[发明专利]印刷电子器件中的两亲性蛋白质

说明书

本发明涉及一种制造具有改进的性能(尤其是层的机械粘合性)的有机电子器件的方法，包含两亲性蛋白质(尤其是疏水蛋白)中间层的相应器件，以及两亲性蛋白质在改善有机电子器件层粘合性和性能中的用途。

已提出两亲性蛋白质如疏水蛋白作为一些工业应用中的助粘剂(WO 06/103225)。Zhao等，Biosens.And Bioelectronics22，3021(2007)公开了在电极和β-D-葡萄糖氧化酶之间施加疏水蛋白中间层以制造电流测量葡萄糖生物传感器。

NL-A-8105001提出将α-螺旋蛋白质应用于光伏电池的活性层中。

现已发现，有机电子器件中的层粘合性可通过引入两亲性蛋白质的中间层而显著提高，且不会对器件性能产生负面影响。

因此，本发明主要涉及一种制造包括位于衬底上的一个或多个合适功能材料层的有机电子器件的方法，所述方法的特征在于将至少一个两亲性蛋白质中间层置于相邻功能材料层之间，或置于衬底与相邻功能材料层之间。

在本发明有机电子器件中用作层或图案化层的功能材料通常选自半导体、电介质、电致变色材料和导体。衬底在组成和尤其是厚度方面不同于功能材料；例如，衬底材料并非半导体。衬底和功能材料均不为蛋白质。衬底通常选自提供机械强度并保护器件和功能层免受化学和/或物理侵袭的惰性材料；其可为玻璃，且通常为柔性塑料材料；对特定应用如光伏器件而言，衬底为透明的。为了提供其功能，其厚度通常大于1微米，例如1微米至数毫米。用于该目的的柔性塑料的厚度通常为1-1000微米，尤其为10-800微米，尤其为50-500微米。

功能材料层和/或两亲性蛋白质层优选通过溶液加工方式，例如通过喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷、反凹版印刷、胶版印刷、柔性版印刷方法施加。尤其具有工业重要性的为辊对辊(roll-to-roll)印刷方法。

本文所用的“溶液加工”是指各种溶液相方法，包括旋涂、印刷(例如，喷墨印刷、丝网印刷、凹版移印、胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷、海量印刷(mass printing)等)、喷涂、电喷涂、液滴流延、浸涂和刮刀涂覆。

功能材料(尤其是电介质和半导体)层通常为厚度低于1微米，典型地为单分子层(或在金属导体的情况下，单原子层)至数百纳米(例如5-800nm或20-600nm)的薄层。导电层，尤其是金属导体，也可具有较高厚度，例如高达5微米，或约800-3000nm。功能材料的层厚通常为40-100nm。

两亲性蛋白质层有利地在施加蛋白质水溶液或分散体后获得，所述水溶液或分散体优选含有约0.001-约1重量%的量的蛋白质。所述溶液或分散体优选通过上述印刷方法，或通过喷涂、浸涂、刮刀涂覆、幕帘涂覆、槽染涂覆(slot dyeing coating)、旋涂而施加。优选方法以允许其自组装成分子单层的量施加蛋白质。为了最好地形成蛋白质层，将如此获得的湿层(例如)在环境温度或高达80℃(例如40-80℃)的升高的温度下静置约1-10000秒，尤其是约10-1000秒。随后，通常将所述两亲性蛋白质层在例如20-160℃，优选40-120℃下干燥。干燥可通过施加减压或通过气流实施并加快。

本发明方法中所用的两亲性蛋白质优选为疏水蛋白。可用的疏水蛋白(包括融合产物)及其制备例如公开于WO06/082253、WO06/103225、WO07/14897中。

含有两亲性蛋白质(优选由其组成)的中间层通常为分子单层。

蛋白质在衬底上的表面活性性质可通过界面张力测定、水包油型乳液的特征以及与水的接触角而评估。可用于本发明中的两亲性蛋白质的特征在于显著降低水在疏水性表面(例如聚烯烃表面或Teflon表面)上的接触角(WCA)。特别地，可用于本发明中的两亲性蛋白质的1重量%水溶液或分散体在聚丙烯表面(特别地：PP均聚物型HC115MO，Borealis，熔体流动速率=4.0g/10分钟[230℃2.16kg])上通常呈现出比对纯水所观察到的接触角小20°或更多，优选30^o或更多，更优选40°或更多，最优选45°或更多，且在一些特定情况下50°或更多的接触角(也参见WO10/003811的图8；所有WCA均根据静态座滴法测定)。

所述两亲性蛋白质优选为疏水蛋白。在下文中，术语“蛋白质”通常用于两亲性蛋白质，尤其是用于疏水蛋白。