（酰氨酸）膜的未 交联部分，（V)通过在250°C下焙烤1分钟，将步骤（iv)中获得的图案化交联聚（酰氨酸） 膜热转化为图案化聚酰亚胺层（300nm厚），（vi)通过热蒸发通过遮蔽掩模在该聚酰亚胺薄 膜顶部沉积60nm厚的并五苯层，和（vii)通过遮蔽掩模在该并五苯层顶部热蒸发源极和漏 极金电极。由位于两个金电极之间的聚酰亚胺层构成的电容的漏电流密度小于I. 4X KT7A/ cm2。该栅极绝缘体的击穿电压大于2MV cnT1。发现该膜的电容为129pF/mm2。图案化聚酰 亚胺层允许形成栅电极。 KR-A-2008-0074417描述一种由两种聚酰亚胺构成的低温可溶性混合物，该混合 物适合作为晶体管中的绝缘层。在两种聚酰亚胺中，基团R(其为带有4个羧酸官能团的基 团，形成2个酰亚氨基）为包括特定脂族环状四价基团的至少一个四价基团。在第二聚酰 亚胺中，基团R2 (其为带有2个胺官能团的基团，形成2个酰亚氨基）为包括具有侧烷基的 二价芳族基团的至少一个二价基团。例如，其实例为由在Y-丁内酯和环己酮中的聚酰亚 胺SPI-3(由1-(3, 5-二氨基苯基）-3-十八烷基琥珀酰亚胺和5-(2, 5-二氧代四氢呋喃 基）3_甲基环己烷-1，2-二甲酸二酐制得）和聚酰亚胺SPI-I (由4, 4'-二氨基二苯基甲 烷（或二苯氨基甲烷）和5-(2, 5-二氧代四氢呋喃基）3-甲基环己烷-1，2-二甲酸二酐制 得）构成的混合物。晶体管使用包括以下步骤的方法制得：（i)通过掩模沉积栅电极，（ii) 旋涂聚酰亚胺混合物，且在90°C下干燥，（iii)在150°C下焙烤，（iv)通过真空蒸发沉积并 五苯，（V)沉积源-漏电极。例如，使用基材玻璃和聚醚砜。 Sim, K. ； Cho i , Y. ；Kim, H. ； Cho , S. ； Yoon , S. C. ；Pyo , S. Organi c Electronics2009,10,第506-510页描述一种底栅极有机场效应晶体管，其包含6, 13-二 (三异丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯（TIPS并五苯）顶层（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子器件，含有至少一种介电材料，其包含衍生自伯芳族二胺和芳族二酐单体结构部分的聚酰亚胺，其中所述结构部分的一种或多种在芳族环上含有至少一个选自丙基和丁基，特别是选自异丙基、异丁基、叔丁基的取代基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·J·科奈尔，S·洛伊恩贝格尔，E·马丁，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE