JP2016033182A - 組成物およびそれを用いた有機薄膜トランジスタ - Google Patents
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Abstract
Description
ボトムゲート型の電界効果型有機薄膜トランジスタは、有機半導体層が有機薄膜トランジスタの最上層に位置するため、有機半導体層を外気から遮断するべく、通常、オーバーコート層(保護層とも呼ばれる。)を有する。一方、トップゲート型の電界効果型有機薄膜トランジスタは、ゲート絶縁層が有機薄膜トランジスタの最上層に位置するため、通常、ゲート絶縁層がオーバーコート層としても機能する。これらのオーバーコート層は、有機薄膜トランジスタの上に形成される表示デバイスから保護するという機能も有する。
有機薄膜トランジスタのドレイン電極と、表示デバイスの電極とを接合する必要があるため、ゲート絶縁層またはオーバーコート層にビアホール(コンタクトホール、スルーホールとも呼ばれる。)を形成することにより、これらの電極が接合される。
[式中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。aは、0〜10の整数を表し、nは、1〜5の整数を表す。Raは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、−CO−で表される基、−COO−で表される基、−NHCO−で表される基、または、−NHCOO−で表される基を表す。なお前記「−」で表される結合手は、左側の結合手が式(1)中の上側の結合手であってもよく、右側の結合手が式(1)中の上側の結合手であってもよい。これらのうち、アルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基が有する水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Raが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Rは、酸により脱離する1価の有機基を表す。Rが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。 ]
[式中、R2は、水素原子又はメチル基を表す。bは、0〜10の整数を表し、mは、1〜5の整数を表す。Rbは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、−CO−で表される基、−COO−で表される基、−NHCO−で表される基、または、−NHCOO−で表される基を表す。なお前記「−」で表される結合手は、左側の結合手が式(2)中の上側の結合手であってもよく、右側の結合手が式(2)中の上側の結合手であってもよい。これらのうち、アルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基が有する水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Rbが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。 R’’は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基を表す。該炭素原子数1〜20の1価の有機基はフッ素原子を有しない。R’’が複数個ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Rfは、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜20の1価の有機基を表す。Rfが複数個ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[2]前記高分子化合物(A)が、25℃においてアルコール溶媒に5重量%未満しか溶解しない高分子化合物である、[1]に記載の組成物。
[3]前記化合物(B)が、スルホン酸エステル化合物、トリアジン化合物、スルホニウム塩、ヨードニウム塩またはブロック酸化合物である、[1]または[2]に記載の組成物。
[4]前記化合物(C)が、メラミン化合物またはユリア化合物である、[1]〜[3]のいずれかに記載の組成物。
[5]更に、下記式(3)で表される化合物(D)を含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[式中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基を表す。該炭素原子数1〜20の1価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。]
[6]さらに、溶媒を含有する、[1]〜[5]のいずれかに記載の組成物。
[7][6]に記載の組成物を基材上に塗布することにより、膜を形成する工程と、
膜中に含有される前記高分子化合物(A)の分子同士を架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。
[8][7]に記載の製造方法により製造された膜。
[9][8]に記載の膜を、絶縁層に有する有機薄膜トランジスタ。
[10]前記絶縁層が、ゲート絶縁層および/またはオーバーコート層である、[9]に記載の有機薄膜トランジスタ。
[11][9]または[10]に記載の有機薄膜トランジスタを有する電子デバイス。
以下、本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−ヘキサデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−ヘキシルデシル基、2−オクチルドデシル基、2−デシルテトラデシル基等の分岐アルキル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
アルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子が挙げられる。シクロアルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子が挙げられる。置換基を有しているアルキル基としては、例えば、メトキシエチル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロヘキシル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基等の直鎖アルコキシ基、イソプロピルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、2−ヘキシルデシルオキシ基、2−オクチルドデシルオキシ基、2−デシルテトラデシルオキシ基等の分岐アルコキシ基が挙げられる。シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
アルコキシ基は置換基を有していてもよく、置換基としては、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子が挙げられる。シクロアルコキシ基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子が挙げられる。
芳香族炭化水素としては、ベンゼン、ベンゼンを含む炭化水素縮合環化合物、ベンゼンおよびベンゼンを含む炭化水素縮合環化合物からなる群から選ばれる2個以上が直接結合した化合物が含まれる。
アリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、9−アントラセニル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、4−フェニルフェニル基が挙げられる。
アリール基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、1価の複素環基、ハロゲン原子が挙げられ、アルキル基またはシクロアルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。
複素環式化合物としては、単環の複素環式化合物、複素環式化合物を含む縮合環化合物、単環の複素環式化合物および複素環式化合物を含む縮合環化合物からなる群から選ばれる2個以上が直接結合した化合物が含まれる。
1価の複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子が挙げられ、アルキル基またはシクロアルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
1価の複素環基としては、例えば、2−フリル基、3−フリル基、2−チエニル基、3−チエニル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル基、2−イミダゾリル基、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−ベンゾフリル基、2−ベンゾチエニル基、2−チエノチエニル基、4−(2,1,3−ベンゾチアジアゾリル)基が挙げられる。
アルキレン基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、シアノ基、アルキルカルボニル基、シクロアルキルカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基が挙げられる。
アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピルレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、イソプロピレン基、イソブチレン基、ジメチルプロピレン基が挙げられる。シクロアルキレン基としては、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基が挙げられる。
アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、ジメチルフェニレン基、トリメチルフェニレン基、フェニレンメチレン基、フェニレンジメチレン基、フェニレントリメチレン基、フェニレンテトラメチレン基、メチルナフチレン基、ジメチルナフチレン基、トリメチルナフチレン基、ビニルナフチレン基、エテニルナフチレン基、メチルアンスリレン基、エチルアンスリレン基が挙げられる。
本発明の組成物は、高分子化合物(A)と、電磁波もしくは電子線の照射、または、加熱により分解して酸を発生する化合物(B)と、酸の存在下において、2以上の水酸基と反応して前記高分子化合物(A)の分子間の架橋構造を形成し得る化合物(C)とを含有する。
高分子化合物(A)は、下記式(1)および下記式(2)で表される繰り返し単位を含む。
Raで表されるシクロアルキレン基としては、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基が挙げられる。
ヒドロフラニル基としては、例えば、ジヒドロフラニル基、テトラヒドロフラニル基が挙げられる。
ヒドロピラニル基としては、例えば、ジヒドロピラニル基、テトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基が挙げられる。
R’’が炭素原子数1〜20の1価の有機基である場合、該炭素原子数1〜20の1価の有機基はフッ素原子を有しない。該炭素原子数1〜20の1価の有機基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチニル基、シクロヘキシニル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、トリル基、キシリル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、メチルナフチル基、ジメチルナフチル基、トリメチルナフチル基、ビニルナフチル基、エテニルナフチル基、メチルアンスリル基、エチルアンスリル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基などが挙げられる。
高分子化合物(A)に含まれる式(2)で表される基を有する繰り返し単位は、高分子化合物(A)に含まれる全繰り返し単位に対して、好ましくは5モル%以上80モル%以下であり、より好ましくは10モル%以上80モル%以下である。
ポリ[4−(1−エトキエトキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン]、ポリ[4−(1−エトキエトキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン−co−スチレン]、ポリ[4−(1−エトキエトキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン−co−メチル−メタクリレート]、
ポリ[4−(2−ピラニルオキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン]、ポリ[4−(2−ピラニルオキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン−co−スチレン]、ポリ[4−(2−ピラニルオキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン−co−メチル−メタクリレート]、
ポリ[4−(2−エチル−2−アダマンチルオキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン]、ポリ[4−(2−エチル−2−アダマンチルオキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン−co−スチレン]、ポリ[4−(2−エチル−2−アダマンチルオキシ)スチレン−co−2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン−co−メチル−メタクリレート]、
が挙げられる。
化合物(B)は、電磁波もしくは電子線の照射、または、加熱により分解して酸を発生する化合物であり、いわゆる酸発生剤と呼ばれることもある化合物である。
化合物(C)は、酸の存在下において、2以上の高分子化合物(A)中の水酸基と反応して、高分子化合物(A)の分子間の架橋構造を形成し得る化合物である。
本発明の組成物は、更に、下記式(3)で表される化合物(D)を含んでいてもよい。
式(3)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。R12は、メチル基であることが好ましい。式(3)中、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1〜20の1価の有機基を表す。該炭素原子数1〜20の1価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11は、水素原子であることが好ましい。該炭素原子数1〜20の1価の有機基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチニル基、シクロヘキシニル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、トリル基、キシリル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、メチルナフチル基、ジメチルナフチル基、トリメチルナフチル基、ビニルナフチル基、エテニルナフチル基、メチルアンスリル基、エチルアンスリル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロプロピル基などが挙げられる。
本発明の組成物は、溶媒、添加剤等をさらに含有していてもよい。
溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒;ヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素溶媒;ペンテン等の不飽和炭化水素溶媒;キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;アセトン等のケトン溶媒;ブチルアセテート等のアセテート溶媒;クロロホルム等のハロゲン溶媒が挙げられ、これらの溶媒を混合したものでもよい。
添加剤としては、例えば、増感剤、レべリング剤、粘度調節剤が挙げられる。
本発明の組成物は、溶媒、添加剤を含有する場合、固形分濃度は、通常、5〜40wt%である。
図1は、本発明の一実施形態であるボトムゲートトップコンタクト型有機薄膜トランジスタの構造を示す模式断面図である。この有機薄膜トランジスタには、基板1と、基板1上に形成されたゲート電極2と、ゲート電極2上に形成されたゲート絶縁層3と、ゲート絶縁層3上に形成された有機半導体層4と、有機半導体層4上にチャネル部を挟んで形成されたソース電極5およびドレイン電極6と、素子全体を覆うオーバーコート層7とが、備えられている。
有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層および/またはオーバーコート層の形成は、例えば、
高分子化合物(A)と化合物(B)と化合物(C)と溶媒とを含有する本発明の組成物(以下、絶縁層塗布液ともいう。)を調製し、絶縁層塗布液を基材上に塗布し、必要に応じて乾燥することにより、膜を形成する工程と、
加熱等により化合物(B)を分解し、更に加熱することで該膜中に含有される高分子化合物(A)の分子同士をと化合物(C)を介して架橋させる工程とにより行うことができる。加熱以外の化合物(B)の分解手段としては、電磁波または電子線の照射が挙げられる。
また、有機半導体層4を形成するための有機半導体化合物としては溶媒への溶解性を有する低分子化合物も用いられ、例えば、ペンタセン等の多環芳香族の誘導体、フタロシアニン誘導体、ペリレン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フラーレン化合物、カーボンナノチューブ化合物を用いることができる。具体的には、例えば、2,1,3−ベンゾチアジアゾール−4,7−ジ(エチレンボロネート)と、2,6−ジブロモ−(4,4−ビス−ヘキサデカニル−4H−シクロペンタ[2,1−b;3,4−b’]−ジチオフェンとの縮合化合物、9,9−ジ−n−オクチルフルオレン−2,7−ジ(エチレンボロネート)と、5,5’−ジブロモ−2,2’−バイチオフェンとの縮合化合物があげられる。
(高分子化合物1の合成)
125ml耐圧容器(エース製)に、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン(東ソー有機化学(株)製)を18.46g、スチレン(純正化学(株)製)を5.00g、2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン(アルドリッチ製)を18.66g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)を0.21g、2−ヘプタノン(東京化成工業(株)製)を63.50g加えた後、溶存酸素を取り除くためにアルゴンガスでバブリングし、密栓した。耐圧容器を60℃のオイルバス中に浸け、17時間反応されることにより、高分子化合物1が溶解している粘稠な2−ヘプタノン溶液を得た。高分子化合物1は、下記の繰り返し単位を含む高分子化合物である。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
スチレン(和光純薬製)2.06g、2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン(アルドリッチ製)2.43g、2−〔O−[1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート(昭和電工製、商品名「カレンズMOI−BM」)1.00g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)0.06g、2−ヘプタノン(和光純薬製)14.06gを、50ml耐圧容器(エース製)に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、60℃のオイルバス中で48時間重合させて、高分子化合物2が溶解している粘稠な2−ヘプタノン溶液を得た。高分子化合物2の化学構造は次の通りである。
合成例3
4−アミノスチレン(アルドリッチ製)3.50g、2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン(アルドリッチ製)13.32g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)0.08g、2−ヘプタノン(和光純薬製)25.36gを、125ml耐圧容器(エース製)に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、60℃のオイルバス中で48時間重合させて、高分子化合物3が溶解している粘稠な2−ヘプタノン溶液を得た。
高分子化合物3の化学構造は次の通りである。
内部を窒素置換した誘導攪拌式攪拌羽、500ml平衡型滴下ロート、ジムロート、3方コックを取り付けた1L4つ口丸底フラスコにメタクリロイルクロライド(東京化成工業製)53.79gとテトラヒドロフラン(和光純薬製)300mlを入れた。攪拌羽で攪拌しながら滴下ロートに入れた4´−ヒドロキシベンゾフェノン(和光純薬製)85g、トリエチルアミン(和光純薬製)64.97g、テトラヒドロフラン200mlの混合溶液を室温でゆっくり2時間かけて滴下した。滴下終了後、室温で更に12時間反応させた。反応終了後、生成したトリエチルアミン塩酸塩をろ別し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた粘調物にジエチルエーテル200mlを加え、不溶物をろ別し、ジエチルエーテル溶液を分液ロートに移した。ジエチルエーテル溶液を希塩酸で2回、炭酸カリウム水溶液で2回洗浄した後、水層が中性になるまでイオン交換水で洗浄し、ジエチルエーテル層を分液した。ジエチルエーテル層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。塩をろ別後、ジエチルエーテル溶液をロータリーエバポレーターで濃縮乾固し、化合物4を乳白色ワックス状物として得た。得量93.65g
(有機薄膜トランジスタ絶縁層材料およびMIM素子の製造)
10mlのサンプル瓶に、合成例1で得た高分子化合物1の2−ヘプタノン溶液を10.00g、光酸発生剤である下記式で表される化合物(みどり化学製「MBZ−101」)を0.06g、ヘキサメトキシメチルメラミン(三和化学製「MW−390」)を0.59g、2−ヘプタノンを20.37g加え、攪拌しながら溶解させることで、塗布溶液1を調製した。
<絶縁層の形成>
得られた塗布溶液1を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過した後、クロム電極の付いたガラス基板上にスピンコートした。その後、ホットプレート上で90℃、1分間乾燥させることで、塗布層を形成した。その後、アライナー(CANON(株)製、PLA−521)を用いて、3200mJ/cm2のUV光(波長365nm)を塗布層に照射した。その後、ホットプレート上で90℃、1分間ポストベークすることで塗布層を硬化させ、ゲート絶縁層を得た。表1に絶縁層形成時の硬化温度と硬化時間を示す。
<MIM素子の電気特性の評価>
作製したMIM素子の誘電正接および絶縁耐圧を、真空プロ−バ(Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD製、BCT22MDC−5−HT−SCU;)を用いて測定した。ここで、絶縁耐圧は、電極間に電界をかけて、リーク電流が1X10-6A/cm2となる電解強度により評価した。表2に結果を示す。
(有機薄膜トランジスタ絶縁層材料およびMIM素子の製造)
10mlのサンプル瓶に、合成例1で得た高分子化合物1の2−ヘプタノン溶液を10.00g、光酸発生剤である上記式で表される化合物(みどり化学製「MBZ−101」)を0.06g、ヘキサメトキシメチルメラミン(三和化学製「MW−390」)を0.59g、合成例4で得た化合物4を0.40g、2−ヘプタノンを22.60g加え、攪拌しながら溶解させることで、塗布溶液2を調製した。
<絶縁層の形成>
得られた塗布溶液2を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過した後、クロム電極の付いたガラス基板上にスピンコートした。その後、ホットプレート上で90℃、1分間乾燥させることで、塗布層を形成した。その後、アライナー(CANON(株)製、PLA−521)を用いて、3200mJ/cm2のUV光(波長365nm)を塗布層に照射した。その後、ホットプレート上で90℃、1分間ポストベークすることで塗布層を硬化させ、ゲート絶縁層を得た。表1に絶縁層形成時の硬化温度と硬化時間を示す。
<MIM素子の電気特性の評価>
作製したMIM素子の誘電正接および絶縁耐圧を、真空プロ−バ(Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD製、BCT22MDC−5−HT−SCU;)を用いて測定した。ここで、絶縁耐圧は、電極間に電界をかけて、リーク電流が1X10-6A/cm2となる電解強度により評価した。表2に結果を示す。
(有機薄膜トランジスタ絶縁層材料およびMIM素子の製造)
200mlのサンプル瓶に、合成例2で得た高分子化合物2の2−ヘプタノン溶液を21.31g、合成例3で得た高分子化合物3の2−ヘプタノン溶液を12.64g、2−ヘプタノンを73.08g加え、攪拌しながら溶解させることで、塗布溶液3を調製した。
<絶縁層の形成>
得られた塗布溶液3を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過した後、クロム電極の付いたガラス基板上にスピンコートした。その後、ホットプレート上で90℃、1分間乾燥させることで、塗布層を形成した。その後、窒素中、ホットプレート上で200℃、30分間ポストベークすることで塗布層を硬化させ、ゲート絶縁層を得た。表1に絶縁層形成時の硬化温度と硬化時間を示す。
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、
7…オーバーコート層。
Claims (11)
- 下記式(1)で表される繰り返し単位及び下記式(2)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物(A)と、電磁波もしくは電子線の照射、または、加熱により分解して酸を発生する化合物(B)と、酸の存在下において、2以上の水酸基と反応して前記高分子化合物(A)の分子間の架橋構造を形成し得る化合物(C)とを含有する組成物。
[式中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。aは、0〜10の整数を表し、nは、1〜5の整数を表す。Raは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、−CO−で表される基、−COO−で表される基、−NHCO−で表される基、または、−NHCOO−で表される基を表す。なお前記「−」で表される結合手は、左側の結合手が式(1)中の上側の結合手であってもよく、右側の結合手が式(1)中の上側の結合手であってもよい。これらのうち、アルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基が有する水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Rは、酸により脱離する1価の有機基を表す。Rが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
(2)
[式中、R2は、水素原子又はメチル基を表す。bは、0〜10の整数を表し、mは、1〜5の整数を表す。Rbは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、−CO−で表される基、−COO−で表される基、−NHCO−で表される基、または、−NHCOO−で表される基を表す。なお前記「−」で表される結合手は、左側の結合手が式(2)中の上側の結合手であってもよく、右側の結合手が式(2)中の上側の結合手であってもよい。これらのうち、アルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基が有する水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Rbが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。R’’は、水素原子又は炭素原子数1〜20の1価の有機基を表す。該炭素原子数1〜20の1価の有機基はフッ素原子を有しない。R’’が複数個ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Rfは、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜20の1価の有機基を表す。Rfが複数個ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。] - 前記高分子化合物(A)が、25℃においてアルコール溶媒に5重量%未満しか溶解しない高分子化合物である、請求項1に記載の組成物。
- 前記化合物(B)が、スルホン酸エステル化合物、トリアジン化合物、スルホニウム塩、ヨードニウム塩またはブロック酸化合物である、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記化合物(C)が、メラミン化合物またはユリア化合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに、溶媒を含有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項6に記載の組成物を基材上に塗布することにより、膜を形成する工程と、
膜中に含有される前記高分子化合物(A)の分子同士を架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。 - 請求項7に記載の製造方法により製造された膜。
- 請求項8に記載の膜を、絶縁層に有する有機薄膜トランジスタ。
- 前記絶縁層が、ゲート絶縁層および/またはオーバーコート層である、請求項9に記載の有機薄膜トランジスタ。
- 請求項9または10に記載の有機薄膜トランジスタを有する電子デバイス。
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