作为电介质的聚酰亚胺.pdf

本发明提供了一种在基材上制备晶体管的方法，该晶体管包括包含聚酰亚胺B的层，该方法包括以下步骤：i)通过在晶体管层上或在基材上施用光可固化聚酰亚胺A而形成包含光可固化聚酰亚胺A的层，ii)以波长≥360nm的光辐照该包含光可固化聚酰亚胺A的层以形成包含聚酰亚胺B的层，并提供了一种可通过该方法获得的晶体管。

权利要求书
1.   一种在基材上制备晶体管的方法，所述晶体管包括包含聚酰亚胺B的层，所述方法包括以下步骤：
i)通过在晶体管的层上或基材上施用光可固化聚酰亚胺A而形成包含光可固化聚酰亚胺A的层，
ii)用波长≥360nm的光辐照包含光可固化聚酰亚胺A的层以形成包含聚酰亚胺B的层。

2.   根据权利要求1的方法，其中所述光可固化聚酰亚胺A为可通过使反应物的混合物反应获得的聚酰亚胺，所述反应物的混合物包含至少一种二酐A和至少一种二胺A，其中所述二酐A为带有至少一个光敏性基团的二酐且所述二胺A为带有至少一个可交联基团的二胺。

3.   根据权利要求2的方法，其中所述为带有至少一个光敏性基团的二酐的二酐A选自：

其中
R1为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、卤素或苯基，
g为0、1、2或3，优选为0，
X为直接键、CH2、O、S或C(O)，优选地，X为直接键、CH2或O。

4.   根据权利要求2或3的方法，其中所述为带有至少一个可交联基团的二胺的二胺A选自：
(i)下式二胺

其中
R2、R3相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
n为1、2、3或4，
m为0、1、2或3，
只要n+m≤4，
p为0、1、2、3或4，
L1为O、S、C1‑10亚烷基、亚苯基或C(O)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，
(ii)下式二胺

其中
R4为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R5为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑N(C1‑10烷基)2、N(C1‑10烷基)2、O‑苯基、W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中
R6为H、C1‑10烷基、C4‑10环烷基或C1‑10亚烷基‑W，
W为O‑C2‑10链烯基、N(R7)(C2‑10链烯基)、O‑C(O)‑CR8=CH2、N(R7)(C(O)‑CR8=CH2)或

其中
R7为H、C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基或C(O)‑CR8=CH2，
R8为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R9为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
q为1、2、3或4，
o为0、1、2、3，
q+o≤4，
如果o为0，则R5为W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，和
(iii)下式二胺

其中
R10与R11相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R13与R14相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基、C4‑10环烯基或苯基，
L2为C1‑10亚烷基或亚苯基，
r为0、1、2、3或4，
s为0、1、2、3或4，
r+s≤4，
如果r与s均为0，则R13和R14中至少一个为C2‑10链烯基或C4‑10环烯基，t为0或0至50的整数，优选为0或0至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
u为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。

5.   根据权利要求2或3的方法，其中所述为带有至少一个可交联基团的二胺的二胺A为下式二胺

其中
R2、R3相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
n为1、2、3或4，
m为0、1、2或3，
只要n+m≤4，
p为0、1、2、3或4，
L1为O、S、C1‑10亚烷基、亚苯基或C(O)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。

6.   根据权利要求2‑5中任一项的方法，其中所述反应物的混合物包含至少一种二酐B和/或至少一种二胺B，其中所述二酐B为未带有光敏性基团的二酐，且所述二胺B为未带有可交联基团的二胺。

7.   根据权利要求6的方法，其中所述为未带有光敏性基团的二酐的二酐B选自：

其中
R12为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、卤素或苯基，
h为0、1、2或3，优选为0，
Y为C1‑10亚烷基、O或S，优选地，Y为CH2或O。

8.   根据权利要求6或7的方法，其中所述为未带有可交联基团的二胺的二胺B选自：
(i)下式二胺

其中
R15为卤素或O‑C1‑10烷基，
d为0、1、2、3或4，
v为0、1、2、3或4，
L3为直接键、O、S、C1‑10亚烷基或CO，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，
(ii)下式二胺

其中
R16为卤素或O‑C1‑10烷基，
R17为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基、O‑苯基、O‑C1‑10亚烷基‑N(C1‑10烷基)2或N(C1‑10烷基)2，
w为0、1、2或3，
x为1、2、3、4，
w+x≤4，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，
(iii)下式二胺

其中
R18为卤素或O‑C1‑10烷基，
R19与R20相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基或C4‑8环烷基或苯基，L3为C1‑10亚烷基或亚苯基，
y为0、1、2、3或4，
z为0或1，
a为0或1至50的整数，优选为0或1至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，和
(iv)下式二胺

其中
R21与R22相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基或C4‑8环烷基，
L4为C1‑10亚烷基、C4‑8亚环烷基或C4‑8亚环烷基‑Z‑C4‑8亚环烷基，
其中Z为C1‑10亚烷基、S、O或CO，
b为0或1，
c为0或1至50的整数，优选地，为0或1至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
e为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。

9.   根据权利要求1‑8中任一项的方法，其中将所述光可固化聚酰亚胺A以在有机溶剂A中的溶液施用于晶体管层或基材上。

10.   根据权利要求9的方法，其中所述有机溶剂A选自N‑甲基吡咯烷酮、C4‑8环烷酮、C1‑4烷基‑C(O)‑C1‑4烷基，C1‑4链烷酸C1‑4烷基酯，其中所述C1‑4烷基或所述C1‑4链烷酸可经羟基或O‑C1‑4烷基取代，和C1‑4烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4烷基及其混合物。

11.   根据权利要求10的方法，其中所述有机溶剂A为乙酸丁酯或乙酸丁酯与环戊酮的混合物，其中乙酸丁酯/环戊烷的重量比至少为99/1至20/80，更优选为99/1至30/70。

12.   根据权利要求1‑11中任一项的方法，其中所述基材上的晶体管为有机场效应晶体管(OFET)，其除了含聚酰亚胺B的层以外，还包括含半导体材料的层。

13.   根据权利要求12的方法，其中所述半导体材料为包含具有二酮基吡咯并吡咯基团的单元的聚合物(DPP聚合物)。

14.   根据权利要求13的方法，其中所述DPP聚合物包括选自如下的单元，优选地基本由选自如下的单元构成：
式的聚合物单元，
式的共聚物单元，
式的共聚物单元，和
式的共聚物单元，其中
n'为4至1000，优选为4至200，更优选为5至100，
x'为0.995至0.005，优选地，x'为0.2至0.8，
y'为0.005至0.995，优选地，y'为0.8至0.2，和
x'+y'=1；
r'为0.985至0.005，
s'为0.005至0.985，
t'为0.005至0.985，
u'为0.005至0.985，和
r'+s'+t'+u'=1；
A为式的基团，
其中
a"为1、2或3，
a'''为0、1、2或3，
b'为0、1、2或3，
b"为0、1、2或3，
c'为0、1、2或3，
c"为0、1、2或3，
d'为0、1、2或3，
d"为0、1、2或3，
条件是如果a'''为0，则b"不为0；
R40与R41相同或不同且选自氢、C1‑C100烷基、‑COOR106''，经一个或多个卤素、羟基、硝基、‑CN或C6‑C18芳基取代和/或经‑O‑、‑COO‑、‑OCO‑或‑S‑间隔的C1‑C100烷基；C7‑C100芳烷基、氨基甲酰基、可经C1‑C8烷基和/或C1‑C8烷氧基取代1至3次的C5‑C12环烷基，可经C1‑C8烷基、C1‑C25硫代烷氧基和/或C1‑C25烷氧基取代1至3次的C6‑C24芳基，尤其是苯基或1‑或2‑萘基，或五氟苯基，其中
R106"为C1‑C50烷基，优选为C4‑C25烷基，
Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4和Ar4'彼此独立地为杂芳族或芳族环，其可任选地缩合和/或经取代，优选为：
其中
X3和X4中的一个为N且另一个为CR99，
其中R99为氢，卤素，优选F，或可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基，优选C4‑C25烷基，C7‑C25芳基烷基或C1‑C25烷氧基，
R104、R104'、R123和R123'彼此独立地为氢，卤素，优选F，或可任选经一个或多个氧或硫原子间杂的C1‑C25烷基，优选C4‑C25烷基，C7‑C25芳基烷基或C1‑C25烷氧基，
R105、R105'、R106和R106'彼此独立地为氢、卤素、可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基；C7‑C25芳基烷基或C1‑C18烷氧基，
R107为C7‑C25芳基烷基、C6‑C18芳基；经C1‑C18烷基、C1‑C18全氟烷基或C1‑C18烷氧基取代的C6‑C18芳基；C1‑C18烷基；经‑O‑或‑S‑间隔的C1‑C18烷基；或‑COOR124；
R124为可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基，优选C4‑C25烷基，C7‑C25芳基烷基，
R108与R109彼此独立地为H、C1‑C25烷基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C25烷基、C7‑C25芳基烷基、C6‑C24芳基、经G取代的C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、经G取代的C2‑C20杂芳基、C2‑C18链烯基、C2‑C18炔基、C1‑C18烷氧基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷氧基、或C7‑C25芳烷基，或
R108与R109一起形成式=CR110R111的基团，其中
R110与R111彼此独立地为H、C1‑C18烷基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷基、C6‑C24芳基、经G取代的C6‑C24芳基、或C2‑C20杂芳基、或经G取代的C2‑C20杂芳基，或
R108与R109一起形成五或六员环，其可任选经以下基团取代：C1‑C18烷基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷基、C6‑C24芳基、经G取代的C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、经G取代的C2‑C20杂芳基、C2‑C18链烯基、C2‑C18炔基、C1‑C18烷氧基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷氧基、或C7‑C25芳烷基，其中
D'为‑CO‑、‑COO‑、‑S‑、‑O‑或‑NR112‑，
E'为C1‑C8硫代烷氧基、C1‑C8烷氧基、CN、‑NR112R113、‑CONR112R113或卤素，
G为E'或C1‑C18烷基，和
R112与R113彼此独立地为H；C6‑C18芳基；经C1‑C18烷基或C1‑C18烷氧基取代的C6‑C18芳基；C1‑C18烷基；或经‑O‑间隔的C1‑C18烷基；和B、D和E彼此独立地为式的基团，或式(24)的基团，
条件是如果B、D和E为式(24)的基团，则其不同于A，其中
k'为1，
l'为0或1，
r'为0或1，
z'为0或1，和
Ar5、Ar6、Ar7和Ar8彼此独立地为下式的基团：

其中X5和X6中的一个为N和另一个为CR140，
R140、R140'、R170和R170'彼此独立地为H或可任选经一个或多个氧原子间隔的C1‑C25烷基，优选C6‑C25烷基。

15.   一种可通过根据权利要求1‑14中任一项的方法获得的基材上的晶体管。

说明书作为电介质的聚酰亚胺
发明描述
本发明涉及一种在基材上制备晶体管的方法以及可通过该方法在基材上获得的晶体管。
晶体管，特别是有机场效应晶体管(OFET)用作有机发光显示器、电子纸、液晶显示器和射频识别标签用组件。
有机场效应晶体管(OFET)包括包含有机半导体材料的半导体层、包含介电材料的介电层、栅极和源/漏极。
希望可通过溶液加工技术施用其中介电材料为有机介电材料的有机场效应晶体管(OFET)。溶液加工技术从可加工性角度来看具便利性且还可施用于塑料基材。因此，适用于溶液加工技术的有机介电材料可在柔性基材上生产低成本有机场效应晶体管。
聚酰亚胺为适用于有机场效应晶体管(OFET)的有机介电材料。本领域已知其中介电材料为聚酰亚胺的有机场效应晶体管(OFET)。
Kato，Y.；Iba，S.；Teramoto，R.；Sekitani，T.；Someya，T.，Appl.Phys.Lett.2004，84(19)，第3789‑3791页描述了一种包括并五苯顶层(半导体层)、聚酰亚胺层(介电栅极层)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)基底膜(基材)的底栅极底接触有机场效应晶体管(OFET)。该晶体管使用包括以下步骤的方法制备：(i)在真空系统中使由金与铬层构成的栅极通过遮蔽掩模在125μm厚的PEN膜上蒸发，(ii)将聚酰亚胺前体旋涂于该PEN基底膜上，且在90℃下蒸发溶剂，(iii)在180℃下固化该聚酰亚胺前体，获得聚酰亚胺栅极介电层，(iv)在环境温度下通过遮蔽掩模使并五苯在该聚酰亚胺栅极介电层上升华，和(v)通过遮蔽掩模蒸发由金层构成的源‑漏极。具有990nm聚酰亚胺栅极介电层的晶体管显示100μm的信道长度(L)、1.9mm的宽度(W)、106的开/关比(如果为源漏极电流(source drain current)(IDS)，则栅极电压(VGS)为35V)和0.3cm2/Vs的迁移率。包含位于两个金电极之间540nm厚的聚酰亚胺层的电容的漏电流密度在40V下小于0.1nA/cm2且在100V下小于1.1nA/cm2。
Lee，J.H.；Kim，J.Y.；Yi，M.H.；Ka，J.W.；Hwang，T.S.；Ahn，T.Mol.Cryst.Liq.Cryst.2005，519，第192‑198页描述一种包括并五苯顶层(半导体层)、交联聚酰亚胺层(介电栅极层)和玻璃(基材)的底栅极底接触有机场效应晶体管。该晶体管使用包括以下步骤的方法制得：(i)在经氧化铟锡涂覆的玻璃上使氧化铟锡以2mm宽的条图案化，得到具有氧化铟锡栅极的玻璃，(ii)将含羟基的聚酰亚胺(通过使2,2‑二(3,4‑二羧基苯基)六氟丙烷二酐与3,3'‑二羟基‑4,4'‑二氨基联苯反应而制得)、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、苯甲酰过氧化物和三氟甲磺酸三苯基锍作为光酸(photoacid)的γ‑丁内酯溶液旋涂于具有氧化铟锡栅极的玻璃上且在100℃下蒸发溶剂，(iii)通过曝光于UV光并然后在160℃下硬化30分钟，使含羟基的聚酰亚胺与三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚交联，而获得300nm厚的聚酰亚胺栅极介电层，(iv)使用热蒸发在1×10‑6托的压力下，通过遮蔽掩模，在该栅极介电层的顶部上沉积60nm厚的并五苯层，和(v)在该并五苯层的顶部蒸发源‑漏金电极。如此制得的晶体管显示50μm的信道长度(L)、1.0mm的宽度(W)、1.55×105的开/关比和0.203cm2/Vs的迁移率。由位于两个金电极之间的300nm厚的交联聚酰亚胺层构成的电容的漏电流密度在3.3MV/cm下小于2.33×10‑10A/cm2，表明该介电层可耐受水分和其他环境条件。
Pyo，S.；Lee，M.；Jeon，J.；Lee，J.H.；Yi，M.H.；Kim，J.S.Adv.Funct.Mater.2005，15(4)，第619至626页描述一种包括并五苯顶层(半导体层)、图案化聚酰亚胺层(由3,3',4,4'‑二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)和7‑(3,5‑二氨基苯甲酰氧基)香豆素制得)(介电栅极层)和玻璃(基材)的底栅极底接触有机场效应晶体管。该晶体管使用包括以下步骤的方法制得：(i)通过热蒸发通过遮蔽掩模在玻璃基材上沉积金电极，(ii)在该栅极顶部将聚酰亚胺前体(即聚(酰氨酸))旋涂，且在90℃下焙烤2分钟，(iii)通过遮蔽掩模经280‑310nm的UV光辐照使该聚(酰氨酸)膜部分交联，然后在160℃下进行曝光后焙烤19分钟，(iv)通过浸于氢氧化四甲铵水溶液中然后用水漂洗而除去该聚(酰氨酸)膜的未交联部分，(v)通过在250℃下焙烤1分钟，将步骤(iv)中获得的图案化交联聚(酰氨酸)膜热转化为图案化聚酰亚胺层(300nm厚)，(vi)通过热蒸发通过遮蔽掩模在该聚酰亚胺薄膜顶部沉积60nm厚的并五苯层，和(vii)通过遮蔽掩模在该并五苯层顶部热蒸发源极和漏极金电极。由位于两个金电极之间的聚酰亚胺层构成的电容的漏电流密度小于1.4×10‑7A/cm2。该栅极绝缘体的击穿电压大于2MV cm‑1。发现该膜的电容为129pF/mm2。图案化聚酰亚胺层允许形成栅极电极。
KR2008‑0074417A(申请日期：2007年2月9日，发明人：Yi，M.H.；Taek，A.；Sun，Y.H.)描述一种由两种聚酰亚胺构成的低温可溶性混合物，该混合物适合作为晶体管中的绝缘层。在两种聚酰亚胺中，基团R(其为带有4个羧酸官能团的基团，形成2个酰亚氨基)为包括特定脂族环状四价基团的至少一个四价基团。在第二聚酰亚胺中，基团R2(其为带有2个胺官能团的基团，形成2个酰亚氨基)为包括具有侧烷基的二价芳族基团的至少一个二价基团。例如，其实例为由在γ‑丁内酯和环己酮中的聚酰亚胺SPI‑3(由1‑(3,5‑二氨基苯基)‑3‑十八烷基琥珀酰亚胺和5‑(2,5‑二氧代四氢呋喃基)3‑甲基环己烷‑1,2‑二甲酸二酐制得)和聚酰亚胺SPI‑1(由4,4'‑二氨基二苯基甲烷(或二苯氨基甲烷)和5‑(2,5‑二氧代四氢呋喃基)3‑甲基环己烷‑1,2‑二甲酸二酐制得)构成的混合物。晶体管使用包括以下步骤的方法制得：(i)通过掩模沉积栅电极，(ii)旋涂聚酰亚胺混合物，且在90℃下干燥，(iii)在150℃下焙烤，(iv)通过真空蒸发沉积并五苯，(v)沉积源‑漏电极。例如，使用基材玻璃和聚醚砜。
Sim，K.；Choi，Y.；Kim，H.；Cho，S.；Yoon，S.C.；Pyo，S.Organic Electronics2009，10，第506‑510页描述一种底栅极有机场效应晶体管，其包含6,13‑二(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯(TIPS并五苯)顶层(半导体层)、可低温加工的聚酰亚胺层(由3,3',4,4'‑二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)和4,4'‑二氨基‑3,3'‑二甲基二苯基甲烷(DADM)制得)(介电栅极层)和玻璃(基材)。晶体管使用包括以下步骤的方法制得：(i)以光刻使玻璃基材上的氧化铟锡图案化，(ii)将BPDA‑DADM聚酰亚胺在N‑甲基吡咯烷酮(NMP)中的溶液旋涂于栅电极顶部，(iii)在90℃下软焙1分钟，(iv)进一步在175℃下在真空下焙烤1小时，和(v)将TIPS并五苯和聚合粘合剂在邻二氯甲烷中的溶液使用滴涂于该BPDA‑DADM聚酰亚胺层上，(vi)在90℃下在真空下焙烤1小时，(vii)通过遮蔽掩模热蒸发60nm厚的源极和漏极金电极。如此制得的晶体管显示50μm的信道长度(L)、3mm的宽度(W)和1.46×106的开/关比和0.15cm2/Vs的迁移率。
Chou，W.‑Y.；Kuo，C.‑W.；Chang，C.‑W.；Yeh，B.‑L.；Chang，M.‑H.J.Mater.Chem.2010，20，第5474至5480页描述一种底栅极有机场效应晶体管，其包含并五苯顶层(半导体层)、光敏性聚酰亚胺(由4,4'‑氧二苯胺(ODA)、4,4'‑(1,3‑亚苯基二氧)二苯胺(TPE‑Q)、4‑(10,13‑二甲基‑17‑(6‑甲基庚‑2‑基)‑2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17‑十四氢‑1H‑环戊并[a]菲‑3‑基氧基)苯‑1,3‑二胺(CHDA)、苯均四甲酸二酐(PDMA)和环丁烷‑1,2,3,4‑四甲酸二酐(CBDA)制得)层(介电栅极层)、二氧化硅层(介电栅极层)和高度掺杂的n型硅(111)晶片(栅极和基材)。所使用的光敏性聚酰亚胺仅在250‑300nm的波长下吸收。该晶体管使用包括以下步骤的方法制得：(i)以电浆增强化学气相沉积300nm厚的二氧化硅层，(ii)在二氧化硅层上旋涂80nm厚的光敏性聚酰亚胺层，(iii)在220℃下焙烤该光敏性聚酰亚胺层(除去该光敏性聚酰亚胺层的溶剂)60分钟，(iv)用UV光辐照，(v)在室温下通过真空升华在该光敏性聚酰亚胺层上沉积70nm厚的并五苯层，和(vi)通过遮蔽掩模于并五苯膜上沉积源‑漏银电极。如此制得的晶体管显示120μm的信道长度(L)、1920μm的宽度(W)、103至105的开/关比(取决于所施加的UV剂量)和6.0cm2/Vs的平均迁移率。聚酰亚胺栅极电介质的表面能、表面载流子和电容可通过改变UV光对该光敏性聚酰亚胺表面的辐照剂量来调整。
KR2010‑0049999A(申请日期：2010年5月13日，发明人：Ahn，T.；Yi，M.H.；Kim，J.Y.)描述适于用作晶体管中绝缘体的两种可溶性光可固化聚酰亚胺。在这两种聚酰亚胺中，基团R(其为带有4个羧酸官能团而形成2个酰亚氨基的基团)为包括特定脂族环状四价基团的至少一个四价基团。在这两种聚酰亚胺中，基团R1(其为带有2个胺官能团而形成2个酰亚氨基的基团)均带有任选经取代的光可固化肉桂酰基。例如，聚酰亚胺KPSPI‑1由5‑(2,5‑二氧代四氢呋喃基)‑3‑甲基环己烷‑1,2‑二甲酸二酐和3,3‑二羟基联苯胺制得，然后与肉桂酰氯反应。该聚酰亚胺层可通过以下步骤制得：(i)旋涂光可固化聚酰亚胺(KPSPI‑1)在γ‑丁内酯中的9重量%溶液且在90℃下焙烤10分钟，(iii)通过UV辐照(300‑400nm)进行固化，(iii)在160℃下硬焙30分钟。由位于两个金电极之间的光固化聚酰亚胺层(KPSPI‑1)构成的电容的漏电流密度为7.84×10‑11A/cm2。KPSPI‑1的击穿电压为3MV cm‑1。
用于制造具有含聚酰亚胺介电层的有机场效应晶体管的上述方法的缺点为形成介电层要求温度为至少150℃。这些高温并非适用于所有类型的塑料基材(例如这些温度并不适用于聚碳酸酯基材，因为聚碳酸酯具有150℃的玻璃温度(Tg)且在该温度以上逐渐软化)。然而，聚碳酸酯为用于制造薄且柔性的有机场效应晶体管的理想基材。
因此，本发明的目的为提供一种在基材上制造包括含聚酰亚胺层(例如作为介电层)的晶体管(优选有机场效应晶体管)的方法，其中形成该含聚酰亚胺层的步骤在160℃以下，优选150℃以下，更优选120℃以下的温度下进行。
该目的通过权利要求1的方法和权利要求15的晶体管实现。
用于在基材上制造晶体管(该晶体管包括包含聚酰亚胺B的层)的本发明方法包括以下步骤：
(i)将光可固化聚酰亚胺A施用于晶体管层或基材上而形成含光可固化聚酰亚胺A的层
(ii)用波长≥360nm的光辐照含光可固化聚酰亚胺A的层以形成含聚酰亚胺B的层。
优选地，该方法不包括在温度≥160℃下热处理的步骤，更优选地，该方法不包括在温度≥150℃下热处理的步骤。最优选地，该方法不包括在温度≥120℃下热处理的步骤。
优选地，含光可固化聚酰亚胺A的层用波长≥360nm且≤440nm的光辐照，以形成含聚酰亚胺B的层。更优选地，其用波长为365nm、405nm和/或435nm的光辐照。最优选地，其用波长为365nm的光辐照。
优选地，该光可固化聚酰亚胺A为带有(i)至少一个光敏性基团和(ii)至少一个可交联基团的光可固化聚酰亚胺。
该光敏性基团为可通过用波长≥360nm的光，优选波长≥360nm且≤440nm的光，更优选波长为365nm、405nm和/或435nm的光，最优选波长为365nm的光辐照产生自由基的基团。
该可交联基团为可通过与经波长≥360nm的光，优选波长≥360nm且≤440nm的光，更优选波长为365nm、405nm和/或435nm的光，最优选波长为365nm的光辐照光敏性基团所产生的自由基反应而产生自由基的基团。
优选地，该光可固化聚酰亚胺A为可通过使反应物的混合物反应所获得的聚酰亚胺，该反应物的混合物包含至少一种二酐A和至少一种二胺A，其中
(i)该二酐A为带有至少一个光敏性基团的二酐且该二胺A为带有至少一个可交联基团的二胺，
(ii)该二酐A为带有至少一个可交联基团的二酐且该二胺A为带有至少一个光敏性基团的二胺，
(iii)该二酐A为带有至少一个光敏性基团且至少一个可交联基团的二酐，或
(iv)该二胺A为带有至少一个光敏性基团且至少一个可交联基团的二胺，
其中光敏性基团和可交联基团如上所定义。
该二酐A为带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的有机化合物。
该二胺A为带有2个氨基官能团的有机化合物。
优选地，该反应物的混合物在合适温度下(例如在10‑150℃的温度下，或在10‑50℃的温度下或在18‑30℃的温度下)在合适溶剂如N‑甲基吡咯烷酮、四氢呋喃或1,4‑二烷中反应。
在优选实施方案中，该光可固化聚酰亚胺A为可由反应物的混合物反应获得的聚酰亚胺，该反应物的混合物包含至少一种二酐A和至少一种二胺A，其中该二酐A为带有至少一个光敏性基团的二酐且该二胺A为带有至少一个可交联基团的二胺，其中光敏性基团和可交联基团如上所定义。
优选地，为带有至少一个光敏性基团的二酐的二酐A为带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的二苯甲酮衍生物。更优选地，为带有至少一个光敏性基团的二酐的二酐A为带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的二苯甲酮衍生物，其中该2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团直接连接二苯甲酮基本结构的相同或不同苯环。
更优选地，为带有至少一个光敏性基团的二酐的二酐A选自：

其中
R1为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、卤素或苯基，
g为0、1、2或3，优选为0，
X为直接键、CH2、O、S或C(O)，X优选为直接键、CH2或O。
甚至更优选地，为带有至少一个光敏性基团的二酐的二酐A选自：

其中X可为O、S和CH2。
式(2a)的二酐的实例为下式二酐：

为带有至少一个光敏性基团的二酐的最优选二酐A为下式二酐：

式(1)、(2)、(3)和(4)的二酐可通过本领域已知方法制得或可市购。例如，二酐(2a1)可如EP0181837实施例b中所述制得，二酐(2a2)可如EP0181837A2实施例a中所述制得。二酐(1a)可市购。
优选地，为带有至少一个可交联基团的二胺的二胺A为带有以下基团的有机化合物：
(i)2个氨基官能团，和
(iia)至少一个已连接至少一个CH2或CH3基团的芳族环，或
(iib)至少一个已连接至少一个H或至少一个CH2或CH3基团的碳‑碳双键。
选项(iia)优于选项(iib)。
芳族环的实例为苯基和萘基。优选苯基。
更优选地，为带有至少一个可交联基团的二胺的二胺A选自：
(i)下式二胺：

其中
R2、R3相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
n为1、2、3或4，
m为0、1、2或3，
只要n+m≤4，
p为0、1、2、3或4，
L1为O、S、C1‑10亚烷基、亚苯基或C(O)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，
(ii)下式二胺

其中
R4为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R5为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑N(C1‑10烷基)2、N(C1‑10烷基)2、O‑苯基、W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中
R6为H、C1‑10烷基、C4‑10环烷基或C1‑10亚烷基‑W，
W为O‑C2‑10链烯基、N(R7)(C2‑10链烯基)、O‑C(O)‑CR8=CH2、N(R7)(C(O)‑CR8=CH2)，或为

其中
R7为H、C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基或C(O)‑CR8=CH2，
R8为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R9为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
q为1、2、3或4，
o为0、1、2、3，
q+o≤4，
如果o为0，则R5为W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，和
(iii)下式二胺

其中
R10与R11相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R13与R14相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、C4‑8环烷基、苯基、C2‑10链烯基或C4‑10环烯基，
L2为C1‑10亚烷基或亚苯基，
r为0、1、2、3或4，
s为0、1、2、3或4，
r+s≤4，
如果r与s同时为0，则R13和R14中至少一个为C2‑10链烯基或C4‑10环烯基，
t为0、1、2、3、4或5，
u为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代，或C1‑10亚烷基可任选经O或S间隔。
卤素的实例为氟、氯和溴。
C1‑10烷基的实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、2‑乙基丁基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基。C1‑4烷基的实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基。
C4‑8环烷基的实例为环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。
C1‑10卤代烷基的实例为三氟甲基和五氟乙基。
C2‑10链烯基的实例为乙烯基、CH2‑CH=CH2、CH2‑CH2‑CH=CH2。
C4‑10环烯基的实例为环戊基、环己基和降冰片烯基。
C1‑10亚烷基的实例为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基和亚庚基。C1‑4亚烷基的实例为亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。
C4‑8亚环烷基的实例为亚环丁基、亚环戊基、亚环己基和亚环庚基。
C1‑4链烷酸的实例为乙酸、丙酸和丁酸。
式(5)二胺优于式(6)和(8)的二胺。
优选的式(5)二胺为下式二胺：

其中
R2、R3相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
n为1、2、3或4，
m为0、1、2或3，
只要n+m≤4，
p为0、1、2、3或4，
L1为O、S、C1‑10亚烷基、亚苯基或C(O)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
式(5a)二胺的实例为

在优选的式(5a)二胺中，
R2、R3相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
n为1、2、3，
m为0、1、2，
只要n+m=2、3或4，
p为0、1、2、3或4，
L1为O、S或C1‑10亚烷基，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代。
在更优选的式(5a)二胺中，
R2、R3相同或不同且为C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
n为1、2，
m为0、1，
只要n+m=2，
p为1，
L1为O或C1‑10亚烷基。
在甚至更优选的式(5a)二胺中，
R2为C1‑4烷基，
n为2，
p为1，
L1为O或C1‑4亚烷基。
最优选的式(5a)二胺为下式二胺：

式(5)二胺可市购或可通过本领域已知方法(例如，对于式(5a4)的二胺如Oleinik，I.I.；Oleinik，I.V.；Ivanchev，S.S.；Tolstikov，G.G.RussianJ.Org.Chem.2009，45，4，第528‑535页中所述)制得。
优选的式(6)二胺为下式二胺：

其中
R4为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R5为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑N(C1‑10烷基)2、N(C1‑10烷基)2、O‑苯基、W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中
R6为H、C1‑10烷基、C4‑10环烷基或C1‑10亚烷基‑W，
W为O‑C2‑10链烯基、N(R7)(C2‑10链烯基)、O‑C(O)‑CR8=CH2、N(R7)(C(O)‑CR8=CH2)，或为：

其中
R7为H、C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基或C(O)‑CR8=CH2，
R8为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R9为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
q为1、2、3或4，
o为0、1、2、3，
q+o≤4，
如果o为0，则R5为W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
在优选的式6a二胺中，
o为0，
R5为W、O‑C1‑10亚烷基‑W、O‑亚苯基‑W、N(R6)(C1‑10亚烷基‑W)或N(R6)(亚苯基‑W)，
其中
R6为H、C1‑10烷基、C4‑10环烷基或C1‑10亚烷基‑W，
W为O‑C2‑10链烯基、N(R7)(C2‑10链烯基)、O‑C(O)‑CR8=CH2、N(R7)(C(O)‑CR8=CH2)，或为：

其中
R7为H、C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基或C(O)‑CR8=CH2，
R8为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R9为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
q为1或2，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
在更优选的式6a二胺中，
o为0，
R5为O‑C1‑10亚烷基‑W或O‑亚苯基‑W，
其中
W为O‑C2‑10链烯基、N(R7)(C2‑10链烯基)、O‑C(O)‑CR8=CH2、N(R7)(C(O)‑CR8=CH2)，或为：

其中
R7为H、C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基或C(O)‑CR8=CH2，
R8为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R9为C1‑10烷基，
q为1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
在最优选的式6a二胺中，
o为0，
R5为O‑C1‑10亚烷基‑W或O‑亚苯基‑W，
其中
W为

其中
R9为甲基，
q为1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
最优选的式6a二胺为下式二胺

式(6)的二胺可市购或可通过本领域已知方法制得。例如，式(6)二胺可通过使式(17)的二硝基化合物与H‑R5反应，然后还原硝基而制得。

优选的式(8)二胺为下式二胺：

其中
R10与R11相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R13与R14相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基、C4‑10环烯基或苯基，
L2为C1‑10亚烷基或亚苯基，
r为0、1、2、3或4，
s为0、1、2、3或4，
r+s≤4，
如果r和s同时为0，则R13和R14中至少一个为C2‑10链烯基或C4‑10环烯基，
t为0或0至50的整数，优选为0或0至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
u为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
优选的式(8a)二胺为下式二胺：

其中
R10与R11相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R13与R14相同或不同且为C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基、C4‑10环烯基或苯基，
r为0、1、2、3或4，
s为0、1、2、3或4，
r+s≤4，
如果r与s同时为0，则R13和R14中至少一个为C2‑10链烯基或C4‑10环烯基，和

其中
R10与R11相同或不同且为H、C1‑10烷基或C4‑8环烷基，
R13与R14相同或不同且为C1‑10烷基、C4‑8环烷基、C2‑10链烯基、C4‑10环烯基或苯基，
L2为C1‑10亚烷基，
r为0、1、2、3或4，
s为0、1、2、3或4，
r+s≤4，
如果r与s同时为0，则R13和R14中至少一个为C2‑10链烯基或C4‑10环烯基，
t为0或0至50的整数，优选为0或0至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
式(8aa)的二胺实例为：

式(8ab)的二胺实例为下式二胺：

式(8)的二胺可市购或可通过本领域已知方法制得，例如，式(8aa)的二胺可如Ismail，R.M.Helv.Chim.Acta1964，47，第2405至2410页，实施例12至14所述制得，例如，式(8ab)的二胺可如EP0054426A2(例如实施例XXVI和XXVIII)中所述制得。
该反应物的混合物可包含至少一种二酐B和/或至少一种二胺B，其中该二酐B可为不同于二酐A的任何二酐B且该二胺B可为不同于二胺A的任何二胺B。
该二酐B为带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的有机化合物。
该二胺B为带有2个氨基官能团的有机化合物。
如果该光可固化聚酰亚胺A为可通过反应物的混合物反应获得的聚酰亚胺，则该反应物的混合物包含至少一种二酐A和至少一种二胺A，其中该二酐A为带有至少一个光敏性基团的二酐且该二胺A为带有至少一个可交联基团的二胺，该二酐B为未带有光敏性基团的二酐，且该二胺B为未带有可交联基团的二胺，其中光敏性基团和可交联基团如上所定义。
优选地，为未带有光敏性基团的二酐的二酐B为包含至少一个芳族环且带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的有机化合物，其此2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团连接至相同或不同芳族环。
更优选地，为未带有光敏性基团的二酐的二酐B选自：

其中
R12为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基、卤素或苯基，
h为0、1、2或3，优选为0，
Y为C1‑10亚烷基、O或S，Y优选为CH2或O。
甚至更优选地，为未带有光敏性基团的二酐的二酐B选自：

更优选地，为未带有光敏性基团的二酐的二酐B为：

式(9)至(12)的二酐B可市购或可通过本领域已知方法(例如，在180℃下通过HNO3处理相应四甲基衍生物)制得。
为未带有可交联基团的二胺的二胺B可选自：
(i)下式二胺：

其中
R15为卤素或O‑C1‑10烷基，
d为0、1、2、3或4，
v为0、1、2、3或4，
L3为直接键、O、S、C1‑10亚烷基或CO，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，
(ii)下式二胺：

其中
R16为卤素或O‑C1‑10烷基，
R17为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基、O‑苯基、O‑C1‑10亚烷基‑N(C1‑10烷基)2或N(C1‑10烷基)2，
w为0、1、2或3，
x为1、2、3、4，
w+x≤4，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，
(iii)下式二胺：

其中
R18为卤素或O‑C1‑10烷基，
R19与R20相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基或C4‑8环烷基或苯基，
L3为C1‑10亚烷基或亚苯基，
y为0、1、2、3或4，
z为0或1，
a为0或1至50的整数，优选为0或1至25的整数，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，和
(iv)下式二胺：

其中
R21与R22相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基或C4‑8环烷基，
L4为C1‑10亚烷基、C4‑8亚环烷基或C4‑8亚环烷基‑Z‑C4‑8亚环烷基，其中Z为C1‑10亚烷基、S、O或CO，
b为0或1，
c为0或1至50的整数，优选为0或1至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
e为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
优选地，为未带有可交联基团的二胺的二胺B为式(14)或(16)的二胺。
优选的式(13)二胺为下式二胺：

其中
R15为卤素或O‑C1‑10烷基，
d为0、1、2、3或4，
v为0、1、2、3或4，
L3为直接键、O、S、C1‑10亚烷基或CO，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
式13a二胺的实例为：

在优选的式(13a)二胺中，
d为0、1或2，
v为1，
L3为O或C1‑10亚烷基，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O间隔。
在更优选的式(13a)二胺中，
d为0，
v为1，
L3为O或亚甲基，
其中亚甲基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代。
式(13)的这些二胺可市购或可通过本领域已知方法(例如，如Ingold，C.K.；Kidd，H.V.J.Chem.Soc.1933，第984至988页中所述)制得。
优选的式(14)二胺为下式二胺：

其中
R16为卤素或O‑C1‑10烷基，
R17为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基、O‑苯基、O‑C1‑10亚烷基‑N(C1‑10烷基)2或N(C1‑10烷基)2，
w为0、1、2或3，
x为1、2、3、4，
w+x≤4，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
式(14a)二胺的实例为：

在优选的式(14a)二胺中，
R16为卤素或O‑C1‑10烷基，
R17为O‑C1‑10烷基、O‑C1‑10亚烷基‑O‑C1‑10烷基或O‑苯基，
w为0、1、2或3，
x为1。
在更优选的式(14a)二胺中，
R16为卤素或O‑C1‑10烷基，
R17为O‑C1‑10烷基，
w为0、1或2，
x为1。
最优选的式(14a)二胺为下式二胺:

式(14)的二胺可市购或可通过本领域已知方法制得。
例如，式(14)二胺可通过使式(19)二硝基化合物与H‑R17反应，然后还原硝基制得。

优选的式(15)二胺为下式二胺：

其中
R18为卤素或O‑C1‑10烷基，
R19与R20相同或不同且为C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基或C4‑8环烷基或苯基，
L3为C1‑10亚烷基或亚苯基，
y为0、1、2、3或4，
z为0或1，
a为0或1至50的整数，优选为0或1至25的整数，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
优选式(15a)的二胺为下式二胺：

其中
R18为卤素或O‑C1‑10烷基，
R19与R20相同或不同且为C1‑10烷基、C4‑8环烷基或苯基，
y为0、1、2、3或4，和

其中
R18为卤素或O‑C1‑10烷基，
R19与R20相同或不同且为C1‑10烷基、C4‑8环丁基或苯基，
L3为C1‑10亚烷基或亚苯基，
a为0或1至50的整数，优选为0或1至25的整数，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
式(15aa)二胺的实例为：

式(15ab)二胺的实例为

式(15)二胺可市购或可通过本领域已知方法制得，例如，式(15aa)的二胺可如Ismail，R.M.Helv.Chim.Acta1964，47，第2405至2410页，实施例12至14所述制得，例如，式(15ab)的二胺可如EP0054426A2(例如，实施例XXVI和XXVIII)所述制得。
优选的式(16)二胺为下式二胺：

其中
e为0，
L4为C1‑10亚烷基、C4‑8亚环烷基或C4‑8亚环烷基‑Z‑C4‑8亚环烷基，
其中Z为直接键、C1‑10亚烷基或O，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔，和

其中
R21与R22相同或不同且为C1‑10烷基，
L4为C1‑10亚烷基、C4‑8亚环烷基或C4‑8亚环烷基‑Z‑C4‑8亚环烷基，
其中Z为C1‑10亚烷基或O，
e为1，
c为0或1至50的整数，优选为0或1至25的整数，更优选为0或1至6的整数，最优选为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
式(16a)二胺的实例为：

式(16b)二胺的实例为：

在优选的式(16a)二胺中，
e为0，
L4为C1‑4亚烷基，该C1‑4亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代，
在更优选的式(16a)二胺中，
e为0，
L4为C1‑4亚烷基。
最优选的式(16a)二胺为

在优选的式(16b)二胺中，
e为1，
R21与R22相同或不同且为C1‑10烷基，
L4为C1‑10亚烷基，
c为0或1至6的整数，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经O或S间隔。
在更优选的式(16b)二胺中，其中
e为1，
R21与R22相同或不同且为C1‑4烷基，
L4为C1‑4亚烷基，
c为0或1，
其中C1‑10亚烷基可任选经一个或多个C1‑10烷基、C1‑10卤代烷基和/或C4‑8环烷基取代或经‑O‑间隔。
最优选的式(16b)二胺为下式二胺
e为1，
R21与R22相同或不同且为C1‑4烷基，
L4为C1‑4亚烷基，
c为1。
最优选的式(16b)二胺为下式二胺：

式(16)的二胺可市购或可通过本领域已知方法制得，例如，式(16b1)的二胺可市购。
该反应物的混合物可包含至少一种二酐C和/或至少一种二胺C，其中该二酐C可为不同于二酐A和二酐B的任何二酐，且该二胺C可为不同于二胺A和二胺B的任何二胺。
该二酐C为带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的有机化合物。
优选地，二酐C为包含至少一个芳族环且带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的有机化合物，其中2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团连接至相同或不同芳族环。
该二胺C为带有2个氨基官能团的有机化合物。
优选地，该反应物的混合物不包含二酐，其为带有2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团的有机化合物，其中2个‑C(O)‑O‑C(O)‑官能团连接至脂族基团。
脂族基团的实例为脂环族环、烷基或亚烷基基团。
脂环族环的实例为C4‑8环烷基、C4‑10环烯基和C4‑8亚环烷基。
烷基的实例为C1‑10烷基。亚烷基的实例为C1‑10亚烷基。
特别是，该反应物的混合物不包含选自如下的二酐：

该反应物的混合物优选不包含带有一个或多个下式取代基的二胺：

其中R23至R31相同或不同且独立地为H、C1‑10烷基、CN或卤素，和i、j和k相同或不同且为0或1至10的整数。
该反应物的混合物可包含：
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0.1‑100摩尔%的所有二酐A
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二酐B
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二酐C
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0.1‑100摩尔%的所有二胺A
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二胺B
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二胺C，
其中(二酐A、二酐B和二酐C)/(二胺A、二胺B和二胺C)的摩尔比为150/100‑100/150，优选为130/100‑100/70，更优选为120/100‑100/80，最优选为110/100‑100/90。
优选地，该反应物的混合物包含：
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为20‑100摩尔%的所有二酐A
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二酐B
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二酐C
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为20‑100摩尔%的所有二胺A
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二胺B
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二胺C，
其中(二酐A、二酐B和二酐C)/(二胺A、二胺B和二胺C)的摩尔比为130/100‑100/70，更优选为120/100‑100/80，最优选为110/100‑100/90。
该反应物的混合物基本可由以下构成：
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0.1‑100摩尔%的所有二酐A
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二酐B
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二酐C
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0.1‑100摩尔%的所有二胺A
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二胺B
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑99摩尔%的所有二胺C，
其中(二酐A、二酐B和二酐C)/(二胺A、二胺B和二胺C)的摩尔比为150/100‑100/150，优选为130/100‑100/70，更优选为120/100‑100/80，最优选为110/100‑100/90。
优选地，该反应物的混合物基本由以下构成：
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为20‑100摩尔%的所有二酐A
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二酐B
基于所有二酐A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二酐C
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为20‑100摩尔%的所有二胺A
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二胺B
基于所有二胺A、B和C的摩尔总和为0‑80摩尔%的所有二胺C，
其中(二酐A、二酐B和二酐C)/(二胺A、二胺B和二胺C)的摩尔比为130/100‑100/70，更优选为120/100‑100/80，最优选为110/100‑100/90。
该光可固化聚酰亚胺A的玻璃温度优选在150°C以上，更优选在170℃以上，更优选为170‑300℃。
该光可固化聚酰亚胺A的分子量可为5,000‑1,000,000g/mol，优选为5,000‑40,000g/mol，最优选为5,000‑20,000g/mol。
优选地，光可固化聚酰亚胺A以在有机溶剂A中的溶液施用于晶体管层或基材上。
该有机溶剂A可为可溶解至少2重量%，优选至少5重量%，更优选至少8重量%的光可固化聚酰亚胺A(基于光可固化聚酰亚胺A溶液的重量)的任何溶剂(或溶剂混合物)。
该有机溶剂A可为沸点(在环境压力下)在180℃以下，优选150℃以下，更优选130℃以下的任何溶剂(或溶剂混合物)。
优选地，该有机溶剂A选自N‑甲基吡咯烷酮、C4‑8环烷酮、C1‑4烷基‑C(O)‑C1‑4烷基、C1‑4链烷酸C1‑4烷基酯(其中该C1‑4烷基或该C1‑4链烷酸可经羟基或O‑C1‑4烷基取代)和C1‑4烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4烷基和其混合物。
C4‑8环烷酮的实例为环戊酮和环己酮。
C1‑4烷基‑C(O)‑C1‑4烷基的实例为乙基异丙基酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮。
其中该C1‑4烷基或该C1‑4链烷酸可经羟基或O‑C1‑4烷基取代的C1‑4链烷酸C1‑4烷基酯的实例为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸(2‑甲氧基)乙酯、乙酸(2‑甲氧基)丙酯和乳酸乙酯。
C1‑4烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4烷基的实例为二甘醇二甲醚。
更优选地，该有机溶剂A选自C4‑8环烷酮、C1‑4烷基‑C(O)‑C1‑4烷基、C1‑4链烷酸C1‑4烷基酯(其中该C1‑4烷基或该C1‑4链烷酸可经羟基或O‑C1‑4烷基取代)和C1‑4烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4烷基和其混合物。
最优选地，该有机溶剂A选自C5‑6环烷酮、C1‑4链烷酸C1‑4烷基酯和其混合物。甚至更优选地，该有机溶剂A为环戊酮或乙酸丁酯或其混合物。特别是，优选的有机溶剂A为乙酸丁酯或乙酸丁酯与戊酮的混合物，其中乙酸丁酯/环戊烷的重量比为至少99/1至20/80，更优选为99/1至30/70。
如果光可固化聚酰亚胺A以在有机溶剂A中的溶液施用于晶体管层或基材上时，则该光可固化聚酰亚胺A可通过任何可行的溶液方法(例如旋涂、液铸或印刷)施用。
在将光可固化聚酰亚胺A在有机溶剂A中的溶液施用于晶体管层或基材上之后，可在140℃以下的温度下(例如，在60‑120℃的温度下，优选在120℃以下(例如在60‑110℃)的温度下)进行热处理。
包含光可固化聚酰亚胺A的层可具有100‑1000nm，优选300‑1000nm，更优选300‑700nm的厚度。
包含光可固化聚酰亚胺A的层可包含(基于包含光可固化聚酰亚胺A的层重量)50‑100重量%，优选80‑100重量%，优选90‑100重量%的光可固化聚酰亚胺A。优选地，包含光可固化聚酰亚胺A的层基本由光可固化聚酰亚胺A构成。
包含光可固化聚酰亚胺A的层可利用提供波长≥360nm的光的任何合适光源(例如，利用LED灯)辐照以形成包含聚酰亚胺B的层。
包含聚酰亚胺B的层可包含(以包含聚酰亚胺B的层重量)50‑100重量%，优选80‑100重量%，更优选90‑100重量%的聚酰亚胺B。优选地，包含聚酰亚胺B的层基本由聚酰亚胺B构成。
包含光可固化聚酰亚胺B的层可具有100‑1000nm，优选300‑1000nm，更优选300‑700nm的厚度。
可例如通过使用掩模，仅在包含光可固化聚酰亚胺A的层的一部分上通过波长≥360nm的光辐照包含光可固化聚酰亚胺A的层，以形成包含聚酰亚胺B的层。
如果仅在包含光可固化聚酰亚胺A的层的一部分上利用波长≥360nm的光辐照包含光可固化聚酰亚胺A的层以形成包含聚酰亚胺B的层，则该聚酰亚胺的未辐照部分可通过使其溶于有机溶剂B中除去，从而留下包含聚酰亚胺B的图案化层。
该有机溶剂B可为任何可溶解至少2重量%，优选至少5重量%，更优选至少8重量%光可固化聚酰亚胺A(基于光可固化聚酰亚胺A的溶液重量)的溶剂(或溶剂混合物)。
该有机溶剂B可为沸点在180℃以下，优选150℃以下，更优选130℃以下(在环境压力下)的任何溶剂(或溶剂混合物)。
优选地，该有机溶剂B选自N‑甲基吡咯烷酮、C4‑8环烷酮、C1‑4烷基‑C(O)‑C1‑4烷基、C1‑4链烷酸C1‑4烷基酯(其中该C1‑4烷基或该C1‑4链烷酸可经羟基或O‑C1‑4烷基取代)和C1‑4烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4亚烷基‑O‑C1‑4烷基和其混合物。
在使光可固化聚酰亚胺A的未辐照部分溶于有机溶剂B中之后，可在140℃以下的温度下，例如在60‑120℃的温度下，优选在120℃以下(例如，在60‑110℃)的温度下进行热处理。
基材上晶体管优选为基材上的场效应晶体管(FET)，更优选为基材上的有机场效应晶体管(OFET)。
通常地，有机场效应晶体管包括介电层和半导体层。此外，有机场效应晶体管上通常包括栅电极和源/漏电极。
基材上的有机场效应晶体管可具有多种设计。
基材上的场效应晶体管的最常见设计为底栅极底接触(BGBC)设计。此处，该栅电极位于基材的顶部和介电层的底部，该半导体层位于介电层的顶部，且源/漏电极位于该半导体层的顶部。
基材上的场效应晶体管的另一设计为顶栅极底接触(TGBC)设计。此处，源/漏电极位于基材的顶部和半导体层的底部，该介电层位于该半导体层的顶部，且该栅电极位于该介电层的顶部。
该半导体层包含半导体材料。半导体材料的实例为具有p型传导性(载流子：空穴)的半导体材料和具有n型传导性(载流子：电子)的半导体材料。
具有n型传导性的半导体实例为苝二酰亚胺、萘二酰亚胺和富勒烯。
优选为具有p型传导性的半导体材料。具有p型传导性的半导体材料实例为分子如红萤烯、并四苯、并五苯、6,13‑二(三异丙基乙炔基)并五苯、二茚并苝、苝二酰亚胺和四氰代二甲基苯醌和聚合物如聚噻吩(尤其聚3‑己基噻吩(P3HT))、聚芴、聚丁二炔、聚2,5‑亚噻吩基亚乙烯、聚对亚苯基亚乙烯(PPV)以及包含具有二酮基吡咯并吡咯基团的重复单元的聚合物(DPP聚合物)。
优选地，该半导体材料为包含具有二酮基吡咯并吡咯基团的单元的聚合物(DPP聚合物)。
例如，DPP聚合物的实例和其合成描述于US6,451,459B1、WO2005/049695、WO2008/000664、WO2010/049321、WO2010/049323、WO2010/108873、WO2010/115767、WO2010/136353和WO2010/136352中。
优选地，该DPP聚合物包含选自如下的单元(优选地，基本由选自如下的单元构成)：
式的聚合物单元，
式的共聚物单元，
式的共聚物单元，和
式的共聚物单元，
其中
n'为4至1000，优选为4至200，更优选为5至100，
x'为0.995至0.005，x'优选为0.2至0.8，
y'为0.005至0.995，y'优选为0.8至0.2，和
x'+y'=1；
r'为0.985至0.005，
s'为0.005至0.985，
t'为0.005至0.985，
u'为0.005至0.985，和
r'+s'+t'+u'=1；
A为下式的基团：

其中
a"为1、2或3，
a"'为0、1、2或3，
b'为0、1、2或3，
b"为0、1、2或3，
c'为0、1、2或3，
c"为0、1、2或3，
d'为0、1、2或3，
d"为0、1、2或3，
条件为如果a"'为0，则b"不为0；
R40与R41相同或不同且选自氢、C1‑C100烷基、‑COOR106''，经一个或多个卤素、羟基、硝基、‑CN或C6‑C18芳基取代和/或经‑O‑、‑COO‑、‑OCO‑或‑S‑间隔的C1‑C100烷基；C7‑C100芳基烷基、氨基甲酰基、可经C1‑C8烷基和/或C1‑C8烷氧基取代1至3次的C5‑C12环烷基、C6‑C24芳基(特别是可经C1‑C8烷基、C1‑C25硫代烷氧基和/或C1‑C25烷氧基取代1至3次的苯基或1‑或2‑萘基)或五氟苯基，其中
R106"为C1‑C50烷基，优选为C4‑C25烷基，
Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4和Ar4'彼此独立地为可任选缩合和/或经取代的杂芳族环或芳族环，优选为

其中
X3和X4中的一个为N和另一个为CR99，
其中R99为氢、卤素，优选F，或可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基(优选C4‑C25烷基)、C7‑C25芳基烷基或C1‑C25烷氧基，
R104、R104'、R123和R123'彼此独立地为氢、卤素，优选F，或可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基(优选C4‑C25烷基)、C7‑C25芳基烷基或C1‑C25烷氧基，
R105、R105'、R106和R106'彼此独立地为氢、卤素，可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基；C7‑C25芳基烷基或C1‑C18烷氧基，
R107为C7‑C25芳基烷基、C6‑C18芳基；经C1‑C18烷基、C1‑C18全氟烷基或C1‑C18烷氧基取代的C6‑C18芳基；C1‑C18烷基；经‑O‑或‑S‑间隔的C1‑C18烷基；或‑COOR124；
R124为可任选经一个或多个氧或硫原子间隔的C1‑C25烷基(优选C4‑C25烷基)；C7‑C25芳基烷基，
R108与R109彼此独立地为H、C1‑C25烷基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C25烷基、C7‑C25芳基烷基、C6‑C24芳基、经G取代的C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、经G取代的C2‑C20杂芳基、C2‑C18链烯基、C2‑C18炔基、C1‑C18烷氧基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷氧基或C7‑C25芳烷基，或
R108与R109一起形成式=CR110R111的基团，其中
R110与R111彼此独立地为H、C1‑C18烷基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷基、C6‑C24芳基、经G取代的C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基或经G取代的C2‑C20杂芳基，或
R108与R109一起形成5或6员环，其可任选经C1‑C18烷基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷基、C6‑C24芳基、经G取代的C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、经G取代的C2‑C20杂芳基、C2‑C18链烯基、C2‑C18炔基、C1‑C18烷氧基、经E'取代和/或经D'间隔的C1‑C18烷氧基或C7‑C25芳烷基取代，其中
D'为‑CO‑、‑COO‑、‑S‑、‑O‑或‑NR112‑，
E'为C1‑C8硫代烷氧基、C1‑C8烷氧基、CN、‑NR112R113、‑CONR112R113或卤素，
G为E'或C1‑C18烷基，和
R112与R113彼此独立地为H；C6‑C18芳基；经C1‑C18烷基或C1‑C18烷氧
基取代的C6‑C18芳基；C1‑C18烷基；或经‑O‑间隔的C1‑C18烷基和
B、D和E彼此独立地为式的基团，或式(24)的基团，条件为如果B、D和E为式(24)的基团，则其不同于形式A，其中
k'为1，
l'为0或1，
r'为0或1，
z'为0或1，和
Ar5、Ar6、Ar7和Ar8彼此独立地为下式的基团

其中X5和X6中的一个为N和另一个为CR140，
R140、R140'、R170和R170'彼此独立地为H或可任选经一个或多个氧原子间隔的C1‑C25烷基(优选C6‑C25烷基)。
优选的聚合物描述于WO2010/049321中。
Ar1和Ar1'优选为或最优选为或最优选为
Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4和Ar4'优选为更优选为
式的基团，优选为或更优选为或最优选为或
R40与R41相同或不同且优选选自氢、C1‑C100烷基，更优选为C8‑C36烷基。
A优选选自

。
包含式(20)的聚合物单元(优选地，基本由式(20)的聚合物单元构成)的优选DPP聚合物的实例如下所示：

其中
R40与R41为C1‑C36烷基，优选为C8‑C36烷基，和
n'为4至1000，优选为4至200，更优选为5至100。
包含式(21)的共聚物单元(优选地，基本由式(21)的共聚物单元构成)的优选DPP聚合物的实例如下所示：



其中
R40与R41为C1‑C36烷基，优选为C8‑C36烷基，和
n'为4至1000，优选为4至200，更优选为5至100。
包含式(22)的共聚物单元(优选地，基本由式(22)的共聚物单元构成)的优选DPP聚合物的实例如下所示：

其中
R40与R41为C1‑C36烷基，优选为C8‑C36烷基，
R42为C1‑C18烷基，
R150为C4‑C18烷基，
X'=0.995至0.005，优选地，x'=0.4至0.9，
y'=0.005至0.995，优选地，y'=0.6至0.1，和
x+y=1。
与包含式(22‑2)的共聚物单元(优选地，基本由式(22‑2)的共聚物单元构成)的DPP聚合物相比，更优选包含式(22‑1)的共聚物单元(优选地，基本由式(22‑1)的共聚物单元构成)的DPP聚合物。
DPP聚合物优选具有4,000道尔顿或更大，尤其优选4,000‑2,000,000道尔顿，更优选10,000‑1,000,000道尔顿，最优选10,000‑100,000道尔顿的重均分子量。
特别优选包含式(21‑1)的共聚物单元(优选地，基本由式(21‑1)的共聚物单元构成)的DPP聚合物。例如，参考WO2010/049321的实施例1：
(Mw=39'500)
介电层包含介电材料。该介电材料可为硅/二氧化硅或优选为有机聚合物如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(4‑乙烯基苯酚)(PVP)、聚(乙烯醇)(PVA)、苯并环丁烯(anzocyclobutene)(BCB)和聚酰亚胺(PI)。
优选地，包含聚酰亚胺B的层为介电层。
基材可为任何合适的基材如玻璃或塑料基材。优选地，该基材为塑料基材如聚醚砜、聚碳酸酯、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。更优选地，该塑料基材为塑料箔。
还有，本发明的一部分为可通过上述方法获得的晶体管。
用于制造晶体管(优选包括含聚酰亚胺B的层例如作为介电层的有机场效应晶体管)的方法的优点为该方法的所有步骤(和特别是指形成含光可固化聚酰亚胺A的层的步骤)可在160℃以下，优选150℃以下，更优选120℃以下的温度下进行。
本发明方法的另一优点为所使用的光可固化聚酰亚胺A具有抗收缩性。
本发明方法的另一优点为该光可固化聚酰亚胺A优选具有至少150℃，优选至少170℃的玻璃温度。因此，光可固化聚酰亚胺A和聚酰亚胺B(衍生于光可固化聚酰亚胺A)显示出高的化学和热稳定性。因此，本发明的该方法可用于制造(例如)有机场效应晶体管，其中含聚酰亚胺B的层为介电层，其中该介电层顶部的电极可通过蚀刻方法结构化。
本发明方法的另一优点为光可固化聚酰亚胺A可形成图案。
本发明方法的另一优点为光可固化聚酰亚胺A可溶于有机溶剂(溶剂A)中。优选地，可制得含2重量%，更优选5重量%，最优选8重量%的光可固化聚酰亚胺A的有机溶剂溶液。因此，可通过溶液加工技术施用光可固化聚酰亚胺A。
本发明方法的另一优点为用于溶解光可固化聚酰亚胺A的有机溶剂
(i)优选具有160℃以下，优选150℃以下，更优选120℃以下的沸点(在环境压力下)，且因此可在120℃以下的温度下，优选在60‑110℃的温度下通过热处理除去，且
(ii)优选不溶解合适半导体材料如二酮基吡咯并吡咯(DPP)噻吩，且因此当将该光可固化聚酰亚胺A施用于包含二酮基吡咯并吡咯(DPP)噻吩的半导体层上时，可形成光滑边缘。
本发明方法的另一优点为该方法的所有步骤可在环境大气下进行，这意指不需要特殊措施如氮气氛围。
本发明晶体管(优选地，其中该晶体管为有机场效应晶体管和其中包含聚酰亚胺B的层为介电层，和该半导体层包含半导体材料如二酮基吡咯并吡咯(DPP)噻吩聚合物)的优点为该晶体管显示高迁移率、高电流I开/I关比和低栅极漏电。
图1和2显示包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例4的图案化层的图片。
在图3中显示了包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例5的电容的漏电流密度J与电场E的关系。
在图4中显示了包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例5的电容的漏电流密度J与电场E的关系。
在图5中显示了包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例6的电容的漏电流密度J与电场E的关系。
在图6中显示了分别在‑1V(方形)和‑20V(三角形)的源漏极电压Vsd下，包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例8的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
在图7中显示了在0V(第一条和最上方曲线，空心三角形)、‑5V(第二条曲线)、‑10V(第三条曲线)、‑15V(第四条曲线)和‑20V(第五条和最下方曲线)的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例8的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
在图8中显示了分别在‑1V(方形)、‑20V(三角形)的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例9的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
在图9中显示了在0V(第一条和最上方曲线，空心三角形)、‑5V(第二条曲线)、‑10V(第三条曲线)、‑15V(第四条曲线)和‑20V(第五条和最下方曲线)的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例9的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
在图10中显示了分别在‑1V(方形)、‑20V(三角形)的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
在图11中显示了在0V(第一条和最上方曲线，空心三角形)、‑5V(第二条曲线)、‑10V(第三条曲线)、‑15V(第四条曲线)和‑20V(第五条和最下方曲线)的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
图12显示了包含含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层(图12中的“P2层”)的实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管。
在图13中显示了分别在‑1V、‑15V的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
在图14中显示了在‑10V和‑20V的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
实施例
实施例1
聚酰亚胺A1至A8(PI A1至A8)的合成
将二胺(9.8mmol)在N‑甲基吡咯烷酮(NMP)(20mL)中的溶液加入具有锚式搅拌器和氮气入口的50mL反应器。添加二酐(10mmol)且在室温下搅拌反应混合物6小时。添加丁胺(0.5mL)且再搅拌反应混合物2小时。添加乙酸酐(3mL)和三乙胺(1mL)且再搅拌混合物16小时。以水(500mL)填充混合器的烧杯，并将反应混合物缓慢添加至激烈搅拌的水中。通过过滤收集所沉淀的聚酰亚胺(PI)，利用水洗涤并再悬浮于水(100mL)中1小时。再次通过过滤收集聚酰亚胺(PI)且通过水洗涤，然后在150℃下真空干燥过夜。
二胺、相应二胺混合物以及二酐、相应二酐混合物均可源于表1。


表1：aBTDA=3,3',4,4'‑二苯甲酮四甲酸二酐(1a)，bBPTDA=3,3',4,4'‑联苯四甲酸二酐(11a1)，cMDMA=4,4'‑亚甲基二(2,6‑二甲基苯胺)，dMDEA=4,4'‑亚甲基二(2,6‑二乙基苯胺)(5a5)，eDABM=3,5‑二氨基苯甲酸甲酯(14a3)，fHMDA=己二胺(16a1)，gSiDA=式(16b1)的1,3‑二(氨基丙基)四甲基二硅氧烷，
h在以下溶剂中制得包含10重量%聚酰亚胺A1至A8的组合物：100%乙酸丁酯、90重量%乙酸丁酯(BuAc)与10重量%环戊酮(CP)、80重量%乙酸丁酯与20重量%环戊酮、70重量%乙酸丁酯与30重量%环戊酮、60重量%乙酸丁酯与40重量%环戊酮、50重量%乙酸丁酯与50重量%环戊酮、40重量%乙酸丁酯与60重量%环戊酮、30重量%乙酸丁酯与70重量%环戊酮、20重量%乙酸丁酯与80重量%环戊酮、10重量%乙酸丁酯与90重量%环戊酮。栏中描述了相应聚酰亚胺的组合物的乙酸丁酯含量最高的溶剂，该组合物为溶液。
实施例2
包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的图案化层的制备
使实施例1的聚酰亚胺A1在N‑甲基吡咯烷酮中的5%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，且通过旋涂(2000rpm，45秒)施用于洁净玻璃基材上。在100℃下在热板上预焙湿膜60秒，然后通过掩模，利用LED灯(365nm，10mW/cm2)光固化45秒。将经涂覆的玻璃浸于N‑甲基吡咯烷酮中60秒，然后在氮气下干燥，并在100℃下后焙烤30秒而进行图案化。获得具有400nm厚度的包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的图案化层。
实施例3
包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的图案化层的制备
使实施例1的聚酰亚胺A2在环戊酮中的6%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，且通过旋涂(3000rpm，60秒)施用于洁净玻璃基材上。在100℃下在热板上预焙湿膜60秒，然后通过掩模，利用LED灯(365nm，10mW/cm2)辐照45秒，进行光固化。将经涂覆的玻璃浸于N‑甲基吡咯烷酮中60秒，然后在氮气下干燥，并在100℃下后焙烤30秒而进行图案化。获得具有600nm厚度的包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的图案化层。
实施例4
包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的图案化层的制备
使实施例1的聚酰亚胺A6的乙酸丁酯/环戊酮80/20(重量/重量)的13%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，且通过旋涂(5200rpm，60秒)施用于洁净玻璃基材上。通过掩模，利用LED灯(365nm，10mW/cm2)将湿膜光固化3分钟。将经涂覆的玻璃浸于环戊酮中60秒，然后在氮气下干燥而进行图案化。获得具有610nm厚度的包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的图案化层。
图1和2显示了包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例4的图案化层的图片。
实施例5
包括分别包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺、衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层的电容的制备
分别将实施例1的聚酰亚胺A1、聚酰亚胺A2在环戊酮中的6%(重量/重量)溶液通常0.45μm过滤器过滤，且通过旋涂(4200rpm，60秒)施用于具有氧化铟锡(ITO)电极的洁净玻璃基材上。在100℃下在热板上预焙湿膜60秒，然后通过掩模，利用LED灯(365nm，10mW/cm2)进行光固化3分钟，获得分别包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺、衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的500nm厚的层。然后，在<1×10‑6托下通过遮蔽掩模使金电极真空沉积于分别包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺、衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层上(面积=0.785mm2)。
实施例6
包括包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的层的电容的制备
使实施例1的聚酰亚胺A6的乙酸丁酯/环戊酮80/20(重量/重量)的13%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，且通过旋涂(4200rpm，60秒)施用于具有氧化铟锡(ITO)电极的洁净玻璃基材上。在100℃下在热板上预焙湿膜60秒，然后通过掩模，利用LED灯(365nm，10mW/cm2)进行光固化3分钟，获得衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的900nm厚的层。然后，在<1×10‑6托下通过遮蔽掩模使金电极真空沉积于包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的层上(面积=0.785mm2)。
实施例7
包含分别衍生于聚酰亚胺A1、A2、A6的聚酰亚胺的电容的漏电流密度J[A/cm2]与电场E[MV/cm]的关系的测量
包含分别衍生于实施例5、实施例6的聚酰亚胺A1、A2、A6的聚酰亚胺的电容的漏电流密度J与电场E的关系的测定如下：
已知E=V/d(其中d为介电膜的厚度)和J=I/S(其中I为两个电极之间所测得的漏电流和S为在聚酰亚胺膜顶部蒸发的金电极的表面)，由I/V曲线计算J/E曲线。该I/V曲线在+100V至‑100V下由Agilent4155C参数分析仪测得。正电压的I/V曲线在电极的一半上以2V的步进从0至+100V测得。负电压的I/V曲线在电极的另一半上以‑2V的步进从0至‑100V测得。源电极连接氧化铟锡(ITO)电极且具有电位的栅极连接金电极。
在图3中显示了包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例5的电容的漏电流密度J与电场E的关系。
在图4中显示了包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例5的电容的漏电流密度J与电场E的关系。
在图5中显示了包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例6的电容的漏电流密度J与电场E的关系。
由图1至3可见，包含分别衍生于聚酰亚胺A1、A2、A6的聚酰亚胺的电容的漏电流密度J非常低，尤其在电场E的最相关范围(即‑0.5MV/cm至+0.5MV/cm)内。
实施例8
包括包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的层的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的制备
由金溅镀至聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)箔上，形成约40nm厚的膜，然后通过光刻法使源/漏电极结构化(信道长度：10μm；信道宽度：10mm)。使来自的SepiolidTM P1000(二酮基吡咯并吡咯(DPP)‑噻吩聚合物)在甲苯中的0.75%(重量/重量)溶液通过0.45μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器过滤，然后通过旋涂(1400rpm，10.000rpm/s，15秒)施用。在100℃下在热板上干燥湿SepiolidTM P1000膜30秒。使实施例1的聚酰亚胺A1在环戊酮中的6%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，然后通过旋涂(7200rpm，10.000rpm/s，60秒)施用。在100℃下在热板上预焙包含聚酰亚胺A1的层60秒，然后利用来自SUSS的掩模Aligner MA6进行光固化(365nm，5.5mW/cm2)4分钟，形成包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的层。金的栅电极(厚度约120nm)通过遮蔽掩模在包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的层上蒸发。整个方法在无保护性氛围下进行。
实施例9
包括包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的制备
由金溅镀(厚度约40nm)至聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)箔上，然后通过光刻法使源/漏电极结构化(信道长度：10μm；信道宽度：10mm)。使来自的SepiolidTM P1000(二酮基吡咯并吡咯(DPP)‑噻吩聚合物)在甲苯中的0.75%(重量/重量)溶液通过0.45μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器过滤，然后通过旋涂(1400rpm，10.000rpm/s，15秒)施用。在100℃下在热板上干燥湿SepiolidTM P1000膜30秒。使实施例1的聚酰亚胺A2在环戊酮中的6%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，然后通过旋涂(4200rpm，10.000rpm/s，60秒)施用。在100℃下在热板上预焙包含聚酰亚胺A2的层60秒，然后使用来自SUSS的掩模Aligner MA6进行光固化(365nm，5.5mW/cm2)4分钟，形成包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层。金的栅电极(厚度约120nm)通过遮蔽掩模在包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层上蒸发。整个方法在无保护性氛围下进行。
实施例10
包括包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的层的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的制备
由金溅镀(厚度约40nm)至聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)箔上，然后通过光刻法使源/漏电极结构化(信道长度：10μm；信道宽度：10mm)。使来自的SepiolidTM P1000(二酮基吡咯并吡咯(DPP)‑噻吩聚合物)在甲苯中的0.75%(重量/重量)溶液通过0.45μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器过滤，然后通过旋涂(1400rpm，10.000rpm/s，15秒)施用。在100℃下在热板上干燥湿SepiolidTM P100030秒。使实施例1的聚酰亚胺A6在乙酸丁酯/环戊酮80/20(重量/重量)中的13%(重量/重量)溶液通过0.45μm过滤器过滤，然后通过旋涂(5200rpm，10.000rpm/s，60秒)施用。在100℃下在热板上预焙包含聚酰亚胺A1的层30秒，然后利用来自SUSS的掩模Aligner MA6进行光固化(365nm，5.5mW/cm2)6分钟，形成包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的层。金的栅电极(厚度约120nm)通过掩模在包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的层上蒸发。整个方法在无保护性氛围下进行。
实施例11
实施例8至10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的特性的测量
利用Keithley2612A半导体参数分析仪测得实施例8至10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的特性。
在图6中显示了分别在‑1V(方形)、‑20V(三角形)的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例8的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例8的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管显示0.16cm2/Vs(对饱和方案计算)的迁移率和5900的I开/I关比。在30V的源漏极电压Vsd下的栅极漏电比源漏极电流Isd低约3个数量级。
在图7中显示了在0V(第一条和最上方曲线，空心三角形)、‑5V(第二条曲线)、‑10V(第三条曲线)、‑15V(第四条曲线)和‑20V(第五条和最下方曲线)的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A1的聚酰亚胺的实施例8的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
在图8中显示了分别在‑1V(方形)、‑20V(三角形)的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例9的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例9的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管显示0.11cm2/Vs(对饱和方案计算)的迁移率和4600的I开/I关比。在源漏极电压Vsd为30V下的栅极漏电比源漏电流Isd低约3个数量级。
在图9中显示了在0V(第一条和最上方曲线，空心三角形)、‑5V(第二条曲线)、‑10V(第三条曲线)、‑15V(第四条曲线)和‑20V(第五条和最下方曲线)的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例9的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
在图10中显示了分别在‑1V(方形)、‑20V(三角形)的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管显示0.22cm2/Vs(对饱和方案计算)的迁移率和2400的I开/I关比。在源漏极电压Vsd为30V下的栅极漏电比源漏电流Isd低约2个数量级。
在图11中显示了在0V(第一条和最上方曲线，空心三角形)、‑5V(第二条曲线)、‑10V(第三条曲线)、‑15V(第四条曲线)和‑20V(第五条和最下方曲线)的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A6的聚酰亚胺的实施例10的顶栅极底接触(TGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。
实施例12
包括包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的制备
通过旋涂(3000rpm，60秒)，将实施例1的聚酰亚胺A2在环戊酮中的6%(重量/重量)的溶液施用于具有氧化铟锡(ITO)(75nm厚)栅电极的清洁玻璃基材上。在100℃下在热板上预焙湿膜60秒，然后利用LED灯(365nm，10mW/cm2)光固化45秒，形成包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层。将4N金层(120nm厚)施用于包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层上。通过光刻法(使用市售正性光致抗蚀剂，在经KI/I2显影后蚀刻裸金，并通过丙酮除去残留光致抗蚀剂材料)，使漏/源电极结构化，形成具有多种几何形状的24金电极(信道长度分别为10、20μm)。最后，通过旋涂(3000rpm，50秒)施用来自的SepiolidTM P1000(二酮基吡咯并吡咯(DPP)‑噻吩聚合物)在邻二甲苯中的0.5%(重量/重量)溶液。
图12显示了包含含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的层(图12中的“P2层”)的实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管。
实施例13
实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的特性的测量
利用Keithley2612A半导体参数分析仪测量实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的特性。
在图13中显示了分别在‑1V、‑15V的源漏极电压Vsd下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系(转移曲线)。
在图14中显示了在‑10V和‑20V的栅极电压Vgs下包含衍生于聚酰亚胺A2的聚酰亚胺的实施例12的底栅极底接触(BGBC)场效应晶体管的漏极电流Ids与漏极电压Vds的关系(输出曲线)。