TWI486337B - 用於有機電子裝置之電極處理方法 - Google Patents

用於有機電子裝置之電極處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI486337B
TWI486337B TW100106275A TW100106275A TWI486337B TW I486337 B TWI486337 B TW I486337B TW 100106275 A TW100106275 A TW 100106275A TW 100106275 A TW100106275 A TW 100106275A TW I486337 B TWI486337 B TW I486337B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
formula
layer
electrode
compound
Prior art date
Application number
TW100106275A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201139385A (en
Inventor
Pawel Miskiewicz
Li Wei Tan
Tomas Backlund
Paul Craig Brookes
David Sparrowe
Toby Cull
Giles Lloyd
Original Assignee
Merck Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent Gmbh filed Critical Merck Patent Gmbh
Publication of TW201139385A publication Critical patent/TW201139385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI486337B publication Critical patent/TWI486337B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/80—Constructional details
    • 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
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/80—Constructional details
    • H10K10/82—Electrodes
    • H10K10/84—Ohmic electrodes, e.g. source or drain electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

用於有機電子裝置之電極處理方法
本發明係關於一種處理有機電子(OE)裝置，尤其有機場效電晶體(OFET)之電極的方法，藉由該種方法製造之裝置及該種方法中所用之材料及調配物。
有機場效電晶體(OFET)被用於顯示裝置及具有邏輯能力之電路中。不同金屬已用作有機場效電晶體之源電極/汲電極。廣泛使用之電極材料為金(Au)，然而，其高成本及不便利之加工特性已使得焦點轉移至可能的替代物，例如Ag、Al、Cr、Ni、Cu、Pd、Pt、Ni或Ti。銅(Cu)為Au之可能的替代性電極材料之一，因為其具有高電導率、相對低之價格且易於採用常見製造方法。此外，已在半導體行業中使用銅，因此在結合已關於電極確立的銅技術時，將電子裝置之大規模製造方法轉向於有機半導體材料作為一項新技術為比較容易的。
然而，當使用銅作為電極(亦即作為電荷載流子注入金屬)時，因其功函數低而存在有缺陷，該功函數低於大多數現代有機半導體之水準。
DE 10 2005 005 089 A1描述一種包含銅源電極及汲電極之OFET，該等電極藉由在其上面提供氧化銅層而經表面改質。然而，因為環境氛圍中之銅傾向於氧化為Cu2 O，隨後氧化為CuO且進一步氧化為氫氧化銅，故此可能在Cu電極上形成非金屬導電層，從而導致注入半導體層中之電荷載流子有限。
在先前技術中已知改質金屬或金屬氧化物電極以改良電荷載流子注入的方法，該等方法係例如基於硫醇化合物。
舉例而言，US 2008/0315191 A1揭示一種包含由金屬氧化物形成之源電極及汲電極的有機TFT，其中電極表面藉由施用硫醇化合物(例如五氟苯硫醇、全氟烷基硫醇、三氟甲硫醇、五氟乙硫醇、七氟丙硫醇、九氟丁硫醇、丁硫醇鈉、丁酸硫醇鈉(sodium butanoate thiol)、丁醇硫醇鈉(sodium butanol thiol)或胺基硫酚)之薄膜(厚度為0.3至1分子層)而經受表面處理。然而，此方法主要對金電極有效，而對銅電極並非如此，因為相較於金表面，在銅表面上硫醇基形成較弱之化學鍵。
因此，本發明之一目的在於提供使有機電子裝置中之金屬或金屬氧化物電極或電荷注入層(包含(但不限於)銅電極)改質的改良方法，以便克服先前技術中已知之金屬電極的缺點，如低功函數及低氧化穩定性。另一目的在於提供適用於有機電子裝置(尤其OFET及OLED)之基於金屬或金屬氧化物的改良電極及電荷注入層以及其製備方法。另一目的在於提供改良有機電子裝置(尤其OFET及OLED)以及其製備方法，該等裝置含有本發明之經改質之金屬或金屬氧化物電極。該等方法、電極及裝置不應具有先前技術方法之缺點，且允許大規模地以時間、成本及材料有效之方式製造電子裝置。專家根據以下[實施方式]可顯而易知本發明之其他目的。
已發現此等目的可藉由提供如本發明中所述的電極處理方法、該等方法中所用之材料、藉由該等方法處理之電極及含有該等經處理電極之裝置而達成。詳言之，本發明係關於一種基於化學之金屬電極處理方法，其可改良金屬電極之功函數及其向有機半導體注入電荷載流子的特性。此藉由提供用視情況經吸電子基團(例如F或CN)及/或表面活性基團(例如硫醇基或全氟烷基)取代的稱作苯并三唑(BTA)之化學類別的化合物或者此等化合物之衍生物或結構類似物對電極表面進行自組裝單層(SAM)處理過程的方法而達成。已發現此為極有效的電極改質方法，尤其當應用於銅電極時，甚至在氧化銅存在下，其改良電極之功函數，從而改良其向半導體層注入電荷載流子之能力。本發明之表面處理方法可實現製造具有改良源電極/汲電極之電子裝置，尤其OFET。
苯并三唑在先前技術中已知可作為醫藥化合物，且亦已提出其適用作無機半導體行業中之鈍化材料，主要用於化學-機械拋光加工中之保護作用，如例如在「Review on copper chemical-mechanical polishing(CMP) and post-CMP cleaning in ultra large system integrated(ULSI)-An electrochemical perspective」,E-E. Yair及Starosvetsky D.,Electrochimica Acta,52,2007,1825中所述。然而，迄今為止尚未提出將其用於SAM處理用以改良有機電子裝置中之金屬電極的功函數。
US 2009/0121192 A1揭示一種提高物品耐腐蝕性之方法，該物品包含沈積於可焊接Cu基板上之Ag塗層。此藉由使Ag塗層暴露於包含多官能分子之耐腐蝕組合物而達成，其中該多官能分子包含至少一個與Cu表面相互作用且保護Cu表面之含氮有機官能基，且進一步包含至少一個與Ag表面相互作用且保護Ag表面之含硫有機官能基。然而，儘管該方法目的在於提高Ag塗層之耐腐蝕性，但並未暗示或建議出於在金屬用作有機電子裝置之電極時改良其電荷載流子注入之目的改變該金屬特性的方法。
本發明係關於一種方法，其包含以下步驟：於電子裝置中提供一或多個含有金屬或金屬氧化物之電極；及於該等電極之表面上沈積包含如下所定義之式I化合物之層；及於該等電極之由該包含該式I化合物之層覆蓋的表面上沈積有機半導體，或於兩個或兩個以上該等電極之間的區域中沈積有機半導體，
其中
X1 、X2 、X3 彼此獨立地選自-N(H)-、-N=、=N-、-C(Rx )=、=C(Rx )-及-S-，其中X1 、X2 及X3 中之至少一者不為-C(Rx )=及=C(Rx )-，
Rx 　在每次出現時相同或不同地為H、SH、NH2 或具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中一或多個非相鄰C原子視情況經-O-、-S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0 =CR00 -或-C≡C-置換，且其中一或多個H原子視情況經F、Cl、Br、I或CN置換，
R1 及R2 　彼此獨立地為F、Cl、P-Sp-或具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中一或多個非相鄰C原子視情況經-O-、-S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0 =CR00 -或-C≡C-置換，且其中一或多個H原子視情況經F、Cl、Br、I或CN置換，或表示具有2至30個C原子且未經取代或經一或多個非芳族基團R取代之芳基、雜芳基、芳氧基、雜芳氧基、芳基羰基、雜芳基羰基、芳基羰氧基、雜芳基羰氧基、芳氧基羰基或雜芳氧基羰基，或R1 及R2 連同彼此且與其所連接之5員雜環一起形成包含5至7個環原子且未經取代或經1、2、3、4或5個基團R取代之芳族或雜芳族環，
R0 及R00 　彼此獨立地為H或視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之碳基或烴基，
R　在每次出現時相同或不同地為H、P-Sp-、鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X0 、-C(=O)R0 、-NH2 、-NR0 R00 、-SH、-SR0 、-SO3 H、-SO2 R0 、-OH、-NO2 、-CF3 、-SF5 、視情況經取代之矽烷基、視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之具有1至40個C原子的碳基或烴基，
P　為可聚合或可交聯之基團，
Sp　為間隔基或單鍵，
X0 　為鹵素。
本發明另外係關於電子裝置、較佳為有機電子(OE)裝置、極佳為頂閘極或底閘極有機場效電晶體(OFET)之電極、電極層或電荷注入層，較佳為源電極及/或汲電極，其可用如上文及下文所述之方法來獲得或係用如上文及下文所述之方法來獲得。
本發明另外係關於一種電子裝置，較佳為OE裝置，極佳為頂閘極或底閘極OFET，其包含如上文及下文所述之電極、電極層或電荷注入層，極佳為作為源電極及/或汲電極，且係關於一種製造該種裝置之方法。
該電子裝置較佳係選自由以下組成之群：有機場效電晶體(OFET)、有機薄膜電晶體(OTFT)、有機互補薄膜電晶體(CTFT)、積體電路(IC)組件、射頻識別(RFID)標籤、有機發光二極體(OLED)、電致發光顯示器、平板顯示器、背光源、光偵測器、感測器、邏輯電路、記憶體元件、電容器、有機光伏打(OPV)電池、電荷注入層、肖特基二極體(Schottky diode)、平坦化層、抗靜電膜、傳導性基板或圖案、光導體、光感受器、電子照像裝置(electrophotographic device)及靜電印刷裝置。
本發明另外係關於新穎式I化合物。本發明另外係關於包含一或多種式I化合物及視情況選用之一或多種溶劑的新穎調配物。本發明另外係關於該等新穎化合物及調配物於如上文及下文所述之方法中的用途，及包含該等新穎化合物或調配物之OE裝置。
在上文及下文中，術語「電極」、「電極層」及「電荷注入層」可互換使用。因此，提及電極或電極層亦包括提及電荷注入層，且反之亦然。
如上文及下文所用之術語「碳基」表示任何單價或多價有機基團部分，其包含至少一個碳原子無任何非碳原子(例如-C≡C-)抑或視情況與至少一個非碳原子(諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)組合(例如羰基等)。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子且視情況含有一或多個雜原子(例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)的碳基。
包含3個或3個以上C原子之鏈的碳基或烴基亦可為直鏈、分支鏈及/或環狀，包括螺環及/或稠環。
較佳碳基及烴基包括烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基，其各視情況經取代且具有1至40、較佳為1至25、極佳為1至18個C原子，另外包括視情況經取代且具有6至40、較佳為6至25個C原子的芳基或芳氧基，另外包括烷基芳氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基，其各視情況經取代且具有6至40、較佳為7至40個C原子，其中所有此等基團均視情況含有一或多個雜原子，較佳選自N、O、S、P、Si、Se、As、Te及Ge。
碳基或烴基可為飽和或不飽和非環狀基團，或可為飽和或不飽和環狀基團。不飽和非環狀或環狀基團為較佳，特定言之為芳基、烯基及炔基(尤其乙炔基)。若C1 -C40 碳基或烴基為非環狀基團，則該基團可為直鏈或分支鏈基團。C1 -C40 碳基或烴基包括例如：C1 -C40 烷基、C1 -C40 烷氧基或氧雜烷基、C2 -C40 烯基、C2 -C40 炔基、C3 -C40 烯丙基、C4 -C40 烷基二烯基、C4 -C40 多烯基、C6 -C18 芳基、C6 -C40 烷基芳基、C6 -C40 芳基烷基、C4 -C40 環烷基、C4 -C40 環烯基及其類似基團。前述基團中分別以C1 -C20 烷基、C2 -C20 烯基、C2 -C20 炔基、C3 -C20 烯丙基、C4 -C20 烷基二烯基、C6 -C12 芳基及C4 -C20 多烯基為較佳。亦包括具有碳原子之基團與具有雜原子之基團的組合，例如經矽烷基、較佳為三烷基矽烷基取代之炔基，較佳為乙炔基。
單獨使用或如「芳基羰基」或「雜芳基羰基」等術語中之「芳基」及「雜芳基」較佳表示具有多達25個C原子的單環、雙環或三環芳族或雜芳族基團，其亦可包含縮合環且視情況經一或多個如上文所定義之基團L取代。
極佳的取代基L係選自鹵素，最佳為F；或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基、硫基烷基、氟烷基及氟烷氧基或具有2至12個C原子之烯基、炔基。
尤其較佳之芳基及雜芳基為苯基(其中，此外，一或多個CH基團可經N置換)、萘、噻吩、硒吩、噻吩并噻吩、二噻吩并噻吩、茀及噁唑基團，其均可未經取代、經如上文所定義之L單取代或多取代。極佳的環係選自吡咯，較佳為N-吡咯；吡啶，較佳為2-或3-吡啶；嘧啶；噻吩，較佳為2-噻吩；硒吩，較佳為2-硒吩；噻吩并[3,2-b]噻吩；噻唑；噻二唑；噁唑及噁二唑，尤其較佳為噻吩-2-基、5-取代之噻吩-2-基或吡啶-3-基，其均可未經取代、經如上文所定義之L單取代或多取代。
烷基或烷氧基(亦即其中末端CH2 基團經-O-置換)可為直鏈或分支鏈基團。其較佳為直鏈基團，具有2、3、4、5、6、7或8個碳原子且因此較佳為例如乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧基，另外為甲基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
烯基(其中一或多個CH2 基團經-CH=CH-置換)可為直鏈或分支鏈基團。其較佳為直鏈基團，具有2至10個C原子，且因此較佳為乙烯基；丙-1-烯基或丙-2-烯基；丁-1-烯基、丁-2-烯基或丁-3-烯基；戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基；己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基；庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基；辛-1-烯基、辛-2-烯基、辛-3-烯基、辛-4-烯基、辛-5-烯基、辛-6-烯基或辛-7-烯基；壬-1-烯基、壬-2-烯基、壬-3-烯基、壬-4-烯基、壬-5-烯基、壬-6-烯基、壬-7-烯基或壬-8-烯基；癸-1-烯基、癸-2-烯基、癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。
尤其較佳之烯基為C2 -C7 -1E-烯基、C4 -C7 -3E-烯基、C5 -C7 -4-烯基、C6 -C7 -5-烯基及C7 -6-烯基，尤其為C2 -C7 -1E-烯基、C4 -C7 -3E-烯基及C5 -C7 -4-烯基。特別較佳之烯基的實例為乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基及其類似基團。具有多達5個C原子之基團一般為較佳。
氧雜烷基(亦即其中一個CH2 基團經-O-置換)較佳為例如直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)、2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)、2-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基、2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基、2-氧雜庚基、3-氧雜庚基、4-氧雜庚基、5-氧雜庚基或6-氧雜庚基、2-氧雜辛基、3-氧雜辛基、4-氧雜辛基、5-氧雜辛基、6-氧雜辛基或7-氧雜辛基、2-氧雜壬基、3-氧雜壬基、4-氧雜壬基、5-氧雜壬基、6-氧雜壬基、7-氧雜壬基或8-氧雜壬基、或2-氧雜癸基、3-氧雜癸基、4-氧雜癸基、5-氧雜癸基、6-氧雜癸基、7-氧雜癸基、8-氧雜癸基或9-氧雜癸基。氧雜烷基(亦即其中一個CH2 基團經-O-置換)較佳為例如直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)、2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)、2-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基、2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基、2-氧雜庚基、3-氧雜庚基、4-氧雜庚基、5-氧雜庚基或6-氧雜庚基、2-氧雜辛基、3-氧雜辛基、4-氧雜辛基、5-氧雜辛基、6-氧雜辛基或7-氧雜辛基、2-氧雜壬基、3-氧雜壬基、4-氧雜壬基、5-氧雜壬基、6-氧雜壬基、7-氧雜壬基或8-氧雜壬基、或2-氧雜癸基、3-氧雜癸基、4-氧雜癸基、5-氧雜癸基、6-氧雜癸基、7-氧雜癸基、8-氧雜癸基或9-氧雜癸基。
在一個CH2 基團經-O-置換且一個CH2 基團經-CO-置換的烷基基團中，此等置換基較佳相鄰。因此，此等置換基一起形成羰氧基-CO-O-或氧基羰基-O-CO-。此基團較佳為直鏈基團且具有2至6個C原子。因此其較佳為乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基甲基、戊醯氧基甲基、2-乙醯氧基乙基、2-丙醯氧基-乙基、2-丁醯氧基乙基、3-乙醯氧基丙基、3-丙醯氧基丙基、4-乙醯氧基丁基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基-羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基羰基甲基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(丙氧基-羰基)乙基、3-(甲氧基羰基)丙基、3-(乙氧基羰基)丙基、4-(甲氧基羰基)-丁基。
兩個或兩個以上CH2 基團經-O-及/或-COO-置換的烷基可為直鏈或分支鏈基團。其較佳為直鏈基團且具有3至12個C原子。因此，其較佳為雙-羧基-甲基、2,2-雙-羧基-乙基、3,3-雙-羧基-丙基、4,4-雙-羧基-丁基、5,5-雙-羧基-戊基、6,6-雙-羧基-己基、7,7-雙-羧基-庚基、8,8-雙-羧基-辛基、9,9-雙-羧基-壬基、10,10-雙-羧基-癸基、雙-(甲氧基羰基)-甲基、2,2-雙-(甲氧基羰基)-乙基、3,3-雙-(甲氧基羰基)-丙基、4,4-雙-(甲氧基羰基)-丁基、5,5-雙-(甲氧基羰基)-戊基、6,6-雙-(甲氧基羰基)-己基、7,7-雙-(甲氧基羰基)-庚基、8,8-雙-(甲氧基羰基)-辛基、雙-(乙氧基羰基)-甲基、2,2-雙-(乙氧基羰基)-乙基、3,3-雙-(乙氧基羰基)-丙基、4,4-雙-(乙氧基羰基)-丁基、5,5-雙-(乙氧基羰基)-己基。
硫基烷基(亦即其中一個CH2 基團經-S-置換)較佳為直鏈硫基甲基(-SCH3 )、1-硫基乙基(-SCH2 CH3 )、1-硫基丙基(=-SCH2 CH2 CH3 )、1-(硫基丁基)、1-(硫基戊基)、1-(硫基己基)、1-(硫基庚基)、1-(硫基辛基)、1-(硫基壬基)、1-(硫基癸基)、1-(硫基十一烷基)或1-(硫基十二烷基)，其中與sp2 雜化乙烯基碳原子相鄰之CH2 基團較佳經置換。
氟烷基較佳為直鏈全氟烷基Ci F2i+1 ，其中i為1至15之整數，尤其為CF3 、C2 F5 、C3 F7 、C4 F9 、C5 F11 、C6 F13 、C7 F15 或C8 F17 ，極佳為C6 F13 。
上述烷基、烷氧基、烯基、氧雜烷基、硫基烷基、羰基及羰氧基可為非對掌性或對掌性基團。特別較佳之對掌性基團為例如2-丁基(=1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2-丙基戊基，尤其為2-甲基丁基、2-甲基丁氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-乙基-己氧基、1-甲基己氧基、2-辛氧基、2-氧雜-3-甲基丁基、3-氧雜-4-甲基-戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧基辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛醯氧基、5-甲基庚氧基-羰基、2-甲基丁醯氧基、3-甲基戊醯氧基、4-甲基庚醯氧基、2-氯丙醯氧基、2-氯-3-甲基丁醯氧基、2-氯-4-甲基-戊醯基-氧基、2-氯-3-甲基戊醯氧基、2-甲基-3-氧雜戊基、2-甲基-3-氧雜-己基、1-甲氧基丙基-2-氧基、1-乙氧基丙基-2-氧基、1-丙氧基丙基-2-氧基、1-丁氧基丙基-2-氧基、2-氟辛氧基、2-氟癸氧基、1,1,1-三氟-2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-辛基、2-氟甲基辛氧基。極佳為2-己基、2-辛基、2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-己基、1,1,1-三氟-2-辛基及1,1,1-三氟-2-辛氧基。
較佳的非對掌性分支鏈基團為異丙基、異丁基(=甲基丙基)、異戊基(=3-甲基丁基)、第三丁基、異丙氧基、2-甲基-丙氧基及3-甲基丁氧基。
-CY1 =CY2 -較佳為-CH=CH-、-CF=CF-或-CH=C(CN)-。
鹵素為F、Cl、Br或I，較佳為F、Cl或Br。
式I*及其子式中之可聚合或可交聯基團P為能夠參與聚合反應(如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合)或能夠在聚合物類似反應中例如藉由縮合或加成接枝於聚合物主鏈的基團。尤其較佳為可參與鏈聚合反應(如自由基、陽離子或陰離子聚合)之可聚合基團。極佳為包含C-C雙鍵或參鍵之可聚合基團，及能夠藉由開環反應聚合的可聚合基團，如氧雜環丁烷或環氧化物。
可聚合或可交聯基團P較佳係選自CH2 =CW1 -CO-O-、
CW1 =CH-CO-NH-、CH2 =CW1 -CO-NH-、CH3 -CH=CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-OCO-、(CH2 =CH-CH2 )2 CH-O-CO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-CO-、HO-CW2 W3 -、HS-CW2 W3 -、H[W2 N-、HO-CW2 W3 -NH-、CH2 =CH-(CO-O)k1 -Phe-(O)k2 -、CH2 =CH-(CO)k1 -Phe-(O)k2 -、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W4 W5 W6 Si-，其中W1 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、Cl或CH3 ，W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基，W4 、W5 及W6 彼此獨立地為Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7 及W8 彼此獨立地為H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe為1,4-伸苯基，視情況經一或多個如上文所定義之基團L取代，k1 、k2 及k3 彼此獨立地為0或1，k3 較佳為1，且k4 為1至10之整數。
尤其較佳之基團P為CH2 =CH-CO-O-、CH2 =C(CH3 )-CO-O-、CH2 =CF-CO-O-、CH2 =CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-O-CO-、或其經保護之衍生物。更佳之基團P係選自由乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧基基團組成之群，極佳為選自環氧基、氧雜環丁烷、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯基團。
基團P之聚合可根據一般專家已知及如例如D. J. Broer;G. Challa;G. N. Mol,Macromol. Chem ,1991,192 ,59之文獻中所述的方法進行。
術語「間隔基」在先前技術中為已知的且適合的間隔基Sp為一般專家所知(參見例如Pure Appl. Chem. 73(5),888(2001))。間隔基Sp較佳具有式Sp'-X'，以至於P-Sp-為P-Sp'-X'-，其中
Sp'　為具有多達30個C原子的伸烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，一或多個非相鄰CH2 基團亦可能在各種情況下彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-以O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，
X'　為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR00 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-CY1 =CY2 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵，
R0 及R00 　彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，且
Y1 及Y2 　彼此獨立地為H、F、Cl或CN。
X'較佳為-O-、-S-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-CY1 =CY2 -、-C≡C-或單鍵，尤其為-O-、-S-、-C≡C-、-CY1 =CY2 -或單鍵。在另一較佳實施例中，X'為能夠形成共軛系統的基團，諸如-C≡C-或-CY1 =CY2 -或單鍵。
典型基團Sp'為例如-(CH2 )p -、-(CH2 CH2 O)q -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -或-CH2 CH2 -NH-CH2 -或-(SiR0 R00 -O)p -，其中p為2至12之整數，q為1至3之整數且R0 及R00 具有上文提供之含義。
較佳基團Sp'為例如伸乙基、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。
在式I化合物中，較佳地，R1 及R2 連同彼此且與其所連接之5員雜環一起形成芳族或雜芳族環，其包含5至7個環原子且未經取代或經1、2、3、4或5個基團R取代。極佳地，R1 及R2 連同彼此且與其所連接之5員雜環一起形成苯環，其中一或兩個CH基團視情況經N置換，最佳為苯、吡啶或嘧啶環，且其中該環未經取代或經1、2、3或4個基團R取代，基團R極佳係選自非芳族基團。
式I化合物較佳係選自式I1化合物，
其中
X1 為-N(H)-、-C(Rx )=或-S-，
X2 為-N=、-N(H)-、-C(Rx )=或-S-，
X3 為-N=或-N(H)-，
r為0、1、2、3或4，
且Rx 及R具有上文在式I中所提供之含義。
較佳的式I1化合物係選自由以下子式組成之群：
其中Rx 、R及r如式I1中所定義。Rx 較佳為H、SH、NH2 、-伸烷基-SH(其中伸烷基表示具有1至18個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基)或C1 -C18 硫雜烷基。R在每次出現時較佳相同或不同地表示F或C1 -C15 全氟烷基，極佳表示F或具有1、2、3或4個C原子之全氟烷基。
更佳為式I及式I1及其較佳子式I11-I15之化合物，該等較佳子式含有至少一個表示P-Sp之基團R及/或Rx ，其中Sp為如上文所定義之間隔基或單鍵，且P為如上文所定義之可聚合或可交聯基團。
較佳的式I11化合物係選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I11e、I11f及I11g之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
較佳的式I12化合物係選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I12e、I12f及I12g之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
較佳的式I13化合物為Rx 為H之化合物，極佳為選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I13e、I13f及I13g之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
更佳之式I13化合物為Rx 為SH之化合物，極佳為選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I13n、I13o及I14p之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
更佳之式I13化合物為Rx 為伸烷基-SH之化合物，其中「伸烷基」表示具有1至18個C原子、極佳為1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基。此等化合物極佳為選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I13u、I13v及I13w之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
更佳之式I14化合物為Rx 為SH之化合物，極佳為選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I14e、I14f及I14g之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
更佳之式I14化合物為Rx 為伸烷基-SH之化合物，其中「伸烷基」表示具有1至18個C原子、極佳為1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基。此等化合物極佳為選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子。尤其較佳為式I14n、I14o及I14p之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。
較佳的式I15化合物係選自由以下子式組成之群：
其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，其較佳為直鏈及/或較佳具有1、2、3或4個C原子，且Rx 如式I1中所定義，且極佳為H、SH或NH2 。尤其較佳為式I15e、I15f及I15g之化合物，其中Rf 為CF3 、C2 F5 、n-C3 F7 或n-C4 F9 。更佳為式I15a-I15g之化合物，其中Rx 為NH2 。
式I及其子式之化合物例如可購自ACES Pharma(US)或可藉由熟習此項技術者已知且已於文獻中描述過之習知合成方法合成。
本發明之另一態樣為新穎式I化合物，較佳選自上述較佳子式及較佳實施例。
本發明之其他態樣為新穎化合物及調配物在如上文及下文所述之方法中的用途及包含新穎化合物或調配物之OE裝置。
在本發明之方法中，式I化合物較佳在電極表面上形成自組裝單層(SAM)，其較佳能夠提供與電極表面之化學鍵結或靜電相互作用，較佳經由5員雜環及/或基團Rx 實現，且其中基團R1 及/或R2 或由此等基團形成之環面向OSC層。
此外，由式I化合物形成之層具有改良之表面特性，包括(但不限於)在面向OSC層之表面上的電荷注入及輸送。此藉由選擇式I化合物中之苯環上的合適取代基R1 及/或R2 或合適取代基R來達成，此等取代基較佳係選自鹵素，尤其為F或Cl，或為多氟化或全氟化碳基或烴基，尤其為全氟烷基或全氟烷氧基。
因此，使用式I化合物之SAM可減小電極表面與OSC層之間的接觸電阻且改良向OSC層中注入電荷載流子之能力。
式I化合物之SAM可藉由真空或氣相沈積法(如物理氣相沈積(PVS)或化學氣相沈積(CVD)或昇華)或藉由液體塗佈法來施加。較佳使用基於溶劑之液體塗佈法。
式I化合物之SAM較佳藉由於電極上沈積包含一或多種式I化合物且進一步包含一或多種有機溶劑之調配物、較佳為溶液，繼而蒸發溶劑來施加。較佳的沈積技術包括(但不限於)浸塗、旋塗、噴墨印刷、凸版印刷(letter-press printing)、網板印刷、刮刀塗佈、滾筒印刷、逆向滾筒印刷、平版印刷(offset lithography printing)、柔版印刷(flexographic printing)、輪轉印刷(web printing)、噴塗、刷塗或移印(pad printing)。
將式I化合物之SAM施加於電極之步驟在下文中亦稱作「SAM處理」。
適合的溶劑係選自如下溶劑，包括(但不限於)醇類，諸如甲醇、乙醇、異丙醇；有機酮類，諸如丙酮、2-庚酮、環己酮；線性及環狀醚類，諸如THF、丁基-苯基醚、4-甲基苯甲醚；芳族烴類，諸如甲苯、均三甲苯、環己基苯；及鹵化烴類，諸如單-或二-或三氯苯；及其混合物。
調配物或溶液中之式I化合物的濃度較佳為0.01至10wt.%，較佳為0.01至5 wt.%，極佳為0.05至0.2 wt.%。
本發明之另一態樣為包含一或多種式I化合物及一或多種溶劑(較佳選自上述溶劑)的調配物。
電極可藉由基於溶劑之方法或液體塗佈法(諸如噴塗、浸塗、輪轉塗佈或旋塗)或藉由真空或氣相沈積法(如物理氣相沈積(PVS)或化學氣相沈積(CVD)或昇華)來施加。適合的沈積方法為熟習此項技術者所知且已描述於文獻中。
適合及較佳之電極材料包括以下之粒子：金屬(諸如Au、Ag、Cu、Al、Ni)及其氧化物、此等金屬及/或其氧化物之混合物、經濺塗或蒸發之金屬(諸如Cu、Cr、Pt/Pd)或混合金屬氧化物(諸如氧化銦錫(ITO))。電極較佳包含金屬及/或其氧化物或由金屬及/或其氧化物組成，其中金屬係選自由Au、Ag、Cu、Al及Ni組成之群，極佳選自Au、Ag及Cu，最佳為Cu。
電極較佳在SAM處理之前經受初步洗滌步驟。洗滌步驟較佳包括用有機或無機酸(例如乙酸、檸檬酸或HCl)進行酸性洗滌。
在本發明之一個較佳實施例中，將電極之洗滌及SAM處理合併為單一步驟。舉例而言，此單一步驟藉由於電極上施加溶解於有機或無機酸(例如乙酸、檸檬酸或HCl)中之式I化合物而進行。
本發明之另一態樣為包含一或多種式I化合物及一或多種有機或無機酸(例如乙酸、檸檬酸或HCl)的調配物。
在本發明之另一較佳實施例中，電極之洗滌及SAM處理以兩個各別處理步驟進行。舉例而言，用酸(例如乙酸)洗滌電極，隨後將式I化合物、較佳為溶解於適合溶劑中之式I化合物施加於經洗滌之電極。
若SAM處理以各別步驟應用於電極(亦即與洗滌或其他處理步驟分開)，則調配物中式I化合物之濃度較佳為0.01重量%至5重量%。溶劑較佳係選自由以下組成之群：脂肪酮類，例如丙酮或甲基丁基酮(MBK)；低碳烷醇類，如乙醇及異丙醇(IPA)；線性或環狀醚類，如THF；及可溶解式I化合物之其他有機溶劑。
用含式I化合物之調配物浸泡電極之時間較佳自30秒至1小時變化。視情況而定，在沈積之後使SAM層在高溫下、較佳在30℃至150℃下退火。退火時間較佳為30秒至5分鐘，極佳為30秒至2分鐘。
若將電極之洗滌及SAM處理合併為單一步驟，則較佳將式I化合物溶解於稀有機或無機酸(例如乙酸、檸檬酸或HCl，例如1%乙酸)中，濃度較佳為0.01重量%至10重量%。用含式I化合物之酸調配物浸泡電極之時間較佳自30秒至1小時變化。視情況而定，在沈積之後使SAM層在高溫下、較佳在30℃至150℃下退火。退火時間較佳為30秒至5分鐘，極佳為30秒至2分鐘。
本發明之方法較佳包含以下步驟：
a)例如藉由蒸發於基板上或於閘極絕緣體層上沈積源電極及汲電極，
b)視情況洗滌源電極及汲電極，
c)在介於源電極與汲電極之間的區域中及視情況於源電極及汲電極之表面上沈積一層式I化合物或包含式I化合物及視情況選用之一或多種溶劑之調配物，視情況移除所存在之任何溶劑，且視情況使該具有式I化合物之層退火，
d)例如藉由旋塗或液體印刷於源電極及汲電極上及於含有式I化合物之層上沈積一層有機半導體(OSC)或包含OSC之調配物，視情況移除仍存在之溶劑，且視情況使OSC層退火，
其中視情況將步驟b)與c)合併為成單一步驟。
本發明之另一較佳實施例係關於-一種製備OFET之方法，其包含以下步驟：
a)於基板上沈積源電極及汲電極，
b)視情況洗滌源電極及汲電極，
c)在介於源電極與汲電極之間的區域中及視情況於源電極及汲電極之表面上沈積一層式I化合物或包含式I化合物及視情況選用之一或多種溶劑之調配物，視情況移除所存在之任何溶劑，且視情況使該具有式I化合物之層退火，
d)於源電極及汲電極上及於含有式I化合物之層上沈積一層有機半導體(OSC)或包含OSC之調配物，視情況移除仍存在之溶劑，且視情況使OSC層退火，
e)於OSC層上沈積閘極絕緣體層，
f)於閘極絕緣體層上沈積閘電極，
g)視情況於閘電極上沈積鈍化層，
其中視情況將步驟b)與c)合併為成單一步驟。
步驟b)與c)可合併為一單一步驟，例如藉由將含式I化合物之洗滌調配物施加於源電極及汲電極，視情況移除仍存在之溶劑，且視情況使具有式I化合物之層退火來達成。
在如上文及下文之一般及較佳實施例中所述之本發明方法中，有可能僅使用一種式I化合物，或使用兩種或兩種以上式I化合物。
當製備頂閘極(TG)電晶體時，通常將源電極及汲電極施加於基板上，如上述方法之步驟a)，繼而進行步驟b)至e)。隨後將閘極絕緣體層施加於OSC層上，且將閘電極施加於閘極絕緣體層上。
當製備底閘極(BG)電晶體時，通常首先將閘電極施加於基板上，將閘極絕緣體層施加於閘電極上，然後將源電極及汲電極施加於閘極絕緣體上，如上述方法之步驟a)，繼而進行步驟b)至e)。
精確的處理條件可易於根據所用的相應絕緣體及OSC材料而採用及最佳化。
在本發明電子裝置中之電極上(在移除溶劑之後)提供的含式I化合物之層的厚度較佳為1至10分子層。
圖1 為本發明之典型TG OFET之示意圖，其包括在基板(1)上提供的源電極(S)及汲電極(D)(2)、在S/D電極上提供的式I化合物之SAM層(3)、在S/D電極及SAM層(3)上提供的OSC材料層(4)、在OSC層(4)上提供的介電材料層(5)(作為閘極絕緣體層)、在閘極絕緣體層(5)上提供的閘電極(6)，及視情況選用的在閘電極(6)上提供的鈍化層或保護層(7)(用以遮蔽其而免受可能後來提供的其他層或裝置影響或保護其免受環境影響)。由雙箭頭所示之源電極與汲電極(2)之間的區域為通道區。
圖2 為本發明之典型BG底接觸OFET之示意圖，其包括在基板(1)上提供的閘電極(6)、在閘電極(4)上提供的介電材料層(5)(閘極絕緣體層)、在閘極絕緣體層(6)上提供的源電極(S)及汲電極(D)(2)、在S/D電極上提供的式I化合物之SAM層(3)、在S/D電極及SAM層(3)上提供的OSC材料層(4)，及視情況選用的在OSC層(4)上提供的保護層或鈍化層(7)(用以遮蔽其而免受可能後來提供的其他層或裝置影響或保護其免受環境影響)。
用於施加OSC層之OSC材料及方法可選自熟習此項技術者已知的標準材料及方法，且已描述於文獻中。
OSC材料可為n型或p型OSC，其可藉由真空或氣相沈積而沈積，或較佳自溶液沈積。較佳使用FET遷移率大於1×10-5 cm2 V-1 s-1 之OSC材料。
OSC可用作例如OFET中之主動通道(active channel)材料或有機整流二極體之層元件。藉由液體塗佈而沈積以允許在環境條件下處理之OSC為較佳。OSC較佳藉由任何液體塗佈技術噴塗、浸塗、輪轉塗佈或旋塗或沈積。噴墨沈積亦為適合的。OSC可視情況經真空或氣相沈積。
半導體通道亦可為兩個或兩個以上相同類型之半導體的複合物。此外，可將p型通道材料例如與n型材料混合以獲得摻雜該層之效果。亦可使用多層半導體層。舉例而言，半導體在絕緣體界面附近可為固有的，且此外可緊挨固有層地塗佈經高度摻雜之區域。
OSC可為單體化合物(相較於聚合物或巨分子亦稱作「小分子」)或聚合化合物，或含有一或多種選自單體化合物與聚合化合物中之一者或兩者的化合物的混合物、分散液或摻合物。
在單體材料之情況下，OSC較佳為共軛芳族分子，且較佳含有至少三個芳族環。較佳的單體OSC係選自由含有5、6或7員芳族環，更佳含有5或6員芳族環之共軛芳族分子組成之群。
在此等共軛芳族分子中，各芳族環視情況含有一或多個選自Se、Te、P、Si、B、As、N、O或S，較佳為選自N、O或S之雜原子。或者或另外，在此等共軛芳族分子中，各芳族環視情況經以下取代：烷基、烷氧基、聚烷氧基、硫基烷基、醯基、芳基或經取代之芳基、鹵素(尤其為氟)、氰基、硝基或由-N(R3 )(R4 )表示之視情況經取代之二級或三級烷基胺或芳基胺，其中R3 及R4 各獨立地為H、視情況經取代之烷基或視情況經取代之芳基、烷氧基或聚烷氧基。若R3 及R4 為烷基或芳基，則其視情況經氟化。
在此等共軛芳族分子中，芳族環藉由諸如以下之共軛連接基團視情況彼此稠合或視情況彼此連接：-C(T1 )=C(T2 )-、C≡C-、-N(R')-、-N=N-、(R')=N-、-N=C(R')-，其中T1 及T2 各獨立地表示H、Cl、F、-C≡N或C1 -C10 烷基，較佳為C1-4 烷基；R'表示H、視情況經取代之C1 -C20 烷基或視情況經取代之C4 -C30 芳基。若R'為烷基或芳基，則其視情況經氟化。
可用於本發明之更佳的OSC材料包括選自由以下組成之群的化合物：共軛烴聚合物，諸如多并苯(polyacene)、聚苯、聚(伸苯基伸乙烯基)、聚茀，包括此等共軛烴聚合物之寡聚物；縮合芳族烴，諸如并四苯、、并五苯、芘、苝、蔻或其可溶性經取代衍生物；經對位取代之寡聚伸苯基類，諸如對聯四苯(p-4P)、對聯五苯(p-5P)、對聯六苯(p-6P)或其可溶性經取代衍生物；共軛雜環聚合物，諸如聚(3取代之噻吩)、聚(3,4-二取代之噻吩)、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取代之硒吩)、聚苯并噻吩、聚異苯并噻吩、聚(N 上經取代之吡咯)、聚(3取代之吡咯)、聚(3,4-二取代之吡咯)、聚呋喃、聚吡啶、聚-1,3,4-噁二唑、聚異苯并噻吩、聚(N 上經取代之苯胺)、聚(2取代之苯胺)、聚(3取代之苯胺)、聚(2,3-二取代之苯胺)、聚薁、聚芘；吡唑啉化合物；聚硒吩；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 芙；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；紅菲咯啉(bathophenanthroline)；聯苯醌；1,3,4-噁二唑；11,11,12,12-四氰基萘基-2,6-喏二甲烷(11,11,12,12-tetracyanonaptho-2,6-quinodimethane)；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、二芳基或二炔基蒽二噻吩；2,2'-二苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩，及該等化合物之寡聚物及衍生物。較佳化合物為以上列項中之化合物及其可溶於有機溶劑中之衍生物。
尤其較佳之OSC材料係選自由包含一或多個選自以下之重複單元的聚合物及共聚物組成之群：噻吩-2,5-二基、3取代之噻吩-2,5-二基、硒吩-2,5-二基、3取代之硒吩-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、視情況經取代之2,2'-聯噻吩-5,5'-二基、視情況經取代之2,2'-聯硒吩-5,5'-二基。
更佳之OSC材料係選自由以下組成之群：經取代之寡并苯(oligoacene)，諸如并五苯、并四苯或蒽，或其雜環衍生物，如6,13-雙(三烷基矽烷基乙炔基)并五苯或5,11-雙(三烷基矽烷基乙炔基)蒽二噻吩，例如在US 6,690,029、WO 2005/055248 A1或US 7,385,221中所揭示。
在本發明之另一較佳實施例中，OSC層包含一或多種有機黏合劑以調節流變特性，例如在WO 2005/055248 A1中所述，尤其為在1,000 Hz下具有3.3或3.3以下之低電容率ε的有機黏合劑。
黏合劑係選自例如聚(α-甲基苯乙烯)、聚肉桂酸乙烯酯、聚(4-乙烯基聯苯)或聚(4-甲基苯乙烯)，或其摻合物。黏合劑亦可為半導電黏合劑，例如選自聚芳基胺、聚茀、聚噻吩、聚螺聯茀、經取代之聚伸乙烯基伸苯基、聚咔唑或聚芪，或其共聚物。適用於本發明之較佳介電材料(3)較佳包含在1000 Hz下具有1.5至3.3之低電容率的材料，諸如CytopTM 809M(可購自Asahi Glass)。
本發明之電晶體裝置亦可為互補有機TFT(CTFT)，其包含p型半導體通道與n型半導體通道。
本發明之方法並不限於OFET，而是可用於製造包含電荷注入層之任何OE裝置，例如OLEDS或OPV裝置。熟習此項技術者可易於對如上文及下文所述之方法作出修改或變更，以便使用其來製造其他OE裝置。
舉例而言，本發明之方法亦可應用於OPV裝置中、例如塊材異質接面(BHJ)太陽電池中之電極。OPV裝置可為由文獻[參見例如Waldauf等人,Appl. Phys. Lett.89 ,233517(2006)]得知之任何類型。
本發明之較佳OPV裝置包含：
-　功函數電極(例如金屬，諸如鋁)及高功函數電極(例如ITO)，其中之一為透明的，
-　於低功函數電極與高功函數電極之間的包含電洞輸送材料及電子輸送材料(較佳選自OSC材料)之層(亦稱作「主動層」)；該主動層可以例如雙層或兩個不同層或p型及n型半導體之摻合物或混合物之形式存在，形成塊材異質接面(BHJ)(參見例如Coakley,K.M.及McGehee,M. D.Chem. Mater. 2004 ,16 ,4533)，
-　情況選用的位於主動層與高功函數電極之間的導電聚合物層，例如包含PEDOT:PSS(聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)：聚(苯乙烯磺酸酯))之摻合物，用以改變高功函數電極之功函數以提供對於電洞之歐姆接觸，
-　情況選用的在低功函數電極面向主動層之側面上的塗層(例如LiF塗層)，以提供對於電子之歐姆接觸，其中對至少一個電極、較佳為高功函數電極用如上文及下文所述之本發明方法處理。
本發明之另一較佳OPV裝置為倒置OPV裝置，其包含：
-　功函數電極(例如金屬，諸如金)及高功函數電極(例如ITO)，其中之一為透明的，
-　於低功函數電極與高功函數電極之間的包含電洞輸送材料及電子輸送材料(較佳選自OSC材料)之層(亦稱作「主動層」)；該主動層可以例如雙層或兩個不同層或p型及n型半導體之摻合物或混合物之形式存在，形成BHJ，
-　情況選用的位於主動層與低功函數電極之間的導電聚合物層，例如包含PEDOT:PSS之摻合物，以提供對於電子之歐姆接觸，
-　情況選用的在高功函數電極面向主動層之側面上的塗層(例如TiOx 塗層)，以提供對於電洞之歐姆接觸，其中對至少一個電極、較佳為高功函數電極用如上文及下文所述之本發明方法處理。
因此，在本發明之OPV裝置中，較佳的是，至少一個電極、較佳為高功函數電極在其面向主動層之表面上經包含式I化合物或包含具有式I化合物之調配物的層覆蓋。該層宜用如上文及下文所述之本發明方法施加。
本發明之OPV裝置通常包含p型(電子供體)半導體及n型(電子受體)半導體。p型半導體為例如聚合物，如聚(3-烷基-噻吩)(P3AT)，較佳為聚(3-己基噻吩)(P3HT)，或者為選自如上所列之較佳聚合及單體OSC材料之群的另一物質。n型半導體可為無機材料，諸如氧化鋅或硒化鎘，或為有機材料，諸如芙衍生物，例如(6,6)-苯基-丁酸甲酯衍生之甲橋C60 芙，亦稱作「PCBM」或「C60 PCBM」，如例如G. Yu,J. Gao,J.C. Hummelen,F. Wudl,A.J. Heeger,Science 1995,第270卷，第1789頁及以下(ff)中所揭示且具有下示結構，或具有例如C70 芙基團之結構類似化合物(C70 PCBM)，或聚合物(參見例如Coakley,K. M.及McGehee,M. D.Chem. Mater. 2004,16 ,4533)。
此類型之較佳材料為聚合物(如P3HT)或選自上列之群的另一聚合物與C60 或C70 芙或經改質之芙(如PCBM)之摻合物或混合物。聚合物：芙之比率較佳為2:1至1:2(以重量計)，更佳為1.2:1至1:1.2(以重量計)，最佳為1:1(以重量計)。對於摻合混合物，視情況可能需要退火步驟以使摻合物形態達到最佳且從而使OPV裝置效能達到最佳。
在如上文及下文所述之方法中，個別功能層(如OSC層及絕緣體層)之沈積較佳使用溶液處理技術進行。此可例如藉由將分別包含OSC或介電材料且進一步包含一或多種有機溶劑之調配物、較佳為溶液施加於先前沈積之層上，繼而蒸發溶劑來進行。較佳的沈積技術包括(但不限於)浸塗、旋塗、噴墨印刷、凸版印刷、網板印刷、刮刀塗佈、滾筒印刷、逆向滾筒印刷、平版印刷、柔版印刷、輪轉印刷、噴塗、刷塗或移印。極佳的溶液沈積技術為旋塗、柔性凸版印刷及噴墨印刷。
在本發明之OFET裝置中，閘極絕緣體層之介電材料較佳為有機材料。介電層較佳以溶液法塗佈，此允許可在環境條件下處理，但亦可藉由各種真空沈積技術來沈積。當對介電質進行圖案化時，可發揮層間絕緣之功能或充當OFET之閘極絕緣體。較佳的沈積技術包括(但不限於)浸塗、旋塗、噴墨印刷、凸版印刷、網板印刷、刮刀塗佈、滾筒印刷、逆向滾筒印刷、平版印刷、柔版印刷、輪轉印刷、噴塗、刷塗或移印。噴墨印刷為尤其較佳，因為其允許製備高解析度層及裝置。視情況而定，介電材料可發生交聯或固化而獲得相對於溶劑之較佳電阻率及/或結構完整性及/或可實現圖案化能力(光微影)。較佳的閘極絕緣體為向有機半導體提供低電容率界面的閘極絕緣體。
適合溶劑係選自如下溶劑，包括(但不限於)烴溶劑、芳族溶劑、環脂族環狀醚、環狀醚、乙酸化物(acetated)、酯、內酯、酮、醯胺、環狀碳酸酯或以上物質之多組分混合物。較佳溶劑之實例包括環己酮、均三甲苯、二甲苯、2-庚酮、甲苯、四氫呋喃、MEK、MAK(2-庚酮)、環己酮、4-甲基苯甲醚、丁基-苯基醚及環己基苯，極佳為MAK、丁基苯基醚或環己基苯。
調配物中各別功能材料(OSC或閘極介電質)之總濃度較佳為0.1至30 wt.%，較佳為0.1至5 wt.%。具有高沸點之有機酮溶劑尤其適宜用於供噴墨及柔性凸版印刷用之溶液中。
當使用旋塗作為沈積方法時，OSC或介電材料例如以1000至2000 rpm旋塗例如30秒以提供典型層厚度為0.5 μm至1.5 μm的層。在旋塗之後，可在高溫下加熱該膜以移除所有殘餘揮發性溶劑。
對於交聯，較佳在沈積之後使可交聯介電材料暴露於電子束或電磁(光化)輻射，例如X射線、UV或可見輻射。舉例而言，可使用波長為50 nm至700 nm、較佳為200至450 nm、最佳為300至400 nm之光化輻射。適合的輻射劑量通常範圍為25至3,000 mJ/cm2 。適合的輻射源包括汞、汞/氙、汞/鹵素及氙燈、氬或氙雷射源、x射線或e束。暴露於光化輻射將誘發暴露區中的介電材料之可交聯基團的交聯反應。亦可能例如使用波長在可交聯基團之吸收頻帶外的光源，及向可交聯材料中添加輻射敏感性光敏劑。
視情況在暴露於輻射之後，使介電材料層例如在70℃至130℃之溫度下退火，例如持續1至30分鐘，較佳為1至10分鐘。高溫下之退火步驟可用於使藉由暴露介電材料之可交聯基團於光輻射所誘發的交聯反應完全。
如上文及下文所述之所有處理步驟可使用先前技術中所述且熟習此項技術者熟知之已知技術及標準設備來進行。舉例而言，在光照射步驟中，可使用市售UV燈及光罩，且退火步驟可在烘箱中或熱板上進行。
在本發明之電子裝置中功能層(OSC層或介電層)之厚度較佳為1 nm(在單層情況下)至10 μm，極佳為1 nm至1 μm，最佳為5 nm至500 nm。
可使用各種基板來製造有機電子裝置，例如矽晶圓、玻璃或塑膠，塑膠材料為較佳，實例包括醇酸樹脂、烯丙酯、苯并環丁烯、丁二烯-苯乙烯、纖維素、乙酸纖維素、環氧化物、環氧聚合物、乙烯-氯三氟乙烯、乙烯-四氟乙烯、玻璃纖維增強塑膠、氟碳聚合物、六氟丙烯偏二氟乙烯共聚物、高密度聚乙烯、聚對二甲苯基、聚醯胺、聚醯亞胺、芳族聚醯胺、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、聚矽氧橡膠及聚矽氧。
較佳基板材料為聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺及聚萘二甲酸乙二酯。基板可為塗有以上材料之任何塑膠材料、金屬或玻璃。基板應較佳為均質的以確保優良的圖案清晰度。基板亦可藉由擠壓、拉伸、摩擦或藉由光化學技術而被均勻地預對準以促成有機半導體之定向，以便提高載流子遷移率。
除非上下文另外明確表明，否則如本文所用，本文之術語的複數形式應視為包括單數形式，且反之亦然。
應瞭解，可對本發明之上述實施例作出變化，但該等變化仍屬於本發明之範疇內。除非另外說明，否則本說明書中所揭示之各特徵可經用於相同、等效或類似目的之替代性特徵替換。因此，除非另外說明，否則所揭示之各特徵僅為一系列普通的等效或類似特徵之一實例。
本說明書中所揭示之全部特徵可組合為任何組合，但至少一些該等特徵及/或步驟會互斥的組合除外。詳言之，本發明之較佳特徵適用於本發明之全部態樣且可以任何組合形式使用。同樣，以非必需組合形式描述之特徵可各別使用(不以組合形式)。
應瞭解，上述特徵、尤其較佳實施例中有許多本身具有發明性，而非僅僅作為本發明實施例之一部分。除了目前主張之任何發明以外或替代目前主張之任何發明，可為此等特徵尋求獨立保護。
現將參考以下實例更詳細地描述本發明，該等實例僅為說明性的，而非限制本發明之範疇。
使用以下參數：
μLIN 　線性電荷載流子遷移率
μSAT 　飽和電荷載流子遷移率
W 　汲電極及源電極之長度(亦稱作「通道寬度」)
L 　汲電極與源電極之間的距離(亦稱作「通道長度」)
I D 　源極-汲極電流
C OX 　每單位面積閘極介電質之電容
V G 　閘極電壓(V)
V DS 　源極-汲極電壓
Sqrt(ID)為線性電荷載流子遷移率
除非另外說明，否則如上文及下文所提供之物理參數(如電容率(ε)、電荷載流子遷移率(μ)、溶解度參數(δ)及黏度(η))的所有特定值均為20℃(+/-1℃)之溫度下的值。
實例1-具有Cu S/D電極且經受兩步SAM處理過程的OTFT
如下所述於玻璃上製備頂閘極OTFT裝置。
基板清潔：
將1"×1"玻璃基板(Corning XG2000)置於基板固持箱中，填充甲醇且在25℃下在超音波浴中作音波處理3分鐘。
藉由將基板置於旋轉塗佈機上且以2000 rpm旋轉20秒而旋轉乾燥。
源電極/汲電極(S/D)製備：
藉由使用Edwards 306蒸發儀穿過遮蔽罩熱蒸發Cu來製備Cu S/D電極。主動通道尺寸為長度/寬度50 μm/1000 μm。電極之厚度為40 nm，且蒸發速率為0.1 nm/s。
源極/汲極處理：
藉由於1%乙酸中浸泡5分鐘來清潔具有Cu S/D電極之玻璃基板，隨後用水沖洗且於旋轉塗佈機上旋轉乾燥。隨後藉由於旋轉塗佈機上浸泡基板1分鐘來施加1%式I11a化合物(4,5,6,7-四氟-1H-苯并三唑，「F4BTA」)溶解於異丙醇(IPA)中之溶液。在1分鐘之後，旋轉脫離調配物，繼而用IPA旋轉沖洗。隨後，將樣品旋轉乾燥且在100℃下於加熱板上退火1分鐘。
OSC塗佈：
藉由以500 rpm旋塗10秒繼而以2000 rpm旋塗60秒來塗佈市售OSC調配物Lisicon S1200(來自Merck KGaA)，繼而在100℃下於加熱板上執行退火步驟1分鐘。
介電質塗佈：
使用Cytop807M聚合物(來自Asahi Glass)作為閘極介電質，以500 rpm旋轉塗佈10秒，繼而以1700 rpm旋轉塗佈30秒，得到1.1 μm之層厚度以及1.7 nF/cm2 之電容。
閘電極製備：
藉由使用Edwards 306蒸發儀穿過遮蔽罩熱蒸發Cu來製備Cu閘電極。電極之厚度為40 nm，且蒸發速率為0.1 nm/s。
電晶體表徵：
使用連接於配備有Karl Suss PH100探針頭之探針台的Agilent 4155C半導體分析器量測電晶體。如下量測電晶體：
VD=-5 V，自+20 V至-60 V掃描VG且返回1 V步驟(線性模型)
VD=-60 V，自+20 V至-60 V掃描VG且返回1 V步驟(飽和模型)
使用下式計算遷移率值：
線性模型：
飽和模型：
圖3 展示根據上述方法獲得之電晶體的傳輸特徵。由圖可見施用於銅電極之4FBTA處理可實現電荷載流子注入，且電晶體展示S1200 Lisicon調配物之典型特徵。
下文提供線性遷移率μLIN 、飽和遷移率μSAT 及開關比之值：
線性遷移率：1.55 cm2 /Vs，飽和遷移率：1.45 cm2 /Vs，及開關比：104
實例2-具有Cu S/D電極且經受單步SAM處理過程的OTFT
如實例1中所述於玻璃上製備頂閘極OTFT裝置且進行表徵，但步驟「源極/汲極處理」以下述單步程序進行。
源極/汲極處理：
用含有1%乙酸與1%式I11a化合物(F4BTA)之混合物(體積比為1:1)的調配物處理具有Cu電極之玻璃基板1分鐘。隨後用水及IPA洗滌基板且於旋轉塗佈機上旋轉乾燥。
圖4 展示藉由實例2之方法獲得之電晶體的傳輸特徵。由圖可見施用於銅電極之單步處理亦可實現電荷載流子注入，且電晶體展示S1200 Lisicon調配物之典型特徵。
下文提供線性遷移率μLIN 、飽和遷移率μSAT 及開關比之值：
線性遷移率：1.5 cm2 /s，飽和遷移率：0.75 cm2 /Vs，及開關比：103
實例3-具有Cu S/D電極且經受兩步SAM處理過程的OTFT
如實例1中所述於玻璃上製備頂閘極OTFT裝置且進行表徵，但步驟「源極/汲極處理」如下所述進行。
源極/汲極處理：
藉由於1%乙酸中浸泡5分鐘來清潔具有Cu S/D電極之玻璃基板，隨後用水沖洗且於旋轉塗佈機上旋轉乾燥。隨後藉由於旋轉塗佈機上浸泡基板1分鐘來施加0.2%式I15f化合物(其中Rf 為CF3 且Rx 為NH2 ，5-(三氟甲基)-1H-吲唑-3-胺)溶解於異丙醇(IPA)中之溶液。在1分鐘之後，旋轉脫離調配物，繼而用IPA旋轉沖洗。隨後，將樣品旋轉乾燥且在100℃下於加熱板上退火1分鐘。
圖5 展示藉由實例3之方法獲得之電晶體的傳輸特徵。由圖可見施用於銅電極之5-(三氟甲基)-1H-吲唑-3-胺處理可實現電荷載流子注入，且電晶體展示S1200 Lisicon調配物之典型特徵。
下文提供線性遷移率μLIN 、飽和遷移率μSAT 及開關比之值：
線性遷移率：1.7 cm2 /s，飽和遷移率：1.25 cm2 /Vs，及開關比：104
比較實例1-具有Cu S/D電極但不經受SAM處理過程的 OTFT
如實例1中所述於玻璃上製備頂閘極OTFT裝置且進行表徵，但步驟「源極/汲極處理」如下所述進行。
源極/汲極處理：
藉由於1%乙酸中浸泡5分鐘來清潔具有Cu電極之玻璃基板，隨後用水沖洗且於旋轉塗佈機上旋轉乾燥。
圖6 展示藉由比較實例1之方法獲得之電晶體的傳輸特徵。由圖可見電晶體展示不良效能及低導通電流值，此不為S1200 Lisicon調配物之典型特徵。此表明未處理之銅電極不能向OSC層有效地注入電荷載流子。
下文提供線性遷移率μLIN 、飽和遷移率μSAT 及開關比之值：
線性遷移率：0.28 cm2 /s，飽和遷移率：0.1 cm2 /Vs，及開關比：103
1．．．基板
2．．．源電極(S)及汲電極(D)
3．．．SAM層
4．．．OSC材料層/OSC層
5．．．介電材料層/閘極絕緣體層
6．．．閘電極
7．．．鈍化層或保護層
圖1示意性展示本發明之典型頂閘極OFET。
圖2示意性展示本發明之典型底閘極OFET。
圖3展示根據實例1中所述之方法製備的OFET之傳輸特徵。
圖4展示根據實例2中所述之方法製備的OFET之傳輸特徵。
圖5展示根據實例3中所述之方法製備的OFET之傳輸特徵。
圖6展示根據比較實例1中所述之方法製備的OFET之傳輸特徵。
1．．．基板
2．．．源電極(S)及汲電極(D)
3．．．SAM層
4．．．OSC材料層/OSC層
5．．．介電材料層/閘極絕緣體層
6．．．閘電極
7．．．鈍化層或保護層

Claims (16)

  1. 一種方法，其包含以下步驟：於電子裝置中提供一或多個含有金屬或金屬氧化物之電極；及於該等電極之表面上沈積一包含式I化合物之層；及於該等電極之由該包含該式I化合物之層覆蓋的表面上沈積有機半導體，或於兩個或兩個以上該等電極之間的區域中沈積有機半導體， 其中X1 、X2 、X3 彼此獨立地選自-N(H)-、-N=、=N-、-C(Rx )=、=C(Rx )-及-S-，其中X1 、X2 及X3 中之至少一者不為-C(Rx )=及=C(Rx )-，Rx 在每次出現時相同或不同地為H、NH2 或具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中一或多個非相鄰C原子視情況經-O-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CR0 =CR00 -或-C≡C-置換，且其中一或多個H原子視情況經F、Cl、Br、I或CN置換，R1 及R2 彼此獨立地為F、Cl、P-Sp-或具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中一或多個非相鄰C原子視情況經-O-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、- O-CO-、-O-CO-O-、-CR0 =CR00 -或-C≡C-置換，且其中一或多個H原子視情況經F、Cl、Br、I或CN置換，或表示具有2至30個C原子且未經取代或經一或多個非芳族基團R取代之芳基、雜芳基、芳氧基、雜芳氧基、芳基羰基、雜芳基羰基、芳基羰氧基、雜芳基羰氧基、芳氧基羰基或雜芳氧基羰基，或R1 及R2 連同彼此且與其所連接之5員雜環一起形成包含5至7個環原子且未經取代或經1、2、3、4或5個基團R取代之芳族或雜芳族環，R0 及R00 彼此獨立地為H或視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之碳基或烴基，R 在每次出現時相同或不同地為H、P-Sp-、鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X0 、-C(=O)R0 、-NH2 、-NR0 R00 、-SR0 、-SO3 H、-SO2 R0 、-OH、-NO2 、-CF3 、-SF5 、視情況經取代之矽烷基、視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之具有1至40個C原子的碳基或烴基，P 為可聚合或可交聯之基團，Sp 為間隔基或單鍵，X0 為鹵素。
  2. 如請求項1之方法，其特徵在於在該等式I化合物中，R1 及R2 連同彼此且與其所連接之5員雜環一起形成苯環， 其中一或兩個CH基團視情況經N置換，且其中該環未經取代或經1、2、3或4個基團R取代。
  3. 如請求項1或2之方法，其特徵在於在該等式I化合物中，R1 及R2 連同彼此且與其所連接之5員雜環一起形成苯、吡啶或嘧啶環，其未經取代或經1、2、3或4個非芳族基團R取代。
  4. 如請求項1或2之方法，其特徵在於該等式I化合物係選自式I1化合物： 其中X1 為-N(H)-、-C(Rx )=或-S-，X2 為-N=、-N(H)-、-C(Rx )=或-S-，X3 為-N=或-N(H)-，r為0、1、2、3或4，且Rx 及R具有如請求項1中所提供之含義。
  5. 如請求項1或2之方法，其特徵在於該式I化合物係選自下式之化合物： 其中Rx 、R及r係如請求項4中所定義。
  6. 如請求項4之方法，其特徵在於在式I及式I1中，Rx 為H、NH2 、，且R在每次出現時相同或不同地表示F或C1 -C15 全氟烷基。
  7. 如請求項5之方法，其特徵在於在式I11-I15中，Rx 為H、NH2 、，且R在每次出現時相同或不同地表示F或C1 -C15 全氟烷基。
  8. 如請求項4之方法，其特徵在於在式I及式I1中，至少一個基團Rx 或R表示P-Sp-，其中P及Sp係如請求項1中所定義。
  9. 如請求項5之方法，其特徵在於在式I11-I15中，至少一個基團Rx 或R表示P-Sp-，其中P及Sp如請求項1中所定義。
  10. 如請求項1或2之方法，其特徵在於該式I化合物係選自下式之化合物： 其中Rf 為具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈全氟烷基，且伸烷基及Rx 如請求項5、6或7中所定義。
  11. 如請求項1或2之方法，其特徵在於其包含以下步驟：a)於基板上或於閘極絕緣體層上沈積源電極及汲電極，b)視情況洗滌該等源電極及汲電極，c)在介於該等源電極及汲電極之間的區域中及視情況於該等源電極及汲電極之表面上沈積一層式I化合物或包含式I化合物及視情況選用之一或多種溶劑之調配物，視情況移除所存在之任何溶劑，且視情況使該具有該式I化合物之層退火，d)於該等源電極及汲電極上及於該含有該式I化合物之層上沈積一層有機半導體(OSC)或包含OSC之調配物，視情況移除仍存在之溶劑，且視情況使該OSC層退火，其中視情況將步驟b)與c)合併為單一步驟。
  12. 如請求項1或2之方法，其特徵在於其包含以下步驟：a)於基板上沈積源電極及汲電極，b)視情況洗滌該等源電極及汲電極，c)在介於該等源電極及汲電極之間的區域中及視情況於該等源電極及汲電極之表面上沈積一層式I化合物或包含式I化合物及視情況選用之一或多種溶劑之調配物， 視情況移除所存在之任何溶劑，且視情況使該具有該式I化合物之層退火，d)於該等源電極及汲電極上及於該含有該式I化合物之層上沈積一層有機半導體(OSC)或包含OSC之調配物，視情況移除仍存在之溶劑，且視情況使該OSC層退火，e)於該OSC層上沈積閘極絕緣體層，f)於該閘極絕緣體層上沈積閘電極，g)視情況於該閘電極上沈積鈍化層，其中視情況將步驟b)與c)合併為單一步驟。
  13. 一種調配物，其包含一或多種如請求項1至10中任一項之式I化合物，且進一步包含一或多種有機或無機酸。
  14. 一種有機電子裝置，其係由如請求項1至12中任一項之方法獲得。
  15. 如請求項14之有機電子裝置，其特徵在於其係選自由以下組成之群：有機場效電晶體(OFET)、有機薄膜電晶體(OTFT)、積體電路(IC)組件、射頻識別(RFID)標籤、有機發光二極體(OLED)、電致發光顯示器、平板顯示器、背光源、光偵測器、感測器、邏輯電路、記憶體元件、電容器、有機光伏打(OPV)電池、電荷注入層、肖特基二極體(Schottky diode)、平坦化層、抗靜電膜、傳導性基板或圖案、光導體、光感受器、電子照像裝置及靜電印刷裝置。
  16. 如請求項14或15之電子裝置，其特徵在於其為頂閘極或底閘極OFET。
TW100106275A 2010-02-25 2011-02-24 用於有機電子裝置之電極處理方法 TWI486337B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10001930 2010-02-25
EP10008754 2010-08-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201139385A TW201139385A (en) 2011-11-16
TWI486337B true TWI486337B (zh) 2015-06-01

Family

ID=43661921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100106275A TWI486337B (zh) 2010-02-25 2011-02-24 用於有機電子裝置之電極處理方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8878165B2 (zh)
EP (1) EP2539949B1 (zh)
JP (1) JP2013520811A (zh)
KR (1) KR101852641B1 (zh)
CN (1) CN102763235B (zh)
GB (1) GB2490465B (zh)
HK (1) HK1178315A1 (zh)
RU (1) RU2588605C2 (zh)
SG (1) SG183337A1 (zh)
TW (1) TWI486337B (zh)
WO (1) WO2011103952A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2960703B1 (fr) 2010-05-28 2012-05-18 Commissariat Energie Atomique Dispositif optoelectronique avec electrode enterree
US10367144B2 (en) * 2011-06-17 2019-07-30 The Regents Of The University Of California Stable organic field-effect transistors by incorporating an electron-accepting molecule
JP5974485B2 (ja) * 2011-09-16 2016-08-23 株式会社リコー 電気機械変換素子の製造方法
GB2516607A (en) * 2013-03-06 2015-02-04 Cambridge Display Tech Ltd Organic electronic device
CN103396379A (zh) * 2013-07-11 2013-11-20 华南理工大学 5,6-二氟苯并噻唑及其制备方法
CN105723537A (zh) * 2013-08-29 2016-06-29 密歇根大学董事会 用于有机光伏器件中的缓冲层的激子阻挡处理
JP6303358B2 (ja) * 2013-09-25 2018-04-04 凸版印刷株式会社 薄膜トランジスタ
JP6716462B2 (ja) * 2014-02-19 2020-07-01 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 環状アミン表面改質剤およびかかる環状アミン表面改質剤を含む有機電子デバイス
WO2015159755A1 (ja) * 2014-04-14 2015-10-22 東レ株式会社 光起電力素子
JP7047615B2 (ja) * 2018-06-13 2022-04-05 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体デバイスの製造方法
CN113039659B (zh) * 2018-12-04 2024-07-05 默克专利有限公司 用于电极改性的自组装单层和包含这种自组装单层的器件
CN111192857A (zh) * 2020-02-14 2020-05-22 宸盛光电有限公司 抗腐蚀的导电结构及抗腐蚀涂层的组成物
CN111848930B (zh) * 2020-07-30 2021-07-13 清华大学 可溶性聚苯并呋喃及其制备方法与在合成5-取代苯并呋喃的应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080012014A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Jin-Seong Park Thin film transistor, method of preparing the same, and flat panel display device including the thin film transistor

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1051077A1 (ru) * 1982-02-11 1983-10-30 Иркутский институт органической химии СО АН СССР Комплексы 1-винил-нафто-(2,3)-имидазола дл получени полупроводниковых и фотопроводниковых материалов
DE10050862C2 (de) 2000-10-06 2002-08-01 Atotech Deutschland Gmbh Bad und Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Silber auf Metalloberflächen
US6690029B1 (en) 2001-08-24 2004-02-10 University Of Kentucky Research Foundation Substituted pentacenes and electronic devices made with substituted pentacenes
US6433359B1 (en) * 2001-09-06 2002-08-13 3M Innovative Properties Company Surface modifying layers for organic thin film transistors
RU2262158C2 (ru) * 2001-11-07 2005-10-10 Дзе Майтрэ Корпорейшн Мономолекулярное электронное устройство
GB0229191D0 (en) 2002-12-14 2003-01-22 Plastic Logic Ltd Embossing of polymer devices
KR100995451B1 (ko) * 2003-07-03 2010-11-18 삼성전자주식회사 다층 구조의 게이트 절연막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터
CN100421279C (zh) * 2003-11-17 2008-09-24 中国科学院长春应用化学研究所 含有修饰层的有机薄膜晶体管器件及其加工方法
EP1783781A3 (en) 2003-11-28 2007-10-03 Merck Patent GmbH Organic semiconducting layer formulations comprising polyacenes and organic binder polymers
JP5013665B2 (ja) * 2004-09-10 2012-08-29 国立大学法人東京工業大学 ベンゾトリアゾール構造含有高分子及びその製造方法、並びに電荷輸送材料及び有機電子デバイス
US8026510B2 (en) * 2004-10-20 2011-09-27 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Organic electronic device and method for producing the same
DE102005005089A1 (de) 2005-02-03 2006-08-10 Josef GLÖCKL Tragelement für ein Sitzmöbel
DE102005005589A1 (de) 2005-02-07 2006-08-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Hybrider, organischer Feldeffekttransistor mit oberflächenmodifiziertem Kupfer als Source- und Drain-Elektrode
US7385221B1 (en) 2005-03-08 2008-06-10 University Of Kentucky Research Foundation Silylethynylated heteroacenes and electronic devices made therewith
KR100795804B1 (ko) * 2006-08-10 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 평판표시 장치
US7977670B2 (en) * 2006-10-12 2011-07-12 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Organic transistor
JP2008172059A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Konica Minolta Holdings Inc 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP5135904B2 (ja) 2007-06-19 2013-02-06 株式会社日立製作所 有機薄膜トランジスタアレイおよびその製造方法
US8309952B2 (en) 2007-08-28 2012-11-13 Toppan Printing Co., Ltd. Thin film transistor and method for manufacturing the same
TWI453301B (zh) 2007-11-08 2014-09-21 Enthone 浸鍍銀塗層上的自組分子
JP4871302B2 (ja) 2008-01-08 2012-02-08 株式会社日立製作所 有機薄膜トランジスタ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080012014A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Jin-Seong Park Thin film transistor, method of preparing the same, and flat panel display device including the thin film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
TW201139385A (en) 2011-11-16
WO2011103952A8 (en) 2011-10-27
WO2011103952A1 (en) 2011-09-01
RU2012140696A (ru) 2014-03-27
CN102763235B (zh) 2015-06-24
CN102763235A (zh) 2012-10-31
JP2013520811A (ja) 2013-06-06
GB2490465B (en) 2016-03-23
EP2539949B1 (en) 2018-01-10
GB201215517D0 (en) 2012-10-17
KR20120130297A (ko) 2012-11-30
EP2539949A1 (en) 2013-01-02
HK1178315A1 (zh) 2013-09-06
GB2490465A (en) 2012-10-31
KR101852641B1 (ko) 2018-04-26
US20120319097A1 (en) 2012-12-20
SG183337A1 (en) 2012-09-27
RU2588605C2 (ru) 2016-07-10
US8878165B2 (en) 2014-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI486337B (zh) 用於有機電子裝置之電極處理方法
Sun et al. High-performance transistor based on individual single-crystalline micrometer wire of perylo [1, 12-b, c, d] thiophene
Szendrei et al. Ambipolar all-polymer bulk heterojunction field-effect transistors
US20100117066A1 (en) Organic Semiconductors
TWI614276B (zh) 有機半導體調配物
TW201203654A (en) Process for modifying electrodes in an organic electronic device
TWI752198B (zh) 有機半導體組成物、有機薄膜及有機薄膜電晶體
Cao et al. Recent advances in doped organic field-effect transistors: mechanism, influencing factors, materials, and development directions
Chen et al. Ambient instability of organic field-effect transistors and their improvement strategies
JP2012512201A (ja) アントラ［２，３−ｂ］ベンゾ［ｄ］チオフェン誘導体および有機半導体としてのそれらの使用
Waliszewski et al. Role of oxygen within end group substituents on film morphology and charge carrier transport in thiophene/phenylene small-molecule semiconductors
JP2014515010A (ja) ジナフト［２，３−ａ：２’，３’−ｈ］フェナジンおよび有機半導体としてのそれらの使用
TW201818575A (zh) 在半導體層中達成有效電荷注入以使電子和/或電洞傳輸的方法
CN111247653B (zh) 用于包含有机半导体层的电子器件的电极
KR20140011325A (ko) 플라반트렌 유도체 및 유기 반도체로서의 이의 용도
US20240298522A1 (en) Self-assembled monolayer for electrode modification and device comprising such self-assembled monolayer
Yu et al. Functionalized soluble triethylsilylethynyl anthradithiophenes (TESADTs) for organic electronic devices
KR102724792B1 (ko) 유기 반도체 층을 포함하는 전자 디바이스용 전극

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees