專利名稱：包含新型膦酸表面改性劑的電子裝置的制作方法
包含新型膦酸表面改性劑的電子裝置相關(guān)申請的引用本申請要求2009年4月6日遞交的美國臨時申請第61/166877號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。政府許可權(quán)的聲明本發(fā)明在美國政府支持下通過國家科學(xué)基金STC計劃資助以合同編號為 DMR-020967而做出。美國政府在本發(fā)明中具有某些權(quán)利。背景有機電子裝置通常包含有機電子材料和用于空穴注入或收集的陽極與用于電子注入或收集的陰極。改變電極的功函以移向或遠離有機電子材料的能級可改善裝置性能。 變化電極的組成可導(dǎo)致不合需要的作用比如更具反應(yīng)性和更少的電極穩(wěn)定性。用例如空氣等離子體處理使電極表面改性導(dǎo)致不穩(wěn)定的功函，其隨著時間推移變化并接近未處理電極的功函。可用可形成薄層(例如單分子層(monolayer))的分子或聚合物處理電極以改變電極的功函，但是這些薄層不能提供理想的化學(xué)抵抗力。在本領(lǐng)域已知，通過使用氟代烷基化合物增加表面的化學(xué)抵抗力減小粘附性(減小潤濕性)，并可不利地影響裝置性能的一些參數(shù)。概述一個實施方案為一種方法，其包括在電極上沉積分子，其中電極具有表面，且分子具有結(jié)合于表面的結(jié)合基團(例如錨定基團(anchoring group))，從而提供在環(huán)境條件 (在實驗室中空氣中)下穩(wěn)定至少100小時的功函。在另一個實施方案中，具有被結(jié)合分子的電極的功函與可通過其它表面改性方法得到的功函相同或相似；但是具有被結(jié)合分子的電極功函比通過其它表面改性方法得到的功函更穩(wěn)定。在一些實施方案中，所述其它表面改性方法為空氣等離子體處理。在其它的實施方案中，電極包含氧化物并且分子為膦酸 (例如烷基膦酸、雜烷基膦酸、芳基膦酸或雜芳基膦酸)。多種其它實施方案包括有機電子裝置，其包含至少一個電極，電極具有表面和結(jié)合于表面的具有結(jié)合基團的分子，其中所述裝置經(jīng)長的時間段穩(wěn)定。另一個實施方案為一種裝置，裝置包含a)電極，所述電極具有表面；b)通過結(jié)合基團結(jié)合于電極表面的分子；和c)與所述電極電接觸的有機電子材料，其中所述分子包含至少一種氟化芳基有機基團。氟化芳基基團提供優(yōu)良的化學(xué)抵抗力和長期穩(wěn)定性而沒有不利地影響電極的粘附性能。另一個實施方案為有機電子裝置，裝置包含a)具有表面的透明導(dǎo)電性金屬氧化物電極和b)結(jié)合于表面的氟化芳基膦酸。在一些實施方案中，氟化芳基膦酸在所述表面構(gòu)成單分子層。另一個實施方案為一種方法，方法包括a)在具有表面的電極上沉積分子，所述分子包含結(jié)合基團和氟化芳基，由此結(jié)合基團結(jié)合所述表面，和b)在電極鄰近沉積有機電子材料使得電極和有機電子材料電接觸。所述分子可在所述結(jié)合基團和氟化芳基之間進一步包含連接體基團。
在一些實施方案中，本發(fā)明涉及包含具有以下結(jié)構(gòu)的分子的物質(zhì)的組合物
權(quán)利要求
1.一種包含具有如下結(jié)構(gòu)分子的物質(zhì)的組合物
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物包含具有表面的電極。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述分子的膦酸結(jié)合基團被結(jié)合于電極表面。
4.權(quán)利要求1-3中任何一項的組合物，其中R2通過醚結(jié)合于苯環(huán)。
5.權(quán)利要求1-4中任何一項的組合物，其中R2包含_(CH2)x-Oy-(CH2)x-Oy-(CH2)z-,其中，在每一種情況下獨立地，χ = 1-12，y = 0-1和ζ = 0-3。
6.權(quán)利要求1-5中任何一項的組合物，其中存在至少一個氟。
7.權(quán)利要求1-6中任何一項的組合物，其中分子具有以下結(jié)構(gòu)
8.一種裝置，其包含權(quán)利要求1-7中任何一項的組合物。
9.權(quán)利要求8的裝置，其中膦酸基團共價或非共價結(jié)合于金屬氧化物的表面。
10.權(quán)利要求9的裝置，其中所述分子在金屬氧化物上形成單分子層。
11.權(quán)利要求9或10的裝置，其中金屬氧化物表面為電極。
12.權(quán)利要求8-11中任何一項的裝置，其為晶體管。
13.一種方法，所述方法通過在電極表面沉積權(quán)利要求1-7中任何一項的組合物而改變電極的表面能。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述分子結(jié)合于電極。
15.權(quán)利要求13或14的方法，其中所述分子形成單分子層。
全文摘要
在一些實施方案中，本文描述的發(fā)明涉及包含具有如下結(jié)構(gòu)分子的物質(zhì)的組合物其中在每一種情況下獨立地，R1為鹵素、烷基、雜烷基、芳基或雜芳基；R2包含3-30個-CH2-基團，n＝0-5，m＝0-5，q＝1-3，并且R2包含至少一個醚鍵。
文檔編號H01L51/44GK102459290SQ201080025846
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者A·焦?fàn)栠_諾, P·霍奇基斯, S·馬德, T·D·安托普羅斯 申請人:喬治亞州技術(shù)研究公司, 帝國創(chuàng)新有限公司