CN1916004A - 有机－无机金属杂化材料和含有该材料的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了有机－无机金属杂化材料，和用于生产有机绝缘体的含有该杂化材料的组合物。该杂化材料显示在有机溶剂和单体中的高溶解性，和对基底的优良粘附力。此外，该杂化材料具有高的介电常数和高度的交联性。基于这些优点，该杂化材料或组合物可用于通过湿法制备各种电子器件。

Description

有机-无机金属杂化材料和含有该材料的组合物
发明背景
根据35U.S.C.§119(a)，本非临时申请要求2004年8月17日申请的韩国专利申请No.2004-64690的优先权，其列入本文作为参考。
发明领域
本发明涉及有机-无机金属杂化材料，和用于生产有机绝缘体的含有该杂化材料的组合物。
相关技术描述
目前在显示器件中使用的大多数薄膜晶体管(TFT)由无定形硅半导体、二氧化硅绝缘膜和金属电极组成。
随着近来不同材料的涌现，已开发了使用有机半导体的有机TFT(U.S.5,347,144)。有机薄膜晶体管由于其新结构的适用性已在全世界范围内研究。该有机薄膜晶体管尤其具有经济优势，使得它们能够通过在常压下的印刷方法制备，进一步通过使用塑料基片的辊压法，代替常规的硅法，例如等离子体改善的化学蒸汽淀积(CVD)。
用于有机薄膜晶体管沟道层的有机半导体材料主要分成低分子量材料或低聚物，例如melocyanine、酞菁、二萘嵌苯、并五苯、C60、噻吩低聚物等，和高分子量材料。朗讯科技公司和3M公司使用并五苯单晶开发电荷载体迁移率高达3.2-5.0cm2/Vs的器件(3M、Mat.Res.Soc.Sym.Proc.2003、Vol.771、L6.5.1～L6.5.11)。此外，这些公司报导了使用低聚噻吩衍生物的具有0.01-0.1cm2/Vs(CNRS、J.Am.Chem.Soc.、1993、Vol.115、pp.8716～9721)的相对高电荷载体迁移率和I通态/I断态比率的器件。然而这些器件的制备主要依赖于用于薄膜形成的真空过程。
报导了许多使用噻吩基聚合物作为高分子量材料制备的有机薄膜晶体管(OTFT)。尽管与低分子量材料相比，高分子量材料具有差的器件特征，但它们在易加工性方面存在优势，这使得它们能够用溶液方法，例如印刷以大的面积低成本地加工。Cambridge University和Seiko Epson Corp已经制备和测试了使用聚噻吩基材料(F8T2)的高分子量有机薄膜晶体管(电荷载体迁移率：0.01-0.02cm2/Vs)(参见PCT公开WO 00/79617、Science、2000、vol.290、pp.2132～2126)。朗讯科技公司的Bao.Z等披露了使用区域有规聚合物P3HT的有机薄膜晶体管的制备(电荷载体迁移率：0.01-0.04cm2/Vs)(U.S No.6,107,117)。如上所述，这些使用高分子量材料的有机薄膜晶体管，与使用并五苯作为低分子量材料的有机薄膜晶体管相比，具有差的TFT器件特征，包括电荷载体迁移率，但不需要高操作频率，因此可以低成本制备。
需要进行用于可通过溶液方法加工的绝缘薄膜的材料的研究以便以低成本制备柔软的有机薄膜晶体管，如用于沟道层的上述有机半导体材料。此外，有关绝缘薄膜材料的研究正在积极地进行以改善有机薄膜晶体管的性能。尤其为尝试降低阈电压，具有高介电常数的绝缘体，例如铁电绝缘体，如BaxSr1-xTiO3(钛酸锶钡(BST))、Ta2O5、Y2O3、TiO2等，和无机绝缘体，例如PbZrxTi1-xO3(PZT)、Bi4Ti3O12、BaMgF4、SrBi2(Ta1-xNbx)2O9、Ba(Zr1-xTix)O3(BZT)、BaTiO3、SrTiO3、Bi4Ti3O12等已被用作无机绝缘薄膜材料(U.S.5,946,551；和Adv.Mater.，1999，Vol.11，pp.1372-1375)。然而，这些无机氧化物材料在加工方面没有超过常规硅材料的任何显著优点。
随着OTFT的应用近来不仅扩展至LCD显示器，而且还扩展到使用EL元件的柔性显示器的驱动器件，要求OTFT具有10cm2/V-sec或更高的电荷载体迁移率。然而，由于OTFT包含介电常数约3-4的有机绝缘薄膜，它们需要高驱动电压(30～50V)和高阈电压(15～20V)。
为增加有机绝缘薄膜的介电常数，在US 6,586,791中描述了在绝缘聚合物中分散纳米级的铁电陶瓷微粒，但该专利有某些问题，陶瓷微粒不利地影响有机活性层的形成，因而降低了电荷载体迁移率或增加了泄漏电流。为解决该问题应使用具有足够绝缘性质的其他有机材料以形成带有绝缘聚合物的双层结构。因此，现有技术需要开发显示高介电常数、优良绝缘性质和为有机半导体材料的更好排列所需的优良加工性质的有机绝缘体。
发明概述
因此，本发明针对上述问题进行，本发明的特点是提供新的有机-无机金属杂化材料，它在有机溶剂和单体中是高度溶解的，和具有高介电常数。
根据本发明的一个方面，其提供由如下式1表示的有机-无机金属杂化材料：
式1
Figure A20051009177800101
其中n是3或更小的整数，
M是选自钛、锆、铪和铝原子的金属原子，
R1、R2和R3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基(C2-5(meth)acryloyl group)、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基、OMX1X2X3(其中，M是选自钛、锆、铪和铝原子的金属原子；和X1、X2和X3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基团取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基团取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基，或卤素原子)，或卤素原子；和
R4、R5和R6各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基、OSiX1X2X3(其中X1、X2和X3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基，或卤素原子)，或卤素原子。
根据本发明的另一方面，提供用于生产有机绝缘体的组合物，该组合物含有(i)有机-无机金属杂化材料，(ii)单体和/或有机聚合物，和(iii)溶解组分(i)和(ii)的溶剂。
根据本发明的另一方面，提供用所述组合物制备的电子器件。
根据本发明的另一方面，提供生产有机绝缘体的方法，包括在基底上涂覆组合物，和固化涂覆的基底。
根据本发明的另一方面，提供通过在基底上涂覆所述组合物和固化涂覆的基底生产的有机绝缘体。
根据本发明的另一方面，提供有机薄膜晶体管，包括基底、门电极、绝缘层、有机半导体层和多个源/漏电极对，其中绝缘层用组合物制造。
附图的简要说明
本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将通过如下结合附图的详细描述会更清楚地理解，其中：
图1是显示本发明实施例1制备的有机薄膜晶体管结构的截面图；
图2是本发明的制备实施例1中制备的有机-无机金属杂化材料的红外光谱；
图3是本发明的制备实施例2中制备的有机-无机金属杂化材料的红外光谱；和
图4是显示本发明实施例1制备的有机薄膜晶体管驱动特性的曲线。
优选实施方案说明
现在更详细地描述本发明。
本发明提供如下式1表示的有机-无机金属杂化材料：
Figure A20051009177800121
其中n是3或更小的整数，
M是选自钛、锆、铪和铝原子的金属原子，
R1、R2和R3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基、OMX1X2X3(其中，M是选自钛、锆、铪和铝原子的金属原子；和X1、X2和X3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基团取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基团取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基，或卤素原子)，或卤素原子；和
R4、R5和R6各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基、OSiX1X2X3(其中X1、X2和X3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基，或卤素原子)，或卤素原子。
本发明的有机-无机金属杂化材料通过至少一种选自如下式2a-2c的化合物的有机硅烷化合物：
式2a
                          SiX1X2X3X4
其中X1、X2、X3和X4各自独立地是卤素原子或C1～10烷氧基，这些取代基的至少一个是可水解的官能团；
                           R1SiX1X2X3    (2b)
其中R1是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1～10烷氧基和X1、X2和X3如式2a中所定义；
                           R1R2SiX1X2    (2c)
其中R1和R2各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1～10烷氧基和X1和X2如式2a中所定义；和有机金属化合物在有机溶剂中在酸或碱催化剂和水存在下水解或缩聚制备。
适用于本发明的有机金属化合物包括具有优良绝缘性质和高介电常数的有机金属化合物，尤其是介电常数为4或以上的金属氧化物。有机金属化合物的非限制性实例包括：
1)钛基化合物，例如正丁醇钛(IV)、叔丁醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、2-乙基己醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)、(二异丙醇)钛(IV)双(乙酰丙酮化物)、氧化钛(IV)双(乙酰丙酮化物)、三氯三(四氢呋喃)钛(III)、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮(heptanedionato))合钛(III)、(三甲基)五甲基环戊二烯基钛(IV)、五甲基环戊二烯基三氯化钛(IV)、五甲基环戊二烯基三甲醇钛(IV)、四氯双(环己硫基)钛(IV)、四氯双(四氢呋喃)钛(IV)、四氯二胺钛(IV)、四(二乙基氨基)钛(IV)、四(二甲基氨基)钛(IV)、双(叔丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(环戊二烯基)二羰基钛(II)、双(环戊二烯基)二氯化钛、双(乙基环戊二烯基)二氯化钛、双(五甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(异丙基环戊二烯基)二氯化钛、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合氧钛(IV)、氯化三异丙醇钛、环戊二烯基三氯化钛、二氯双(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合氧钛(IV)、二甲基双(叔丁基环戊二烯基)钛(IV)和二(异丙醇)双(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合钛(IV)；
2)锆基和铪基化合物，例如正丁醇锆(IV)、叔丁醇锆(IV)、乙醇锆(IV)、异丙醇锆(IV)、正丙醇锆(IV)、乙酰基丙酮化锆(IV)、六氟乙酰基丙酮化锆(IV)、三氟乙酰基丙酮化锆(IV)、四(二乙基氨基)锆、四(二甲基氨基)锆、四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合锆(IV)、硫酸锆(IV)四水合物、正丁醇铪(IV)、叔丁醇铪(IV)、乙醇铪(IV)、异丙醇铪(IV)、异丙醇铪(IV)单异丙醇化物(hafnium(IV)isopropoxide monopropylate)、乙酰基丙酮化铪(IV)和四(二甲基氨基)铪；和
3)铝基化合物，例如正丁醇铝、叔丁醇铝、仲丁醇铝、乙醇铝、异丙醇铝、乙酰基丙酮化铝、六氟乙酰基丙酮化铝、三氟乙酰基丙酮化铝和三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合铝。
用于制备式1的有机-无机金属杂化材料的酸或碱催化剂优选是至少一种选自盐酸、硝酸、苯磺酸、草酸、甲酸、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、碳酸氢钠和吡啶的催化剂。
在水解和缩聚中使用的催化剂与反应物(即有机硅烷基化合物和有机金属化合物)的摩尔比优选是在1∶0.000001-1∶10的范围内。
另一方面，在水解和缩聚中使用的水与反应物的摩尔比优选在1∶1-1∶1000的范围内。
水解和缩聚优选在-40℃-150℃下进行0.1-100小时。
作为用于制备有机-无机金属杂化材料的优选有机溶剂，可提及，例如：脂族烃溶剂，例如己烷；芳烃溶剂，例如苯甲醚、1，3，5-三甲基苯和二甲苯；酮基溶剂，例如甲基异丁基酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、丙酮和环己酮；醚基溶剂，例如四氢呋喃和异丙基醚；乙酸酯基溶剂，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯和丙二醇甲基醚乙酸酯；醇基溶剂，例如异丙醇和丁醇；酰胺基溶剂，例如二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺；硅基溶剂；和它们的混合物。
所制备的有机-无机金属杂化材料的分子量优选在200-2000的范围内，但并不特别限制于该范围。
本发明还提供用于生产有机绝缘体的组合物，其含有i)有机-无机金属杂化材料；ii)单体和/或有机聚合物，和iii)溶解组分i)和ii)的溶剂。
在本发明的组合物中有机-无机金属杂化材料的含量取决于所使用的单体或有机聚合物和溶剂的种类和膜形成条件，但基于100重量份的组合物，优选0.1-30重量份，更优选0.5-10重量份的范围内。当有机-无机金属杂化材料的含量超过30重量份时，存在交联的混合物凝胶化的问题。另一方面，当所述杂化材料的含量低于0.1重量份时，交联程度会低，恶化所形成的薄膜的耐溶剂性。
用于制备本发明组合物的合适单体的具体实例包括，但不限于，甲基丙烯酸甲基酯、丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸缩水甘油基酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙基酯、丙烯酸2-(二甲基氨基)乙基酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三甲醇基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇基三丙烯酸酯、甲基丙烯酸正丁基酯、丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸硬脂基酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸2，2，2-三氟乙基酯、丙烯酸2，2，2-三氟乙基酯、丙烯酸2-氰基乙基酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-溴乙基酯、甲基丙烯酸D，L-薄荷基酯、丙烯酸D，L-薄荷基酯、甲基丙烯酸1H，1H-全氟辛基酯、丙烯酸1H，1H-全氟辛基酯、甲基丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙基酯、丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙基酯、1，4-环己烷二甲基1，4-二甲基丙烯酸酯、1，4-环己烷二甲基1，4-二丙烯酸酯、甲基丙烯酸钡、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸甲代烯丙基酯、甲基丙烯酸肉桂基酯、丙烯酸肉桂基酯、丙烯酰氧基三-N-丁基锡、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二氯硅烷、甲基丙烯酸三甲基甲硅烷基酯、丙烯酸三甲基甲硅烷基酯、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基乙酰基丙酮化物、1，3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、3-甲基丙酰基丙基三(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷、丙烯酸乙烯基酯、乙酸乙烯基酯、氯甲酸乙烯基酯、三氟乙酸乙烯基酯、2-氯乙基乙烯基醚、1，6-己二醇二乙烯基醚、二(乙二醇)乙烯基醚、2-乙基己酸乙烯基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-溴苯乙烯、4-乙酰氧基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-乙烯基萘、2，3，4，5，6-五氟苯乙烯、3，4-二甲氧基-1-乙烯基苯、4-乙烯基联苯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、乙二醇二缩水甘油基醚、1，4-丁二醇二缩水甘油基醚、1，4-环己烷二甲醇二缩水甘油基醚、双酚A二缩水甘油基醚、甘油二缩水甘油基醚、甘油丙氧基化物三缩水甘油基醚、三苯酚甲烷三缩水甘油基醚、4-乙烯基环己烷二氧化物、二环戊二烯二环氧化物、二缩水甘油基醚、1，3-双(3-缩水甘油基氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1.2-环己烷二羧酸二缩水甘油基酯、1，4-双(缩水甘油基氧基)苯、三甲醇丙烷三缩水甘油基醚、3，7，14-三[[3-(环氧丙氧基)丙基]二甲基甲硅烷氧基]-1，3，5，7，9，11，14-七环戊基三环[7，3，3，15，11]七硅氧烷、N，N-二缩水甘油基苯胺、9，9-双[4-(缩水甘油基氧基)苯基]芴、异氰尿酸三缩水甘油基酯、双[4-(2，3-环氧-丙硫基)苯基]硫醚、间苯二酚二缩水甘油基醚、2，6-二(环氧乙烷-2-基甲基)-1，2，3，5，6，7-六氢吡咯并[3，4，F]异吲哚-1，3，5，7-四酮、santolink XI-100、1，2，7，8-二环氧辛烷、1-甲基-4-(1-甲基环氧乙基)-7-氧杂二环[4，1，0]庚烷、3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基羧酸酯、丙烯酸缩水甘油基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、4，4’-亚甲基双(N，N-二缩水甘油基苯胺)、己二酸双(3，4-环氧环己基甲基)酯、1，2-环氧-4-乙烯基环己烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等。
在本发明组合物中，基于100重量份组合物，单体含量优选在1-40重量份，更优选5-20重量份的范围内。当单体含量超过40重量份时，存在所形成的薄膜的弹性差的风险。同时，当单体含量低于1重量份时，交联程度会低，恶化所形成的薄膜的耐溶剂性。
用于制备本发明组合物的合适有机聚合物的非限制实例包括聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇醛丁缩、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰胺亚酰胺、聚醚亚酰胺、聚亚苯基醚、聚亚苯基硫醚、聚醚砜、聚醚酮、聚邻苯二酰胺、聚醚腈、聚醚砜、聚苯并咪唑、聚碳化二亚胺、聚硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲基酯、聚甲基丙烯酰胺、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、聚四氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、蜜胺树脂、脲树脂、聚丁烯、聚戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、乙烯-丙二烯共聚物、丁基橡胶、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化聚异戊二烯、氢化聚丁二烯等。
在本发明组合物中，基于100重量份组合物，有机聚合物的含量优选在1-30重量份，更优选1-20重量份的范围内。当有机聚合物含量超过30重量份时，存在交联程度低，恶化所形成的薄膜的耐溶剂性的风险。
用于制备本发明组合物的合适有机溶剂的非限制实例包括环己酮、氯仿、氯苯、乙二醇单甲醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙基酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、4-庚酮、甲醇、丁醇、丙酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、三苯基咪唑等。所使用的有机溶剂的范围在0-98.9重量份范围内。
本发明的组合物可非限制性地用于制备用于电子器件的晶体管和二极管，包括光伏器件、有机发光器件(LED)、传感器、存储器件和开关器件。
本发明还提供通过在基底上涂覆组合物和固化涂覆的基底生产有机晶体管的方法。涂覆可通过旋涂、浸涂、印刷涂、喷涂和辊涂进行。
固化通过加热涂覆的基底至50℃或以上至少1分钟进行，所生产的有机晶体管显示优良的绝缘性质。
本发明还提供包含有机晶体管作为绝缘层的有机薄膜晶体管。本发明的有机薄膜晶体管具有高的电荷载体迁移率、低驱动和阈电压和高I通态/I断态比率。此外，本发明的有机薄膜晶体管在随后的加工中非常稳定。尤其可使用本发明的组合物通过常规湿方法，例如印刷涂或旋涂形成门绝缘薄膜，但其性能与通过化学蒸汽淀积形成的无机绝缘薄膜相当。
图1显示了在本发明的实施例1中制备的有机薄膜晶体管的结构，该图仅作为本发明的一个优选实施方案提供，各种有机薄膜晶体管是可能的，只要不损害本发明的目的即可。
基底可由塑料、玻璃、硅等制成。
用于有机活性层的合适材料是现有技术中常规使用的材料，其具体实例包括，但不限于，并五苯、铜酞菁、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚亚苯基亚乙烯基(polyphenylene vinylene)和它们的衍生物。
用于门电极和源/漏电极的合适材料是现有技术常用的金属，其具体实例包括，但不限于，金、银、铝、镍、铟-氧化锡等。
以下，本发明参考如下实施例被更详细地说明。然而，提供这些实施例仅用于举例说明，不能解释为限制本发明的范围。
制备实施例1：有机-无机金属杂化材料A的制备
将0.12mol(4.83g)氢氧化钠和50ml四氢呋喃(THF)放置在反应烧瓶中。烧瓶温度冷却到0℃。在向烧瓶中加入0.48mol(70ml)乙烯基三甲氧基硅烷后，反应温度逐渐上升至室温。使反应混合物在室温下反应12小时，在约0.1托压力下完全蒸发挥发物得到甲硅烷醇钠固体。在该固体化合物溶解在250ml THF中后，将得到的溶液冷却到0℃。向溶液中缓慢加入31.27g 95％的三异丙醇氯钛(Aldrich)。再使混合物在室温下反应12小时，随后在约0.1托下减压浓缩除去挥发物。向浓缩物中加入200ml己烷，得到的混合物通过塞力特硅藻土过滤。得到的滤液在0.1托减压下浓缩以除去己烷，得到高粘度液体化合物。
由图2显示的IR光谱可看出，相应于Ti-O-Si键的强吸收峰在约960cm-1观察到，这表示得到有机-无机金属杂化材料。
制备实施例2：有机-无机金属杂化材料B的制备
将0.12mol(4.83g)氢氧化钠和50ml四氢呋喃(THF)放置在反应烧瓶中。烧瓶温度冷却到0℃。在向烧瓶中加入0.48mol(114ml)甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷后，反应温度逐渐上升至室温。使反应混合物在室温下反应12小时，在约0.1托压力下完全蒸发挥发物得到甲硅烷醇钠固体。在该固体化合物溶解在250ml THF中后，将得到的溶液冷却到0℃，向溶液中缓慢加入31.27g 95％的三异丙醇氯钛(Aldrich)。再使混合物在室温下反应12小时，随后在约0.1托减压下浓缩除去挥发物。向浓缩物中加入200ml己烷，得到的混合物通过塞力特硅藻土过滤。得到的溶液在0.1托减压下浓缩以除去己烷，得到高粘度液体化合物。
由附图3显示的IR光谱可看出，相应于Ti-O-Si键的强吸收峰在约960cm-1观察到，这表示得到有机-无机金属杂化材料。
制备实施例3：制备用于生产有机绝缘体的含有有机-无机金属杂化材料的组合物(1)
将制备实施例1中制备的0.3g有机-无机金属杂化材料、1.0g三甲醇基丙烷三甲基丙烯酸酯(Aldrich)、0.01g苯甲酰基过氧化物(Aldrich)，和3.0g聚乙烯基苯酚(Aldrich，重均分子量：8,000)溶解在27ml环己酮中以制备用于生产有机绝缘体的组合物(1)。
制备实施例4：制备用于生产有机绝缘体的含有有机-无机金属杂化材料的组合物(2)
将制备实施例1中制备的0.3g有机-无机金属杂化材料、0.5g甲基丙烯酸缩水甘油基酯(Aldrich)、0.01g苯甲酰基过氧化物(Aldrich)，和2.0g乙烯醇缩丁醛-乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物(Aldrich)溶解在10ml丁醇中以制备用于生产有机绝缘体的组合物(2)。
制备实施例5：制备用于生产有机绝缘体的含有有机-无机金属杂化材料的组合物(1)
用于生产有机绝缘体的组合物(3)用与制备实施例4相同的方法制备，只是使用制备实施例2中制备的有机-无机金属杂化材料B代替有机-无机金属杂化材料A。
比较制备实施例1：制备用于生产有机绝缘体的不含有机-无机金属杂化材料的组合物
用于生产有机绝缘体的组合物用与制备实施例3中相同的方法制备，只是未使用有机-无机金属杂化材料。
实施例1：使用有机-无机金属杂化材料制备有机薄膜晶体管
在该实施例中，制备已知常用顶接触有机薄膜晶体管。首先，用蒸汽淀积技术将Al淀积在洗涤的玻璃基底上以形成厚度1,500的门电极。将制备实施例3中制备的组合物(1)旋转涂覆在门电极上至7,000厚度，在70℃烘烤1小时，在100℃烘烤30分钟以形成绝缘层。随后，用有机分子束淀积(OMBD)将并五苯淀积在绝缘层上至700厚度以形成有机活性层。此时，淀积在2×10-6托的真空压力，80℃的基底温度和0.3/秒的淀积速率下进行。随后，用100μm沟道长度和1mm沟道宽度的遮光板在活性层上形成源-漏电极以制备最终的顶接触有机薄膜晶体管。
实施例2：
用与实施例1相同的方法制备有机薄膜晶体管，只是用制备实施例4中制备的组合物(2)代替组合物(1)。测量有机薄膜晶体管的驱动特性。
实施例3：
用与实施例1相同的方法制备有机薄膜晶体管，只是用制备实施例5中制备的组合物(3)代替组合物(1)。测量有机薄膜晶体管的驱动特性。
比较实施例1：不含有机-无机金属杂化材料的有机薄膜晶体管的制备用与实施例1相同的方法制备有机薄膜晶体管，只是用比较制备实施例1中制备的组合物代替组合物(1)。测量有机薄膜晶体管的驱动特性。
测量相应于施加于各个门电极的电压在实施例1-3和比较实施例1中制备的有机薄膜晶体管的各个源-漏电极间流动的电流，画出曲线(图4)。用KEITHLEY半导体分析器(4200-SCS)进行测量，根据如下方法测定晶体管的驱动特性，包括阈电压、I通态/I断态和电荷载体迁移率。
(1)电荷载体迁移率和阈电压
电荷载体迁移率由表示(ISD)1/2和VG关系的曲线斜率用如下公式计算：
Figure A20051009177800201
此时，根据如下在饱和区域的电流方公式绘出曲线：
I SD = WC 0 2 L μ ( V G - V T ) 2
I SD = μ C 0 W 2 L ( V G - V T )
并且由如下公式计算斜率：
Figure A20051009177800204
在上述公式(1)-(4)中，ISD：源-漏电流、μ和μFET：电荷载体迁移率，Co：绝缘层电容，W：沟道宽度，L：沟道长度；VG：门电压，和VT：阈电压。
阈电压(VT)由VG轴与表示(ISD)1/2和VG关系的曲线的直线部分延伸处交叉的交叉点取得。由于阈电压的绝对值约为零，电功率消耗降低。
(2)I通态/I断态比率
I通态/I断态比率可以由在通态下的最大电流与断态下的最小电流的比率确定，由如下公式表示：
其中I通态：最大电流，I断态：断态的泄漏电流，μ：电荷载体迁移率，σ：活性层传导率，q：电荷，NA：电荷密度，t：绝缘层厚度，C0：绝缘层电容，和VD：漏电压。
由该公式可以看出，介电常数越大，介电膜厚度越小，I通态/I断态比率越大。因此，在确定I通态/I断态比率时，介电膜的种类和厚度是至关紧要的因素。断态漏电流(I断态)是在断态下流动的电流，由断态下的最小电流确定。
介电常数测定：
首先，将制备实施例3-5和比较制备实施例1中制备的各组合物施用于铝基底上以形成厚度2000的膜，在70℃烘烤1小时，在100℃烘烤30分钟以形成绝缘层。将铝沉积在绝缘层上以制备金属-绝缘体-金属(MIM)-结构的电容。电容的绝缘性质和介电常数在20Hz测量，介电常数用如下公式计算。
(3)单位面积电容(Co)
绝缘性质表示的介电常数由测量的电容Co根据如下公式计算：
Co＝εεo(A/d)
其中：A是器件面积，d是绝缘体厚度，和ε和εo分别是绝缘体和真空的介电常数。
制备实施例1-3和比较制备实施例1制备的组合物的介电常数和使用各自组合物制备的有机薄膜晶体管的驱动性质在如下表1中概括。
                                 表1
实施例编号 介电常数(κ) 电荷载体迁移率(cm2/Vs) 阈电压(V) I通态/I断态
实施例1 4.3 7.5 10 1.1×106
实施例2 5.1 8.9 8 3.2×106
实施例3 4.5 6.7 10 2.4×106
比较实施例1 4.0 2.4 8 1.0×106
由表1所示的数据可以看出，含有各个有机-无机金属杂化材料的组合物(制备实施例1-3)与不含有机-无机金属杂化材料的组合物(比较制备实施例1)相比具有较高介电常数。此外，使用各个组合物制备的晶体管(实施例1-3)显示高的电荷载体迁移率，同时保持驱动特性，即阈电压和I通态/I断态比率。
由上述明显地看出，本发明的有机-无机金属杂化材料可通过有机硅烷基化合物和有机金属化合物的水解或缩聚制备。并且，含有杂化材料的组合物可通过溶液方法制备，在绝缘性质方面是优良的。此外，使用所述组合物制备的有机薄膜晶体管显示高的电荷载体迁移率、低驱动和阈电压，和在随后加工中的优良稳定性。
虽然为举例说明而公开了本发明的优选实施方案，本领域的技术人员会理解各种改进、添加和替代是可能的，而不脱离在所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神。

Claims (21)

1、由下式1表示的有机-无机金属杂化材料：
其中n是3或更小的整数，
M是选自钛、锆、铪和铝原子的金属原子，
R1、R2和R3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基、OMX1X2X3(其中，M是选自钛、锆、铪和铝原子的金属原子；和X1、X2和X3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基团取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基团取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基，或卤素原子)，或卤素原子；和
R4、R5和R6各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基、OSiX1X2X3(其中X1、X2和X3各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1-10烷氧基，或卤素原子)，或卤素原子。
2、权利要求1的有机-无机金属杂化材料，其中有机-无机金属杂化材料通过至少一种选自如下式2a-2c的化合物的有机硅烷化合物：
                SiX1X2X3X4    (2a)
其中X1、X2、X3和X4各自独立地是卤素原子或C1～10烷氧基，这些取代基的至少一个是可水解的官能团；
                R1SiX1X2X3    (2b)
其中R1是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1～10烷氧基，和X1、X2和X3如式2a中所定义；
                R1R2SiX1X2    (2c)
其中R1和R2各自独立地是氢原子、C1-10烷基、C3-10环烷基、C6-15芳基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C1-10烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C3-10环烷基、被C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或环氧基取代的C6-15芳基、乙烯基、烯丙基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰基、C2-5烷基(甲基)丙烯酰氧基、C2-5烷基环氧基、C1～10烷氧基，和X1和X2如式2a中所定义；
和有机金属化合物在有机溶剂中在酸或碱催化剂和水存在下水解或缩聚制备。
3、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中有机金属化合物是至少一种选自钛、锆、铪和铝化合物的化合物。
4、权利要求3的有机-无机金属杂化材料，其中有机金属化合物是正丁醇钛(IV)、叔丁醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、2-乙基己醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)、(二异丙醇)钛(IV)双(乙酰丙酮化物)、氧化钛(IV)双(乙酰丙酮化物)、三氯三(四氢呋喃)钛(III)、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合钛(III)、(三甲基)五甲基环戊二烯基钛(IV)、五甲基环戊二烯基三氯化钛(IV)、五甲基环戊二烯基三甲醇钛(IV)、四氯双(环己硫基)钛(IV)、四氯双(四氢呋喃)钛(IV)、四氯二胺钛(IV)、四(二乙基氨基)钛(IV)、四(二甲基氨基)钛(IV)、双(叔丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(环戊二烯基)二羰基钛(II)、双(环戊二烯基)二氯化钛、双(乙基环戊二烯基)二氯化钛、双(五甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(异丙基环戊二烯基)二氯化钛、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合氧钛(IV)、氯化三异丙醇钛、环戊二烯基三氯化钛、二氯双(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合钛(IV)、二甲基双(叔丁基环戊二烯基)钛(IV)、二(异丙醇)双(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合钛(IV)；正丁醇锆(IV)、叔丁醇锆(IV)、乙醇锆(IV)、异丙醇锆(IV)、正丙醇锆(IV)、乙酰基丙酮化锆(IV)、六氟乙酰基丙酮化锆(IV)、三氟乙酰基丙酮化锆(IV)、四(二乙基氨基)锆、四(二甲基氨基)锆、四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合锆(IV)、硫酸锆(IV)四水合物、正丁醇铪(IV)、叔丁醇铪(IV)、乙醇铪(IV)、异丙醇铪(IV)、异丙醇铪(IV)单异丙醇化物、乙酰基丙酮化铪(IV)、四(二甲基氨基)铪；正丁醇铝、叔丁醇铝、仲丁醇铝、乙醇铝、异丙醇铝、乙酰基丙酮化铝、六氟乙酰基丙酮化铝、三氟乙酰基丙酮化铝或三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合铝。
5、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中有机溶剂是脂族烃溶剂、芳烃溶剂、酮基溶剂、醚基溶剂、乙酸酯基溶剂、醇基溶剂、酰胺基溶剂、硅基溶剂，或它们的混合物。
6、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中酸或碱催化剂是至少一种选自盐酸、硝酸、苯磺酸、草酸、甲酸、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺、碳酸氢钠和吡啶的催化剂。
7、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中在水解和缩聚中使用的催化剂与反应物的摩尔比是在1∶0.000001-1∶10的范围内。
8、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中在水解和缩聚中使用的水与反应物的摩尔比在1∶1-1∶1000的范围内。
9、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中水解和缩聚在-40℃-150℃下进行0.1-100小时。
10、权利要求2的有机-无机金属杂化材料，其中有机-无机金属杂化材料具有200-2000的分子量。
11、用于生产有机绝缘体的组合物，含有：
(i)权利要求1的有机-无机金属杂化材料；
(ii)单体和/或有机聚合物，和
(iii)溶解组分(i)和(ii)的溶剂。
12、权利要求11的组合物，其中单体是甲基丙烯酸甲基酯、丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸缩水甘油基酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙基酯、丙烯酸2-(二甲基氨基)乙基酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三甲醇基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸正丁基酯、丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸硬脂基酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸2，2，2-三氟乙基酯、丙烯酸2，2，2-三氟乙基酯、丙烯酸2-氰基乙基酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-溴乙基酯、甲基丙烯酸D，L-薄荷基酯、丙烯酸D，L-薄荷基酯、甲基丙烯酸1H，1H-全氟辛基酯、丙烯酸1H，1H-全氟辛基酯、甲基丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙基酯、丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙基酯、1，4-环己烷二甲基1，4-二甲基丙烯酸酯、1，4-环己烷二甲基1，4-二丙烯酸酯、甲基丙烯酸钡、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸甲代烯丙基酯、甲基丙烯酸肉桂基酯、丙烯酸肉桂基酯、丙烯酰氧基三-N-丁基锡、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二氯硅烷、甲基丙烯酸三甲基甲硅烷基酯、丙烯酸三甲基甲硅烷基酯、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基乙酰基丙酮化物、1，3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、3-甲基丙酰基丙基三(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷、丙烯酸乙烯基酯、乙酸乙烯基酯、氯甲酸乙烯基酯、三氟乙酸乙烯基酯、2-氯乙基乙烯基醚、1，6-己二醇二乙烯基醚、二(乙二醇)乙烯基醚、2-乙基己酸乙烯基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-溴苯乙烯、4-乙酰氧基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-乙烯基萘、2，3，4，5，6-五氟苯乙烯、3，4-二甲氧基-1-乙烯基苯、4-乙烯基联苯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、乙二醇二缩水甘油基醚、1，4-丁二醇二缩水甘油基醚、1，4-环己烷二甲醇二缩水甘油基醚、双酚A二缩水甘油基醚、甘油二缩水甘油基醚、甘油丙氧基化物三缩水甘油基醚、三苯酚甲烷三缩水甘油基醚、4-乙烯基环己烷二氧化物、二环戊二烯二环氧化物、二缩水甘油基醚、1，3-双(3-缩水甘油基氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1，2-环己烷二羧酸二缩水甘油基酯、1，4-双(缩水甘油基氧基)苯、三甲醇丙烷三缩水甘油基醚、3，7，14-三[[3-(环氧丙氧基)丙基]二甲基甲硅烷氧基]-1，3，5，7，9，11，14-七环戊基三环[7，3，3，15，11]七硅氧烷、N，N-二缩水甘油基苯胺、9，9-双[4-(缩水甘油基氧基)苯基]芴、异氰尿酸三缩水甘油基酯、双[4-(2，3-环氧-丙硫基)苯基]硫醚、间苯二酚二缩水甘油基醚、2，6-二(环氧乙烷-2-基甲基)-1，2，3，5，6，7-六氢吡咯并[3，4，F]异吲哚-1，3，5，7-四酮、santolinkXI-100、1，2，7，8-二环氧辛烷、1-甲基-4-(1-甲基环氧乙基)-7-氧杂二环[4，1，0]庚烷、3，4-环氧环己烷羧酸3，4-环氧环己基甲基酯、丙烯酸缩水甘油基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、4，4’-亚甲基双(N，N-二缩水甘油基苯胺)、己二酸双(3，4-环氧环己基甲基)酯、1，2-环氧-4-乙烯基环己烷，或2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。
13、权利要求11的组合物，其中有机聚合物选自聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰胺亚酰胺、聚醚亚酰胺、聚亚苯基醚、聚亚苯基硫醚、聚醚砜、聚醚酮、聚邻苯二酰胺、聚醚腈、聚醚砜、聚苯并咪唑、聚碳化二亚胺、聚硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酰胺、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、聚四氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、蜜胺树脂、脲树脂、聚丁烯、聚戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、乙烯-丙二烯共聚物、丁基橡胶、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化聚苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化聚异戊二烯和氢化聚丁二烯。
14、权利要求11的组合物，其中有机溶剂是环己酮、氯仿、氯苯、乙二醇单甲醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙基酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、4-庚酮、甲醇、丁醇、丙酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮，或三苯基咪唑。
15、权利要求11的组合物，其中基于100重量份组合物，所述组合物含有0.1-30重量份有机-无机金属杂化材料、1-40重量份单体、1-30重量份有机聚合物和0-98.9重量份有机溶剂。
16、使用权利要求11的组合物制备的电子器件。
17、生产有机绝缘体的方法，包括在基底上涂覆权利要求11的组合物，和固化涂覆的基底。
18、权利要求17的方法，其中所述涂覆通过旋涂、浸涂、印刷涂、喷涂或辊涂进行。
19、权利要求17的方法，其中固化通过加热涂覆的基底至50℃或以上至少1分钟进行。
20、通过在基底上涂覆权利要求11的组合物和固化涂覆的基底生产的有机绝缘体。
21、有机薄膜晶体管，其包括基底、门电极、绝缘层、有机半导体层，和多个源/漏电极对，其中绝缘层是权利要求20的有机绝缘体。
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