用于电子器件的夹层制造技术

本发明专利技术涉及聚环烯烃在电子器件中的用途且特别涉及这种聚环烯烃作为施用于电子器件中的绝缘层的夹层的用途，包含这种聚环烯烃夹层的电子器件以及用于制备这种聚环烯烃夹层和电子器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
本申请是中国专利申请201180042209.9的分案申请。专利
本专利技术涉及聚环烯烃在电子器件中的用途且更特别涉及降冰片烯类聚合物在电子器件制造中作为施用于氟聚合物层的夹层的用途、包含降冰片烯类聚合物夹层的电子器件、以及用于制备这种夹层和包含这种夹层的电子器件的方法。
技术介绍
和现有技术电子器件，例如场效应晶体管(FET)用于显示器件和具有逻辑能力的电路。常规的FET典型的包括源电极、漏电极和栅电极，由半导体(SC)材料制成的半导体层和绝缘体层(也称为“电介质”或“栅电介质”)，其由介电材料制成并且位于SC层和栅电极之间。半导体例如为有机半导体(OSC)、且电子器件例如为有机电子(OE)器件。WO03/052841A1公开了有机场效应晶体管(OFET)的实施方案，其中栅绝缘体层由具有小于3.0的介电常数(ε)(还已知为相对介电常数或电容率(k))的介电材料制成。不管有机半导体层是否是无序的或准有序的，据报道通常指的是“低k材料”的这种材料提供了良好的迁移性。WO03/052841A1还进一步报道了可商购获得的氟聚合物，例如CytopTM(来自AsahiGlass)或TeflonAFTM(来自DuPont)是示例性的低k材料。在WO05/055248中公开了氟聚合物例如CytopTM因其有利于溶液处理的OFET器件而用作栅绝缘体材料，其中OSC材料选自可溶的、取代的低聚并苯，例如并五苯、并四苯或蒽，或它们的杂环衍生物。这些OSC材料在大多数普通的有机溶剂中是可溶的。因此，当制备顶栅FET时，用于栅绝缘体组合物的溶剂必须小心的加以选择以避免OSC材料通过栅介电组合物的溶剂而溶解。这种溶剂通常指的是与OSC层的材料正交的(orthogonal)溶剂。类似的，当制备底栅器件时，选择用于在之前形成的栅绝缘体层上承载OSC材料的溶剂使其与栅介电材料是正交的。但是，上述氟聚合物具有与OFET器件的量产相关的某些缺点，特别是差的加工集成性和有限的结构完整性。对于可加工性，氟聚合物通常并不能与其他层良好的粘附，例如基底和OSC层，除此之外，其通常表现出差的可润湿性。对于结构完整性，许多氟聚合物，例如CytopTM系列的那些具有低的玻璃化转变温度Tg(～100-130℃)，当通过物理沉积法例如溅射法将金属化的栅电极层施用于该层上时，这就可能存在着问题。如果在这种溅射加工过程中将氟聚合物加热到或高于其Tg，将会发生由于内在应力产生的聚合物开裂并且如果避免了这种开裂，则氟聚合物和任何相邻层之间不均匀的膨胀会导致聚合物的皱缩。另一方面，具有较高Tg的氟聚合物，例如TeflonAFTM系列的那些(例如Tg＝240℃的TeflonAF2400)可以克服皱缩或开裂问题，但是通常其并不能很好的涂覆基底并且表现出与附加层差的粘附性。本专利技术的一个目的在于提供用于改进场效应晶体管中介电层、特别是栅介电层的表面能和粘附力，但是保留了介电层与有机半导体材料相关的正交溶解性，并且对晶体管的性能没有负面影响的手段和方法。另一个目的在于提供改进的场效应晶体管，其中栅电介质具有良好的粘附性、与有机半导体材料相关的正交溶解性(orthogonalsolubility)和对器件性能没有明显的负面影响中的一种或多种性质。附图概述以下参考下列附图描述本专利技术的实施方案。图1是根据现有技术的典型的顶栅FET器件的示意图；图2是根据现有技术的典型的底栅FET器件的示意图；图3、4和5是根据本专利技术实施方案的顶栅FET器件的示意图；图6是根据本专利技术实施方案的底栅FET器件的示意图；图7和8是根据实施例D1和D2(a＝加应力前,b＝加应力后)的顶栅FET器件的转换曲线。专利技术概述本专利技术涉及聚环烯烃聚合物、或包含这种聚环烯烃聚合物的聚合物组合物以形成与电子器件中的有机介电层接触的夹层的用途。本专利技术还进一步涉及与电子器件中的有机介电层接触并且包含聚环烯烃聚合物或包含聚环烯烃聚合物的聚合物组合物的夹层。该聚环烯烃聚合物优选为降冰片烯类加成聚合物。电子器件优选为有机电子器件，且其例如为具有无机半导体材料的场效应电子管(FET)或具有有机半导体材料的有机场效应晶体管(OFET)。介电层优选为栅介电层，且其优选包含氟聚合物。有利的是，这种聚环烯烃或降冰片烯类加成聚合物是可裁制的以克服其缺点，例如在前述已知器件中已观察到的差的粘附性和皱缩。因此这些实施方案可以允许大规模地进行时间、成本和材料有效地使用有机半导体材料和有机介电材料制造OFET，并且还允许使用无机半导体材料和有机介电材料的FET的制造。此外，正如将要进行讨论的，这种聚环烯烃或降冰片烯类聚合物与有机介电层结合可以相比于已经用于这种OFET和FET中的单独使用的有机介电层，提供这种结合层的改进的表面能、粘附性和结构完整性。本专利技术进一步涉及将这种降冰片烯类聚合物或聚合物组合物用于电子器件的制造中的方法，并且还涉及通过这种方法制备的和/或包含这种聚合物或聚合物组合物的电子和光电器件。正如上下文中描述的，本专利技术还涉及新颖的聚环烯烃或降冰片烯类聚合物、或包含它们的聚合物共混物或聚合物组合物。专利技术详述本专利技术中使用的术语FET和OFET将理解为包括已知为薄层晶体管(TFTs)和有机薄层晶体管(OTFTs)的这些器件的子集，其中本专利技术中描述的FET或TFT包括有机介电材料且OFET或OTFT包括有机半导体材料和前述有机介电材料。本专利技术中使用的术语“夹层”将理解为表示电子或有机电子器件中的层，其提供在器件的两个其他层或组件之间，例如在诸如栅电介质的介电层和诸如栅电极的电极层之间。此外，还将理解的是术语“介电的”和“绝缘的”在本专利技术中可互换使用。因此所提及的绝缘层包括介电层。此外，本专利技术中使用的术语“有机电子器件”将理解为包括术语“有机半导体器件”和这种器件的多种特定的实施方式例如如以上定义的FET和OFET。当用于描述某些侧基时，本专利技术中使用的短语“光反应性和/或可交联的”将理解为表示对光化学辐射有反应性且结果是该反应性进入交联反应的基团，或者理解为对光化学辐射没有反应性但是却能够在交联活化剂的存在下进入交联反应的基团。本专利技术中使用的术语“聚合物”将理解为表示包括一种或多种确切类型重复单元(分子的最小构成单元)的主链的分子，并且其包括通常已知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”以及类似的物质。此外，还将理解的是，除了聚合物本身，术语聚合物还包括来自引发剂、催化剂和伴随着这种聚合物的合成出现的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
降冰片烯类聚合物或聚合物组合物，其包括：－降冰片烯类聚合物，其中所述聚合物包含一种或多种具有可交联基团的重复单元；此外还包括－粘合促进剂，其为包括表面活性官能团和能够与聚合物或聚合物组合物的重复单元的所述可交联基团反应的可交联官能团的化合物，和/或－交联剂，其是具有两种或更多种可交联官能团的化合物，且该可交联官能团能够与聚合物或聚合物组合物的所述重复单元的可交联基团反应。

【技术特征摘要】
2010.09.02 EP 10009119.8;2010.09.03 US 61/379,7951.降冰片烯类聚合物或聚合物组合物，其包括：
－降冰片烯类聚合物，其中所述聚合物包含一种或多种具有可交联基团的重复单元；
此外还包括
－粘合促进剂，其为包括表面活性官能团和能够与聚合物或聚合物组合物的重复单元
的所述可交联基团反应的可交联官能团的化合物，和/或
－交联剂，其是具有两种或更多种可交联官能团的化合物，且该可交联官能团能够与
聚合物或聚合物组合物的所述重复单元的可交联基团反应。
2.根据权利要求1的降冰片烯类聚合物或聚合物组合物，其中所述粘合促进剂是式III
的化合物：
G-A'-PIII
其中G是表面活性基团，A'是单键或间隔基团、连接基团或桥基，且P是可交联基团。
3.根据前述权利要求任一项的降冰片烯类聚合物或聚合物组合物，其中所述粘合促进
剂的表面活性基团是硅烷基团，优选为式SiR12R13R14的，或硅氮烷基团，优选为–NH-
SiR12R13R14的，其中R12、R13和R14各自独立地选自卤素、硅氮烷、C1-C12-烷氧基，C1-C12-烷基氨
基，任选取代的C5-C20-芳氧基和任选取代的C2-C20-杂芳氧基，且其中R12、R13和R14中的一个
或两个还可以表示C1-C12-烷基，任选取代的C5-C20-芳基或任选取代的C2-C20-杂芳基。
4.根据前述权利要求任一项的降冰片烯类聚合物或聚合物组合物，其中所述粘合促进
剂的可交联基团选自马来酰亚胺、3-单烷基马来酰亚胺、3,4-二烷基马来酰亚胺、环氧基
团、乙烯基、乙酰基、茚基、肉桂酸酯或香豆素基团，或者可交联基团包括取代的或未取代的
马来酰亚胺部分、环氧化物部分、乙烯基部分、肉桂酸酯部分或香豆素部分。
5.根据前述权利要求任一项的降冰片烯类聚合物或聚合物组合物，其中所述粘合促进
剂是具有以下结构的化合物：
其中SiR12R13R14...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·穆勒，P·米斯基韦茨，T·库尔，P·维尔兹乔维克，A·贝尔，E·埃尔斯，L·F·罗迪斯，藤田一義，H·恩格，P·坎达纳拉什希，S·史密斯，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，普罗米鲁斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE