CN101501080A - 绝缘层、电子元件、场效应晶体管和聚乙烯基苯硫酚 - Google Patents

绝缘层、电子元件、场效应晶体管和聚乙烯基苯硫酚 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种绝缘层，该绝缘层能够在用于电子元件时改善元件特性，为此绝缘层中含有包含下式表示的重复单元的高分子绝缘体。式中，Ra表示直接键合或任意的连接基团，Ar表示具有或不具有取代基的2价芳香族基团，Rb表示氢原子、氟原子或一价有机基团。

Description

绝缘层、电子元件、场效应晶体管和聚乙烯基苯硫酚
技术领域
本发明涉及绝缘层、具备该绝缘层的电子元件和场效应晶体管、以及聚乙烯基苯硫酚，详细地说，本发明涉及能够提高电性能的绝缘层、具备该绝缘层的电子元件和场效应晶体管、以及能够用于该绝缘层的聚乙烯基苯硫酚。
背景技术
作为可期待用作有机薄膜晶体管等的构成部件的有机绝缘层，例如聚酰亚胺、苯并环丁烯(benzocyclobutene)、光固化丙烯酸类(photoacryl)等为人们所使用。但是，实际情况是，有机绝缘层尚未表现出能够代替无机绝缘层程度的元件特性(参见专利文献1)。因此，为了实现有机薄膜晶体管等有机电子元件，寻求开发出元件特性优异并且有利于印刷工艺的有机绝缘物质。
对于这种针对有机绝缘物质的要求，近年来发现了一种组合聚乙烯基苯酚和交联剂而成的有机绝缘层(参见非专利文献1)。
并且，作为其他有机绝缘层的材料，在专利文献2中使用了聚合肉桂酸乙烯酯而成的高分子。
专利文献1：美国专利第6,232,157号说明书
专利文献2：日本特开2005-303270号公报
非专利文献1：Appl.Phys.Lett.2002，81(2)，289
发明内容
但是，根据本发明人的研究，发现了以下问题。
如果使用非专利文献1记载的组合聚乙烯基苯酚和交联剂而成的有机绝缘层来制作有机薄膜晶体管，则由于聚乙烯基苯酚具有的羟基和交联剂具有的反应性基团，而容易掺杂有机半导体(显示半导体特性的有机化合物)。因此可知，在使用了非专利文献1记载的有机绝缘层的有机薄膜晶体管中，迁移度、开关比(On/Off比)、阈值电压Vt等元件特性有可能劣化。
另一方面，在专利文献2记载的技术中，聚肉桂酸乙烯酯与聚乙烯基苯酚不同，聚肉桂酸乙烯酯不具有羟基等极性基团。因此，当利用交联反应使聚肉桂酸乙烯酯不溶于有机溶剂，并形成有机薄膜晶体管的绝缘层时，在与向半导体的掺杂相伴的阈值电压Vt的降低方面是有效的。但是，即使利用该专利文献2记载的技术，对于使用原本阈值电压Vt高的半导体材料的有机薄膜晶体管也未发现阈值电压Vt的降低等效果。
如此，虽然人们希望开发出当用于有机薄膜晶体管时能够提高迁移度、On/Off比和阈值电压Vt等元件特性的有机绝缘层，但是尚未实现。并且，在有机薄膜晶体管以外的电子元件中，也同样未实现如上所述的有机绝缘层。
本发明是为了解决所述现有技术的问题而做出的，其目的在于提供能够提高元件特性的绝缘层、使用该绝缘层的电子元件和场效应晶体管、以及能够用于该绝缘层的聚乙烯基苯硫酚。
本发明人为解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过在绝缘层中至少使用聚乙烯基芳香族硫醇和/或聚乙烯基芳香族硫醚衍生物，可以在应用了该绝缘层的场效应晶体管等电子元件方面改善迁移度、On/Off比、阈值电压Vt等元件特性，从而完成了本发明。
即，本发明的要点在于一种绝缘层，该绝缘层的特征在于，其含有至少包含下式(A)表示的重复单元的高分子绝缘体(权利要求1)。
Figure A200780028970D00051
(式(A)中，Ra表示直接键合或任意的连接基团，Ar表示具有或不具有取代基的2价芳香族基团，Rb表示氢原子、氟原子或一价有机基团。)
此时，优选上述Ra为直接键合(权利要求2)。
并且，优选上述Ar为具有或不具有取代基的烃系芳香环(权利要求3)。
进而，优选上述Rb为氢原子、直链状烃基或支链状烃基(权利要求4)。
并且，优选该高分子绝缘体至少含有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元(权利要求5)。
进而，优选该高分子绝缘体含有源自交联性乙烯基单体的重复单元(权利要求6)。
并且，还优选该高分子绝缘体含有源自耐热性乙烯基单体的重复单元(权利要求7)。
进而，优选本发明的绝缘层的电导率为1×10-12S/cm以下(权利要求8)。
本发明的其他要点在于一种电子元件，所述电子元件的特征在于，其具备本发明的绝缘层(权利要求9)。
本发明的再一要点在于一种场效应晶体管，所述场效应晶体管的特征在于，其具备本发明的绝缘层(权利要求10)。
此时，本发明的场效应晶体管优选具备含有卟啉的半导体层、源电极、漏电极和栅电极(权利要求11)。
本发明的再一要点在于一种聚乙烯基苯硫酚，所述聚乙烯基苯硫酚的特征在于，其至少含有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元和源自交联性乙烯基单体的重复单元(权利要求12)。
本发明的再一要点在于一种聚乙烯基苯硫酚，所述聚乙烯基苯硫酚的特征在于，其至少含有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元和源自耐热性乙烯基单体的重复单元(权利要求13)。
利用本发明的绝缘层，在有机场效应晶体管等电子元件中应用时，能够改善电子元件的元件特性。
利用本发明的电子元件，能够改善元件特性。
利用本发明的场效应晶体管，能够改善迁移度、On/Off比和阈值电压Vt。
利用本发明的聚乙烯基苯硫酚，能够改善具备使用了该聚乙烯基苯硫酚的绝缘层的有机场效应晶体管等电子元件的元件特性。
附图说明
图1(A)～图1(D)均为示意性给出作为本发明的一实施方式的场效应晶体管的代表性结构的纵截面图。
图2为表示合成例1中得到的对乙烯基苯硫醇的质谱的图。
符号说明
1 支持基板
2 栅电极
3 栅极绝缘层(绝缘层)
4 半导体层
5 源电极
6 漏电极
具体实施方式
下面，给出例示物和实施方式对本发明进行说明，但是本发明并不限于以下例示物和实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内，可以进行任意变形来实施。
[I.绝缘层]
本发明的绝缘层含有至少包含下式(A)表示的重复单元的高分子绝缘体。
Figure A200780028970D00081
(式(A)中，Ra表示直接键合或任意的连接基团，Ar表示具有或不具有取代基的芳香环，Rb表示氢原子、氟原子或一价有机基团。)
[I-1.高分子绝缘体]
本发明的高分子绝缘体具有以上式(A)表示的重复单元。
此处，在上式(A)中，Ra表示直接键合或任意的连接基团。作为任意的连接基团，只要不显著损害本发明的效果，就可以使用任意的基团。其中，优选碳原子数为1～6的亚烷基、亚烯基。其中，作为Ra，更优选直接键合和碳原子数为1～3的亚烷基，特别优选直接键合和碳原子数为1～2的亚烷基，尤其优选直接键合。
在上式(A)中，Ar表示具有或不具有取代基的2价芳香族基团。此处，对构成Ar的二价芳香族基团没有特别的限制，只要是具有芳香性的二价基团即可。因此，作为Ar，可以使用具有芳香环的任意基团，例如，可以是芳香环本身，也可以是芳香环与脂肪族烃基键合而构成的基团。但是，这些基团中，构成Ar的芳香族基团优选为芳香环本身，其中更优选为烃系芳香环(即，亚芳基)。
并且，对Ar可以具有的取代基的种类没有限制，可以是任意种类，只要不显著损害本发明的效果即可。例如可以举出氟基等卤素基团；碳原子数为1～24的直链状、支链状或环状的烷基、在所述烷基上具有1个或2个以上氟取代基的氟取代烷基、芳基(如苯基等)、氰基、羧基、烷氧基等有机基团；硝基；氨基；磺酸基；羟基等。此外，Ar可以仅具有一种取代基，也可以以任意组合和比例具有两种以上取代基。并且，取代基的个数可以是1个，也可以是2个以上。
此外，Ar的碳原子数是任意的，只要不显著损害本发明的效果即可，但Ar的碳原子数通常为42以下，优选为18以下，更优选为14以下。这是因为，如果碳原子数过多，则有可能溶解性不足。并且，对Ar的碳原子数的下限没有限制，然而通常为4以上。
作为Ar的例子，可以举出以下式(i)～(xi)表示的结构。但是这些结构仅为例示，能够适用于本发明的Ar并不限于下式(i)～(xi)的结构。
Figure A200780028970D00091
         式(i)
Figure A200780028970D00092
        式(ii)
       式(iii)
Figure A200780028970D00094
       式(iv)
Figure A200780028970D00101
    式(v)
        式(vi)
Figure A200780028970D00103
   式(vii)
Figure A200780028970D00104
   式(viii)
Figure A200780028970D00105
    式(ix)
Figure A200780028970D00111
    式(x)
Figure A200780028970D00112
        式(xi)
此外，在上式(i)～(xi)中，各符号的定义分别如下。
R1～R68相互独立地表示H、F、CH3-、CH3(CH2)n-(n表示1～23的整数)、CH3(CH2)n(CF2)m-(n和m相互独立地表示1～23的整数)、CF3-、CF3(CF2)n-(n表示1～23的整数)、CF3(CH2)n(CF2)m-(n和m相互独立地表示1～23的整数)、苯基、硝基、氨基、氰基、羧基、磺酸基、羟基或者烷氧基。
A4～A18和A20～A30相互独立地表示碳原子或氮原子。
Q1～Q7相互独立地表示-CR69R70-、-NR71-、-N-、-S-、-SiR72R73-或者-Se-(R69～R73相互独立地表示氢原子、碳原子数为1～23的直链状、支链状或者环状的烷基、或在所述烷基上具有1个或2个以上氟原子取代基的氟取代烷基)。
E1表示氮原子或以下结构。
Figure A200780028970D00113
n1和n2相互独立地表示0～6的整数。
n3和n4相互独立地表示1～8的整数。
n5～n12相互独立地表示0～10的整数。
在上述的例示物之中，特别优选式(iii)中n2为0的亚苯基、n2为1的亚萘基、n2为3的亚蒽基。其中特别优选的是亚苯基和亚萘基。
在上式(A)中，Rb表示氢原子、氟原子或一价有机基团，其中优选氢原子、直链状烃基或支链状烃基。
对于适合作为上述一价有机基团的具体例，可以举出CH3-、CH3(CH2)n-(n表示1～23的整数)、CH3(CH2)n(CF2)m-(n和m相互独立地表示1～23的整数)、CF3-、CF3(CF2)n-(n表示1～23的整数)、CF3(CH2)n(CF2)m-(n和m相互独立地表示1～23的整数)等具有或不具有氟原子取代基的烷基；苯基；具有碳原子数为6以下的烃取代基的羧基等。其中，作为Rb，特别优选的是氢原子、CH3-、CF3-、CH3(CH2)n-(n表示1～23的整数)、具有碳原子数为6以下的烃基取代基的羧基，进而，其中更优选氢原子、CH3-、CH3(CH2)n-(n表示1～23的整数)、具有碳原子数为6以下的烃基取代基的羧基。
并且，以上式(A)表示的重复单元可以认为是源自以下式(B)表示的乙烯基化合物的重复单元。因此，从单体的方面考虑，本发明的高分子绝缘体可以认为是包含源自以下式(B)表示的乙烯基化合物的重复单元的聚乙烯基芳香族硫醇和/或聚乙烯基芳香族硫醚衍生物。此外，在下式(B)中，Ra、Ar和Rb均与式(A)中的相同。
Figure A200780028970D00121
在本发明的高分子绝缘体之中，优选至少包含式(A)的Ar为具有或不具有取代基的亚苯基的重复单元的高分子绝缘体。即，本发明的高分子绝缘体优选包含源自乙烯基苯硫酚和乙烯基硫醚以及它们的衍生物的重复单元中的至少任意一种重复单元。其中，优选举出具有源自结构为下式(I)的化合物的重复单元的高分子绝缘体。
Figure A200780028970D00122
在式(I)中，R各自独立地表示氢原子或氟原子。并且，i表示1以上、并且5以下优选3以下的整数。当R均为氢原子时，式(I)表示乙烯基苯硫酚，当R之中至少1个为氟时，式(I)表示乙烯基苯硫酚衍生物。并且，Rc表示氢原子或碳原子数为6以下的烷基。
如以上那样，本发明的高分子绝缘体包含以式(A)表示的结构单元，因此具有芳香族硫羟基和/或芳香族硫醚基。由此，本发明的绝缘层可以改善元件特性。特别是当上式(A)中Ar为具有或不具有取代基的亚苯基时，上述改善的程度较大。进而，在所述本发明的高分子绝缘体之中，具有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元(即，式(A)中Ar为具有或不具有取代基的亚苯基且Rb为氢原子时表示的重复单元。以下适宜称为“乙烯基苯硫酚/衍生物单元”)的高分子绝缘体是优选的，这是因为上述改善效果显著。
因具有以式(A)表示的结构单元而可得到上述优点的理由尚不确定，但是根据本发明人的研究可以推知，芳香族硫羟基或芳香族硫醚基具有去除存在于有机半导体中的过量的固有载流子的效果，因此本发明的绝缘层在阈值电压Vt的降低和On/Off比的提高方面是有效的。此外，依据原理也可以认为，当使用还原性的官能团代替芳香族硫羟基或芳香族硫醚基时，也能够期待同样的效果。但是，如果使用例如氨基作为还原性的官能团，则去除载流子的能力过强，起到载流子陷阱的作用，因此可以推测阈值电压Vt降低的幅度会过大。然而，为硫羟基时，就没有这种担心，可以推知能够有效地改善元件特性。
此外，以式(A)表示的重复单元可以仅使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。因此，在制造本发明的高分子绝缘体时，对应于该重复单元的单体(即，以式(B)、(I)表示的化合物)也是既可以仅使用一种，又可以以任意组合和比例合用两种以上。
本发明的高分子绝缘体中的以式(A)表示的重复单元的摩尔分数是任意的，只要不显著损害本发明的效果即可，但所述摩尔分数通常为0.1以上，优选为0.2以上，更优选为0.3以上，并且通常为1以下，优选为0.7以下，更优选为0.5以下。如果以式(A)表示的重复单元过少，则阈值电压Vt有可能恶化。此外，当上述聚合比小于1时，本发明的高分子绝缘体为共聚物。此外，利用1H-NMR求出SRb基占的比例，由此能够测定上述的摩尔分数。
本发明的高分子绝缘体可以是以式(B)表示的乙烯基化合物的均聚物，也可以是具有其他重复单元的共聚物。对本发明的高分子绝缘体可以具有的除式(A)表示的重复单元以外的重复单元没有特别限制，可以使用任意的重复单元，只要不显著损害本发明的效果即可，但是其中优选源自交联性乙烯基单体的重复单元(以下适宜地称为“交联性乙烯基单体单元”)、源自耐热性乙烯基单体的重复单元(以下适宜地称为“耐热性乙烯基单体单元”)。
对应于交联性乙烯基单体单元的交联性乙烯基单体是具有乙烯基的单体，并且是共聚时在侧链具有碳-碳双键的单体。对于该交联性乙烯基单体，通过光照射或加热使碳-碳双键发生环化二聚反应，形成基于脂环式烃基的交联。
对交联性乙烯基单体的具体结构没有限制，然而其中优选具有包含下式(II)～(V)的结构的侧链的乙烯基单体。
Figure A200780028970D00141
式(IV)和(V)中，Rc1、Rc2、Rc3和Rc4相互独立地表示脂肪族烃基、氰基或氢原子。
在这些侧链之中，优选包含上述式(II)或(III)表示的结构的侧链。作为该侧链的具体例，可以举出例如2-丙烯酸基、3-苯基丙烯酸基(肉桂酰基)、2，4-戊二烯酸基以及6-苯基-2，4-戊二烯酸基等，其中优选3-苯基丙烯酸基(肉桂酰基)或者6-苯基-2，4-戊二烯酸基，特别优选3-苯基丙烯酸基(肉桂酰基)。
交联性乙烯基单体之中优选的具体例可以举出3-苯基丙烯酸乙烯酯或者6-苯基-2，4-戊二烯酸乙烯酯等。其中，特别优选3-苯基丙烯酸乙烯酯。
由于上述的交联性乙烯基单体在侧链具有碳-碳双键，所以在交联时，交联性乙烯基单体之间通过该侧链发生交联。因而，例如包含上述的式(II)或(IV)表示的结构的侧链之间发生环化反应而进行二聚，从而如下式(VI)表示的那样进行反应，生成亚环丁基。或者，例如使包含上述的式(II)或(IV)表示的结构的侧链与包含式(III)或(V)表示的结构的侧链发生环化反应而进行二聚，从而如下式(VII)表示的那样进行反应，生成亚环已烯基。由此，在交联性乙烯基单体单元中，对应于交联性乙烯基单体的结构，通过如上所述的环化反应形成交联性骨架。此外，上述的环化反应通常利用光照射或加热进行，优选利用光照射进行。
Figure A200780028970D00151
由于本发明的绝缘层具有交联性骨架，因此本发明的绝缘层能够适合地用于有机薄膜晶体管等使用了有机材料的电子元件。例如，以有机薄膜晶体管为例进行说明，当通过溶液法形成有机薄膜晶体管时，由于有机半导体层与有机绝缘层的界面相接，因此有机绝缘层受到有机溶剂的损害的可能性非常高。但是，本发明的绝缘层具有交联性骨架，因此本发明的绝缘层不溶于在有机半导体层的形成中所使用的有机溶剂。因此，当使用本发明的绝缘层作为上述的有机绝缘层时，有可能抑制溶液法造成的绝缘层的破坏，这是非常有效。
并且，根据交联性骨架的种类的不同，有时本发明的绝缘层的性质也会发生变化。例如，在使用聚乙烯基苯酚等进行交联反应来形成交联性骨架的情况下，由于聚乙烯基苯酚具有羟基等极性基团，所以当将本发明的绝缘层用于电子元件时，随着向半导体的掺杂，阈值电压Vt有可能发生变化，因而不优选作为电子元件(特别是有机薄膜晶体管)的构成部件。但是，只要使交联性乙烯基单体交联而得到交联性骨架，则如上所述的阈值电压Vt的变化得到抑制，因此能够合适地将本发明的绝缘层用于电子元件。
组合上述那样的交联性乙烯基单体单元进行使用而得到的优点在本发明的高分子绝缘体包含乙烯基苯硫酚/衍生物单元作为式(A)表示的重复单元时特别显著。因此，至少包含乙烯基苯硫酚/衍生物单元和交联性乙烯基单体单元的聚乙烯基苯硫酚作为绝缘层的构成材料是非常优异的。
此外，交联性乙烯基单体可以仅使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。因此，本发明的高分子绝缘体所具有的交联性乙烯基单体单元可以仅使用一种，也可以以任意组合和比例使用两种以上。
当本发明的高分子绝缘体包含交联性乙烯基单体单元时，对本发明的高分子绝缘体中的交联性乙烯基单体单元的摩尔分数没有限制，然而所述摩尔分数通常为0.1以上，优选为0.4以上，更优选为0.5以上，并且通常为0.9以下，优选为0.8以下，更优选为0.7以下。如果交联性乙烯基单体单元过少，则不能充分得到具有交联性乙烯基单体单元的优点，有可能交联密度降低，使不溶于有机溶剂的效果消失，如果交联性乙烯基单体单元过多，则存在硫羟基所具有的效果(即，去除有机半导体的过量的载流子的效果)降低的可能性。此外，上述摩尔分数可以通过1H-NMR来测定。
另一方面，与耐热性乙烯基单体单元对应的耐热性乙烯基单体是具有乙烯基的单体，并且是具有规定的耐热性的单体。此处耐热性是指，当使耐热性乙烯基单体形成数均分子量为1000的均聚物时，玻璃化转变温度Tg为140℃以上。
对耐热性乙烯基单体的具体结构没有限制，然而其中优选具有由马来酸酐和胺得到的耐热性骨架的结构，特别优选马来酰亚胺。马来酰亚胺中优选的化合物的例子可以举出具有下式(VIII)的结构的马来酰亚胺。
Figure A200780028970D00171
此外，上述式(VIII)中，Rc5表示氢原子或下式(IX)表示的基团。
Figure A200780028970D00172
上式(IX)中，X各自独立地表示氢原子、氟原子或硝基，优选表示氢原子或氟原子。并且，m表示1以上(优选2以上、更优选3以上)、并且10以下(优选8以下、更优选6以下)的整数。
在具有上式(VIII)的结构的马来酰亚胺之中，特别优选Rc5为苯基的马来酰亚胺。这是因为，苯基没有极性基团，对酰亚胺基的氮原子形成空间位阻，从而能够减小氮原子的影响。如果氮原子的影响较少，则由于氮原子为还原性基团，所以具有能将阈值电压Vt稳定在0附近这样的优点，因此优选Rc5为苯基的马来酰亚胺。
由于包含这样的耐热性乙烯基单体单元，因此能够提高本发明的高分子绝缘体的耐热性。具体地说，通常能够使本发明的高分子绝缘体的玻璃化转变温度为120℃以上，优选为150℃以上，更优选为180℃以上。有时电子元件在使用时发热，因此对绝缘层也要求耐热性，通过提高本发明的高分子绝缘体的耐热性，能够提高本发明的绝缘层的耐热性，使电子元件的工作稳定性提高。
组合上述那样的耐热性乙烯基单体单元进行使用而获得的优点在本发明的高分子绝缘体包含乙烯基苯硫酚/衍生物单元作为式(A)表示的重复单元时特别显著。因此，至少包含乙烯基苯硫酚/衍生物单元和耐热性乙烯基单体单元的聚乙烯基苯硫酚作为绝缘层的构成材料是非常优异的。
此外，耐热性乙烯基单体可以仅使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。因此，本发明的高分子绝缘体具有的耐热性乙烯基单体单元可以仅使用一种，也可以以任意组合和比例使用两种以上。
当本发明的高分子绝缘体包含耐热性乙烯基单体单元时，对本发明的高分子绝缘体中的耐热性乙烯基单体单元的摩尔分数没有限制，然而所述摩尔分数通常大于0，优选为0.05以上，更优选为0.1以上，并且通常为0.5以下，优选为0.4以下，更优选为0.3以下。如果耐热性乙烯基单体单元过少，则不能充分得到具有耐热性乙烯基单体单元的优点，有可能无法得到充分的耐热性，如果耐热性乙烯基单体单元过多，则酰亚胺基的氮原子有可能俘获半导体的载流子。此外，当本发明的高分子绝缘体包含大量交联性乙烯基单体单元时，交联密度上升的同时，耐热性也上升，所以即使不使用耐热性乙烯基单体单元，有时也能够得到充分的耐热性。此外，上述摩尔分数可以通过1H-NMR来测定。
并且，本发明的高分子绝缘体可以具有除上述的式(A)表示的重复单元、交联性乙烯基单体单元和耐热性乙烯基单体单元以外的重复单元。
但是，优选本发明的高分子绝缘体所含有的重复单元均不具有极性基团。并且，即使在本发明的高分子绝缘体所含有的重复单元具有极性基团时，也优选极性基团的数量较少。若举出具体范围，相对于本发明的高分子绝缘体所含有的一个重复单元，极性基团的平均个数优选为1个以下，更优选为0.5个以下，进一步优选为0.4个以下。这是因为，当本发明的绝缘层中所含有的高分子绝缘体具有较多的极性基团时，易引起水分在该绝缘层中以及层表面的附着，由此，水分造成例如与该绝缘层相邻的半导体层等发生掺杂，存在关态电流增大或阈值电压Vt发生变化等倾向。
并且，当本发明的高分子绝缘体是共聚物时，对其聚合形式没有限制，可以是无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等任意的聚合形式。其中，优选交替共聚物、无规共聚物。这是因为，这样的共聚物中的SRb基团均匀分散。
作为本发明的高分子绝缘体的合适的具体例，可以举出以下式(X)表示的结构的高分子绝缘体。
Figure A200780028970D00191
在上述式(X)中，Rc6表示与在式(VIII)中说明的Rc5同样的基团，Rc7表示含有(II)～(V)结构的侧链。并且n1:n2:n3＝0.1:0.3:0.6。此外，在上式(X)中括号内表示重复单元，这些重复单元的结合顺序并不限于式中的顺序。
本发明的高分子绝缘体的重均分子量是任意的，只要不显著损害本发明的效果即可，但所述重均分子量优选为5,000以上，更优选为10,000以上，并且优选为1,000,000以下，更优选为100,000以下。如果所述重均分子量过小，则有可能无法使本发明的绝缘层的成膜性和绝缘性变得良好，如果所述重均分子量过大，则将本发明的高分子绝缘体制成溶液时引起粘度上升，有可能无法形成薄膜。
对本发明的高分子绝缘体的制造方法没有限制，例如可以通过将式(B)表示的乙烯基化合物聚合而得到。并且，当Rb为氢原子时，即SRb为硫羟基时，可以预先保护所述硫羟基后进行聚合，聚合后进行脱保护反应，由此制造本发明的高分子绝缘体。由于苯硫酚基等容易产生解离自由基，因此如果在残留苯硫酚基等的状态下，则有时无法得到高分子，但是通过导入保护基，能够稳定聚合。下面，对于该方法，以由乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物制造聚乙烯基苯硫酚作为本发明的高分子绝缘体的情况为例进行详细说明。
首先，准备作为单体的乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物，用保护基团对其苯硫酚基进行保护(保护工序)。只要能够保护苯硫酚基，对保护基团就没有其他限制，例如乙酰基、叔丁氧基羰基(t-BOC基)等是合适的。此外，保护基团可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。并且，对保护方法也没有限制。例如用乙酰基进行保护时，用碱对硫羟基进行处理，并与乙酰氯等酰氯反应，从而可以进行保护。
在保护了苯硫酚基后，在反应溶剂中保持在规定的反应条件，进行聚合反应(聚合工序)。
作为反应溶剂，只要不阻碍聚合反应，就可以使用任意溶剂。通常使用有机溶剂，优选使用例如四氢呋喃、甲苯等通常在聚合乙烯基系聚合物时所使用的溶剂。此外，反应溶剂可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。
只要聚合反应可以进行，对反应溶剂中的单体浓度就没有限制，然而单体浓度通常为0.001mol/L以上，优选为0.002mol/L以上，更优选为0.003mol/L以上，并且通常为100mol/L以下，优选为80mol/L以下，更优选为60mol/L以下。如果反应溶剂中的单体浓度过低，则分子量有可能过低，如果反应溶剂中的单体浓度过高，则分子量有可能过高。
只要聚合反应可以进行，对聚合反应时的温度条件就没有限制，然而所述温度条件通常为25℃以上，优选为30℃以上，更优选为35℃以上，并且通常为150℃以下，优选为140℃以下，更优选为130℃以下。如果反应温度过低，则有可能不进行聚合，无法形成高分子。另一方面，如果反应温度过高，则单体沸腾，进行共聚时，共聚比有可能无法达到所期望的值。
对反应时间没有限制，然而反应时间通常为1小时以上，优选为3小时以上，更优选为5小时以上，并且通常为24小时以下，优选为20小时以下，更优选为18小时以下。如果反应时间过短，则有可能分子量过低，如果反应时间过长，则有可能分子量过高。
反应时的气氛优选惰性气氛。例如，优选氮气气氛、真空密封等。
在进行聚合反应时使用聚合引发剂的情况下，只要聚合反应可以进行，就可以使用任意聚合引发剂。其例子可举出偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰(BPO)等。并且，聚合引发剂可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。并且，对聚合引发剂的用量没有限制，然而在反应溶液中，聚合引发剂通常为0.01mol％以上，优选为0.02mol％以上，并且通常为10mol％以下，优选为8mol％以下。
另外，当聚乙烯基苯硫酚具有除式(A)表示的重复单元以外的重复单元时，只要在该反应溶剂中共存有与该重复单元对应的其他单体(例如，交联性乙烯基单体、耐热性乙烯基单体等)即可。因而，为了使本发明的高分子绝缘体具有交联性乙烯基单体单元，使反应溶剂中共存交联性乙烯基单体，为了使本发明的高分子绝缘体具有耐热性乙烯基单体单元，使反应溶剂中共存耐热性乙烯基单体。由此，乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物与诸如交联性乙烯基单体和耐热性乙烯基单体等其他单体进行共聚(共聚工序)。
进行共聚时，对于反应溶剂中的交联性乙烯基单体和耐热性乙烯基单体的量，分别与本发明的高分子绝缘体中的交联性乙烯基单体单元和耐热性乙烯基单体单元的摩尔分数同样地进行设定即可。
并且，关于进行共聚时的反应条件，可以在与均聚乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物时同样的条件下进行共聚。但是，在共聚交联性单体时，优选在遮光条件下进行聚合。这是因为，如果不遮光，则硅酸等的交联性部位有可能发生反应。
聚合后，通过除去保护苯硫酚基的保护基来进行脱保护，得到聚乙烯基苯硫酚作为本发明的高分子绝缘体(脱保护工序)。脱保护的方法是任意的，例如可以用氢氧化钠等碱对通过聚合得到的聚合物进行处理，然后加入盐酸，形成硫醇。此外，如果不进行该脱保护，可以得到具有导入的保护基作为Rb的高分子绝缘体。
并且，通常在脱保护之后进行精制(精制工序)。对精制方法没有限制，例如通过用己烷、甲醇等精制用溶剂进行再沉淀，并利用甲醇等清洗用溶剂进行清洗，从而能够进行精制。此外，作为清洗方法，优选索氏清洗。
利用这样的制造方法制造出聚乙烯基苯硫酚作为本发明的高分子绝缘体的情况下，其收率通常为60％以上，优选为70％以上，更优选为80％以上。并且，收率的理想上限为100％，但实际上为98％以下。
并且，在制造聚乙烯基苯硫酚以外的高分子作为本发明的高分子绝缘体的情况下，只要改变单体种类，并将各工序的条件最佳化，也能够与上述制造方法同样地制造目标高分子绝缘体。
此外，上述的制造方法中，由单体制造本发明的高分子绝缘体，但是也可以通过先将单体暂时制成低聚物，再使该低聚物聚合，或者通过使单体与低聚物聚合，来制造本发明的高分子绝缘体。
[I-2.绝缘层的物性等]
本发明的绝缘层的电导率只要在能够确保用途所要求的绝缘性的范围，对其就没有其他限制，然而该电导率通常为1×10-12S/cm以下，优选为1×10-13S/cm以下，更优选为1×10-14S/cm以下。如果电导率过大，则使用本发明的绝缘层构成晶体管时有可能导致漏电流(leak current)的上升。另一方面，对电导率的下限没有限制，然而通常为1×10-16S/cm以上。此外，电导率可以通过电流-电压测定来确定。
对本发明的绝缘层的膜厚没有限制，可以根据用途任意设定，但所述膜厚通常为10nm以上，优选为50nm以上，更优选为100nm以上，并且通常为3μm以下，优选为2μm以下，更优选为1μm以下。如果本发明的绝缘层的膜厚过薄，则在使用本发明的绝缘层构成晶体管时有可能导致漏电流的上升，如果所述膜厚过厚，则在使用本发明的绝缘层构成晶体管时有可能无法确保足够的漏极电流(drain current)。
[I-3.绝缘层的形成方法]
对本发明的绝缘层的形成方法没有限制，例如可以利用印刷法、旋转涂布法、浸渍法(dipping)等形成本发明的绝缘层。作为具体的例子，可以利用以下方法制造本发明的绝缘层。
首先，在适当溶剂中溶解本发明的高分子绝缘体，准备涂布液。然后，在要形成绝缘层的部位上利用上述的例示方法等涂布该涂布液，其后通过干燥等除去溶剂，由此能够形成绝缘层。
作为调制涂布液用的溶剂，可以使用任意溶剂，只要能够溶解本发明的高分子绝缘体即可。作为其实例，可以举出二甲基甲酰胺等。此外，这些溶剂可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。
对涂布液中的高分子绝缘体的浓度没有特别限制，该浓度通常为1重量％以上，优选为3重量％以上，更优选为5重量％以上，并且通常为50重量％以下，优选为30重量％以下，更优选为20重量％以下。如果涂布液的浓度过低，则脱去溶剂有可能变得困难，如果涂布液的浓度过高，则粘度有可能上升，从而成膜性有可能降低。
当通过干燥除去涂布液时，可以使用加热干燥，也可以使用减压干燥，还可以合用加热干燥和减压干燥。对此时的温度条件、压力条件、干燥时间等没有限制。但是，温度条件通常为所使用的溶剂的沸点以上，作为具体温度范围，通常为50℃以上，优选为80℃以上，更优选为100℃以上，并且通常为300℃以下，优选为250℃以下，更优选为200℃以下。并且，压力条件通常为1Pa以上，优选为5Pa以上，更优选为10Pa以上，并且通常为105Pa以下，优选为104Pa以下，更优选为103Pa以下。进而，干燥时间通常为3分钟以上，优选为5分钟以上，更优选为10分钟以上，并且通常为120分钟以下，优选为90分钟以下，更优选为60分钟以下。
但是，在本发明的高分子绝缘体具有交联性乙烯基单体单元的情况下，如果形成交联，则本发明的高分子绝缘体在溶剂中不溶解，有可能无法利用涂布法形成绝缘层。因此，当本发明的高分子绝缘体具有交联性乙烯基单体单元时，优选在涂布前不使涂布液交联，而在涂布后进行交联。并且，如果在交联前本发明的高分子绝缘体是液态的，则也可以不使用溶剂而进行本发明的高分子绝缘体的涂布，并通过进行交联反应来使本发明的高分子绝缘体固化，形成绝缘层。此外，为了使交联反应得以进行，如上所述，可以进行光照射或加热。
[I-4.本发明的绝缘层产生的效果]
通过使用本发明的绝缘层，可以使电子元件的元件特性提高。
例如，在使具有半导体层的场效应晶体管等电子元件具备本发明的绝缘层的情况下，该半导体层中的电荷迁移度通常为10-5cm2/Vs以上，优选为10-3cm2/Vs以上，更优选为10-2cm2/Vs以上。此外，对上限没有限制，然而通常为10000cm2/Vs以下。并且，迁移度可以利用通常的半导体测定法来测定。
并且，在例如晶体管上具备本发明的绝缘层的情况下，该晶体管的On/Off比通常为100以上，优选为1000以上，更优选为10000以上。此外，对上限没有限制，然而通常为108以下。并且，On/Off比可以利用通常的半导体测定法来测定。
进而，在例如晶体管上具备本发明的绝缘层的情况下，该晶体管的阈值电压Vt通常为±20以下，优选为±10以下，更优选为±5以下。并且，阈值电压Vt可以利用通常的半导体测定法来测定。
此外，只要不显著损害本发明的效果，本发明的绝缘层也可以含有除本发明的高分子绝缘体以外的成分。
[II.电子元件]
本发明的绝缘层可以任意地应用在具备绝缘层的电子元件中，特别适合用于使用有机半导体的电子元件。这样的电子元件的例子可以举出晶体管等。其中，本发明的绝缘层优选用于晶体管，特别优选用于有机薄膜晶体管。并且，在晶体管之中，根据功能方面的分类，适合用于场效应晶体管(FET)。下面，作为具备本发明的绝缘层的电子元件的一个例子，对场效应晶体管进行说明。但是，本发明的电子元件和场效应晶体管的构成并不限于以下例示的例子，只要具备本发明的绝缘层，本发明的电子元件和场效应晶体管就能够采用任意构成。
场效应晶体管中，在支持基板上具备被绝缘层隔离的栅电极和半导体层、以及与半导体层相接设置的源电极和漏电极。并且，如果对栅电极施加电压，则在与源电极-漏电极间的半导体层邻接的层的界面上形成电流的流路(通道)。利用此构成，在场效应晶体管中，形成了通过由栅电极施加的输入电压来对在源电极和漏电极之间流通的电流进行控制的机构。
基于附图对场效应晶体管的结构进行说明，图1(A)～图1(D)分别为示意性地给出场效应晶体管的代表性结构的纵截面图，在图1(A)～图1(D)中，1表示支持基板、2表示栅电极、3表示绝缘层、4表示半导体层、5表示源电极、6表示漏电极。并且，在图1(A)中示出底栅极-底接触型的场效应晶体管，在图1(B)中示出底栅极-顶接触型的场效应晶体管，在图1(C)中示出顶栅极-底接触型的场效应晶体管，在图1(D)中示出顶栅极-顶接触型的场效应晶体管，但是场效应晶体管的构成并不限于这些例子。此外，有时在各场效应晶体管的附图上的最上部形成有外敷层，但是图中将其省略。
<支持基板>
在场效应晶体管中，作为支持基板1，可以使用在现有的场效应晶体管中使用的基板。作为基板的材料，只要能够支持场效应晶体管以及在其上制成的显示元件、显示面板等即可。对于基板的实例，可以举出公知的玻璃、氧化硅以及硅等金属等无机材料、以及各种有机聚合物等有机材料等。而且，这些材料可以使用一种，并且也可以包括例如在无机材料的基板的表面上涂布有机聚合物等后在表面形成了绝缘层的基板等合用无机材料与有机材料的情况，将两种以上材料组合使用。此外，作为有机聚合物，可以举出例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、环氧树脂、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑、聚乙二酰脲、聚倍半硅氧烷、聚乙烯基苯酚以及聚烯烃等。进而，根据需要，这些有机聚合物可以含有填充材料、添加剂等。
对支持基板的厚度没有限制，然而通常为0.01mm以上，优选为0.05mm以上，并且通常为10mm以下，优选为2mm以下。在这些范围之中，例如在有机聚合物的基板的情况中，将支持基板的厚度设定为0.05～0.1mm，在玻璃、硅等基板的情况中，优选支持基板的厚度为0.1～10mm。此外，基板可以是由2层以上的层构成的层积体。
<栅电极>
在场效应晶体管中，作为栅电极2，可以使用在现有的场效应晶体管中使用的导电性材料。例如可举出铂、金、银、铝、铬、镍、铜、钛、镁、钙、钡、钠等金属；InO2、SnO2、ITO等导电性金属氧化物；聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔等导电性高分子；在所述导电性高分子中添加有诸如盐酸、硫酸、磺酸等酸、诸如PF6、AsF5、FeCl3等路易斯酸、诸如碘等卤原子、诸如钠、钾等金属原子等掺杂剂而得到的材料以及分散有炭黑、石墨粉、金属微粒等的导电性复合材料等。并且，这些材料可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。
对利用这些导电性材料形成栅电极的方法没有限制，例如，将利用真空蒸镀法、溅射法、涂布法、印刷法、溶胶凝胶法等形成的膜根据需要图案化成所期望的形状，由此可以形成栅电极。对该图案化法也没有限制，例如可以举出光刻法(所述光刻法是将光致抗蚀剂的图案化与利用蚀刻液的湿蚀刻或利用反应性的等离子体的干蚀刻等蚀刻组合而成的)、诸如喷墨印刷、丝网印刷、胶版印刷、凸版印刷等印刷法、诸如微接触印刷法等软刻蚀的方法以及将两种以上这些方法组合而成的方法等。此外，也可以通过照射激光或电子射线等能量线进行材料的除去或使材料的导电性变化，来直接形成图案。
这些栅电极的厚度是任意的，但优选厚度为1nm以上，特别优选厚度为10nm以上。并且，优选厚度为100nm以下，特别优选厚度为50nm以下。
<绝缘层>
使用本发明的绝缘层作为绝缘层3。
<半导体层>
对用于半导体层4的半导体没有限制，然而从有效地发挥本发明的优点的方面考虑，优选使用有机半导体。作为有机半导体，也可以使用公知的任意材料，只要该材料是例如π共轭系的低分子和高分子即可。其具体例可以举出卟啉、并五苯(pentacene)、酞菁铜(copperphthalocyanine)、聚噻吩(polythiophene)、低聚噻吩、聚苯胺(polyaniline)、聚乙炔(polyacetylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯乙炔(polyphenylenevinylene)或它们的衍生物等。其中优选为卟啉、聚噻吩、低聚噻吩，更优选为卟啉。如果使用含有卟啉的半导体层，则具有形成场效应晶体管时的开关比(on/off比)增大，阈值电压Vt得到改善这样的优点。此外，半导体可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。
并且，在上述的半导体之中，优选半导体层中的载流子密度为1×107/cm3以上的半导体，更优选为1×108/cm3以上的半导体，并且优选半导体层中的载流子密度为1×1018/cm3以下的半导体，更优选为1×1017/cm3以下的半导体，所述半导体层中的载流子密度是由场效应迁移度和源电极-漏电极方向的电导率以及电荷数量求出的。如果载流子密度过小，有可能无法形成半导体，但是如果载流子密度过大，则关态电流有可能上升。
对半导体层的形成方法没有限制，例如在有机半导体层的情况中，能够利用旋转涂布、压印印刷(スタンプ印刷)、丝网印刷、喷射印刷等公知方法进行溶液处理，并使其干燥，由此形成半导体层。
上述半导体层的膜厚是任意的，但优选1nm以上，更优选10nm以上。并且，优选10μm以下，更优选1μm以下，特别优选500nm以下。
<源电极、漏电极>
在场效应晶体管中，源电极5是通过配线从外部流入电流的电极，漏电极6是通过配线将电流输送到外部的电极，将它们与上述半导体层4相接地进行设置。在场效应晶体管中，作为源电极5和漏电极6的材料，可以使用在现有的场效应晶体管中使用的导电性材料，例如可以举出与作为上述栅电极2的材料而举出的材料同样的材料。
并且，关于利用这些导电性材料形成源电极和漏电极的方法，也可以通过与作为上述栅电极的成膜法和必要时的图案化法而举出的方法同样的成膜法和图案化法来形成源电极和漏电极。此外，也可以通过照射激光或电子射线等能量线将电极以外的部分除去或者改变电极材料的导电性，来直接形成图案。
其中，作为源电极和漏电极中的图案化法，优选利用光刻法的方法。作为所述光刻法，大致可分为如下两种方法：将电极材料成膜，并通过蚀刻来将所形成的膜的除电极外的部分除去的方法；以及在除电极外的部分涂布抗蚀剂等，进行图案化后，在其上将电极材料成膜，然后，用溶解抗蚀剂等的溶剂进行溶出，从而将在抗蚀剂上成膜的电极材料除去的方法(浮脱(lift-off)法)，在本发明中优选前一方法，即，通过蚀刻将电极材料成膜形成的电极以外的部分除去的方法。此外，在进行蚀刻的情况下，从对蚀刻液的耐性的方面考虑，优选使用含有聚乙烯基芳香族硫醚衍生物的绝缘层。
源电极和漏电极的厚度是任意的，但优选为1nm以上，特别优选为10nm以上。并且，优选为100nm以下，特别优选为50nm以下。
此外，源电极与漏电极之间的间隔(通道长度L)也是任意的，但优选为100μm以下，特别优选为50μm以下。并且，通道宽W优选为2000μm以下，特别优选为500μm以下。进而，L/W优选为1以下，特别优选为0.1以下。
<外敷层>
在场效应晶体管中，作为外敷层的材料，可以举出例如聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚烯烃、聚酰亚胺、聚氨酯、环氧树脂等有机聚合物；氧化硅、氧化铝、氮化硅等金属氧化物或氮化物等无机物。此外，这些化合物可以使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。
对外敷层的形成方法没有限制，可以任意使用公知的各种方法。例如，当外敷层由有机聚合物形成时，可以举出涂布其溶液后，使其干燥而制成有机聚合物层的方法；涂布它们的单体后，进行聚合而制成聚合物层的方法；等等，也可以在成膜后适宜地进行交联处理等后处理。并且，例如当外敷层由无机物形成时，可以举出利用溅射法、蒸镀法等的方法、以溶胶凝胶法为代表的使用溶液的方法等。此外，外敷层也可以形成2层以上的层以提高其效果。
<其他层>
除支持基板1、栅电极2、绝缘层3、半导体层4、源电极5、漏电极6和外敷层以外，在场效应晶体管中还可以设置1层或2层以上的其他层。并且，设置其他层的位置是任意的，只要不妨害场效应晶体管的功能即可。
[III.其他]
需要说明的是，在本发明高分子绝缘体一项中说明的高分子绝缘体之中，至少含有乙烯基苯硫酚/衍生物单元、以及交联性乙烯基单体单元和/或耐热性乙烯基单体单元的聚乙烯基苯硫酚是以往不为人所知的新颖的聚合物。该新的聚合物是具有如上所述的优异的性质的物质，人们期待着该新的聚合物应用在以作为本发明的绝缘层的材料的用途为代表的各种用途中。因此，至少包含乙烯基苯硫酚/衍生物单元和源自交联性乙烯基单体的重复单元的聚乙烯基苯硫酚以及至少包含乙烯基苯硫酚/衍生物单元和源自耐热性乙烯基单体的重复单元的聚乙烯基苯硫酚也包括在本发明的技术范围内。
实施例
下面，通过实施例对本发明进行详细说明，这些实施例用于说明本发明，本发明并不限于以下实施例，在不脱离其要点的范围内可以进行任意变形来实施。
[合成例1：对乙烯基苯硫醇的合成]
在室温、氮气气氛下将1.64g的Mg粉末分散在53mL四氢呋喃(THF)中，缓慢滴加8mL的4-溴苯乙烯(Aldrich制造)。为了在反应中抑制反应热的上升，阶段性地进行冷却，冷却到-15℃，制备出格氏反应液。保持该温度，向反应液中投入硫粉末(Aldrich制造)，用3小时慢慢地返回到0℃。3小时后，在反应液中加入1N的NaOH水溶液，进行搅拌。滤出该反应液，用醚进行分液。将水层回收，于室温进行减压浓缩。在该水层中缓慢加入1N的HCl，当调整到pH6.5时，该水层呈淡黄色。用苯对该水层进行分液，用硫酸钠将有机层干燥并进行浓缩，得到目标产物对乙烯基苯硫醇。
此外，对所得到的生成物测定1H-NMR和GC-MS，结果如下。
1H-NMR：3.45(-SH，s，1H)、7.02-7.38(-C6H4-，m，4H)。
GC-MS：m/e＝136。
并且，合成例1中得到的对乙烯基苯硫醇的质谱见图2。
[合成例2：利用乙酰基保护硫醇]
在-5℃、氮气气氛下使2.7g合成例1中得到的对乙烯基苯硫醇溶解在300mL的THF中，加入10mL吡啶作为脱氧剂。充分搅拌1小时，其后缓慢滴加3g乙酰氯。滴加结束后，搅拌1小时，析出吡啶盐酸盐。将该吡啶盐酸盐滤出，在低温下将滤液减压浓缩，进而用苯和水进行分液萃取，在低温下将有机层减压浓缩，从而得到淡黄色液体。用氧化铝柱色谱法(二氯甲烷)对该液体进行精制，从而得到作为目标产物的带有乙酰基保护基的对乙烯基苯硫醇。
此外，对所得到的生成物测定1H-NMR和GC-MS，结果如下。
1H-NMR：7.02-7.38(-C6H4-，m，4H)。
GC-MS：m/e＝178。
[合成例3：含巯基的聚合物A(共聚)]
在遮光状态下、氮气中，将1.8g合成例2中精制出的带有乙酰基保护基的对乙烯基苯硫醇和1.7g肉桂酸乙烯酯(Aldrich制造)(＝1:1)以10重量％浓度溶解于THF中，以相对于单体为0.01摩尔％的比例加入聚合引发剂2，2’-偶氮二异丁腈(Kishida Chemical制造)，进行8小时加热回流。反应结束后，将反应液投入甲醇中进行再沉淀，得到白色固体聚合物。基于聚苯乙烯换算的GPC测定的结果为：数均分子量为30,000，重均分子量为90,000。所得到的聚合物的乙酰基脱保护反应如下进行：再次使聚合物溶解于氢氧化钠水溶液和THF的混合液中，在1N盐酸水溶液中进行再沉淀，从而进行乙酰基脱保护反应。将进行了脱保护反应的聚合物在减压下进行干燥，得到下述结构式的聚合物A。此外，在下述结构式中，括号内表示重复单元，这些重复单元的结合顺序、聚合比不限于下述结构式。
Figure A200780028970D00311
聚合物A
[合成例4：含巯基的聚合物B(三元共聚体系)]
在遮光状态下、氮气中，将1.8g合成例2中精制出的带有乙酰基保护基的对乙烯基苯硫醇、0.9g肉桂酸乙烯酯(Aldrich制造)和0.5g马来酸酐(Aldrich制造)(＝2:1:1)以10重量％浓度溶解于THF中，以相对于单体为0.01摩尔％的比例加入聚合引发剂2，2’-偶氮二异丁腈(KishidaChemical制造)，进行8小时加热回流。反应结束后，将反应液投入甲醇中进行再沉淀，得到白色固体聚合物。将该聚合物溶解于200mL的N-甲基吡咯烷酮，设置成遮光状态、氮气气氛，该状态下加入100mL苯胺，进行3小时加热回流。反应结束后，使反应液在1N盐酸水溶液中再沉淀，同时进行乙酰基的脱保护反应，得到白色固体聚合物。基于聚苯乙烯换算的GPC测定的结果为：数均分子量为20,000，重均分子量为70,000。所得到的聚合物的乙酰基脱保护反应如下进行：再次使聚合物溶解于氢氧化钠水溶液和THF的混合液中，在1N盐酸水溶液中进行再沉淀。将进行了脱保护反应的聚合物在减压下进行干燥，从而得到下述结构式的聚合物B。此外，在下述结构式中，括号内表示重复单元，这些重复单元的结合顺序、聚合比不限于下述结构式。
Figure A200780028970D00321
聚合物B
[合成例5：含巯基的聚合物C(均聚)]
在氮气中将1.8g合成例2中精制出的带有乙酰基保护基的对乙烯基苯硫醇以10重量％浓度溶解于THF中，以相对于单体为0.01摩尔％的比例加入聚合引发剂2，2’-偶氮二异丁腈(Kishida Chemical制造)，进行8小时加热回流。反应结束后，将反应液投入甲醇中进行再沉淀，得到白色固体聚合物。基于聚苯乙烯换算的GPC测定的结果为：数均分子量为29,000，重均分子量为88,000。所得到的聚合物的乙酰基脱保护反应如下进行：再次使聚合物溶解于氢氧化钠水溶液和THF的混合液中，在1N盐酸水溶液中进行再沉淀。将进行了脱保护反应的聚合物在减压下进行干燥，得到下述结构式的聚合物C。
聚合物C
[合成例6：利用甲基保护硫醇]
在-5℃、氮气气氛下将0.9g合成例1中得到的对乙烯基苯硫醇溶解在100mL的THF中，并加入50mL吡啶作为脱氧剂。充分搅拌1小时，其后缓慢滴加1g碘甲烷。滴加结束后，在低温搅拌2小时。反应结束后，在低温将反应液减压浓缩，进而用乙醚和水进行分液萃取，在低温将有机层减压浓缩，从而得到淡黄色液体。用氧化铝柱色谱法(二氯甲烷)对该液体进行精制，得到作为目标产物的带有甲基保护基的对乙烯基苯硫醇。
此外，对所得到的生成物测定1H-NMR和GC-MS，结果如下。
1H-NMR：7.00-7.34(-C6H4-，m，4H)。
GC-MS：m/e＝151。
[合成例7：含巯基的聚合物D(共聚)]
在氮气中将1.5g合成例6中精制出的带有甲基保护基的对乙烯基苯硫醇和0.87g乙酸乙烯酯(Aldrich制造)(＝1:1)以10重量％浓度溶解于THF中，以相对于单体为0.01摩尔％的比例加入聚合引发剂2，2’-偶氮二异丁腈(Kishida Chemical制造)，进行8小时加热回流。反应结束后，将反应液投入甲醇中进行再沉淀，得到白色固体聚合物。使该白色聚合物溶解在100mL吡啶中，缓慢滴加1.5g肉桂酰氯。滴加结束后，在低温下搅拌2小时，析出吡啶盐酸盐。将该吡啶盐酸盐滤出，将滤液投入到甲醇中，进行再沉淀，得到下述结构式的聚合物D，其是白色固体。此外，在下述结构式中，括号内表示重复单元，这些重复单元的结合顺序、聚合比不限于下述结构式。基于聚苯乙烯换算的GPC测定的结果为：数均分子量为30,000，重均分子量为90,000。
Figure A200780028970D00331
聚合物D
[实施例1]
使用光致抗蚀剂(日本Zeon社制造的“ZPN1100”)在ITO玻璃板(丰和产业社制造，2.5cm×2.5cm)上进行图案化，用溶解有1重量％的氯化铁(II)的1当量的氯化氢水溶液将不需要的ITO蚀刻，并进行清洗，由此形成栅电极。接下来，以2000rpm的转速将合成例3中得到的聚合物A的10重量％N-甲基吡咯烷酮溶液(该溶液用0.2μm的PTFE过滤器进行了加压过滤)旋涂在栅电极上，从而制作出膜厚的膜。用紫外线曝光装置(该装置使用超高压汞灯)对该膜照射紫外线，进行肉桂酸部位的光交联反应，以使该膜不溶于溶剂，从而形成了栅极绝缘层。接着，通过光刻(NAGASE CHEMTEX社：正型浮脱(lift-off)抗蚀剂NPR9700T)在该栅极绝缘层上进行图案化以形成源电极和漏电极，并且蒸镀厚度为
Figure A200780028970D0034105414QIETU
的铬和厚度为
Figure A200780028970D0034105423QIETU
的金，由此以间隔(L)10μm、宽(W)500μm形成源电极和漏电极，在其上旋涂具有下述结构的卟啉化合物的0.7重量％三氯甲烷溶液，于180℃加热10分钟，使该卟啉化合物转换为四苯并卟啉，从而具备了由四苯并卟啉形成的半导体层，制作出如上述图1(A)所示的底栅极-底接触型的场效应晶体管。此外，此时的层形成以及电极的形成均在氮气气氛中进行。
Figure A200780028970D00341
使用Agilent Technologies社制造的半导体参数分析仪“4155C”利用如下所示的方法，对上述得到的场效应晶体管测定迁移度μ、阈值电压Vt以及On/Off比，结果迁移度μ＝0.13cm2/V·s、阈值电压Vt＝-3.5V、On/Off比＝3×105。
并且，从栅电极与源电极-漏电极的重叠部分测定绝缘层的电导率，结果电导率为1×10-12S/cm以下。
[迁移度μ、阈值电压Vt的测定方法]
设在源电极和漏电极之间施加的电压Vd下流动的电流为Id、施加到源电极和栅电极上的电压为Vg、阈值电压为Vt、栅极绝缘层的单位面积的静电容量为Ci、源电极和漏电极的间隔为L、宽度为W、半导体层的迁移度为μ，此时场效应晶体管的动作可以以下述(1)或(2)式的关系表示，测定相对于不同的Vg的Id的变化，将Id 1/2和Vg作图，作为所得到的曲线图中的斜率求出迁移度μ，并且由该曲线图的Id切线求出阈值电压Vt。
当Vd<Vg-Vt时，
Id＝μCi(W/L)[(Vg-Vt)Vd-(Vd 2/2)] (1)
当Vd>Vg时，
Id＝(1/2)μCi(W/L)(Vg-Vt)2            (2)
[On/Off比]
将施加于源电极和漏电极间的电压Vd固定为-30V，分别测定在将施加到源电极和栅电极上的电压Vg设定为-50V、+30V时的源电极和漏电极间流动的电流Id(-50V)、Id(+30V)，由它们的比Id(-50V)/Id(+30V)计算出On/Off比。
[实施例2]
使用合成例4中得到的聚合物B代替合成例3中得到的聚合物A，除此以外，与实施例1同样地制作出上述图1(A)所示的底栅极-底接触型的场效应晶体管。
与实施例1同样地对上述得到的场效应晶体管测定迁移度μ、阈值电压Vt以及On/Off比，结果迁移度μ＝0.3cm2/V·s、阈值电压Vt＝5V、On/Off比＝2.3×105。
并且，从栅电极与源电极-漏电极的重叠部分测定绝缘层的电导率，结果电导率为1×10-12S/cm以下。
[实施例3]
使用光致抗蚀剂(日本Zeon社制造的“ZPN1100”)在ITO玻璃板(丰和产业社制造，2.5cm×2.5cm)上进行图案化，用溶解有1重量％的氯化铁(II)的1当量的氯化氢水溶液对不需要的ITO进行蚀刻，并进行清洗，由此形成栅电极。接下来，以2000rpm的转速将合成例5中得到的聚合物C的10重量％N-甲基吡咯烷酮溶液(该溶液已用0.2μm的PTFE过滤器进行了加压过滤)在其上进行旋涂，制作出膜厚
Figure A200780028970D0035105711QIETU
的膜(栅极绝缘层)。接着，通过光刻(NAGASE CHEMTEX社：正型浮脱抗蚀剂NPR9700T)在该栅极绝缘层上进行图案化以形成源电极和漏电极，并且蒸镀厚度为
Figure A200780028970D0036105735QIETU
的铬、厚度为
Figure A200780028970D0036105741QIETU
的金，由此以间隔(L)10μm、宽(W)500μm形成源电极和漏电极，在其上旋涂Aldrich社的3-己基聚噻吩的1重量％三氯甲烷溶液以形成半导体层，从而制作出如上述图1(A)所示的底栅极-底接触型的场效应晶体管。此外，此时的层形成以及电极的形成均在氮气气氛中进行。
与实施例1同样地对上述得到的场效应晶体管测定迁移度μ、阈值电压Vt以及On/Off比，结果迁移度μ＝0.05cm2/V·s、阈值电压Vt＝6V、On/Off比＝2.3×104。
并且，从栅电极和源电极-漏电极的重叠部分测定绝缘层的电导率，结果电导率为1×10-12S/cm以下。
[实施例4]
[栅电极的制作]
利用ULVAC社的真空蒸镀装置EX-400，通过电子束蒸镀方式将Cr(厚度30nm)蒸镀在Corning社的Eagle2000玻璃晶片上。
接下来，利用东京应化社的正型抗蚀剂OFPR-800LB(以1500rpm进行20秒旋涂，接下来于80℃进行10分钟预烘干)实施抗蚀剂图案化，用三菱化学制造的Cr蚀刻液进行1分钟20秒～1分钟30秒蚀刻。
在蚀刻结束后，以N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、Extran、纯水、异丙醇(IPA)的顺序进行各30分钟的超声波清洗，然后于140℃进行10分钟干燥。
[栅极绝缘层的制作]
在1500rpm、120秒的条件下，在上述的晶片上旋涂聚合物D的10重量％环己酮溶液(该溶液用0.2μm的PTFE过滤器进行了加压过滤)，制作出500nm的绝缘层。
对该绝缘层进行1J/cm2的UV照射，用有机溶剂的显影液显影1分钟30秒，接下来用丙酮进行30秒漂洗，从而实施了绝缘层的图案化。
[源电极-漏电极的制作]
使用ULVAC社的真空蒸镀装置EX-400，在上述制作的由聚合物D形成的绝缘层之上将Cr(厚度5nm)和Au(厚度100nm)真空蒸镀在整个表面上。
接下来，利用东京应化社的正型抗蚀剂OFPR-800LB(以1500rpm进行20秒旋涂，接下来于80℃进行10分钟预烘干)实施抗蚀剂图案化，用三菱化学制造的Au蚀刻液进行1分钟5秒蚀刻，用Cr蚀刻液进行15秒蚀刻后，再用Au蚀刻液进行5秒蚀刻。
其后作为中和处理，在氨水中浸渍1分钟。
进而，以DMF、丙酮、IPA的顺序进行清洗后，于120℃进行1小时干燥，制作出带源电极-漏电极的聚合物栅极绝缘层元件。
[半导体层的制作]
将实施例1中使用的卟啉化合物的0.7重量％三氯甲烷溶液旋涂在上述制成的带电极的聚合物栅极绝缘层元件上，于180℃加热10分钟，使该卟啉化合物转换成四苯并卟啉，从而具有了由四苯并卟啉形成的半导体层，制作出上述图1(A)所示的底栅极-底接触型的场效应晶体管。此外，此时的层形成以及电极的形成均在氮气气氛中进行。
与实施例1同样地对这样得到的具有由聚合物D形成的绝缘层的场效应晶体管测定迁移度μ、阈值电压Vt以及On/Off比，结果迁移度μ＝0.5cm2/V·s、阈值电压Vt＝-1V、On/Off比＝4.3×104。
并且，从栅电极和源电极-漏电极的重叠部分测定绝缘层的电导率，结果电导率为1×10-12S/cm以下。
[实施例5]
[栅电极的制作]
与实施例4同样地在晶片上制作出栅电极。
[栅极绝缘层的制作]
除了使用聚合物A代替聚合物D以外，与实施例4同样地形成绝缘层。
[源电极-漏电极的制作]
使用ULVAC社的真空蒸镀装置EX-400，在上述制作的由聚合物A形成的绝缘层之上将Au(厚度100nm)真空蒸镀在整个表面上。
并且，在聚合物A的情况中，硫羟基处于表面，因此与实施例4相比较，具有能够除去粘结层的Cr这样的优点。
接下来，与实施例4同样地进行抗蚀剂图案化、蚀刻、中和处理、清洗和干燥，制作出带源电极-漏电极的聚合物栅极绝缘层元件。
[半导体层的制作]
在上述制作出的带电极的聚合物栅极绝缘层元件之上与实施例4同样地制作出半导体层，从而制作出如上述图1(A)所示的底栅极-底接触型的场效应晶体管。
与实施例1同样地对具有由所得到的聚合物A形成的绝缘层的场效应晶体管测定迁移度μ、阈值电压Vt以及On/Off比，结果迁移度μ＝1.2cm2/V·s、阈值电压Vt＝-4.7V、On/Off比＝1.3×105。
并且，从栅电极和源电极-漏电极的重叠部分测定绝缘层的电导率，结果电导率为1×10-12S/cm以下。
[比较例1]
以4:1(重量比)的比例将聚乙烯基苯酚(PVP)(Aldrich制造(Mw＝20000(GPC法)))和作为交联剂的聚(三聚氰胺-甲醛)甲基丙烯酸酯(Aldrich社制造)混合，以5重量％浓度使该混合物溶解在四氢呋喃(THF)中后，用0.45μm的(PTFE)过滤器进行过滤。与实施例3同样地将该PVP溶液在基板上展开，以3000rpm进行120秒旋涂。其后于120℃进行3分钟热处理，制作出热交联PVP膜，从而制成绝缘体层，除此以外与实施例3同样地制造晶体管元件，同样地进行评价。
与实施例1同样地对上述得到的场效应晶体管测定迁移度μ、阈值电压Vt以及On/Off比，结果迁移度μ＝0.04cm2/V·s、阈值电压Vt＝22V、On/Off比＝4.7×103。
并且，从栅电极和源电极-漏电极的重叠部分测定绝缘层的电导率，结果电导率为1×10-12S/cm以下。
[总结]
由实施例1～5和比较例1可知，通过使栅极绝缘层含有以式(A)表示的重复单元，从而能够改善晶体管的元件特性。并且，与实施例3相比，实施例1、2的元件特性得到进一步改善，由此确认，通过使本发明的高分子绝缘体含有交联性乙烯基单体单元和耐热性乙烯基聚合物单元，元件特性进一步得到了改善。
工业实用性
本发明能够在产业上的任意领域中使用，例如能够用于电子元件等使用绝缘层的元件。在电子元件之中更适合用于场效应晶体管。
场效应晶体管例如可以用作显示屏的有源矩阵中的显示像素的开关元件。其中，场效应晶体管能够在施加到栅电极上的电压的作用下开关源电极和漏电极间的电流，利用这一点，通过仅在向某显示元件施加电压或供给电流时打开开关，其他时间切断电路，由此进行高速、高对比度的显示。作为所适用的显示元件，可以举出例如液晶显示元件、高分子分散型液晶显示元件、电泳显示元件、电致发光元件、电致变色元件等。
特别是，场效应晶体管能够利用低温法制造元件，能够使用塑料或纸等不耐高温处理的基板，并且能够利用涂布或印刷法制作元件，因此场效应晶体管还适合应用在大面积的显示屏中。此外，作为现有的有源矩阵所使用的使用了硅半导体的像素用开关元件的替代品，该元件也有利于降低能耗、降低工艺成本。
并且，通过集成晶体管，能够实现数字元件和模拟元件。作为数字元件和模拟元件的例子，可以举出与(AND)、或(OR)、与非(NAND)、非(NOT)等逻辑电路、存储元件、振荡元件、放大元件等。通过进一步组合这些元件还能够制作出IC卡和IC标签等。
此外，在气体、化学物质或温度等外部刺激下，有机半导体的特性会有较大变化，利用这一点，还可以考虑在传感器中的应用。例如，通过测定因与气体或液体的接触而变化的量，由此能够定性或定量地检测出气体或液体中所含的化学物质。
以上使用特定方式对本发明进行了详细说明，但是本领域技术人员明白可以在不脱离本发明的意图和范围的情况下进行各种改变。
此外本申请基于2006年8月4日提出的日本专利申请(日本特愿2006-213014)和2007年8月2日提出的日本专利申请(日本特愿2007-201410)，以引用的方式援用其全部内容。

Claims (13)

1.一种绝缘层，其特征在于，该绝缘层含有至少包含下式(A)表示的重复单元的高分子绝缘体，
式(A)中，
Ra表示直接键合或任意的连接基团，
Ar表示具有或不具有取代基的2价芳香族基团，
Rb表示氢原子、氟原子或一价有机基团。
2.如权利要求1所述的绝缘层，其特征在于，所述Ra为直接键合。
3.如权利要求1或2所述的绝缘层，其特征在于，所述Ar为具有或不具有取代基的烃系芳香环。
4.如权利要求1～3的任一项所述的绝缘层，其特征在于，所述Rb为氢原子、直链状烃基或支链状烃基。
5.如权利要求1～4的任一项所述的绝缘层，其特征在于，所述高分子绝缘体至少含有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元。
6.如权利要求1～5的任一项所述的绝缘层，其特征在于，所述高分子绝缘体含有源自交联性乙烯基单体的重复单元。
7.如权利要求1～6的任一项所述的绝缘层，其特征在于，所述高分子绝缘体含有源自耐热性乙烯基单体的重复单元。
8.如权利要求1～7的任一项所述的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层的电导率为1×10-12S/cm以下。
9.一种电子元件，其特征在于，所述电子元件具备权利要求1～8的任一项所述的绝缘层。
10.一种场效应晶体管，其特征在于，所述场效应晶体管具备权利要求1～8的任一项所述的绝缘层。
11.如权利要求10所述的场效应晶体管，其特征在于，所述场效应晶体管具备源电极、漏电极、栅电极和含有卟啉的半导体层。
12.一种聚乙烯基苯硫酚，其特征在于，所述聚乙烯基苯硫酚至少含有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元和源自交联性乙烯基单体的重复单元。
13.一种聚乙烯基苯硫酚，其特征在于，所述聚乙烯基苯硫酚至少含有源自乙烯基苯硫酚和/或乙烯基苯硫酚衍生物的重复单元和源自耐热性乙烯基单体的重复单元。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102484141A (zh) * 2009-09-15 2012-05-30 住友化学株式会社 光交联性有机薄膜晶体管绝缘层材料
CN102508408A (zh) * 2011-10-27 2012-06-20 无锡英普林纳米科技有限公司 一种双固化型纳米压印传递层材料
CN113196512A (zh) * 2018-12-20 2021-07-30 东曹株式会社 含有有机半导体的组合物、有机半导体层形成用溶液、有机半导体层以及有机薄膜晶体管

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7829155B1 (en) * 2006-11-22 2010-11-09 The University Of Memphis Research Foundation Nanothin polymer coatings containing thiol and methods of use thereof
DE102008057350A1 (de) * 2008-11-14 2010-05-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
KR20120105471A (ko) * 2009-11-17 2012-09-25 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광 및 열 에너지 가교성 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료
JP2012033909A (ja) * 2010-06-30 2012-02-16 Sumitomo Chemical Co Ltd 有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び有機薄膜トランジスタ
JP2012164805A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Sumitomo Chemical Co Ltd 光及び熱エネルギー架橋性有機薄膜トランジスタ絶縁層材料
JP2012222007A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Dainippon Printing Co Ltd コプレナ型の酸化物半導体素子とその製造方法
KR102279015B1 (ko) * 2014-06-30 2021-07-19 엘지디스플레이 주식회사 자기치유 중합체 및 이를 포함하는 플렉서블 표시장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215130B1 (en) 1998-08-20 2001-04-10 Lucent Technologies Inc. Thin film transistors
JP5167569B2 (ja) * 1999-06-21 2013-03-21 ケンブリッジ・エンタープライズ・リミテッド トランジスタの製造方法
JP2002139836A (ja) * 2000-11-02 2002-05-17 Fuji Photo Film Co Ltd ネガ型レジスト組成物
AU2003235181A1 (en) * 2002-04-22 2003-11-03 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic semiconductor composition, organic semiconductor element, and process for producing the same
CN100594617C (zh) * 2002-07-31 2010-03-17 三菱化学株式会社 场效应晶体管
KR100524552B1 (ko) * 2002-09-28 2005-10-28 삼성전자주식회사 유기 게이트 절연막 및 이를 이용한 유기박막 트랜지스터
KR100995451B1 (ko) 2003-07-03 2010-11-18 삼성전자주식회사 다층 구조의 게이트 절연막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터
JP5137296B2 (ja) 2004-03-19 2013-02-06 三菱化学株式会社 電界効果トランジスタ
JP2006245559A (ja) * 2005-02-07 2006-09-14 Mitsubishi Chemicals Corp 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2006213014A (ja) 2005-02-07 2006-08-17 Ricoh Co Ltd 画像出力装置
JP4897397B2 (ja) 2005-12-27 2012-03-14 ハリソン東芝ライティング株式会社 紫外線照射装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102484141A (zh) * 2009-09-15 2012-05-30 住友化学株式会社 光交联性有机薄膜晶体管绝缘层材料
CN102508408A (zh) * 2011-10-27 2012-06-20 无锡英普林纳米科技有限公司 一种双固化型纳米压印传递层材料
CN102508408B (zh) * 2011-10-27 2014-09-10 无锡英普林纳米科技有限公司 一种双固化型纳米压印传递层材料
CN113196512A (zh) * 2018-12-20 2021-07-30 东曹株式会社 含有有机半导体的组合物、有机半导体层形成用溶液、有机半导体层以及有机薄膜晶体管

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