JP6405772B2 - Composition and organic thin film transistor using the same - Google Patents
Composition and organic thin film transistor using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6405772B2 JP6405772B2 JP2014156026A JP2014156026A JP6405772B2 JP 6405772 B2 JP6405772 B2 JP 6405772B2 JP 2014156026 A JP2014156026 A JP 2014156026A JP 2014156026 A JP2014156026 A JP 2014156026A JP 6405772 B2 JP6405772 B2 JP 6405772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- compound
- represented
- insulating layer
- hydrogen atom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
本発明は、組成物およびそれを用いた有機薄膜トランジスタに関する。 The present invention relates to a composition and an organic thin film transistor using the composition.
有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタは、従来の無機半導体材料を用いた薄膜トランジスタと比較して、低温で製造できることから、プラスチック基板に代表されるフレキシブル基板を用いることが可能である。また、有機半導体材料として高分子化合物を用いることでスピンコート法やインクジェット印刷法や反転印刷法に代表される塗布法で成膜できることから、簡易な製造プロセスが可能である。そのため、有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタの研究開発が盛んに行われている。 Since an organic thin film transistor using an organic semiconductor material can be manufactured at a lower temperature than a thin film transistor using a conventional inorganic semiconductor material, a flexible substrate typified by a plastic substrate can be used. In addition, since a high molecular compound is used as the organic semiconductor material, a film can be formed by a coating method typified by a spin coating method, an ink jet printing method, or a reverse printing method, and thus a simple manufacturing process is possible. For this reason, research and development of organic thin film transistors using organic semiconductor materials has been actively conducted.
有機薄膜トランジスタの1種である電界効果型有機薄膜トランジスタは、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層およびゲート絶縁層を有する。
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。
A field effect organic thin film transistor which is a kind of organic thin film transistor has a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, an organic semiconductor layer, and a gate insulating layer.
Since the organic semiconductor layer is located on the uppermost layer of the organic thin film transistor, the bottom gate type field effect organic thin film transistor usually has an overcoat layer (also called a protective layer) in order to block the organic semiconductor layer from the outside air. On the other hand, in a top gate type field effect organic thin film transistor, since the gate insulating layer is located on the uppermost layer of the organic thin film transistor, the gate insulating layer usually functions as an overcoat layer. These overcoat layers also have a function of protecting from a display device formed on the organic thin film transistor.
Since it is necessary to join the drain electrode of the organic thin film transistor and the electrode of the display device, these electrodes are joined by forming a via hole (also called a contact hole or a through hole) in the gate insulating layer or overcoat layer. Is done.
有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層およびオーバーコート層には、平坦性、隣接する層との密着性が要求され、誘電正接が低く、絶縁耐性が高いことが要求される。また、ボトムゲート型の電界効果型有機薄膜トランジスタは、ゲート絶縁層の上に有機半導体層を形成するため、有機半導体層を塗布法にて形成する場合、ゲート絶縁層には架橋による硬化性が要求される。 A gate insulating layer and an overcoat layer of an organic thin film transistor are required to have flatness and adhesion to an adjacent layer, to have a low dielectric loss tangent and to have high insulation resistance. In addition, since the bottom gate type field effect organic thin film transistor forms an organic semiconductor layer on the gate insulating layer, when the organic semiconductor layer is formed by a coating method, the gate insulating layer needs to be cured by crosslinking. Is done.
有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層に用いる材料として、エポキシ樹脂とシランカップリング剤とを含有する組成物が知られている(特許文献1)。エポキシ樹脂を架橋により硬化させるとともに、硬化の際に発生する水酸基を、シランカップリング剤で保護することにより、上記の特性に加え、耐久性にも優れるゲート絶縁層となる。 As a material used for a gate insulating layer of an organic thin film transistor, a composition containing an epoxy resin and a silane coupling agent is known (Patent Document 1). By curing the epoxy resin by crosslinking and protecting the hydroxyl group generated during curing with a silane coupling agent, a gate insulating layer having excellent durability in addition to the above characteristics can be obtained.
また、有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層に用いる材料として、ポリビニルフェノールとメラミン化合物とを含有する組成物が知られている(非特許文献1)。ポリビニルフェノールとメラミン化合物とを架橋により硬化させるとともに、硬化の際にポリビニルフェノールが有する水酸基が除去されるため、上記の特性に加え、耐久性にも優れるゲート絶縁層となる。 Moreover, the composition containing polyvinylphenol and a melamine compound is known as a material used for the gate insulating layer of an organic thin-film transistor (nonpatent literature 1). Since the polyvinyl phenol and the melamine compound are cured by crosslinking, and the hydroxyl group of the polyvinyl phenol is removed during the curing, the gate insulating layer is excellent in durability in addition to the above characteristics.
しかしながら、上記の材料でゲート絶縁層またはオーバーコート層を形成する場合、硬化温度が高いという課題があった。 However, when the gate insulating layer or the overcoat layer is formed of the above material, there is a problem that the curing temperature is high.
そこで、本発明は、ゲート絶縁層またはオーバーコート層を形成する際に、硬化温度が低い組成物、該組成物を用いた膜の製造方法、該製造方法で製造された膜、該膜を絶縁層に有する有機薄膜トランジスタを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a composition having a low curing temperature, a method for producing a film using the composition, a film produced by the production method, and insulating the film when forming a gate insulating layer or an overcoat layer. An object is to provide an organic thin film transistor in a layer.
[1] 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。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。
[1] A polymer compound (A) containing a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the following formula (2), and decomposed by irradiation with electromagnetic waves or electron beams, or by heating. A composition containing a compound (B) that generates an acid and a compound (C) that can react with two or more hydroxyl groups in the presence of an acid to form a cross-linked structure between molecules of the polymer compound (A). object.
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. a represents an integer of 0 to 10, and n represents an integer of 1 to 5. R a is represented by an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a group represented by —CO—, a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, or —NHCOO—. Represents a group. In the bond represented by “−”, the left hand may be the upper hand in Formula (1), and the right hand may be the upper hand in Formula (1). There may be. Among these, the hydrogen atom which an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene group have may be substituted by the fluorine atom. When there are a plurality of R a s , they may be the same or different. R represents a monovalent organic group that is eliminated by an acid. When there are a plurality of R, they may be the same or different. ]
[Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. b represents an integer of 0 to 10, and m represents an integer of 1 to 5. R b is an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a group represented by —CO—, a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, or a group represented by —NHCOO—. Represents a group. In the bond represented by “−”, the left hand may be the upper hand in Formula (2), and the right hand may be the upper hand in Formula (2). There may be. Among these, the hydrogen atom which an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene group have may be substituted by the fluorine atom. When there are a plurality of R b s , they may be the same or different. R ″ represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms does not have a fluorine atom. When there are a plurality of R ″, they may be the same or different. Rf represents a C1-C20 monovalent organic group which has a fluorine atom or a fluorine atom. When there are a plurality of Rf, they may be the same or different. ]
[2] The composition according to [1], wherein the polymer compound (A) is a polymer compound that dissolves less than 5% by weight in an alcohol solvent at 25 ° C.
[3] The composition according to [1] or [2], wherein the compound (B) is a sulfonic acid ester compound, a triazine compound, a sulfonium salt, an iodonium salt, or a block acid compound.
[4] The composition according to any one of [1] to [3], wherein the compound (C) is a melamine compound or a urea compound.
[5] The composition according to any one of [1] to [4], further comprising a compound (D) represented by the following formula (3).
[Wherein, R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms may be substituted with a fluorine atom. ]
[6] The composition according to any one of [1] to [5], further comprising a solvent.
[7] A step of forming a film by applying the composition according to [6] on a substrate;
And a step of crosslinking the molecules of the polymer compound (A) contained in the membrane.
[8] A film produced by the production method according to [7].
[9] An organic thin film transistor having the film according to [8] as an insulating layer.
[10] The organic thin film transistor according to [9], wherein the insulating layer is a gate insulating layer and / or an overcoat layer.
[11] An electronic device having the organic thin film transistor according to [9] or [10].
本発明によれば、低い硬化温度でゲート絶縁層またはオーバーコート層を形成することができる組成物を提供することができる。さらに本発明によれば、短い硬化時間でゲート絶縁層またはオーバーコート層を形成することができる組成物も提供することができる。 According to the present invention, a composition capable of forming a gate insulating layer or an overcoat layer at a low curing temperature can be provided. Furthermore, according to this invention, the composition which can form a gate insulating layer or an overcoat layer in a short hardening time can also be provided.
以下、必要に応じて図面を参照することにより、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
<共通する用語の説明>
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。
<Explanation of common terms>
Hereinafter, terms commonly used in the present specification have the following meanings unless otherwise specified.
「高分子化合物」とは、分子量が1000以上の化合物を意味する。高分子化合物は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよい。 “Polymer compound” means a compound having a molecular weight of 1000 or more. The polymer compound may be any of a block copolymer, a random copolymer, an alternating copolymer, and a graft copolymer, or other embodiments.
アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基のいずれであってもよい。直鎖アルキル基の炭素原子数は、通常1〜30であり、分岐アルキル基の炭素原子数は、通常3〜30である。なお、アルキル基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。シクロアルキル基の炭素原子数は、通常3〜30である。なお、シクロアルキル基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
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。
The alkyl group may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. The straight-chain alkyl group usually has 1 to 30 carbon atoms, and the branched alkyl group usually has 3 to 30 carbon atoms. The number of carbon atoms in the alkyl group does not include the number of carbon atoms in the substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkyl group is usually 3-30. The number of carbon atoms in the cycloalkyl group does not include the number of carbon atoms in the substituent.
Examples of the alkyl group include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group and n-hexadecyl group, isopropyl Group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 2-ethylhexyl group, 3,7-dimethyloctyl group, 2-hexyldecyl group, 2-octyldodecyl group, 2-decyltetradecyl group, etc. Groups. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryl group, and a halogen atom. The cycloalkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryl group, and a halogen atom. Examples of the alkyl group having a substituent include a methoxyethyl group, a benzyl group, a trifluoromethyl group, and a perfluorohexyl group.
アルコキシ基は、直鎖アルコキシ基、分岐アルコキシ基のいずれであってもよい。直鎖アルコキシ基の炭素原子数は、通常1〜30であり、分岐アルコキシ基の炭素原子数は、通常3〜30である。なお、アルコキシ基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。シクロアルコキシ基の炭素原子数は、通常3〜30である。なお、シクロアルコキシ基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
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。
The alkoxy group may be a linear alkoxy group or a branched alkoxy group. The straight-chain alkoxy group usually has 1 to 30 carbon atoms, and the branched alkoxy group usually has 3 to 30 carbon atoms. The number of carbon atoms of the alkoxy group does not include the number of carbon atoms of the substituent. The number of carbon atoms of the cycloalkoxy group is usually 3-30. The number of carbon atoms in the cycloalkoxy group does not include the number of carbon atoms in the substituent.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propyloxy group, an n-butyloxy group, an n-hexyloxy group, an n-octyloxy group, an n-dodecyloxy group, and an n-hexadecyloxy group. Linear alkoxy group, isopropyloxy group, isobutyloxy group, sec-butyloxy group, tert-butyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, 2-hexyldecyloxy group, 2-octyldodecyloxy group And branched alkoxy groups such as 2-decyltetradecyloxy group. Examples of the cycloalkoxy group include a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.
The alkoxy group may have a substituent, and examples of the substituent include a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryl group, and a halogen atom. The cycloalkoxy group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryl group, and a halogen atom.
アリール基は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた残りの原子団である。芳香族炭化水素の炭素原子数は、通常6〜60であり、好ましくは6〜20である。なお、芳香族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。
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。
The aryl group is the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the ring from the aromatic hydrocarbon. The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon is usually 6 to 60, preferably 6 to 20. The carbon number of the aromatic hydrocarbon group does not include the carbon number of the substituent.
The aromatic hydrocarbon includes a compound in which two or more selected from the group consisting of benzene, a hydrocarbon condensed ring compound containing benzene, and a hydrocarbon condensed ring compound containing benzene and benzene are directly bonded.
As the aryl group, for example, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, Examples include 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, and 4-phenylphenyl group.
The aryl group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, a monovalent heterocyclic group, and a halogen atom. An alkyl group or a cycloalkyl group Group is preferred, and an alkyl group is more preferred.
1価の複素環基とは、複素環式化合物から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた残りの原子団である。複素環式化合物の炭素原子数は通常2〜30であり、好ましくは3〜20である。なお、1価の複素環基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。1価の複素環基は、1価の芳香族複素環基であることが好ましい。
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。
The monovalent heterocyclic group is a remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom directly bonded to a carbon atom constituting a ring from a heterocyclic compound. The number of carbon atoms of the heterocyclic compound is usually 2-30, preferably 3-20. The number of carbon atoms in the monovalent heterocyclic group does not include the number of carbon atoms in the substituent. The monovalent heterocyclic group is preferably a monovalent aromatic heterocyclic group.
A heterocyclic compound is an organic compound having a cyclic structure, and the elements constituting the ring are not only carbon atoms, but also oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, nitrogen atoms, phosphorus atoms, boron atoms, arsenic atoms, etc. In the ring.
The heterocyclic compound is selected from the group consisting of a monocyclic heterocyclic compound, a condensed ring compound containing a heterocyclic compound, a monocyclic heterocyclic compound and a condensed ring compound containing a heterocyclic compound. The compounds in which the above are directly bonded are included.
The monovalent heterocyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryl group, and a halogen atom. An alkyl group or a cycloalkyl group Group is preferred, and an alkyl group is more preferred.
Examples of the monovalent heterocyclic group include a 2-furyl group, a 3-furyl group, a 2-thienyl group, a 3-thienyl group, a 2-pyrrolyl group, a 3-pyrrolyl group, a 2-oxazolyl group, and a 2-thiazolyl group. 2-imidazolyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-benzofuryl group, 2-benzothienyl group, 2-thienothienyl group, 4- (2,1,3-benzothiadiazolyl) ) Group.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
アルキレン基は、直鎖アルキレン基、分岐アルキレン基のいずれであってもよい。直鎖アルキレン基の炭素原子数は、通常1〜20であり、分岐アルキレン基の炭素原子数は、通常3〜20である。なお、アルキレン基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。シクロアルキレン基の炭素原子数は、通常3〜20である。なお、シクロアルキレン基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
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。
The alkylene group may be a linear alkylene group or a branched alkylene group. The straight-chain alkylene group usually has 1 to 20 carbon atoms, and the branched alkylene group usually has 3 to 20 carbon atoms. The number of carbon atoms of the alkylene group does not include the number of carbon atoms of the substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkylene group is usually 3-20. The number of carbon atoms in the cycloalkylene group does not include the number of carbon atoms in the substituent.
The alkylene group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, a cyano group, an alkylcarbonyl group, a cycloalkylcarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, a cyclo Examples thereof include an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxycarbonyl group, and a cycloalkyloxycarbonyl group.
Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an isopropylene group, an isobutylene group, and a dimethylpropylene group. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
アリーレン基は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団である。芳香族炭化水素の炭素原子数は、通常6〜20である。なお、アリーレン基の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。アリー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、アリール基、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。
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。
The arylene group is a remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms directly bonded to carbon atoms constituting a ring from an aromatic hydrocarbon. The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon is usually 6-20. The number of carbon atoms of the arylene group does not include the number of carbon atoms of the substituent. The arylene group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group, and a halogen atom. Or a cycloalkyl group is preferable and an alkyl group is more preferable.
Examples of the arylene group include phenylene group, naphthylene group, anthrylene group, dimethylphenylene group, trimethylphenylene group, phenylenemethylene group, phenylenedimethylene group, phenylenetrimethylene group, phenylenetetramethylene group, methylnaphthylene group, dimethylnaphthylene group. Examples include a len group, a trimethyl naphthylene group, a vinyl naphthylene group, an ethenyl naphthylene group, a methyl anthrylene group, and an ethyl anthrylene group.
<組成物>
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。
<Composition>
The composition of the present invention comprises a polymer compound (A), a compound (B) that generates an acid upon irradiation with electromagnetic waves or electron beams, or heating, and two or more hydroxyl groups in the presence of an acid. And a compound (C) capable of forming a cross-linked structure between molecules of the polymer compound (A) by reaction.
<高分子化合物(A)>
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。
<Polymer Compound (A)>
The polymer compound (A) includes repeating units represented by the following formula (1) and the following formula (2).
(2)
式(1)中、R1は、水素原子またはメチル基を表す。R1は水素原子であることが好ましい。
(2)
In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 is preferably a hydrogen atom.
式(1)中、aは、0〜10の整数を表す。aは、0であることが好ましい。 In formula (1), a represents an integer of 0 to 10. a is preferably 0.
式(1)中、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。Raは、アルキレン基、シクロアルキレン基またはアリーレン基であることが好ましく、アルキレン基またはアリーレン基であることがより好ましい。 In Formula (1), R a is an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a group represented by —CO—, a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, or — A group represented by NHCOO- is represented. In the bond represented by “−”, the left hand may be the upper hand in Formula (1), and the right hand may be the upper hand in Formula (1). There may be. Among these, the hydrogen atom which an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene group have may be substituted by the fluorine atom. When there are a plurality of R a s , they may be the same or different. R a is preferably an alkylene group, a cycloalkylene group, or an arylene group, and more preferably an alkylene group or an arylene group.
Raで表さ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。
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。
Examples of the alkylene group represented by Ra include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an isopropylene group, an isobutylene group, and a dimethylpropylene group.
Examples of the cycloalkylene group represented by Ra include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
Raで表さ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、本発明の組成物を用いて得られるゲート絶縁層またはオーバーコート層の誘電正接が優れるので、フェニレン基であることが好ましい。 Examples of the arylene group represented by Ra include a phenylene group, a naphthylene group, an anthrylene group, a dimethylphenylene group, a trimethylphenylene group, a phenylenemethylene group, a phenylenedimethylene group, a phenylenetrimethylene group, a phenylenetetramethylene group, and a methyl group. Gate insulation obtained by using the composition of the present invention includes naphthylene group, dimethylnaphthylene group, trimethylnaphthylene group, vinylnaphthylene group, ethenylnaphthylene group, methylanthrylene group, and ethylanthrylene group. Since the dielectric loss tangent of the layer or the overcoat layer is excellent, a phenylene group is preferable.
式(1)中、nは、1〜5の整数を表す。nは、1であることが好ましい。 In formula (1), n represents an integer of 1 to 5. n is preferably 1.
式(1)中、Rは、酸により酸素原子から脱離する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。 −ORで表される基に対して酸が作用した場合、Rが酸素原子から脱離して、−OH基で表される基が生成する。 In formula (1), R represents a monovalent organic group that is eliminated from an oxygen atom by an acid. When there are a plurality of R, they may be the same or different. When an acid acts on the group represented by —OR, R is eliminated from the oxygen atom, and a group represented by the —OH group is generated.
Rで表される酸により酸素原子から脱離する1価の有機基としては、例えば、ヒドロフラニル基、ヒドロピラニル基、1位の炭素原子にアルコキシ基を置換基として有するアルキル基、1位の炭素原子にシクロアルコキシ基を置換基として有するアルキル基、および、1位の炭素原子にアルコキシ基を置換基として有するシクロアルキル基および1位の炭素原子にシクロアルコキシ基を置換基として有するシクロアルキル基が挙げられ、これらの基は置換基を有していてもよい。 Examples of the monovalent organic group that is eliminated from the oxygen atom by the acid represented by R include, for example, a hydrofuranyl group, a hydropyranyl group, an alkyl group having an alkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom, and a 1st carbon atom. And an alkyl group having a cycloalkoxy group as a substituent, a cycloalkyl group having an alkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom, and a cycloalkyl group having a cycloalkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom. These groups may have a substituent.
Rで表されるヒドロフラニル基とは、ジヒドロフランまたはテトラヒドロフランの環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基を意味し、ヒドロフラニル基が有していてもよい置換基としては、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、水酸基が挙げられる。
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。
The hydrofuranyl group represented by R means a group excluding one hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the ring of dihydrofuran or tetrahydrofuran, and the substituent that the hydrofuranyl group may have is as follows. , An alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, and a hydroxyl group.
Examples of the hydrofuranyl group include a dihydrofuranyl group and a tetrahydrofuranyl group.
Rで表されるヒドロピラニル基とは、ジヒドロピランまたはテトラヒドロピランの環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基を意味し、ヒドロフラニル基が有していてもよい置換基としては、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、水酸基が挙げられる。
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。
The hydropyranyl group represented by R means a group excluding one hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the dihydropyran or tetrahydropyran ring, and the substituent that the hydrofuranyl group may have Includes an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, and a hydroxyl group.
Examples of the hydropyranyl group include a dihydropyranyl group, a tetrahydropyranyl group, and a 4-methoxytetrahydropyranyl group.
Rで表されるヒドロフラニル基およびヒドロピラニル基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アルキル基およびシクロアルキル基が挙げられる。 Examples of the substituent that the hydrofuranyl group and hydropyranyl group represented by R may have include a hydroxyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an alkyl group, and a cycloalkyl group.
Rで表される、1位の炭素原子にアルコキシ基を置換基として有するアルキル基としては、例えば、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−メトキシプロピル基、1−エトキシプロピル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R having an alkoxy group as a substituent at the 1-position carbon atom include 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-methoxypropyl group, and 1-ethoxypropyl group. Can be mentioned.
Rで表される、1位の炭素原子にアルコキシ基を置換基として有するアルキル基、1位の炭素原子にシクロアルコキシ基を置換基として有するアルキル基、1位の炭素原子にアルコキシ基を置換基として有するシクロアルキル基および1位の炭素原子にシクロアルコキシ基を置換基として有するシクロアルキル基が更に有していてもよい置換基としては、例えば、エチル基、プロピル基が挙げられる。 An alkyl group having an alkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom represented by R, an alkyl group having a cycloalkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom, and an alkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom Examples of the substituent that the cycloalkyl group may have and the cycloalkyl group having a cycloalkoxy group as a substituent at the 1st carbon atom may further include an ethyl group and a propyl group.
Rは、1−エトキシエチル基であることが好ましい。 R is preferably a 1-ethoxyethyl group.
式(2)中、R2は、水素原子またはメチル基を表す。R2はメチル基であることが好ましい。 In formula (2), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 is preferably a methyl group.
式(2)中、bは、0〜10の整数を表す。bは、0であることが好ましい。 In formula (2), b represents an integer of 0 to 10. b is preferably 0.
式(2)中、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。Rbは、−COO−で表される基、−NHCO−で表される基、アルキレン基またはアリーレン基であることが好ましく、−COO−で表される基、−NHCO−で表される基、またはアルキレン基であることがより好ましい。 In formula (2), R b represents an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a group represented by —CO—, a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, or — A group represented by NHCOO- is represented. In the bond represented by “−”, the left hand may be the upper hand in Formula (2), and the right hand may be the upper hand in Formula (2). There may be. Among these, the hydrogen atom which an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene group have may be substituted by the fluorine atom. When there are a plurality of R b s , they may be the same or different. R b is preferably a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, an alkylene group or an arylene group, a group represented by —COO—, and a group represented by —NHCO—. Or an alkylene group.
Rbで表さ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。 Examples of the alkylene group represented by Rb include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an isopropylene group, an isobutylene group, and a dimethylpropylene group.
Rb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。 Examples of the cycloalkylene group represented by R b include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
Rbで表さ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。 Examples of the arylene group represented by R b include a phenylene group, a naphthylene group, an anthrylene group, a dimethylphenylene group, a trimethylphenylene group, a phenylenemethylene group, a phenylenedimethylene group, a phenylenetrimethylene group, a phenylenetetramethylene group, and a methyl group. Examples include naphthylene group, dimethylnaphthylene group, trimethylnaphthylene group, vinylnaphthylene group, ethenylnaphthylene group, methylanthrylene group, and ethylanthrylene group.
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。R’’が複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。ある一態様では、R’’は水素原子である。
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。
R ″ represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. When there are a plurality of R ″, they may be the same or different. In one embodiment, R ″ is a hydrogen atom.
When R ″ is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms does not have a fluorine atom. Specific examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, and cyclopropyl. Group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentynyl group, cyclohexynyl group, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, tolyl group, xylyl group, dimethylphenyl group, trimethylphenyl group, ethylphenyl group, diethylphenyl group , Triethylphenyl group, propylphenyl group, butylphenyl group, methylnaphthyl group, dimethylnaphthyl group, trimethylnaphthyl group, vinylnaphthyl group, ethenylnaphthyl group, methylanthryl group, ethylanthryl group, chlorophenyl group, bromophenyl group, etc. Cited .
式(2)中、mは、1〜5の整数を表す。mは、5であることが好ましい。 In formula (2), m represents an integer of 1 to 5. m is preferably 5.
Rfは、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素原子数1〜20の1価の有機基を表す。Rfが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。Rfとしては、フッ素原子であることが好ましい。Rfで表されるフッ素原子を有する炭素原子数1〜20の1価の有機基の具体例としては、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、トリフルオロブチル基、ペンタフルオロブチル基、トリフルオロペンチル基、ペンタフルオロペンチル基、ヘプタフルオロペンチル基、ペンタフルオロフェニル基およびトリフルオロメチルフェニル基が挙げられる。 Rf represents a fluorine atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms having a fluorine atom. When there are a plurality of Rf, they may be the same or different. Rf is preferably a fluorine atom. Specific examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms having a fluorine atom represented by Rf include trifluoromethyl group, trifluoroethyl group, trifluorobutyl group, pentafluorobutyl group, and trifluoropentyl. Group, pentafluoropentyl group, heptafluoropentyl group, pentafluorophenyl group and trifluoromethylphenyl group.
高分子化合物(A)は、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ことが好ましい。アルコール溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、シクロペンタノール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、ペンタフルオロ−1−ペンタノール、オクタフルオロ−1−ペンタノールが挙げられる。 The polymer compound (A) is preferably a polymer compound that dissolves in an alcohol solvent at less than 5% by weight at 25 ° C. Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, cyclopentanol, trifluoroethanol, hexafluoro-2-propanol, Examples include pentafluoro-1-pentanol and octafluoro-1-pentanol.
高分子化合物(A)は、例えば、式(1)で表される基を有する繰り返し単位の原料となる重合性モノマーと式(2)で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとを、光重合開始剤または熱重合開始剤の存在下において、共重合させることにより製造することができる。 The polymer compound (A) includes, for example, a polymerizable monomer that is a raw material of a repeating unit having a group represented by the formula (1) and a polymerizable monomer that is a raw material of a repeating unit represented by the formula (2). And can be produced by copolymerization in the presence of a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator.
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、メチル(o−ベンゾイル)ベンゾエート、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインオクチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジアセチル等のカルボニル化合物;メチルアントラキノン、クロロアントラキノン、クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等のアントラキノン誘導体およびチオキサントン誘導体;ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 4-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-2. -Methylpropiophenone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, benzophenone, methyl (o-benzoyl) benzoate, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, 1- Phenyl-1,2-propanedione-2- (O-benzoyl) oxime, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin octyl ether, benzyl, benzyl dimethyl ketone Carbonyl compounds such as methyl, benzyldiethyl ketal and diacetyl; anthraquinone derivatives and thioxanthone derivatives such as methylanthraquinone, chloroanthraquinone, chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone and 2-isopropylthioxanthone; and sulfur compounds such as diphenyl disulfide and dithiocarbamate It is done.
共重合を開始させるエネルギーとして光エネルギーを用いる場合、重合性モノマーに照射する光の波長は、通常、360nm以上であり、好ましくは、360nm以上450nm以下である。 When light energy is used as the energy for initiating copolymerization, the wavelength of light applied to the polymerizable monomer is usually 360 nm or more, and preferably 360 nm or more and 450 nm or less.
熱重合開始剤としては、ラジカル重合の開始剤となる化合物であればよく、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、1、1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩等のアゾ系化合物;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、アセチルアセトンパーオキシド等のケトンパーオキシド化合物;イソブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキシド、オルト−メチルベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、パラ−クロロベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド化合物;2,4,4−トリメチルペンチル−2−ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、tert−ブチルヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド化合物;ジクミルパーオキシド、tert−ブチルクミルパーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、トリス(tert−ブチルパーオキシ)トリアジン等のジアルキルパーオキシド化合物;1,1−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール化合物;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−tert−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−tert−ブチルパーオキシアゼレート、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−tert−ブチルパーオキシトリメチルアジペート等のアルキルパーエステル化合物;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート化合物が挙げられる。 Any thermal polymerization initiator may be used as long as it is a radical polymerization initiator. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobisisovaleronitrile, 2,2′- Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane) Azo compounds such as 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride; ketone peroxide compounds such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, acetylacetone peroxide; isobutyl peroxide , Benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxy Diacyl peroxide compounds such as 2,4,4-trimethylpentyl-2-hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ortho-methylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, para-chlorobenzoyl peroxide and the like; Hydroperoxide compounds such as oxide and tert-butyl hydroperoxide; Dialkyl peroxide compounds such as dicumyl peroxide, tert-butylcumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, and tris (tert-butylperoxy) triazine Peroxyketal compounds such as 1,1-di-tert-butylperoxycyclohexane and 2,2-di (tert-butylperoxy) butane; tert-butylperoxypivalate, te t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxyisobutyrate, di-tert-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-tert-butylperoxyazelate, tert-butylperoxy-3 , 5,5-trimethylhexanoate, tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxybenzoate, alkyl perester compounds such as di-tert-butylperoxytrimethyladipate; diisopropyl peroxydicarbonate, di-sec- Examples thereof include peroxycarbonate compounds such as butyl peroxydicarbonate and tert-butylperoxyisopropyl carbonate.
式(1)で表される繰り返し単位の原料となるモノマーとしては、例えば、4−(1−エトキエトキシ)スチレン、4−(2−ピラニルオキシ)スチレン、4−(2−エチル−2−アダマンチルオキシ)スチレンが挙げられる。 As a monomer used as a raw material of the repeating unit represented by the formula (1), for example, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, 4- (2-pyranyloxy) styrene, 4- (2-ethyl-2-adamantyloxy) Styrene is mentioned.
式(2)で表される繰り返し単位の原料となるモノマーとしては、例えば、2−フルオロスチレン、3−フルオロスチレン、4−フルオロスチレン、2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン、2−トリフルオロメチルスチレン、3−トリフルオロメチルスチレン、4−トリフルオロメチルスチレン、ビニル−4−トリフルオロメチルフェニルエーテル、ビニル−2−トリフルオロメチルベンゾエート、ビニル−3−トリフルオロメチルベンゾエート、ビニル−4−トリフルオロメチルベンゾエートが挙げられる。 Examples of the monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (2) include 2-fluorostyrene, 3-fluorostyrene, 4-fluorostyrene, 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene, 2 -Trifluoromethylstyrene, 3-trifluoromethylstyrene, 4-trifluoromethylstyrene, vinyl-4-trifluoromethylphenyl ether, vinyl-2-trifluoromethylbenzoate, vinyl-3-trifluoromethylbenzoate, vinyl- 4-trifluoromethylbenzoate is mentioned.
高分子化合物(A)は、式(1)で表される基を有する繰り返し単位の原料となる重合性モノマーおよび式(2)で表される基を有する繰り返し単位の原料となる重合性モノマーと、他の繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとを、共重合させることにより製造してもよい。 The polymer compound (A) includes a polymerizable monomer that is a raw material of a repeating unit having a group represented by the formula (1), and a polymerizable monomer that is a raw material of a repeating unit having a group represented by the formula (2) Alternatively, it may be produced by copolymerizing a polymerizable monomer which is a raw material for other repeating units.
他の繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステルおよびその誘導体、メタアクリル酸エステルおよびその誘導体、スチレンおよびその誘導体、有機カルボン酸のビニルエステルおよびその誘導体、有機カルボン酸のアリルエステルおよびその誘導体、フマル酸のジアルキルエステルおよびその誘導体、マレイン酸のジアルキルエステルおよびその誘導体、イタコン酸のジアルキルエステルおよびその誘導体、有機カルボン酸のN−ビニルアミド誘導体、末端不飽和炭化水素およびその誘導体、不飽和炭化水素基を含む有機ゲルマニウム誘導体、ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オンおよびその誘導体が挙げられる。 Examples of the polymerizable monomer used as a raw material for other repeating units include acrylic acid esters and derivatives thereof, methacrylic acid esters and derivatives thereof, styrene and derivatives thereof, vinyl esters of organic carboxylic acids and derivatives thereof, and organic carboxylic acids. Allyl esters and derivatives thereof, dialkyl esters of fumaric acid and derivatives thereof, dialkyl esters of maleic acid and derivatives thereof, dialkyl esters of itaconic acid and derivatives thereof, N-vinylamide derivatives of organic carboxylic acids, terminal unsaturated hydrocarbons and derivatives thereof , Organic germanium derivatives containing an unsaturated hydrocarbon group, vinyl-1,3-dioxolan-2-one, and derivatives thereof.
他の繰り返し単位の原料となる重合性モノマーの種類は、ゲート絶縁層またはオーバーコート層に要求される特性に応じて適宜選択される。溶媒に対する耐久性が優れ、有機薄膜トランジスタのヒステリシスが小さくなるため、スチレンおよびその誘導体のような分子の密度が高く、硬い膜を形成する重合性モノマーが選択される。また、ゲート電極や隣接する層との密着性が優れるため、メタアクリル酸エステルおよびその誘導体、アクリル酸エステルおよびその誘導体のような可塑性を付与する重合性モノマーが選択される。 The kind of the polymerizable monomer that is the raw material for the other repeating unit is appropriately selected according to the characteristics required for the gate insulating layer or the overcoat layer. Since the durability to the solvent is excellent and the hysteresis of the organic thin film transistor is reduced, a polymerizable monomer that forms a hard film with high molecular density such as styrene and its derivatives is selected. Moreover, since the adhesiveness with a gate electrode and an adjacent layer is excellent, the polymerizable monomer which provides plasticity like a methacrylic ester and its derivative (s), an acrylic ester and its derivative (s) is selected.
アクリル酸エステルおよびその誘導体は、単官能のアクリレートであっても、多官能のアクリレートであってもよい。アクリル酸エステルおよびその誘導体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−sec−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸デシル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−2−ヒドロキシブチル、アクリル酸−2−ヒドロキシフェニルエチル、アクリル酸−グリシジル、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルアクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチルアクリレート、3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート、3−パーフルオロヘキシル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート、3−パーフルオロオクチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチルアクリレート、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)エチルアクリレート、3−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)エチルアクリレート、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)エチルアクリレート、3−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチルアクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルアクリレート、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリンが挙げられる。 The acrylic ester and its derivative may be a monofunctional acrylate or a polyfunctional acrylate. Examples of acrylic acid esters and derivatives thereof include methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid-n-propyl, isopropyl acrylate, acrylic acid-n-butyl, acrylic acid isobutyl, acrylic acid-sec-butyl, and acrylic acid. Hexyl, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, decyl acrylate, isobornyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, acrylic Acid-3-hydroxypropyl, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyphenylethyl acrylate, glycidyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate 1,4-butanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol pentaacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2 , 3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl acrylate, 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl acrylate, 3-perfluorohexyl- 2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl acrylate, 3-perfluorooctyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (par Fluorodecyl) ethyl acrylate, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) ethyl acrylate, 3- (perfluoro-3-methylbutyl) -2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluoro-5-methylhexyl) ethyl acrylate, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) -2-hydroxypropyl acrylate, 3- (perfluoro-5-methylhexyl) -2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluoro-7-methyloctyl) ethyl acrylate, 3 -(Perfluoro-7-methyloctyl) -2-hydroxypropyl acrylate, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropyl acrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl acrylate, 1H, 1H, 7H-dodecafluorohept Tyl acrylate, 1H, 1H, 9H-hexadecafluorononyl acrylate, 1H-1- (trifluoromethyl) trifluoroethyl acrylate, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl acrylate, N, N-dimethylacrylamide, N, N -Diethylacrylamide, N-acryloylmorpholine.
メタアクリル酸エステルおよびその誘導体は、単官能のメタアクリレートであってもよく、多官能のメタアクリレートであってもよい。メタアクリル酸エステルおよびその誘導体としては、例えば、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸−n−プロピル、メタアクリル酸イソプロピル、メタアクリル酸−n−ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸−sec−ブチル、メタアクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸オクチル、メタアクリル酸−2−エチルヘキシル、メタアクリル酸デシル、メタアクリル酸イソボルニル、メタアクリル酸シクロヘキシル、メタアクリル酸フェニル、メタアクリル酸ベンジル、メタアクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタアクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタアクリル酸−3−ヒドロキシプロピル、メタアクリル酸−2−ヒドロキシブチル、メタアクリル酸−2−ヒドロキシフェニルエチル、メタアクリル酸−グリシジル、エチレングリコールジメタアクリレート、プロピレングリコールジメタアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタアクリレート、ジエチレングリコールジメタアクリレート、トリエチレングリコールジメタアクリレート、トリメチロールプロパンジメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールペンタメタアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタアクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタアクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチルメタアクリレート、3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタアクリレート、3−パーフルオロヘキシル−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチルメタアクリレート、3−パーフルオロオクチル−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチルメタアクリレート、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)エチルメタアクリレート、3−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、2−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)エチルメタアクリレート、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、3−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、2−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)エチルメタアクリレート、3−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピルメタアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタアクリレート、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチルメタアクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニルメタアクリレート、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルメタアクリレート、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチルメタアクリレート、N,N−ジメチルメタアクリルアミド、N,N−ジエチルメタアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリンが挙げられる。 The methacrylic acid ester and its derivative may be monofunctional methacrylate or polyfunctional methacrylate. Examples of methacrylic acid esters and derivatives thereof include, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, -n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacryl Acid-sec-butyl, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, decyl methacrylate, isobornyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, meta 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxyphenylethyl methacrylate, methacrylate -Glycidyl phosphate, ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane tri Methacrylate, pentaerythritol pentamethacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl methacrylate, 3- Perfluorobutyl-2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl methacrylate, 3-perfluorohexyl-2-hydroxy Lopyl methacrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl methacrylate, 3-perfluorooctyl-2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluorodecyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) Ethyl methacrylate, 3- (perfluoro-3-methylbutyl) -2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluoro-5-methylhexyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) -2- Hydroxypropyl methacrylate, 3- (perfluoro-5-methylhexyl) -2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluoro-7-methyloctyl) ethyl methacrylate, 3- (perfluoro-7-methyloctyl) − 2-Hydroxypropyl methacrylate, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropyl methacrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate, 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyl methacrylate, 1H, 1H, 9H-hexa Decafluorononyl methacrylate, 1H-1- (trifluoromethyl) trifluoroethyl methacrylate, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl methacrylate, N, N-dimethylmethacrylamide, N, N-diethylmethacrylamide, N -Acryloylmorpholine.
スチレンおよびその誘導体としては、例えば、スチレン、2,4−ジメチル−α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、2,6−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチレン、3,5−ジメチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、2,4,5−トリメチルスチレン、ペンタメチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、o−ブロモスチレン、m−ブロモスチレン、p−ブロモスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、2−ビニルビフェニル、3−ビニルビフェニル、4−ビニルビフェニル、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、4−ビニル−p−ターフェニル、1−ビニルアントラセン、α−メチルスチレン、o−イソプロペニルトルエン、m−イソプロペニルトルエン、p−イソプロペニルトルエン、2,4−ジメチル−α−メチルスチレン、2,3−ジメチル−α−メチルスチレン、3,5−ジメチル−α−メチルスチレン、p−イソプロピル−α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−クロロスチレン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロピルベンゼン、4−アミノスチレンが挙げられる。 Examples of styrene and derivatives thereof include styrene, 2,4-dimethyl-α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,5-dimethylstyrene. 2,6-dimethylstyrene, 3,4-dimethylstyrene, 3,5-dimethylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 2,4,5-trimethylstyrene, pentamethylstyrene, o-ethylstyrene, m -Ethylstyrene, p-ethylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, o-bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p -Methoxystyrene, o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hy Loxystyrene, 2-vinylbiphenyl, 3-vinylbiphenyl, 4-vinylbiphenyl, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene, 4-vinyl-p-terphenyl, 1-vinylanthracene, α-methylstyrene, o-iso Propenyltoluene, m-isopropenyltoluene, p-isopropenyltoluene, 2,4-dimethyl-α-methylstyrene, 2,3-dimethyl-α-methylstyrene, 3,5-dimethyl-α-methylstyrene, p- Examples include isopropyl-α-methylstyrene, α-ethylstyrene, α-chlorostyrene, divinylbenzene, divinylbiphenyl, diisopropylbenzene, and 4-aminostyrene.
有機カルボン酸のビニルエステルおよびその誘導体としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、アジピン酸ジビニルが挙げられる。 Examples of vinyl esters of organic carboxylic acids and derivatives thereof include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and divinyl adipate.
有機カルボン酸のアリルエステルおよびその誘導体としては、例えば、酢酸アリル、安息香酸アリル、アジピン酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリルが挙げられる。 Examples of allyl esters of organic carboxylic acids and derivatives thereof include allyl acetate, allyl benzoate, diallyl adipate, diallyl terephthalate, diallyl isophthalate, and diallyl phthalate.
フマル酸のジアルキルエステルおよびその誘導体としては、例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジイソプロピル、フマル酸ジ−sec−ブチル、フマル酸ジイソブチル、フマル酸ジ−n−ブチル、フマル酸ジ−2−エチルヘキシル、フマル酸ジベンジルが挙げられる。 Examples of the dialkyl ester of fumaric acid and its derivatives include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, diisopropyl fumarate, di-sec-butyl fumarate, diisobutyl fumarate, di-n-butyl fumarate, di-2 fumarate. -Ethylhexyl, dibenzyl fumarate.
マレイン酸のジアルキルエステルおよびその誘導体としては、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジイソプロピル、マレイン酸ジ−sec−ブチル、マレイン酸ジイソブチル、マレイン酸ジ−n−ブチル、マレイン酸ジ−2−エチルヘキシル、マレイン酸ジベンジルが挙げられる。 Examples of the dialkyl ester of maleic acid and its derivatives include dimethyl maleate, diethyl maleate, diisopropyl maleate, di-sec-butyl maleate, diisobutyl maleate, di-n-butyl maleate, di-2 maleate -Ethylhexyl, dibenzyl maleate are mentioned.
イタコン酸のジアルキルエステルおよびその誘導体としては、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジイソプロピル、イタコン酸ジ−sec−ブチル、イタコン酸ジイソブチル、イタコン酸ジ−n−ブチル、イタコン酸ジ−2−エチルヘキシル、イタコン酸ジベンジルが挙げられる。 Dialkyl esters of itaconic acid and derivatives thereof include, for example, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, diisopropyl itaconate, di-sec-butyl itaconate, diisobutyl itaconate, di-n-butyl itaconate, di-2 itaconate -Ethylhexyl, dibenzyl itaconate are mentioned.
有機カルボン酸のN−ビニルアミド誘導体としては、例えば、N−メチル−N−ビニルアセトアミドが挙げられる。 Examples of N-vinylamide derivatives of organic carboxylic acids include N-methyl-N-vinylacetamide.
末端不飽和炭化水素およびその誘導体としては、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、ビニルシクロヘキサン、塩化ビニル、アリルアルコールが挙げられる。 Examples of terminal unsaturated hydrocarbons and derivatives thereof include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, vinylcyclohexane, vinyl chloride, and allyl alcohol.
不飽和炭化水素基を含む有機ゲルマニウム誘導体としては、例えば、アリルトリメチルゲルマニウム、アリルトリエチルゲルマニウム、アリルトリブチルゲルマニウム、トリメチルビニルゲルマニウム、トリエチルビニルゲルマニウムが挙げられる。 Examples of the organic germanium derivative containing an unsaturated hydrocarbon group include allyltrimethylgermanium, allyltriethylgermanium, allyltributylgermanium, trimethylvinylgermanium, and triethylvinylgermanium.
ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オンおよびその誘導体としては、例えば、4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、5−メチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オンが挙げられる。 Examples of vinyl-1,3-dioxolan-2-one and derivatives thereof include 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one and 5-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one. Is mentioned.
他の繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとしては、アクリル酸アルキルエステル、メタアクリル酸アルキルエステル、スチレン、4−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アリルトリメチルゲルマニウムまたは4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オンであることが好ましい。 Examples of the polymerizable monomer used as a raw material for other repeating units include acrylic acid alkyl ester, methacrylic acid alkyl ester, styrene, 4-methoxystyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, allyltrimethylgermanium, or 4-vinyl-1,3-dioxolane. 2-one is preferred.
高分子化合物(A)に含まれる式(1)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10モル%以上80モル%以下であり、より好ましくは20モル%以上60モル%以下である。
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。
The repeating unit having a group represented by the formula (1) contained in the polymer compound (A) is preferably 10 mol% or more and 80 mol% or less with respect to all repeating units contained in the polymer compound (A). More preferably, it is 20 mol% or more and 60 mol% or less.
The repeating unit having a group represented by the formula (2) contained in the polymer compound (A) is preferably 5 mol% or more and 80 mol% or less with respect to all repeating units contained in the polymer compound (A). More preferably, it is 10 mol% or more and 80 mol% or less.
高分子化合物(A)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、3000〜1000000であることが好ましく、5000〜500000であることがより好ましい。 The polystyrene equivalent weight average molecular weight of the polymer compound (A) is preferably 3,000 to 1,000,000, and more preferably 5,000 to 500,000.
高分子化合物(A)としては、例えば、
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。
Examples of the polymer compound (A) include:
Poly [4- (1-ethoxyethoxy) styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluorostyrene], poly [4- (1-ethoxyethoxy) styrene-co-2,3,4,5,6 -Pentafluorostyrene-co-styrene], poly [4- (1-ethoxyethoxy) styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluorostyrene-co-methyl-methacrylate],
Poly [4- (2-pyranyloxy) styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluorostyrene], poly [4- (2-pyranyloxy) styrene-co-2,3,4,5,6 -Pentafluorostyrene-co-styrene], poly [4- (2-pyranyloxy) styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluorostyrene-co-methyl-methacrylate],
Poly [4- (2-ethyl-2-adamantyloxy) styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluorostyrene], poly [4- (2-ethyl-2-adamantyloxy) styrene-co -2,3,4,5,6-pentafluorostyrene-co-styrene], poly [4- (2-ethyl-2-adamantyloxy) styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluoro Styrene-co-methyl-methacrylate],
Is mentioned.
本発明の組成物に含まれる高分子化合物(A)は、1種のみであってもよいし、2種以上含まれていてもよい。 Only 1 type may be sufficient as the high molecular compound (A) contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be contained.
<化合物(B)>
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。
<Compound (B)>
The compound (B) is a compound that decomposes by irradiation with electromagnetic waves or electron beams, or is heated to generate an acid, and is sometimes called a so-called acid generator.
電磁波としては、例えば、赤外線、可視光線、紫外線が挙げられ、好ましくは紫外線である。電磁波の波長は、好ましくは450nm以下であり、より好ましくは200nm以上410nm以下である。 Examples of the electromagnetic wave include infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays, and preferably ultraviolet rays. The wavelength of the electromagnetic wave is preferably 450 nm or less, more preferably 200 nm or more and 410 nm or less.
化合物(B)が加熱により分解して酸を発生する化合物である場合、酸を発生する温度は、通常200℃以下であり、好ましくは100℃以上200℃以下であり、より好ましくは120℃以上200℃以下である。 When the compound (B) is a compound that decomposes by heating to generate an acid, the temperature at which the acid is generated is usually 200 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher. It is 200 degrees C or less.
化合物(B)としては、例えば、スルホン酸エステル化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ブロック酸化合物が挙げられる。 Examples of the compound (B) include sulfonic acid ester compounds, triazine compounds, iodonium salts, sulfonium salts, and blocking acid compounds.
スルホン酸エステル化合物としては、フッ素化アルキルスルホン酸エステル化合物またはトルエンスルホン酸エステル化合物が好ましい。 As the sulfonic acid ester compound, a fluorinated alkyl sulfonic acid ester compound or a toluene sulfonic acid ester compound is preferable.
フッ素化アルキルスルホン酸エステル化合物としては、例えば、N-ヒドロキシナフタルイミドトリフレート、N-ヒドロキシナフタルイミドパーフルオロブチルトリフレート、N-ヒドロキシフタルイミドトリフレート、N-ヒドロキシフタルイミドパーフルオロブチルトリフレートが挙げられる。 Examples of the fluorinated alkyl sulfonic acid ester compound include N-hydroxynaphthalimide triflate, N-hydroxynaphthalimide perfluorobutyl triflate, N-hydroxyphthalimide triflate, and N-hydroxyphthalimide perfluorobutyl triflate. .
トルエンスルホン酸エステル化合物としては、例えば、α−(p−トルエンスルホニルオキシメチル)ベンゾイン、α−(p−トルエンスルホニルオキシ)−o−ニトロトルエン、α−(p−トルエンスルホニルオキシ)−p−ニトロトルエンが挙げられる。 Examples of the toluenesulfonic acid ester compound include α- (p-toluenesulfonyloxymethyl) benzoin, α- (p-toluenesulfonyloxy) -o-nitrotoluene, α- (p-toluenesulfonyloxy) -p-nitrotoluene. Can be mentioned.
トリアジン化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−メチル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4’−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3’,4’−ジメトキシフェニル)−1,3,5−トリアジンが挙げられる。 Examples of the triazine compound include 2,4-bis (trichloromethyl) -6-methyl-1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2 , 4-bis (trichloromethyl) -6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4′-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2 , 4-bis (trichloromethyl) -6- (3 ′, 4′-dimethoxyphenyl) -1,3,5-triazine.
ヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリルキュミルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。 Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, and tolylcumyl iodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウムホスフェート、p−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、p−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4,4’−ビス[ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネート、4−[4−(4−tert−ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニル−ジ(4−メチルフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェートが挙げられる。 Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium phosphate, p- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, p- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4,4′- Bis [di (β-hydroxyethoxy) phenylsulfonio] phenyl sulfide-bis-hexafluoroantimonate, 4- [4- (4-tert-butylbenzoyl) phenylthio] phenyl-di (4-methylphenyl) sulfonium hexafluoro Examples include phosphate.
ブロック酸化合物とは、有機カルボン酸、有機スルホン酸、有機燐酸をアミン化合物やエーテル化合物で保護した化合物であり、例えば、p−トルエンスルホン酸のアミン塩、p−トルエンスルホン酸の4級アンモニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のアミン塩、トリフルオロメタンスルホン酸の4級アンモニウム塩が挙げられる。 The block acid compound is a compound obtained by protecting an organic carboxylic acid, organic sulfonic acid, or organic phosphoric acid with an amine compound or an ether compound, such as an amine salt of p-toluenesulfonic acid or a quaternary ammonium salt of p-toluenesulfonic acid , An amine salt of trifluoromethanesulfonic acid, and a quaternary ammonium salt of trifluoromethanesulfonic acid.
化合物(B)は、特開平9−118663号公報に記載のスルホニウム塩、特開2007−262401号公報に記載のオニウムフッ素化アルキルフルオロリン酸塩であってもよい。 The compound (B) may be a sulfonium salt described in JP-A-9-118663 and an onium fluorinated alkyl fluorophosphate described in JP-A-2007-262401.
また、化合物(B)は、電磁波または電子線の照射により分解し、かつ、加熱により分解して酸を発生する化合物であって、酸を発生する温度が200℃以上の化合物であってもよい。その場合、加熱により分解して酸を発生する温度が200℃以下の化合物(B)と併用することが好ましい。 Further, the compound (B) may be a compound that decomposes by irradiation with electromagnetic waves or electron beams and generates an acid by being decomposed by heating, and a temperature at which the acid is generated is 200 ° C. or higher. . In that case, it is preferable to use together with the compound (B) whose temperature which decomposes | disassembles by heating and generates an acid is 200 degrees C or less.
本発明の組成物に含まれる化合物(B)は、1種のみであってもよいし、2種以上含まれていてもよい。 Only 1 type may be sufficient as the compound (B) contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be contained.
<化合物(C)>
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。
<Compound (C)>
Compound (C) is a compound that can react with a hydroxyl group in two or more polymer compounds (A) in the presence of an acid to form a crosslinked structure between the molecules of polymer compound (A).
化合物(C)としては、例えば、メラミン化合物、ユリア化合物が挙げられる。 Examples of the compound (C) include melamine compounds and urea compounds.
メラミン化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン、ポリ(メラミン−co−ホルムアルデヒド)メチル化物、ポリ(メラミン−co−ホルムアルデヒド)メチル化物が挙げられる。 Examples of the melamine compound include hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexabutoxymethyl melamine, poly (melamine-co-formaldehyde) methylated product, and poly (melamine-co-formaldehyde) methylated product.
ユリア化合物としては、例えば、テトラメトキシメチルグリコルユリア、テトラエトキシメチルグリコルユリアが挙げられる。 Examples of the urea compound include tetramethoxymethyl glycol urea and tetraethoxymethyl glycol urea.
本発明の組成物に含まれる化合物(C)は、1種のみであってもよいし、2種以上含まれていてもよい。 Only 1 type may be sufficient as the compound (C) contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be contained.
<化合物(D)>
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。
<Compound (D)>
The composition of the present invention may further contain a compound (D) represented by the following formula (3).
In formula (3), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 12 is preferably a methyl group. In formula (3), R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 are each independently a hydrogen atom or a monovalent group having 1 to 20 carbon atoms. Represents an organic group. A hydrogen atom in the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms may be substituted with a fluorine atom. R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 are preferably hydrogen atoms. Specific examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, and cyclopropyl. Group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentynyl group, cyclohexynyl group, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, tolyl group, xylyl group, dimethylphenyl group, trimethylphenyl group, ethylphenyl group, diethylphenyl group , Triethylphenyl group, propylphenyl group, butylphenyl group, methylnaphthyl group, dimethylnaphthyl group, trimethylnaphthyl group, vinylnaphthyl group, ethenylnaphthyl group, methylanthryl group, ethylanthryl group, chlorophenyl group, bromophenyl group, triphenyl Fluoro Butyl group, trifluoroethyl group, and pentafluorophenyl propyl group.
本発明に用いられる化合物(D)としては、例えば、4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2´−メチル−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、3´−メチル−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、4´−メチル−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノンが挙げられる。 Examples of the compound (D) used in the present invention include 4-methacryloyloxybenzophenone, 2′-methyl-4-methacryloyloxybenzophenone, 3′-methyl-4-methacryloyloxybenzophenone, 4′-methyl-4-methacryloyl. And oxybenzophenone.
本発明の組成物により形成される絶縁層の絶縁耐圧を高くする観点から、化合物(D)が含まれていることが好ましい。本発明の組成物に更に化合物(D)が含まれる場合、化合物(D)は、1種のみであってもよいし、2種以上含まれていてもよい。 From the viewpoint of increasing the withstand voltage of the insulating layer formed by the composition of the present invention, the compound (D) is preferably contained. When the compound (D) is further contained in the composition of the present invention, the compound (D) may be only one kind or two or more kinds.
本発明の組成物に含まれる化合物(B)の重量部は、高分子化合物(A)100重量部に対して、0.1重量部から10重量部であることが好ましく、0.5重量部から5重量部であることがより好ましい。 The part by weight of the compound (B) contained in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound (A). To 5 parts by weight.
本発明の組成物に含まれる化合物(C)は、高分子化合物(A)100重量部に対して、0.1重量部から100重量部であることが好ましく、1重量部から80重量部であることがより好ましい。 The compound (C) contained in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound (A). More preferably.
また、本発明の組成物に含まれる化合物(C)は、高分子化合物(A)に化合物(B)を作用させることによりRが脱離して生成する全ての水酸基に対して、0.5当量から3当量であることが好ましく、0.7当量から2当量であることがより好ましい。 In addition, the compound (C) contained in the composition of the present invention is 0.5 equivalent with respect to all hydroxyl groups generated by elimination of R by allowing the compound (B) to act on the polymer compound (A). To 3 equivalents, more preferably 0.7 equivalents to 2 equivalents.
本発明の組成物に更に化合物(D)が含まれる場合、化合物(D)の重量部は、高分子化合物(A)100重量部に対して、0.1重量部から50重量部であることが好ましく、1重量部から30重量部であることがより好ましい。 When the composition (D) is further contained in the composition of the present invention, the weight of the compound (D) is 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound (A). Is preferred, and more preferably 1 to 30 parts by weight.
<溶媒を含有する組成物>
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。
<Composition containing solvent>
The composition of the present invention may further contain a solvent, an additive and the like.
Examples of the solvent include ether solvents such as tetrahydrofuran and diethyl ether; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane; unsaturated hydrocarbon solvents such as pentene; aromatic hydrocarbons such as xylene. Solvents; ketone solvents such as acetone; acetate solvents such as butyl acetate; halogen solvents such as chloroform, and a mixture of these solvents.
Examples of the additive include a sensitizer, a leveling agent, and a viscosity modifier.
When the composition of this invention contains a solvent and an additive, solid content concentration is 5-40 wt% normally.
本発明の組成物は、有機薄膜トランジスタの絶縁層の形成に有用である。有機薄膜トランジスタの絶縁層の中でも、ゲート絶縁層および/またはオーバーコート層の形成に用いられることが好ましく、ゲート絶縁層の形成に用いられることがより好ましい。 The composition of the present invention is useful for forming an insulating layer of an organic thin film transistor. Among the insulating layers of the organic thin film transistor, it is preferably used for forming a gate insulating layer and / or an overcoat layer, and more preferably used for forming a gate insulating layer.
<有機薄膜トランジスタ>
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。
<Organic thin film transistor>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a bottom gate top contact organic thin film transistor according to an embodiment of the present invention. The organic thin film transistor includes a
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は、例えば、基板上にゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に有機半導体層を形成し、有機半導体層上にソース電極およびドレイン電極を形成し、最後にオーバーコート層を形成することで製造することができる。本発明の組成物は、ゲート絶縁層を形成するのに好適に用いることができる。また、本発明の組成物は、オーバーコート層を形成するのにも好適に用いることができる。 A bottom gate top contact type organic thin film transistor includes, for example, a gate electrode formed on a substrate, a gate insulating layer formed on the gate electrode, an organic semiconductor layer formed on the gate insulating layer, and a source electrode formed on the organic semiconductor layer. And a drain electrode, and finally an overcoat layer. The composition of the present invention can be suitably used for forming a gate insulating layer. Moreover, the composition of this invention can be used suitably also for forming an overcoat layer.
図2は、本発明の一実施形態であるボトムゲートボトム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、ソース電極5およびドレイン電極6上に形成された有機半導体層4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。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a bottom gate bottom contact type organic thin film transistor which is an embodiment of the present invention. In this organic thin film transistor, a
ボトムゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタは、例えば、基板上にゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にソース電極およびドレイン電極を形成し、ソース電極およびドレイン電極の上に有機半導体層を形成し、最後にオーバーコート層を形成することで製造することができる。本発明の組成物は、ゲート絶縁層を形成するのに好適に用いることができる。また、本発明の組成物は、オーバーコート層を形成するのにも好適に用いることができる。 A bottom gate bottom contact type organic thin film transistor includes, for example, a gate electrode formed on a substrate, a gate insulating layer formed on the gate electrode, a source electrode and a drain electrode formed on the gate insulating layer, and a source electrode and a drain electrode It can be manufactured by forming an organic semiconductor layer on top and finally forming an overcoat layer. The composition of the present invention can be suitably used for forming a gate insulating layer. Moreover, the composition of this invention can be used suitably also for forming an overcoat layer.
<膜の製造方法>
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。
<Method for producing membrane>
Formation of the gate insulating layer and / or overcoat layer of the organic thin film transistor is, for example,
A composition of the present invention (hereinafter also referred to as an insulating layer coating solution) containing the polymer compound (A), the compound (B), the compound (C) and a solvent is prepared, and the insulating layer coating solution is applied on the substrate. A step of forming a film by applying to the substrate and drying as necessary,
The compound (B) can be decomposed by heating or the like, and further heated to crosslink the molecules of the polymer compound (A) contained in the film with the compound (C). . Examples of means for decomposing the compound (B) other than heating include irradiation with electromagnetic waves or electron beams.
塗布膜に電磁波または電子線を照射することにより、化合物(B)が分解して酸を発生し、高分子化合物(A)中のR(酸により酸素原子から脱離する1価の有機基)が酸素原子から脱離し、水酸基が生成する。脱離反応を加熱によって促進してもよい。または、塗布膜を化合物(B)の熱分解温度以上の温度に加熱することで、化合物(B)が熱分解して酸を発生し、前記同様に水酸基が生成する。 By irradiating the coating film with an electromagnetic wave or an electron beam, the compound (B) decomposes to generate an acid, and R in the polymer compound (A) (a monovalent organic group that is desorbed from an oxygen atom by the acid) Is desorbed from the oxygen atom to form a hydroxyl group. The elimination reaction may be promoted by heating. Alternatively, by heating the coating film to a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature of the compound (B), the compound (B) is thermally decomposed to generate an acid, and a hydroxyl group is generated as described above.
その後、塗布膜を加熱することにより、化合物(B)の分解により発生した酸の存在下において、生成した高分子化合物(A)中の水酸基と化合物(C)が反応し、2以上の高分子化合物(A)の分子が化合物(C)を介して、架橋された構造が形成される。 Thereafter, by heating the coating film, the hydroxyl group in the produced polymer compound (A) reacts with the compound (C) in the presence of an acid generated by the decomposition of the compound (B), whereby two or more polymers are reacted. A structure in which the molecules of the compound (A) are cross-linked through the compound (C) is formed.
本発明の組成物には、更に、化合物(D)を添加することが出来る。化合物(D)を添加することにより、化合物(B)の光による分解が促進され、また、膜中に新たな疎水的な高分子構造が形成されるため、リーク電流が減少し、絶縁耐圧がより向上する。 Compound (D) can be further added to the composition of the present invention. By adding the compound (D), decomposition of the compound (B) by light is promoted, and since a new hydrophobic polymer structure is formed in the film, the leakage current is reduced and the withstand voltage is reduced. More improved.
ここで、「基材」とは、その上に絶縁層が形成されることになる有機薄膜トランジスタの構成部材をいう。基材の最上層には、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極および有機半導体層の少なくとも1つが形成されている。 Here, the “base material” refers to a constituent member of an organic thin film transistor on which an insulating layer is to be formed. At least one of a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and an organic semiconductor layer is formed on the uppermost layer of the substrate.
絶縁層塗布液は、スピンコート法、ダイコーター法、反転印刷法、インクジェット印刷法等の公知の塗布法により基材上に塗布することができ、必要に応じて乾燥させる。乾燥により、塗布された樹脂組成物に含有される溶媒を除去することができる。 The insulating layer coating liquid can be applied onto the substrate by a known coating method such as a spin coating method, a die coater method, a reversal printing method, an ink jet printing method, or the like, and is dried as necessary. The solvent contained in the applied resin composition can be removed by drying.
照射する電磁波の波長は、好ましくは450nm以下であり、より好ましくは200nm以上410nm以下である。電磁波としては、紫外線が好ましい。 The wavelength of the electromagnetic wave to be irradiated is preferably 450 nm or less, more preferably 200 nm or more and 410 nm or less. As electromagnetic waves, ultraviolet rays are preferable.
紫外線の照射は、例えば、半導体の製造のために使用されている露光装置やUV硬化性樹脂を硬化させるために使用されているUVランプを用いて行うことができる。電子線の照射は、例えば、超小型電子線照射管を用いて行うことができる。 Irradiation with ultraviolet rays can be performed using, for example, an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor or a UV lamp used for curing a UV curable resin. The electron beam irradiation can be performed using, for example, a micro electron beam irradiation tube.
加熱はホットプレートおよびオーブンなどを用いて行うことができる。 Heating can be performed using a hot plate and an oven.
塗布膜を加熱する場合は、熱分解により酸を発生する化合物(B)の熱分解温度以上の温度で、通常、5分以上120分以下で加熱するが、好ましくは10分以上60分以下で加熱することが好ましい。形成される絶縁層の架橋性および絶縁性が優れるため、パターニングされた膜の加熱温度は、好ましくは80℃以上250℃以下であり、より好ましくは100℃以上230℃以下である。 When the coating film is heated, it is usually heated for 5 minutes to 120 minutes at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature of the compound (B) that generates acid by thermal decomposition, preferably 10 minutes to 60 minutes. It is preferable to heat. Since the formed insulating layer has excellent crosslinkability and insulating properties, the heating temperature of the patterned film is preferably 80 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層上には、自己組織化単分子膜層を形成してもよい。自己組織化単分子膜層は、例えば、溶媒中にアルキルクロロシラン化合物またはアルキルアルコキシシラン化合物を1〜10重量%溶解した溶液を用いて、ゲート絶縁層を処理することにより形成することができる。 A self-assembled monolayer may be formed on the gate insulating layer of the organic thin film transistor. The self-assembled monolayer can be formed, for example, by treating the gate insulating layer with a solution in which an alkylchlorosilane compound or an alkylalkoxysilane compound is dissolved in a solvent in an amount of 1 to 10% by weight.
アルキルクロロシラン化合物としては、例えば、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシランが挙げられる。 Examples of the alkylchlorosilane compound include methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, butyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, and octadecyltrichlorosilane.
アルキルアルコキシシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシランが挙げられる。 Examples of the alkylalkoxysilane compound include methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, and octadecyltrimethoxysilane.
基板1、ゲート電極2、ソース電極5、ドレイン電極6および有機半導体層4は、通常使用される材料および方法で構成すればよい。基板の材料には、樹脂やプラスチックの板やフィルム、ガラス板、シリコン板などが用いられる。電極の材料には、クロム、金、銀、アルミニウム、モリブデン等を用い、蒸着法、スパッタ法、印刷法、インクジェット法等の公知の方法で電極を形成する。
The
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π共役ポリマーが用いられ、例えば、ポリピロール系ポリマー、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリアリルアミン系ポリマー、フルオレン系ポリマー、ポリカルバゾール系ポリマー、ポリインドール系ポリマー、ポリ(P−フェニレンビニレン)系ポリマーを用いることができる。
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。
As the organic semiconductor compound for forming the
Further, as the organic semiconductor compound for forming the
有機半導体層の形成は、例えば、有機半導体化合物を溶媒に溶解させて有機半導体塗布液を調製し、有機半導体塗布液をゲート絶縁層上に塗布し、必要に応じて乾燥させることにより行う。 The organic semiconductor layer is formed, for example, by dissolving an organic semiconductor compound in a solvent to prepare an organic semiconductor coating solution, applying the organic semiconductor coating solution on the gate insulating layer, and drying as necessary.
有機半導体塗布液に使用される溶媒としては、有機半導体化合物を溶解または分散させるものであれば特に制限は無いが、好ましくは、常圧での沸点が50℃以上200℃以下の溶媒である。溶媒としては、例えば、クロロホルム、トルエン、アニソール、2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。有機半導体塗布液は、絶縁層塗布液と同様に、スピンコート法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の公知の方法により、ゲート絶縁層上に塗布することができる。 The solvent used in the organic semiconductor coating solution is not particularly limited as long as it dissolves or disperses the organic semiconductor compound, but is preferably a solvent having a boiling point of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower at normal pressure. Examples of the solvent include chloroform, toluene, anisole, 2-heptanone, and propylene glycol monomethyl ether acetate. Similar to the insulating layer coating solution, the organic semiconductor coating solution can be applied onto the gate insulating layer by a known method such as a spin coating method, a die coater method, a screen printing method, or an ink jet printing method.
本発明の有機薄膜トランジスタは、有機半導体層を保護し、また、表面の平滑性を高める目的で、オーバーコート層を有していてもよい。オーバーコート層は、本発明の組成物から形成される層であってもよい。 The organic thin film transistor of the present invention may have an overcoat layer for the purpose of protecting the organic semiconductor layer and enhancing the smoothness of the surface. The overcoat layer may be a layer formed from the composition of the present invention.
本発明の組成物から形成される絶縁層は、その上に平坦な膜等を積層することができ、積層構造を容易に形成することができる。例えば、絶縁層上に、有機エレクトロルミネッセンス素子を好適に搭載することができる。 The insulating layer formed from the composition of the present invention can have a flat film or the like laminated thereon, and a laminated structure can be easily formed. For example, an organic electroluminescence element can be suitably mounted on the insulating layer.
本発明の有機薄膜トランジスタは、電子デバイスに好適に用いることが出来る。電子デバイスとしては、例えば、RFIDタグ、電子ペーパー、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、センサー等が挙げられる。 The organic thin film transistor of the present invention can be suitably used for an electronic device. Examples of the electronic device include an RFID tag, electronic paper, an organic electroluminescence display, and a sensor.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to an Example.
合成例1
(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。
Synthesis example 1
(Synthesis of polymer compound 1)
In a 125 ml pressure vessel (Ace), 18.46 g of 4- (1-ethoxyethoxy) styrene (Tosoh Organic Chemical Co., Ltd.), 5.00 g of styrene (Pure Chemical Co., Ltd.), 2, 3, 18.66 g of 4,5,6-pentafluorostyrene (manufactured by Aldrich), 0.21 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile), 2-heptanone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) After adding 63.50 g, in order to remove dissolved oxygen, it was bubbled with argon gas and sealed. The pressure vessel was immersed in an oil bath at 60 ° C. and reacted for 17 hours to obtain a viscous 2-heptanone solution in which the
高分子化合物1
合成例2
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。
Synthesis example 2
Styrene (made by Wako Pure Chemical Industries) 2.06 g, 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene (made by Aldrich) 2.43 g, 2- [O- [1′-methylpropylideneamino] carboxyamino] ethyl -Methacrylate (made by Showa Denko, trade name “Karenz MOI-BM”) 1.00 g, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) 0.06 g, 2-heptanone (made by Wako Pure Chemical Industries) 14.06 g Is put in a 50 ml pressure vessel (made by ACE), bubbled with nitrogen, sealed, and polymerized in an oil bath at 60 ° C. for 48 hours to form a viscous 2-heptanone solution in which the
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。
Synthesis example 3
4-aminostyrene (manufactured by Aldrich) 3.50 g, 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene (manufactured by Aldrich) 13.32 g, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) 0.08 g 25-36 g of 2-heptanone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was placed in a 125 ml pressure vessel (manufactured by Ace), bubbled with nitrogen, sealed, and polymerized in an oil bath at 60 ° C. for 48 hours to obtain a polymer compound. A viscous 2-heptanone solution in which 3 was dissolved was obtained.
The chemical structure of the
合成例4
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
Synthesis example 4
A 1L 4-neck round bottom flask equipped with an induction-stirred stirring blade, nitrogen-substituted inside, 500 ml equilibrium dropping funnel, Dimroth, 3-way cock, 53.79 g of methacryloyl chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry) and tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) 300ml was added. While stirring with a stirring blade, a mixed solution of 85 g of 4′-hydroxybenzophenone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 64.97 g of triethylamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 200 ml of tetrahydrofuran was slowly dropped over 2 hours at room temperature. . After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, the produced triethylamine hydrochloride was filtered off, and the filtrate was concentrated on a rotary evaporator. 200 ml of diethyl ether was added to the resulting viscous product, the insoluble material was filtered off, and the diethyl ether solution was transferred to a separatory funnel. The diethyl ether solution was washed twice with dilute hydrochloric acid and twice with an aqueous potassium carbonate solution, and then washed with ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral, and the diethyl ether layer was separated. The diethyl ether layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. After the salt was filtered off, the diethyl ether solution was concentrated to dryness with a rotary evaporator to obtain
実施例1
(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。
Example 1
(Manufacture of organic thin film transistor insulating layer materials and MIM elements)
In a 10 ml sample bottle, 10.00 g of the 2-heptanone solution of the
実施例1−1
<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。
Example 1-1
<Formation of insulating layer>
The obtained
得られたゲート絶縁層上に、メタルマスクを用いて蒸着によりアルミ電極を形成することで、MIM(Metal Insulator Metal)素子を作製した。 On the obtained gate insulating layer, an MIM (Metal Insulator Metal) element was manufactured by forming an aluminum electrode by vapor deposition using a metal mask.
実施例1−2
<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。
Example 1-2
<Evaluation of electrical characteristics of MIM element>
The dielectric loss tangent and dielectric strength of the manufactured MIM element were measured using a vacuum probe (manufactured by Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD, BCT22MDC-5-HT-SCU). Here, the withstand voltage was evaluated by an electrolytic strength at which a leak current was 1 × 10 −6 A / cm 2 when an electric field was applied between the electrodes. Table 2 shows the results.
実施例2
(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。
Example 2
(Manufacture of organic thin film transistor insulating layer materials and MIM elements)
In a 10 ml sample bottle, 10.00 g of the 2-heptanone solution of
実施例2−1
<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。
Example 2-1
<Formation of insulating layer>
The obtained
得られたゲート絶縁層上に、メタルマスクを用いて蒸着によりアルミ電極を形成することで、MIM(Metal Insulator Metal)素子を作製した。 On the obtained gate insulating layer, an MIM (Metal Insulator Metal) element was manufactured by forming an aluminum electrode by vapor deposition using a metal mask.
実施例2−2
<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。
Example 2-2
<Evaluation of electrical characteristics of MIM element>
The dielectric loss tangent and dielectric strength of the manufactured MIM element were measured using a vacuum probe (manufactured by Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD, BCT22MDC-5-HT-SCU). Here, the withstand voltage was evaluated by an electrolytic strength at which a leak current was 1 × 10 −6 A / cm 2 when an electric field was applied between the electrodes. Table 2 shows the results.
比較例1
(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。
Comparative Example 1
(Manufacture of organic thin film transistor insulating layer materials and MIM elements)
In a 200 ml sample bottle, 21.31 g of the 2-heptanone solution of the
比較例1−1
<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。
Comparative Example 1-1
<Formation of insulating layer>
The obtained
本発明の組成物を用いることにより、低い硬化温度で、ゲート絶縁層またはオーバーコート層を形成することができる。また、本発明の組成物を用いることにより、短い硬化時間で、ゲート絶縁層またはオーバーコート層を形成することもできる。また、本発明の組成物により形成されるゲート絶縁層またはオーバーコート層は、良好な誘電正接および絶縁耐圧を示す。 By using the composition of the present invention, the gate insulating layer or the overcoat layer can be formed at a low curing temperature. Further, by using the composition of the present invention, the gate insulating layer or the overcoat layer can be formed in a short curing time. In addition, the gate insulating layer or overcoat layer formed from the composition of the present invention exhibits good dielectric loss tangent and dielectric strength.
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、
7…オーバーコート層。
1 ... substrate,
2 ... Gate electrode,
3 ... gate insulating layer,
4 ... Organic semiconductor layer,
5 ... Source electrode,
6 ... drain electrode,
7: Overcoat layer.
Claims (10)
(1)
[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。] A polymer compound (A) containing a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the following formula (2), and generating an acid by decomposition by irradiation with electromagnetic waves or electron beams, or heating. And a compound (C) capable of reacting with two or more hydroxyl groups in the presence of an acid to form a crosslinked structure between molecules of the polymer compound (A).
(1)
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. a represents an integer of 0 to 10, and n represents an integer of 1 to 5. R a is represented by an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a group represented by —CO—, a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, or —NHCOO—. Represents a group. In the bond represented by “−”, the left hand may be the upper hand in Formula (1), and the right hand may be the upper hand in Formula (1). There may be. Among these, the hydrogen atom which an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene group have may be substituted by the fluorine atom. R represents a monovalent organic group that is eliminated by an acid. When there are a plurality of R, they may be the same or different. ]
(2)
[Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. b represents an integer of 0 to 10, and m represents an integer of 1 to 5. R b is an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a group represented by —CO—, a group represented by —COO—, a group represented by —NHCO—, or a group represented by —NHCOO—. Represents a group. In the bond represented by “−”, the left hand may be the upper hand in Formula (2), and the right hand may be the upper hand in Formula (2). There may be. Among these, the hydrogen atom which an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene group have may be substituted by the fluorine atom. When there are a plurality of R b s , they may be the same or different. R ″ represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms does not have a fluorine atom. When there are a plurality of R ″, they may be the same or different. Rf represents a C1-C20 monovalent organic group which has a fluorine atom or a fluorine atom. When there are a plurality of Rf, they may be the same or different. ]
[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。] Furthermore, the composition as described in any one of Claims 1-3 containing the compound (D) represented by following formula (3).
[Wherein, R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms may be substituted with a fluorine atom. ]
膜中に含有される前記高分子化合物(A)の分子同士を化合物(C)を介して架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。 Applying the composition according to claim 5 on a substrate to form a film;
And a step of crosslinking the molecules of the polymer compound (A) contained in the film via the compound (C) .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014156026A JP6405772B2 (en) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | Composition and organic thin film transistor using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014156026A JP6405772B2 (en) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | Composition and organic thin film transistor using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016033182A JP2016033182A (en) | 2016-03-10 |
JP6405772B2 true JP6405772B2 (en) | 2018-10-17 |
Family
ID=55452228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014156026A Active JP6405772B2 (en) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | Composition and organic thin film transistor using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6405772B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019009152A1 (en) * | 2017-07-04 | 2020-04-30 | 住友化学株式会社 | Thin film transistor and polymer compound |
CN111564558B (en) * | 2020-05-14 | 2022-07-29 | 苏州大学 | Preparation method of organic crystalline film and organic field effect transistor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4491628A (en) * | 1982-08-23 | 1985-01-01 | International Business Machines Corporation | Positive- and negative-working resist compositions with acid generating photoinitiator and polymer with acid labile groups pendant from polymer backbone |
JP4013367B2 (en) * | 1998-11-10 | 2007-11-28 | Jsr株式会社 | Radiation sensitive resin composition |
EP1143300A1 (en) * | 2000-04-03 | 2001-10-10 | Shipley Company LLC | Photoresist compositions and use of same |
US6497949B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-12-24 | 3M Innovative Properties Company | Adhesive blends comprising hydrophilic and hydrophobic pressure sensitive adhesives |
DE10105914C1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-10-10 | Siemens Ag | Organic field effect transistor with photo-structured gate dielectric and a method for its production |
KR101572296B1 (en) * | 2008-08-28 | 2015-11-26 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | Resin composition, gate insulating layer and organic thin film transistor |
JP6025326B2 (en) * | 2011-12-21 | 2016-11-16 | 住友化学株式会社 | Electronic device insulating layer material and electronic device |
JP5589101B2 (en) * | 2012-03-30 | 2014-09-10 | 富士フイルム株式会社 | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same |
-
2014
- 2014-07-31 JP JP2014156026A patent/JP6405772B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016033182A (en) | 2016-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6468280B2 (en) | Composition and organic thin film transistor using the same | |
JP6034056B2 (en) | Organic thin film transistor insulating layer material | |
WO2010024238A1 (en) | Resin composition, gate insulating layer and organic thin film transistor | |
JP2013008951A (en) | Photo/thermal energy crosslinkable organic thin film transistor insulating layer material | |
JP6087898B2 (en) | Electronic device insulating layer and method for manufacturing electronic device insulating layer | |
JP6025326B2 (en) | Electronic device insulating layer material and electronic device | |
JP2011228678A (en) | Composition for organic thin film transistor insulating layer including fluorine organic compound solvent | |
JP5890633B2 (en) | Composition for organic thin film transistor insulating layer and organic thin film transistor | |
JP6405772B2 (en) | Composition and organic thin film transistor using the same | |
JP2016033945A (en) | Composition and organic thin film transistor arranged by use thereof | |
US20120235148A1 (en) | Photo-crosslinkable material for organic thin film transistor insulating layer | |
JP2013125902A (en) | Organic thin film transistor insulation layer material and organic thin film transistor | |
JP6056443B2 (en) | Insulating layer material and organic thin film transistor formed using the insulating layer material | |
JP5980522B2 (en) | Organic thin film transistor insulating layer material | |
WO2012002436A1 (en) | Insulating layer material for organic thin-film transistor, and organic thin-film transistor | |
JP2013149860A (en) | Organic thin-film transistor insulating layer material | |
JP6056426B2 (en) | Organic thin film transistor insulating layer material and organic thin film transistor | |
JP2016210870A (en) | Composition and organic thin film transistor using the same | |
JP2013149861A (en) | Organic thin-film transistor insulating layer material | |
WO2013031820A1 (en) | Organic thin film transistor insulating layer material | |
JP2013258301A (en) | Organic thin-film transistor insulating layer material | |
JP2013064095A (en) | Organic thin-film transistor insulating layer material | |
JP2014175639A (en) | Organic element material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180326 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180903 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6405772 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |