[发明专利]有机电子器件中介电结构的表面改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及改变在有机电子(OE)器件、更具体地在有机场效应 晶体管(OFET)中的介电结构(例如介电层或堤(bank)结构)的表 面能的方法。

背景技术

近年来存在着对OE器件例如用于显示器件或逻辑电路的背板或 者有机光伏(OPV)器件的OFET增长的兴趣。

典型的OFET器件包括基底，间隔开以在其之间限定沟道区域的源 和漏电极，包含至少在所述沟道区域中提供的有机半导体(OSC)材料 的半导体层，栅极介电层，和栅电极。此外，OFET可以包含一个或多 个堤结构，其可例如被图案化使得它们限定在所述沟道区域延伸的井， 在所述井中可以沉积OSC层材料。

栅极介电层和OSC层通常包含从溶液中沉积的有机材料。因此， 用于涂覆栅极介电层和OSC层的溶剂应当分别选自正交体系，以避免 首先涂覆的层被其次涂覆的层的溶剂溶解。

其结果是，顶栅OFET器件通常包括包含氟化材料、通常是有机氟 聚合物的栅极介电层，因为先前沉积的OSC层通常选自可溶于大范围 溶剂的材料，使得与OSC层正交的用于沉积栅极介电层的唯有溶剂是 氟化溶剂。

然而，这样的栅极介电层的缺点是氟化材料的低表面能。水对这 种层的接触角可以是>110°，向这种氟化栅极介电层的表面上涂覆或 者印刷进一步的器件层是非常困难的。此外，沉积到这种氟化栅极介 电层上的进一步的器件层如栅电极的粘附性通常是非常低的。

为了克服这些缺点且能在氟化介电膜上印刷或涂覆，已经提出等 离子体处理或化学处理通过在表面上产生新的官能团来增加表面能。 可替代地，另外地已经提出能够印刷在介电膜顶上的涂层。然而，这 样的膜的粘附性往往差，并且与工艺集成不兼容。

常规OE器件例如OFET或OLED的其它缺点，涉及到在堤结构的脱 湿性问题。因此，如果使用氟化堤结构材料，沉积在由所述堤结构限 定的井中的其他材料例如OSC可以从堤结构的壁脱湿。因此，在堤结 构的这些部分中较高的表面能是期望的。另一方面，堤结构的顶表面 应具有较低的表面能，以避免在其沉积期间被这种其他材料润湿。因 此，理想的是堤结构具有不同的表面特性，从而以其他材料从堤结构 脱湿至在其间限定的井中的方式产生润湿对比。

因此，仍然需要合适的方法来改变OE器件如OFET、特别是在顶 栅OFET中的氟化绝缘结构如栅极介电层的表面能，其满足要求且克服 如上所述的缺点。特别地，需要方法来增加在OE器件特别是堤结构或 栅极介电层中的绝缘结构的表面能，并增加栅极介电层与沉积在其上 的其他层的粘附性。

本发明的一个目的是提供这样的改进的方法。另一个目的是提供 通过这种方法制备的改进的OE器件。其他目的是本领域技术人员从以 下的描述中立即显而易见的。

发明人已经发现这些目的可以通过提供改变根据本发明并且如在 下文所要求保护的氟化绝缘结构的表面能方法来实现。

概述

本发明涉及一种在有机电子(OE)器件中的介电结构的表面处理 方法，包含使所述介电结构的表面或者所述表面的特定部分暴露于溶 剂共混物，所述溶剂共混物包含

-选自脂肪族或芳族醇的第一溶剂，和

-选自脂肪族酯和脂肪族酮的第二溶剂。

所述第一溶剂优选选自甲醇、环己醇、异丙醇、苄醇。

所述第二溶剂优选选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基正戊基酮。

本发明还涉及如上下文所述的表面处理方法，其中在暴露于所述 溶剂或者溶剂共混物之后所述介电结构的表面能高于在暴露于所述溶 剂或者溶剂共混物之前所述介电结构的表面能。

介电结构优选为栅极介质层、钝化层、平坦化层、绝缘结构或堤 结构，或前述的层或结构之一的一部分。

介电结构优选包含交联的有机聚合物。所述有机聚合物优选是交 联的和氟化的聚合物。进一步优选地，有机聚合物是优选氟化的交联 的聚环烯烃聚合物。

本发明还涉及包含进行如上下文所述的表面处理方法的介电结构 的OE器件。

OE器件优选为有机场效应晶体管(OFET)，包括有机薄膜晶体管 (OTFT)，有机发光二极管(OLED)，有机光伏(OPV)器件或有机光 电探测器(OPD)，尤其是顶栅OFET或底栅OFET，非常优选顶栅OFET。