[发明专利]一类醇溶性可光和热交联的共聚物在有机薄膜晶体管中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类醇溶性可光和热交联的共聚物在有机薄膜晶体管中的应用。

技术背景

近年来，随着有机薄膜晶体管在有源矩阵显示和集成电路等方面的迅速发展，器件的寿命和稳定性等问题也得到越来越多的关注。由于大多数有机半导体材料空气稳定性差，因此需要将有机薄膜晶体管进行封装处理，提高器件的使用寿命和稳定性。2001年，Philips公司报导了采用聚乙烯苯酚(PVP)作为有机薄膜晶体管的封装材料(Nature，2001(414)：599)。由于PVP所使用的溶剂对有机半导体材料的破坏，限制了这类材料的使用。2002年，IBM公司采用真空蒸镀聚对二甲苯(parylene)作为有机薄膜晶体管的封装层，有效提高了器件的使用寿命(Journal Of Vacuum Science&Technology B，2002(20)：956)。真空蒸镀方法避免了溶剂的使用，但是这种方法使用的设备昂贵，不利于降低成本。同年的电子材料会议(42nd Electronic Materials Conference Digest，2002，pp.24)报道了一种采用水作为溶剂的聚合物-聚乙烯醇(PVA)作为封装材料。但是这种材料在紫外交联固化过程中加入的光交联剂中所含的离子会严重降低晶体管的使用寿命。与此同时，为进一步提高封装层的阻隔作用，Sony公司提出采用聚合物/氮化硅有机-无机复合封装层的技术方案(MRS Symposium，2005，871E，I1.10.1)，而NHK公司则采用了双层聚合物封装层的办法(SID Symposium Digest of Technical Papers，2006，37，119)。上述方案中双层封装工艺复杂，并且所使用的聚合物材料的热固化温度较高，固化时间长。高温对有机半导体材料会产生不可逆的破坏，而长时间的固化不利于提高生产效率。高等学校化学学报(27卷第3期：571-574)和中国发明专利CN1265408A提供一类可以醇溶的聚合物材料，这类材料合成方法简单，成本低廉并且性质易于调控。同时此类材料固化条件温和，固化时间短，并且所使用的醇类溶剂对有机半导体材料没有损害。但是迄今为止还没有报道过该类材料在有机薄膜晶体管封装方面的应用。

发明内容

本发明提供了一类醇溶性可光和热交联的共聚物在有机薄膜晶体管中的应用，所述的一类醇溶性可光和热交联的共聚物用作有机薄膜晶体管封装层。

所述的一类醇溶性可光和热交联的共聚物是由单体A，单体B，单体C共聚合获得，所述单体A是甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中一种，所述单体B是甲基丙烯酸环氧丙酯和丙烯酸环氧丙酯中一种，所述单体C是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈中一种；所述单体A∶单体B∶单体C的摩尔比为5～9∶0.1～1∶0～5。

所述共聚物的数均分子量(M_n)不小于1.5万，不大于5万，其中优选数均分子量(M_n)不小于3万，不大于5万，所述共聚物的重均分子量(M_w)为不小于3万，不大于7万。

本发明提供的采用一类醇溶性可光和热交联的共聚物作为封装层的第一种有机薄膜晶体管，其结构如图1所示，栅电极1、绝缘层2、有机半导体层3、源/漏电极4和封装层5顺次连接，其中有机半导体层3作为有机晶体管的有源层。

本发明提供的采用一类醇溶性可光和热交联的共聚物作为封装层的第二种有机薄膜晶体管，其结构如图2所示，栅电极1、绝缘层2、二封装层5、有机半导体层3、源/漏电极层4和第二封装层6顺次连接，其中有机半导体层3作为有机晶体管的有源层。

本发明提供的采用一类醇溶性可光和热交联的共聚物作为封装层的第一种有机薄膜晶体管的封装方法如下：

1、将一类醇溶性可光和热交联的共聚物配置成溶液，溶液中所述的共聚物的质量分数不小于0.2％，不大于20％，溶剂是丙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和异丁醇中一种；

2、将按步骤1配置的共聚物溶液均匀涂布在有机半导体层3和源/漏电极4的上面；