CN101654279A - 两亲性可分散纳米二氧化钛材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种两亲性可分散纳米二氧化钛材料，能分散于一极性溶剂与一非极性溶剂，包括以下部分：二氧化钛纳米粒子；至少一脂肪酸，以共价键键结到该二氧化钛纳米粒子，包含一饱和或未饱和、线性或分枝的C5－C18烷链；以及至少一有机磷酸酯，以共价键键结到该二氧化钛纳米粒子，包含一饱和或未饱和、线性或分枝的C5－C17烷链。本发明还包括将两亲性可分散纳米二氧化钛材料应用于有机薄膜晶体管上。
Description
技术领域
本发明是涉及二氧化钛材料，且特别是涉及一种两亲性可分散二氧化钛材料及该材料于有机电子组件上的应用。
背景技术
纳米二氧化钛(TiO2)粒子因具有独特的电子、光学与机械特性，加上其化学稳定性高及无毒的性质，可与其它材料结合，通过溶液涂布技术制成薄膜材料，使其应用于各种光电组件时，不但能简化制备工艺且能降低成本，使纳米二氧化钛粒子更具商业利用价值。
为了符合各种溶液制备工艺，纳米二氧化钛粒子需要分散于各种不同极性的溶剂，有时也需要与另一种高极性或低极性的材料相互分散以形成一复合材料，特别当应用于有机电子组件时(例如有机薄膜晶体管，OTFT)，还需要考虑涂布的二氧化钛薄膜会不会对下层基材造成溶解现象。
美国专利US 6,811,723公开一种有机溶胶，包括二氧化钛粒子与一两性化合物，通过两性化合物吸附于二氧化钛粒子上，使此溶胶能溶解于较广极性范围溶剂中。
美国专利US 2004/0029978公开一种界面活性剂，包括一金属氧化物与其上修饰有机链，由于金属氧化物本身为亲水性，而有机链为亲油性，使整个界面活性剂具有两性特征。
因此，业界急需开发一种能适用于较广溶剂范围的纳米二氧化钛材料，以期应用于有机电子组件时能符合各种溶液制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够能适用于较广溶剂范围的纳米二氧化钛材料。
本发明主要提供一种两亲性可分散纳米二氧化钛材料，能分散于一极性溶剂与一非极性溶剂，包括以下部分：二氧化钛纳米粒子；至少一脂肪酸，以共价键键结到所述二氧化钛纳米粒子，包括一饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C18烷链；以及至少一有机磷酸酯，以共价键键结到所述二氧化钛纳米粒子，包括饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C17烷链。
本发明另提供一种顶电极(top gate)式有机薄膜晶体管，包括：一基材；一源极电极与一漏极电极，位于该基材之上；一有机半导体层，位于该源极电极与漏极电极之上；一栅极绝缘层，位于该有机半导体层之上，其中该栅极绝缘层包括一第一绝缘层与一第二绝缘层，该第二绝缘层包括一高分子以及本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料；以及一栅极电极，位于该栅极绝缘层之上。
本发明提供的纳米二氧化钛材料的优点在于：其可分散的溶剂范围广泛；还能与高分子溶液相互分散，并通过溶液制备工艺涂布于有机电子组件上；在作为栅极绝缘层时，能使有机晶体管的操作电压降低；还能避免对下层有机半导体层造成溶解现象。
附图说明
图1为一顶电极式有机薄膜晶体管，用以说明本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料的应用
图2为一粒径分布图，用以说明本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料分散于氯苯的分散度。
图3为一粒径分布图，用以说明本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料分散于乙醇的分散度。
图4为一粒径分布图，用以说明本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料与极性高分子的分散度。
图5为一漏极电压vs.电流的关系图，用以说明比较例的组件效能。
图6为一漏极电压vs.电流的关系图，用以说明实施例3的组件效能。
其中，主要组件符号说明如下：
10～基材 20～源极电极
30～漏极电极 40～有机半导体层
50～栅极绝缘层 51～第一绝缘层
52～第二绝缘层 60～栅极电极。
具体实施方式
本发明提供一种两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其能分散于较广溶剂范围，包括极性溶剂与非极性溶剂，此纳米二氧化钛材料以二氧化钛纳米粒子作为主体，至少一脂肪酸以及至少一有机磷酸酯，分别以共价键键结到二氧化钛纳米粒子，其中脂肪酸包括饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C18烷链，而有机磷酸酯包括饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C17烷链。以下将详述两亲性可分散纳米二氧化钛材料的制作方式。
首先合成具脂肪酸表面修饰的纳米二氧化钛粒子，再经由表面配位基取代反应(surface ligand exchange)，将部分脂肪酸取代成有机磷酸酯，以得到表面具有2种或2种以上不同配位基的纳米二氧化钛粒子，由于这些纳米粒子表面因具有2种或2种以上不同极性的官能基，所以具有两亲性，能分散于较广的溶剂范围。
本发明所使用的脂肪酸，包括饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C18烷链，例如油酸(oleic acid)、棕榈酸(palmitic acid)、亚麻油酸(linoeic acid)、月桂酸(lauric acid)、壬酸(pelargonic acid)或上述的组合；而有机磷酸酯包括液态有机磷酸酯或固态有机磷酸酯，液态有机磷酸酯例如为磷酸二乙酯，例如(2-氰基乙基)磷酸二乙酯(diethyl(2-cyanoethyl)phosphonate)(本文简称P1)、(2-丙酮基)磷酸二乙酯(diethyl(2-oxopropyl)phosphonate)(本文简称P2)、3-磷酰丙酸三乙酯(triethyl 3-phosphono-propionate)(本文简称P3)或(2-酮基-2-苯基乙烷基)磷酸二乙酯(diethyl(2-oxo-2-phenylethyl)phosphonate)(本文简称P4)，而固态有机磷酸酯例如聚乙酰氧基苯乙烯磷酸酯(poly acetoxystyrene phosphonate)(本文简称PAS-P)或聚乙烯基苯酚磷酸酯(poly vinylphenol phosphonate)(本文简称PVP-P)，这些磷酸酯的结构式如下所示：
合成的纳米二氧化钛材料可分散的溶剂范围广泛，依照学术上溶剂分类(参考数据：Handbook of solvents，Dr.George Wypych，ISBN 1-895198-24-0)，溶剂范围从极性值2.4～6.4，其中非极性溶剂例如甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、氯苯(chlorobenzene)、己烷(hexane)或苯(benzene)；而极性溶剂例如乙醇(ethanol)、正丙醇(n-propanol)、正丁醇(n-butanol)、己醇(hexanol)、二甲基甲酰胺(dimethyl formamide，DMF)、乙酸乙酯(ethyl acetate)或丙酮(acetone)。
此外，本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛粒子还能与高分子溶液相互分散，并通过溶液制备工艺涂布于有机电子组件上。其中高分子可以是高极性分子或低极性分子，高极性分子例如聚乙烯基苯酚(poly vinylphenol，PVP)或聚乙烯醇丁醛-乙烯醇-乙烯酯共聚物(poly(vinyl butyral-co-vinylalcohol-co-vinyl acetate))，低极性分子例如聚苯乙烯(poly styrene)或聚(3-己烷基噻吩)(P3HT)。而溶液制备工艺例如旋转涂布法(spin-coating)、喷印法(inkjet-printing)、烧铸法(cast)、卷式接触印刷法(roll-to-roll contact-printing)或浸泡式涂布法(dip-coating)。
由于二氧化钛粒子本身具有高介电常数，再配合修饰上脂肪酸与磷酸酯，可使二氧化钛材料不但拥有高介电常数且具有两亲性，非常适合应用于有机电子组件上，例如作为有机薄膜晶体管的栅极绝缘层材料或有机太阳能电池的电子传输层材料。
因此，本发明还提供一种含有上述两亲性可分散纳米二氧化钛粒子的顶极式有机薄膜晶体管。如图1所示，于基材10之上，依次沉积源极电极20、漏极电极30、有机半导体层40、栅极绝缘层50与栅极电极60，其中栅极绝缘层50包括第一绝缘层51与第二绝缘层52，而第二绝缘层52包括高分子与本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料。
上述基材10可为塑料、玻璃、石英、硅或二氧化硅；其中栅极电极60、源极电极20与漏极电极30的材质择自于铝、铜、银、金、镍、氧化铟锡(ITO)或上述组合；而有机半导体层40为五环素(pentance)、聚(3-己烷基噻吩)(P3HT)、聚苯胺(polyaniline)或聚噻吩(polythiophene)衍生物。
上述栅极绝缘层50包括第一绝缘层51与第二绝缘层52，其中第一绝缘层51为高分子，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺或聚缩醛。而第二绝缘层52除两亲性可分散纳米二氧化钛材料之外，还包括高分子与交联剂，利用溶液制备工艺涂布于第一绝缘层51上，其中高分子例如聚乙烯酚(PVP)或聚乙烯醇丁醛-乙烯醇-乙烯酯共聚物，而交联剂例如为聚三氰胺甲醛(PMF)。
第二绝缘层52的成份中，高分子、纳米二氧化钛材料与交联剂的重量百分比例关系为(1～16％)∶(1～16％)∶(1～16％)，较佳的重量百分比例关系为(4～8％)∶(8～12％)∶(2～4％)。由于溶液中加入交联剂，经过适当的交联处理后，得到不可溶的复合薄膜，使此薄膜不会对下层结构造成伤害。上述栅极绝缘层为一或多层结构，并不限于上述两层结构，只要是栅极绝缘层可达到高介电常数即可。
本发明的纳米二氧化钛粒子因本身具有高介电常数，可与其它高分子相互分散形成一种高介电常数(high-k)材料，其介电常数值会随二氧化钛含量增加而提高，数值约大于3.9，较佳可达7.3，特别当其应用于栅极绝缘层时，由于具有高介电常数的特性，可使有机薄膜晶体管的操作电压降低。
此外，由于此纳米二氧化钛粒子具有两亲性，不但能分散于极性与非极性溶剂中，且可与其它极性的高分子相互分散，特别是应用于电子组件时，可以选择不会对下层物质造成溶解的溶剂，在溶剂的选择上更多元化，使此纳米粒子更适合各种溶液制备工艺，其中溶液制备工艺包括旋转涂布法(spin-coating)、喷印法(inkjet-printing)、烧铸法(cast)、卷式接触印刷法(roll-to-roll contact-printing)或浸泡式涂布法(dip-coating)。
本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料作为栅极绝缘层的优点在于：
1.两亲性可分散纳米二氧化钛材料为一种高介电常数(high-k)材料，能使有机晶体管的操作电压降低。
2.两亲性可分散纳米二氧化钛材料可有效分散于极性溶剂中，能避免对下层有机半导体层造成溶解现象。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
【制备例】
制备例1合成TiO2-油酸
依照参考文献(J.Am.Chem.Soc.125，2003，14539-14548.)的做法合成纳米TiO2粒子。取78ml的油酸(oleic acid)置入250ml反应瓶，并以长针通入氮气导入液面下，加热至120℃进行除水，反应1小时后将温度降至100℃并移去长针，之后加入2.95ml钛酸四异丙酯(titanium(IV)isopropoxide)，接着再加入已溶入10ml的水溶液的2.22g氧化三甲基胺(trimethylamine-N-oxide，TMAO)，反应6小时后回至室温，加入200ml甲醇(MeOH)进行离心，再以甲醇清洗数次后抽干，得到1.2gTiO2-油酸。并经热重分析仪(TgA)分析出TiO2含量为58.6(wt％)。
制备例2合成TiO2-油酸-P1
于50ml反应瓶内加入0.2g TiO2-油酸、0.1g(2-氰基乙基)磷酸二乙酯(diethyl(2-cyanoethyl)phosphonate)及2ml氯苯(chlorobenzene)，经超声波震荡将TiO2完全分散于溶剂内，于100℃下加热24小时，待反应结束后将溶剂抽干，即得到产物TiO2-油酸-P1。
制备例3合成TiO2-油酸-P2
于50ml反应瓶内加入0.2g TiO2-油酸、0.1g(2-丙酮基)磷酸二乙酯(diethyl(2-oxopropyl)phosphonate)及2ml氯苯(chlorobenzene)，经超声波震荡将TiO2完全分散于溶剂内，于100℃下加热24小时，待反应结束后将溶剂抽干，即得到产物TiO2-油酸-P2。
制备例4合成TiO2-油酸-P3
于50ml反应瓶内加入0.2g TiO2-油酸、0.1g 3-磷酰丙酸三乙酯(triethyl3-phosphono-propionate)及2ml氯苯(chlorobenzene)，经超音声波震荡将TiO2完全分散于溶剂内，于100℃下加热24小时，待反应结束后将溶剂抽干，即得到产物TiO2-油酸-P3。
制备例5合成TiO2-油酸-P4
于50ml反应瓶内加入0.2g TiO2-油酸、0.1g(2-酮基-2-苯基乙烷基)磷酸二乙酯(diethyl(2-oxo-2-phenylethyl)phosphonate)及2ml氯苯(chlorobenzene)，经超声波震荡将TiO2完全分散于溶剂内，于100℃下加热24小时，待反应结束后将溶剂抽干，即得到产物TiO2-油酸-P4。
制备例6合成PAS-P和PVP-P
请参见流程1，需要先合成起始物(化合物a与化合物b)，之后才依次合成得到聚乙酰氧基苯乙烯磷酸酯(poly acetoxystyrene phosphonate，PAS-P)与聚乙烯基苯酚磷酸酯(poly vinylphenol phosphonate，PVP-P)。
流程1
步骤1 合成化合物a
取5.25g(21mmol)6-溴-己醇(6-Bromo-hexanol)、2.1g(21mmol)三乙胺(triethylamine)和400ml二氯甲烷(CH2Cl2)加入反应瓶中，之后将反应瓶置于冰浴内，再加入5.44g(25.2mmol)溴化溴-异丁酰(bromo-isobutyryl bromide)，使温度渐渐回到室温，反应16小时后用稀盐酸洗数次后抽干，得到棕色油状物，再将产物再次溶于二氯甲烷(CH2Cl2)中，经过硅胶层析(silica gel)后收集溶液抽干得到1.2g 6-溴-己烷基-溴-异丁酯(6-Bromo-hexanyl-bromo-isobutyrate)。
H1NMR(CDCl3)：δ1.48(m，4H)、δ1.71(m，2H)、δ1.88(m，2H)、δ1.96(-CH3*2，s，6H)、δ3.43(t，2H)、δ4.20(t，2H)。
步骤2 合成化合物b
取2g(5mmol)化合物a和2.2g(12.5mmol)亚磷酸三乙酯(triethylphosphite)置于反应瓶内加热至150℃，在氮气下反应16小时，反应结束后在真空下把过量的亚磷酸三乙酯抽掉，再将产物溶于二氯甲烷(CH2Cl2)中，经过硅胶层析(silica gel)后收集溶液抽干得到1.2g化合物b。
H1NMR(CDCl3)：δ1.2～1.8(m，10H)、δ1.31(CH2CH3，t，6H)、δ1.92(-CH3*2，s，6H)、δ4.0～4.2(m，6H)。
步骤3 合成PAS-P
将66.3mg CuBr、121.8mg五甲基二乙烯三胺(pentamethyldiethylenetriamine，PMDETA)、142.2mg化合物b和2g 4-乙酰氧苯乙烯(4-acetoxystyrene)加入反应瓶中，并加入除水后的1.5g甲苯，接着经由三阶段冷冻-脱气-溶解循环(freeze-pump-thaw cycle)步骤后，于90℃下反应20个小时。反应结束后以四氢呋喃(THF)稀释反应物再过中性的三氧化二铝胶层析，并将滤液浓缩后滴于100ml的戊烷内使产物析出，过滤出产物并抽干，可得1.2g PAS-P(10k)(Mw＝12301，Mn＝10518，PDI＝1.17)(产率：60％)。
H1NMR(CDCl3)：δ1.1～2.0(m)、δ2.28(COCH3，br.s)、δ6.2～7.0(ArH)。P31NMR(CDCl3)：δ33.58(s)。
步骤4 合成PVP-P
将上述2.6g PAS(10k)置入100ml反应瓶内，并加入1.6g联氨(hydrazine)和40ml二氧杂环乙烷(dioxane)，室温搅拌6小时，以去除乙酰氧基(acetoxylgroup)。接着，在水中沉降出水解后产物，并过滤产物，之后于真空下干燥得1.6g PVP-P(4k)(Mw＝4000，Mn＝3492，PDI＝1.1)
H1NMR(CDCl3)：δ1.1～2.0(m)、δ2.28(COCH3，br.s)、δ6.2～7.0(ArH)。制备例7合成TiO2-油酸-PAS-P
于50ml反应瓶内加入0.2g TiO2-油酸、0.1g PAS-P(10k)及2ml氯苯(Cl-benzene)，经超声波震荡将TiO2完全分散于溶剂内，于60℃下加热18小时，待反应结束后将溶剂抽干，即得到产物TiO2-PAS-P(10k)。
制备例8 合成TiO2-油酸-PVP-P
于50ml反应瓶内加入0.2g TiO2-oleic、0.1g PVP-P(4k)及溶剂2ml四氢呋喃(THF)，经超音声波震荡将TiO2完全分散于溶剂内，于60℃下加热18小时，待反应结束后将溶剂抽干，即得到产物TiO2-PVP-P(4k)。
【实施例】
实施例1 本发明的二氧化钛材料的粒径分散状态
将TiO2-油酸-P1、TiO2-油酸-P2、TiO2-油酸-P3、TiO2-油酸-P4、分别分散于氯苯与乙醇中，以快速动态激光散射粒径分析仪(Dynamic LaserScattering，DLS)测量，数据请参见图2与图3，实验结果显示这些二氧化钛粒子的粒径分布范围集中，可得知这些粒子能有效分散于极性与非极性溶剂。由图2、图3计算而得的平均粒径如表1所示。
表1
| 溶剂 | TiO2-油酸-P1粒径(nm) | TiO2-油酸-P2粒径(nm) | TiO2-油酸-P3粒径(nm) | TiO2-油酸-P4粒径(nm) |
| 氯苯 | 146.3 | 61.88 | 58.12 | 31.2 |
| 乙醇 | 30.49 | 57.19 | 27.16 | 24.25 |
另外将TiO2-油酸-P1、TiO2-油酸-P2、TiO2-油酸-P3与TiO2-油酸-P4分别加入极性高分子PVP，一起溶于乙醇中，以快速动态激光散射粒径分析仪(DLS)测量，数据请参见图4，粒径分布如表2所示，实验结果证实这些两亲性可分散二氧化钛材料都能有效的分散于高极性分子中，形成分散性极佳的材料。
表2
| 溶剂 | PVP/TiO2-油酸-P1粒径(nm) | PVP/TiO2-油酸-P2粒径(nm) | PVP/TiO2-油酸-P3粒径(nm) | PVP/TiO2-油酸-P4粒径(nm) |
| 乙醇 | 30.08 | 46.95 | 36.15 | 62.5 |
实施例2 本发明的复合材料介电常数值
于己醇溶剂内加入PVP、TiO2-油酸-P1和交联剂PMF，三者以重量百分比(8∶4∶4)、(8∶8∶4)、(8∶12∶4)、(8∶16∶4)混合，并经超声波震荡均匀溶解，过滤后涂布于氧化铟锡(ITO)玻璃上(转速1000rpm，180秒)，然后再以200℃加热1小时，之后镀金作为上电极，量测循环电压值(CV)，以求得介电常数，数据请参见表3。
由表3得知，随着TiO2-油酸-P1添加量的增加会使得PVP/纳米二氧化钛复合材料的介电常数提高，表示此复合材料适合作为栅极绝缘层。
表3
| PVP(wt％) | TiO2-油酸-P1(wt％) | PMF(wt％) | 介电常数 |
| 8 | 4 | 4 | 6.56 |
| 8 | 8 | 4 | 7.06 |
| 8 | 12 | 4 | 7.20 |
| 8 | 16 | 4 | 7.39 |
实施例3 制备顶电极(top gate)式有机薄膜晶体管
请参见图1，制备本发明的顶电极(top gate)式有机薄膜晶体管，包括以下步骤：
1.取基材10，其中该基材10为含有120nm硅氧化层的硅晶圆；
2.之后于该基材10之上，藉由通过微影蚀刻制备工艺制备30nm白金源极电极20与一30nm白金漏极电极30，其长度为L＝10μm，而宽度W＝1000μm；
3.位于该源极电极20与漏极电极30之上，用旋转涂布法制备有机半导体层40，有机半导体层40包括P3HT溶于甲苯溶液；
4.于该有机半导体层40之上，用旋转涂布法制备栅极绝缘层50，其包括第一绝缘层51与第二绝缘层52，其中第一绝缘层51为40～100nm的高分子层，包括1％聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶于乙酸乙酯中，第二绝缘层52为400～500nm的高介电常数层，包括本发明的8％纳米二氧化钛材料、8％聚乙烯基苯酚(poly vinylphenol，PVP)与4％交联剂的聚三氰胺-甲醛(poly(melamine-formaldehyde)，PMF)；
5.于该栅极绝缘层50之上，利用蒸镀镀上金栅极电极60。
比较例 制备未添加二氧化钛材料的有机薄膜晶体管
制备比较例的有机薄膜晶体管，其制备方式与组件材料如实施例3，差别仅在于栅极绝缘层的第二绝缘层材料不同，比较例的第二绝缘层，由8％聚乙烯基苯酚(PVP)与4％交联剂的聚三氰胺-甲醛(PMF)组成，不包括二氧化钛粒子。
取实施例3与比较例的有机薄膜晶体管进行性质测量，并比较其载子迁移率、电流开关比与临界电压值，这些数据如表4所示，数据显示实施例3的各项数值均优于比较例，代表本发明的两亲性可分散纳米二氧化钛材料的确适合作为栅极绝缘层。
另外，图5与图6分别代表实施例3与比较例的漏极电压vs.电流的关系图，比较两者数据得知，当栅极电压为-20V时，实施例3的漏极电流值最高为-1.2×10-6，明显优于比较例(-2.0×10-7)的结果。
表4
| 载子迁移率(cm2/VS) | 电流开关比 | 临界电压(V) | |
| 实施例3 | 0.015 | 8.4×106 | -1.33 |
| 比较例1 | 0.003 | 1.5×105 | 1.43 |
虽然本发明已以数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
Claims (20)
1.一种两亲性可分散纳米二氧化钛材料，能分散于一极性溶剂与一非极性溶剂，包括以下部分：
二氧化钛纳米粒子；
至少一脂肪酸，以共价键键结到该二氧化钛纳米粒子，包含一饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C18烷链；以及
至少一有机磷酸酯，以共价键键结到该二氧化钛纳米粒子，包含一饱和或未饱和、线性或分枝的C5-C17烷链。
2.根据权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该极性溶剂包括乙醇、正丙醇、正丁醇、己醇、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯或丙酮。
3.根据权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该非极性溶剂包括甲苯、二甲苯、氯苯、己烷或苯。
4.根据权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该脂肪酸包括油酸、棕榈酸、亚麻油酸、月桂酸、壬酸或上述的组合。
5.根据权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该有机磷酸酯包括液态有机磷酸酯或固态有机磷酸酯。
6.根据权利要求5所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该液态有机磷酸酯包括(2-氰基乙基)磷酸二乙酯、(2-丙酮基)磷酸二乙酯、3-磷酰丙酸三乙酯或(2-酮基-2-苯基乙烷基)磷酸二乙酯。
7.根据权利要求5所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该固态有机磷酸酯包括聚乙酰氧基苯乙烯磷酸酯或聚乙烯基苯酚磷酸酯。
8.根据权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该纳米二氧化钛材料与一高分子相互分散。
9.根据权利要求8所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该高分子包括聚乙烯基苯酚、聚苯乙烯、聚乙烯醇丁醛-乙烯醇-乙烯酯共聚物或聚(3-己烷基噻吩)。
10.根据权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料，其中该纳米二氧化钛材料可作为一有机薄膜晶体管的栅极绝缘层材料。
11.一种顶电极式有机薄膜晶体管，包括：
一基材；
一源极电极与一漏极电极，位于该基材之上；
一有机半导体层，位于该源极电极与漏极电极之上；
一栅极绝缘层，位于该有机半导体层之上，其中该栅极绝缘层包括一高分子以及如权利要求1所述的两亲性可分散纳米二氧化钛材料；以及
一栅极电极，位于该栅极绝缘层之上。
12.根据权利要求11所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该绝缘层为一或多层结构。
13.根据权利要求11所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该绝缘层的介电常数大于3.9。
14.根据权利要求11所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该高分子包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚缩醛聚乙烯酚或聚乙烯醇丁醛-乙烯醇-乙烯酯共聚物。
15.根据权利要求11所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该高分子占栅极绝缘层的重量百分比1-16％。
16.根据权利要求11所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该绝缘层更包括一交联剂。
17.根据权利要求16所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该交联剂为聚三氰胺甲醛。
18.根据权利要求16所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该交联剂占栅极绝缘层的重量百分比为1-16％。
19.根据权利要求11所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该栅极绝缘层由一溶液制备工艺而得。
20.根据权利要求19所述的顶电极式有机薄膜晶体管，其中该溶液制备工艺包括旋转涂布法、喷印法、烧铸法、卷式接触印刷法或浸泡式涂布法。
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