有機鈍化層組合物及含有機鈍化層的電晶體和電子器件的製作方法

2023-07-08 12:20:56

專利名稱：有機鈍化層組合物及含有機鈍化層的電晶體和電子器件的製作方法
技術領域：
本公開內容涉及有機鈍化層組合物以及包括由其製造的有機鈍化層的電晶體和電子器件。
背景技術：
通常使用薄膜電晶體作為平板顯示器例如液晶顯示器(IXD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器等的開關器件。常規地，薄膜電晶體的半導體層包括無機半導體材料例如矽(Si)，但是根據提供更寬、更廉價、且柔性的顯示器的趨勢，已經積極地進行對使用有機半導體材料替代需要高溫真空工藝的該昂貴的無機材料的新近研究。 由於所述有機薄膜電晶體是通過溶液方法在低溫下製造的，與使用需要真空沉積工藝的矽基材料製造的平板顯示器相比，其可簡化工藝並且節約成本。此外，考慮到有機材料的特性，其可以例如纖維或膜的形狀形成，因此其已經引起關注來用於柔性顯示裝置的主要部件。最近，已經報導了使用具有高性能的有機半導體材料使得電特性例如電荷遷移率和電流開關比可與使用Si的常規無機半導體器件相比的薄膜電晶體。然而，對於有機薄膜電晶體通過替代常規的無機半導體器件的商業化，重要的是確保長期可靠性。

發明內容
當驅動使用有機半導體的有機薄膜電晶體時，所述器件長時間地反覆暴露於電場，導致閾值電壓偏移和遷移率降低的現象。該現象是通過暴露於長期偏壓應力引起的，因此其是器件可靠性惡化方面的因素。本發明的一個實施方式提供能夠改善有機薄膜電晶體的長期可靠性的有機鈍化層組合物和有機薄膜電晶體。根據本發明的一個實施方式，提供有機鈍化層組合物，其包括包括由以下化學式I和2表示的結構單元的低聚物或聚合物，和交聯劑。[化學式I]
—oP -
*—-N I Cy1 N--*
O在化學式I中，Cyl是選自如下的官能團取代或未取代的C4 C20碳環基團、取代或未取代的C6 C20單環芳族基團、取代或未取代的C2 C20稠合多環芳族基團、和C2 C20非稠合多環芳族基團。[化學式2]
權利要求
1.有機鈍化層組合物，包括包括由以下化學式I和2表示的結構單元的低聚物或聚合物；和交聯劑
2.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中所述低聚物或聚合物進一步包括由以下化學式3表示的結構單元 [化學式3]
3.權利要求2的有機鈍化層組合物，其中以上化學式2和3的結構單元以50:50 90:10的摩爾比存在。
4.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中以上化學式I的Cyl選自以下化學式4-1和4-2 [化學式4-1]
5.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中以上化學式2選自以下化學式5-1和5-2 [化學式5-1]
6.權利要求2的有機鈍化層組合物，其中以上化學式3選自以下化學式6-1和6-2 [化學式6-1]
7.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中以上化學式2選自以下化學式7 [化學式7]
8.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中以上化學式3選自以下化學式8
9.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中以上化學式I的結構單元包括由以下化學式9和10表示的結構單元 [化學式9]
10.權利要求9的有機鈍化層組合物，其中以上化學式9的Cy4為以下化學式9_1和9-2之一，並且以上化學式10的Cy5為以下化學式10_1和10_2之一 [化學式9-1]
11.權利要求9的有機鈍化層組合物，其中以50摩爾％或更少包括化學式10的結構單元，基於總共100摩爾％的化學式9和化學式10的結構單元。
12.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中所述交聯劑具有兩個或更多個乙烯基醚基團。
13.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中所述交聯劑包括2,2'-二(4-(2-(乙烯基氧基)乙氧基)苯基)丙烷(BPA-DEVE)、(I, I, I-三(4_2_ (乙烯基氧基)乙氧基)苯基)乙燒、1，3, 5_二(2_(乙稀基氧基)乙氧基)苯、聚(乙二醇)二乙稀基釀、4，4' -二-丁_3_稀基氧基_聯苯、1，5- 二-丁 -3-烯基氧基-萘、或者其混合物。
14.權利要求I的有機鈍化層組合物，其中所述有機鈍化層組合物進一步包括光致產酸劑。
15.權利要求14的有機鈍化層組合物，其中所述光致產酸劑包括全氟烷基磺酸三芳基鋶、三氟甲磺酸三芳基鋶、三氟甲磺酸二芳基碘錫、全氟丁基磺酸三芳基鋶、全氟丁基磺酸二芳基碘傭、琥珀醯亞胺基三氟甲磺酸鹽、2，6- 二硝基苄基磺酸鹽、或者其組合。
16.有機鈍化層，其使用權利要求1-15任一項的有機鈍化層組合物製造。
17.薄膜電晶體，包括 基底、在所述基底上的柵電極、在所述基底上的有機半導體層、在所述柵電極和有機半導體層之間的柵絕緣層、與所述有機半導體層連接的源電極和漏電極、及有機鈍化層， 其中所述有機鈍化層是使用權利要求1-15任一項的有機鈍化層組合物製造的。
18.電子器件，其包括權利要求17的薄膜電晶體。
19.權利要求17的薄膜電晶體，其中所述柵絕緣層的材料與所述有機鈍化層的材料相同。
20.權利要求17的薄膜電晶體，其中所述有機鈍化層配置為限制閾值電壓隨時間的變化和電荷遷移率隨時間的變化的至少一種。
21.太陽能電池,包括 在電極對之間的有機光活性層；和 由權利要求1-15任一項的有機鈍化層組合物製造的有機鈍化層， 所述有機鈍化層覆蓋所述有機光活性層和所述電極對。
22.太陽能電池組件，包括 多個有機光活性層，各光活性層在電極對之間；和 由權利要求1-15任一項的有機鈍化層組合物製造的有機鈍化層， 所述有機鈍化層覆蓋在所述電極對之間的所述多個有機光活性層。
23.有機鈍化混合物，包括 二醇溶劑；和 包括低聚物或聚合物和具有兩個或更多個乙烯基醚基團的交聯劑的有機鈍化組合物，所述低聚物或聚合物包括 由以下化學式I至2表示的結構單元， [化學式I]其中，在化學式I中，Cyl為包括以下之一的官能團取代或未取代的C4 C20碳環基團、取代或未取代的C6 C20單環芳族基團、取代或未取代的C2 C20稠合多環芳族基團、和C2 C20非稠合多環芳族基團， [化學式2]
全文摘要
提供有機鈍化層組合物及含有機鈍化層的電晶體和電子器件。所述有機鈍化層組合物包括包括由以下化學式1和2表示的結構單元的低聚物或聚合物，和交聯劑。在化學式1和2中，各取代基與具體的說明書中定義的相同。[化學式1][化學式2]
文檔編號H01L51/30GK102786825SQ20121015750
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月18日 優先權日2011年5月19日
發明者俞炳旭, 具本原, 宋炳權, 李智熱, 鄭明燮, 金周永, 金渡桓 申請人:三星電子株式會社