TW201426830A - 用於製造具有岸堤結構之有機電子裝置之方法及岸堤結構與以其所製得之電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於製造有機電子裝置之方法，其中用溶脹溶劑選擇性溶脹層以便形成岸堤結構，從而容許在明確界定之特定區域中沈積半導體材料。本發明另外係關於藉由該方法製造之岸堤結構、有機電子裝置及產品或總成。

Description

用於製造具有岸堤結構之有機電子裝置之方法及岸堤結構與以其所製得之電子裝置
本發明係關於製造有機電子裝置之方法，其中用溶脹溶劑選擇性溶脹層以便形成岸堤結構，從而容許在明確界定之特定區域中沈積半導體材料。本發明另外係關於藉由該方法製造之岸堤結構、有機電子裝置及產品或總成。
有機電子裝置，即具有包含有機材料之功能層之電子裝置，例如有機場效電晶體(OFET)或有機發光二極體(OLED)之性能的改良在一定程度上取決於在基板上之特定限定位置沈積個別功能層(例如半導體層)之能力。
在此方面，已知所謂的岸堤結構可用於在基板上界定該等特定有限位置。例如，US 2007/0023837 A1、WO 2008/117395 A1、EP 1 933 393 A1、GB 2,458,454 A、GB 2,462,845 A、US 2003/017360 A1、US 2007/190673 A1、WO 2007/023272 A1及WO 2009/077738 A1個別地且共同地係該等已知結構及形成其之方法之代表揭示內容。
然而，儘管容許在限定位置沈積個別功能層，但該等方法亦需要額外製造步驟，其中藉由將岸堤結構沈積至已經存在之層上來形成 岸堤結構。為了不損害已經存在之層，需要特別小心，以便不會負性地影響由此製造之有機電子裝置的性能。
因此，當前在工業上需要簡單且易於實施之製造具有岸堤結構之有機電子裝置的方法。
因此，本發明之一目標係提供製造具有岸堤結構之有機電子裝置之改良方法。
本發明之另一目標係提供製造有機電子裝置之方法，該方法簡單且易於實施。
本發明之另一目標係提供製造具有岸堤結構之有機電子裝置之方法，其中岸堤結構係明確界定的。
本發明之另一目標係提供製造具有岸堤結構之有機電子裝置之方法，其中有機電子裝置顯示良好性能。
現已令人驚奇地發現，上述目標可藉由本申請案之方法個別地或以任何組合實現。
因此，本申請案提供製備電子裝置之方法，其中用溶脹溶劑選擇性溶脹層，由此形成界定孔之岸堤結構。
本申請案提供之另外較佳方法係如隨附申請專利範圍中所指示。
另外，本申請案係關於藉由本發明方法獲得之岸堤結構、包含該岸堤結構之有機電子裝置以及包含該有機電子裝置之產品或總成。
1‧‧‧基板
2‧‧‧閘極電極
4‧‧‧介電層
5‧‧‧源極電極及汲極電極
6‧‧‧通道區域
7‧‧‧半導體材料層
8a‧‧‧岸堤結構
8b‧‧‧岸堤結構
1’‧‧‧基板
2’‧‧‧閘極電極
4’‧‧‧平坦化層
5’‧‧‧源極電極及汲極電極
6’‧‧‧通道區域
7’‧‧‧半導體材料層
8a’‧‧‧岸堤結構
8b’‧‧‧岸堤結構
10’‧‧‧閘極絕緣體層
5”‧‧‧源極電極及汲極電極
7”‧‧‧半導體材料層
8”‧‧‧岸堤結構
圖1係根據本發明之底部閘極有機場效電晶體裝置之實例性示意圖示。
圖2係根據本發明之頂部閘極有機場效電晶體裝置之實例性示意圖示。
圖3係根據本發明之有機場效電晶體裝置之一部分的實例性示意圖示。
圖4係實例之頂部閘極有機場效電晶體裝置之轉移曲線(transfer curve)。
如本文所用之術語「有機場效電晶體」(OFET)應理解為包括該等裝置之稱為「有機薄膜電晶體」(OTFT)之亞類。
另外，應理解，術語「介電的」及「絕緣的」在本文中可互換使用。
此外，如本文所用之術語「有機電子裝置」應理解為包括術語「有機半導體裝置」及該等裝置(例如如上文所定義之有機場效電晶體)之若干種特定執行。
如本文所用之術語「正交」及「正交性」應理解為意指化學正交性。例如，正交溶劑(orthogonal solvent)意指當用於在先前沈積之層上沈積溶解於其中之材料層時不會溶解該等先前沈積之層的溶劑。
如本文所用之術語「絕緣結構」及「岸堤結構」應理解為意指提供於下伏基板上且在該基板上界定可由功能材料(例如半導體或電介質)填充之特定結構(例如孔)的圖案化結構，例如圖案化層。圖案化結構包含結構界定材料，其經選擇以使得在該圖案化結構與該基板之間產生表面能對比。通常，基板具有較高之表面能，而圖案化結構具有較低之表面能。基板係例如電子裝置之功能層，例如電極、半導體層或介電層。藉由使用液體溶液移動且黏結至具有較高表面能之區域(即，基板)的趨勢，使用絕緣或岸堤結構更容易界定電子裝置中之例如半導體之溶液處理薄膜之活性區域。藉由將液體限定於給定區域中，可視需要在特定裝置應用中形成薄膜。此提供某些益處，如例如在有機場效電晶體中，有機半導體之限定區域改良斷態電流。應理 解，術語「岸堤結構」及「絕緣結構」在本文中可互換使用。因此，提及岸堤結構包括絕緣結構。
如本文所用之術語「聚合物」應理解為意指涵蓋一或多種不同類型之重複單元(分子之最小構成單元)之骨架的分子，且包括通常已知之術語「寡聚物」、「共聚物」、「均聚物」等。此外，應理解，術語聚合物除聚合物本身以外亦包括來自起始劑、觸媒之殘留物及隨附於該聚合物之合成之其他要素，其中該等殘留物應理解為並非共價地納入其中。此外，該等殘留物及其他要素儘管通常在聚合後純化過程期間移除，但其通常與聚合物混合或共混合，因此，當將聚合物在容器之間或在溶劑或分散介質之間轉移時，該等殘留物及其他要素通常仍與聚合物一起。
如本文所用之術語「聚合物組合物」意指至少一種聚合物及一或多種添加至該至少一種聚合物中以提供或改變聚合物組合物及/或其中之至少一種聚合物之特定性質的其他材料。應理解，聚合物組合物係將聚合物攜載至基板以能夠在其上形成層或結構的媒劑。實例性材料包括但不限於溶劑、抗氧化劑、光起始劑、光敏劑、交聯部分或交聯劑、反應性稀釋劑、除酸劑、調平劑及黏著促進劑。此外，應理解，聚合物組合物除上述實例性材料以外亦可涵蓋兩種或更多種聚合物之混合物。
本發明之電子裝置包含基板、閘極電極、源極電極及汲極電極、位於該等源極電極與汲極電極之間之通道區域、界定孔之岸堤結構及半導體材料層。另外，且端視設計，該電子裝置可包含其他組份。例如，其可進一步包含介電層。或者另一選擇為，該電子裝置可進一步包含平坦化層及閘極絕緣體層。
較佳地，本發明之電子裝置係有機電子裝置。更佳地，其選自由下列組成之群：有機場效電晶體(OFET)、有機薄膜電晶體 (OTFT)、有機發光二極體(OLED)及有機光電伏打裝置。甚至更佳地，其係有機場效電晶體(OFET)或有機發光二極體(OLED)。最佳地，其係頂部閘極有機場效電晶體或底部閘極有機場效電晶體。
本發明之電子裝置之實例示意性地顯示於圖1及圖2中。
圖1顯示本發明之底部閘極有機薄膜電晶體之實例性示意圖示，該電晶體具有基板(1)、閘極電極(2)、介電層(3)、源極電極及汲極電極(5)、通道區域(6)、半導體材料層(7)、岸堤結構(8a、8b)及孔。
圖2顯示本發明之頂部閘極有機薄膜電晶體之實例性示意圖示，該電晶體具有基板(1’)、閘極電極(2’)、平坦化層(4’)、源極電極及汲極電極(5’)、通道區域(6’)、半導體材料層(7’)、岸堤結構(8a’、8b’)、孔及閘極絕緣層(10’)。
圖3顯示本發明之具有源極電極及汲極電極(5”)、半導體材料層(7”)及岸堤結構(8”)之有機薄膜電晶體之一部分的實例性示意圖示。應注意，半導體材料層(7”)限定於孔，該孔之邊界由岸堤結構(8”)界定且涵蓋位於源極電極與汲極電極(5”)之間之通道區域。
基板、閘極電極、源極電極及汲極電極、半導體材料以及閘極絕緣層可選自熟習此項技術者所熟知之材料。其亦可藉由標準方法製造及整合至裝置中。實例性沈積方法包括液體塗覆以及化學氣相沈積(通常縮寫成「CVD」)或物理氣相沈積。所有該等方法已為熟習此項技術者所熟知且可見於文獻。
較佳地，功能層(例如介電層、半導體層、平坦化層或閘極絕緣體層)之厚度在0.001μm至10μm的範圍內。更佳地，該厚度在0.001μm至1μm的範圍內，且最佳地在5nm至500nm的範圍內：然而，亦可使用其他厚度。
端視電子裝置之設計，本發明之岸堤結構通常(但並非必需)衍生自介電層或平坦化層。因此，岸堤結構、介電層及平坦化層包含如下 文所定義之聚環烯烴聚合物。本發明之岸堤結構可用於多種電子裝置中，尤其有機場效電晶體(OFET)及有機發光二極體(OLED)。
較佳地，岸堤結構之厚度對通道區域中之介電層或平坦化層之厚度之比率係至少1.2。
基板
用於本發明之電子裝置中之基板可為任何適宜的材料。該等材料之實例係玻璃及聚合材料。較佳之聚合材料包括但不限於醇酸樹脂、烯丙基酯、苯并環丁烯、丁二烯-苯乙烯、纖維素、乙酸纖維素、環氧化物、環氧基聚合物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、纖維玻璃增強聚合物、碳氟化合物聚合物、六氟丙烯-二氟乙烯共聚物、高密度聚乙烯、聚對二甲苯(parylene)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚芳醯胺、聚二甲基矽氧烷、聚醚碸、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚胺基甲酸酯、聚氯乙烯、聚環烯烴、聚矽氧橡膠及聚矽氧。該等中，聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺、聚環烯烴及聚萘二甲酸乙二酯材料更佳。另外，對於本發明的一些實施例，基板可為任何適宜的材料，例如用一或多種上文所列出材料塗覆之聚合材料、金屬或玻璃材料。應理解，在形成該基板中，可使用諸如擠出、拉伸、摩擦或光化學技術等方法為裝置製造物提供均質表面以及提供有機半導體材料之預配向(pre-alignment)以便增強其中之載流子遷移率。或者，基板可為用一或多種上述聚合材料塗覆之聚合材料、金屬或玻璃。
電極
本發明電子裝置之閘極電極以及源極電極及汲極電極可由任何適宜的電極材料製成。該等電極材料包括但不限於無機或有機材料或其摻合物。實例性電極材料包括聚苯胺、聚吡咯、聚(3,4-伸乙基二氧 基噻吩)(PEDOT)或經摻雜共軛聚合物、石墨或金屬(Au、Ag、Cu、Al、Ni、Mo或其混合物)顆粒以及濺鍍塗覆或蒸發金屬(例如，Cu、Cr、Pt/Pd、Ag、Au或金屬氧化物，例如氧化銦錫(ITO)、摻雜F之ITO或摻雜Al之ZnO)之其他分散液或糊狀物。亦可使用有機金屬前體且其係自液相沈積。閘極電極以及源極電極及汲極電極可藉由液體塗覆(例如噴霧塗覆、浸漬塗覆、捲筒塗覆或旋轉塗覆)或藉由真空沈積方法(包括例如物理氣相沈積、化學氣相沈積或熱蒸發方法)沈積或形成。適宜的電極材料及形成電極之方法已為熟習此項技術者眾所周知且可容易地見於文獻。
半導體
半導體材料可為任一n型或p型有機半導體材料。較佳地，該半導體材料具有至少1‧10-5cm2 V-1 s-1之場效電晶體遷移率。
本發明之OSC實施例可為使用OSC作為活性通道材料之任一OFET、使用OSC作為電荷載流子材料之OPV裝置或有機整流二極體(ORD)(其中OSC係該二極體之層元件)。用於該等實施例之OSC可藉由任一先前討論之沈積方法沈積，但由於其通常沈積或形成作為毯覆層，因此通常使用溶劑塗覆方法(例如噴霧塗覆、浸漬塗覆、捲筒塗覆或旋轉塗覆)或印刷方法(例如噴墨印刷、柔版印刷或凹版印刷)以容許環境溫度處理。然而，OSC可藉由任一液體塗覆技術(例如噴墨沈積)或經由PVD或CVD技術沈積。
對於一些較佳之OFET實施例，所形成之半導體層可為兩種或更多種相同或不同類型之半導體之複合材料。例如，p型OSC材料可例如與n型材料混合以達成層之摻雜效應。在本發明之一些較佳實施例中，使用多層半導體層。例如，可在閘極介電界面附近沈積本質半導體層，且可毗鄰該本質層另外塗覆高度摻雜之區域。
用於本發明之電子裝置實施例之OSC材料可為任一共軛分子，例 如含有較佳兩個或更多個、極佳至少三個芳香族環之芳香族分子。在本發明之一些較佳實施例中，OSC含有選自5員、6員或7員芳香族環之芳香族環，而在其他較佳實施例中，OSC含有選自5員或6員芳香族環之芳香族環。OSC材料可為單體、寡聚物或聚合物，包括一或多種單體、寡聚物或聚合物之混合物、分散物及摻合物。
OSC之各芳香族環視情況含有一或多個選自Se、Te、P、Si、B、As、N、O或S、通常選自N、O或S之雜原子。此外，芳香族環可視情況經烷基、烷氧基、多烷氧基、硫烷基、醯基、芳基或經取代芳基、鹵素取代，其中通常使用氟、氰基、硝基或由-N(R15)(R16)(其中R15及R16各自獨立地為H、視情況經取代之烷基或視情況經取代之芳基、烷氧基或多烷氧基)表示之視情況經取代之二級或三級烷基胺或芳基胺。此外，在R15及R16係烷基或芳基之情形下，該等可視情況經氟化。
上述芳香族環可為稠合環或與以下共軛連接基團連接：例如-C(T1)=C(T2)-、-C≡C-、-N(R"')-、-N=N-、(R"')=N-、-N=C(R"')-，其中T1及T2各自獨立地表示H、Cl、F、-C≡N或低碳烷基，例如C1-4烷基；R"'表示H、視情況經取代之烷基或視情況經取代之芳基。此外，在R"'係烷基或芳基之情形下，其可經氟化。
在本發明之一些較佳OE裝置實施例中，可使用之OSC材料包括選自由以下組成之群之化合物、寡聚物及化合物衍生物：共軛烴聚合物，例如多并苯、聚伸苯基、聚(伸苯基伸乙烯基)、聚茀，包括彼等共軛烴聚合物之寡聚物；稠合芳香族烴，例如，并四苯、、并五苯、芘、苝、蒄或此等之可溶性經取代衍生物；對位經取代之寡聚伸苯基，例如，對-四聯苯(p-4P)、對-五聯苯(p-5P)、對-六聯苯(p-6P)或此等之可溶性經取代衍生物；共軛雜環聚合物，例如，聚(3-經取代之噻吩)、聚(3,4-經二取代之噻吩)、視情況經取代之聚噻吩并[2,3-b] 噻吩、視情況經取代之聚噻吩并[3,2-b]噻吩、聚(3-經取代之硒吩)、聚苯并噻吩、聚異硫茚、聚(N-經取代之吡咯)、聚(3-經取代之吡咯)、聚(3,4-經二取代之吡咯)、聚呋喃、聚吡啶、聚-1,3,4-噁二唑、聚異硫茚、聚(N-經取代之苯胺)、聚(2-經取代之苯胺)、聚(3-經取代之苯胺)、聚(2,3-經二取代之苯胺)、聚薁、聚芘；吡唑啉化合物；聚哂吩；聚苯并呋喃；聚吲哚；聚噠嗪；聯苯胺化合物；芪化合物；三嗪；經取代之金屬卟吩或不含金屬之卟吩、酞菁、氟酞菁、萘酞菁或氟萘酞菁；C60及C70富勒烯(fullerene)；N,N'-二烷基、經取代之二烷基、二芳基或經取代之二芳基-1,4,5,8-萘四甲酸二醯亞胺及氟衍生物；N,N'-二烷基、經取代之二烷基、二芳基或經取代之二芳基3,4,9,10-苝四甲酸二醯亞胺；紅菲繞啉；聯苯醌；1,3,4-噁二唑；11,11,12,12-四氰基萘并-2,6-喹喏二甲烷；α,α'-雙(二噻吩并[3,2-b2',3'-d]噻吩)；2,8-二烷基、經取代之二烷基、二芳基或經取代之二芳基雙噻吩蒽；2,2'-二苯并[1,2-b：4,5-b']二噻吩。在期望OSC之液體沈積技術之情形下，來自上述列表及其衍生物之化合物限於可溶於合適溶劑或合適溶劑之混合物中者。
此外，在本發明之一些較佳實施例中，OSC材料係涵蓋一或多個選自以下之重複單元之聚合物或共聚物：噻吩-2,5-二基、3-經取代噻吩-2,5-二基、視情況經取代之噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二基、視情況經取代之噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、硒吩-2,5-二基或3-經取代硒吩-2,5-二基。
另外較佳之p型OSC係包含電子受體及電子供體單元之共聚物。此較佳實施例之較佳共聚物係例如如下共聚物：包含一或多個苯并[1,2-b：4,5-b']二噻吩-2,5-二基單元，該等單元較佳地經一或多個如上文所定義之基團R 4,8-二取代，且進一步包含一或多個選自群組A及群組B之芳基或雜芳基單元，較佳包含至少一個群組A之單元及至少 一個群組B之單元，其中群組A由具有電子供體性質之芳基或雜芳基組成，且群組B由具有電子受體性質之芳基或雜芳基組成，且較佳地群組A由以下組成：硒吩-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二基、硒吩并[3,2-b]硒吩-2,5-二基、硒吩并[2,3-b]硒吩-2,5-二基、硒吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、硒吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二基、苯并[1,2-b：4,5-b']二噻吩-2,6-二基、2,2-二噻吩、2,2-二硒吩、二噻吩并[3,2-b：2’.3’-d]噻咯-5,5-二基、4H-環戊[2,1-b：3,4-b’]二噻吩-2,6-二基、2,7-二-噻吩-2-基-咔唑、2,7-二-噻吩-2-基-茀、二環戊二烯并苯[1,2-b：5,6-b']二噻吩-2,7-二基、苯并[1",2"：4,5；4",5"：4',5']雙(噻咯并[3,2-b：3',2'-b']噻吩)-2,7-二基、2,7-二-噻吩-2-基-二環戊二烯并苯[1,2-b：5,6-b']二噻吩、2,7-二-噻吩-2-基-苯并[1",2"：4,5；4",5"：4',5']雙(噻咯并[3,2-b：3',2'-b']噻吩)-2,7-二基及2,7-二-噻吩-2-基-菲咯啉并[1,10,9,8-c,d,e,f,g]咔唑，所有基團均視情況經一或多個、較佳一個或兩個如上文所定義之基團R取代，且群組B由以下組成：苯并[2,1,3]噻二唑-4,7-二基、5,6-二烷基-苯并[2,1,3]噻二唑-4,7-二基、5,6-二烷氧基苯并[2,1,3]噻二唑-4,7-二基、苯并[2,1,3]硒二唑-4,7-二基、5,6-二烷氧基-苯并[2,1,3]硒二唑-4,7-二基、苯并[1,2,5]噻二唑-4,7-二基、苯并[1,2,5]硒二唑-4,7-二基、苯并[2,1,3]噁二唑-4,7-二基、5,6-二烷氧基苯并[2,1,3]噁二唑-4,7-二基、2H-苯并三唑-4,7-二基、2,3-二氰基-1,4-伸苯基、2,5-二氰基-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3,5,6-四氟-1,4-伸苯基、3,4-二氟噻吩-2,5-二基、噻吩并[3,4-b]吡嗪-2,5-二基、喹喔啉-5,8-二基、噻吩并[3,4-b]噻吩-4,6-二基、噻吩并[3,4-b]噻吩-6,4-二基及3,6-吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮，所有基團均視情況經一或多個、較佳一個或兩個如上文所定義之基團R取代。
在本發明之其他較佳實施例中，OSC材料係經取代之寡聚并苯 (oligoacene)，例如并五苯、并四苯或蒽，或其雜環衍生物。如例如US 6,690,029或WO 2005/055248 A1或US 7,385,221中所揭示之雙(三烷基矽烷基乙炔基)寡聚并苯或雙(三烷基矽烷基乙炔基)雜并苯亦可用。
在適合及需要調節流變學性質之情形(如例如WO 2005/055248 A1中所述)下，本發明之一些實施例使用包括一或多種有機黏合劑之OSC組合物。
黏合劑通常為聚合物，可包含絕緣黏合劑或半導體黏合劑或其混合物，在本文中可稱為有機黏合劑、聚合黏合劑，或簡稱為黏合劑。
本發明之較佳黏合劑係低電容率之材料，即，具有3.3或更小之電容率ε者。有機黏合劑較佳具有3.0或更小、更佳2.9或更小之電容率ε。較佳地，有機黏合劑具有1.7或更大之電容率ε。尤其較佳地，黏合劑之電容率在2.0至2.9之範圍內。儘管不欲受限於任一特定理論，但據信使用電容率ε大於3.3之黏合劑可導致電子裝置(例如OFET)中之OSC層遷移率降低。另外，高電容率黏合劑亦可導致裝置之電流遲滯增加，此係不期望的。
適宜有機黏合劑之實例包括聚苯乙烯，或苯乙烯與α-甲基苯乙烯之聚合物或共聚物；或可適當地使用包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯及丁二烯之共聚物。適宜黏合劑之其他實例揭示於例如US 2007/0102696 A1中。
在一種類型之較佳實施例中，有機黏合劑係至少95%、更佳至少98%且尤其全部原子由氫、氟及碳原子組成者。
黏合劑較佳能夠形成膜，更佳柔性膜。
黏合劑亦可選自可交聯之黏合劑，例如丙烯酸酯、環氧樹脂、乙烯基醚及硫醇烯(thiolene)，其較佳具有足夠低之電容率，極佳地 3.3或更小。黏合劑亦可為液晶原(mesogenic)或液晶。
在另一較佳實施例中，黏合劑係含有共軛鍵、尤其共軛雙鍵及/或芳香族環之半導體黏合劑。適宜且較佳之黏合劑係如例如US6,630,566中所揭示之例如聚三芳基胺。
黏合劑對OSC之比例通常為按重量計20：1至1：20，較佳地10：1至1：10，更佳地5：1至1：5，仍更佳地3：1至1：3，另外較佳地2：1至1：2且尤其1：1。已發現，相比於根據先前技術所預期，式I化合物在黏合劑中之稀釋對電荷遷移率具有很小或無有害效應。
平坦化層、介電層及閘極絕緣層
本發明電子裝置之平坦化層、介電層及閘極絕緣層可由任何適宜的介電材料製成。較佳之介電材料係如下文所定義之聚環烯烴。
本發明之場效電晶體較佳使用由電容率ε至多為3.0之介電材料組成之介電層。更佳地，該電容率ε在1.3至3.0、甚至更佳地1.7至3.0、還甚至更佳地2.0至3.0或2.5至3.0之範圍內。或者，在一些場效電晶體中，該電容率ε可為2.0至2.6。
如本文中所定義，術語「聚環烯烴」、「聚環狀烯烴」及「降莰烯型」可互換使用，且係指可加成聚合之單體，或涵蓋至少一個例如下文結構A1或A2所示之降莰烯部分的所得重複單元。最簡單之降莰烯型或聚環狀烯烴單體二環[2.2.1]庚-2-烯(A1)通常稱為降莰烯。
然而，應理解，如本文所用之術語「降莰烯型單體」或「降莰烯型重複單元」不僅意指降莰烯本身，而且係指任何經取代之降莰烯或其經取代及未經取代之較高環狀衍生物，例如具有下文所示之結構B1及B2，其中m係大於0之整數。
藉由用懸垂基團(pendant group)取代降莰烯型單體，可調整由其形成之聚合物之性質以便滿足個別應用之需要。已經研發之使官能化降莰烯型單體聚合之程序及方法展示突出之靈活性且容忍單體之各個部分及基團。除具有特定懸垂基團之單體之聚合以外，可使具有多個不同官能團之單體無規聚合而形成最終材料，其中所用單體之類型及比率指示所得聚合物之總體性質。
如本文所用之「烴基」係指含有碳骨架之基(radical)或基團(group)，其中每一碳經一或多個氫原子適當取代。術語「鹵代烴基」係指一或多個氫原子(但並非全部)由鹵素(F、Cl、Br或I)置換之烴基。術語全鹵代烴基係指每一氫均由鹵素置換之烴基。烴基之非限制性實例包括但不限於C1-C25烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C5-C25環烷基、C6-C24芳基或C7-C24芳烷基。代表性烷基包括但不限於甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十二烷基。代表性烯基包括但不限於乙烯基、丙烯基、丁烯基及己烯基。代表性炔基包括但不限於乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基及2-丁炔基。代表性環烷基包括但不限於環戊基、環己基及環辛基取代基。代表性芳基包括但不限於苯基、聯苯、萘基及蒽基。代表性芳烷基包括但不限於苯甲基、苯乙基及苯丁基。
如本文所用之術語「鹵代烴基」包括上文提及之烴基部分，但其中鹵化程度可在至少一個氫原子由鹵素原子置換(例如，氟甲基)至烴基上之全部氫原子由鹵素原子置換(例如，三氟甲基或全氟甲基)(亦 稱為全鹵化)之範圍內。例如，可用於本發明實施例之鹵化烷基可為式CaX2a+1之經部分或全部鹵化之烷基，其中X獨立地為鹵素或氫且a選自1至25之整數。在一些實施例中，每一X獨立地選自氫、氯、氟、溴及/或碘。在其它實施例中，每一X獨立地為氫或氟。因此，代表性鹵代烴基及全鹵代烴基由適當數量之氫原子各自由鹵素原子置換之上述實例性烴基例示。
另外，術語「烴基」、「鹵代烴基」及「全鹵代烴基」之定義包括一或多個碳原子由獨立地選自O、N、P或Si之雜原子置換的部分。該等含雜原子部分可稱為例如「雜原子-烴基」或「雜烴基」，尤其包括醚、環氧化物、縮水甘油基醚、醇、羧酸、酯、馬來醯亞胺、胺、亞胺、醯胺、酚、醯胺基-酚、矽烷、矽氧烷、膦、氧化膦、次磷酸鹽(phosphinite)、亞膦酸鹽(phosphonite)、亞磷酸鹽(phosphite)、膦酸鹽(phosphonate)、次膦酸鹽(phosphinate)及磷酸鹽(phosphate)。
其他實例性烴基、鹵代烴基及全鹵代烴基(包括雜原子)包括但不限於-(CH2)n-Ar-(CH2)n-C(CF3)2-OH、-(CH2)n-Ar-(CH2)n-OCH2C(CF3)2-OH、-(CH2)n-C(CF3)2-OH、-((CH2)i-O-)k-(CH2)-C(CF3)2-OH、-(CH2)n-C(CF3)(CH3)-OH、-(CH2)n-C(O)NHR*、-(CH2)n-C(O)Cl、-(CH2)n-C(O)OR*、-(CH2)n-OR*、-(CH2)n-OC(O)R*及-(CH2)n-C(O)R*，其中n獨立地表示0至12之整數，i係2、3或4，k係1、2或3，Ar係芳基，例如苯基，且R*獨立地表示氫、C1-C11烷基、C1-C11鹵化或全鹵化烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C5-C12環烷基、C6-C14芳基、C6-C14鹵化或全鹵化芳基、C7-C14芳烷基或鹵化或全鹵化C7-C14芳烷基。
實例性全鹵化烷基包括但不限於三氟甲基、三氯甲基、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-C6F13、-C7F15及-C11F23。實例性鹵化或全鹵化芳基及芳烷基包括但不限於具有式-(CH2)x-C6FyH5-y及-(CH2)x-C6FyH4-y-pCzFqH2z+1-q之基團，其中x、y、q及z分別為獨立地選自0至5、0至5、 0至9及1至4之整數，且「p」意指「對位」。具體而言，該等實例性鹵化或全鹵化芳基包括但不限於五氯苯基、五氟苯基、五氟苯甲基、4-三氟甲基苯甲基、五氟苯乙基、五氟苯丙基及五氟苯丁基。
在本發明之較佳實施例中，降莰烯型聚合物納入兩種或更多種不同類型之重複單元。
在本發明之另一較佳實施例中，降莰烯型聚合物納入一或多種不同類型之重複單元，其中至少一種該類型之重複單元涵蓋具有一定程度之潛伏反應性(latency)之懸垂可交聯基團或部分。「潛伏反應性」意指該等基團在環境條件下或在聚合物之初始形成期間不交聯，但在該等反應藉由例如光化輻射或熱特定起始時交聯。該等潛伏反應性可交聯基團係藉由例如以下方式納入聚合物骨架中：向聚合反應混合物中提供一或多種涵蓋該懸垂可交聯基團(例如經取代或未經取代之馬來醯亞胺或含馬來醯亞胺懸垂基團)之降莰烯型單體並使其聚合。較佳之可交聯基團包括包含經取代或未經取代之馬來醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、伸乙醯基(acetylene)部分、茚基部分、肉桂酸鹽部分或香豆素部分之基團，且更具體而言選自3-單烷基-或3,4-二烷基馬來醯亞胺、環氧基、乙烯基、伸乙醯基、肉桂酸鹽、茚基或香豆素基團之基團。
在另一較佳實施例中，降莰烯型聚合物包含一或多種不同類型之式I之重複單元
其中Z選自-CH2-、-CH2-CH2-或-O-，m係0至5之整數，R1、R2、 R3及R4各自獨立地選自H、C1至C25烴基、C1至C25鹵代烴基或C1至C25全鹵代烴基。
式I之重複單元係自對應之式Ia之降莰烯型單體形成，其中Z、m及R1-4係如上文所定義：
在式I及Ia之重複單元及單體中，在較佳實施例中，Z係-CH2-且m係0、1或2，在另一較佳實施例中，Z係-CH2-且m係0或1，且在還另一較佳實施例中，Z係-CH2-且m係0。
在另一較佳實施例中，岸堤結構包含聚合物組合物，該組合物包含單一降莰烯型聚合物或兩種或更多種不同降莰烯型聚合物之摻合物。在該等聚合物組合物實施例涵蓋單一降莰烯型聚合物之情形下，該聚合物可為均聚物，換言之，涵蓋僅一種類型之重複單元之聚合物；或共聚物，換言之，涵蓋兩種或更多種不同類型之重複單元之聚合物。在該等聚合物組合物實施例涵蓋不同聚合物之摻合物之情形下，「不同的」應理解為意指所摻和聚合物中之每一者涵蓋至少一種類型之與其他所摻和聚合物中之任一者不同之重複單元或重複單元之組合。
在本發明之另一較佳實施例中，聚合物組合物係兩種或更多種不同降莰烯型聚合物之摻合物，其中每一聚合物包含一或多種不同類型之式I之重複單元
其中Z選自-CH2-、-CH2-CH2-或-O-，m係0至5之整數，R1、R2、R3及R4各自獨立地選自H、C1至C25烴基、C1至C25鹵代烴基或C1至C25全鹵代烴基。
本發明之聚合物及聚合物組合物實施例可有利地經調整以便提供用於許多特定應用中之每一者之截然不同之性質組。換言之，可使具有若干個不同類型之懸垂基團之降莰烯型單體之不同組合聚合以提供具有一定性質之降莰烯型聚合物，該等性質確保獲得對尤其例如撓性、黏著、介電常數及在有機溶劑中之溶解性等性質之控制。例如，改變烷基懸垂基團之長度可容許控制聚合物之模數及玻璃轉變溫度(Tg)。而且，可使用選自馬來醯亞胺、肉桂酸鹽、香豆素、酸酐、醇、酯及環氧基官能團之懸垂基團來促進交聯及改質溶解性特徵。可使用極性官能團、環氧基及三乙氧基矽烷基提供對毗鄰裝置層中之金屬、矽及氧化物之黏著。例如，可使用氟化基團以有效地改質表面能、介電常數並影響溶液對於其他材料之正交性。
因此，在本發明之其他較佳實施例中，尤其對於該等僅R1-4中之一者不同於H之實施例，R1-4中之一或多者表示鹵化或全鹵化芳基或芳烷基，包括但不限於具有式-(CH2)x-C6FyH5-y及-(CH2)x-C6FyH4-y-pCzFqH2z+1-q者，其中x、y、q及z分別為獨立地選自0至5、0至5、0至9及1至4之整數，且「p」意指「對位」。具體而言，該等式包括但不限於三氟甲基、三氯甲基、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-C6F13、-C7F15、-C11F23、五氯苯基、五氟苯基、五氟苯甲基、4-三氟甲基苯甲基、五 氟苯乙基、五氟苯丙基及五氟苯丁基。
更進一步，本發明之一些較佳實施例，尤其該等僅R1-4中之一者不同於H之實施例，涵蓋不同於H之為極性基團之基團，該極性基團具有末端羥基、羧基或寡聚伸乙基氧基部分，例如末端羥基烷基、烷基羰基氧基(例如，乙醯基)、羥基-寡聚伸乙基氧基、烷基氧基-寡聚伸乙基氧基或烷基羰基氧基-寡聚伸乙基氧基部分，其中「寡聚伸乙基氧基」應理解為意指-(CH2CH2O)s-，其中s係1、2或3；例如1-(二環[2.2.1]庚-5-烯-2-基)-2,5,8,11-四氧雜十二烷(NBTODD)，其中s係3，及5-((2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲基)二環[2.2.1]庚-2-烯(NBTON)，其中s係2。
更進一步，本發明之其他較佳實施例，尤其該等僅R1-4中之一者不同於H之實施例，涵蓋不同於H之為具有以下之基團的基團：懸垂矽烷基，例如由-(CH2)n-SiR9 3表示之矽烷基，其中n係0至12之整數，且每一R9獨立地表示選自由氯、氟、溴及碘組成之群之鹵素，直鏈或具支鏈(C1至C20)烷基、直鏈或具支鏈(C1至C20)烷氧基、經取代或未經取代之(C6至C20)芳基氧基、直鏈或具支鏈(C1至C20)烷基羰基氧基；直鏈或具支鏈(C1至C20)二烷基醯胺基；經取代或未經取代之(C6-C20)二芳基醯胺基；經取代或未經取代之(C1-C20)烷基芳基醯胺基。
更進一步，對於該等僅R1-4中之一者不同於H之實施例，較佳實施例涵蓋為光反應性或可交聯基團之基團。較佳之光反應性或可交聯基團涵蓋連接部分L及功能部分F。較佳地，L表示或包含選自C1-C12烷基、芳烷基、芳基或雜原子類似物之基團。另外較佳地，功能部分F表示或包含能夠實施交聯或2+2交聯反應之馬來醯亞胺、3-單烷基-或3,4-二烷基馬來醯亞胺、環氧基、乙烯基、炔屬、肉桂酸鹽、茚基或香豆素部分中之一或多者。
如本文所用之片語「光反應性及/或可交聯的」當用於闡述某些 懸垂基團時應理解為意指對光化輻射具有反應性且由於該反應性而參與交聯反應之基團，或對光化輻射無反應性但可在交聯激活劑存在下參與交聯反應之基團。
較佳之涵蓋懸垂光反應性或可交聯基團之重複單元(係式I之代表)係在聚合期間自降莰烯型單體(包括但不限於選自下式者)形成：
其中n係1至8之整數，Q1及Q2各自彼此獨立地為-H或-CH3，且R'係-H或-OCH3。
其他較佳之式I之重複單元(例如上述)衍生自一或多種由以下結構式(N-1)至(N-5)表示之降莰烯型單體：
對於上文之結構式(N-1)至(N-5)，m係0至3之整數，A係選自(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q4-(CH2)n且對於結構1另外選自(CH2)n-O及C(O)-O之連接、間隔或橋接基團；R選自H、CZ3、(CZ2)nCZ3、OH、O-(O)CCH3、(CH2CH2O)nCH3、(CH2)n-C6Q5、肉桂酸鹽或對甲氧基-肉桂酸鹽、香豆素、苯基-3-茚、環氧化物、C≡C-Si(C2H5)3或C≡C-Si(i-C2H5)3，每一n獨立地為0至12之整數，p係1至6之整數，C6Q4及C6Q5表示經Q取代之苯，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3，Z獨立地為H或F，前提條件係-A-R不含有-O-O-(過氧)連接，且R"獨立地為H或CH3。
其他較佳之式I之重複單元(例如上述)係由一或多種降莰烯型單體形成，包括但不限於選自由下式組成之群者：
其中「Me」意指甲基，「Et」意指乙基，「OMe-p」意指對-甲氧基，「Ph」及「C6H5」意指苯基，「C6H4」意指伸苯基，「C6F5」意指五氟苯基，在子式9及11中，「OAc」意指乙酸根，在子式25中，「PFAc」意指-OC(O)-C7F15，且對於上文子式中具有亞甲基橋接基團(CH2共價鍵結至降莰烯環及官能團二者)之每一者，包括但不限於子式11-14、16、18、19及55，應理解，亞甲基橋接基團可由共價鍵或-(CH2)b-置換(如在式20中)，且b係1至6之整數。
另外應注意，儘管上文提供55個具體實例，但本發明實施例之其他單體包括由式Ia表示之單體，其中R1、R2、R3及R4中之至少一者係烴基、鹵代烴基及全鹵代烴基(包括雜原子)，包括-(CH2)n-Ar-(CH2)n-C(CF3)2-OH、-(CH2)n-Ar-(CH2)n-OCH2C(CF3)2-OH、-(CH2)n-C(CF3)2-OH、-((CH2)i-O-)k-(CH2)-C(CF3)2-OH、-(CH2)n-C(CF3)(CH3)-OH、(CH2)n-C(O)NHR*、(CH2)n-C(O)Cl、-(CH2)n-C(O)OR*、(CH2)n-OR*、-(CH2)n-OC(O)R*及-(CH2)n-C(O)R*，其中n獨立地表示0至12之整數，i係2、3或4，k係1、2或3，Ar係芳基，例如苯基，且R*獨立地表示氫、C1-C11烷基、C1-C11鹵化或全鹵化烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C5-C12環烷基、C6-C14芳基、C6-C14鹵化或全鹵化芳基、C7-C14芳烷基或鹵化或全鹵化C7-C14芳烷基。實例性全鹵化烷基包括但不限於三氟甲基、三氯甲基、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-C7F15及-C11F23。實例性鹵化或全鹵化芳基及芳烷基包括但不限於具有式-(CH2)x-C6FyH5-y 及-(CH2)x-C6FyH4-y-pCzFqH2z+1-q之基團，其中x、y、q及z分別為獨立地選自0至5、0至5、0至9及1至4之整數。具體而言，該等實例性鹵化或全鹵化芳基包括但不限於五氯苯基、五氟苯基、五氟苯甲基、4-三氟甲基苯甲基、五氟苯乙基、五氟苯丙基及五氟苯丁基。
儘管繪示之式I及Ia以及上文所提供子式及通式中之每一者未指示任何立體化學，但應注意，除非另有指明，否則每一單體通常係作為當轉化成重複單元時保留組態之非對映異構混合物形式獲得。由於該等非對映異構混合物之外型(exo-)及內型(endo-)異構體可具有略微不同之性質，因此應進一步理解，本發明之較佳實施例係利用該等差異藉由使用作為異構體混合物(富集外型或內型異構體)或基本上為純淨有利異構體之單體來製得。
本發明之另一較佳實施例係關於包含重複單元之式I之聚合物，其中R1-4中之一者(例如R1)係如上文所述之氟化或全氟化烷基、芳基或芳烷基，且R1-4中之其他係H。較佳地，該等重複單元選自由下列組成之群：上文子式15-26(NBC4F9、NBCH2C6F5、NBC6F5、NBCH2C6H3F2、NBCH2C6H4CF3、NB烷基C6F5、FPCNB、FHCNB、FOCHNB、FPCHNB、C8PFAcNB、PPVENB)。更佳地，該等重複單元選自由下列組成之群：子式16、17、18、19、20或26(NBCH2C6F5、NBC6F5、NBCH2C6H3F2、NBCH2C6H4CF3、NB烷基C6F5或PPVENB)。
本發明之另一較佳實施例係關於具有重複單元之式I之聚合物，其中R1-4中之一者(例如R1)係如上文所述之光反應性或可交聯基團，且R1-4中之其他係H。較佳地，該等重複單元選自上文子式27-50中之一者。更佳地，該等重複單元選自由下列組成之群：子式34、35、36、37及38(DMMIMeNB、DMMIEtNB、DMMIPrNB、DMMIBuNB及DMMIHxNB)。最佳地，該等重複單元具有子式37(DMMIBuNB)。
本發明之另一較佳實施例係關於具有重複單元之式I之聚合物，其中R1-4中之一者(例如R1)係如上文所述之具有羥基、羧基、乙醯基或寡聚伸乙基氧基部分之極性基團，且R1-4中之其他表示H。較佳地，該等重複單元選自由上文子式9-14組成之群。更佳地，該重複單元係子式9(MeOAcNB)。
本發明之另一較佳實施例係關於具有第一類型之選自如上文所述氟化重複單元之重複單元及第二類型之選自亦如上文所述可交聯重複單元之重複單元的聚合物。此實施例之較佳聚合物包括如下聚合物：具有第一類型之選自子式15-26、更佳15、16、17、18、19、20及26(NBC4F9、NBCH2C6F5、NBC6F5、NBCH2C6H3F2、NBCH2C6H4CF3、NB烷基C6F5及PPVENB)之重複單元及第二類型之選自子式34、35、36、37及38(DMMIMeNB、DMMIEtNB、DMMIPrNB、DMMIBuNB及DMMIHxNB)之重複單元。
本發明之另一較佳實施例係關於如下聚合物：具有第一類型之選自如上文所述氟化重複單元之重複單元、第二類型之選自亦如上文所述可交聯重複單元之重複單元及第三類型之再次如上文所述極性重複單元之重複單元。此實施例之較佳聚合物包括如下聚合物：具有子式9(MeOAcNB)之第一重複單元、第二類型之選自子式34、35、36、37或38(DMMIMeNB、DMMIEtNB、DMMIPrNB、DMMIBuNB及DMMIHxNB)之重複單元及第三類型之選自子式16(NBCH2C6F5)之重複單元。
本發明之另一較佳實施例係關於具有三種以上不同類型之式I之重複單元的聚合物。本發明之另一較佳實施例係關於以下聚合物之聚合物摻合物：具有第一類型之式I之重複單元之第一聚合物與具有至少第一類型之重複單元及第二類型之不同於第一類型之式I之重複單元的第二聚合物。或者，該等聚合物摻合物可涵蓋與具有兩種或更多 種不同類型之式I之重複單元之替代第一聚合物混合之上述第二聚合物。另外較佳地，該等聚合物摻合物可涵蓋與具有三種不同類型之式I之重複單元之替代第二聚合物混合之上述替代第一聚合物。
本發明之另一較佳實施例係關於具有第一及第二不同類型之式I之重複單元之聚合物，其中該等第一及第二類型之重複單元之比率係95：5至5：95。在另一較佳實施例中，該等第一及第二類型之重複單元之比率係80：20至20：80。在還另一較佳實施例中，該等第一及第二類型之重複單元之比率係60：40至40：60。在再另一較佳實施例中，該等第一及第二類型之重複單元之比率係55：45至45：55。
本文中提供適宜且較佳之降莰烯單體、聚合物及其合成方法之實例，且其亦可見於US 5,468,819、US 6,538,087、US 2006/0020068 A1、US 2007/0066775 A1、US 2008/0194740 A1、PCT/EP2011/004281、US Ser.No.13/223,784、PCT/EP2011/004282及US Ser.No.13/223,884，該等案件以引用之方式併入本文中。例如，上述US 2006/0020068 A1中描述使用第VIII族過渡金屬觸媒之實例性聚合方法。
本發明之聚合物實施例經形成具有適於其使用之重量平均分子量(Mw)。通常，發現5,000至500,000之Mw適於一些實施例，而對於其他實施例，其他Mw範圍可為有利的。例如，在較佳實施例中，聚合物具有至少30,000之Mw，而在另一較佳實施例中，聚合物具有至少60,000之Mw。在另一較佳實施例中，聚合物之Mw之上限至多為400,000，而在另一較佳實施例中，聚合物之Mw之上限至多為250,000。應理解，由於合適的Mw隨由其獲得之固化聚合物、膜、層或結構之期望物理性質而變化，因此，其係一個設計選擇且因此上文提供之範圍內之任一Mw皆在本發明之範圍內。
在本發明之較佳實施例中，使用可交聯或交聯的聚環烯烴聚合 物作為岸堤結構材料或作為其組份。已發現，該可交聯或交聯的聚合物可用於改良閘極介電層及電子裝置之一或多種選自以下之性質：結構完整性、持久性、機械抗性及耐溶劑性。非常適宜且較佳之可交聯聚合物係例如具有一或多種式I之重複單元(其中R1-4中之一或多者表示可交聯基團)、非常佳地由選自子式27-50中之任一者之單體形成之單元的聚合物。
交聯時，使聚合物(通常在其沈積之後)暴露於電子束或電磁(光化)輻射，例如X射線、UV或可見輻射，或者若其含有熱可交聯基團則加熱。例如，可使用光化輻射使用11nm至700nm、例如200nm至700nm之波長使聚合物成像。用於暴露之光化輻射劑量通常為25mJ/cm2至15000mJ/cm2。適宜輻射源包括汞、汞/氙、汞/鹵素及氙燈、氬或氙雷射源、x射線。該暴露於光化輻射使得在暴露區域中交聯。儘管可提供其他交聯之重複單元懸垂基團，但通常由涵蓋馬來醯亞胺懸垂基團之重複單元(換言之，R1至R4中之一者係經取代或未經取代之馬來醯亞胺部分)提供該交聯。若期望使用具有在馬來醯亞胺基團之光吸收帶之外的波長的光源，則可添加輻射敏感光敏劑。若聚合物含有熱可交聯基團，則可視情況添加起始劑以起始交聯反應，例如在交聯反應不以熱方式起始之情形下。交聯之實例性條件係波長為365nm以88mJ之劑量之UV輻射。
在較佳實施例中，使岸堤結構在70℃至130℃之溫度下暴露後烘焙例如30s至10min之時間段。可使用暴露後烘焙進一步促進聚合物之暴露部分內之可交聯部分之交聯。
在另一較佳實施例中，可交聯之聚合物組合物包含穩定劑材料或部分以防止自發交聯及改變聚合物組合物之存架壽命。適宜的穩定劑係抗氧化劑，例如在酚OH基團之鄰位視情況含有一或多個龐大烷基(例如第三丁基)之兒茶酚或苯酚衍生物。
為改良個別裝置組件(包括功能層及岸堤結構)之處理及電子裝置之完整性，期望縮短製程所需要之時間同時保持或改良所形成組件之物理性質。此在用於形成該等組件之後續組份及溶劑係正交的且因此不彼此溶解之情形下可得以保持。在難以獲得該正交性之情形下，使第一組份交聯(通常為UV交聯)以使該第一組份相對於第二組份之聚合物組合物不溶解會防止任一組份之性質對其他組份之任何影響。
縮短處理所需要之時間可藉由例如調整塗覆方法來實施，而縮短UV交聯所需要之時間可藉由化學調節聚合物或改變方法來實現。
然而，聚合物之化學改質係有限的，此乃因UV敏感性與聚合物之某些性質相關，並且例如針對增加之UV敏感性之改變可降低溶解性。藉由例如使用較高功率之UV改變方法可增加產生臭氧氛圍之可能性且由此造成聚合物電介質之表面發生不期望之改變。
因此，在本發明之較佳實施例中，聚合物組合物包含一或多種交聯劑添加劑。該等添加劑包含兩個或更多個能夠與用於形成岸堤結構之聚環烯烴聚合物之懸垂可交聯基團反應之官能團。亦應理解，使用該等交聯劑添加劑亦可增強上述聚合物之交聯。
藉由暴露於UV輻射交聯係較佳的。
交聯劑之可交聯基團較佳地選自馬來醯亞胺、3-單烷基-馬來醯亞胺、3,4-二烷基馬來醯亞胺、環氧基、乙烯基、伸乙醯基、茚基、肉桂酸鹽或香豆素基團，或包含經取代或未經取代之馬來醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、伸乙醯基部分、茚基部分、肉桂酸鹽部分或香豆素部分之基團。
非常佳地，交聯劑選自式III1或III2
P-A"X'-A"-P III1
H4-cC(A"-P)c III2
其中X'係O、S、NH或單鍵，A"係單鍵或連接、間隔或橋接基 團，其選自(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q10-(CH2)n及C(O)，其中每一n獨立地為0至12之整數，p係1至6之整數，Z獨立地為H或F，C6Q10係經Q取代之環己基，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3，P係可交聯基團，且c係2、3或4，且其中在式III1中，X'及兩個基團A"中之至少一者並非單鍵。
P較佳地選自馬來醯亞胺、3-單烷基-馬來醯亞胺、3,4-二烷基馬來醯亞胺、環氧基、乙烯基、伸乙醯基、茚基、肉桂酸鹽或香豆素基團，或包含經取代或未經取代之馬來醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、伸乙醯基部分、茚基部分、肉桂酸鹽部分或香豆素部分之基團。
適宜且較佳之式III1化合物選自式C1：
其中R10及R11彼此獨立地為H或C1-C6烷基，且A"係如式III1中所定義。在本發明之一個較佳實施例中，交聯劑係選自DMMI-丁基-DMMI、DMMI-戊基-DMMI及DMMI-己基-DMMI，其中「DMMI」意指3,4-二甲基馬來醯亞胺。
間隔基團A"較佳表示直鏈C1至C30伸烷基或具支鏈C3至C30伸烷基或環狀C5至C30伸烷基，其中之每一者未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，其中視情況一或多個非相鄰CH2基團在每一情形下彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-NR18-、-SiR18R19-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-O-、-S-C(O)-、-C(O)-S-、-CH=CH-或-C≡C-置換，置換方式應使得O及/或S原子彼此不直接連接，R18及R19彼此獨立地為H、甲基、乙基或C3至C12直鏈或具支鏈烷基。
較佳之基團A"係-(CH2)r-、-(CH2CH2O)s-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-或-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR18R19-O)r-，其中r係2至12之整數，s係1、2或3之整數，且R18及R19具有上文所給出之含義。
另外較佳之基團A"係選自亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基-硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基-亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
交聯劑(例如具有式C1者)之合成揭示於例如US 3,622,321中。
在另一較佳實施例中，聚合物組合物包含可交聯之聚環烯烴聚合物及反應性黏著促進劑。反應性黏著促進劑包含第一官能團，該第一官能團係能夠與在其上提供岸堤結構之基板相互作用(例如化學鍵結)之表面活性基團，及第二官能團，該第二官能團能夠藉由例如與聚環烯烴聚合物中之懸垂可交聯基團交聯與聚環烯烴聚合物相互作用(形成或不形成化學鍵)。若在提供岸堤結構或另外功能層時使用光微影方法，則尤其使用黏著促進劑。
較佳地，黏著促進劑係式IV化合物
G1-A"-G2 IV
其中G1係表面活性基團，較佳矽烷或矽氮烷基團，A"係單鍵或連接、間隔或橋接基團，較佳地如上文式III1中所定義，且G2係可交聯基團，較佳地如上文式III1中所定義，或G2係聚環烯烴聚合物之非反應性增容基團(compatibilizing group)。如本文所用之術語「增容」應理解為意指促進通常不混溶聚合物之一致摻合物之形成的界面活性劑或基團。例如，若聚環烯烴聚合物包含鹵化或全鹵化部分(例如在單體15至26中)，增容基團G2可選自鹵化或全鹵化烷基、芳基或芳烷基。
G1較佳係式-SiR12R13R14之基團或式-NH-SiR12R13R14之基團，其中R12、R13及R14各自獨立地選自鹵素、矽氮烷、C1-C12-烷氧基、C1-C12-烷基胺基、視情況經取代之C5-C20-芳基氧基及視情況經取代之C2-C20-雜芳基氧基，且其中R12、R13及R14中之一者或兩者亦可表示C1-C12-烷基、視情況經取代之C5-C20-芳基或視情況經取代之C2-C20-雜芳基。
G2較佳係選自以下之可交聯基團：馬來醯亞胺、3-單烷基-馬來醯亞胺、3,4-二烷基馬來醯亞胺、環氧基、乙烯基、乙醯基、茚基、肉桂酸鹽或香豆素基團，或包含經取代或未經取代之馬來醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、乙醯基部分、茚基部分、肉桂酸鹽部分或香豆素部分之基團。
在另一較佳實施例中，G2係非反應性增容基團，其選自C1-C11鹵化或全鹵化烷基、C6-C14鹵化或全鹵化芳基或鹵化或全鹵化C7-C14芳烷基，更佳選自C1-C11烷基、C6-C14芳基或C7-C14芳烷基，其中之每一者經氟化或全氟化，最佳選自-C4F9、-(CH2)b-C6F5、-CH2C6F2、-CH2-C2F5、-CH2CH2-C4F9、-CH2-(CF2)3-CF2H、-CH2CF2CF2H、-C7F15或-CF2CFHOC3F7，其中b係1至6之整數。
A"較佳選自(CZ2)n、(CH2)n-(CH=CH)p-(CH2)n、(CH2)n-O、(CH2)n-O-(CH2)n、(CH2)n-C6Q4-(CH2)n、(CH2)n-C6Q10-(CH2)n及C(O)-O，其中每一n獨立地為0至12之整數，p係1至6之整數，Z獨立地為H或F，C6Q4係經Q取代之苯基，C6Q10係經Q取代之環己基，Q獨立地為H、F、CH3、CF3或OCH3。
適宜且較佳之式IV化合物選自式A1：
其中R12、R13、R14及A"係如上文所定義，且R10及R11各自獨立地為H或C1-C6烷基。尤其較佳者係DMMI-丙基-Si(OEt)3、DMMI-丁基-Si(OEt)3、DMMI-丁基-Si(OMe)3、DMMI-己基-Si(OMe)3，其中「DMMI」意指3,4-二甲基馬來醯亞胺。
製造方法
本申請案亦提供製備如先前在本申請案中所定義之電子裝置的方法。
因此，在廣泛態樣中，本申請案提供製備電子裝置之方法，其中用溶脹溶劑選擇性溶脹層，由此形成界定孔之岸堤結構。
在更具體態樣中，該方法包含以下步驟：a)在基板上沈積包含聚環烯烴聚合物之材料以形成層；及b)用溶脹溶劑選擇性溶脹該層，由此形成界定孔之岸堤結構。
在另一更具體態樣中，本申請案提供包含以下步驟之方法：a’)在基板上沈積包含聚環烯烴聚合物之材料以形成層；b’)使該層之表面之一部分暴露於光化輻射；及c’)用溶脹溶劑選擇性溶脹該層，由此形成界定孔之岸堤結構。
在第一替代方案中，本申請案較佳提供製備如例如圖1中所圖解說明之底部閘極電子裝置之方法。
較佳地，該製備電子裝置之方法包含以下步驟：I-a)提供基板(1)；I-b)在該基板(1)上形成閘極電極(2)； I-c)在該閘極電極(2)及該基板(1)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成介電層(3)；I-d)在該介電層(3)上形成源極電極及汲極電極(5)，由此該等源極電極及汲極電極(5)由位於該等源極電極及汲極電極(5)之間之通道區域(6)間隔開來；I-e)使該介電層(3)之表面之一部分暴露於光化輻射，由此暴露部分至少延伸超過通道區域(6)；I-f)隨後用溶脹溶劑溶脹該介電層(3)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a、8b)，該孔至少延伸超過通道區域；及I-g)在由該等岸堤結構(8a、8b)界定之該孔中沈積半導體材料層(7)。
另一該較佳之製備電子裝置之方法包含以下步驟：II-a)提供基板(1)；II-b)在該基板(1)上形成閘極電極(2)；II-c)在該閘極電極(2)及該基板(1)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成介電層(3)；II-d)使該介電層(3)之表面之一部分暴露於光化輻射；II-e)隨後用溶脹溶劑溶脹該介電層(3)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a、8b)；II-f)在該介電層(3)上之孔中形成源極電極及汲極電極(5)，由此該等源極電極及汲極電極(5)由位於該等源極電極及汲極電極(5)之間之通道區域(6)間隔開來；II-g)在由該等岸堤結構(8a、8b)界定之該孔中沈積半導體材料層(7)。
或者，本申請案較佳提供製備如例如圖2中所圖解說明之頂部閘極電子裝置之方法。
該製備電子裝置之方法包含以下步驟III-a)提供基板(1’)；III-b)在該基板(1’)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成平坦化層(4’)；III-c)在該平坦化層(4’)上形成源極電極及汲極電極(5’)，由此該等源極電極及汲極電極(5’)由位於該等源極電極及汲極電極(5’)之間之通道區域(6’)間隔開來；III-d)使該平坦化層(4’)之表面之一部分暴露於光化輻射，由此暴露部分至少延伸超過通道區域(6’)；III-e)隨後在溶脹溶劑中溶脹該平坦化層(4’)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a’、8b’)，該孔至少延伸超過通道區域(6’)；III-f)在由該等岸堤結構(8a’、8b’)界定之孔中沈積半導體材料層(7’)；III-g)隨後沈積另一介電材料以形成閘極絕緣體層(10’)；及III-h)在該閘極絕緣體層(10’)上形成閘極電極(2’)。
另一該替代較佳之製備電子裝置之方法包含以下步驟：IV-a)提供基板(1’)；IV-b)在該基板(1’)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成平坦化層(4’)；IV-c)使該平坦化層(4’)之表面之一部分暴露於光化輻射；IV-d)隨後在溶脹溶劑中溶脹該平坦化層(4’)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a’、8b’)；IV-e)在該平坦化層(4’)上形成源極電極及汲極電極(5’)，由此該等源極電極及汲極電極由位於該等源極電極及汲極電極(5’)之間之通道區域(6’)間隔開來；IV-f)在由該等岸堤結構(8a’、8b’)界定之孔中沈積半導體材料層 (7’)；IV-g)隨後沈積另一介電材料以形成閘極絕緣體材料(10’)；及IV-h)在該閘極絕緣體層(10’)上形成閘極電極(2’)。
較佳地，在步驟II-f及IV-e中，源極電極及汲極電極係使用配向標記定位於孔中。
基板、閘極電極、源極電極及汲極電極、介電層、平坦化層、半導體層及閘極絕緣體層係如先前本申請案中所定義，且係如先前本申請案中所指示來製造。
在步驟I-e、II-d及III-d中，分別如先前本申請案中所述使介電層及平坦化層暴露於光化輻射。暴露部分至少延伸超過通道區域。較佳地，暴露部分或所得孔或二者至少延伸超過通道區域以及源極電極或汲極電極或二者之至少一部分。最佳地，暴露部分及孔至少延伸超過通道區域以及整個源極電極及汲極電極。光化輻射會導致暴露區域中之介電層及平坦化層分別交聯。
在暴露於光化輻射之後，在溶脹溶劑中溶脹介電層或平坦化層。術語「溶脹溶劑」用於表示能夠溶脹介電層或平坦化層之未暴露於光化輻射之區域之溶劑。應注意，溶脹溶劑較佳經選擇以使得其在使用條件下係液體。然而，溶脹溶劑亦可為氣體，只要其能夠溶脹介電或平坦化層。術語「溶脹的」用於表示由於溶脹溶劑之影響使得厚度增加。
較佳地，該溶脹溶劑係包含選自由下列組成之群之化學基團之有機化合物：-O-、-OH、-C(=O)-、-C(=O)O-及-COOH。更佳地，該溶脹溶劑係包含選自-OH及-C(=O)O-之化學基團之有機化合物。甚至更佳地，該溶脹溶劑係包含-OH及-C(=O)O-二者之有機化合物。仍甚至更佳地，溶脹溶劑具有式HO-(CRxRy-)sCOORz，其中Rx及Ry彼此獨立地選自氫及具有1至10個碳原子之烷基且s係1、2或3。最佳地，溶 脹溶劑係乳酸乙酯(H5C2-O-C(=O)-C(OH)-CH3)。
適宜溶脹溶劑之實例包括但不限於醚(Rx-O-Ry)、醛(Rx-C(=O)H)、醇(Rx-OH)、酮(Rx-C(=O)-Ry)、羧酸(Rx-C(=O)OH)、羧酸酯(Rx-C(=O)O-Ry)、羥酸(HO-(CRxRy-)sCOOH)及羥酸酯(HO-(CRxRy-)sCOORz)，其中Rx及Ry彼此獨立地為氫或具有1至10個碳原子之烷基，只要Rx或Ry不同於氫。該烷基可為直鏈或具支鏈的。氫亦可由化學基團(例如-OH)置換。
具有1至10個碳原子之烷基之實例係甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基。該等中，甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基較佳。
醚之較佳實例係二甲基醚、乙基甲基醚、二乙基醚、乙基丁基醚、二異丙基醚及二丁基醚。醚之更佳實例係二甲基醚、乙基甲基醚及二乙基醚。醚之最佳實例係二乙基醚。
醛之較佳實例係甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛及癸醛。更佳實例係甲醛、乙醛、丙醛及丁醛。最佳實例係甲醛及乙醛。
醇之較佳實例係甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-1-丁醇及3-甲基-2-丁醇。最佳之醇係甲醇、乙醇、丙醇及異丙醇。
酮之較佳實例係丙酮、2-丁酮(甲基乙基甲酮)、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、4-己酮、2-辛酮、3-辛酮及4-辛酮。酮之最佳實例係丙酮。
羧酸之較佳實例係甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、2-甲基丙酸(異丁 酸)、戊酸、2-甲基丁酸及3-甲基丁酸(異戊酸)。
羧酸酯之較佳實例係上述羧酸之甲基、乙基、丙基及丁基酯，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯。
羥酸之較佳實例係羥基乙酸(HO-CH2-COOH)、乳酸(H3C-CH(OH)-COOH)、蘋果酸(HOOC-CH2-CH(OH)-COOH)、檸檬酸及酒石酸(HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH)。羥酸之最佳實例係乳酸。
羥酸酯之較佳實例係上述羥酸之甲基、乙基、丙基及丁基酯。羥酸酯之最佳實例係乳酸乙酯(H5C2-O-C(=O)-C(OH)-CH3)。
在溶脹步驟之後，本發明方法較佳包含溶脹後退火步驟，其中使岸堤結構在至少60℃且至多140℃之溶脹後退火溫度下退火1s至10min之時間。該溶脹後退火溫度較佳係至少60℃，更佳至少80℃且最佳至少90℃。該溶脹後退火溫度較佳係至多130℃，更佳至多120℃且最佳至多110℃。較佳地，溶脹後退火時間係至少5s，更佳至少10s，甚至更佳至少15s，且最佳至少20s。較佳地，溶脹後退火時間係至多8min，更佳至多6min，甚至更佳至多4min，還甚至更佳至多3min，且最佳至多2min。
較佳地，在溶脹步驟或若存在溶脹後退火步驟之後，可如上文所述使岸堤結構進一步交聯。
較佳地，在沈積半導體材料層之步驟之前，即在步驟I-g、II-g、III-f或IV-f之前，本發明方法進一步包含藉由分別沈積改變岸堤結構、介電層或平坦化層之表面能之材料自組裝單層實施表面處理之步驟。此表面處理可例如用表面處理調配物Lisicon M001®(Merck KGaA,Darmstadt,Germany)實施。
已發現，本發明容許時間、材料及成本有效地製造包含岸堤結構之電子裝置。具體而言，本發明藉由消除藉由添加劑處理、例如藉由使用印刷技術(例如噴墨印刷、柔版印刷或凹版印刷)自聚合物溶液 印刷岸堤結構，隨後移除溶劑並視情況藉由例如UV暴露固化聚合物形成岸堤結構之需要而容許有效地製造該等電子裝置。
本發明之發明者已發現，本發明容許在不需要作為單獨的材料層施加岸堤結構下形成該等岸堤結構。第一，實驗已非常令人驚奇地顯示，本發明方法容許製造具有非常小的通道長度、例如具有約10μm之通道長度並且同時具有良好之裝置性質的電子裝置。
因此，本申請案亦係關於藉由本發明方法獲得之岸堤結構。此外，本發明係關於包含如先前在本申請案中所定義之聚環烯烴聚合物之岸堤結構，其中岸堤結構包含如先前在本申請案中所定義之溶脹溶劑。
另外，本申請案係關於藉由本發明方法獲得之有機電子裝置。
此外，本申請案係關於包含如上文所定義之有機電子裝置之產品或總成，該產品或總成選自由下列組成之群：積體電路、射頻識別標籤、含有射頻識別標籤之安全標記或安全裝置、平板顯示器、FPD之背板、平板顯示器之背光、電子照像裝置、電子照像記錄裝置、有機記憶體裝置、感測器、生物感測器及生物晶片。
應瞭解，可對本發明之前述實施例作出修改，而仍屬於本發明之範圍內。除非另有說明，否則本說明書中所揭示每一特徵均可由用於相同、等效或類似目的之替代特徵置換。因此，除非另有說明，否則每一所揭示特徵僅係一系列等效或類似特徵中之一個實例。
本說明書中所揭示之全部特徵可以任一組合進行組合，至少一些該等特徵及/或步驟彼此排斥之組合除外。特定而言，本發明之特徵仍然適用於本發明之所有態樣且可以任一組合使用。同樣，非必需組合中所述之特徵可單獨使用(並不組合使用)。
現將參照以下實例更詳細地闡述本發明，該等實例僅具闡釋性且並非限制本發明之範圍。
實例
使介電材料D207作為平坦化層沈積至玻璃基板上，隨後將銀蒸發至平坦化層上以形成源極電極及汲極電極，隨後，使平坦化層之涵蓋源極電極及汲極電極以及位於源極電極及汲極電極之間之通道區域的矩形區域暴露於在365nm之波長下在88mJ之劑量下之UV輻照。隨後將暴露之平坦化層用乳酸乙酯處理60s至70s，使得在平坦化層之未暴露於UV輻照之區域中形成岸堤結構。此時藉由施加另外0.6J之UV劑量可使岸堤結構材料完全交聯。隨後，將表面用表面處理調配物M001®處理1min，用異丙醇洗滌並藉由在旋轉塗覆機上旋轉而乾燥。然後，將有機半導體調配物S1200®旋轉至基板上並在100℃下在熱板上退火1min。最後，將材料D139®旋轉至半導體材料層上，並藉由將銀蒸發至半導體材料層上而形成閘極電極。
圖3顯示該所得電子裝置之一部分之實例性示意圖，其中半導體材料層限定在由岸堤結構(8)界定之孔內。
如圖4及表I之數據所顯示，所得電子裝置之特徵在於良好的性質。實際上，令人驚奇的是，根據本發明製造之電子裝置之性質與習用完全噴墨印刷之電子裝置之性質相當，且此具有簡化之製造方法。
本發明電子裝置所獲得之截止電流及閘極漏電流之數據清楚地顯示，將半導體材料有效地限定在明確界定之區域中，由此表明本發明方法形成有機電子裝置中之岸堤結構之可行性。
1‧‧‧基板
2‧‧‧閘極電極
4‧‧‧介電層
5‧‧‧源極電極及汲極電極
6‧‧‧通道區域
7‧‧‧半導體材料層
8a‧‧‧岸堤結構
8b‧‧‧岸堤結構

Claims (26)

  1. 一種製備電子裝置之方法，其中用溶脹溶劑選擇性溶脹層，由此形成界定孔之岸堤結構。
  2. 如請求項1之方法，該方法包含以下步驟：a)在基板上沈積包含聚環烯烴聚合物之材料以形成層；及b)用溶脹溶劑選擇性溶脹該層，由此形成界定孔之岸堤結構。
  3. 如前述請求項中任一項之方法，該方法包含以下步驟：a’)在基板上沈積包含聚環烯烴聚合物之材料以形成層；b’)使該層之表面之一部分暴露於光化輻射；及c’)用溶脹溶劑選擇性溶脹該層，由此形成界定孔之岸堤結構。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，該方法包含以下步驟：I-a)提供基板(1)；I-b)在該基板(1)上形成閘極電極(2)；I-c)在該閘極電極(2)及該基板(1)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成介電層(3)；I-d)在該介電層(3)上形成源極電極及汲極電極(5)，由此該等源極電極及汲極電極(5)由位於該等源極電極及汲極電極(5)之間之通道區域(6)間隔開來；I-e)使該介電層(3)之表面之一部分暴露於光化輻射，由此暴露部分至少延伸超過該通道區域(6)；I-f)隨後用溶脹溶劑溶脹該介電層(3)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a、8b)，該孔至少延伸超過該通道區域；及I-g)在由該等岸堤結構(8a、8b)界定之該孔中沈積半導體材料 層(7)。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，該方法包含以下步驟：II-a)提供基板(1)；II-b)在該基板(1)上形成閘極電極(2)；II-c)在該閘極電極(2)及該基板(1)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成介電層(3)；II-d)使該介電層(3)之表面之一部分暴露於光化輻射；II-e)隨後用溶脹溶劑溶脹該介電層(3)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a、8b)；II-f)在該介電層(3)上之該孔中形成源極電極及汲極電極(5)，由此源極電極及汲極電極(5)由位於該等源極電極及汲極電極(5)之間之通道區域(6)間隔開來；II-g)在由該等岸堤結構(8a、8b)界定之該孔中沈積半導體材料層(7)。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，該方法包含以下步驟III-a)提供基板(1’)；III-b)在該基板(1’)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成平坦化層(4’)；III-c)在該平坦化層(4’)上形成源極電極及汲極電極(5’)，由此該等源極電極及汲極電極(5’)由位於該等源極電極及汲極電極(5’)之間之通道區域(6’)間隔開來；III-d)使該平坦化層(4’)之表面之一部分暴露於光化輻射，由此暴露部分至少延伸超過該通道區域(6’)；III-e)隨後在溶脹溶劑中溶脹該平坦化層(4’)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a’、8b’)，該孔至少延伸超過該通道區域(6’)；III-f)在由該等岸堤結構(8a’、8b’)界定之該孔中沈積半導體材 料層(7’)；III-g)隨後沈積另一介電材料以形成閘極絕緣體層(10’)；及III-h)在該閘極絕緣體層(10’)上形成閘極電極(2’)。
  7. 如請求項1至3中任一項之方法，該方法包含以下步驟：IV-a)提供基板(1’)；IV-b)在該基板(1’)上沈積包含聚環烯烴聚合物之介電材料以形成平坦化層(4’)；IV-c)使該平坦化層(4’)之表面之一部分暴露於光化輻射；IV-d)隨後在溶脹溶劑中溶脹該平坦化層(4’)，由此形成界定孔之岸堤結構(8a’、8b’)；IV-e)在該平坦化層(4’)上形成源極電極及汲極電極(5’)，由此該等源極電極及汲極電極由位於該等源極電極及汲極電極(5’)之間之通道區域(6’)間隔開來；IV-f)在由該等岸堤結構(8a’、8b’)界定之該孔中沈積半導體材料層(7’)；IV-g)隨後沈積另一介電材料以形成閘極絕緣體材料(10’)；及IV-h)在該閘極絕緣體層(10’)上形成閘極電極(2’)。
  8. 如前述請求項中任一項之方法，其中該暴露部分及該孔至少延伸超過該通道區域以及源極電極或汲極電極或源極電極及汲極電極二者之至少一部分。
  9. 如前述請求項中任一項之方法，其中該聚環烯烴聚合物係降莰烯型聚合物。
  10. 如前述請求項中任一項之方法，其中該聚環烯烴聚合物包含兩種或更多種不同類型之重複單元。
  11. 如前述請求項中任一項之方法，其中該聚環烯烴聚合物包含含 有懸垂可交聯基團之重複單元。
  12. 如前述請求項中任一項之方法，其中該聚環烯烴聚合物包含重複單元，該重複單元又包含經取代或未經取代之馬來醯亞胺部分、環氧化物部分、乙烯基部分、伸乙醯基部分、茚基部分、肉桂酸鹽部分或香豆素部分。
  13. 如前述請求項中任一項之方法，其中該聚環烯烴聚合物包含衍生自以下之重複單元
  14. 如前述請求項中任一項之方法，其中該溶脹溶劑係包含選自由下列組成之群之化學基團的有機化合物：-O-、-OH、-C(=O)-、-C(=O)O-及-COOH。
  15. 如前述請求項中任一項之方法，其中該溶脹溶劑係包含該等化學基團-OH及-C(=O)O-之有機化合物。
  16. 如前述請求項中任一項之方法，其中該溶脹溶劑具有式HO-(CRxRy-)sCOORz，其中Rx及Ry彼此獨立地選自氫及具有1至10個碳原子之烷基且s係1、2或3。
  17. 如前述請求項中任一項之方法，其中該溶脹溶劑係乳酸乙酯(H5C2-O-C(=O)-C(OH)-CH3)。
  18. 如前述請求項中任一項之方法，其中該有機電子裝置選自由下列組成之群：有機場效電晶體、有機薄膜電晶體、有機發光二極體及有機光電伏打裝置。
  19. 如前述請求項中任一項之方法，其中該有機電子裝置係頂部閘極有機場效電晶體或底部閘極有機場效電晶體。
  20. 一種岸堤結構，其係藉由如請求項1至19中任一項之方法獲得。
  21. 一種有機電子裝置中之岸堤結構，其中該岸堤結構包含聚環烯烴聚合物或如請求項9至13中任一項中進一步定義之聚環烯烴聚合物，且該岸堤結構進一步包含溶脹溶劑或如請求項14至17中任一項中進一步定義之溶脹溶劑。
  22. 一種有機電子裝置，其包含基板、閘極電極、至少一個介電層、源極電極及汲極電極與位於該等源極電極及汲極電極之間之通道區域、界定孔之岸堤結構，該孔至少延伸超過該通道區域、半導體層，其中該岸堤結構包含聚環烯烴聚合物及溶脹溶劑。
  23. 如請求項22之有機電子裝置，其中該岸堤結構係自包含該聚環烯烴聚合物或如請求項9至13中任一項中進一步定義之聚環烯烴聚合物之該介電層之一部分形成。
  24. 如請求項22或23之有機電子裝置，其中包含該聚環烯烴聚合物或如請求項9至13中任一項中進一步定義之聚環烯烴聚合物之該介電層或該平坦化層之該通道區域之厚度對該等岸堤結構之厚度的比率為至少1.2。
  25. 一種有機電子裝置，其係藉由如請求項1至19中任一項之方法獲得。
  26. 一種產品或總成，其包含如請求項22至24中任一項之有機電子裝置，該產品或總成選自由下列組成之群：積體電路、射頻識別標籤、含有射頻識別標籤之安全標記或安全裝置、平板顯示器、FPD之背板、平板顯示器之背光、電子照像裝置、電子照像記錄裝置、有機記憶體裝置、感測器、生物感測器及生物晶片。
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