含蒽基可热固化绝缘层材料及其在制备有机薄膜晶体管绝缘层中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种可热固化并能有效调控半导 体层结晶态的聚合物绝缘层材料及其固化后在并五苯型有机薄膜晶体管绝缘层中的应用。 技术背景
[0002] 有机薄膜晶体管（OTFT)是一种具有逻辑开关功能的单元器件，其具有适合大面 积加工、低成本、适用于柔性显示等优点。随着近几十年国内外科学团队的不懈努力，OTFT 的综合性能已经达到商用非晶硅水平，其鲜明的低生产成本和高功能优点已显示出巨大的 市场潜力和产业化价值。有机薄膜晶体管将很快成为新一代平板显示的核心技术。其中并 五苯半导体有机薄膜晶体管，由于其优良的器件性能受到了广泛关注。
[0003] 但随着对器件要求的不断提高，器件中存在的一些决定性问题也不断被发现。由 于OTFT的传输特性，器件中电子形成的开路沟道并非存在于整个半导体层中，而是仅仅存 在于绝缘层表面附近的数个半导体分子层中。这说明绝缘层表面的性质对于器件性能有着 重要的影响。目前，主要用于OTFT绝缘层的无机材料，如：5102、51版、1102、21<) 2等，他们具 有高介电常数、化学稳定性、低介电损耗等优点。然而制备无机材料绝缘层所需要使用的固 相高温沉积工艺并不能满足OTFT大面积、柔性加工等特点。并且由于其表面与有机半导体 层的相契合性不好，给器件的性能和稳定性带来了诸多影响。而目前广泛使用的有机绝缘 层多数为普通商用的聚合物材料，如：?_、？￥八、？1、？1?3、苯并环丁烯、硅基半倍氧硅树脂 等。虽然有机绝缘层材料能有效的改善半导体层与绝缘层之间的契合性，但依然会发生两 层剥落的情况。并且对于半导体层的结晶态也无法做到有效控制。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一系列合成方法简单、制作工艺简便的能用于制作OTFT绝 缘层的可热固化的聚合物绝缘层材料。并且可以通过调节聚合物绝缘层材料功能性基团蒽 的含量，控制其上层有机半导体层的结晶形态。
[0005] 本发明所述的可热固化聚合物绝缘层材料为三种单体的无规共聚物，其结构式如 下所示：
【主权项】
1.可热固化的聚合物绝缘层材料，其结构式如下所示：
其中，m为1~20的整数，η为1~100的整数，P为1~20的整数； A为以下结构式之一所示的化合物， I 、
? B为以下结构式之一所示的化合物，
C为以下结构式之一所示的化合物，
2.如权利要求1所述的可热固化的聚合物绝缘层材料，其特征在于：数均分子量Mn为 10000 ~30000。
3. 权利要求1或2所述的可热固化的聚合物绝缘层材料在制备有机薄膜晶体管栅绝缘 层中的应用。
4. 如权利要求3所述的可热固化的聚合物绝缘层材料在制备有机薄膜晶体管栅绝缘 层中的应用，其步骤如下： a) 将权利要求1或2所述的可热固化的聚合物绝缘层材料的环戊酮溶液旋涂在ITO衬 底上，溶液的质量分数为2%~30%，旋涂速度为500~2500r/min，膜厚为200~1000 nm ; b) 将聚合物膜层在80~300°C下烘0. 5~5h进行热固化，从而得到有机薄膜晶体管 的栅绝缘层； c) 在2X KT4~8X KT4Pa的压力下，以1~3nm/min的速度将并五苯分子蒸镀到栅绝 缘层上形成有机薄膜晶体管的半导体层，半导体层的厚度为10~300nm ; d) 最后将原/漏电极蒸镀到半导体层上面，从而完成并五苯型有机薄膜晶体管的制 备。
【专利摘要】含蒽基可热固化绝缘层材料及其在制备有机薄膜晶体管绝缘层中的应用，属于有机薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种可热固化并能有效调控半导体层结晶态的聚合物绝缘层材料及其固化后在并五苯型有机薄膜晶体管绝缘层中的应用。本发明所述的可热固化聚合物绝缘层材料为三种单体的无规共聚物，具有良好的溶解性，易溶于常用的有机溶剂，实验表明本发明所述方法确实做到了通过改变绝缘层结构从而控制半导体层结晶的目的。
【IPC分类】H01L51-30, C08F220-28, C08F220-18, C08F220-32, H01L51-05
【公开号】CN104659211
【申请号】CN201510122100
【发明人】崔占臣, 李尧, 史作森, 张英超
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月19日