[发明专利]用于金属电极的表面改性剂、经表面改性的金属电极及经表面改性的金属电极的生产方法

说明书

本发明提供了一种用于金属电极的表面改性剂，包含由通式(1)代表的活性甲硅烷基化合物：Rf‑X‑A‑SiR¹_3‑n(OR²)_n (1)并提供了一种由所述表面改性剂经表面改性的金属电极，以及一种用于生产经表面改性的金属电极的方法。

本申请为2013年11月18日提交的、国际申请号为PCT/JP2013/081035的PCT国际申请进入中国的发明名称为“用于金属电极的表面改性剂、经表面改性的金属电极及经表面改性的金属电极的生产方法”的申请号为201380061333.9的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于金属电极的表面改性剂、一种经表面改性的金属电极以及一种用于生产经表面改性的金属电极的方法。

背景技术

有机薄膜晶体管有望应用于用于有机发光二极管(OLEDs)、无线射频识别标签、传感器等的驱动电路，这是由于低温沉积工艺适用于它们，并且它们可以容易地沉积在柔性底物等之上。设备的性能取决于电极和有机半导体的接触面。即，有机半导体层和电极之间所存在的电子接触电阻、有机半导体的最高占据分子轨道(HOMO)的功函数和电极的功函数的能量差异被认为具有很大的影响。通常具有5.1eV左右的功函数的金电极与p型有机半导体的HOMO匹配很好并且被经常使用。然而，由于成本问题，也在研究使用银和铜。具有4.26eV的功函数的银电极和具有4.6eV的功函数的铜电极与有机半导体匹配得不好。为了解决这个难题，已经尝试在源漏电极上进行表面处理，从而改变其功函数并降低所述电极与有机半导体层之间的电荷注入势垒。

例如，非专利文献(NPL)1公开了一种尝试使用五氟苯硫酚对金属电极进行表面处理的方法，从而在电极上形成自组装单分子层(SAM)，并改变所述电极表面的功函数。硫醇具有这样的特点，即它们在金属上形成强键而具有高的耐久性，具有高电负性的取代基如氟增强了其功函数。这样的有机薄膜晶体管(TFTs)具有很好的特性，并且具有高生产效率的解决方案适用于所述TFTs。

此外，NPL 2公开了使用C₈F₁₇C₂H₄SH和C₁₀H₂₁SH的双组分SAMs，可通过改变这两种组分之间的比例理想地调节其功函数。使用所述双组分SAMs的表面改性已实现比包含金电极在内的有机TFTs优越的性能。

NPL 3公开了用于硫醇的合成以及倾向于作为杂质混合的乙硫羟酸已经特地加入到硫醇中以形成SAMs，并已经研究了该杂质对所述SAMs的影响。研究表明，在硫醇中混合有痕量杂质，可引起在金上的竞争性吸附以及在单层内形成的缺陷。在这种情况下，乙硫羟酸的量越大，单层内的缺陷越多。

此外，作为表面处理剂的活性硅烷，如硅烷偶联剂，通过它们的表面氧化膜，能够在氧化物材料如硅氧化物、钛氧化物、铟锡氧化物(ITO)、铝氧化物、玻璃、锡氧化物和锗氧化物，也能够在金属材料如硅、钛和铝上形成SAMs。

NPL 4公开一种通过沉积一种活性硅烷，十七氟癸基三乙氧基硅烷，的自组装单分子层(F-SAM)于ITO来改变功函数的方法。

引文列表

非专利文献

NPL 1:IEEE Electron Device Letters 2001,vol.22,p.571-573

NPL 2:Organic Electronics,2012,vol.13,p.593-598

NPL 3:Material Matters 2006,vol.1,No.2,p.3-5

NPL 4:Japanese Journal of Applied Physics,2008,vol.47,p.455-459