[发明专利]双组份交联剂及其制备方法、用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种双组份交联剂及其制备方法、用途。

背景技术

有机场效应晶体管(organic field-effect transistor,OFETs)是以有机半导体材料为有源层的晶体管器件，是重要的有机半导体器件之一。有机场效应晶体管与无机场效应晶体管相比具有很多优点：1.具有机械柔韧性，可与塑料衬底兼容，可应用在可折叠的产品中；2.制作工艺简单，不需要高温、高真空和复杂的平板印刷技术；3.制备工艺简单，成本较低；4.有机物易得，通过对有机物分子的化学修饰可以方便地调节场效应晶体管的性能；5.可实现大面积化，可大尺度弯曲等。这些无机器件不具有的特点，使其在大面积、低成本和柔性化有机电子产品(如柔性显示器件的驱动电路、射频识别标签和传感器)方面有潜在的应用前景。(参见文献:Klauk,H.,Organic thin-film transistors,Chem.Soc.Rev.,2010,39,2643-2666；Facchetti,A.,π-Conjugated polymers for organic electronics and photovoltaic cell applications,Chem.Mater.,2011,23,733-758；Wang,C.,Dong,H.,Hu,W.,Liu,Y.,Zhu,D.，Semiconductingπ-conjugated systems in field-effect transistors:a material odyssey of organic electronics，Chem.Rev.,2012,112,2208-2267；Arias,A.C.,MacKenzie,J.D.,McCulloch,I.,Rivnay,J.,Salleo,A.,Materials and applications for large area electronics:solution-based approaches,Chem.Rev.,2010,110,3–24)

在有机场效应晶体管中，绝缘层材料是一个重要的组成部分，这主要是由于有机场效应晶体管的电荷主要是在临近绝缘层一侧的有机半导体层(2-6个分子层)中传输。目前应用于有机薄膜晶体管研究的有机绝缘层材料主要有以下几类：聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚乙烯苯酚、聚苯乙烯、聚乙烯醇等。较比与无机绝缘层材料，它们具有以下优点：材料种类丰富；表面粗糙度低；表面陷阱密度低；杂质浓度低；与有机半导体及柔性基底有很好的相容性；能应用于低成本的低温、溶液加工技术，这些与有机薄膜晶体管柔性概念有很好的相容性。这些优点使得有机绝缘层材料在柔性电子应用中显示出极大的潜力。

为了实现器件的多层结构，需要正交的溶剂或者交联的绝缘层材料，正交溶剂的选择限制了很多材料的应用，目前大部分是将交联的绝缘层应用于有机场效应晶体管的制备。交联过程可以通过光照和加热来实现。但大部分的光交联也需要一些光引发剂和催化剂，其中有些是强酸和强碱，会很大程度的影响器件性能。另外目前应用的大部分热交联绝缘层材料都有相对高的固化温度(大于150℃)，高的交联温度会对一些柔性基质产生一系列问题，交联过程中也会产生影响器件性能的副产物。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种新型的双组份交联剂及其制备方法、用途。本发明制备得到的交联剂能够在较低温度下，不需要催化剂，不产生副产物的条件下就能实现有效的交联过程。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种双组份交联剂，所述双组份交联剂包括式(I)所示的含炔键的硅烷化合物和式(Ⅱ)所示的含叠氮基团的硅烷化合物：

第二方面，本发明涉及一种本发明的双组份交联剂在制备交联聚合物材料中的用途。

作为优选方案，将本发明的双组份交联剂与聚合物共混溶解后，旋涂成膜，在低温加热条件下，形成所述交联聚合物材料。

作为优选方案，所述聚合物选自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对乙烯基苯酚。

作为优选方案，所述双组份交联剂与选自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯的聚合物共混溶解时，采用的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯或氯苯；所述双组份交联剂与聚对乙烯基苯酚共混溶解时，采用的溶剂为四氢呋喃。

作为优选方案，所述聚合物、含炔键的硅烷化合物、含叠氮基团的硅烷化合物的重量比为20:10:10～15。