JP2008306188A - 遮光型水溶性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は遮光型水溶性樹脂組成物に関し、特に(a)水溶性樹脂;(b)水溶性染料化合物;(c)溶媒を含むことを特徴とする有機半導体保護膜用遮光型水溶性樹脂組成物に関する。
【選択図】図1
Description
(a)水溶性樹脂;
(b)水溶性染料化合物;
(c)溶媒を含む遮光型水溶性樹脂組成物を提供する。
(a)水溶性樹脂100質量部;
(b)水溶性染料化合物5〜50質量部;
(c)溶媒を組成物総量中の固形分含量が3〜60質量%になるように含む遮光型水溶性樹脂組成物を提供する。
蒸留、イオン交換処理、フィルター処理、各種吸着処理などによって有機不純物及び金属イオンが除去された水を冷却管と撹拌器を備えたフラスコに入れて、水溶性樹脂としてポリサイエンス(Polysciences Inc)社のポリビニルアルコール(PVA)粉末(ポリスチレン換算重量平均分子量6,000)をゆっくり添加した後、10〜20℃/10分間隔で90℃まで温度を上昇させて90℃で2時間撹拌した。その後、水溶性樹脂溶液の温度が下がるまで常温で放置した。ここに、水溶性樹脂100質量部に対して、水溶性染料化合物として酸性染料であるニグロシン酸ブラック2(Nigrosine Acid Black2、ドンナム化成社)を6.25質量部入れ撹拌して水溶性樹脂組成物を製造した。前記組成物総量中の固形分含量は9質量%に調製した。
前記実施例1で水溶性界面活性剤としてアセチレングリコールであるダウコーニング(Dow corning)社のQ2−5212を水溶性樹脂100質量部に対して0.0005質量部添加したことを除いては、前記実施例1と同一の方法で水溶性樹脂組成物を製造した。
前記実施例2でニグロシン酸ブラック2を6.25質量部の代わりに12.5質量部使用することを除いては、前記実施例2と同一の方法を行って水溶性樹脂組成物を製造した。
前記実施例1でニグロシン酸ブラック2を6.25質量部の代わりに18.75質量部使用することを除いては、前記実施例2と同一の方法を行って水溶性樹脂組成物を製造した。
前記実施例2でニグロシン酸ブラック2を6.25質量部の代わりに25質量部使用することを除いては、前記実施例2と同一の方法を行って水溶性樹脂組成物を製造した。
前記実施例2でニグロシン酸ブラック2を6.25質量部の代わりに31.25質量部使用することを除いては、前記実施例2と同一の方法を行って水溶性樹脂組成物を製造した。
前記実施例1〜6で製造された水溶性樹脂組成物からなる硬化膜に対して下記のような方法で平坦性、光透過率、及び耐化学性を評価し、この硬化膜を有機半導体膜と層間絶縁膜の間に遮光性保護膜として含む電界発光トランジスタ(FET;field emission transistor)を追加的に製作して、下記のような方法で電気移動度を評価した。水溶性樹脂組成物からなる遮光性保護膜を適用しないFETを製作して、これを比較例1とした。測定結果を下記表1に示した。
前記水溶性樹脂組成物でガラス基板上に塗膜をコーティングした後、約100pointに対する厚さを光学装備などの厚さ測定器で測定して、その有意差が2%未満であれば○、3%未満であれば△、5%未満であれば×で示した。この方法によって水溶性樹脂と水溶性染料化合物の溶解安定性と沈澱の可能性を確認することができる。
ロ)光透過率
前記水溶性樹脂組成物を硬化させて厚さ0.7μmの塗膜を製造した後、この膜に対して可視光線の光吸収スペクトルを測定して、400nmにおいて光透過率が50%以下である場合を○、51〜70%である場合を△、71〜90%である場合を×で示した。
ハ)耐化学性
前記水溶性樹脂組成物を硬化させて厚さ0.7μmの塗膜を製造した後、この膜を有機溶媒n−メチルピロリドン(NMP)に70℃で5分間浸漬した後、超純水で洗浄して、NMP処理前後の膜の厚さの変化率を測定した。この時、膜の厚さの変化率が0〜20%である場合を○、21〜40%である場合を△、41%以上の場合を×で示した。
ニ)電気移動度
前記水溶性樹脂組成物の硬化膜を有機半導体膜と層間絶縁膜の間に遮光性保護膜として含むFETの電気移動度を下記のように評価した。ソース−ドレインの間の電圧(VDS)を固定させ、ゲート電圧(VGS)に対するソース−ドレインの間の電流(IDS)の変化を示す伝達特性(Transfer Characteristics、ゲート電圧の影響が電界の形態でチャネルに伝達されるので伝達特性と称する。)を測定した後、下記数式に基づいて電気移動度μを算出した。この時、測定された電気移動度が0.01以上である場合を○、0.009〜0.001である場合を△、0.0009以下である場合を×で示した。
Claims (15)
- (a)水溶性樹脂;
(b)水溶性染料化合物;及び
(c)溶媒を含むことを特徴とする遮光型水溶性樹脂組成物。 - (a)水溶性樹脂100質量部;
(b)水溶性染料化合物5〜50質量部;及び
(c)溶媒を組成物総量中の固形分含量が3〜60質量%になるように含む請求項1に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。 - 水溶性界面活性剤を水溶性樹脂100質量部に対して0.0001〜2質量部さらに含む請求項1に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン及びこれらの誘導体からなる群より選択される1種以上である請求項1に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 前記水溶性樹脂が、1,000〜300,000のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)を有する請求項1に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 前記水溶性染料化合物が、アゾ染料(Azo dyes)、ジアゾ染料(Diazo dyes)、アントラキノン染料(Anthraquinone dyes)、インジゴイド染料(Indigoid dyes)、インジゴ系染料(Indigo dyes)、チオインジゴ系染料(Thioindigo dyes)、カーボニウム染料(Carbonium dyes)、ジフェニルメタン系染料(Diphenylmethane dyes)、トリフェニルメタン系染料(Triphenylmethane dyes)、キサンテン系染料(Xanthene dyes)、アクリジン系染料(Acridine dyes)、フタロシアニン染料(Phthalocyanine dyes)、メチン染料(Methine dyes)、ポリメチン系染料(Polymethine dyes)、アゾメチン系染料(Azomethine dyes)、チアゾール染料(Thiazole dyes)、キノンイミン染料(Quinoneimine dyes)、アジン系染料(Azine dyes)、オキサジン系染料(Oxazine dyes)、チアジン系染料(Thiazine dyes)、ラクトン染料(Lactone dyes)、アミノケトン染料(Amino Ketone dyes)、ヒドロキシケトン染料(Hydroxy ketone dyes)、ニトロ染料(Nitro dyes)、ニトロソ染料(Nitroso dyes)及びキノリン染料(Quinoline dyes)からなる群より選択される1種以上である請求項1に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 前記水溶性界面活性剤が、アセチレンアルコール、アセチレングリコール、アセチレンアルコールのポリエトキシレート及びアセチレングリコールのポリエトキシレートからなる群より選択される1種以上である請求項3に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 前記溶媒が、水または水と有機溶媒との混合物である請求項1に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 前記有機溶媒が、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、トルエン、キシレン、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドンからなる群より選択される1種以上である請求項8に記載の遮光型水溶性樹脂組成物。
- 請求項1〜9のいずれか一項による遮光型水溶性樹脂組成物を硬化させた遮光性保護膜を有機半導体膜と層間絶縁膜の間に含む有機電気素子。
- 前記遮光性保護膜が、樹脂組成物を有機半導体膜上に塗布した後、80〜150℃の温度で40〜100分間硬化させて得られるものであること請求項10に記載の有機電気素子。
- 前記遮光性保護膜が、0.05〜0.2μmの厚さを有する請求項10に記載の有機電気素子。
- 前記有機電気素子が、有機薄膜トランジスタ(OTFT、organic thin-film transistor)、柔軟性を有するディスプレイ(flexible display)または有機電気発光素子(OLED、organic light-emitting device)である請求項10に記載の有機電気素子。
- 請求項1〜9のいずれか一項による遮光型水溶性樹脂組成物を有機半導体膜上に塗布した後、硬化させて遮光性保護膜を形成し、前記遮光型保護膜の上に層間絶縁膜を形成させる工程を含む有機電気素子の製造方法。
- 前記遮光性保護膜が、前記遮光型水溶性樹脂組成物を有機半導体膜上に塗布した後、80〜150℃の温度で40〜100分間硬化させて得られるものである請求項14に記載の有機電気素子の製造方法。
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