專利名稱：可交聯(lián)的電介質(zhì)及其制備方法和用途的制作方法
可交聯(lián)的電介質(zhì)及其制備方法和用途本發(fā)明涉及一種包含至少一個(gè)介電層的電子器件及制作所述電子器件的方法，其中所述介電層包含基于至少一種可自由基交聯(lián)的化合物的交聯(lián)有機(jī)化合物。有機(jī)聚合物材料，如有機(jī)電介質(zhì)廣泛用于各種電子器件。實(shí)例包括電子、光學(xué)和光電器件，如薄膜晶體管(TFT)，特別是有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)，以及傳感器、電容器、單極電路、補(bǔ)碼電路(如倒相電路)等。本發(fā)明特別涉及晶體管，特別是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，更特別是有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)。典型的FET包含許多層且可以各種方式配置。FET例如可包含襯底，絕緣體，半導(dǎo)體，連接至半導(dǎo)體上的源和漏電極和與絕緣體相鄰的柵極電極。當(dāng)在柵極電極上施加電勢(shì)時(shí)，載荷子累積在與絕緣體的界面處的半導(dǎo)體中。因此，在源和漏電極之間形成導(dǎo)電溝道，且如果在漏電極上施加電勢(shì)，電流將會(huì)流動(dòng)。
在過去十年中，對(duì)開發(fā)電子器件，特別是使用有機(jī)材料的FET的興趣日益增長。有機(jī)器件提供了如下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)靈活性、可能低得多的制造成本和在大面積上低溫環(huán)境制造工藝的可能性。為充分利用有機(jī)電路，需要基于有效涂覆方法的材料和工藝，以在FET上形成各種元件。對(duì)于各種電子設(shè)備而言，有機(jī)半導(dǎo)體，如并四苯、并五苯和倍半噻吩非常重要。與標(biāo)準(zhǔn)的硅基材料相比，使用所述有機(jī)半導(dǎo)體的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)為使用溶液沉積技術(shù)的可能性。然而，為了能完全實(shí)現(xiàn)該優(yōu)點(diǎn)，器件的所有組件均應(yīng)適用于溶液沉積，包括絕緣體(介電層)。此外，由有機(jī)聚合物制備的器件(如晶體管)產(chǎn)生比完全無機(jī)的器件低得多的遷移率。希望的是在器件內(nèi)具有合理的載荷子遷移率，通常為至少O.OlcmVVs，優(yōu)選大于0. lcm2/Vs，更優(yōu)選大于l.OcmVVs。然而，使用有機(jī)聚合物電介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)為它們可溶液加工且可影印。除了較高的介電常數(shù)之外，還希望絕緣體(介電材料)允許使用較薄的膜以降低器件的操作電壓。因此，有機(jī)聚合物是各種電子器件(如晶體管、電容器等)所需要的。具體而言，需要如下有機(jī)聚合物將較低漏電流與較高的介電常數(shù)相組合，且優(yōu)選例如能夠通過旋涂或類似技術(shù)而從溶液中沉積。在WO 03/052841中，公開了一種制造有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)器件的方法，其包括如下步驟a)從溶液中沉積有機(jī)半導(dǎo)體層jPb)從溶液中沉積低電導(dǎo)率的絕緣材料層并形成至少部分柵極絕緣體，以使所述低電導(dǎo)率的絕緣材料與有機(jī)半導(dǎo)體層相接觸，其中低電容率絕緣材料具有I. I至低于3. 0的相對(duì)電容率。根據(jù)WO 03/052841，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在柵極絕緣體層中使用低電容率的絕緣體通過本身消除勢(shì)壘而解決了界面捕捉的問題且使有機(jī)半導(dǎo)體產(chǎn)生好得多的性能。根據(jù)WO 03/052841，柵極絕緣體層優(yōu)選包含有機(jī)材料，如聚合物。優(yōu)選的絕緣體為低極性的聚合物。所述聚合物可任選在涂覆之后通過熱或輻射交聯(lián)。用于交聯(lián)的合適聚合物或用于交聯(lián)的合適方法未在WO 03/052841中提及。US 2004/0222412 Al公開了用于電子器件的有機(jī)聚合物，其中所述聚合物包括具有下式的重復(fù)單元
權(quán)利要求
1.一種包含至少一個(gè)介電層的電子器件，其中所述介電層包含基于至少一種可自由基交聯(lián)的化合物的交聯(lián)有機(jī)化合物，其中所述化合物包含至少一種如下官能團(tuán) (i)至少一個(gè)丙烯酸酯基團(tuán)， ( )在低聚物或聚合物的主鏈中至少一個(gè)烯屬雙鍵和/或至少一個(gè)三鍵，和/或 (iii)在至少一個(gè)側(cè)鏈中至少一個(gè)烯屬雙鍵和/或至少一個(gè)三鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電子器件，其中 (i)所述至少一種包含至少一個(gè)丙烯酸酯基團(tuán)的化合物選自三丙烯酸酯， ( )所述至少一種在主鏈中包含至少一個(gè)烯屬雙鍵和/或至少一個(gè)三鍵的低聚物或聚合物為丁二烯/苯乙烯共聚物，和/或 (iii)所述至少一種在至少一個(gè)側(cè)鏈中包含至少一個(gè)烯屬雙鍵和/或至少一個(gè)三鍵的化合物為至少一種醇酸樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的電子器件，其中 (i)所述三丙烯酸酯選自
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的電子器件，其中所述至少一種可自由基交聯(lián)的化合物可通過使用輻射和/或熱能交聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的電子器件，其中所述至少一種可自由基交聯(lián)的化合物在至少一種選自如下的引發(fā)劑存在下交聯(lián)過氧化物、氫過氧化物、過酸酯、偶氮化合物、空間受阻的乙烷衍生物、偶姻及其衍生物、二酮、苯酮、有機(jī)硫化物、S-酰基-硫代氨基甲酸酯以及包含乙烯基或丙烯酸酯基的引發(fā)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的電子器件，其中將所述至少一種可自由基交聯(lián)的化合物與至少一種反應(yīng)性稀釋劑和/或與至少一種非交聯(lián)性聚合物混合使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的電子器件，其中將所述至少一種可自由基交聯(lián)的化合物與至少一種選自填料、稀釋劑、流變?cè)龀韯⒅珓?、表面活性劑、成膜劑和穩(wěn)定劑的添加劑混合使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的電子器件，其中所述介電層的介電常數(shù)>2. 3，優(yōu)選2.5-10，更優(yōu)選> 3至< 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的電子器件，其中所述電子器件選自薄膜晶體管、晶體管陣列、電容器、電致發(fā)光燈和集成電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的電子器件，其中所述電子器件進(jìn)一步包含半導(dǎo)體層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的電子器件，其中所述器件為具有頂柵極構(gòu)造的薄膜晶體管。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10的電子器件，其中所述器件為具有底柵極構(gòu)造的薄膜晶體管。
13.一種制作根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的電子器件的方法，其包括使所述至少一種可自由基交聯(lián)的化合物自由基交聯(lián)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含至少一個(gè)介電層的電子器件及所述電子器件的制作方法，其中所述介電層包含基于至少一種可自由基交聯(lián)的化合物的交聯(lián)有機(jī)化合物。
文檔編號(hào)H01G4/14GK102804439SQ201080032571
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者M·卡斯特勒, S·A·克勒 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司, 破立紀(jì)元有限公司