本发明专利技术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。所述共聚物材料合成工艺简单，成本低廉。该类共聚物所使用的醇类溶剂不会破坏有机半导体层，此外该类共聚物材料可以采用紫外光辐照和加热固化，工艺简单并且条件温和，对有机半导体材料无损伤。采用该类共聚物材料封装的有机薄膜晶体管性能稳定，空气环境中放置30天，晶体管迁移率的变化小于10％，阈值电压的变化小于4V，开关电流比基本无变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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， Wiilips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, II. 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)和中国专利技术专利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。
技术实现思路
本专利技术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(Mn)不小于1. 5万，不大于5万，其中优选数均分子量 (Mn)不小于3万，不大于5万，所述共聚物的重均分子量(Mw)为不小于3万，不大于7万。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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勻涂布在有机半导体层3和源/漏电极4的上3、首先采用紫外光辐照进行预固化，然后加热使所述的共聚物完全固化形成封装层5 ；其中紫外光辐照预固化的条件为紫外曝光10 600秒，固化过程中选用的光敏剂是二苯基氟磷酸碘鐺盐、三苯基六氟磷酸硫鐺盐和芴酮基苯基碘鐺盐中一种，光敏剂的用量不小于共聚物质量的0.3%，不大于共聚物质量的5% ；热固化的条件为在120°C 140°C 下，固化30 60分钟。本专利技术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勻涂布在有机薄膜晶体管的绝缘层2的上面；3、首先采用紫外光辐照进行预固化，然后加热使所述的共聚物完全固化形成第一封装层5 ；其中紫外光辐照预固化的条件为紫外曝光10 600秒，固化过程中选用的光敏剂是二苯基氟磷酸碘鐺盐、三苯基六氟磷酸硫鐺盐和芴酮基苯基碘鐺盐中一种，光敏剂的用量不小于共聚物质量的0.3%，不大于共聚物质量的5% ；热固化的条件为在120°C 140°C下，固化30 60分钟；4、在第一封装层5表面制备有机薄膜晶体管的有机半导体层3和源/漏电极层4;5、将按步骤1配置的共聚物溶液均勻涂布在有机半导体层3和源/漏电极层4上6、首先采用紫外光辐照进行预固化，然后加热使共聚物完全固化形成第二封装层 6 ；其中紫外光辐照预固化的条件为紫外曝光10 600秒，固化过程中选用的光敏剂是二苯基氟磷酸碘鐺盐、三苯基六氟磷酸硫鐺盐和芴酮基苯基碘鐺盐中一种，光敏剂的用量不小于共聚物质量的0.3%，不大于共聚物质量的5% ；热固化的条件为在120°C 140°C下，固化30 60分钟。有益效果本专利技术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。所述的共聚物合成工艺简单，成本低廉。所述的共聚物所使用的醇类溶剂不会破坏有机半导体层，所述的共聚物可以采用紫外光辐照和加热固化，工艺简单并且条件温和，对有机半导体层无损伤。采用所述的共聚物封装的有机薄膜晶体管性能稳定，空气环境中放置30天，晶体管迁移率的变化小于10%，阈值电压的变化小于4V，开关电流比基本无变化。附图说明图1是本专利技术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结构示意图。其中，1是栅电极，2是绝缘层，3是有机半导体层，4是源 /漏电极，5是封装层。图2是本专利技术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的结构示意图。其中，1是栅电极，2是绝缘层，5是第一封装层，3是有机半导体层，4是源/漏电极，6是第二封装层。图3是采用图1构型的有机薄膜晶体管封装前，封装后7天，封装后30天内的转移特性曲线。图4是采用图2构型的有机薄膜晶体管封装前，封装后7天，封装后30天内的转移特性曲线。具体实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一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，其特征在于，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。
【技术特征摘要】
1.一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，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的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，其特征在于，所述共聚物的数均分子量不小于...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔占臣，王彤，张学辉，张春裕，
申请(专利权)人：长春圣卓龙电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：82
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