含蒽基可熱固化絕緣層材料及其在制備有機(jī)薄膜晶體管絕緣層中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)薄膜晶體管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可熱固化并能有效調(diào)控半導(dǎo) 體層結(jié)晶態(tài)的聚合物絕緣層材料及其固化后在并五苯型有機(jī)薄膜晶體管絕緣層中的應(yīng)用。 技術(shù)背景
[0002] 有機(jī)薄膜晶體管（OTFT)是一種具有邏輯開關(guān)功能的單元器件，其具有適合大面 積加工、低成本、適用于柔性顯示等優(yōu)點(diǎn)。隨著近幾十年國內(nèi)外科學(xué)團(tuán)隊(duì)的不懈努力，OTFT 的綜合性能已經(jīng)達(dá)到商用非晶硅水平，其鮮明的低生產(chǎn)成本和高功能優(yōu)點(diǎn)已顯示出巨大的 市場潛力和產(chǎn)業(yè)化價(jià)值。有機(jī)薄膜晶體管將很快成為新一代平板顯示的核心技術(shù)。其中并 五苯半導(dǎo)體有機(jī)薄膜晶體管，由于其優(yōu)良的器件性能受到了廣泛關(guān)注。
[0003] 但隨著對器件要求的不斷提高，器件中存在的一些決定性問題也不斷被發(fā)現(xiàn)。由 于OTFT的傳輸特性，器件中電子形成的開路溝道并非存在于整個(gè)半導(dǎo)體層中，而是僅僅存 在于絕緣層表面附近的數(shù)個(gè)半導(dǎo)體分子層中。這說明絕緣層表面的性質(zhì)對于器件性能有著 重要的影響。目前，主要用于OTFT絕緣層的無機(jī)材料，如：5102、51版、1102、21<) 2等，他們具 有高介電常數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性、低介電損耗等優(yōu)點(diǎn)。然而制備無機(jī)材料絕緣層所需要使用的固 相高溫沉積工藝并不能滿足OTFT大面積、柔性加工等特點(diǎn)。并且由于其表面與有機(jī)半導(dǎo)體 層的相契合性不好，給器件的性能和穩(wěn)定性帶來了諸多影響。而目前廣泛使用的有機(jī)絕緣 層多數(shù)為普通商用的聚合物材料，如：?_、？￥八、？1、？1?3、苯并環(huán)丁烯、硅基半倍氧硅樹脂 等。雖然有機(jī)絕緣層材料能有效的改善半導(dǎo)體層與絕緣層之間的契合性，但依然會發(fā)生兩 層剝落的情況。并且對于半導(dǎo)體層的結(jié)晶態(tài)也無法做到有效控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一系列合成方法簡單、制作工藝簡便的能用于制作OTFT絕 緣層的可熱固化的聚合物絕緣層材料。并且可以通過調(diào)節(jié)聚合物絕緣層材料功能性基團(tuán)蒽 的含量，控制其上層有機(jī)半導(dǎo)體層的結(jié)晶形態(tài)。
[0005] 本發(fā)明所述的可熱固化聚合物絕緣層材料為三種單體的無規(guī)共聚物，其結(jié)構(gòu)式如 下所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可熱固化的聚合物絕緣層材料，其結(jié)構(gòu)式如下所示：
其中，m為1~20的整數(shù)，η為1~100的整數(shù)，P為1~20的整數(shù)； A為以下結(jié)構(gòu)式之一所示的化合物， I 、
? B為以下結(jié)構(gòu)式之一所示的化合物，
C為以下結(jié)構(gòu)式之一所示的化合物，
2.如權(quán)利要求1所述的可熱固化的聚合物絕緣層材料，其特征在于：數(shù)均分子量Mn為 10000 ~30000。
3. 權(quán)利要求1或2所述的可熱固化的聚合物絕緣層材料在制備有機(jī)薄膜晶體管柵絕緣 層中的應(yīng)用。
4. 如權(quán)利要求3所述的可熱固化的聚合物絕緣層材料在制備有機(jī)薄膜晶體管柵絕緣 層中的應(yīng)用，其步驟如下： a) 將權(quán)利要求1或2所述的可熱固化的聚合物絕緣層材料的環(huán)戊酮溶液旋涂在ITO襯 底上，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~30%，旋涂速度為500~2500r/min，膜厚為200~1000 nm ; b) 將聚合物膜層在80~300°C下烘0. 5~5h進(jìn)行熱固化，從而得到有機(jī)薄膜晶體管 的柵絕緣層； c) 在2X KT4~8X KT4Pa的壓力下，以1~3nm/min的速度將并五苯分子蒸鍍到柵絕 緣層上形成有機(jī)薄膜晶體管的半導(dǎo)體層，半導(dǎo)體層的厚度為10~300nm ; d) 最后將原/漏電極蒸鍍到半導(dǎo)體層上面，從而完成并五苯型有機(jī)薄膜晶體管的制 備。
【專利摘要】含蒽基可熱固化絕緣層材料及其在制備有機(jī)薄膜晶體管絕緣層中的應(yīng)用，屬于有機(jī)薄膜晶體管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可熱固化并能有效調(diào)控半導(dǎo)體層結(jié)晶態(tài)的聚合物絕緣層材料及其固化后在并五苯型有機(jī)薄膜晶體管絕緣層中的應(yīng)用。本發(fā)明所述的可熱固化聚合物絕緣層材料為三種單體的無規(guī)共聚物，具有良好的溶解性，易溶于常用的有機(jī)溶劑，實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明所述方法確實(shí)做到了通過改變絕緣層結(jié)構(gòu)從而控制半導(dǎo)體層結(jié)晶的目的。
【IPC分類】H01L51-30, C08F220-28, C08F220-18, C08F220-32, H01L51-05
【公開號】CN104659211
【申請?zhí)枴緾N201510122100
【發(fā)明人】崔占臣, 李堯, 史作森, 張英超
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年3月19日