半导电油墨配制料制造技术

本发明专利技术涉及半导电油墨配制料。半导电油墨配制料包括半导电材料；第一溶剂；和可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面张力，和在其中半导电材料在室温下具有小于０．１ｗｔ％的溶解度。该油墨配制料的表面张力可以得到控制，允许在有机薄膜晶体管，包括顶栅晶体管中形成半导电层。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容在各实施方案中涉及适用于电子器件，例如薄膜晶体管(TFT)的配 制料和方法。本公开内容还涉及使用这种组合物和方法制造的部件或层，以及包含这种材 料的电子器件。 薄膜晶体管(TFT)是现代化电子设备，包括例如传感器、图像扫描器和电子显示 装置中的基本部件。TFT通常由支撑基片、三个导电电极(栅极、源极和漏极)、通道半导电 层和将栅极与半导电层分隔的电绝缘栅极介电层组成。通常希望制造不仅具有低得多的制 造成本而且具有有吸引力的机械性能，例如物理紧凑、轻便和柔性的TFT。 一种方法是通过 有机薄膜晶体管(0TFT)，其中TFT的一个或多个部件包括有机化合物。具体地，一些部 件可以使用廉价的公知的印刷技术沉积和形成图案。 喷墨印刷被认为是制造0TFT的非常有前景的方法。关于该制造工艺，喷墨印刷有 机半导体是关键步骤。因此需要一种可喷射半导体油墨。 形成油墨组合物的一种常规方法是将半导电材料溶解在适当的溶剂中以形成用 于分散体的油墨溶液。分散体通常适合于在底栅TFT构造中印刷半导电材料(参见图1)， 其中基片表面(介电表面)具有低表面能。但是，油墨组合物可能不满足喷墨印刷的所有 要求，例如表面张力要求。例如，对于在具有高表面能的基片上印刷半导电材料，例如在顶 栅TFT构造中(参见图4)，一些分散体的表面张力过低。低表面张力诱导半导电材料扩散 超出所需通道区域，产生不希望有的电容。理想的将是提供一种半导电油墨配制料，其具有 增加的表面张力，而半导电材料本身的结构、分子量和/或填充量没有变化。
技术实现思路
在各实施方案中公开半导电油墨配制料。油墨配制料允许控制表面张力并由此可用于制造顶栅薄膜晶体管。还公开了制备和使用这种配制料的方法。 —些实施方案中公开的是半导电油墨配制料，包括 包括结构(A)的噻吩部分的半导电材料<formula>formula see original document page 4</formula> 结构(A) 其中&选自烷基和取代烷基； 第一溶剂；禾口 可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面张
技术介绍
力，在其中半导电材料在室温下具有小于0. lwt %的溶解度。 在实施方案中，半导电材料可以具有式(I)的结构 式(I) 其中&和R2独立地选自烷基和取代烷基；x、 y和z独立地为1至约5 ;和n为聚n /又o &和R2可以独立地选自具有1至约24个碳原子的烷基。在一些实施方案中，&和&相同。 半导电材料可以为式(II):<formula>formula see original document page 5</formula> 式(II) 第一溶剂为卤代芳烃溶剂，例如氯苯、二氯苯、三氯苯和氯甲苯。在具体实施方案中，第一溶剂为1，2-二氯苯。 第二溶剂可以包括六碳环，例如苯甲酸苄酯、苯甲酸甲酯、乙酰苯、2'-氯乙酰苯、喹啉和苄腈。在具体实施方案中，第二溶剂为苯甲酸苄酯。 在具体组合中，第一溶剂为1，2-二氯苯，第二溶剂为苯甲酸苄酯。第一溶剂对第二溶剂的重量比可以为约20 : l至约20 : 10。 油墨配制料可以具有约28mN/m至约35mN/m的表面张力。 半导电材料可以以聚集体和溶解的分子两种形式存在。在一些实施方案中，聚集体超过半导电材料的50wt%。在其它的实施方案中，聚集体超过半导电材料的80wt%。 在其它实施方案中，公开了形成薄膜晶体管的半导电层的方法，包括 a)提供一种油墨组合物，包括 包括结构(A)的噻吩部分的半导电材料 结构(A) 其中&选自烷基和取代烷基； 第一溶剂；禾口 可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面张力，在其中半导电材料在室温下具有小于0. lwt^的溶解度； b)将油墨组合物施涂在晶体管的基片上；禾口 c)干燥油墨组合物以形成半导电层。 在其它实施方案中，提供控制半导电油墨配制料的表面张力的方法，包括 a)提供一种油墨组合物，包括 包括结构(A)的噻吩部分的半导电材料 结构(A) 其中&选自烷基和取代烷基； 第一溶剂，在其中半导电材料在室温下具有0. lwt^或更大的溶解度；禾口 可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面张力，在其中半导电材料在室温下具有小于0. lwt^的溶解度；禾口 b)调节第一溶剂对第二溶剂的重量比至约20 : l和约20 : IO之间，以控制油墨组合物的表面张力。 第一溶剂对第二溶剂的重量比可以为约io : i至约io : 3。 还公开了由这种方法制造的层和/或薄膜晶体管。 本公开内容的示例性实施方案的这些和其它非限制性特征在以下更具体地描述。附图说明 图1为本公开内容的OTFT的第一种示例性实施方案。 图2为本公开内容的OTFT的第二种示例性实施方案。 图3为本公开内容的OTFT的第三种示例性实施方案。 图4为本公开内容的OTFT的第四种示例性实施方案。具体实施例方式参考附图可以得到在此公开的部件、方法和设备的更完整的理解。这些附图仅为基于说明本研发内容的便利性和简易性的示意图，并且因此并不希望指明器件或其部件的相对大小和尺寸和/或限定或限制示例性实施方案的范围。 虽然为清楚起见，在以下说明中使用特定术语，但是这些术语仅用来表示按照附图中的说明选择的实施方案的特殊结构，并非用来限定或限制公开内容的范围。在以下附图和随后的说明中，应理解相同的数目标记表示相同作用的部件。 图1说明第一种底栅0TFT实施方案或构造。OTFT 10包括与栅极30和介电层40接触的基片20。虽然在此将栅极30绘制在基片20内，但这并非必须。但是，重要的是介电层40将栅极30与源极50、漏极60和半导电层70分隔。源极50接触半导电层70。漏极60也接触半导电层70。半导电层70在源极和漏极50和60之上和之间延伸。任选的界面层80可以设置在介电层40和半导电层70之间。 图2说明第二种底栅OTFT实施方案或构造。OTFT 10包括与栅极30和介电层40接触的基片20。半导电层70位于介电层40之上或顶部，并将其与源极和漏极50和60分隔。任选的界面层80可以设置在介电层40和半导电层70之间。 图3说明第三种底栅OTFT实施方案或构造。OTFT 10包括还起栅极作用并与介电层40接触的基片20。半导电层70位于介电层40之上或顶部，并将其与源极和漏极50和60分隔。任选的界面层80可以设置在介电层40和半导电层70之间。 图4说明顶栅0TFT实施方案或构造。OTFT 10包括与源极50、漏极60和半导电层70接触的基片20。半导电层70在源极和漏极50和60之上和之间延伸。介电层40在半导电层70之上。栅极30在介电层40之上并且不接触半导电层70。任选的界面层80可以设置在介电层40和半导电层70之间。 半导电层可以由适用于形成薄膜晶体管，包括顶栅薄膜晶体管的半导电油墨配制料形成。半导电油墨配制料包括半导电材料、第一溶剂A和第二溶剂B。 在实施方案中，半导电材料包括结构(A)的噻吩部分 结构(A) 其中&为烷基或取代烷基。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导电油墨配制料，包括：　　包括结构（Ａ）的噻吩部分的半导电材料：　　＊＊＊　　结构（Ａ）　　其中Ｒ１选自烷基和取代烷基；　　第一溶剂；和　　可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面张力，在其中半导电材料在室温下具有小于０．１ｗｔ％的溶解度。

【技术特征摘要】
US 2008-10-9 12/248161一种半导电油墨配制料，包括包括结构(A)的噻吩部分的半导电材料结构(A)其中R1选自烷基和取代烷基；第一溶剂；和可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面张力，在其中半导电材料在室温下具有小于0.1wt％的溶解度。F2009101790247C0000011.tif2. —种形成薄膜晶体管的半导电层的方法，包括 a)提供一种油墨组合物，包括包括结构(A)的噻吩部分的半导电材料<formula>formula see original document page 2</formula>结构(A)其中Rl选自烷基和取代烷基； 第一溶剂；禾口可与第一溶剂混溶的第二溶剂，其具有等于或大于第一溶剂表面张力的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y吴，PF史密斯，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]