[发明专利]交联的氟化聚合物膜的制备方法

说明书

本发明涉及制备交联的氟化聚合物膜的方法，该方法包括以下连续步骤：(1)配制包含以下、优选地由以下组成的墨：(a)三乙胺与至少一种由单体的自由基共聚获得的氟化共聚物的反应的产物，所述单体包括以下、优选地由以下组成：(i)偏氟乙烯(VDF)，(ii)三氟乙烯(TrFE)，和(iii)至少一种式‑CXCl＝CX₁X₂的氯化单体，其中X、X₁和X₂独立地表示H、F或CF₃，应理解，X、X₁和X₂中的至多一个表示CF₃；(b)至少一种交联剂；(c)至少一种光引发剂；和(d)至少一种有机溶剂；(2)将所述墨以膜的形式施加到基材上；和(3)UV照射所述膜。本发明还涉及能够根据该方法获得的膜，并且还涉及其用途，特别是在(光)电子器件的制造中、更特别地在场效应晶体管中的栅极介电层的制造中的用途。

技术领域

本发明涉及制备交联的含氟聚合物膜的方法。它还涉及能够根据该方法获得的膜，并且还涉及其用途，特别是在制造(光)电子器件中、更特别地在场效应晶体管中用作栅极介电层的用途。

背景技术

基于偏氟乙烯(VDF)的含氟聚合物代表一类在众多应用中具有卓越性能的化合物。PVDF和包括VDF和三氟乙烯(TrFE)的共聚物由于其铁电、压电和热电特性而特别受关注。这些材料、电活性含氟聚合物或EAFP在低温下具有自发的极化，其可通过施加外部电场被反转。它们的极化随场的变化不是线性的，并且，如果电场是交变的，则极化描述了磁滞周期(循环)，其特征是剩余极化和矫顽场(为消除极化而必须施加的电场)。超过转变温度，铁电材料表现出类似于线性介电材料的行为，将铁电状态与顺电状态分开。

在铁电材料中，可根据它们的过渡特性(跃迁特性，转变特性)以及通过它们的频率特性在传统铁电材料和弛豫铁电材料之间进行区分。具体地，常规的铁电材料在发生铁电-顺电转变的居里温度T_C下展现出其介电常数的窄最大值。T_C的值进一步与频率无关。相反，弛豫铁电材料具有随温度变化的介电系数(也称为介电常数)的曲线，该曲线具有在相对宽的温度范围T_C'上延伸的扩散过渡峰(弥漫性转变峰)，其中发生弛豫铁电-顺电转变。此外，当频率增加时，介电常数最大值移至更高的温度。

已知使用带有大的取代基的第三单体例如氯氟乙烯(CFE)或氯三氟乙烯(CTFE)使得可改变基于VDF和TrFE的铁电聚合物的结晶，从而赋予它们具有显着的电致伸缩效应和更好的介电常数的弛豫材料的特性。

然而，这些铁电聚合物和弛豫铁电聚合物必须交联以改善其电子和机械性能，特别是其介电常数，以便将它们结合到某些器件例如晶体管中。交联还使这些聚合物具有耐溶剂性，使其可在光刻工艺中使用。特别希望它们能够进行光交联，特别地使得能够从聚合物的层或膜产生图案(“图案化”)，并且以避免通过热交联获得的膜固有的问题。

在申请WO 2015/200872中已经提出了一种用于光交联含氟聚合物例如三元共聚物(VDF-ter-TrFE-ter-CFE)的方法，其包括配制包含该共聚物、非亲核碱例如多环或杂芳族结构的叔胺和交联剂的墨。将该墨沉积在基底上以形成膜，然后将其暴露于UV辐射，从而碱引起共聚物的脱卤化氢。因此在共聚物的结构中形成双键，并释放出氢氯酸。然后可通过交联剂使该双键交联。在该方法中，由胺产生的空间位阻使得可防止胺与共聚物中存在的氟原子反应，并因此导致氟化氢的同时形成。

对于申请人而言变得明晰的是，具有低空间位阻的特定的碱，即三乙胺，可代替WO2015/200872的叔胺，而基本上不影响获得的交联的膜的电学、热和/或化学性质，或者甚至改善这些性质中的至少一些。