NL1023125C2 - Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method. - Google Patents
Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1023125C2 NL1023125C2 NL1023125A NL1023125A NL1023125C2 NL 1023125 C2 NL1023125 C2 NL 1023125C2 NL 1023125 A NL1023125 A NL 1023125A NL 1023125 A NL1023125 A NL 1023125A NL 1023125 C2 NL1023125 C2 NL 1023125C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- polymeric
- semiconductor
- film
- polymeric semiconductor
- solvent
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 147
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 48
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 26
- -1 poly (paraphenylene vinylene) Polymers 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 11
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 238000006349 photocyclization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQFBYFPFKXHELB-UHFFFAOYSA-N Chalcone Natural products C=1C=CC=CC=1C(=O)C=CC1=CC=CC=C1 DQFBYFPFKXHELB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000005513 chalcones Nutrition 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229940114081 cinnamate Drugs 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000006612 decyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920001109 fluorescent polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 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
- DQFBYFPFKXHELB-VAWYXSNFSA-N trans-chalcone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 DQFBYFPFKXHELB-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M trans-cinnamate Chemical compound [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
- G03F7/0384—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable with ethylenic or acetylenic bands in the main chain of the photopolymer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
- H10K71/211—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by selective transformation of an existing layer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
-
- 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
- H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
-
- 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
- H10K85/114—Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
-
- 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
- H10K85/151—Copolymers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
Titel: Methode voor het bewerkstelligen van een gestructureerde polymere halfgeleider, en een lichtemitterende diode, transistor, fotodiode of sensor omvattende een gestructureerde polymere halfgeleider zoals verkregen met de methodeTitle: Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method
De uitvinding heeft betrekking op een methode voor het bewerkstelligen van een gestructureerde polymere halfgeleider, en een lichtemitterende diode, transistor, fotodiode of sensor omvattende een gestructureerde polymere halfgeleider zoals verkregen met de methode 5 volgens de uitvinding.The invention relates to a method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained with the method according to the invention.
Een polymere halfgeleider omvat een polymeermateriaal met halfgeleidingseigenschappen waarvan een film op een substraat kan worden aangebracht. In de context van de onderhavige octrooiaanvrage wordt met de term polymeermateriaal een molecuul bedoeld, in het 10 bijzonder een organisch molecuul, dat een molecuulgewicht heeft van 200- 10,000.000 Dalton. Wanneer de op een substraat aangebrachte film van de polymere halfgeleider is gepatroneerd, spreekt men van een gestructureerde polymere halfgeleider.A polymeric semiconductor comprises a polymeric material with semiconductor properties of which a film can be applied to a substrate. In the context of the present patent application, the term polymeric material is understood to mean a molecule, in particular an organic molecule, which has a molecular weight of 200-10,000,000 Daltons. When the polymeric semiconductor film applied to a substrate is patterned, it is referred to as a structured polymeric semiconductor.
Gestructureerde polymere halfgeleiders worden veel in 15 lichtemitterende dioden (LED's), transistoren, fotodioden en sensoren toegepast. Een polymere LED kan bijvoorbeeld een gestructureerde polymere halfgeleider omvatten die halfgeleidend in verbinding staat met twee elektroden. Vanwege het feit dat dergelijke LED's licht emitteren kunnen ze bijvoorbeeld worden toegepast in displays waarin ze een 20 lichtgevend oppervlak bewerkstelligen. Een LED emitteert echter in het algemeen licht met een relatief nauw golfbereik, en zijn dus in het algemeen in hoge mate monochromatisch (emitteren licht van een bepaalde kleur). Vanwege een toenemende vraag naar displays die een verscheidenheid aan kleuren kunnen tonen, bestaat er de behoefte om zogenaamde multi-kleur 25 LED's te ontwikkelen. Dergelijke multi-kleur LED's kunnen uit een verschillende naast elkaar gelegen LED's bestaan die elk een polymere 1023125· I halfgeleider omvatten die licht van een andere kleur emitteert. De I moeilijkheid daarbij is echter dat op een substraat films van verschillende I polymere halfgeleiders aangebracht dienen te worden, hetgeen in de praktijk een complex proces is. Het is bijvoorbeeld bekend dit te I 5 bewerkstelligen onder gebruikmaking van ink-jet printing methoden.Structured polymeric semiconductors are often used in light-emitting diodes (LEDs), transistors, photodiodes and sensors. For example, a polymeric LED may comprise a structured polymeric semiconductor that is semiconductor in communication with two electrodes. Due to the fact that such LEDs emit light, they can be used, for example, in displays in which they produce a luminous surface. However, an LED generally emits light with a relatively narrow wave range, and thus is generally highly monochromatic (emitting light of a certain color). Due to an increasing demand for displays that can show a variety of colors, there is a need to develop so-called multi-color LEDs. Such multi-color LEDs may consist of a plurality of adjacent LEDs, each comprising a polymeric semiconductor that emits light of a different color. The difficulty here, however, is that films of different polymeric semiconductors must be applied to a substrate, which is a complex process in practice. For example, it is known to accomplish this using ink-jet printing methods.
I Dergelijke methoden zijn echter tijdrovend en de eigenschappen van de I verkregen producten zijn zeker niet optimaal.Such methods, however, are time-consuming and the properties of the products obtained are by no means optimal.
Een andere methode voor het aanbrengen van verschillende filmsAnother method for applying different films
I van polymere halfgeleidermaterialen op een substraat is beschreven in USI of polymeric semiconductor materials on a substrate is described in US
I 10 6,107,452. In genoemde methode worden verschillende films van polymere I halfgeleidermaterialen aangebracht op een substraat, waarbij separaat I functionele groepen op het halfgeleidermateriaal worden aangebracht die onder invloed van licht, in aanwezigheid van een initiator en onder I gebruikmaking van gevormde radicalen cross-linken, waardoor er een film I 15 van een polymere halfgeleider ontstaat die in gebruikelijke oplosmiddelen I niet oplosbaar zijn. Een dergelijke methode heeft echter het nadeel dat in de uiteindelijk te verkrijgen polymere halfgeleider, initiator aanwezig is, hetgeen een sterk negatieve invloed heeft op de gewenste eigenschappen I van de uiteindelijk te verkrijgen polymere halfgeleider.I 10 6,107,452. In said method, different films of polymeric semiconductor materials are applied to a substrate, with separate functional groups being applied to the semiconductor material which cross-link under the influence of light, in the presence of an initiator and using formed radicals, resulting in a film I of a polymeric semiconductor arises that are insoluble in conventional solvents I. However, such a method has the disadvantage that initiator is present in the finally obtainable polymeric semiconductor, which has a strong negative influence on the desired properties of the ultimately obtainable polymeric semiconductor.
I 20 Verrassenderwijs is nu gevonden dat een gestructureerde I polymere halfgeleider bewerkstelligd kan worden, met bijzonder goede I eigenschappen, en zonder dat het gebruik van een initiator benodigd is, wanneer er gebruik wordt gemaakt van een specifieke groep van polymere I halfgeleidermaterialen. Wat de uitvinding met name interessant maakt, is 25 dat gestructureerde polymere halfgeleiders bewerkstelligd kunnen worden I waarbij films van verschillende polymere halfgeleiders naast of op elkaar op I een substraat zijn aangebracht.Surprisingly, it has now been found that a structured polymeric semiconductor can be achieved, with particularly good properties, and without the use of an initiator being required when using a specific group of polymeric semiconductor materials. What makes the invention particularly interesting is that structured polymeric semiconductors can be effected in which films of different polymeric semiconductors are arranged next to or on top of each other on a substrate.
De uitvinding heeft derhalve betrekking op een methode voor het I bewerkstelligen van een gestructureerde polymere halfgeleider, omvattende I 30 de volgende stappen: 3 (a) op een substraat wordt een film aangebracht van een polymere halfgeleider; (b) een gedeelte van de film wordt belicht, waarbij onder invloed van het gebruikte licht functionele groepen van de polymere halfgeleider 5 een foto-cyclisatie reactie ondergaan, ten gevolge waarvan er een verschil in oplosbaarheid ten opzichte van een bepaald oplosmiddel ontstaat tussen het belichte gedeelte en het niet-belichte gedeelte van de film; en (c) het gedeelte van de film dat meer oplosbaar is in het oplosmiddel wordt van het substraat verwijderd door middel van het 10 oplosmiddel.The invention therefore relates to a method for effecting a structured polymeric semiconductor, comprising the following steps: (a) a film of a polymeric semiconductor is applied to a substrate; (b) a portion of the film is exposed, whereby under the influence of the light used functional groups of the polymeric semiconductor 5 undergo a photo-cyclization reaction, as a result of which a difference in solubility with respect to a particular solvent arises between the exposed portion and the unexposed portion of the film; and (c) the portion of the film that is more soluble in the solvent is removed from the substrate by means of the solvent.
Een bijzonder voordeel van de onderhavige uitvinding is dat de halfgeleidingseigenschappen van de te gebruiken polymere halfgeleiders in essentie niet worden aangetast tijdens het bewerkstelligen van de gestructureerde polymere halfgeleider.A particular advantage of the present invention is that the semiconductor properties of the polymeric semiconductors to be used are not substantially affected during the realization of the structured polymeric semiconductor.
15 De gestructuurde polymere halfgeleider die volgens de uitvinding kan worden verkregen, kan als fotoresist materiaal gebruikt worden voor het etchen van een structuur op het substraat.The structured polymeric semiconductor that can be obtained according to the invention can be used as a photoresist material for etching a structure on the substrate.
In stap (b) kan de belichting plaatsvinden onder toepassing van een laser, bijvoorbeeld een schrijvend laser-systeem, of onder gebruikmaking 20 van een masker. Bij voorkeur vindt de belichting plaats onder gebruikmaking van een masker.In step (b) the exposure can take place using a laser, for example a writing laser system, or using a mask. The exposure preferably takes place using a mask.
De in de methode volgens de uitvinding te gebruiken polymeermaterialen omvatten functionele groepen die onder invloed van licht een foto-cyclisatie reactie ondergaan. Dergelijke polymeermaterialen 25 kunnen oligomeren, blockcopolymeren en entpolymeren omvatten. Het polymeermateriaal is bij voorkeur op gebouwd uit moleculen die een molecuulgewicht hebben van 10,000-500,000 Dalton.The polymeric materials to be used in the method according to the invention comprise functional groups which undergo a photo-cyclization reaction under the influence of light. Such polymer materials may include oligomers, block copolymers and graft polymers. The polymer material is preferably constructed from molecules that have a molecular weight of 10,000-500,000 Dalton.
De functionele groepen van de polymere halfgeleiders kunnen gekozen worden uit de klasse van fotoactieve olefinen zoals 30 aryleenvinyleenaryleen, cinnamaat, chalcon, vinyl en/of pyrimidine groepen.The functional groups of the polymeric semiconductors can be selected from the class of photoactive olefins such as arylene vinylenarylene, cinnamate, chalcone, vinyl and / or pyrimidine groups.
ΊΌ231251 4ΊΌ231251 4
Geschikte polymere halfgeleiders omvatten polyfluorenen, polythiofenenen, poly(arylamines) en poly(aryleenvinyleen)verbindingen. Bijzonder geschikte polymere halfgeleiders omvatten een poly(parafenyleenvinyleen)verbinding en/of een poly(thienyleenvinyleen)verbinding. Bij voorkeur omvat de 5 polymere halfgeleider een poly(parafenyleenvinyleen)verbinding. Dergelijke poly(parafenyleenvinyleen)verbindingen (PPV's) kunnen gekozen worden uit de groep van 2,5 gesubstitueerde PPVs, zoals bijvoorbeeld poly(2,5-dialkyl-p-fenyleenvinyleen) en poly(2,5-dialkoxy-p-fenyleenvinyleen), of corresponderende cyano-PPVs. De substituenten kunnen bijvoorbeeld een 10 C1-C10 alkyl-groep of alkoxy-groep zijn. Geschikte alkyl-groep substituenten zijn bijvoorbeeld 3,7-dimethyloctyl- 4,6,6-trimethylheptyl-, n-dodecyl, n-undecyl-, methyl, ethyl, propyl en n-butyl-groepen, terwijl geschikte alkoxy-groep substituenten bijvoorbeeld decyloxy- en methoxy-groepen zijn. Voorbeelden van bijzonder geschikte PPVs zijn bijvoorbeeld 15 poly(2-methyl-5-(n-dodecyl)-p-fenyleenvinyleen), poly(2-methoxy-5-decycloxy-p-fenyleenvinyleen), poly(2-methyl-5-(3,7-dimethyloctyl)-p-fenyleenvinyleen), p oly (2-me thy 1- 5-(4,6,6,-trimethylheptyl)-p -fenyleenvinyleen), en poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-p-fenyleenvinyleen). De bereiding van poly(2,5-dialkyl-p-20 fenyleenvinyleen)verbindingen is bijvoorbeeld beschreven in Advanced Materials, 1994, 6, No. 12, 934-937, terwijl de bereiding van poly(2,5-dialkoxy-p-fenyleenvinyleen)verbindingen bijvoorbeeld beschreven is in Synthetic Metals, 66 (1994), 75-79. De polymere halfgeleider kan twee of meer van de bovengenoemde verbindingen omvatten.Suitable polymeric semiconductors include polyfluorenes, polythiophenes, poly (arylamines), and poly (arylene vinylene) compounds. Particularly suitable polymeric semiconductors include a poly (paraphenylene vinylene) compound and / or a poly (thienylene vinylene) compound. Preferably, the polymeric semiconductor comprises a poly (paraphenylene vinylene) compound. Such poly (paraphenylene vinylene) compounds (PPVs) can be selected from the group of 2.5 substituted PPVs, such as, for example, poly (2,5-dialkyl-p-phenylene vinylene) and poly (2,5-dialkoxy-p-phenylene vinylene), or corresponding cyano PPVs. The substituents can be, for example, a C 1 -C 10 alkyl group or alkoxy group. Suitable alkyl group substituents are, for example, 3,7-dimethyloctyl, 4,6,6-trimethylheptyl, n-dodecyl, n-undecyl, methyl, ethyl, propyl and n-butyl groups, while suitable alkoxy group substituents, for example decyloxy and methoxy groups. Examples of particularly suitable PPVs are, for example, poly (2-methyl-5- (n-dodecyl) -β-phenylene vinylene), poly (2-methoxy-5-decycloxy-p-phenylene vinylene), poly (2-methyl-5- (3,7-dimethyloctyl) -p-phenylene-vinylene), poly (2-methyl-1- (4,6,6-trimethyl-heptyl) -p-phenylene-vinylene), and poly (2-methoxy-5- ( 2-ethylhexyloxy) -β-phenylene vinylene). The preparation of poly (2,5-dialkyl-p-phenylene vinylene) compounds is described, for example, in Advanced Materials, 1994, 6, no. 12, 934-937, while the preparation of poly (2,5-dialkoxy-p-phenylene vinylene) compounds is described, for example, in Synthetic Metals, 66 (1994), 75-79. The polymeric semiconductor can comprise two or more of the above compounds.
25 De dikte van de op het substraat aangebrachte film van de polymere halfgeleider hangt af van de toepassing van de te verkrijgen gestructureerde polymere halfgeleider. De dikte kan bijvoorbeeld 10-1000 nm zijn. Bij voorkeur is de dikte 30-200 nm. De film heeft bij nog meer voorkeur een dikte waarbij onder invloed van het gebruikte licht, 5 functionele groepen over de gehele laagdikte de genoemde foto-cyclisatie reactie ondergaan.The thickness of the polymer semiconductor film applied to the substrate depends on the use of the structured polymer semiconductor to be obtained. The thickness can for example be 10-1000 nm. The thickness is preferably 30-200 nm. The film is even more preferably a thickness in which under the influence of the light used, functional groups undergo the said photo-cyclization reaction over the entire layer thickness.
Het in stap (b) te gebruiken licht heeft bij voorkeur een golflengte van tenminste 70 nm. Bij voorkeur is de golflengte van het licht 5 groter dan 200 nm, en bij nog meer voorkeur groter dan .400 nm. In een geschikte uitvoeringsvorm is de golflengte kleiner dan 1500 nm, bij voorkeur kleiner dan 1000 nm, en bij nog meer voorkeur kleiner dan 800 nm.The light to be used in step (b) preferably has a wavelength of at least 70 nm. Preferably, the wavelength of the light is greater than 200 nm, and even more preferably, greater than 400 nm. In a suitable embodiment, the wavelength is less than 1500 nm, preferably less than 1000 nm, and even more preferably less than 800 nm.
De film van de polymere halfgeleider kan op verschillende bekende manieren op het substraat worden aangebracht. Geschikte 10 methoden zijn de dip-coating, spin-coating, doctor-blading, ink-jet printing, silk-screen printing en roll-to-roll coating methoden. Bij voorkeur wordt de spin-coating methode of the roll-to-roll coating methode gebruikt, en bij nog meer voorkeur de roll-to-roll coating methode.The polymer semiconductor film can be applied to the substrate in various known ways. Suitable methods are dip-coating, spin-coating, doctor-blading, ink-jet printing, silk-screen printing and roll-to-roll coating methods. Preferably, the spin-coating method or the roll-to-roll coating method is used, and more preferably the roll-to-roll coating method.
Als substraat kunnen bekende materialen worden gebruikt, 15 bijvoorbeeld glas of een kunststof zoals plastic.Known materials can be used as substrate, for example glass or a plastic such as plastic.
De vakman zal in stap (c) een geschikt oplosmiddel weten te kiezen aan de hand van het gebruikte polymere halfgeleidermateriaal. Een geschikt oplosmiddel kan door de vakman op routinematige wijze worden bepaald afhankelijk van de chemische samenstelling van het polymere 20 halfgeleidermateriaal en de gebruikte coating methode. Dergelijke oplosmiddelen kunnen gekozen worden uit de groep van water, alkoholen, tolueen, xyleen, tetrahydrofuraan, cyclohexanon, en gechloreerde koolwaterstoffen. Goede resultaten kunnen worden verkregen met tolueen, xyleen, tetrahydrofuraan en mengsels van deze verbindingen, in het 25 bijzonder wanneer de polymere halfgeleider een poly(parafenyleenvinyleen)verbinding omvat. Teneinde in stap (c) de verwijdering van het gedeelte van de film dat meer oplosbaar is in het oplosmiddel te bevorderen, kan het oplosmiddel onder mechanische agitatie, bijvoorbeeld door schudden of trillen, worden toegepast.The person skilled in the art will be able to select a suitable solvent in step (c) on the basis of the polymeric semiconductor material used. A suitable solvent can be routinely determined by those skilled in the art depending on the chemical composition of the polymeric semiconductor material and the coating method used. Such solvents can be selected from the group of water, alcohols, toluene, xylene, tetrahydrofuran, cyclohexanone, and chlorinated hydrocarbons. Good results can be obtained with toluene, xylene, tetrahydrofuran and mixtures of these compounds, in particular when the polymeric semiconductor comprises a poly (paraphenylene vinylene) compound. In order to promote in step (c) the removal of the part of the film that is more soluble in the solvent, the solvent can be used under mechanical agitation, for example by shaking or vibrating.
1023125# I De methode volgens de uitvinding kan bij verschillende I temperaturen worden uitgevoerd. De toe te passen temperatuur zal I afhangen van de reactiviteit van de functionele groepen van de polymere I halfgeleider. In een geschikte uitvoeringsvorm wordt de methode uitgevoerd I 5 bij kamertemperatuur.1023125 # I The method according to the invention can be carried out at different temperatures. The temperature to be used will depend on the reactivity of the functional groups of the polymeric semiconductor. In a suitable embodiment, the method is carried out at room temperature.
I De uitvinding is met name interessant omdat gestructureerde polymere halfgeleiders bewerkstelligd kunnen worden waarbij films van I verschillende polymere halfgeleiders naast of op elkaar op een substraat zijn I aangebracht. Wanneer nu van elk van de aangebrachte polymere I 10 halfgeleiders de chemische samenstelling en halfgeleidingseigenschappen I verschillen, is het mogelijk om op een substraat naast elkaar gelegen LED's aan te brengen die elk licht van een andere kleur emitteren. Met andere I woorden, de methode volgens de uitvinding maakt het mogelijk om op een relatief eenvoudige wijze multi-kleur LED's te bewerkstelligen.The invention is particularly interesting because structured polymeric semiconductors can be effected in which films of different polymeric semiconductors are arranged next to or on top of each other on a substrate. If now the chemical composition and semiconductor properties of each of the applied polymeric semiconductors are different, it is possible to provide adjacent LEDs on a substrate which each emit light of a different color. In other words, the method according to the invention makes it possible to realize multi-color LEDs in a relatively simple manner.
I 15 De onderhavige uitvinding heeft derhalve ook betrekking op een methode voor het bewerkstelligen van een gestructureerde polymere I halfgeleider, waarin op de in stap (c) verkregen polymere halfgeleider I tenminste één additionele film van een polymere halfgeleider wordt I aangebracht op de wijze zoals beschreven in stappen (a)-(c), en waarbij in I 20 essentie geen menging van verschillende polymere halfgeleiders optreedt.The present invention therefore also relates to a method for effecting a structured polymeric semiconductor, in which on the polymeric semiconductor I obtained in step (c) at least one additional film of a polymeric semiconductor is applied in the manner as described in steps (a) - (c), and in which essentially no mixing of different polymeric semiconductors occurs.
I Bij voorkeur worden tenminste drie films van verschillende I polymere halfgeleiders op het substraat aangebracht.Preferably, at least three films of different polymeric semiconductors are applied to the substrate.
I Met andere woorden de uitvinding heeft ook betrekking op een I methode voor het bewerkstelligen van een gestructureerde halfgeleider 25 omvattende de volgende stappen: (d) op de in stap (c) verkregen polymere halfgeleider wordt een film aangebracht van een tweede polymere halfgeleider, waarbij in essentie geen menging van de polymere halfgeleiders optreedt; (e) een gedeelte van de film van de tweede polymere halfgeleider 30 wordt belicht, bij voorkeur onder gebruikmaking van een masker, waarbij 7 onder invloed van het gebruikte licht functionele groepen van de tweede polymere halfgeleider een foto-cyclisatie reactie ondergaan, ten gevolge waarvan er een verschil in oplosbaarheid ten opzichte van een bepaald oplosmiddel ontstaat tussen het belichte gedeelte en het niet-belichte 5 gedeelte van de film van de tweede polymere halfgeleider; en (f) het gedeelte van de film van de tweede halfgeleider dat meer oplosbaar is in het oplosmiddel wordt van de stap (e) verkregen polymere halfgeleider verwijderd door middel van het oplosmiddel, waarbij in essentie geen menging van de eerste en tweede polymere halfgeleiders 10 optreedt.In other words, the invention also relates to a method for effecting a structured semiconductor comprising the following steps: (d) a film of a second polymeric semiconductor is applied to the polymeric semiconductor obtained in step (c), wherein essentially no mixing of the polymeric semiconductors occurs; (e) a portion of the film of the second polymeric semiconductor 30 is exposed, preferably using a mask, wherein 7 undergoes a photo-cyclization reaction under the influence of the light functional groups used of the second polymeric semiconductor a difference in solubility with respect to a particular solvent arises between the exposed portion and the unexposed portion of the film of the second polymeric semiconductor; and (f) the portion of the film of the second semiconductor that is more soluble in the solvent is removed from the polymeric semiconductor obtained from step (e) by means of the solvent, wherein essentially no mixing of the first and second polymeric semiconductors occurs.
Op deze wijze wordt een film van een tweede polymere halfgeleider aangebracht op de in stap (c) verkregen gestructureerde polymere halfgeleider.In this way, a film of a second polymeric semiconductor is applied to the structured polymeric semiconductor obtained in step (c).
De uitvinding heeft ook betrekking op een methode voor het 15 bewerkstelligen van een gestructureerde polymere halfgeleider omvattende de volgende stappen: (g) op de in stap (f) verkregen polymere halfgeleider wordt een film aangebracht van een derde polymere halfgeleider, waarbij in essentie geen menging van verschillende polymere halfgeleiders optreedt; 20 (h) een gedeelte van de film van de derde polymere halfgeleider wordt belicht, bij voorkeur onder gebruikmaking van een masker, waarbij onder invloed van het gebruikte licht functionele groepen van de derde polymere halfgeleider een foto-cyclisatie reactie ondergaan, ten gevolge waarvan er een verschil in oplosbaarheid ten opzichte van een bepaald 25 oplosmiddel ontstaat tussen het belichte gedeelte en het niet-belichte gedeelte van de film van de derde polymere halfgeleider; en (i) het gedeelte van de film van de derde halfgeleider dat meer oplosbaar is in het oplosmiddel wordt van de in stap (h) verkregen polymere halfgeleider verwijderd door middel van het oplosmiddel, waarbij in 30 essentie geen menging van verschillende polymere halfgeleiders optreedt.The invention also relates to a method for effecting a structured polymeric semiconductor comprising the following steps: (g) a film of a third polymeric semiconductor is applied to the polymeric semiconductor obtained in step (f), with essentially no mixing of various polymeric semiconductors; (H) a portion of the film of the third polymeric semiconductor is exposed, preferably using a mask, whereby under the influence of the light groups used functional groups of the third polymeric semiconductor undergo a photo-cyclization reaction, as a result of which a difference in solubility with respect to a particular solvent arises between the exposed portion and the unexposed portion of the third polymeric semiconductor film; and (i) the portion of the film of the third semiconductor that is more soluble in the solvent is removed from the polymeric semiconductor obtained in step (h) by means of the solvent, wherein essentially no mixing of different polymeric semiconductors occurs.
10231251 I Op deze wijze kan een film van een derde polymere halfgeleider I worden aangebracht op de gestructureerde polymere halfgeleider zoals I verkregen in bovengenoemde stap (f). Onder gebruikmaking van deze I methode is het derhalve mogelijk om op een substraat naast of op elkaar 5 gelegen films van verschillende polymere halfgeleiders aan te brengen I waarvan de chemische samenstelling en halfgeleidingseigenschappen I verschillen. Gestructureerde polymere halfgeleiders die films van I verschillende polymere halfgeleiders omvatten die naast elkaar op een I substraat zijn aangebracht, kunnen uitermate geschikt worden gebruikt in I 10 multi-kleur LED's. In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding I kunnen verschillende films van een zelfde polymere halfgeleider direct naast elkaar worden aangebracht op een substraat, of één of meer films van I andere polymere halfgeleiders kunnen tussen de films van dezelfde I halfgeleider in liggen.10231251 I In this way, a film of a third polymeric semiconductor I can be applied to the structured polymeric semiconductor as I obtained in the above step (f). Using this method, it is therefore possible to apply on a substrate adjacent or superimposed films of different polymeric semiconductors whose chemical composition and semiconductor properties differ. Structured polymeric semiconductors that comprise films of different polymeric semiconductors that are arranged side by side on an I substrate can be very suitably used in multi-color LEDs. In another embodiment of the invention, different films of the same polymeric semiconductor can be applied directly next to each other on a substrate, or one or more films of other polymeric semiconductors can lie between the films of the same I semiconductor.
15 Bij voorkeur verschillen de chemische samenstelling en de I halfgeleidingseigenschappen van één of meer van de aangebrachte polymere I halfgeleiders van elkaar.Preferably, the chemical composition and the semiconductor properties of one or more of the applied polymeric semiconductors differ from each other.
I Het zal de vakman duidelijk zijn dat op dezelfde wijze I additionele films, bijvoorbeeld een vierde of een vijfde film van een andere 20 polymere halfgeleider op het substraat kan worden aangebracht.It will be clear to those skilled in the art that in the same way additional films, for example a fourth or a fifth film of another polymeric semiconductor, can be applied to the substrate.
I Met de methode volgens de uitvinding is het ook mogelijk een gestructureerde polymere halfgeleider te bewerkstelligen, waarbij de films I van de polymere halfgeleiders op elkaar, als een sandwich, zijn aangebracht.With the method according to the invention it is also possible to effect a structured polymeric semiconductor, wherein the films of the polymeric semiconductors are applied to each other, as a sandwich.
I Op deze wijze kunnen films van verschillende polymere halfgeleiders op I 25 elkaar worden aangebracht. In een andere uitvoeringsvorm kunnen I verschillende films van een zelfde polymere halfgeleider op elkaar worden aangebracht. De films kunnen dan direct op elkaar zijn aangebracht, of één I of meer films van andere polymere halfgeleiders kunnen zijn aangebracht I tussen de films van de zelfde polymere halfgeleider. De chemische 9 samenstelling en halfgeleidingseigenschappen zijn daarbij verschillend voor de verschillende polymere halfgeleiders.In this way, films of different polymeric semiconductors can be applied to each other. In another embodiment, different films of the same polymeric semiconductor can be applied to each other. The films can then be applied directly to each other, or one or more films of other polymeric semiconductors can be arranged between the films of the same polymeric semiconductor. The chemical composition and semiconductor properties are different for the different polymeric semiconductors.
Het zal de vakman duidelijk zijn dat niet alleen het belichte gedeelte van de laatst aangebrachte film van een polymere halfgeleider 5 minder goéd oplosbaar dient te zijn in het in stappen (c), (f) en/of (i) te gebruiken oplosmiddel. Vanzelfsprekend moeten ook de één of meer eerder op het substraat aangebrachte ontwikkelde films minder oplosbaar zijn in het in stappen (c), (f) en/of (i) te gebruiken oplosmiddel. Immers anders zou een eerder op het substraat aangebracht en belicht gedeelte van een film 10 van een polymere halfgeleider van de gestructureerde polymere halfgeleider worden verwijderd, hetgeen natuurlijk niet de bedoeling kan zijn.It will be apparent to those skilled in the art that not only the exposed portion of the last applied film of a polymeric semiconductor 5 should be less soluble in the solvent to be used in steps (c), (f) and / or (i). Of course, the one or more developed films previously applied to the substrate must also be less soluble in the solvent to be used in steps (c), (f) and / or (i). After all, otherwise a portion of a film 10 of a polymeric semiconductor previously applied to the substrate and exposed would be removed from the structured polymeric semiconductor, which of course may not be the intention.
Indien er in de methode volgens de uitvinding films van verschillende polymere halfgeleiders op het substraat worden aangebracht, kan voor iedere aan te brengen film gebruik worden gemaakt van een 15 verschillend masker. Een zelfde effect kan echter ook worden bewerkstelligd door gebruik te maken van een zelfde masker, waarbij het masker voor het aanbrengen van een nieuwe film ten aanzien van het substraat wordt verschoven of geroteerd.If films of different polymeric semiconductors are applied to the substrate in the method according to the invention, a different mask can be used for each film to be applied. However, the same effect can also be achieved by using the same mask, whereby the mask for applying a new film is shifted or rotated with respect to the substrate.
Met de methode volgens de uitvinding is het dus ook mogelijk 20 om een gestructureerde polymere halfgeleider te bewerkstelligen, waarbij sandwiches van films van verschillende polymere halfgeleiders naast elkaar op een substraat zijn aangebracht.With the method according to the invention, it is thus also possible to effect a structured polymeric semiconductor, wherein sandwiches of films from different polymeric semiconductors are arranged side by side on a substrate.
De uitvinding heeft ook betrekking op een lichtemitterende diode (LED) welke een gestructureerde polymere halfgeleider omvat zoals 25 verkregen volgens de methode van de uitvinding. Bij voorkeur heeft de uitvinding betrekking op een multi-kleur lichtemitterende diode omvattende een gestructureerde polymere halfgeleider die verkregen kan worden met de methode volgens de uitvinding. De lichtemitterende diode volgens de uitvinding kan verbonden zijn met een transitor. In de lichtemitterende 30 diode volgens de uitvinding kan de gestructureerde polymere halfgeleider in 1023123· verbinding staan met twee elektroden. Als positieve en als negatieve B elekrode kunnen materialen worden gebruikt die op zich bekend zijn voor de B toepassing in dioden. Een zeer geschikt materiaal als positieve elektrode is B een metaaloxide, bijvoorbeeld indium-tin-oxide, tinoxide en zinkoxide. Een B 5 zeer geschikt materiaal als negatieve elektrode is een metaal met een lage B werkfunctie, bijvoorbeeld calcium, lithium, aluminium, zilver, barium of B ytterbium.The invention also relates to a light-emitting diode (LED) which comprises a structured polymeric semiconductor such as obtained according to the method of the invention. The invention preferably relates to a multi-color light-emitting diode comprising a structured polymeric semiconductor that can be obtained with the method according to the invention. The light-emitting diode according to the invention can be connected to a transitor. In the light-emitting diode according to the invention, the structured polymeric semiconductor can be connected to two electrodes. Materials that are known per se for B use in diodes can be used as positive and as negative B electrodes. A very suitable material as a positive electrode is B a metal oxide, for example indium tin oxide, tin oxide and zinc oxide. A B-material that is very suitable as a negative electrode is a metal with a low B working function, for example calcium, lithium, aluminum, silver, barium or B-tbium.
B De uitvinding heeft ook betrekking op een transistor welke een B gestructureerde polymere halfgeleider omvat zoals verkregen met de B 10 methode volgens de uitvinding.B The invention also relates to a transistor comprising a B structured polymeric semiconductor as obtained with the B method according to the invention.
I De uitvinding heeft voorts betrekking op een fotodiode welke I een gestructureerde polymere halfgeleider omvat zoals verkregen met de I methode volgens de uitvinding.The invention further relates to a photodiode which comprises a structured polymeric semiconductor as obtained by the method according to the invention.
I Ook heeft de uitvinding betrekking op een sensor welke een I 15 gestructureerde polymere halfgeleider omvat zoals verkregen met de I methode volgens de uitvinding.The invention also relates to a sensor which comprises a structured polymeric semiconductor as obtained with the method according to the invention.
I Voorbeeld 1 I Een 0.25 gewichtsprocent oplossing van een halfgeleidend I 20 polymeer zoals poly[2,5-(3,7*dimethyloctyloxy)-p-fenyleenvinyleen], bis(OC10)PPV, in chloorobenzeen werd aangebracht op een standaard transistorsubstraat d.m.v. spincoaten (10s 1000 rpm, 30s 2000 rpm, 20s 5000 rpm). IV-curves van twee transistoren aan weerszijden, A en B, van het substraat werden gemeten (figuur 1).Example 1 I A 0.25% by weight solution of a semiconducting polymer such as poly [2,5- (3,7 * dimethyloctyloxy) -p-phenylene vinylene], bis (OC10) PPV, in chlorobenzene was applied to a standard transistor substrate by means of. spin coating (10s 1000 rpm, 30s 2000 rpm, 20s 5000 rpm). IV curves of two transistors on either side, A and B, of the substrate were measured (Figure 1).
25 Vervolgens werd het substraat met de polymeer laag overgebracht in een glovebox, gevuld met stikstof gas waarin de concentratie zuurstof kleiner dan 1 ppm bedroeg. Het substraat werd door een schaduwmasker belicht met een Philips Masterline+ halogen lamp van 35 Watt, welke werd bedreven bij 12 Volt, voorzien van een KG1 filter van Schott, met maximum 30 in het emissiespectrum bij 640 nm. Het blootgestelde gedeelte B van de 11 polymeerlaag werd daarbij gedurende 1 uur behandeld met een lichtsterkte van plusminus 150 mWatt/cm2. Opnieuw werden de IV-curves van de transistoren in de gedeeltes A en B gemeten (figuur 2).Subsequently, the substrate with the polymer layer was transferred to a glove box filled with nitrogen gas in which the concentration of oxygen was less than 1 ppm. The substrate was exposed through a shadow mask with a Philips Masterline + halogen lamp of 35 watts, which was operated at 12 volts, equipped with a KG1 filter from Schott, with a maximum of 30 in the emission spectrum at 640 nm. The exposed part B of the 11 polymer layer was thereby treated for 1 hour with a light intensity of approximately 150 mWatt / cm 2. Again, the IV curves of the transistors in the sections A and B were measured (Figure 2).
Vervolgens werd het substraat 1 minuut gespoeld met tolueen 5 bevattende 1 gewichtsprocent dodecaanthiol, waarbij het niet-blootgestelde gedeelte van de polymere halfgeleider film A werd verwijderd, waarna de IV-curves van de transistoren in de gedeeltes A en B werden gemeten (figuur 3).Subsequently, the substrate was rinsed for 1 minute with toluene 5 containing 1 weight percent dodecane thiol, the unexposed portion of the polymeric semiconductor film A being removed, after which the IV curves of the transistors in the portions A and B were measured (Figure 3) .
10 Voorbeeld 2Example 2
Glazen substraten van 3x3 cm werden schoongemaakt door achtereenvolgens spoelen met een waterige natriumetearaat oplossing, spoelen met gedemineraliseerd water, spoelen met gedestilleerd aceton en drogen. Na drogen werd het substraat onderworpen aan een UV/Ozon 15 behandeling gedurende 20 minuten. Een 0.6 gewichtsprocent oplossing van een halfgeleidend polymeer zoals poly[2-(3,7-dimethyloctyloxy)-5-methoxy-p-fenyleenvinyleen-co-(2-(4'-(3,7-dimethyloctyloxy))fenyl)-p-fenyleenvinyleen]: ^ n werd aangebracht d.m.v. spincoaten (7s 500 rpm, 45s 1500 rpm, 15s 5000 rpm).3x3 cm glass substrates were cleaned by successively rinsing with an aqueous sodium etearate solution, rinsing with demineralized water, rinsing with distilled acetone and drying. After drying, the substrate was subjected to a UV / Ozone treatment for 20 minutes. A 0.6% by weight solution of a semiconductor polymer such as poly [2- (3,7-dimethyloctyloxy) -5-methoxy-p-phenylene-vinylene-co- (2- (4 '- (3,7-dimethyloctyloxy)) phenyl) -p -phenylene vinylene]: n was applied by spin coating (7s 500 rpm, 45s 1500 rpm, 15s 5000 rpm).
1023125* 12 I Vervolgens werden de substraten 1 en 2 met de polymeer lagen I overgebracht in een glovebox, gevuld met stikstof gas waarin de I concentratie zuurstof kleiner dan 1 ppm bedroeg. Substraat 2 werd door een I schaduwmasker belicht met een Philips Masterline+ halogen lamp van 35 I 5 Watt, welke werd bedreven bij 12 Volt, voorzien van een KG1 filter van I Schott, met maximum in het emissiespectrum bij 640 nm. Het blootgestelde I gedeelte B van de polymeerlaag werd daarbij gedurende 1 uur behandeld I met een lichtsterkte van plusminus 150 mWatt/cm2. Vervolgens werd I substraat 2 gedurende 1 minuut gespoeld met chloroform, waarbij het niet- I 10 blootgestelde gedeelte A van de polymere halfgeleider film werd verwijderd.Subsequently, the substrates 1 and 2 with the polymer layers I were transferred to a glove box filled with nitrogen gas in which the concentration of oxygen was less than 1 ppm. Substrate 2 was illuminated by an I shadow mask with a Philips Masterline + halogen lamp of 35 I 5 Watt, which was operated at 12 Volts, equipped with a KG1 filter from I Schott, with a maximum in the emission spectrum at 640 nm. The exposed I part B of the polymer layer was thereby treated for 1 hour with a light intensity of approximately 150 mWatt / cm 2. Subsequently, substrate 2 was flushed with chloroform for 1 minute, with the unexposed portion A of the polymeric semiconductor film being removed.
I De laagdiktes van substraten 1 en 2 werden gemeten met Tencor P-10 I surface profiler: I Substraat 1: meting 1:140 nm I 15 meting 2:138 nm I Substraat 2 belicht gedeelte A na ontwikkeling: meting 1: 60 nm I meting 2: 61 nm I Substraat 2 onbelicht gedeelte B na ontwikkeling: meting 1: < 2 nm I meting 2: < 2 nm I 20 I Voorbeeld 3The layer thicknesses of substrates 1 and 2 were measured with Tencor P-10 surface profiler: I Substrate 1: measurement 1: 140 nm I measurement 2: 138 nm I Substrate 2 exposed part A after development: measurement 1: 60 nm I measurement 2: 61 nm I Substrate 2 unexposed part B after development: measurement 1: <2 nm I measurement 2: <2 nm I 20 I Example 3
Glazen substraten van 3x3 cm voorzien van een gepatroneerde laag I (evenwijdige stroken 3x25 mm) van Indium Tin Oxide (ITO) werden I 25 schoongemaakt door achtereenvolgens spoelen met een waterige I natriumstearaat oplossing, spoelen met gedemineraliseerd water, spoelen I met gedestilleerd aceton en drogen. Na drogen werd het substraat I onderworpen aan een UV/Ozon behandeling gedurende 20 minuten. Een I oplossing van Baytron P (PEDOT/PSS) werd aangebracht d.m.v. spincoaten I 30 (10s 1000 rpm, 30s 2000 rpm, 20s 5000 rpm).Glass substrates of 3x3 cm provided with a patterned layer I (parallel strips 3x25 mm) of Indium Tin Oxide (ITO) were cleaned by successively rinsing with an aqueous sodium stearate solution, rinsing with demineralized water, rinsing I with distilled acetone and drying . After drying, the substrate I was subjected to a UV / Ozone treatment for 20 minutes. A solution of Baytron P (PEDOT / PSS) was applied by. spin coating 30 (10s 1000 rpm, 30s 2000 rpm, 20s 5000 rpm).
1313
Vervolgens wordt een 0.6 gewichtsprocent oplossing van een geel fluorescerend, halfgeleidend polymeer zoals poly[(2-(3'-(3,7-dimethyloctyloxy))fenyl)-p-fenyleenvinyleen-co-(2-(3\4'-bis(2-methylpropyloxy)fenyl)-5-methoxy-p-fenyleenvinyleen]: r>lrA 0.6% by weight solution of a yellow fluorescent, semi-conducting polymer such as poly [(2- (3 '- (3,7-dimethyloctyloxy)) phenyl) -p-phenylene-vinylene-co- (2- (3 \ 4'-bis) is then (2-methylpropyloxy) phenyl) -5-methoxy-p-phenylene vinylene]:
L OL O
5 1 aangebracht d.m.v. spincoaten (7s 500 rpm, 45s 1500 rpm, 15s 5000 rpm).5 1 applied by means of spin coating (7s 500 rpm, 45s 1500 rpm, 15s 5000 rpm).
Vervolgens werd het zo behandelde substraat met de polymeer lagen overgebracht in een glovebox, gevuld met stikstof gas waarin de concentratie zuurstof kleiner dan 1 ppm bedroeg. Het substraat werd door 10 een schaduwmasker belicht met een Philips Masterline+ halogen lamp van 35 Watt, welke werd bedreven bij 12 Volt, voorzien van een KG1 filter van Schott, met maximum in het emissiespectrum bij 640 nm. De blootgestelde gedeeltes van de polymeerlagen werden daarbij gedurende 1 uur behandeld met een lichtsterkte van plusminus 150 mWatt/cm2.Subsequently, the substrate thus treated with the polymer layers was transferred to a glove box filled with nitrogen gas in which the concentration of oxygen was less than 1 ppm. The substrate was exposed by a shadow mask with a Philips Masterline + halogen lamp of 35 Watt, which was operated at 12 Volt, provided with a KG1 filter from Schott, with a maximum in the emission spectrum at 640 nm. The exposed portions of the polymer layers were thereby treated for 1 hour with a light intensity of approximately 150 mWatt / cm 2.
15 Vervolgens werd het substraat 1 minuut gespoeld met tolueen, waarbij de niet-blootgestelde gedeeltes van de polymere halfgeleider film werden verwijderd.Subsequently, the substrate was rinsed with toluene for 1 minute, thereby removing the unexposed portions of the polymeric semiconductor film.
1023125t H Vervolgens wordt op analoge wijze een 0.6 gewichtsprocent oplossing van een oranje fluorescerend, halfgeleidend polymeer zoals poly[2- (3,7-dimethyloctyloxy)-5-methoxy-p-fenyleenvinyleen-co-(2-(4'-(3,7- I dimethyloctyloxy))fenyl)-p-fenyleenvinyleen]: I °\ n I 5 ' n I aangebracht op het substraat d.m.v. spincoaten (7s 500 rpm, 45s 1500 rpm, I 15s 5000 rpm). Belichting via een tweede masker, dat complementair is aan I degene die voor de eerste polymere halfgeleider werd gebruikt, gevolgd door ontwikkeling met tolueen zoals boven leidt tot een afwisselend patroon van 10 geel en oranje fluorescerend polymeer. Tenslotte wordt een cathode I aangebracht, bestaande uit 10 nm Barium en 200 nm Aluminium, d.m.v.1023125t H Next, in an analogous manner, a 0.6% by weight solution of an orange fluorescent, semiconductive polymer such as poly [2- (3,7-dimethyloctyloxy) -5-methoxy-p-phenylenevinylene-co- (2- (4 '- (3')) 7-dimethyloctyloxy) -phenyl) -p-phenylene-veneylene]: I-5-I applied to the substrate by spin coating (7s 500 rpm, 45s 1500 rpm, 15s 5000 rpm). Exposure via a second mask that is complementary to the one used for the first polymeric semiconductor, followed by development with toluene as above leads to an alternating pattern of yellow and orange fluorescent polymer. Finally, a cathode I is provided, consisting of 10 nm Barium and 200 nm Aluminum, e.g.
thermische opdamping in vacuum.thermal vapor deposition in vacuum.
Wanneer nu de anode (ITO) en cathode (Ba/Al) worden aangesloten I op resp. De + en - pool van een elektrische spanningsbron, lichten de I 15 hierboven geprepareerde gebieden op door resp. geel en oranje elektroluminescentie (figuur 4).If now the anode (ITO) and cathode (Ba / Al) are connected to resp. The + and - pole of an electrical voltage source illuminate the areas prepared above by resp. yellow and orange electroluminescence (Figure 4).
Claims (18)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023125A NL1023125C2 (en) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method. |
| PCT/NL2004/000227 WO2004090639A2 (en) | 2003-04-08 | 2004-04-06 | The method for realizing a structured polymeric semiconductor, and a light-emiting diode. transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric simiconductor as obtained with the method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023125A NL1023125C2 (en) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method. |
| NL1023125 | 2003-04-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1023125C2 true NL1023125C2 (en) | 2004-10-13 |
Family
ID=33157432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1023125A NL1023125C2 (en) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1023125C2 (en) |
| WO (1) | WO2004090639A2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773479A1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-14 | Motorola, Inc. | Method of polymer conversion and patterning of a PPV derivative |
| EP0863557A2 (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-09 | Hewlett-Packard Company | Electroluminescent devices |
| US6107452A (en) * | 1998-10-09 | 2000-08-22 | International Business Machines Corporation | Thermally and/or photochemically crosslinked electroactive polymers in the manufacture of opto-electronic devices |
| US20020072139A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-06-13 | Mitsuhiro Kashiwabara | Method for producing electroluminescent element |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0784659B1 (en) * | 1995-08-03 | 1999-12-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electroluminescent device |
-
2003
- 2003-04-08 NL NL1023125A patent/NL1023125C2/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-04-06 WO PCT/NL2004/000227 patent/WO2004090639A2/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773479A1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-14 | Motorola, Inc. | Method of polymer conversion and patterning of a PPV derivative |
| EP0863557A2 (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-09 | Hewlett-Packard Company | Electroluminescent devices |
| US6107452A (en) * | 1998-10-09 | 2000-08-22 | International Business Machines Corporation | Thermally and/or photochemically crosslinked electroactive polymers in the manufacture of opto-electronic devices |
| US20020072139A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-06-13 | Mitsuhiro Kashiwabara | Method for producing electroluminescent element |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ABDOU M S A ET AL: "LASER, DIRECT-WRITE MICROLITHOGRAPHY OF SOLUBLE POLYTHIOPHENES", SYNTHETIC METALS, ELSEVIER SEQUOIA, LAUSANNE, CH, vol. 52, no. 2, 1992, pages 159 - 170, XP001023423, ISSN: 0379-6779 * |
| HOLDCROFT S ET AL: "Photoimaging of Electronically Conducting Polymer Networks", CHEMISTRY OF MATERIALS., vol. 3, no. 6, 1991, USAMERICAN CHEMICAL SOCIETY, WASHINGTON., pages 1003 - 1006, XP002267655 * |
| HOLDCROFT S: "PATTERNING PI-CONJUGATED POLYMERS", ADVANCED MATERIALS, VCH VERLAGSGESELLSCHAFT, WEINHEIM, DE, vol. 13, no. 23, 3 December 2001 (2001-12-03), pages 1753 - 1765, XP001129588, ISSN: 0935-9648 * |
| WONG T K S ET AL: "Patterning of poly(3-alkylthiophene) thin films by direct-write ultraviolet laser lithography", 14 August 1998, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B, ELSEVIER SEQUOIA, LAUSANNE, CH, PAGE(S) 71-78, ISSN: 0921-5107, XP004142052 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004090639A3 (en) | 2009-04-09 |
| WO2004090639A2 (en) | 2004-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gong et al. | Multilayer polymer light‐emitting diodes: white‐light emission with high efficiency | |
| KR102216743B1 (en) | System for forming an electroactive layer | |
| US8871545B2 (en) | Method for forming a multicolor OLED device | |
| Mazzeo et al. | Bright White Organic Light‐Emitting Devices from a Single Active Molecular Material | |
| EP1490915B1 (en) | Method of preparation of organic optoelectronic and electronic devices and devices thereby obtained | |
| KR100952464B1 (en) | In-situ method for making oled devices that are moisture or oxygen-sensitive | |
| Chen et al. | 1 micron wavelength photo-and electroluminescence from a conjugated polymer | |
| KR100907208B1 (en) | Method for drying layers of organic semiconductors, conductors or color filters using ir and nir radiation | |
| JP3816955B2 (en) | Electroluminescent device | |
| JP2007095343A (en) | Method of manufacturing printed material, and printed material | |
| WO1997043874A1 (en) | Multicolor organic el element, method for manufacturing the same, and display using the same | |
| KR20120103571A (en) | Multilayer organic device | |
| TW200948177A (en) | Process for forming lyophilic and lyophobic patterns and process for producing organic electroluminescence device | |
| JP5446705B2 (en) | Organic thin film manufacturing method, organic thin film, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device and display element | |
| EP3175491A1 (en) | Photolithographic patterning of organic electronic devices | |
| Pogantsch et al. | Tuning the electroluminescence color in polymer light‐emitting devices using the thiol‐ene photoreaction | |
| KR20060065700A (en) | Carbazolyl-functional linear polysiloxanes, silicone composition, and organic light-emitting diode | |
| JP2002518813A (en) | Manufacture of structured electrodes | |
| CN1836024A (en) | Oligomer and polymer comprising triphenyl phosphine units | |
| Sluch et al. | Photo-and electroluminescence of poly (2-methoxy, 5-(2′-ethylhexyloxy)-p-phenylene vinylene) Langmuir-Blodgett films | |
| Wang et al. | Polarity-and voltage-controlled color-variable light-emitting devices based on conjugated polymers | |
| NL1023125C2 (en) | Method for effecting a structured polymeric semiconductor, and a light-emitting diode, transistor, photodiode or sensor comprising a structured polymeric semiconductor as obtained by the method. | |
| Pogantsch et al. | Multicolor Organic Electroluminescent Devices Fabricated by a Reductive Photo‐patterning Method | |
| Yang et al. | Electroluminescent and photovoltaic properties of the crosslinkable poly (phenylene vinylene) derivative with side chains containing vinyl groups | |
| EP0700235B1 (en) | Process for patterning poly(arylenevinylene) polymer films by irradiation with light |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20071101 |