KR102365446B1 - 메톡시아릴 표면 개질제 및 상기 메톡시아릴 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자 - Google Patents
메톡시아릴 표면 개질제 및 상기 메톡시아릴 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102365446B1 KR102365446B1 KR1020167025736A KR20167025736A KR102365446B1 KR 102365446 B1 KR102365446 B1 KR 102365446B1 KR 1020167025736 A KR1020167025736 A KR 1020167025736A KR 20167025736 A KR20167025736 A KR 20167025736A KR 102365446 B1 KR102365446 B1 KR 102365446B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- organic
- self
- assembling monolayer
- layer
- metal
- Prior art date
Links
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 91
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 53
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 claims description 53
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 28
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 17
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 15
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 14
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 14
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 11
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 claims description 9
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 6
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 claims description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 42
- -1 thiol compound Chemical class 0.000 description 42
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 19
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 18
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 15
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 9
- 238000010020 roller printing Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 5
- CHLICZRVGGXEOD-UHFFFAOYSA-N 1-Methoxy-4-methylbenzene Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1 CHLICZRVGGXEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 4
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 4
- 238000007644 letterpress printing Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N nifuroxazide Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N 0.000 description 4
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 3
- YFNONBGXNFCTMM-UHFFFAOYSA-N butoxybenzene Chemical compound CCCCOC1=CC=CC=C1 YFNONBGXNFCTMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- HHNHBFLGXIUXCM-GFCCVEGCSA-N cyclohexylbenzene Chemical compound [CH]1CCCC[C@@H]1C1=CC=CC=C1 HHNHBFLGXIUXCM-GFCCVEGCSA-N 0.000 description 3
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 3
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 3
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 3
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FKASFBLJDCHBNZ-UHFFFAOYSA-N 1,3,4-oxadiazole Chemical compound C1=NN=CO1 FKASFBLJDCHBNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940077398 4-methyl anisole Drugs 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N chrysene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=C3C4=CC=CC=C4C=CC3=C21 WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N coronene Chemical compound C1=C(C2=C34)C=CC3=CC=C(C=C3)C4=C4C3=CC=C(C=C3)C4=C2C3=C1 VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 229940052303 ethers for general anesthesia Drugs 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N mesitylene Substances CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001827 mesitylenyl group Chemical group [H]C1=C(C(*)=C(C([H])=C1C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 2
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- PTDVPWWJRCOIIO-UHFFFAOYSA-N (4-methoxyphenyl)methanethiol Chemical compound COC1=CC=C(CS)C=C1 PTDVPWWJRCOIIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMCUOJTVNIHQTI-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(4-phenylphenyl)benzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 OMCUOJTVNIHQTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLTPSDHKZGWXTD-UHFFFAOYSA-N 2-[6-(dicyanomethylidene)naphthalen-2-ylidene]propanedinitrile Chemical compound N#CC(C#N)=C1C=CC2=CC(=C(C#N)C#N)C=CC2=C1 JLTPSDHKZGWXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- XEFRNCLPPFDWAC-UHFFFAOYSA-N 3,4,5-trimethoxyaniline Chemical compound COC1=CC(N)=CC(OC)=C1OC XEFRNCLPPFDWAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DDTHMESPCBONDT-UHFFFAOYSA-N 4-(4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)cyclohexa-2,5-dien-1-one Chemical compound C1=CC(=O)C=CC1=C1C=CC(=O)C=C1 DDTHMESPCBONDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXRUQNNAKXZSOS-UHFFFAOYSA-N 5-(chloromethyl)-1,2,3-trimethoxybenzene Chemical compound COC1=CC(CCl)=CC(OC)=C1OC XXRUQNNAKXZSOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010075750 P-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical group 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical class C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical class C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UENWRTRMUIOCKN-UHFFFAOYSA-N benzyl thiol Chemical compound SCC1=CC=CC=C1 UENWRTRMUIOCKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N chelidonic acid Natural products OC(=O)C1=CC(=O)C=C(C(O)=O)O1 PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 229960004132 diethyl ether Drugs 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000001540 jet deposition Methods 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- GPRIERYVMZVKTC-UHFFFAOYSA-N p-quaterphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 GPRIERYVMZVKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005548 perfluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000314 poly p-methyl styrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920003251 poly(α-methylstyrene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000323 polyazulene Polymers 0.000 description 1
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 description 1
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- JCBJVAJGLKENNC-UHFFFAOYSA-M potassium ethyl xanthate Chemical compound [K+].CCOC([S-])=S JCBJVAJGLKENNC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 150000003219 pyrazolines Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical class C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004001 thioalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H01L51/105—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/80—Constructional details
- H10K10/82—Electrodes
- H10K10/84—Ohmic electrodes, e.g. source or drain electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
- C08G61/123—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
- C08G61/126—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D165/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- H01L51/0036—
-
- H01L51/0512—
-
- H01L51/441—
-
- H01L51/5203—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/10—Definition of the polymer structure
- C08G2261/12—Copolymers
- C08G2261/124—Copolymers alternating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/10—Definition of the polymer structure
- C08G2261/14—Side-groups
- C08G2261/141—Side-chains having aliphatic units
- C08G2261/1412—Saturated aliphatic units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/10—Definition of the polymer structure
- C08G2261/16—End groups
- C08G2261/164—End groups comprising organic end groups
- C08G2261/1646—End groups comprising organic end groups comprising aromatic or heteroaromatic end groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/32—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/322—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed
- C08G2261/3223—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed containing one or more sulfur atoms as the only heteroatom, e.g. thiophene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/32—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/324—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed
- C08G2261/3241—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed containing one or more nitrogen atoms as the only heteroatom, e.g. carbazole
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/33—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/332—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
- C08G2261/3328—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms alkyne-based
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/33—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/334—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/342—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
- C08G2261/3422—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms conjugated, e.g. PPV-type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/342—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
- C08G2261/3424—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms non-conjugated, e.g. paracyclophanes or xylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/344—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/50—Physical properties
- C08G2261/51—Charge transport
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/90—Applications
- C08G2261/92—TFT applications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Abstract
본 발명은 메톡시아릴 표면 개질제에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 또한 상기 메톡시아릴 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
Description
본 발명은 메톡시아릴 표면 개질제에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 또한 상기 메톡시아릴 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
예를 들어 유기 박막 트랜지스터, 유기 광전지 또는 유기 발광 소자와 같은 유기 전자 소자는 대체로 유기 전자 재료, 즉 본질적으로 탄소 기반인 재료를 기반으로 한다. 학계 및 산업 둘다에서의 철저한 연구 노력 후에, 작은 분자에서 폴리머에 걸친, 요망되는 특성을 갖는 상당한 수의 유기 재료가 식별되어 왔다.
그러나, 각종 이유로, 유기 전자 소자는 여전히 대개 금속 (또는 금속 옥사이드) 전극으로 제조된다. 고효율 유기 전자 소자의 고안에서의 과제들 중 하나는 인접한 층들의 상대적인 일 함수를 매칭하는 것에 있다. 유기 전자 재료의 특성은, 예를 들어 치환기의 도입에 의해 또는 하나 초과의 단량체를 포함하는 폴리머에 의해, 그 조성을 변화시킴으로써 조정될 수 있지만, 상기와 같은 조정은 금속 (또는 금속 옥사이드) 전극에 있어 더욱 어렵다. 추가적으로, 예를 들어 유기 전자 소자의 인전합 층들 간의 부착과 같은 다른 요인은 또한 상기와 같은 유기 전자 소자의 전체적인 성능에 영향을 미칠 수 있다.
금속 (또는 금속 옥사이드) 전극의, 특히 금 전극의 일 함수를 변화시켜, 이들이 유기 전자 재료와 더욱 용이하게 상용가능하게 하기 위해, 금속 (또는 금속 옥사이드) 전극은 적합한 분자의 자가-어셈블리 단층 (SAM) 으로 덮일 수 있다. 예를 들어, Boudinet 등은 Organic Electronics 11 (2010) 227-237 에서 하기 티올 화합물에 의한 금 소스 및 드레인 전극의 개질을 기재한다.
금 상에 스틸벤-유도체로의 자가-어셈블리 단층은 예를 들어 M. Malicki 등에 의해 Langmuir 2009, 25(14), 7967-7975 에 기재되어 있다.
그러나, 상기 자가-어셈블리 단층에 적합한 추가의 화합물에 대한 요구가 여전히 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 자가-어셈블리 단층에 적합한 화합물을 제공하는 것이다. 바람직하게는, 상기 화합물은 또한 유기 전자 소자의 금속 또는 금속 옥사이드 전극의 일 함수의 개질을 가능하게 할 것이다. 본 발명의 다른 목적은 하기 설명 및 실시예로부터 명백해질 것이다.
개요
본 발명자들은 현재 놀랍게도 상기 목적이 본 자가-어셈블리 단층에 의해 개별적으로 또는 임의의 조합으로 달성될 수 있는 것을 발견하였다.
따라서, 본 출원은 하기 화학식 (I) 의 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층을 제공한다:
[식 중, R1 은 메틸, 에틸, 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 메틸 및 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 에틸로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2 는 -CH2- 또는 -CF2- 이고; Ar1 은 파라-페닐렌 또는 하나 이상의 탄소 고리 원자가 N 으로 치환된 파라-페닐렌이고; X1 은 -Xa-, -Xa-Xb-, -C(=Xa)-Xb-, -XaO3-, -Xa-XbO3-, -PO2H- 및 -PO3H- 로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이때 Xa 및 Xb 는 각각 독립적으로 S 또는 Se 이고; a 는 2, 3, 4 또는 5 이고; b 는 0, 1 또는 2 이고; c 는 0, 1 또는 2 이고; d 는 0, 1 또는 2 이고; e 는 0, 1 또는 2 임].
본 출원은 또한 상기 자가-어셈블리 단층으로 개질된 금속 또는 금속 옥사이드 표면을 제공한다. 바람직하게는, 상기 금속 또는 금속 옥사이드 표면은 전극이다.
추가로, 본 출원은 상기 자가-어셈블리 단층을 포함하는 유기 전자 소자를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 출원은 또한 상기 자가-어셈블리 단층의 제조 방법 및 또한 상기 유기 전자 소자를 제공한다.
도면 1 은 탑 게이트 유기 전계 효과 트랜지스터의 예시적 개략도를 나타낸다.
도면 2 는 바텀 게이트 유기 전계 효과 트랜지스터의 예시적 개략도를 나타낸다.
도면 3 은 실시예 3 의 트랜지스터의 계략적 상면도이다.
도면 4 는 실시예 3 의 트랜지스터의 수송 특성을 나타낸다.
도면 5 는 실시예 5 의 트랜지스터의 수송 특성을 나타낸다.
도면 2 는 바텀 게이트 유기 전계 효과 트랜지스터의 예시적 개략도를 나타낸다.
도면 3 은 실시예 3 의 트랜지스터의 계략적 상면도이다.
도면 4 는 실시예 3 의 트랜지스터의 수송 특성을 나타낸다.
도면 5 는 실시예 5 의 트랜지스터의 수송 특성을 나타낸다.
상세한 설명
본 출원의 목적을 위해서, 용어 "자가-어셈블리 단층 (self-assembled monolayer)" 은 본원에 정의된 바와 같은 층을 나타내기 위해 비제한적인 방식으로 사용된다. 용어 "자가-어셈블리 단층" 은 본 출원에서 언급될 수 있는 임의의 다른 층과 상기 층을 구분하는 것을 돕기 위해 사용된다.
일반적인 관점에서, 본 출원은 하기 일반 화학식 (I) 의 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층을 제공한다:
[식 중, R1, R2, Ar1, X1, a, b, c, d 및 e 는 하기에 정의된 바와 같음].
R1 은 메틸, 에틸, 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 메틸 및 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 에틸로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, R1 은 메틸 또는 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 메틸이다. 가장 바람직하게는, R1 은 메틸이다.
하나 이상의 수소가 불소로 치환된 메틸의 예는 -CH2F, -CHF2 및 -CF3 으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이들 중에서, -CF3 가 바람직하다.
하나 이상의 수소가 불소으로 치환된 에틸의 예는 -CH2-CH2F, -CH2-CHF2 및 -CH2-CF3, -CHF-CH3, -CHF-CH2F, -CHF-CHF2, -CHF-CF3, -CF2-CH3, -CF2-CH2F, -CF2-CHF2 및 -CF2-CF3 으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이들 중에서, -CH2-CF3, -CF2-CH3, -CF2-CF3 이 바람직하다.
R2 는 -CH2- 또는 -CF2- 이다. 바람직하게는, R2 는 -CH2- 이다.
Ar1 은 파라-페닐렌 또는 하나 이상의 탄소 고리 원자가 N 으로 치환된 파라-페닐렌이다. 적합한 Ar1 의 예는 하기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
이는 둘 중 한 방향으로, 즉 * 둘 중 하나가 화학식 (I) 의 부분의 관능기 X1 의 방향으로 사용될 수 있다. 이들 중에서, 파라-페닐렌 (II-1) 이 바람직하다. 임의로, Ar1 에 존재하는 수소 중 하나 이상은 불소로 대체될 수 있다.
관능기 X1 은 -Xa-, -Xa-Xb-, -C(=Xa)-Xb-, -XaO3-, -Xa-XbO3-, -PO2H- 및 -PO3H- 로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이때 Xa 및 Xb 는 각각 독립적으로 S 또는 Se 이다. 바람직하게는, X1 은 -S-, -S-S-, -C(=S)-S-, -SO3-, -S-SO3-, -PO2H- 및 -PO3H- 로 이루어진 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, X1 은 -S- 이다.
-XaO3-, -Xa-XbO3-, -PO2H- 및 -PO3H- 로 이루어진 군으로부터 선택되는 관능기 X1 에 관하여, X1 및 금속 또는 금속 옥사이드 표면 간의 수많은 가능한 결합 모드가 예상될 수 있음이 주목된다. 이론에 구속되지 않으면서, 일반적으로 이들 관능기 X1 및 금속 또는 금속 옥사이드 표면 간의 결합이 -O- 에 의해 수행되는 것으로 여겨진다. 상기 결합의 예는 금속-O-P- 이다. 이들 관능기 X1 은, 예를 들어 하나 이상의 기 -O- 에 의해 금속 또는 금속 옥사이드 표면에 결합될 수 있다. 또한, 하나 초과의 상기 결합 모드가 동시에 존재 가능하다.
파라미터는 a 는 2, 3, 4 또는 5 이다. 바람직하게는, a 는 2 또는 3 이다. 가장 바람직하게는, a 는 3 이다.
파라미터 b 는 0, 1 또는 2 이다. 바람직하게는, b 는 0 또는 1 이다.
파라미터 c 는 0, 1, 또는 2 이다. 바람직하게는, c 는 0 또는 1 이다.
파라미터 d 는 0, 1, 또는 2 이다. 바람직하게는, d 는 0 또는 1 이다.
파라미터 e 는 0, 1, 또는 2 이다. 바람직하게는, e 는 0 또는 1 이다.
바람직하게는, 파라미터 b, c, d 및 e 중 적어도 하나는 1 이며, 즉 b + c + d + e ≥ 1 이다.
b, c, d 및 e 의 바람직한 조합은 하기로부터 선택될 수 있다:
(i) b + d 는 1 이고; 바람직하게는 b 는 1 이고, d 는 0 이다.
(ii) b, c 및 e 는 모두 1 이고; d 는 0 이다.
(iii) e 는 1 이고; b, c 및 d 는 모두 0 이다.
(iv) b, c, d 및 e 는 모두 1 이다.
(v) c 및 e 는 모두 1 이고; b 및 d 는 모두 0 이다.
(vi) c 는 1 이고; b, d 및 e 는 모두 0 이다.
화학식 (I) 의 부분의 적합한 예는 하기 화학식 (I-1) 내지 (I-11) 로부터 선택될 수 있다:
본 자가-어셈블리 단층은 또한 하나 초과의 본 발명의 부분을 포함할 수 있거나, 또한 자가-어셈블리 단층을 형성하는 것으로 알려진 화합물, 예컨대 Boudinet 등에 의해 Organic Electronics 11 (2010) 227-237 또는 M. Malicki 등에 의해 Langmuir 2009, 25(14), 7967-7975 에 기재된 화합물을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 자가-어셈블리 단층은 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 5, 훨씬 더욱 바람직하게는 1 내지 3, 여전히 훨씬 더욱 바람직하게는 1 내지 2 개의 분자 층으로부터의 두께 (상기 층의 표면에 대해 수직에서 측정) 를 가질 수 있다. 가장 바람직하게는, 상기 두께는 하나의 분자 층이다.
수득되는 자가-어셈블리 단층은 금속 또는 금속 옥사이드 표면의 표면 특성 개질에 유용한 것으로 밝혀졌다. 상기 금속 또는 금속 옥사이드 표면은, 예를 들어 전자 소자의 전극일 수 있다. 전자 소자의 상기 전극의 구체적인 예는, 예를 들어 유기 전계 효과 트랜지스터의 소스 및 드레인 전극일 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 금속 및 금속 옥사이드의 유형은 특별히 제한되지 않으며, 또한 합금 및 임의의 금속 블렌드, 임의의 금속 옥사이드 블렌드 뿐만 아니라 임의의 금속 및 금속 옥사이드 블렌드를 포함할 수 있다.
전자 소자, 특히 유기 전자 소자의 전극으로서 특히 적합한 예시적인 금속은 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐, 백금, 티타늄 및 임의의 이들의 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이들 중에서, 금 및 은이 특히 바람직하다. 은이 가장 바람직하다.
전자 소자, 특히 유기 전자 소자의 전극으로서 특히 적합한 예시적인 합금은 스테인리스강 (예를 들어, 332 스테인리스강, 316 스테인리스강), 금의 합금, 은의 합금, 구리의 합금, 알루미늄의 합금, 니켈의 합금, 팔라듐의 합금, 백금의 합금, 및 티타늄의 합금을 포함한다.
예시적인 전기 전도성 금속 옥사이드는 인듐 주석 옥사이드, 불소화 주석 옥사이드, 주석 옥사이드, 아연 옥사이드 및 임의의 이들의 블렌드를 포함한다.
따라서, 본 출원은 또한 본 발명의 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층으로 덮인 금속 또는 금속 옥사이드 표면에 관한 것이다. 용어 "덮인" 은 상기 금속 또는 금속 옥사이드 표면의 적어도 10% 또는 20% 또는 30% 또는 40% 또는 50% 또는 60% 또는 70% 또는 80% 또는 90% 또는 95% 또는 97% 또는 99% 가 상기 자가-어셈블리 단층으로 덮인 것을 의미한다. 다시 말해, 금속 또는 금속 옥사이드 표면은 상기 자가-어셈블리 단층과 접촉된다. 바람직하게는, 상기 접촉은 직접 물리적 접촉이다. 상이하게 표현하자면, 본 자가-어셈블리 단층이 금속 또는 금속 옥사이드 표면에 직접 인접해 있는 것이 바람직하다.
본 출원의 목적을 위해, 용어 "금속" 은 또한 하나 이상의 금속의 함량이 상기 블렌드의 전체 중량에 대해 50 중량% 초과인, 하나 이상의 금속 및 하나 이상의 금속 옥사이드의 블렌드를 나타낼 수 있다. 유사하게, 용어 "금속 옥사이드" 는 또한 하나 이상의 금속 옥사이드의 함량이 상기 블렌드의 전체 중량에 대해 50 중량% 초과인, 하나 이상의 금속 및 하나 이상의 금속 옥사이드의 블렌드를 나타낼 수 있다.
이론에 구속되지 않으면서, 상기 자가-어셈블리 단층에 포함된 일반 화학식 (I) 의 부분이 관능기 X1 이 금속 또는 금속 옥사이드 표면 근처이지만 메톡시아릴-기가 금속 또는 금속 옥사이드 표면을 향하지 않는 방식으로 배향되는 것으로 여겨진다. 상기 자가-조립된 단층에서의 본 발명의 부분의 상기 배향이 메톡시아릴-기 측에서 개선된 표면 특성, 예컨대 개선된 전하 주입 및 전하 수송을 산출하는 것으로 여겨진다. 나아가, 메톡시아릴-기 상의 R1O-기의 수 및 유형은 상기 자가-어셈블리 단층의 습윤성의 조절을 가능하게 함으로써 그 위에 추가의 층의 침착을 돕는다.
나아가, 본 출원은 또한 상기 본 발명의 자가-어셈블리 단층으로 덮인 금속 또는 금속 옥사이드 표면을 포함하는, 전자 소자, 바람직하게는 유기 전자 소자에 관한 것이다. 예를 들어, 본 출원은 본 발명의 자가-어셈블리 단층으로 덮인 금속 또는 금속 옥사이드 전극을 포함하는, 전자 소자, 바람직하게는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
본 발명의 전자 소자는, 예를 들어 유기 전계 효과 트랜지스터 (OFET), 박막 트랜지스터 (TFT), 직접 회로 (IC), 논리 회로, 커패시터, 라디오 주파수 식별 (RFID) 태그, 소자 또는 부품, 유기 발광 다이오드 (OLED), 유기 발광 트랜지스터 (OLET), 평판 디스플레이, 디스플레이의 백라이트, 유기 광전 소자 (OPV), 유기 태양 전지 (OSC), 광다이오드, 레이저 다이오드, 광전도체, 유기 광검출기 (OPD), 전자사진 소자, 전자사진 레코딩 소자, 유기 메모리 소자, 센서 소자, 바이오센서, 바이오칩, 보안 마킹, 보안 소자, 및 DNA 서열의 검출 및 식별을 위한 부품 또는 소자로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전자 소자는 유기 전계 효과 트랜지스터 (OFET), 유기 박막 트랜지스터 (OTFT), 유기 발광 다이오드 (OLED), 유기 발광 트랜지스터 (OLET), 유기 광전 소자 (OPV), 유기 광검출기 (OPD), 유기 태양 전지, 레이저 다이오드, 쇼트키(Schottky) 다이오드, 광전도체 및 광검출기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 전자 소자는 당업자에게 익히 공지되어 있고, 유기 전계 효과 트랜지스터 (OFET) 를 사용해 하기에 예시될 것이다. 유기 전계 효과 트랜지스터는 게이트 전극, 절연 (또는 게이트 절연체) 층, 소스 전극, 드레인 전극 및 소스 및 드레인 전극을 연결하는 유기 반도체 채널을 포함할 수 있는데, 이때 전극의 어느 하나 또는 모두 (금속 또는 금속 옥사이드, 또는 둘 모두를 포함하는 경우) 가 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층과 접촉될 수 있다. OFET 의 기타 특성이 당업자에게 익히 공지되어 있다.
유기 반도체 재료가 게이트 유전체 및 드레인 및 소스 전극 사이에 박막으로서 배열된 OFET 가 일반적으로 공지되어 있고, 예를 들어 US 5,892,244, US 5,998,804 및 US 6,723,394 에 기재되어 있다.
OFET 소자 게이트에서, 소스 및 드레인 전극 및 절연 층 및 반도체 층은 임의의 순서로 배열될 수 있는데, 단 소스 전극 및 드레인 전극이 절연 층에 의해 게이트 전극으로부터 분리되고, 게이트 전극 및 반도체 층 둘 모두는 절연 층과 접촉하고, 소스 전극 및 드레인 전극 둘 모두는 반도체 층과 접촉한다.
본 발명에 따른 OFET 소자는 바람직하게는 하기를 포함한다:
- 소스 전극,
- 드레인 전극,
- 게이트 전극,
- 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층,
- 반도체 층,
- 하나 이상의 게이트 절연체 층, 및
- 임의로는 기판,
이때 적어도 하나의 전극은 금속 또는 금속 옥사이드를 포함한다. 바람직하게는, 상기 금속 또는 금속 옥사이드를 포함하는 적어도 하나의 전극은 자가-어셈블리 단층으로 덮인다.
OFET 소자는 탑 게이트 소자 또는 바텀 게이트 소자일 수 있다. OFET 소자의 적합한 구조 및 제조 방법이 당업자에 공지되어 있고, 예를 들어 US 2007/0102696 A1 과 같은 문헌에 기재되어 있다.
도 1 은 기판 (1) 위에 제공되는 소스 (S) 및 드레인 (D) 전극 (2), S/D 전극 위에 제공되는 본 발명의 일반 화학식 (I) 의 부분의 자가-어셈블리 단층 (3), S/D 전극 및 자가-어셈블리 단층 (3) 위에 제공되는 유기 반도체 재료의 층 (4), 유기 반도체 층 (4) 위에 제공되는 게이트 절연체 층으로서의 유전체 재료의 층 (5), 게이트 절연체 층 (5) 위에 제공되는 게이트 전극 (6), 및 추후에 제공될 수 있는 추가의 층 또는 소자로부터의 방어 또는 환경적 영향으로부터의 보호를 위해 게이트 전극 (6) 위에 제공되는 임의의 패시베이션(passivation) 또는 보호 층 (7) 을 포함하는, 본 발명에 따른 전형적인 탑 게이트 OFET 의 개략도를 나타낸다. 이중 화살표로 나타낸 소스 및 드레인 전극 (2) 사이의 면적은 채널 면적이다.
도 2 는 기판 (1) 위에 제공되는 게이트 전극 (6), 게이트 전극 (4) 위에 제공되는 유전체 재료의 층 (5) (게이트 절연체 층), 게이트 절연체 층 (6) 위에 제공되는 소스 (S) 및 드레인 (D) 전극 (2), S/D 전극 위에 제공되는 본 발명의 일반 화학식 (I) 의 부분의 자가-어셈블리 단층 (3), S/D 전극 및 자가-어셈블리 단층 (3) 위에 제공되는 유기 반도체 재료의 층 (4), 및 추후에 제공될 수 있는 추가의 층 또는 소자로부터의 방어 또는 환경적 영향으로부터의 보호를 위해 유기 반도체 층 (4) 위에 제공되는 임의의 보호 또는 패시베이션 층 (7) 을 포함하는, 본 발명에 따른 전형적인 바텀 게이트-바텀 접촉 OFET 의 개략도를 나타낸다.
바람직하게는, 게이트 절연체 층이, 예를 들어 스핀-코팅, 닥터 블레이딩, 와이어 바 코팅, 스프레이 또는 딥 코팅 또는 기타 공지된 방법에 의해 절연체 재료 및 하나 이상의 플루오로 원자를 갖는 하나 이상의 용매 (플루오로용매), 바람직하게는 퍼플루오로용매를 포함하는 제형으로부터 침착된다. 적합한 퍼플루오로용매는, 예를 들어 FC75® (Acros, 카탈로그 넘버 12380 으로부터 입수가능) 이다. 기타 적합한 플루오로폴리머 및 플루오로용매가, 예를 들어 퍼플루오로폴리머 Teflon AF® 1600 또는 2400 (DuPont) 또는 Fluoropel® (Cytonix) 또는 퍼플루오로용매 FC 43® (Acros, 번호 12377) 과 같이 선행기술에 공지되어 있다. 특히 바람직한 것은, 예를 들어 US 2007/0102696 A1 또는 US 7,095,044 에 개시된 바와 같이, 1.0 내지 5.0, 매우 바람직하게는 1.8 내지 4.0 의 유전체 상수를 갖는 유기 유전체 재료 ("낮은 k 재료") 이다.
보안 적용에서, 트랜지스터 또는 다이오드와 같이 본 발명에 따른 반도체 재료를 갖는 OFET 및 기타 소자는 은행권, 신용 카드 또는 ID 카드, 국가 ID 서류, 라이센스 또는 화폐 가치를 갖는 임의의 제품, 예컨대 스탬프, 티켓, 주식, 수표 등과 같은 가치있는 문헌의 위조 방지 및 감정을 위한 RFID 태그 또는 보안 마킹에 사용될 수 있다.
대안적으로, 본 발명에 따른 전자 소자는 OLED 일 수 있다. 일반적인 OLED 는 다층 구조를 사용해 실현된다. 발광 층은 일반적으로 하나 이상의 전자-수송 및/또는 정공-수송 층 사이에 샌드위치된다. 전압을 적용함으로써, 전하 캐리어로서 전자 및 정공은 발광 층 쪽으로 이동하는데, 이때 그 재조합이 발광 층에 함유된 발광단의 여기 및 따라서 발광을 야기한다. OLED 에 사용되는, 적합한 모노머성, 올리고머성 및 폴리머성 화합물 또는 재료의 선택, 특성화 뿐만 아니라 가공이 일반적으로 당업자에 공지되어 있고, 예를 들어 Muller et al, Synth. Metals, 2000, 111-112, 31-34, Alcala, J. Appl. Phys., 2000, 88, 7124-7128 및 그에 인용된 문헌을 참조하라.
또다른 용도에 따라서, 본 발명에 따른 재료, 특히 광발광 특성을 나타내는 것들이, 예를 들어 디스플레이 소자의 광원의 재료로서 이용될 수 있다 (EP 0 889 350 A1 또는 C. Weder 등, Science, 1998, 279, 835-837 에 기재).
본 발명의 전자 소자는 당업자에게 익히 공지된 표준 방법으로 제조될 수 있다. 소자의 액체 코팅은 진공 침착 기법보다 더욱 요망된다. 용액 침착 방법이 특히 바람직하다. 바람직한 침착 기법은 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크 젯 인쇄, 노즐 인쇄, 레터-프레스 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄, 닥터 블레이드 코팅, 롤러 인쇄, 리버스-롤러 인쇄, 오프셋 리소그래피 인쇄, 드라이 오프셋 리소그래피 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 웹 인쇄, 스프레이 코팅, 커튼 코팅, 브러쉬 코팅, 슬롯 다이 코팅 또는 패드 인쇄를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
유기 반도체 재료 및 유기 반도체 층의 적용 방법은 당업자에게 공지된 표준 재료 및 방법으로부터 선택될 수 있고, 문헌에 기재되어 있다.
유기 반도체 재료는, 예를 들어 진공 또는 증기 침착에 의해 침착될 수 있거나, 또는 바람직하게는 용액으로부터 침착될 수 있는, n-형 또는 p-형 유기 반도체일 수 있다. 바람직하게는, 10-5 cm2V-1s-1 초과의 FET 이동성을 갖는 유기 반도체 재료가 사용된다.
유기 반도체 재료는, 예를 들어 유기 정류 다이오드의 층 요소 또는 유기 전계 효과 트랜지스터의 활성 채널 재료로서 사용된다. 액체 코팅에 의해 침착되어 주위 가공을 가능하게 할 수 있는 유기 반도체 재료가 바람직하다. 유기 반도체 재료는 바람직하게는 임의의 액체 코팅 기법에 의해 스프레이-, 딥-, 웹- 또는 스핀-코팅되거나 침착된다. 잉크 젯 침착이 또한 적합하다. 유기 반도체 재료는 임의로는 진공 또는 증기 침착될 수 있다.
반도체 채널은 또한 2 개 이상의 동일한 유형의 반도체의 복합물일 수 있다. 나아가, p-형 채널 재료는, 예를 들어 층의 도핑 효과를 위해 n-형 재료와 혼합될 수 있다. 다층 반도체 층이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 반도체는 절연체 계면 근처에서 진성일 수 있고, 고도로 도핑된 영역이 진성 층 다음으로 추가 코팅될 수 있다.
유기 반도체 재료는 모노머성 화합물 (폴리머 또는 매크로분자와 비교하여 "소형 분자" 로도 칭함) 또는 폴리머성 화합물, 또는 모노머성 및 폴리머성 화합물 둘 중 하나 또는 둘 모두로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합물, 분산물 또는 블렌드일 수 있다.
모노머성 재료의 경우, 유기 반도체 재료는 바람직하게는 공액 방향족 분자이고, 바람직하게는 적어도 3 개의 방향족 고리를 함유한다. 바람직한 모노머성 유기 반도체 재료는 5-, 6- 또는 7-원 방향족 고리, 더욱 바람직하게는 5- 또는 6-원 방향족 고리를 함유하는 공액 방향족 분자로 이루어진 군으로부터 선택된다.
이들 공액 방향족 분자에서, 각각의 방향족 고리는 Se, Te, P, Si, B, As, N, O 또는 S, 바람직하게는 N, O 또는 S 로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의 함유한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이들 공액 방향족 분자에서, 각각의 방향족 고리는 알킬, 알콕시, 폴리알콕시, 티오알킬, 아실, 아릴 또는 치환된 아릴기, 할로겐, 특히 불소, 시아노, 니트로 또는 -N(R')(R") 로 나타내는 임의 치환된 2 차 또는 3 차 알킬아민 또는 아릴아민 (식 중, R' 및 R" 는 서로 독립적으로 H, 임의 치환된 알킬기, 또는 임의 치환된 아릴, 알콕시 또는 폴리알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택됨) 으로 임의 치환된다. R' 및 R" 가 알킬 또는 아릴기인 경우, 이들은 임의 불소화된다.
이들 공액 방향족 분자에서, 방향족 고리는 공액 연결기, 예컨대 -C(T1)=C(T2)-, -C≡C-, -N(R"')-, -N=N-, -C(R"')=N-, -N=C(R"')- 에 의해 서로 임의 접합 또는 임의 연결되는데, 이때 T1 및 T2 는 서로 독립적으로 H, Cl, F, -CN 또는 C1-C10 알킬기, 바람직하게는 C1-C4 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R"' 는 H, 임의 치환된 C1-C20 알킬기 또는 임의 치환된 C4-C30 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다. R"' 가 알킬 또는 아릴기인 경우, 이들은 임의 불소화될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 추가로 바람직한 유기 반도체 재료는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물, 올리고머 및 화합물의 유도체를 포함한다: 공액 탄화수소 폴리머, 예컨대 폴리아센, 폴리페닐렌, 폴리(페닐렌 비닐렌), 폴리플루오렌 (이들 공액 탄화수소 폴리머의 올리고머 포함); 축합 방향족 탄화수소, 예컨대 테트라센, 크리센, 펜타센, 피렌, 퍼릴렌, 코로넨, 또는 이들의 가용성의 치환된 유도체; 올리고머성 파라 치환된 페닐렌, 예컨대 p-쿼터페닐 (p-4P), p-퀸퀘페닐 (p-5P), p-섹시페닐 (p-6P), 또는 이들의 가용성 치환된 유도체; 공액 헤테로시클릭 폴리머, 예컨대 폴리(3-치환된 티오펜), 폴리(3,4-이치환된 티오펜), 임의 치환된 폴리티에노[2,3-b]티오펜, 임의 치환된 폴리티에노[3,2-b]티오펜, 폴리(3-치환된 셀레노펜), 폴리벤조티오펜, 폴리이소티아나프텐, 폴리(N-치환된 피롤), 폴리(3-치환된 피롤), 폴리(3,4-이치환된 피롤), 폴리푸란, 폴리피리딘, 폴리-1,3,4-옥사디아졸, 폴리이소티아나프텐, 폴리(N-치환된 아닐린), 폴리(2-치환된 아닐린), 폴리(3-치환된 아닐린), 폴리(2,3-이치환된 아닐린), 폴리아줄렌, 폴리피렌; 피라졸린 화합물; 폴리셀레노펜; 폴리벤조푸란; 폴리인돌; 폴리피리다진; 벤지딘 화합물; 스틸벤 화합물; 트리아진; 치환된 메탈로- 또는 무금속 포르핀, 프탈로시아닌, 플루오로프탈로시아닌, 나프탈로시아닌 또는 플루오로나프탈로시아닌; C60 및 C70 풀러렌; N,N'-디알킬, 치환된 디알킬, 디아릴 또는 치환된 디아릴-1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실 디이미드 및 플루오로 유도체; N,N'-디알킬, 치환된 디알킬, 디아릴 또는 치환된 디아릴 3,4,9,10-퍼릴렌테트라카르복실디이미드; 바토펜안트롤린; 디페노퀴논; 1,3,4-옥사디아졸; 11,11,12,12-테트라시아노나프토-2,6-퀴노디메탄; α,α' 비스(디티에노[3,2-b2',3'-d]티오펜); 2,8-디알킬, 치환된 디알킬, 디아릴 또는 디알키닐 안트라디티오펜; 2,2'-바이벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜. 바람직한 화합물은 유기 용매 중 가용성인 상기 목록으로부터의 것들 및 그 유도체이다.
특히 바람직한 유기 반도체 재료는 티오펜-2,5-디일, 3-치환된 티오펜-2,5-디일, 셀레노펜-2,5-디일, 3-치환된 셀레노펜-2,5-디일, 임의 치환된 티에노[2,3-b]티오펜-2,5-디일, 임의 치환된 티에노[3,2-b]티오펜-2,5-디일, 임의 치환된 2,2'-바이티오펜-5,5'-디일, 임의 치환된 2,2'-바이셀레노펜-5,5'-디일로부터 선택되는 하나 이상의 반복 단위를 포함하는 폴리머 및 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가로 바람직한 유기 반도체 재료는 치환된 올리고아센, 예컨대 펜타센, 테트라센 또는 안트라센, 또는 그 헤테로시클릭 유도체, 예컨대 6,13-비스(트리알킬실릴에티닐) 펜타센 또는 5,11-비스(트리알킬실릴에티닐) 안트라디티오펜으로 이루어진 군으로부터 선택된다 (예를 들어, US 6,690,029, WO 2005/055248 A1 또는 US 7,385,221 에 개시).
본 발명의 또다른 바람직한 구현예에서, 전자 소자의 유기 반도체 층은, 예를 들어 WO 2005/055248 A1 에 기재된 바와 같이 레올로지 특성의 조정을 위한 하나 이상의 유기 결합제, 특히 1,000 Hz 에서 3.3 이하의 낮은 유전율 ε 을 갖는 유기 결합제를 포함한다.
결합제는, 예를 들어 폴리(알파-메틸스티렌), 폴리비닐신나메이트, 폴리(4-비닐바이페닐) 또는 폴리(4-메틸스티렌), 또는 그 블렌드로부터 선택된다. 결합제는 또한 예를 들어 폴리아릴아민, 폴리플루오렌, 폴리티오펜, 폴리스피로바이플루오렌, 치환된 폴리비닐렌페닐렌, 폴리카르바졸 또는 폴리스틸벤, 또는 그 코폴리머로부터 선택되는 반도체 결합제일 수 있다.
본 발명에 사용하기에 바람직한 유전체 재료는 바람직하게는 1000 Hz 에서 1.5 내지 3.3 의 낮은 유전율을 갖는 재료를 포함한다. 상기 재료의 예는 Asahi Glass 로부터 시판되는 CytopTM 809M 이다.
본 발명에 따른 트랜지스터 소자는 또한 p-형 반도체 채널 및 n-형 반도체 채널 둘 모두를 포함하는 상보적인 유기 박막 트랜지스터 (CTFT) 일 수 있다.
본 발명의 자가-어셈블리 단층은 유기 전계 효과 트랜지스터에서 유용할 뿐만 아니라 예를 들어 유기 발광 소자 (OLED) 또는 유기 광전 (OPV) 소자와 같은, 금속 전극 또는 금속 옥사이드 전극을 포함하는 임의의 유기 전자 소자에 또한 사용될 수 있다. 당업자는 요구되는 개질을 용이하게 시행하여 기타 유기 전자 소자에 이를 사용할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은, 예를 들어 벌크 헤테로접합 (BHJ) 태양 전지와 같은 유기 광전 소자의 전극에 또한 적용될 수 있다. 유기 광전 소자는 문헌 [예를 들어, Waldauf 등, Appl. Phys. Lett. 89, 233517 (2006) 참조] 으로부터 공지된 임의의 유형일 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 유기 광전 소자는 하기를 포함한다:
- 낮은 일 함수 전극 (예를 들어, 알루미늄과 같은 금속) 및 높은 일 함수 전극 (예를 들어, "ITO" 로도 칭하는 인듐 주석 옥사이드) 로서, 그 중 하나는 투명함,
- 낮은 일 함수 전극 및 높은 일 함수 전극 사이에 위치한, 바람직하게는 유기 반도체 재료로부터 선택되는, 정공 수송 재료 및 전자 수송 재료를 포함하는 층 ("활성 층" 으로도 칭함); 활성 층은, 예를 들어 p-형 및 n-형 반도체의 블렌드 또는 혼합물, 또는 이중층 또는 2 개의 별개의 층으로서 존재하여 벌크 헤테로접합 (BHJ) 을 형성할 수 있음 (예를 들어, Coakley, K. M. and McGehee, M. D. Chem. Mater. 2004, 16, 4533 참조),
- 전자용 저항 접촉부의 제공을 위해, 활성 층을 향하는 낮은 일 함수 전극 측 상에 임의의 (예를 들어, LiF 의) 코팅,
이때, 적어도 하나의 전극, 바람직하게는 높은 일 함수 전극은 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층으로 덮임.
본 발명에 따른 또다른 바람직한 유기 광전 소자는 하기를 포함하는 인버티드 (inverted) 유기 광전 소자이다:
- 낮은 일 함수 전극 (예를 들어, 금과 같은 금속) 및 높은 일 함수 전극 (예를 들어, ITO) 로서, 그 중 하나는 투명함,
- 낮은 일 함수 전극 및 높은 일 함수 전극 사이에 위치한, 바람직하게는 유기 반도체 재료로부터 선택되는, 정공 수송 재료 및 전자 수송 재료를 포함하는 층 ("활성 층" 으로도 칭함); 활성 층은, 예를 들어 p-형 및 n-형 반도체의 블렌드 또는 혼합물, 또는 이중층 또는 2 개의 별개의 층으로서 존재하여 BHJ 를 형성할 수 있음,
- 정공용 저항 접촉부의 제공을 위해, 활성 층을 향하는 높은 일 함수 전극 측 상에 임의의 (예를 들어, TiOx 의) 코팅,
이때, 적어도 하나의 전극, 바람직하게는 높은 일 함수 전극은 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층으로 덮임.
따라서, 본 발명의 유기 광전 소자에서, 적어도 하나의 전극, 바람직하게는 높은 일 함수 전극은 본 발명에 따른 부분을 포함하는 층으로 활성 층을 향하는 그 표면 상에 덮인다. 상기 층은 유리하게는 상기 및 하기에 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 방법에 의해 적용된다.
본 발명에 따른 유기 광전 소자는 전형적으로 p-형 (전자 공여체) 반도체 및 n-형 (전자 수용체) 반도체를 포함한다. p-형 반도체는, 예를 들어 폴리(3-알킬-티오펜) (P3AT), 바람직하게는 폴리(3-헥실티오펜) (P3HT) 과 같은 폴리머, 또는 대안적으로 상기 나열된 바와 같은 바람직한 폴리머성 및 모노머성 유기 반도체 재료의 군으로부터 선택되는 또다른 폴리머이다. n-형 반도체는 무기 재료, 예컨대 아연 옥사이드 또는 카드뮴 셀레나이드, 또는 유기 재료, 예컨대 풀러렌 유도체, 예를 들어 (6,6)-페닐-부티르산 메틸 에스테르 유도체화 메타노 C60 풀러렌 ("PCBM" 또는 "C60PCBM" 으로도 알려짐) (예를 들어, G. Yu, J. Gao, J.C. Hummelen, F. Wudl, A.J. Heeger, Science 1995, Vol. 270, p. 1789 ff 에 개시되며, 하기 나타낸 구조를 가짐) 또는 예를 들어 C70 풀러렌기를 갖는 구조적 유사 화합물 (C70PCBM) 또는 폴리머 (예를 들어, Coakley, K. M. and McGehee, M. D. Chem. Mater. 2004, 16, 4533 참조) 일 수 있다.
상기 유형의 바람직한 재료는 P3HT 와 같은 폴리머 또는 상기 나열된 군으로부터 선택되는 또다른 폴리머와, C60 또는 C70 풀러렌 또는 개질된 풀러렌, 예컨대 PCBM 과의 블렌드 또는 혼합물이다. 바람직하게는, 폴리머:풀러렌의 비는 2:1 내지 1:2 (중량 기준), 더욱 바람직하게는 1.2:1 내지 1:1.2 (중량 기준), 가장 바람직하게는 1:1 (중량 기준) 이다. 블렌드된 혼합물에서, 임의의 어닐링 단계는 블렌드 모폴로지 및 결과로서 유기 광전 소자 성능의 최적화에 필수적일 수 있다.
본 자가-어셈블리 단층은 기판 상에 지지되는, 금속 또는 금속 옥사이드 표면에 화학식 (I) 의 부분을 포함하는 화합물 (하기에서 "전구체 화합물" 로 나타냄) 을 적용함으로써 제조될 수 있다. 바람직하게는 상기 전구체 화합물은 일반 화학식 (I') 또는 (I") 을 갖는다:
이 때 화학식 (I) 의 부분은 상기 정의된 바와 같음.
따라서, 본 발명의 방법은 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면 상에 자가-어셈블리 단층의 제조 방법, 및 궁극적으로는 상기 자가-어셈블리 단층을 포함하는 전자 소자, 바람직하게는 유기 전자 소자의 제조 방법으로서, 하기의 단계를 포함하는 상기 방법을 제공한다:
(a) 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면을 제공하는 단계, 및
(c) 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I') 또는 (I") 의 전구체 화합물 하나 이상을 상기 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면에 적용하여,
상기 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면 상에 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층을 수득하는 단계.
단계 (a) 의 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면은 전극의 표면일 수 있다. 유기 전계 효과 트랜지스터에서, 상기 전극은 예를 들어 소스 전극 또는 드레인 전극 또는 둘 다일 수 있다. 바람직하게는, 상기 전극은 지지 층 상에 제공된다. 전자 소자의 맥락에서 언급될 수 있는, 적합한 지지 층 또는 기판의 예가 하기에 제시된다.
상기 정의된 바와 같은 화학식 (I') 또는 (I") 의 전구체 화합물은 진공 또는 증기 침착 방법 또는 액체 코팅 방법에 의해 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면 상에 적용될 수 있다. 예시적인 침착 방법은 물리적 증기 침착 (PVD), 화학적 증기 침착 (CVD), 승화 또는 액체 코팅 방법을 포함한다. 액체 코팅 방법이 바람직하다. 특히 바람직한 것은 용매-기반 액체 코팅 방법이다.
용매-기반 액체 코팅에서, 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I') 또는 (I") 의 전구체 화합물 및 용매를 포함하는 제형은 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면 상에 침착된다. 임의로는, 침착 후에 용매는 적어도 부분 증발될 수 있다. 바람직한 용매-기반 액체 코팅 방법은 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크 젯 인쇄, 레터-프레스 인쇄, 스크린 인쇄, 닥터 블레이드 코팅, 롤러 인쇄, 리버스-롤러 인쇄, 오프셋 리소그래피 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 그라비어 인쇄, 웹 인쇄, 스프레이 코팅, 브러쉬 코팅 및 패드 인쇄를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
하기에서, 본 발명의 자가-어셈블리 단층의 수득을 위해 상기 정의된 화학식 (I') 또는 (I") 의 전구체 화합물을 전극에 적용하는 단계는 "SAM 처리" 로도 칭할 수 있다.
상기 방법의 단계 (a) 에 사용하기에 적합한 용매는 알코올, 에테르, 케톤, 방향족 탄화수소 및 이들 중 어느 하나의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 알코올은, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 이소-프로판올 및 n-프로판올로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 에테르는 선형 또는 시클릭 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 디에틸에테르, 테트라히드로푸란 (THF), 부틸 페닐 에테르, 메틸 에틸 에테르 및 4-메틸아니솔로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 케톤은, 예를 들어 아세톤, 2-헵타논 및 시클로헥사논으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 방향족 탄화수소는, 예를 들어 톨루엔, 메시틸렌, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 시클로헥실벤젠 및 할로겐화 방향족 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 할로겐화 방향족 탄화수소의 예는 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 트리클로로벤젠 뿐만 아니라 이들 중 어느 하나의 임의의 혼합물이다.
바람직하게는, 화학식 (I') 또는 (I") 의 전구체 화합물은 0.01 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 5 중량%, 가장 바람직하게는 0.05 중량% 내지 2 중량% 로 제형 또는 용액 중에 존재하는데, 중량% 는 제형 또는 용액의 전체 중량에 대한 것이다.
금속 또는 금속 옥사이드는 종래의 방법 중 어느 하나에 의해 기판에 적용될 수 있다. 그 방법은, 예를 들어 진공 침착, 증기 침착 및 액체 코팅으로부터 선택될 수 있다. 예시적인 침착 방법은 물리적 증기 침착 (PVD), 화학적 증기 침착 (CVD), 승화 또는 액체 코팅 방법을 포함한다. 상기 방법은 그 분야의 일반 지식의 일부를 형성하고 당업자에 익히 알려져 있다.
SAM 처리, 즉 자가-어셈블리 단층의 형성 이전에, 금속 또는 금속 옥사이드 표면은 바람직하게는 세정 단계에 적용된다. 바람직한 세정 단계는 산 또는 산들의 블렌드로의 산성 세정을 포함하는데, 상기 산은 유기 또는 무기산이다. 적합한 산의 예는 아세트산, 시트르산 또는 염산이다. 대안적으로, 금속 또는 금속 옥사이드 표면은 플라스마 처리 단계에 적용될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 세정 단계 및 SAM 처리는 단일 단계로 조합된다. 예를 들어, 상기 조합 단계는 본 발명에 따른 제형을 금속 또는 금속 옥사이드 표면에 적용함으로써 수행될 수 있는데, 상기 제형은 상기 정의된 바와 같은 전구체 화합물 및 상기 정의된 바와 같은 산을 포함한다.
대안적으로, 세정 단계 및 SAM 처리는 연속하여 2 개의 별개의 단계로 수행될 수 있다.
침지 시간, 즉 제형이 금속 또는 금속 옥사이드 표면에 적용되는 시간은 바람직하게는 5 초 이상 72 시간 이하이다.
본 발명의, 전자 소자, 바람직하게는 유기 전자 소자의 기타 층의 제조에서, 표준 방법이 상기 기재된 바와 같은 각종 층 및 재료의 침착에 사용될 수 있다.
바람직하게는, 본 전자 소자의 제조에서의 별개의 기능성 층, 예를 들어 유기 반도체 층 또는 절연체 층의 침착은 용액 가공 기법을 사용해 수행된다. 이는, 예를 들어 유기 반도체 재료 또는 유전체 재료를 포함하고 하나 이상의 유기 용매를 추가 포함하는 제형, 바람직하게는 용액을 사전 침착된 층에 적용한 후, 용매(들) 의 증발로 수행될 수 있다. 바람직한 침착 기법은 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크 젯 인쇄, 레터-프레스 인쇄, 스크린 인쇄, 닥터 블레이드 코팅, 롤러 인쇄, 리버스-롤러 인쇄, 오프셋 리소그래피 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 웹 인쇄, 스프레이 코팅, 브러쉬 코팅 또는 패드 인쇄를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 매우 바람직한 용액 침착 기법은 스핀 코팅, 플렉소그래픽 인쇄 및 잉크 젯 인쇄이다.
본 발명에 따른 OFET 소자에서, 게이트 절연체 층을 위한 유전체 재료는 바람직하게는 유기 재료이다. 유전체 층이 주위 가공이 가능하도록 용액 코팅되지만, 각종 진공 침착 기법에 의해 또한 침착될 수 있는 것이 바람직하다. 유전체의 패턴화시, 중간층 (interlayer) 절연의 기능을 수행할 수 있거나, 또는 OFET 를 위한 게이트 절연체로서 작용할 수 있다. 바람직한 침착 기법은 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크 젯 인쇄, 레터-프레스 인쇄, 스크린 인쇄, 닥터 블레이드 코팅, 롤러 인쇄, 리버스-롤러 인쇄, 오프셋 리소그래피 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 웹 인쇄, 스프레이 코팅, 브러쉬 코팅 또는 패드 인쇄를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 잉크 젯 인쇄는 높은 해상도 (resolution) 의 층 및 소자의 제조를 가능하게 하기 때문에 특히 바람직하다. 임의로는, 유전체 재료를 가교 또는 경화시켜 용매에 대한 보다 양호한 저항성 및/또는 구조적 무결성을 달성하고/거나 패턴화 (포토리소그래피) 를 개선할 수 있다. 바람직한 게이트 절연체는 낮은 유전율 계면을 유기 반도체에 제공하는 것들이다.
적합한 용매는 탄화수소 용매, 방향족 용매, 시클로지방족 시클릭 에테르, 시클릭 에테르, 아세테이트, 에스테르, 락톤, 케톤, 아미드, 시클릭 카르보네이트 또는 상기의 다성분 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는 용매로부터 선택된다. 바람직한 용매의 예는 시클로헥사논, 메시틸렌, 자일렌, 2-헵타논, 톨루엔, 테트라하이드로푸란, MEK (메틸 에틸 케톤), MAK (2-헵타논), 시클로헥사논, 4-메틸아니솔, 부틸-페닐 에테르 및 시클로헥실벤젠, 매우 바람직하게는 MAK, 부틸 페닐 에테르 또는 시클로헥실벤젠을 포함한다.
제형 중 각각의 기능성 재료 (유기 반도체 재료 또는 게이트 유전체 재료) 의 전체 농도는 제형 (즉, 기능성 재료(들) 및 용매(들)) 의 전체 중량에 대해 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량% 이다. 특히, 고비등점을 갖는 유기 케톤 용매는 잉크 젯 및 플렉소그래픽 인쇄에 용액으로 사용하기에 유리하다.
스핀 코팅이 침착 방법으로서 사용되는 경우, OSC 또는 유전체 재료를, 예를 들어 30 초의 기간 동안 1000 내지 2000 rpm 으로 스피닝(spining) 하여 전형적인 층 두께가 0.5 내지 1.5 μm 인 층을 수득한다. 스핀 코팅 후에, 필름을 승온에서 가열하여 모든 잔류 휘발성 용매를 제거할 수 있다.
임의로는, 유전체 재료 층을 방사선에 노출 후에 예를 들어 70℃ 내지 130℃ 의 온도에서 예를 들어 1 내지 30 분, 바람직하게는 1 내지 10 분의 기간 동안 어닐링한다. 승온에서의 어닐링 단계는 유전체 재료의 가교가능기의 광방사선에의 노출에 의해 유도되는 가교 반응의 완료를 위해 사용될 수 있다.
상기 및 하기 기재된 모든 공정 단계는 선행 기술에 기재되고 당업자에 익히 알려져 있는 공지된 기법 및 표준 기기를 사용해 수행될 수 있다. 예를 들어, 광조사 단계에서, 시판 UV 램프 및 포토마스크가 사용될 수 있고, 어닐링 단계는 오븐 또는 핫 플레이트에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 전자 소자의 기능성 층 (유기 반도체 층 또는 유전체 층) 의 두께는 바람직하게는 1 nm (단층의 경우) 내지 10 μm, 매우 바람직하게는 1 nm 내지 1 μm, 가장 바람직하게는 5 nm 내지 500 nm 이다.
각종 기판, 예를 들어 규소 웨이퍼, 유리 또는 플라스틱은 유기 전자 소자의 제조에 사용될 수 있는데, 플라스틱 재료가 바람직하고, 그 예는 알키드 수지, 알릴 에스테르, 벤조시클로부텐, 부타디엔-스티렌, 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 에폭시드, 에폭시 폴리머, 에틸렌-클로로트리플루오로 에틸렌, 에틸렌-테트라-플루오로에틸렌, 섬유 유리 향상된 플라스틱, 플루오로카본 폴리머, 헥사플루오로프로필렌비닐리덴-플루오라이드 코폴리머, 고밀도 폴리에틸렌, 파릴렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아라미드, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르술폰, 폴리-에틸렌, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리케톤, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 실리콘 고무, 및 실리콘을 포함한다.
바람직한 기판 재료는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌나프탈레이트이다. 기판은 상기 재료로 코팅되는 임의의 플라스틱 재료, 금속 또는 유리일 수 있다. 기판은 바람직하게는 양호한 패턴 선명도의 보장을 위해 균일해야 한다. 기판은 또한 압출, 스트레칭, 문지름 또는 광화학적 기법에 의해 단일하게 사전 정렬되어 유기 반도체의 배향을 유도함으로써 캐리어 이동성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전자 소자의 바람직한 제조 방법은 하기 단계를 포함한다:
(a) 금속 또는 금속 옥사이드를 침착시켜 기판 상에 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계,
(b) 임의로는, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극의 표면을 세척하는 단계; 및
(c) 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I') 또는 (I") 의 하나 이상의 전구체 화합물을 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극에 적용하여, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극의 표면 상에서 자가-어셈블리 단층을 수득하는 단계;
(d) 유기 반도체 재료를 소스 및 드레인 전극 및 자가-어셈블리 단층 상에 침착시켜, 유기 반도체 층을 형성하는 단계.
임의로는, 단계 (b) 및 (c) 는 단일 단계로 조합될 수 있다.
임의로는, 단계 (c) 에서, 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 전구체 화합물의 적용 이후에, 존재하는 임의의 용매를 적어도 부분 제거하거나, 또는 자가-어셈블리 단층을 어닐링하거나, 또는 그 둘 모두를 시행할 수 있다.
임의로는, 단계 (d) 에서, 유기 반도체 재료의 침착 이후에, 존재하는 임의의 용매를 적어도 부분 제거하거나, 또는 유기 반도체 재료를 어닐링하거나, 또는 그 둘 모두를 시행할 수 있다.
상기 단계 (a) 내지 (d) 외에도, 본 발명에 따른 유기 전자 소자의 제조 방법은 하기 단계를 추가 포함할 수 있다:
(e) 게이트 절연체 재료를 상기 유기 반도체 층 상에 침착시킴으로써 게이트 절연체 층을 형성하는 단계;
(f) 게이트 전극을 상기 게이트 절연체 층 상에 침착시키는 단계; 및
(g) 임의로는, 패시베이션 층을 상기 게이트 전극 상에 침착시키는 단계.
탑 게이트 트랜지스터의 제조를 위해, 소스 및 드레인 전극을 통상적으로 상기 정의된 바와 같은 기판 상에 적용하며, 그 후에 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층을 그 위에 침착시킨다. 이후, 게이트 절연체를 유기 반도체 층 상에 적용할 수 있으며, 차례로 그 위에 게이트 전극을 침착시킬 수 있다.
바텀 게이트 트랜지스터의 제조를 위해, 게이트 전극을 통상적으로 기판에 적용한다. 이후, 게이트 절연체 층이 상기 게이트 전극의 상부에서 형성된다. 이후, 소스 및 드레인 전극을 게이트 절연체에 적용한 후, 본 발명에 따른 자가-어셈블리 단층을 그 위에 침착시킨다.
제조되는 전자 소자의 유형 및 각각의 아키텍쳐 (architecture) 에 따라, 상기 유기 전자 소자의 제조 방법은, 예를 들어 상기 단계 (a) 내지 (g) 중 어느 하나에 포함되는 것과는 상이한 추가 층의 형성을 포함함으로써 수정될 수 있다.
공정 조건은 또한 목적하는 전자 소자의 제조에 사용되는 특정한 재료의 성질을 고려함으로써 어려움 없이 조정될 수 있다.
달리 문맥상 분명히 나타내지 않는한, 본원에 사용된 바와 같은 본원에서의 복수형의 용어는 단수형을 포함하는 것으로 간주되어야 하고 그 역 또한 같다.
본 명세서의 설명 및 청구범위를 통틀어, 단어 "포함하다" 및 "함유하다" 및 그 단어들의 변형, 예를 들어 "포함하는" 및 "(단수형을) 포함하다" 는 "하기를 포함하지만 이에 제한되지 않는" 을 의미하고, 기타 성분을 배제하는 것으로 의도되지 않는다 (배제하지 않는다).
본 발명의 앞선 구현예들에 대한 변형이 본 발명의 범위 내에 여전히 있으면서 시행될 수 있는 것으로 여겨질 것이다. 본 명세서에 개시된 각 특성은 달리 언급되지 않는한 동일하거나, 등가이거나, 유사한 목적을 기여하는 대안 특성에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 달리 언급되지 않는한 개시된 각 특성은 단지 포괄적인 일련의 등가이거나 유사한 특성들의 하나의 예일 뿐이다.
본 명세서에 개시된 특성들 모두는 상기 특성들 및/또는 단계들 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는, 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 특성들은 본 발명의 모든 양태에 적용가능하고, 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 비필수적인 조합에 기재된 특성들이 개별적으로 (조합으로서가 아니고) 사용될 수 있다.
상기 및 하기에, 달리 언급되지 않는한 백분율은 중량% 이고, 온도는 섭씨 온도로 제시된다. 유전체 상수 ε ("유전율") 의 값은 20 ℃ 및 1,000 Hz 에서 취해진 값으로 칭한다.
실시예
본 발명의 이점은 하기 비제한적인 실시예로 추가로 예시된다.
달리 나타내지 않는 한, 출발 재료를, 예를 들어 Aldrich Chemicals 과 같은 시판원을 통해 구입하였다.
실시예 1 - TMP-SH 의 합성
단계 a
3,4,5-트리메톡시아닐린 1 (916 mg, 5.00 mmol, 1.00 당량) 을 10 ml 메탄올에 용해시키고, 10 부피% 염산을 첨가하였다. 혼합물을 0 ℃ 로 냉각시켰다. 30 분의 기간에 걸쳐, 20 ml 물 중 소듐 니트리트 (517 mg, 7.50 mmol, 1.50 당량) 의 용액을 적가하였다. 혼합물을 추가적인 15 분 동안 0 ℃ 에서 교반하였고, 그에 따라 혼합물은 갈색을 띄는 색으로 바뀌었다. 용액 (여전히 0 ℃ 임) 을 물 (30 ml) 중 포타슘 에틸 크산테이트 (1.60 g, 10.0 mmol, 2.00 당량) 의 예열된 (65 ℃) 용액에 부었다. 기체의 형성 뿐만 아니라 노란색으로의 색 변화를 관찰할 수 있었다. 혼합물을 추가적인 15 분 동안 65 ℃ 에서 교반한 다음, 상온으로 냉각시켰다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 조합된 유기 추출물을 염수 (brine) 로 세척하고, 소듐 설페이트로 건조시키고, 진공 하에서 농축시켰다. 잔류물을 플래시 칼럼 크로마토그래피로 정제하였다 (실리카 겔; 10:1 비율의 석유 에테르와 에틸 아세테이트의 혼합물). 611 mg (42%) 의 순수한 생성물 2 를 오렌지-노란색 고체로서 수득할 수 있었다.
단계 b
3,4,5-트리메톡시페닐 에틸 크산테이트 2 (611 mg, 2.12 mmol, 1.00 당량) 를 10 ml 의 탈기된 (질소 흐름; 약 1.5 시간) 에탄올에 용해시켰다. 8 ml 의 탈기된, 수성 3 mmol/l 소듐 하이드록사이드 용액을 첨가하고, 용액을 65 ℃ 에서 2 시간 동안 가열하였다. 가열 동안, 침전물의 형성, 바로 뒤따르는 그것의 재개되는 용해를 관찰할 수 있었다. 용액을 상온으로 냉각하고, 10 % 수성 염산을 사용하여 산성화시켰다 (pH = 5). 산성화된 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 조합된 유기 추출물을 염수로 세척하고, 소듐 설페이트로 건조시키고, 진공 하에서 농축시켰다. 잔류물을 플래시 칼럼 크로마토그래피로 정제하였다 (실리카 겔; 10:1 비의 석유 에테르와 에틸 아세테이트의 혼합물). 진공 하에서 건조시켜, 346 mg (82%) 의 노란색 결정성 고체 3 을 수득하였다.
실시예 2 - TMP-CH
2
-SH 의 합성
합성을 [C. Macher, Ann. Chem. Pharm. 1865, 136, 75] 와 유사하게 수행하였다. 소듐 하이드로설파이드 (1.852 g; 25.0 mmol; 5.0 당량) 를 25 ml 의 에탄올에 용해시켰다. 용액을 질소로 퍼징하였다. 3,4,5-트리메톡시벤질-클로라이드 (1.083 g; 5.00 mmol; 1.0 당량) 를 25 ml 의 에탄올에 용해시키고, 사전에 제조한 용액에 15 분의 기간에 걸쳐 적가하였다. 첨가 완료 후 TLC-분석은 반응이 완료되었음을 나타냈다. 혼합물을 물로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 조합된 유기 층을 염수로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 진공 하에서 농축시켰다. 미정제 생성물을 플래시 칼럼 크로마토그래피를 통해 정제하였다 (SiO2, 5:1 비의 석유 에테르와 에틸 아세테이트의 혼합물). 0.236 g 의 생성물 5 를 무색, 왁스와 비슷한 고체로서 수득할 수 있었다 (22 % 수율).
실시예 3 - 트랜지스터 제작 및 성능 측정
채널 너비 50 μm 및 채널 길이 1000 μm 인 바텀 접촉-탑 게이트 트랜지스터 (개략도에 대해서 도면 3 참조) 를 유리 기판 상에 제조하였다. Ag 전극을 섀도 마스크 (shadow mask) 를 갖는 측면 구조물을 사용하여 열적 증발로 유리 기판 상에 침착시켰다. 그 다음, 산출되는 구조물을 클로로벤젠 중 TMP-SH 3 또는 TMP-CH2-SH 5 둘 중 하나의 1 mmol/l 용액에 침지하였다. 그 뒤에, n-형 반도체 (ActivInk™ N2200 [P(NDI2OD-T2)]), Polyera Corporation, Skokie, IL, USA) 를 그것에 대해 1 중량% 클로로벤젠 용액으로부터 스핀-코팅하고, 100 ℃ 에서 180 초 동안 어닐링하였다. 그 다음, 무정형 플루오로폴리머 (CYTOPTM, ASAHI GLASS COMPANY) 를 스핀 코팅함으로써 유전체 층을 형성하고, 100 ℃ 에서 300 초 동안 어닐링하였다. 모든 스핀 코팅 단계를 글러브박스에서 질소 분위기 하에 수행하였다. 마지막으로, Ag 게이트 전극을 열적 증발로 유전체 층 상에 침착시켰다.
각각 층의 두께를 Dektak 프로필로미터를 사용하여 하기 결과로서 측정하였다:
트랜지스터 수송 및 아웃풋 측정을 Agilent 파라미터 분석기를 사용하여 주위 분위기에서 수행하였다. 수송 특성을 도면 4 에 나타냈다. 표 2 는 각각의 이동성, 온- 및 오프-전류 간의 비, 임계 전압 뿐만 아니라 Ag-소스 및 드레인 전극이 TMP-SH 및 TMP-CH2-SH 의 용액에 침지된 시간을 나타낸다.
결과는 본 발명의 이점을 분명히 나타낸다. 처리하지 않은 Ag 소스 및 드레인 전극을 포함하는 소자와 비교하여, 본 자가-어셈블리 단층을 포함하는 소자는 놀랍게도 매우 훨씬 개선된 특성, 즉 일정 전압에서의 전류의 증가를 나타낸다. 게다가, 본 발명에 따른 소자는 또한 온-전류 및 오프-전류 간의 개선된 비율을 나타냈다.
실시예 4 - 일 함수 및 접촉각
본 발명의 부분의 효율을 정량화 하기 위해, Au 표면의 일 함수 (WF) 및 실시예 2 의 전구체 화합물 (TMP-CH2-SH) 의 접촉각 각각을 전구체 화합물 벤질티올 (C6H5-CH2-SH) 및 4-메톡시-α-톨루엔티올과 비교로 시험하였다. 결과를 표 3 에 제시하였다.
TMP-CH2-SH, 본 발명에 따른 전구체 화합물이 일 함수를 이동시키고, 동시에 접촉각에 대해 비교 화합물보다 상당히 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서, TMP-CH2-SH 는 전기적 특성 및 습윤성 간의 상이한 균형을 가능하게 한다. 이들 데이터를 기반으로, 본 발명의 전구체 화합물은 전자 소자의 제조서에서의 용매에 있어 훨씬 넓은 선택을 가능하게 할 것으로 예상된다. 그 결과, 사용될 수 있는 용매가 전자 소자의 이미 형성된 층에 대해 덜 파괴적일 수 있기 때문에, 전자 소자의 제조는 용이할 것으로 예상된다.
실시예 5 - 트랜지스터 제조 및 성능 측정
초음파 배쓰에서 아세톤 및 이소프로판올로 세척된 유리 기판 상에 채널 너비 50 μm 및 채널 길이 1000 μm 인 바텀 접촉-탑 게이트 트랜지스터 (개략도에 대해 도면 3 참조) 를 제조하였다. Au 전극을 섀도 마스크를 사용하여 열적 증발로 유리 기판 상에 침착시켰다. 그 다음, 산출되는 구조물을 클로로벤젠 중 TMP-SH 3 또는 TMP-CH2-SH 5 둘 중 하나의 0.1 mmol/l 용액에 1000 초 동안 침지하였다. 그 뒤에, 질소 분위기 하의 글러브박스에서 n-형 반도체 (ActivInkTM N2200 [P(NDI2OD-T2)]), Polyera Corporation, Skokie, IL, USA) 를 그것에 대해 10 mg/ml 클로로벤젠 용액으로부터 스핀-코팅하고, 핫 플레이트에서 100 ℃ 에서 180 초 동안 가열하였다. 그 다음, PDS2010 Coating System by SPSTM 을 사용하여 증기 상 침작에 의해 Parylene N 의 유전체 층을 형성하였다. 마지막으로, 약 100 nm 두께의 Ag 게이트 전극을 섀도 마스크를 사용하여 유전체 층 상에 열적 증발에 의해 침착시켰다. 산출되는 소자는 임의의 추가적인 캡슐화 층 없이 주위 조건 하에서 그대로 사용할 수 있었다.
각각 층의 두께를 Dektak 프로필로미터를 사용하여 하기 결과로서 측정하였다:
트랜지스터 수송 및 아웃풋 측정을 15 V 의 소스-드레인 전압으로 Agilent 파라미터 분석기를 사용하여 주위 분위기에서 수행하였다. 수송 특성을 도면 5 에 나타냈다. 표 5 는 각각의 접촉 저항, 채널 저항 및 임계 전압을 제시한다.
결과는 본 발명의 이점을 분명히 나타낸다. 처리하지 않은 Au 소스 및 드레인 전극을 포함하는 소자와 비교하여, 본 자가-어셈블리 단층을 포함하는 소자는 놀랍게도 매우 훨씬 개선된 특성, 즉 일정 전압에서의 전류의 증가를 나타낸다 (도면 5 참조). 또한, 본 출원에 따른 자가-어셈블리 단층의 존재의 긍정적인 효과를 저항 (접촉 저항 뿐만 아니라 채널 저항) 의 개선에서 분명히 볼 수 있다. 또한, 임계 전압이 0 의 방향으로 강하게 이동하는 것이 주목된다.
Claims (15)
- 하기 화학식 (I) 의 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층:
(I)
[식 중, R1 은 메틸, 에틸, 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 메틸 및 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 에틸로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2 는 -CH2- 또는 -CF2- 이고; X1 는 -Xa-, -Xa-Xb-, -C(=Xa)-Xb-, -XaO3-, -Xa-XbO3-, -PO2H- 및 -PO3H- 으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때 Xa 및 Xb 는 각각 독립적으로 S 또는 Se 이고; a 는 2, 3, 4 또는 5 이고; b 는 0 또는 1 이고; Ar1 은 하기 화학식 (II-1) 내지 (II-7):
로 이루어진 군으로부터 선택되고, Ar1 에 존재하는 하나 이상의 수소는 불소로 치환될 수 있음].
- 제 1 항에 있어서, R1 이 메틸인 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층.
- 제 1 항에 있어서, R2 가 -CH2- 인 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, X1 이 -S-, -S-S-, -C(=S)-S-, -SO3-, -S-SO3-, -PO2H- 및 -PO3H- 로 이루어진 군으로부터 선택되는 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, X1 가 -S- 인 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, a 가 3 인 부분을 포함하는 자가-어셈블리 단층.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 자가-어셈블리 단층을 포함하는 유기 전자 소자.
- 제 7 항에 있어서, 유기 전자 소자가 유기 전계 효과 트랜지스터 (OFET), 박막 트랜지스터 (TFT), 직접 회로 (IC), 논리 회로, 커패시터, 라디오 주파수 식별 (RFID) 태그, 소자 또는 부품, 유기 발광 다이오드 (OLED), 유기 발광 트랜지스터 (OLET), 평판 디스플레이, 디스플레이의 백라이트, 유기 광전 소자 (OPV), 유기 태양 전지 (OSC), 광다이오드, 레이저 다이오드, 광전도체, 유기 광검출기 (OPD), 전자사진 소자, 전자사진 레코딩 소자, 유기 메모리 소자, 센서 소자, 폴리머 발광 다이오드 (PLED) 의 전하 주입 층, 전하 수송 층 또는 중간층, 쇼트키 다이오드, 평면화 층, 대전방지 필름, 폴리머 전해질 막 (PEM), 전도성 기판, 전도성 패턴, 배터리의 전극 물질, 배향 층, 바이오센서, 바이오칩, 보안 마킹, 보안 소자, 및 DNA 서열 검출 및 식별을 위한 부품 또는 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 전자 소자.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 자가-어셈블리 단층의 제조 방법으로서, 하기의 단계를 포함하는 방법:
(a) 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면을 제공하는 단계, 및
(b) 하나 이상의 전구체 화합물을 상기 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면에 적용하여,
상기 금속 표면 또는 금속 옥사이드 표면 상에 자가-어셈블리 단층을 수득하는 단계, 이때 전구체 화합물은 하기 화학식 (I) 의 부분을 포함함:
(I)
[식 중, R1 은 메틸, 에틸, 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 메틸 및 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 에틸로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2 는 -CH2- 또는 -CF2- 이고; X1 는 -Xa-, -Xa-Xb-, -C(=Xa)-Xb-, -XaO3H, -Xa-XbO3H, -PO2H2 및 -PO3H2 로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이때 Xa 및 Xb 는 각각 독립적으로 S 또는 Se 이고; a 는 2, 3, 4 또는 5 이고; b 는 0 또는 1 이고; Ar1 은 하기 화학식 (II-1) 내지 (II-7):
로 이루어진 군으로부터 선택되고, Ar1 에 존재하는 하나 이상의 수소는 불소로 치환될 수 있음]. - 제 9 항에 있어서, 전구체 화합물이 하기 화학식 (I') 또는 (I") 을 갖는, 방법:
- 제 9 항에 있어서, R1 이 메틸인, 방법.
- 제 9 항에 있어서, R2 가 -CH2- 인, 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14000576.0 | 2014-02-19 | ||
| EP14000576 | 2014-02-19 | ||
| EP14002742 | 2014-08-06 | ||
| EP14002742.6 | 2014-08-06 | ||
| PCT/EP2015/000339 WO2015124285A1 (en) | 2014-02-19 | 2015-02-16 | Methoxyaryl surface modifier and organic electronic devices comprising such methoxyaryl surface modifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170009820A KR20170009820A (ko) | 2017-01-25 |
| KR102365446B1 true KR102365446B1 (ko) | 2022-02-18 |
Family
ID=52477770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020167025736A KR102365446B1 (ko) | 2014-02-19 | 2015-02-16 | 메톡시아릴 표면 개질제 및 상기 메톡시아릴 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10164191B2 (ko) |
| EP (1) | EP3108518A1 (ko) |
| JP (1) | JP2017510066A (ko) |
| KR (1) | KR102365446B1 (ko) |
| CN (1) | CN106062981B (ko) |
| WO (1) | WO2015124285A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018029160A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Merck Patent Gmbh | Method to achieve efficient charge injection for electron and/or hole transport in semiconducting layers |
| CN108963112B (zh) * | 2018-07-19 | 2020-06-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制作方法、显示装置 |
| TWI768808B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-06-21 | 友達光電股份有限公司 | 遮光元件基板以及顯示裝置 |
| KR102620492B1 (ko) | 2021-11-01 | 2024-01-03 | 인천대학교 산학협력단 | 자기조립 단분자막을 포함하는 이산화질소 기체 감지용 트랜지스터 및 이의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013113389A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Basf Se | Method for producing an organic semiconductor device |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5892244A (en) | 1989-01-10 | 1999-04-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Field effect transistor including πconjugate polymer and liquid crystal display including the field effect transistor |
| US5998804A (en) | 1997-07-03 | 1999-12-07 | Hna Holdings, Inc. | Transistors incorporating substrates comprising liquid crystal polymers |
| EP0899350A1 (en) | 1997-07-17 | 1999-03-03 | Norsk Hydro ASA | High extrudability and high corrosion resistant aluminium alloy |
| WO2000079617A1 (en) | 1999-06-21 | 2000-12-28 | Cambridge University Technical Services Limited | Aligned polymers for an organic tft |
| GB0028867D0 (en) | 2000-11-28 | 2001-01-10 | Avecia Ltd | Field effect translators,methods for the manufacture thereof and materials therefor |
| US6690029B1 (en) | 2001-08-24 | 2004-02-10 | University Of Kentucky Research Foundation | Substituted pentacenes and electronic devices made with substituted pentacenes |
| JP4723161B2 (ja) * | 2002-06-28 | 2011-07-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多芳香環化合物による紫外線耐性自己組織化単分子膜 |
| EP1808866A1 (en) | 2003-11-28 | 2007-07-18 | Merck Patent GmbH | Organic semiconducting layer formulations comprising polyacenes and organic binder polymers |
| US7385221B1 (en) | 2005-03-08 | 2008-06-10 | University Of Kentucky Research Foundation | Silylethynylated heteroacenes and electronic devices made therewith |
| KR100836759B1 (ko) * | 2006-10-04 | 2008-06-10 | 삼성전자주식회사 | 유기 메모리 소자 및 그 형성 방법 |
| GB0814534D0 (en) * | 2008-08-08 | 2008-09-17 | Cambridge Display Tech Ltd | Transistors |
| CN102959756A (zh) * | 2010-06-24 | 2013-03-06 | 默克专利股份有限公司 | 改性有机电子器件中的电极的方法 |
| US20130327251A1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-12-12 | The University Of Houston System | Stable homogeneously mixed nanoscale coatings derived from unique multi-functional and multidentate aromatic adsorbates |
| KR101958990B1 (ko) * | 2012-05-04 | 2019-03-15 | 삼성전자주식회사 | 유기 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
| CN102969449B (zh) * | 2012-11-20 | 2015-02-25 | 溧阳市生产力促进中心 | 一种包括电子传输层的太阳能电池 |
-
2015
- 2015-02-16 US US15/119,752 patent/US10164191B2/en active Active
- 2015-02-16 JP JP2016553554A patent/JP2017510066A/ja active Pending
- 2015-02-16 KR KR1020167025736A patent/KR102365446B1/ko active IP Right Grant
- 2015-02-16 EP EP15704962.8A patent/EP3108518A1/en not_active Withdrawn
- 2015-02-16 CN CN201580009154.XA patent/CN106062981B/zh active Active
- 2015-02-16 WO PCT/EP2015/000339 patent/WO2015124285A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013113389A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Basf Se | Method for producing an organic semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170009820A (ko) | 2017-01-25 |
| EP3108518A1 (en) | 2016-12-28 |
| US20170062722A1 (en) | 2017-03-02 |
| CN106062981B (zh) | 2019-08-16 |
| WO2015124285A1 (en) | 2015-08-27 |
| CN106062981A (zh) | 2016-10-26 |
| US10164191B2 (en) | 2018-12-25 |
| JP2017510066A (ja) | 2017-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Fine-tuning semiconducting polymer self-aggregation and crystallinity enables optimal morphology and high-performance printed all-polymer solar cells | |
| CN103619855B (zh) | 用于有机半导体器件的二酮基吡咯并吡咯低聚物 | |
| US20130161602A1 (en) | Process for modifying electrodes in an organic electronic device | |
| JP6622229B2 (ja) | Ｎ−フルオロアルキル置換されたジブロモナフタレンジイミドおよびそれらの半導体としての使用 | |
| US20180261768A1 (en) | Organic semiconductor compositions and their use in the production of organic electronic device | |
| KR102365446B1 (ko) | 메톡시아릴 표면 개질제 및 상기 메톡시아릴 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자 | |
| US20100171108A1 (en) | Use of n,n'-bis(1,1-dihydroperfluoro-c3-c5-alkyl)-perylene-3,4:9,10- tetracarboxylic diimides | |
| US9508937B2 (en) | Acenaphthylene imide-derived semiconductors | |
| KR102369769B1 (ko) | 시클릭 아민 표면 개질제 및 상기 시클릭 아민 표면 개질제를 포함하는 유기 전자 소자 | |
| TWI644964B (zh) | 有機半傳導性調配物 | |
| TW201818575A (zh) | 在半導體層中達成有效電荷注入以使電子和/或電洞傳輸的方法 | |
| Hou | Fully-additive printed electronics: synthesis and characterization of selenophene-based p-type organic semiconductor, and formulation of P (VDF-TrFE)-based nanocomposite dielectric | |
| 윤승희 et al. | Photocrosslinkable Carbazole-based Hole Transport Materials for Blue Phosphorescent Organic Light-Emitting Diode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |