JP2007042852A - トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐溶剤性と柔軟性に優れたゲート絶縁層を有する有機電界効果トランジスタを、低コストで提供する。
【解決手段】基板と、互いに分離して設けられたソース電極及びドレイン電極と、該ソース電極及び該ドレイン電極間に介在する有機半導体層と、該有機半導体層にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極を備える有機電界効果トランジスタにおいて、該ゲート絶縁層が架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であることを特徴とする有機電界効果トランジスタ、及びその製造方法を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】基板と、互いに分離して設けられたソース電極及びドレイン電極と、該ソース電極及び該ドレイン電極間に介在する有機半導体層と、該有機半導体層にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極を備える有機電界効果トランジスタにおいて、該ゲート絶縁層が架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であることを特徴とする有機電界効果トランジスタ、及びその製造方法を提供する。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機半導体を用いた電界効果トランジスタに関する。
電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＦＥＴ」と略称する場合がある）は、バイポーラトランジスタと並んで最も一般的なトランジスタであって、スイッチや増幅素子として広く用いられている。
一般に、ＦＥＴは、基板、ゲート絶縁層、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体層からなる。このうち、半導体層には、現在、シリコンが広く用いられているが、その製造過程においてクリーンルームなどの大規模な施設が必要なため、製造コストが高いという欠点を有している。
一般に、ＦＥＴは、基板、ゲート絶縁層、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体層からなる。このうち、半導体層には、現在、シリコンが広く用いられているが、その製造過程においてクリーンルームなどの大規模な施設が必要なため、製造コストが高いという欠点を有している。
このため、近年、半導体層に有機半導体を用いたＦＥＴ（以下、「有機ＦＥＴ」と略称する場合がある）の研究が活発に行なわれている。有機ＦＥＴは、半導体層の形成を塗布等の安価なプロセスにより行うことができるため、低コストで製造できるというメリットがあり、さらに、基板として柔軟な樹脂を用いることができるため、軽量で壊れにくいトランジスタを製造できるというメリットがある。例えば、非特許文献１には、ポリエチレンテレフタレート製の基板上にインジウム・鉛酸化物からなるゲート電極を設け、その上にポリイミドからなる絶縁層、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極を順次スクリーン印刷することによって有機ＦＥＴを形成できることが開示されている。
次に、有機ＦＥＴの代表的な構造を示す。
図１の有機ＦＥＴは、基板１上にゲート電極２が設けられ、この上にゲート絶縁層３が設けられ、ゲート絶縁層３の上に有機半導体層４が設けられている。この有機半導体層４に接するように、ソース電極５とドレイン電極６がゲート絶縁層３上に設けられている。このような有機ＦＥＴはボトムゲート・ボトムコンタクト型と呼ばれる。
図２の有機ＦＥＴは、ゲート絶縁層３上の有機半導体層４上にソース電極５とドレイン電極６が設けられている点が図１に示す有機ＦＥＴと異なるが、その他は同様の構成である。このような有機ＦＥＴはボトムゲート・トップコンタクト型と呼ばれる。
図３の有機ＦＥＴは、基板１上にソース電極５とドレイン電極６が設けられ、これら基板１、ソース電極５及びドレイン電極６の上に有機半導体層４が設けられ、その上にゲート絶縁体層３が設けられ、ゲート絶縁層３上にゲート電極２が設けられている。このような有機ＦＥＴはトップゲート・ボトムコンタクト型と呼ばれる。
このような有機ＦＥＴを塗布プロセスによって製造する場合、ゲート絶縁層上に有機半導体部や電極部を塗布することとなるが、このとき、下層となる絶縁層部が、塗布される有機半導体溶液や電極形成溶液中の有機溶剤によって溶解してしまう場合があり課題とされていた。この対策として、ゲート絶縁層の形成を高温焼付によって行うことが考えられるが、有機ＦＥＴは、有機半導体層の柔軟性を活用するために基板として柔軟な樹脂を用いることが望まれており、基板樹脂を劣化させる高温焼付は好ましくない。また、特許文献１には、ゲート絶縁層にラダー状のシルセスキオキサン骨格を有する化合物を用いることによって、樹脂基板に適用可能な低温加熱（２００℃以下）で耐溶剤性に優れたゲート絶縁層を形成できることが開示されているが、該化合物は比較的高価なため、製造コストが高くなる上、形成されるゲート絶縁層においてワレが生じる場合がある。
Ｚ．Ｂａｏ，Ｙ．Ｆｅｎｇ，Ａ．Ｄｏｄａｂａｌａｐｕｒ，Ｖ．Ｒ．Ｒａｊｕ，ａｎｄ Ａ．Ｊ．Ｌｏｖｉｎｇｅｒ，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．９，１２９９（１９９７）
特開２００４−３０４１１５号公報
本発明は、耐溶剤性と柔軟性に優れたゲート絶縁層を有する有機ＦＥＴを、低コストで提供することを目的とする。
本発明者等は上記課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、ゲート絶縁層が架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内である場合に、耐溶剤性と柔軟性に優れたゲート絶縁層が形成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
１．基板、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有し、該ソース電極及びドレイン電極が互いに離間し、該ソース電極及び該ドレイン電極間に有機半導体層が介在するとともに、該有機半導体層とゲート電極とがゲート絶縁層により隔離されてなるトランジスタにおいて、
該ゲート絶縁層が架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であることを特徴とするトランジスタ、
２．ゲート絶縁層のゲル分率が８０％以上であることを特徴とする前記１に記載のトランジスタ、
３．ゲート絶縁層が、熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化性樹脂を含む樹脂組成物（Ｘ）を硬化させてなるものであることを特徴とする前記１又は２に記載のトランジスタ、
４．樹脂組成物（Ｘ）が、水酸基含有樹脂とアミノ樹脂との組み合わせ、水酸基含有樹脂とイソシアネート基含有樹脂との組み合わせ、及びカルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂との組み合わせから選ばれる熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記３に記載のトランジスタ、
５．樹脂組成物（Ｘ）が、シアノ基及び／又はニトロ基を有する水酸基含有樹脂とアミノ樹脂を含有する熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記４に記載のトランジスタ、
６．ゲート絶縁層の膜厚が、５０〜５，０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載のトランジスタ、
７．（工程ａ−１）：基板上にゲート電極を形成する工程、
（工程ａ−２）：前記（工程ａ−１）で形成されたゲート電極上に、樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ａ−３）：前記（工程ａ−２）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ａ−４）：前記（工程ａ−３）で形成されたゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
（工程ａ−５）：前記（工程ａ−４）で形成されたソース電極及びドレイン電極の間隔を埋めるように前記ゲート絶縁層上に有機半導体層を形成する工程、
を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法、
８．（工程ｂ−１）：基板上にゲート電極を形成する工程、
（工程ｂ−２）：前記（工程ｂ−１）で形成されたゲート電極上に、樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ｂ−３）：前記（工程ｂ−２）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ｂ−４）：前記（工程ｂ−３）で形成されたゲート絶縁層上に、有機半導体層を形成する工程、
（工程ｂ−５）：前記（工程ｂ−４）で形成された有機半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法、
９．（工程ｃ−１）：基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
（工程ｃ−２）：前記（工程ｃ−１）で形成されたソース電極及びドレイン電極の間隔を埋めると共に、それらの上面を覆うように前記基板、該ソース電極及び該ドレイン電極上に有機半導体層を形成する工程、
（工程ｃ−３）：前記（工程ｃ−２）で形成された有機半導体層上に樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ｃ−４）：前記（工程ｃ−３）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ｃ−５）：前記（工程ｃ−４）で形成されたゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法。
１．基板、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有し、該ソース電極及びドレイン電極が互いに離間し、該ソース電極及び該ドレイン電極間に有機半導体層が介在するとともに、該有機半導体層とゲート電極とがゲート絶縁層により隔離されてなるトランジスタにおいて、
該ゲート絶縁層が架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であることを特徴とするトランジスタ、
２．ゲート絶縁層のゲル分率が８０％以上であることを特徴とする前記１に記載のトランジスタ、
３．ゲート絶縁層が、熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化性樹脂を含む樹脂組成物（Ｘ）を硬化させてなるものであることを特徴とする前記１又は２に記載のトランジスタ、
４．樹脂組成物（Ｘ）が、水酸基含有樹脂とアミノ樹脂との組み合わせ、水酸基含有樹脂とイソシアネート基含有樹脂との組み合わせ、及びカルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂との組み合わせから選ばれる熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記３に記載のトランジスタ、
５．樹脂組成物（Ｘ）が、シアノ基及び／又はニトロ基を有する水酸基含有樹脂とアミノ樹脂を含有する熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記４に記載のトランジスタ、
６．ゲート絶縁層の膜厚が、５０〜５，０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載のトランジスタ、
７．（工程ａ−１）：基板上にゲート電極を形成する工程、
（工程ａ−２）：前記（工程ａ−１）で形成されたゲート電極上に、樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ａ−３）：前記（工程ａ−２）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ａ−４）：前記（工程ａ−３）で形成されたゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
（工程ａ−５）：前記（工程ａ−４）で形成されたソース電極及びドレイン電極の間隔を埋めるように前記ゲート絶縁層上に有機半導体層を形成する工程、
を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法、
８．（工程ｂ−１）：基板上にゲート電極を形成する工程、
（工程ｂ−２）：前記（工程ｂ−１）で形成されたゲート電極上に、樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ｂ−３）：前記（工程ｂ−２）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ｂ−４）：前記（工程ｂ−３）で形成されたゲート絶縁層上に、有機半導体層を形成する工程、
（工程ｂ−５）：前記（工程ｂ−４）で形成された有機半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法、
９．（工程ｃ−１）：基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
（工程ｃ−２）：前記（工程ｃ−１）で形成されたソース電極及びドレイン電極の間隔を埋めると共に、それらの上面を覆うように前記基板、該ソース電極及び該ドレイン電極上に有機半導体層を形成する工程、
（工程ｃ−３）：前記（工程ｃ−２）で形成された有機半導体層上に樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ｃ−４）：前記（工程ｃ−３）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ｃ−５）：前記（工程ｃ−４）で形成されたゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法。
本発明によって、耐溶剤性と柔軟性に優れたゲート絶縁層を有する有機ＦＥＴを、低コストで提供することができる。
前述した図１〜３は、有機ＦＥＴの代表的な構造であり、また、本発明で得られる有機ＦＥＴの一般的な構造でもある。以下、図１〜３を用いて本発明のトランジスタ、及びその製造方法について説明するが、本発明に係るトランジスタの構造は図１〜３の構造に限られるものではない。
図１〜３に示すように、本発明のトランジスタは、基板１と、互いに分離して設けられたソース電極５及びドレイン電極６と、該ソース電極５及び該ドレイン電極６間に介在する有機半導体層４と、該有機半導体層４にゲート絶縁層３を介して設けられたゲート電極２とを備える構造を有する。
そして、ゲート電極２にゲート電圧を印加させると、有機半導体層４とゲート絶縁層３の界面付近における有機半導体層４のキャリア密度が変化し、ソース電極５及びドレイン電極６の間に流れる電流量が変化する。
トランジスタの製造は、例えば、図１に示すボトムゲート・ボトムコンタクト型トランジスタにおいては、基板１上にゲート電極２を形成する工程、ゲート電極２を覆うように基板１上にゲート絶縁層３を形成する工程、ゲート絶縁層３表面にソース電極５及びドレイン電極６を分離して形成する工程、さらにゲート絶縁層３、ソース電極５及びドレイン電極６上に有機半導体層４を形成する工程、により行われる。
また、図２に示すボトムゲート・トップコンタクト型トランジスタは、基板１上にゲート電極２を形成する工程、ゲート電極２を覆うように基板１上にゲート絶縁層３を形成する工程、ゲート絶縁層３上に有機半導体層４を形成する工程、有機半導体層４上にソース電極５及びドレイン電極６を分離して形成する工程、により製造される。
また、図３に示すトップゲート・ボトムコンタクト型トランジスタは、基板１上にソース電極５及びドレイン電極６を分離して形成する工程、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うように基板１上に有機半導体層４を形成する工程、有機半導体層４上にゲート絶縁層３を形成する工程、さらにゲート絶縁層３上にゲート電極２を形成する工程、により製造される。
本発明に係るゲート絶縁層とは、図１〜３におけるゲート絶縁層３のことであり、以下、ゲート絶縁層３、基板１、電極層（ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６）、及び有機半導体層４について詳細に説明する。
１−１）ゲート絶縁層３
本発明において、ゲート絶縁層３は架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内である。中でも、５００〜２，０００の範囲内であることが好ましく、１，０００〜１，５００の範囲内であることがさらに好ましい。架橋間分子量が５，０００を超えると耐溶剤性が劣り、２５０未満ではゲート絶縁層にワレを生じる場合がある。
本発明において、ゲート絶縁層３は架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内である。中でも、５００〜２，０００の範囲内であることが好ましく、１，０００〜１，５００の範囲内であることがさらに好ましい。架橋間分子量が５，０００を超えると耐溶剤性が劣り、２５０未満ではゲート絶縁層にワレを生じる場合がある。
本発明における架橋間分子量は、動的粘弾性測定装置によって得られた測定値を理論式に適用して求めた計算値であって、以下のようにして測定することができる。
樹脂組成物（Ｘ）をテフロン（登録商標）板上に硬化膜厚が２０μｍになるように塗布し、所定の硬化条件によって硬化塗膜を形成した後、得られた硬化塗膜を長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍの短冊状に裁断する。次に、該硬化塗膜をテフロン（登録商標）板から剥離し、得られた短冊状の硬化塗膜について、バイブロン動的粘弾性測定装置 ＤＡＹＮＡＭＩＣ ＶＩＳＣＯ ＥＬＡＳＴＯＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＶＩＢＲＯＮ ＤＤＶ−ＩＩＥＡ 型（ＴＯＹＯ ＢＡＬＤＷＩＮ社製）を用いて、周波数３．５ヘルツ、昇温速度４℃／分において測定した値を、下記のゴム粘弾性理論式にあてはめ、架橋間分子量を求める。
架橋間分子量Ｍｃ＝３ρＲＴ／Ｅｍｉｎ
［ただし、ρ＝試料塗膜の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｒ＝８．３１４ （Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ））、Ｔ＝弾性率最小のときの絶対温度（Ｋ）、Ｅｍｉｎ ＝最小弾性率（Ｐａ） である］。
架橋間分子量Ｍｃ＝３ρＲＴ／Ｅｍｉｎ
［ただし、ρ＝試料塗膜の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｒ＝８．３１４ （Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ））、Ｔ＝弾性率最小のときの絶対温度（Ｋ）、Ｅｍｉｎ ＝最小弾性率（Ｐａ） である］。
ゲート絶縁層３は、熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化性樹脂を含む樹脂組成物（Ｘ）を硬化させて形成することが、樹脂組成物（Ｘ）の貯蔵安定性に優れるため、好ましい。上記活性エネルギー線硬化性樹脂としては、例えば、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等を挙げることができる。
樹脂組成物（Ｘ）に含まれる硬化性樹脂は、１種又は２種以上の硬化性樹脂であって、それ自体が反応硬化して架橋有機膜を形成する硬化性樹脂であっても、基体樹脂（ｘ−１）と架橋剤（ｘ−２）からなり、架橋反応して架橋有機膜を形成する硬化性樹脂であっても良い。中でも、基体樹脂（ｘ−１）と架橋剤（ｘ−２）からなる硬化性樹脂が、貯蔵安定性に優れるため、好ましい。
該硬化性樹脂の分子量および官能基数を調整することによって、架橋有機膜の架橋間分子量を調整することができる。
また、該硬化性樹脂が、シアノ基及び／又はニトロ基を含有することが、トランジスタ特性を向上させることができるため、好ましい。
該硬化性樹脂としては、水酸基、メチロール基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、イソシアネート基、エポキシ基、オキセタン基、オキシラン基、シラノール基、アジリジン基、アミド基、メルカプト基、カーバメイト基、エーテル基、オキシム基、アセトアセトキシ基、アルコキシシリル基、オキサゾリン基、ビニルエーテル基、カルボニル基、ヒドラジド基、エチレン性不飽和基及び環状エステルからなる群より選ばれる少なくとも１種の反応性基を有する硬化性樹脂が好ましい。
該硬化性樹脂の架橋形式としては、水酸基含有樹脂とアミノ樹脂による架橋、水酸基含有樹脂とイソシアネート基含有樹脂による架橋、及びカルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂による架橋が好ましく、中でも、水酸基含有樹脂とアミノ樹脂による架橋が特に好ましい。
上記硬化性樹脂が、基体樹脂（ｘ−１）と架橋剤（ｘ−２）からなる場合において、基体樹脂（ｘ−１）は、架橋剤（ｘ−２）と架橋する基を有する樹脂であり、特に限定されるものではないが、例えば、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等を用いることができる。中でもビニル樹脂が好ましく、シアノ基を有するビニル樹脂が、トランジスタ特性に優れるため、特に好ましい。
また、基体樹脂（ｘ−１）としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基からなる群の少なくとも１種の官能基を含有する樹脂であることが好適であり、中でも水酸基含有樹脂であることが好ましく、シアノ基及び／又はニトロ基を有する水酸基含有樹脂であることがさらに好ましい。
基体樹脂（ｘ−１）としては、水酸基を含有するビニル樹脂が好ましく、水酸基及びシアノ基を含有するビニル樹脂がさらに好ましい。
ビニル樹脂は、ビニルモノマーを共重合することによって得られ、ビニルモノマーとしては、例えば、水酸基を有するビニルモノマー［ａ］、（メタ）アクリル酸エステル［ｂ］、ビニルエーテル及びアリールエーテル［ｃ］、オレフィン系化合物及びジエン化合物［ｄ］、炭化水素環含有不飽和単量体［ｅ］、含窒素不飽和単量体［ｆ］等を挙げることができる。
水酸基を有するビニルモノマー［ａ］としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数２〜８のヒドロキシアルキルエステル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルポリオールと（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸とのモノエステル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルポリオールと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有不飽和モノマーとのモノエーテル；無水マレイン酸や無水イタコン酸のような酸無水基含有不飽和化合物と、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類とのモノエステル化物又はジエステル化物；ヒドロキシエチルビニルエーテルのようなヒドロキシアルキルビニルエーテル類；アリルアルコール等；２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート；α，β−不飽和カルボン酸と、カージュラＥ１０Ｐ（ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名）やα−オレフィンエポキシドのようなモノエポキシ化合物との付加物；グリシジル（メタ）アクリレートと酢酸、プロピオン酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、脂肪酸類のような一塩基酸との付加物；上記水酸基含有モノマーとラクトン類（例えばε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン）との付加物等を挙げることができる。
（メタ）アクリル酸エステル類［ｂ］の例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数１〜２４のアルキルエステル又はシクロアルキルエステル；メトキシブチル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシブチル（メタ）アクリレート、等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数２〜１８のアルコキシアルキルエステル等が挙げられる。
ビニルエーテル及びアリールエーテル［ｃ］としては、例えば、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、ペンチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル等の鎖状アルキルビニルエーテル類；シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテル類；フェニルビニルエーテル、トリビニルエーテル等のアリールビニルエーテル類、ベンジルビニルエーテル、フェネチルビニルエーテル等のアラルキルビニルエーテル類；アリルグリシジルエーテル、アリルエチルエーテル等のアリルエーテル類等が挙げられる。
オレフィン系化合物及びジエン化合物［ｄ］としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
炭化水素環含有不飽和単量体［ｅ］としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、フェニル（メタ）アクリレート、フェニルエチル（メタ）アクリレート、フェニルプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル−安息香酸と（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルとのエステル化物、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
含窒素不飽和単量体［ｆ］としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の含窒素アルキル（メタ）アクリレート；アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド等の重合性アミド類；２−ビニルピリジン、１−ビニル−２−ピロリドン、４−ビニルピリジン等の芳香族含窒素モノマー；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の重合性ニトリル；アリルアミン等が挙げられる。
例えば、水酸基を含有するビニル樹脂は、ビニルモノマーとして、水酸基を有するビニルモノマー［ａ］を用いることによって得ることができ、水酸基及びシアノ基を含有するビニル樹脂は、ビニルモノマーとして、水酸基を有するビニルモノマー［ａ］及びアクリロニトリル、メタクリロニトリル等の重合性ニトリルを用いることによって得ることができる。
ビニル樹脂の共重合手法としては、一般的なビニルモノマーの重合法を用いることができるが、汎用性やコスト等を考慮して、有機溶剤中におけるラジカル重合法が最も適している。即ち、キシレン、トルエン等の芳香族溶剤；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、３−メトキシブチルアセテート等のエステル系溶剤；ｎ−ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤等の溶剤中でアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等の重合開始剤の存在下、６０〜１５０℃程度の温度範囲内で共重合反応を行うことによって、容易に目的の重合体を得ることができる。
基体樹脂（ｘ−１）が水酸基含有樹脂である場合、水酸基価が２０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることが、耐溶剤性及び耐ワレ性に優れた架橋有機膜を形成することができるため、好ましく、５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／の範囲内であることがさらに好ましい。
基体樹脂（ｘ−１）が水酸基含有樹脂である場合、架橋剤（ｘ−２）として、例えばアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物等を使用することが可能であり、中でも、アミノ樹脂を使用することが好ましい。また、基体樹脂（ｘ−１）として、シアノ基及び／又はニトロ基を有する水酸基含有樹脂を用い、架橋剤（ｘ−２）として、アミノ樹脂を用いることがさらに好ましい。
アミノ樹脂としてはメラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分とアルデヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂が挙げられる。アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等がある。また、このメチロール化アミノ樹脂を適当なアルコールによってエーテル化したものも使用でき、エーテル化に用いられるアルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノール等が挙げられる。
アミノ樹脂としてはエーテル化されたメラミン樹脂が好ましく、中でも、基体樹脂（ｘ−１）として、シアノ基及び／又はニトロ基を有する水酸基含有樹脂を用い、架橋剤（ｘ−２）として、エーテル化されたメラミン樹脂を用いることがさらに好ましい。
水酸基含有樹脂とアミノ樹脂との混合割合は、この両成分の合計固形分量を基準に、水酸基含有樹脂は４０〜９０質量％、特に５０〜８０質量％、アミノ樹脂は１０〜６０質量％、特に２０〜５０質量％の範囲内であることが好ましい。水酸基含有樹脂とアミノ樹脂との混合割合が、上記範囲内である場合に、耐溶剤性及び耐ワレ性に優れた架橋有機膜を形成することができる。
上記ポリイソシアネート化合物は１分子中に２個のイソシアネート基を有する化合物であって、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系、水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等の脂環族系、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系等のものがあげられる。
上記ブロック化ポリイソシアネート化合物としては、上記ポリイソシアネート化合物を、例えばε−カプロラクタムなどのラクタム系ブロック化剤、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系ブロック化剤、アセトキシムなどのオキシム系ブロック化剤などでブロック化したものなどが挙げられる。
また、水酸基含有樹脂と（ブロック化）ポリイソシアネート化合物の混合割合は、水酸基含有樹脂の水酸基に対し、（ブロック化）ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基が、０．６〜１．５当量の範囲内であることが、耐溶剤性及び耐ワレ性に優れた架橋有機膜を形成することができるため、好ましく、０．８〜１．２当量の範囲内であることがさらに好ましい。
基体樹脂（ｘ−１）と架橋剤（ｘ−２）の組み合わせとしては、基体樹脂（ｘ−１）にシアノ基を有する水酸基含有樹脂を用い、架橋剤（ｘ−２）にエーテル化されたメチロール化メラミン樹脂を用いることが、耐溶剤性及びトランジスタ特性に優れるため、好ましい。
樹脂組成物（Ｘ）は、無機化合物微粒子を含有することができる。なかでも、比誘電率が５以上の無機化合物微粒子を含有することが好ましく、比誘電率が１０以上の無機化合物微粒子を含有することがさらに好ましい。無機化合物微粒子を含有させることで、ソース電極５−ドレイン電極６間の電流制御を行うためのゲート電圧を小さくすることができる。
樹脂組成物（Ｘ）は、溶媒、及び硬化触媒、表面調整剤、粘度調整剤等の添加剤を含有することができる。溶媒としては、水、有機溶剤等、任意の溶媒を用いることができる。
また、ゲート絶縁層３のゲル分率は、８０〜１００％の範囲内であることが好ましく、９５〜１００％の範囲内であることがさらに好ましい。ゲル分率が該範囲内である場合、耐溶剤性に優れたゲート絶縁層３を形成することができる。
本発明におけるゲル分率の測定は次のようにして行った。
樹脂組成物（Ｘ）をテフロン（登録商標）板上に硬化膜厚が２０μｍになるように塗布し、所定の硬化条件によって塗膜を形成した後、得られた硬化塗膜を長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの短冊状に裁断する。次に、該硬化塗膜をテフロン（登録商標）板から剥離し、得られた短冊状の硬化塗膜について、質量を測定した後、フラスコ中で還流（８０℃）中のメチルエチルケトン中に浸漬し、５時間抽出処理を行い、８０℃で１時間乾燥した後、抽出後の塗膜質量を測定する。抽出前の塗膜質量と抽出後の塗膜質量から（ゲル分率）＝（抽出後の塗膜質量／抽出前の塗膜質量×１００）［％］を求める。
ゲート絶縁層３の膜厚は、５０〜５，０００ｎｍの範囲内であることが適しており、中でも１００〜２，０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２００〜１，０００ｎｍの範囲内であることが特に好ましい。膜厚が５０ｎｍより小さいと、均一な膜厚のゲート絶縁層を形成することが困難になるため絶縁性が低下し、膜厚が５，０００ｎｍより大きいと、ソース電極５−ドレイン電極６間の電流制御を行うためのゲート電圧が高くなる。なお、トランジスタ設計上、ゲート絶縁層３の表面が平坦と見なせない場合は、実質的にチャネルが生成する界面とゲート電極間の距離をゲート絶縁層３の膜厚とする。
次に、ゲート絶縁層３の形成方法について詳細に説明する。
本発明に係る架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層３は、樹脂組成物（Ｘ）を、例えば、ゲート電極２が形成された基板１上（図１又は図２の場合）、あるいは有機半導体層４上（図３の場合）に塗布した後、加熱及び／又は活性エネルギー線照射を行うことによって形成することが好ましい。
樹脂組成物（Ｘ）を塗布した後に加熱を行う場合、基板１に樹脂基板を使用した際に基板が損傷するおそれがあるため、基板に使用する樹脂の耐熱温度以下の加熱とすることが好ましい。中でも、２００℃以下の加熱であることが、基板１として安価なポリエステルを用いることができ、トランジスタの製造コストを低減できるため、好ましく、１８０℃以下の加熱であることがさらに好ましい。
上記活性エネルギー線としては、例えば、水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライドランプ、ガリウムランプ、エキシマー等による紫外線、β線、電子線等を挙げることができ、中でも、紫外線及び／又は電子線を用いることが好ましい。
また、樹脂組成物（Ｘ）を塗布した後、常温で硬化させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層３を形成させても良い。
また、必要に応じて、減圧環境下及び／又は不活性ガス雰囲気下でゲート絶縁層３の形成を行っても良い。
樹脂組成物（Ｘ）を塗布する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ブレードコート法、キャスト法、スプレー法、ディッピング法、印刷法、インクジェット法等が挙げることができ、中でも、スピンコート法、印刷法が、短時間で塗膜を形成することができ、製造効率に優れるため、好ましい。
また、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内である有機膜を予め作製し、例えばゲート電極２が形成された基板１上（図１又は図２の場合）、あるいは有機半導体層４上（図３の場合）に貼付することによってゲート絶縁層３を形成しても良い。
１−２）基板１
基板１は、絶縁性の材料から選択される。具体的には、ガラス、アルミナ焼結体などの無機材料、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などの各種絶縁性樹脂等が使用可能である。軽量でフレシキブルなトランジスタを作製することができるため、基板１の材料としては樹脂を用いることが好ましく、中でも、経済性に優れるポリエステル、又は耐溶剤性に優れるポリイミドが好ましい。
基板１は、絶縁性の材料から選択される。具体的には、ガラス、アルミナ焼結体などの無機材料、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などの各種絶縁性樹脂等が使用可能である。軽量でフレシキブルなトランジスタを作製することができるため、基板１の材料としては樹脂を用いることが好ましく、中でも、経済性に優れるポリエステル、又は耐溶剤性に優れるポリイミドが好ましい。
１−３）有機半導体層４
有機半導体層４を形成する有機半導体としては、特に限定されず、低分子有機半導体、高分子有機半導体のいずれであってもよく、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン又はそれらの置換誘導体を含むアセン分子材料、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド又はそれらの置換誘導体、無水フタロシアニン、金属フタロシアニン又はそれらの置換誘導体、フラーレンＣ６０、オリゴ重合度が４以上８以下のチオフェンオリゴマー又はそれらの置換誘導体、４個以上１２個以下の炭素を含むアルキル置換基を有するレジオレギュラーポリ（３−アルキルチオフェン）等が挙げられる。中でも、有機溶媒に溶解させることができる高分子有機半導体が好ましく、特にコンフォメーション形成することで半導体特性が向上するレジオレギュラーポリ（３−ヘキシルチオフェン）が好ましい。また、有機半導体材料は近年、種々のものが開発されており、そのいずれをも用いることが出来る。
有機半導体層４を形成する有機半導体としては、特に限定されず、低分子有機半導体、高分子有機半導体のいずれであってもよく、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン又はそれらの置換誘導体を含むアセン分子材料、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド又はそれらの置換誘導体、無水フタロシアニン、金属フタロシアニン又はそれらの置換誘導体、フラーレンＣ６０、オリゴ重合度が４以上８以下のチオフェンオリゴマー又はそれらの置換誘導体、４個以上１２個以下の炭素を含むアルキル置換基を有するレジオレギュラーポリ（３−アルキルチオフェン）等が挙げられる。中でも、有機溶媒に溶解させることができる高分子有機半導体が好ましく、特にコンフォメーション形成することで半導体特性が向上するレジオレギュラーポリ（３−ヘキシルチオフェン）が好ましい。また、有機半導体材料は近年、種々のものが開発されており、そのいずれをも用いることが出来る。
有機半導体層４を形成する方法としては、蒸着により形成する方法や、上記有機半導体材料を溶媒に溶解して、有機半導体溶液を作製し、該有機半導体溶液を塗布して形成する方法が挙げられる。中でも、塗布によって形成する方法が、生産性に優れるため、好ましく、塗布方法として、スピンコート法、印刷法、インクジェット法を用いることが特に好ましい。
また、目的とする有機半導体の前駆体の層を形成し、その後に加熱等の処理を行うことによって、該前駆体層を、目的とする有機半導体層に変換し、有機半導体層４を形成してもよい。
有機半導体層４の形成工程は、樹脂基板への影響を低減するために、２００℃以下で行なわれることが好ましい。
１−４）電極層（ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６）
電極層（ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６）の材料は、特に限定されず、導電性を示すものであればよい。例えば、金、白金、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、ニッケル等の金属；これらの金属を用いた合金；ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料；ポリアニリン、ポリチオフェン等の有機材料等が挙げられる。
電極層（ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６）の材料は、特に限定されず、導電性を示すものであればよい。例えば、金、白金、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、ニッケル等の金属；これらの金属を用いた合金；ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料；ポリアニリン、ポリチオフェン等の有機材料等が挙げられる。
電極層（ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６）の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、インクジェット法、印刷法、ゾルゲル法等が挙げることができ、更にそのパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法、及びこれらの手法を複数組み合わせた方法が挙げることができる。中でも、上記導電性材料を溶媒に溶解した導電性材料溶液を用いて、印刷法又はインクジェット法により電極層を形成する方法が、生産性に優れており、好ましい。
また、レーザーや電子線等のエネルギー線を照射して材料を除去することや材料の導電性を変化させることにより、直接パターンを作製することも可能である。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお文中「部」及び「％」はいずれも質量基準によるものである。
水酸基含有アクリル共重合体溶液の製造
製造例１
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、７３℃に昇温した。７３℃に達した後、スチレン１４１部、２−ヒドロキシエチルアクリレート３０部、アクリロニトリル２９部及び２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後７３℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１部及びシクロヘキサノン５０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後７３℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分４０％の水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）を得た。
製造例１
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、７３℃に昇温した。７３℃に達した後、スチレン１４１部、２−ヒドロキシエチルアクリレート３０部、アクリロニトリル２９部及び２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後７３℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１部及びシクロヘキサノン５０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後７３℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分４０％の水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）を得た。
製造例２
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、スチレン２６部、２−ヒドロキシエチルアクリレート１８部、メチルアクリレート７９部、イソステアリルアクリレート１４０部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１０部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．５部及びシクロヘキサノン１０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分６０％の水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）を得た。
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、スチレン２６部、２−ヒドロキシエチルアクリレート１８部、メチルアクリレート７９部、イソステアリルアクリレート１４０部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１０部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．５部及びシクロヘキサノン１０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分６０％の水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）を得た。
製造例３
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにキシレン１２０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、スチレン６０部、イソボルニルアクリレート６０部、２−エチルヘキシルアクリレート６部、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート１８部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート５６部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１２部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート０．５部、酢酸ブチル７部及びキシレン３部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、キシレンを加え、固形分６０％の水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）を得た。
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにキシレン１２０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、スチレン６０部、イソボルニルアクリレート６０部、２−エチルヘキシルアクリレート６部、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート１８部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート５６部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１２部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート０．５部、酢酸ブチル７部及びキシレン３部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、キシレンを加え、固形分６０％の水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）を得た。
製造例４
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、スチレン２６部、アクリル酸３０部、メチルアクリレート９０部、ｎ−ブチルメタクリレート４８部、ｎ−ブチルアクリレート２３部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート５部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．５部及びシクロヘキサノン１０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分６０％のカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）を得た。
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、スチレン２６部、アクリル酸３０部、メチルアクリレート９０部、ｎ−ブチルメタクリレート４８部、ｎ−ブチルアクリレート２３部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート５部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．５部及びシクロヘキサノン１０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分６０％のカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）を得た。
製造例５
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、メチルメタクリレート４５．８部、アクリル酸３３．５部、メタクリル酸５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート１５．７部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート８部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．５部及びシクロヘキサノン１０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分６０％のカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−５）を得た。
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素ガス導入口及び滴下装置を備えた四ツ口フラスコにシクロヘキサノン１６０部を仕込み、窒素気流中で攪拌混合し、１２５℃に昇温した。１２５℃に達した後、メチルメタクリレート４５．８部、アクリル酸３３．５部、メタクリル酸５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート１５．７部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート８部からなる混合物を４時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で１時間保持して熟成を行った。次いで、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．５部及びシクロヘキサノン１０部からなる混合溶液を１時間かけて滴下し、滴下終了後１２５℃で２時間保持して熟成を行った後、シクロヘキサノンを加え、固形分６０％のカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−５）を得た。
樹脂組成物（Ｘ）の製造
製造例６
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例１で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）８０部及びサイメル３２５（商品名、日本サイテックインダストリーズ社製、エーテル化されたメチロール化メラミン樹脂、固形分８０％）２０部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１）を得た。
製造例６
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例１で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）８０部及びサイメル３２５（商品名、日本サイテックインダストリーズ社製、エーテル化されたメチロール化メラミン樹脂、固形分８０％）２０部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１）を得た。
製造例７
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例１で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）９０部を加え、さらにサイメル３２５を１０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−２）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例１で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）９０部を加え、さらにサイメル３２５を１０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−２）を得た。
製造例８
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例１で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）９５部を加え、さらにサイメル３２５を５部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−３）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例１で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−１）９５部を加え、さらにサイメル３２５を５部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−３）を得た。
製造例９
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例２で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）８０部を加え、さらにサイメル３２５を２０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−４）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例２で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）８０部を加え、さらにサイメル３２５を２０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−４）を得た。
製造例１０
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例２で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）９０部を加え、さらにサイメル３２５を１０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−５）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例２で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）９０部を加え、さらにサイメル３２５を１０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−５）を得た。
製造例１１
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例２で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）９５部を加え、さらにサイメル３２５を５部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−６）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例２で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−２）９５部を加え、さらにサイメル３２５を５部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−６）を得た。
製造例１２
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）８０部を加え、さらにサイメル３２５を２０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−７）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）８０部を加え、さらにサイメル３２５を２０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−７）を得た。
製造例１３
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）９０部を加え、さらにサイメル３２５を１０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−８）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）９０部を加え、さらにサイメル３２５を１０部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−８）を得た。
製造例１４
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）９５部を加え、さらにサイメル３２５を５部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−９）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）９５部を加え、さらにサイメル３２５を５部加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−９）を得た。
製造例１５
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）８４．５部、デュラネートＴＰＡ−１００（商品名、旭化成ケミカルズ社製、ポリイソシアネート化合物、固形分１００％）１５部及びジブチルチンジラウレート０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１０）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）８４．５部、デュラネートＴＰＡ−１００（商品名、旭化成ケミカルズ社製、ポリイソシアネート化合物、固形分１００％）１５部及びジブチルチンジラウレート０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１０）を得た。
製造例１６
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）８９．５部、デュラネートＴＰＡ−１００ １０部及びジブチルチンジラウレート０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１１）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例３で得た水酸基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−３）８９．５部、デュラネートＴＰＡ−１００ １０部及びジブチルチンジラウレート０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１１）を得た。
製造例１７
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例４で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）７３部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ（商品名、ジャパンエポキシレジン社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、固形分１００％）２６．５部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１２）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例４で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）７３部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ（商品名、ジャパンエポキシレジン社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、固形分１００％）２６．５部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１２）を得た。
製造例１８
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例４で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）８５部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ １４．５部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１３）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例４で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）８５部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ １４．５部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１３）を得た。
製造例１９
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例４で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）９２部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ ７．５部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１４）を得た。
製造例２０
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例５で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−５）６０部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ ４０部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１５）を得た。
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例４で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−４）９２部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ ７．５部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１４）を得た。
製造例２０
シクロヘキサノン８０部中に、攪拌しながら、製造例５で得たカルボキシル基含有アクリル共重合体溶液（Ａ−５）６０部、エピコートＥＰ−８２８ＥＬ ４０部及びテトラブチルアンモニウムブロミド０．５部を加えて均一になるまで混合した後、さらにシクロヘキサノンを添加して、固形分２０％の樹脂組成物（Ｘ−１５）を得た。
実施例１
架橋間分子量の測定
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）をテフロン（登録商標）板上に、間隙２００μｍのアプリケーターで硬化膜厚が２０μｍになるように塗布し、熱風循環式乾燥炉で１４５℃、３０分間加熱して硬化させ、得られた硬化塗膜を幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍの短冊状に裁断した。続いて、硬化塗膜をテフロン（登録商標）板から剥がし、得られた短冊状の硬化塗膜について、バイブロン動的粘弾性測定装置 ＤＡＹＮＡＭＩＣ ＶＩＳＣＯ ＥＬＡＳＴＯＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＶＩＢＲＯＮ ＤＤＶ−ＩＩＥＡ 型（ＴＯＹＯ ＢＡＬＤＷＩＮ社製）を用いて、周波数３．５ヘルツ、昇温速度４℃／分において測定した値を、下記のゴム粘弾性理論式にあてはめて、架橋間分子量を求めた。
架橋間分子量Ｍｃ＝３ρＲＴ／Ｅｍｉｎ
［ただし、ρ＝試料塗膜の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｒ＝８．３１４ （Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ））、Ｔ＝弾性率最小のときの絶対温度（Ｋ）、Ｅｍｉｎ ＝最小弾性率（Ｐａ） である］。
架橋間分子量の測定
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）をテフロン（登録商標）板上に、間隙２００μｍのアプリケーターで硬化膜厚が２０μｍになるように塗布し、熱風循環式乾燥炉で１４５℃、３０分間加熱して硬化させ、得られた硬化塗膜を幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍの短冊状に裁断した。続いて、硬化塗膜をテフロン（登録商標）板から剥がし、得られた短冊状の硬化塗膜について、バイブロン動的粘弾性測定装置 ＤＡＹＮＡＭＩＣ ＶＩＳＣＯ ＥＬＡＳＴＯＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＶＩＢＲＯＮ ＤＤＶ−ＩＩＥＡ 型（ＴＯＹＯ ＢＡＬＤＷＩＮ社製）を用いて、周波数３．５ヘルツ、昇温速度４℃／分において測定した値を、下記のゴム粘弾性理論式にあてはめて、架橋間分子量を求めた。
架橋間分子量Ｍｃ＝３ρＲＴ／Ｅｍｉｎ
［ただし、ρ＝試料塗膜の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｒ＝８．３１４ （Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ））、Ｔ＝弾性率最小のときの絶対温度（Ｋ）、Ｅｍｉｎ ＝最小弾性率（Ｐａ） である］。
ゲル分率の測定
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）をテフロン（登録商標）板上に、間隙２００μｍのアプリケーターで硬化膜厚が２０μｍになるように塗布し、熱風循環式乾燥炉で１４５℃、３０分間加熱して硬化させ、得られた硬化塗膜を幅３０ｍｍ、長さ５０ｍｍの短冊状に裁断した。続いて、硬化塗膜をテフロン（登録商標）板から剥がし、得られた短冊状の硬化塗膜について、質量を測定した後、フラスコ中で還流（８０℃）中のメチルエチルケトン中に浸漬し、５時間抽出処理を行い、８０℃で１時間乾燥した後、抽出後の塗膜質量を測定した。抽出前の塗膜質量と抽出後の塗膜質量から（ゲル分率）＝（抽出後の塗膜質量／抽出前の塗膜質量×１００）［％］を求めた。
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）をテフロン（登録商標）板上に、間隙２００μｍのアプリケーターで硬化膜厚が２０μｍになるように塗布し、熱風循環式乾燥炉で１４５℃、３０分間加熱して硬化させ、得られた硬化塗膜を幅３０ｍｍ、長さ５０ｍｍの短冊状に裁断した。続いて、硬化塗膜をテフロン（登録商標）板から剥がし、得られた短冊状の硬化塗膜について、質量を測定した後、フラスコ中で還流（８０℃）中のメチルエチルケトン中に浸漬し、５時間抽出処理を行い、８０℃で１時間乾燥した後、抽出後の塗膜質量を測定した。抽出前の塗膜質量と抽出後の塗膜質量から（ゲル分率）＝（抽出後の塗膜質量／抽出前の塗膜質量×１００）［％］を求めた。
耐溶剤性の評価
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）をガラス板上に、スピンコーターで、硬化膜厚が１μｍになるように塗布した後、１４５℃のホットプレートで３０分間加熱し硬化させた。得られた硬化塗膜上にアセトンを０．５ｍＬ滴下し、滴下１分後のアセトン滴下部分の塗膜外観を目視評価した。評価基準を以下に示す。
○：変化が見られない
×：塗膜の膨潤、破壊、ガラス板からの剥離等何らかの変化が見られる。
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）をガラス板上に、スピンコーターで、硬化膜厚が１μｍになるように塗布した後、１４５℃のホットプレートで３０分間加熱し硬化させた。得られた硬化塗膜上にアセトンを０．５ｍＬ滴下し、滴下１分後のアセトン滴下部分の塗膜外観を目視評価した。評価基準を以下に示す。
○：変化が見られない
×：塗膜の膨潤、破壊、ガラス板からの剥離等何らかの変化が見られる。
耐屈曲性（耐ワレ性）の評価
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に、ナイフエッジコーターで、硬化膜厚が２０μｍになるように塗布した後、熱風循環式乾燥炉で１４５℃で３０分間加熱し硬化させ、試験用フィルムを得た。該試験用フィルムについて、耐屈曲性（耐ワレ性）試験を、ＪＩＳＫ５６００−５−１規格に準じ、測定温度２０℃、試験装置タイプ１、マンドレルの直径２０ｍｍの試験条件で行い、目視で評価した。評価基準を以下に示す。
○：ワレが見られない
△：微小なワレが見られる
×：顕著なワレが見られる。
製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に、ナイフエッジコーターで、硬化膜厚が２０μｍになるように塗布した後、熱風循環式乾燥炉で１４５℃で３０分間加熱し硬化させ、試験用フィルムを得た。該試験用フィルムについて、耐屈曲性（耐ワレ性）試験を、ＪＩＳＫ５６００−５−１規格に準じ、測定温度２０℃、試験装置タイプ１、マンドレルの直径２０ｍｍの試験条件で行い、目視で評価した。評価基準を以下に示す。
○：ワレが見られない
△：微小なワレが見られる
×：顕著なワレが見られる。
絶縁性の評価
透明導電膜として上記ＩＴＯを有するガラス板上に、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、回転数５００ｒｐｍ、回転時間３０秒でスピンコートし、１４５℃のホットプレートで３０分間加熱し硬化させた。得られた硬化塗膜上に電極を形成した後、該硬化塗膜に電圧を印加し、塗膜中を流れる微小電流（リーク電流）値を微小電流計（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製、ＭＯＤＥＬ６４８７）を用いて測定した。得られた微小電流値を電極面積で除した値を電流密度とし、この電流密度の値が１０−３Ａ／ｃｍ２以上となったときの印加電圧を絶縁破壊電圧とした。評価基準は、該絶縁破壊電圧が１ＭＶ／ｃｍ以上であれば「○」、１ＭＶ／ｃｍ未満であれば「×」とした。また、硬化塗膜の膜厚は、該硬化塗膜の一部分を剥離した後、剥離部と未剥離部の表面形状を触針式表面形状測定器Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ５００（Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定したときの、剥離部と未剥離部の段差の大きさとした。
透明導電膜として上記ＩＴＯを有するガラス板上に、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、回転数５００ｒｐｍ、回転時間３０秒でスピンコートし、１４５℃のホットプレートで３０分間加熱し硬化させた。得られた硬化塗膜上に電極を形成した後、該硬化塗膜に電圧を印加し、塗膜中を流れる微小電流（リーク電流）値を微小電流計（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製、ＭＯＤＥＬ６４８７）を用いて測定した。得られた微小電流値を電極面積で除した値を電流密度とし、この電流密度の値が１０−３Ａ／ｃｍ２以上となったときの印加電圧を絶縁破壊電圧とした。評価基準は、該絶縁破壊電圧が１ＭＶ／ｃｍ以上であれば「○」、１ＭＶ／ｃｍ未満であれば「×」とした。また、硬化塗膜の膜厚は、該硬化塗膜の一部分を剥離した後、剥離部と未剥離部の表面形状を触針式表面形状測定器Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ５００（Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定したときの、剥離部と未剥離部の段差の大きさとした。
ＦＥＴ特性の評価
ＩＴＯ付ガラス板上に製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、回転数５００ｒｐｍ、回転時間３０秒でスピンコートし、１４５℃のホットプレートで３０分間加熱し硬化させた。得られた硬化塗膜上に、ポリ３−ヘキシルチオフェンの０．５％ｏ−ジクロロベンゼン溶液を、回転数７００ｒｐｍ、回転時間３０秒でスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間乾燥した。次いでニッケル製マスクを介して金を蒸着し、ソース及びドレイン電極を設け、ボトムゲート・トップコンタクト型の有機ＦＥＴを得た。得られた有機ＦＥＴについて、ゲート電極の印加電圧（以下、「ゲート電圧（Ｖｇ）」と称する）を変化させた時の、ソース電極とドレイン電極間の印加電圧（以下、「ドレイン電圧（Ｖｄ）」と称する）と、ソース電極とドレイン電極間を流れる電流（以下、「ドレイン電流（Ｉｄ）」と称する）の関係を、微小電流計を用いて測定した。
ＩＴＯ付ガラス板上に製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、回転数５００ｒｐｍ、回転時間３０秒でスピンコートし、１４５℃のホットプレートで３０分間加熱し硬化させた。得られた硬化塗膜上に、ポリ３−ヘキシルチオフェンの０．５％ｏ−ジクロロベンゼン溶液を、回転数７００ｒｐｍ、回転時間３０秒でスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間乾燥した。次いでニッケル製マスクを介して金を蒸着し、ソース及びドレイン電極を設け、ボトムゲート・トップコンタクト型の有機ＦＥＴを得た。得られた有機ＦＥＴについて、ゲート電極の印加電圧（以下、「ゲート電圧（Ｖｇ）」と称する）を変化させた時の、ソース電極とドレイン電極間の印加電圧（以下、「ドレイン電圧（Ｖｄ）」と称する）と、ソース電極とドレイン電極間を流れる電流（以下、「ドレイン電流（Ｉｄ）」と称する）の関係を、微小電流計を用いて測定した。
得られた結果を図４に示す。ゲート電圧（Ｖｇ）を加えない場合（Ｖｇ＝０）は、ドレイン電圧（Ｖｄ）を加えてもドレイン電流（Ｉｄ）がほとんど流れないのに対し、ゲート電圧を加えた場合（Ｖｇ＝−１０、−２０、−３０、−４０、−５０Ｖ）は、ドレイン電圧（Ｖｄ）を加えるとドレイン電流（Ｉｄ）が流れ、さらに、ある一定のドレイン電圧（Ｖｄ）以上でドレイン電流（Ｉｄ）が飽和した。例えば、ゲート電圧（Ｖｇ）が−５０Ｖの場合、ドレイン電圧（Ｖｄ）が約−３０Ｖ以上の時、ドレイン電流（Ｉｄ）が約−３．３μＡで飽和した。
本実施例で見られた、ゲート電圧（Ｖｇ）を加えない場合はドレイン電圧（Ｖｄ）を加えてもドレイン電流（Ｉｄ）がほとんど流れず、ゲート電圧を加えた場合は、ドレイン電圧（Ｖｄ）を加えるとドレイン電流（Ｉｄ）が流れ始め、さらに、ある一定のドレイン電圧（Ｖｄ）以上でドレイン電流（Ｉｄ）が飽和するという特性は、典型的なＦＥＴ特性であり、有機ＦＥＴが、該ＦＥＴ特性を有する場合は「○」、有さない場合は「×」として、ＦＥＴ特性を評価した。
実施例２
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例７で得られた樹脂組成物（Ｘ−２）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例７で得られた樹脂組成物（Ｘ−２）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例３
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１０で得られた樹脂組成物（Ｘ−５）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１０で得られた樹脂組成物（Ｘ−５）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例４
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１３で得られた樹脂組成物（Ｘ−８）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１３で得られた樹脂組成物（Ｘ−８）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例５
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１４で得られた樹脂組成物（Ｘ−９）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１４で得られた樹脂組成物（Ｘ−９）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例６
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１５で得られた樹脂組成物（Ｘ−１０）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１５で得られた樹脂組成物（Ｘ−１０）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例７
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１７で得られた樹脂組成物（Ｘ−１２）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１７で得られた樹脂組成物（Ｘ−１２）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例８
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１８で得られた樹脂組成物（Ｘ−１３）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１８で得られた樹脂組成物（Ｘ−１３）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
実施例９
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例２０で得られた樹脂組成物（Ｘ−１５）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例２０で得られた樹脂組成物（Ｘ−１５）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
比較例１
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例８で得られた樹脂組成物（Ｘ−３）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。また、ＦＥＴ特性の評価を行った際の、ゲート電圧（Ｖｇ）を変化させた時の、ドレイン電圧（Ｖｄ）とドレイン電流（Ｉｄ）の関係を図５に示す。ゲート電圧を加えない場合（Ｖｇ＝０）でも、ドレイン電圧（Ｖｄ）に比例して、ドレイン電流（Ｉｄ）が流れ、ゲート電圧（Ｖｇ）を変化させても（Ｖｇ＝０、−１０、−２０、−３０、−４０、−５０Ｖ）、ドレイン電圧（Ｖｄ）とドレイン電流（Ｉｄ）の関係は変化せず、同一のグラフとなった。すなわち、比較例１において形成された有機ＦＥＴは、ＦＥＴ特性を示さなかった。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例８で得られた樹脂組成物（Ｘ−３）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。また、ＦＥＴ特性の評価を行った際の、ゲート電圧（Ｖｇ）を変化させた時の、ドレイン電圧（Ｖｄ）とドレイン電流（Ｉｄ）の関係を図５に示す。ゲート電圧を加えない場合（Ｖｇ＝０）でも、ドレイン電圧（Ｖｄ）に比例して、ドレイン電流（Ｉｄ）が流れ、ゲート電圧（Ｖｇ）を変化させても（Ｖｇ＝０、−１０、−２０、−３０、−４０、−５０Ｖ）、ドレイン電圧（Ｖｄ）とドレイン電流（Ｉｄ）の関係は変化せず、同一のグラフとなった。すなわち、比較例１において形成された有機ＦＥＴは、ＦＥＴ特性を示さなかった。
比較例２
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例９で得られた樹脂組成物（Ｘ−４）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例９で得られた樹脂組成物（Ｘ−４）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
比較例３
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１１で得られた樹脂組成物（Ｘ−６）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１１で得られた樹脂組成物（Ｘ−６）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
比較例４
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１２で得られた樹脂組成物（Ｘ−７）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１２で得られた樹脂組成物（Ｘ−７）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
比較例５
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１１）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１１）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
比較例６
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１９で得られた樹脂組成物（Ｘ−１４）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
上記実施例１において、製造例６で得られた樹脂組成物（Ｘ−１）を、製造例１９で得られた樹脂組成物（Ｘ−１４）とする以外は、実施例１と同様にして評価試験を行った。評価結果を表１に示す。
１ 基板
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁層
４ 有機半導体層
５ ソース電極
６ ドレイン電極
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁層
４ 有機半導体層
５ ソース電極
６ ドレイン電極
Claims (9)
- 基板、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有し、該ソース電極及びドレイン電極が互いに離間し、該ソース電極及び該ドレイン電極間に有機半導体層が介在するとともに、該有機半導体層とゲート電極とがゲート絶縁層により隔離されてなるトランジスタにおいて、
該ゲート絶縁層が架橋された有機膜からなり、該有機膜の架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であることを特徴とするトランジスタ。 - ゲート絶縁層のゲル分率が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のトランジスタ。
- ゲート絶縁層が、熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化性樹脂を含む樹脂組成物（Ｘ）を硬化させてなるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のトランジスタ。
- 樹脂組成物（Ｘ）が、水酸基含有樹脂とアミノ樹脂との組み合わせ、水酸基含有樹脂とイソシアネート基含有樹脂との組み合わせ、及びカルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂との組み合わせから選ばれる熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のトランジスタ。
- 樹脂組成物（Ｘ）が、シアノ基及び／又はニトロ基を有する水酸基含有樹脂とアミノ樹脂を含有する熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項４に記載のトランジスタ。
- ゲート絶縁層の膜厚が、５０〜５，０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のトランジスタ。
- （工程ａ−１）：基板上にゲート電極を形成する工程、
（工程ａ−２）：前記（工程ａ−１）で形成されたゲート電極上に、樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ａ−３）：前記（工程ａ−２）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ａ−４）：前記（工程ａ−３）で形成されたゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
（工程ａ−５）：前記（工程ａ−４）で形成されたソース電極及びドレイン電極の間隔を埋めるように前記ゲート絶縁層上に有機半導体層を形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法。 - （工程ｂ−１）：基板上にゲート電極を形成する工程、
（工程ｂ−２）：前記（工程ｂ−１）で形成されたゲート電極上に、樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ｂ−３）：前記（工程ｂ−２）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ｂ−４）：前記（工程ｂ−３）で形成されたゲート絶縁層上に、有機半導体層を形成する工程、
（工程ｂ−５）：前記（工程ｂ−４）で形成された有機半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法。 - （工程ｃ−１）：基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成する工程、
（工程ｃ−２）：前記（工程ｃ−１）で形成されたソース電極及びドレイン電極の間隔を埋めると共に、それらの上面を覆うように前記基板、該ソース電極及び該ドレイン電極上に有機半導体層を形成する工程、
（工程ｃ−３）：前記（工程ｃ−２）で形成された有機半導体層上に樹脂組成物（Ｘ）を塗布する工程、
（工程ｃ−４）：前記（工程ｃ−３）で塗布された樹脂組成物（Ｘ）を架橋させることにより、架橋間分子量が２５０〜５，０００の範囲内であるゲート絶縁層を形成する工程、
（工程ｃ−５）：前記（工程ｃ−４）で形成されたゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタの製造方法。
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| JP2005225133A JP2007042852A (ja) | 2005-08-03 | 2005-08-03 | トランジスタ及びその製造方法 |
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