发明名称 有机薄膜电晶体
摘要 本发明关于一种包括一有机层作为半导体层之有机薄膜电晶体,其中有机层包括一利于一半导体层及电极间之欧母接触的有机化合物。;本发明之有机薄膜电晶体在半导体层及源极电极/汲极电极间具有极佳的电性接触,因此广泛应用作为电器/电子元件之组件。结果,可以使用便宜且极佳加工性之材料(即使工作功能低)作为有机薄膜电晶内源极电极或汲极电极之材料。
申请公布号 TWI376807 申请公布日期 2012.11.11
申请号 TW095123837 申请日期 2006.06.30
申请人 LG化学股份有限公司 发明人 黄仁浩;崔贤;李民钉;李东勋;金公谦;裴在顺;李大熊;金正凡
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 庄志强 台北市大安区敦化南路2段71号18楼
主权项 一种有机薄膜电晶体,包括闸极电极、绝缘层、源极电极、汲极电极、及至少一包括一半导体层之有机层,其中至少一有机层包括一由下列化学式2所示之化合物:@sIMGTIF!d10001.TIF@eIMG!其中n为0或1,R9至R18每个各自选自由氢、卤基、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺醯基(-SO2R)、亚碸基(SOR)、磺醯胺基(-SO2NRR’)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(CO-OR)、醯胺基(-CO-NHR,-CO-NRR’)、经取代或未经取代直链或支链C1-C12烷氧基、经取代或未经取代直链或支链C1-C12烷基、经取代或未经取代芳族或非芳族杂环基、经取代或未经取代C6-C20芳基、经取代或未经取代胺基(-NHR,-NRR’)所组成之族群者,及-L-M、及R9及R10、或R11及R12可以键结一起形成一芳族或杂环,L为C1-C60烯基,其未经取代或经从胺基(-NHR,-NRR’)、醯胺基(-NHCOR,-CONHR,-CONRR’)、醚基(-COR)及酯基(-COOR)所组成之族群者取代;C6-C60芳烯基,其未经取代或经从胺基(-NHR,-NRR’)、醯胺基(-NHCOR,-CONHR,-CONRR’)、醚基(-COR)及酯基(-COOR)构成之群组中选出至少一种基所取代;或5-到7-员杂环基,其未经取代或经从胺基(-NHR,-NRR’)、醯胺基(-NHCOR,-CONHR,-CONRR’)、醚基(-COR)及酯基(-COOR)构成之群组中选出至少一者所取代,M选自由醇基(-OH)、氢硫基(-SH)、膦酸基(-PO3H)、一胺基(-NHR,-NRR’)、经取代或未经取代聚烃、经取代或未经取代聚乙烯基、经取代或未经取代聚丙烯酸酯、经取代或未经取代聚噻吩、经取代或未经取代聚吡咯、及经取代或未经取代聚苯胺所组成之族群者,及R及R’系彼此相同或不同且彼此独立为氢、经取代或未经取代C1-C60烷基、经取代或未经取代C6-C60芳基、或经取代或未经取代5-到7-员杂环基。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,其中包括该化学式2之化合物的有机层为半导体层。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,其中包括该化学式2之化合物的有机层为被半导体层隔开形成之有机层,且形成于半导体层及在源极电极及汲极电极中的至少一电极之间。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括一基板、一位于基板上之闸极电极、位于闸极电极及基板上之绝缘层、一位于绝缘层上之半导体层、位于半导体层及绝缘层上之源极电极及汲极电极,其中该半导体层系被设置成与源极电极及汲极电极接触且为包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之闸极电极、位于闸极电极及基板上之绝缘层、位于绝缘层上之半导体层、位于半导体层之有机层、位于有机层及绝缘层上之源极电极及汲极电极,其中该有机层系被设置成与源极电极接触、与汲极电极接触、或与源极电极及汲极电极两者都接触,且为包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之闸极电极、位于闸极电极及基板上之绝缘层、位于绝缘层上之源极电极及汲极电极、及位于绝缘层、源极电极及汲极电极上之半导体层,其中该半导体层系被设置成与源极电极及汲极电极接触,且包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之闸极电极、位于闸极电极及基板上之绝缘层、位于绝缘层上之源极电极及汲极电极、位于绝缘层、源极电极及汲极电极上之有机层、及位于有机层上之半导体层,其中该有机层系被设置成与源极电极接触、与汲极电极接触或与源极电极及汲极电极二者接触,及包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之源极电极及汲极电极、位于基板、源极电极及汲极电极上之半导体层、位于半导体层上之绝缘层、及位于绝缘层上之闸极电极,其中半导体层系被设置成与源极电极及汲极电极接触,且包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之源极电极及汲极电极、位于基板、源极电极及汲极电极上之有机层、位于有机层上之半导体层、位于半导体层上之绝缘层、及位于绝缘层上之闸极电极,其中有机层系被设置成与源极电极接触、与汲极电极接触、或与源极电极及汲极电极二者接触,且包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之半导体层、位于半导体层上之源极电极及汲极电极、位于半导体层、源极电极及汲极电极上之绝缘层、及位于绝缘层上之闸极电极,其中该半导体层系被设置成与源极电极及汲极电极接触,且为包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,包括基板、位于基板上之半导体层、位于半导体层上之有机层、位于有机层上之源极电极及汲极电极、沈积有机层、源极电极及汲极电极上之绝缘层、及位于绝缘层上之闸极电极,其中有机层系被设置成与源极电极接触、与汲极电极接触或与源极电极及汲极电极二者接触,且为包括化学式2之化合物。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,其中该化学式2之化合物系选自下列化学式2-1至2-41所示之化合物:@sIMGTIF!d10002.TIF@eIMG!@sIMGTIF!d10003.TIF@eIMG!@sIMGTIF!d10004.TIF@eIMG!@sIMGTIF!d10005.TIF@eIMG!@sIMGTIF!d10006.TIF@eIMG!@sIMGTIF!d10007.TIF@eIMG!其中x为2至10,000,000,及R19及R20每个各自为经取代或未经取代C1-C60烷基或经取代或未经取代C1-C60芳基。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,其中包括该化学式2之化合物的有机层的厚度范围为单分子层厚度到100 nm。如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体,其中该源极电极及汲极电极系从选自铝、银、金、钕、钯、铂及上述金属之合金等材料所形成。一种制造有机薄膜电晶体之方法,包括形成闸极电极、绝缘层、源极电极、汲极电极、及至少一包括一半导体层之有机层,其中至少一有机层包括一由下列化学式2表示之化合物:@sIMGTIF!d10008.TIF@eIMG!其中n为0或1,R9至R18每个各自选自由氢、卤基、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺醯基(-SO2R)、亚碸基(SOR)、磺醯胺基(-SO2NRR’)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(CO-OR)、醯胺基(-CO-NHR,-CO-NRR’)、经取代或未经取代直链或支链C1-C12烷氧基、经取代或未经取代直链或支链C1-C12烷基、经取代或未经取代芳族或非芳族杂环基、经取代或未经取代C6-C20芳基、经取代或未经取代胺基(-NHR,-NRR’)所组成之族群者,及-L-M、及R9及R10、或R11及R12可以键结一起形成一芳族或杂环,L为C1-C60烯基,其未经取代或经从胺基(-NHR,-NRR’)、醯胺基(-NHCOR,-CONHR,-CONRR’)、醚基(-COR)及酯基(-COOR)所组成之族群者取代;C6-C60芳烯基,其未经取代或经从胺基(-NHR,-NRR’)、醯胺基(-NHCOR,-CONHR,-CONRR’)、醚基(-COR)及酯基(-COOR)构成之群组中选出至少一种基所取代;或5-到7-员杂环基,其未经取代或经从胺基(-NHR,-NRR’)、醯胺基(-NHCOR,-CONHR,-CONRR’)、醚基(-COR)及酯基(-COOR)构成之群组中选出至少一者所取代,M选自由醇基(-OH)、氢硫基(-SH)、膦酸基(-PO3H)、一胺基(-NHR,-NRR’)、经取代或未经取代聚烃、经取代或未经取代聚乙烯基、经取代或未经取代聚丙烯酸酯、经取代或未经取代聚噻吩、经取代或未经取代聚吡咯、及经取代或未经取代聚苯胺所组成之族群者,及R及R’系彼此相同或不同且彼此独立为氢、经取代或未经取代C1-C60烷基、经取代或未经取代C6-C60芳基、或经取代或未经取代5-到7-员杂环基。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,其中包括该化学式2之化合物的有机层为半导体层。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,其中包括该化学式2之化合物的有机层为独立从半导体层形成之有机层,且系形成于半导体层、及源极电极及汲极电极其中至少一电极之间。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,其中该由化学式2之化合物形成的有机层系被设置成与源极电极接触、与汲极电极接触、或与源极电极及汲极电极二者接触。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成闸极电极于基板上;形成绝缘层于闸极电极及基板上;形成包括化学式2之化合物的半导体层于绝缘层上;及形成源极电极及汲极电极于半导体层及绝缘层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成闸极电极于基板上;形成绝缘层于闸极电极及基板上;形成半导体层于绝缘层上;形成包括化学式2之化合物的有机层于半导体层上;及形成源极电极及汲极电极于有机层及绝缘层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成闸极电极于基板;形成绝缘层于闸极电极及基板上;形成源极电极及汲极电极于绝缘层上;及形成包括化学式2之化合物的半导体层于绝缘层、源极电极及汲极电极上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成闸极电极于基板上;形成绝缘层于闸极电极及基板上;形成源极电极及汲极电极于绝缘层上;形成包括化学式2之化合物的有机层于绝缘层、源极电极及汲极电极上;及形成半导体层于有机层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成源极电极及汲极电极于基板上;形成包括化学式2之化合物的半导体层于基板、源极电极及汲极电极上;形成绝缘层于半导体层上;及形成闸极电极于绝缘层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成源极电极及汲极电极于基板上;形成包括化学式2之化合物的有机层于基板、源极电极及汲极电极上;形成半导体层于有机层上;形成绝缘层于半导体层上;及形成闸极电极于绝缘层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成包括化学式2之化合物的半导体层于基板上;形成源极电极及汲极电极于半导体层上;形成绝缘层于半导体层、源极电极及汲极电极上;及形成闸极电极于绝缘层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,包括形成半导体层于基板上;形成包括化学式2之化合物的有机层于半导体层上;形成源极电极及汲极电极于有机层上;形成绝缘层于有机层、源极电极及汲极电极上;及形成闸极电极于绝缘层上。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,其中由该化学式2之化合物形成的有机层的厚度范围从单分子层厚度到100 nm。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,其中由该化学式2之化合物形成的有机层系从真空沈积、网版印刷、喷墨印刷、微触点印刷、旋转涂布、浸渍涂布及SAM(自行组装单层)所组成的方法中选出一方法所形成。如申请专利范围第16项之制造有机薄膜电晶体的方法,其中该源极电极及汲极电极系由选自铝、银、金、钕、钯、铂及上述金属之合金等材料所形成。一种电子元件,包括如申请专利范围第1项之有机薄膜电晶体。如申请专利范围第30项之电子元件,其用于E-纸张、小型卡片及显示装置。
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