[发明专利]喷射性能增强的半导体层的新印刷方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及有机半导体，更具体而言，涉及用于具有增强的印刷性能的有机半导体的材料和方法。

背景技术

在过去几十年中，半导体技术在电子电路的发展中起到重要作用。半导体技术的两个实例包括互补金属氧化物半导体(CMOS)加工技术和有机半导体加工技术。

有机半导体加工技术是较晚发展起来的，其中将表现出半导体性质的有机材料用于在刚性或柔性基质上制造电子和光电子设备。

与CMOS加工技术相比，有机半导体加工技术的实施更便宜，且更适于具体应用如柔性电子产品和显示器。这对大面积显示器和低成本RFID标签是特别有利的。

形成有机半导体的常规方法包括在基质上印刷一种含颗粒的分散体。可印刷的分散体通常为非牛顿流体，其中粘度随施加的应变率变化。这种粘度不易确定的分散体可导致印刷过程中喷射性能较差。例如，对于印刷的有机半导体部件常观察到与初始设计相比的明显偏离，包括不均匀、或者线或图案断裂、毛边等。

因此，需要克服现有技术的这些和其他问题，并改进有机半导体部件的沉积性能。

发明内容

根据多个实施方案，本发明包括一种通过首先提供包含一种或多种有机半导体的液体组合物来形成半导体部件的方法。然后可将所述液体组合物由在第一温度下的非牛顿形式转化为第二温度下的牛顿形式。然后可将转化后的牛顿形式的液体组合物沉积在基质上以形成一个或多个半导体部件。

根据多个技术方案，本发明还包括一种形成半导体部件的方法。在此方法中，可形成包含多个分散于溶剂中的有机半导体颗粒的液体组合物，其储藏期限大于约两天。然后可加热所述液体组合物以使多种有机半导体颗粒均匀溶于溶剂中，从而形成一种牛顿液体组合物，然后可将该牛顿液体组合物印刷在基质上以形成一个或多个均匀的半导体部件。

本发明的其他目的和优势，部分将在下面的描述中详细说明，部分将从描述显而易见，或可通过实施本发明获悉。本发明的目的和优势可通过随附的权利要求中特别指出的要素和结合实现或获得。

应理解，无论是前面的概述还是后面的详细说明都仅是示例性的和解释性的，而并不限制所要求保护的本发明。

附图说明

包含在本说明书内并构成其一部分的附图示例说明了本发明的几个实施方案，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1描述了根据本发明多个实施方案的形成有机半导体部件的示例性方法。

图2描述了根据本发明多个实施方案的一种用于形成有机半导体部件的示例性印刷系统。

图3描述了对本发明多个实施方案的一种示例性非牛顿液体组合物的示例性流变学试验结果。

图4描述了本发明多个实施方案中一种示例性液体组合物由非牛顿形式转化为牛顿形式。

图5A-5B图示描述了根据本发明多个实施方案的以非牛顿形式喷射形成的示例性半导体部件。

图6A-6B图示描述了根据本发明多个实施方案的以牛顿形式喷射形成的示例性半导体部件。

应注意所述图的一些细节已被简化，绘制其是为便于理解实施方案，而不是维持严格的结构精度、细节和尺寸。

具体实施方式

现将对本发明的实施方案做详细介绍，其实例在附图中说明。只要可能，在所有附图中将使用相同的附图标记指代相同或类似的部分。

在下面的描述中，参照构成其一部分的附图，且其中示例说明可实施本发明的具体示例性实施方案。这些实施方案被充分详细地描述至足以使本领域的技术人员可以实施本发明，应理解在不偏离本发明范围情况下可使用其他实施方案和做出变化。因此，下面的描述仅是示例性的。

示例性实施方案提供了形成有机半导体部件的材料和方法。在一个实施方案中，半导体部件的形成可包括将液体组合物在具有不确定粘度的非牛顿“分散体”和具有恒定粘度的牛顿“溶液”之间进行流变学转化。在实施方案中，可形成具有改进的沉积性能的均匀半导体部件。

图1描述了一种根据本发明多个实施方案的形成半导体部件的示例性方法。虽然作为一系列行为或事件在下文示出并描述了图1的方法100，但应理解本发明不受这些行为或事件的所示顺序的限制。例如，除本发明中所说明和/或描述的以外，一些行为可以不同顺序和/或与其它行为或事件同时进行。另外，并非所有说明的步骤都是实施根据本发明的一个或多个方面或一个或多个实施方案的方法所需要的。另外，一个或多个本文中所说明的行为可以以一个或多个独立的行为和/或阶段进行。

在图1的110处，可通过将一种或多种半导体材料分散于合适的有机溶剂中形成液体组合物。