[发明专利]含有双吖丙啶的有机电子组合物和其器件

说明书

本发明涉及有机电子器件，和更具体地涉及有机场效应晶体管，其包含含有多环烯烃聚合物和双吖丙啶化合物的介电层。

相关申请的交叉引用

本申请主张2016年3月22日提出的美国临时申请No.62/311,598的权益，其通过引用以其整体并入本文。

发明背景

发明领域

本发明涉及有机电子组合物和其器件，具体涉及有机介电组合物，和有机场效应晶体管，其包含含有多环烯烃聚合物和双吖丙啶化合物的介电层。

现有技术描述

近年来，人们越来越关注有机电子(OE)器件，例如用于显示器件或逻辑电路背板的有机场效应晶体管(OFET)，以及有机光伏(OPV)器件。传统的OFET具有栅电极，由介电材料(也称为“电介质”或“栅极电介质”)制成的栅极绝缘层，源电极和漏电极，由有机半导体(OSC)材料制成的半导体层，和通常在上述层的顶部的钝化层以提供保护免受环境影响或防止后续器件制造步骤的损坏。

就许多顶栅(TG)OFET应用而言，含氟电介质如或聚合物通常由含氟溶剂沉积，以提供具有固有低介电常数(“低k”)和与许多OSC材料种类具有良好正交性的介电层。然而，这种电介质的使用具有许多缺点，主要问题是缺乏交联功能性，这在不改变介电常数的情况下难以结合。此外，出于环境和成本原因，不优选使用氟化溶剂。

将反应性官能团结合到电介质中是理想并且是有利的，其能够实现光图案化，因为这不仅提供了对在后续处理步骤中使用的溶剂的正交性，而且还允许通过使用光刻工艺在介电层和OSC层下方形成通过互连到源电极和漏电极(S/D)来实现堆叠集成。

在开发可交联的顶栅电介质中，必须保持所用材料的整体性质，例如低k和溶解度。考虑交联反应中所使用的官能团以确保不产生大量极性或带电副产物物质作为副产物也是重要的。这些物质将掺入到交联的电介质中，引起不希望的效应，例如k值的增加，或者带电物质的引入可能掺杂OSC层，导致性能和稳定性降低。

因此，需要用于在OE器件中制备介电层的可溶液加工的电介质，其具有低介电常数，对许多OSC材料类别显示出良好的正交性，可以由非卤化溶剂中沉积，可以交联以能够实现光图案化和通过形成与S/D电极的通过互连实现堆叠集成，并且其中交联反应不产生不希望的极性或带电副产物的物质作为副产物。

特别地，期望具有UV可交联的电介质，其具有与OSC聚合物正交的溶解度曲线，尽可能低的介电常数以提供最高的TFT性能，和交联官能团，和/或掺入的交联剂以允许通过互连图案化。电介质应与OSC聚合物一起提供高迁移率、高导通电流和低截止电流。

本发明通过在OE器件的介电层中使用包含多环烯烃聚合物和具有双吖丙啶基团的交联剂的组合物能够满足上述需要，该多环烯烃聚合物不含极性单元，是化学惰性的，具有固有的低k，可具有赋予溶解性和交联官能度的侧基或无定形特征。

发明概述

本发明涉及包含介电层的OE器件，所述介电层包含包含选自以下的无定形多环烯烃聚合物和式(V)的双吖丙啶化合物的组合物或通过使用包含选自以下的无定形多环烯烃聚合物和式(V)的双吖丙啶化合物的组合物获得：

a)具有一种或多种不同的式(IA)的重复单元的聚合物，其中重复单元衍生自式(I)的单体：

b)具有式(IA)的重复单元和另一个具有式(II)的烯烃的无规共聚物：

c)式(III)的聚合物：

d)式(IV)的聚合物：

其中