JP6468280B2 - 組成物およびそれを用いた有機薄膜トランジスタ - Google Patents

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。

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。

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。
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。）が形成される。

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）。

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）。

特開２００７−３０５９５０

Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８９，０９３５０７（２００６）

しかしながら、上記の材料から形成されるゲート絶縁層またはオーバーコート層にビアホールを形成する場合、プロセスが煩雑であった。すなわち、ゲート絶縁層またはオーバーコート層の上にレジスト層を形成する工程と、レジスト層の一部分または複数部分をＵＶ露光する工程と、レジスト層を現像することでパターニングする工程と、ゲート絶縁層またはオーバーコート層をエッチングする工程と、エッチング後にレジスト層を剥離除去する工程とが必要であり、ビアホールを形成するプロセスが煩雑であった。

そこで、本発明は、簡易なプロセスによりゲート絶縁層またはオーバーコート層にビアホールを形成することができる材料を提供することを目的とする。

本発明は、下記の組成物、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、および、組成物に含有される高分子化合物を提供する。

［１］下記式（１）で表される基を有す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、水酸基と反応する化合物（Ｃ）とを含有する組成物。

［式中、
Ｒは、酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基を表す。
Ｒ’は、アルキル基またはシクロアルキル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するＲ’は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
ｎは、０以上の整数を表す。
Ｒ’’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を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ’’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒ’とＲ’’とは、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。］
［２］前記式（１）で表される基を有する繰り返し単位が、下記式（２）で表される繰り返し単位である、［１］に記載の組成物。

［式中、
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびｎは、前記と同じ意味を表す。
Ｒ^１は、水素原子またはメチル基を表す。
ａは、０以上の整数を表す。
Ｒ^ａ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−で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ^ａが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
［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、スルホニウム塩またはヨードニウム塩である、［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］のいずれか一項に記載の組成物。
［５］さらに溶媒を含有する、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の組成物。
［６］［５］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、膜の一部分または複数部分に、電磁波または電子線を照射する工程と、電磁波または電子線が照射された膜の一部分または複数部分を現像することで、膜をパターニングする工程と、パターニングされた膜を加熱することで、膜中に含有される化合物を架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。
［７］［５］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、膜の一部分または複数部分に、電磁波または電子線を照射する工程と、電磁波または電子線が照射された膜の一部分または複数部分を現像することで、膜をパターニングする工程と、パターニングされた膜に電磁波または電子線を照射した後、加熱することで、膜中に含有される化合物を架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。
［８］前記電磁波が紫外線である、［６］または［７］に記載の膜の製造方法。
［９］［６］〜［８］のいずれか一項に記載の製造方法により製造された膜。
［１０］［９］に記載の膜を、絶縁層に有する有機薄膜トランジスタ。
［１１］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、［１０］に記載の有機薄膜トランジスタ。
［１２］下記式（１）で表される基を有する繰り返し単位を含む高分子化合物。

［式中、
Ｒは、酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基を表す。
Ｒ’は、アルキル基またはシクロアルキル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するＲ’は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
Ｒ’’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を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ’’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒ’とＲ’’とは、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。］

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。
図２は本発明の他の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。

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。

＜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。

「高分子化合物」とは、分子中に同じ構造単位を２個以上含む化合物を意味し、「繰り返し単位」とは、２個以上含まれる構造単位を意味する。いわゆる２量体も高分子化合物に該当する。高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は、通常、１×１０^３〜１×１０^８である。
一方、「低分子化合物」とは、分子中に同じ構造単位を２個以上含まない化合物を意味する。

高分子化合物は、単独重合体；ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体等の共重合体；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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜組成物＞
本発明の組成物は、高分子化合物（Ａ）と、化合物（Ｂ）と、化合物（Ｃ）とを含有する。

＜高分子化合物（Ａ）＞
高分子化合物（Ａ）は、下記式（１）で表される基を有する繰り返し単位を含む。

式（１）中、Ｒは、酸により酸素原子から脱離することが可能な１価の有機基を表す。
好ましくは、Ｒは、酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基を表す。即ち、好ましくは、Ｒは、式（１）の−ＣＯＯＲ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、−ＣＯＯＨで表される基が生成する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基を表す。
酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーは、例えば、示差走査熱量測定法により測定することができる。
好ましくは、Ｒは、１００℃未満の温度で酸により酸素原子から脱離することが可能な１価の有機基を表す。
−ＣＯＯＲ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、−ＣＯＯＨで表される基が生成する。この場合、高分子化合物（Ａ）は酸性を示し、その結果、アルカリ溶液に対する溶解性が向上する。

酸により酸素原子から脱離することが可能な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、アルコキシ基もしくは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、アルコキシ基もしくは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。
上に例示した１価の有機基の酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーは、８０ｋＪ以下である。また、上に例示した１価の有機基は、通常は、１００℃未満の温度で酸により酸素原子から脱離することが可能である、

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。

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。

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。

アルコキシ基もしくは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、アルコキシ基もしくは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。
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。

Ｒは、テトラヒドロ−２−ピラニル基であることが好ましい。

式（１）中、Ｒ’は、アルキル基またはシクロアルキル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ’は、アルキル基であることが好ましい。

複数存在するＲ’は、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。形成される環としては、例えば、シクロプロパン環（シクロプロピレン基に対応）、シクロブタン環（シクロブチレン基に対応）、シクロペンタン環（シクロペンチレン基に対応）、シクロヘキサン環（シクロヘキシレン基に対応）が挙げられる。

Ｒ’はメチル基であることが好ましく、両方のＲ’がメチル基であることがより好ましい。
即ち、式（１）における

で表される基が、ジメチルメチレン基であることがより好ましい。

式（１）中、ｎは０以上の整数を表す。ｎは、１であることが好ましい。

式（１）中、Ｒ’’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を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ’’は、アルキレン基であることが好ましい。

Ｒ’とＲ’’とは、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
形成される環は単環、縮合多環、橋かけ環を含む。形成される環はアルキル基等の置換基を有していてもよい。
形成される環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、アダマンタン環が挙げられる。
式（１）における

で表される基としては、以下の基があげられる。

式中、Ｒ’およびＲ’’はそれぞれ前記と同様の意味を表し、ｍは０以上の整数を表す。Ｒ’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒ’’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ｒ’としてはメチル基、エチル基等のアルキル基があげられる。
ｍは、０であることが好ましい。
式（１）における

で表される基としてより具体的には 例えば、１−メチル−１，２−シクロプロピレン基、１−エチル−１，２−シクロプロピレン基、１−メチル−１，２−シクロプロピレン基、１−エチル−１，２−シクロブチレン基、１−メチル−１，２−シクロブチレン基、１−エチル−１，２−シクロペンチレン基、１−メチル−１，２−シクロペンチレン基、１−エチル−１，２−シクロペンチレン基、２−メチル−１，２−アダマンタンジイル基、２−エチル−１，２−アダマンタンジイル基，２−メチル−２，４−アダマンタンジイル基、２−エチル−２，４−アダマンタンジイル基が挙げられる。

式（１）で表される基を有する繰り返し単位は、下記式（２）で表される繰り返し単位であることが好ましい。

式（２）中、Ｒ^１は、水素原子またはメチル基を表す。Ｒ^１は水素原子であることが好ましい。

式（２）中、ａは、０以上の整数を表す。ａは、１であることが好ましい。

式（２）中、Ｒ^ａ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。Ｒ^ａ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。

Ｒ^ａ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。
Ｒ^ａ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。

Ｒ^ａ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。

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を、光重合開始剤または熱重合開始剤の存在下において、重合（単独重合または共重合）させることにより製造することができる。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しては、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が好ましい。

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。

重合（単独重合または共重合）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。

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、ｏ−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、ｐ−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。

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、４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシ−スチレン、α−メチル−４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシベンジル−メタクリレート、４−［１，１−ジメチル−２−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］エチルオキシ−スチレン、α−メチル−４−［１，１−ジメチル−２−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］エチルオキシベンジル−メタクリレートが挙げられる。

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。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しては、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が好ましい。

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。

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。

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、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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２０モル％以上７０モル％以下であり、より好ましくは３０モル％以上６０モル％以下である。式（１）で表される基を有する繰り返し単位としては、式（２）で表される繰り返し単位が好ましい。

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。

高分子化合物（Ａ）としては、例えば、ポリ（α−メチル−４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシベンジル−メタクリレート−コ−スチレン）、ポリ（α−メチル−４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシベンジル−メタクリレート−コ−アクリロニトリル）、ポリ（α−メチル−４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシベンジル−メタクリレート−コ−４−メトキシスチレン）、ポリ（α−メチル−４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシベンジル−メタクリレート−コ−２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン）、ポリ（α−メチル−４−［ジメチル−（２−ピラニル−オキシカルボニル）］メチルオキシベンジル−メタクリレート−コ−メチルメタクリレート）が挙げられる。

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。

＜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る。

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。

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。

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、スルホニウム塩が挙げられる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

化合物（Ｂ）は、特開平９−１１８６６３号公報に記載の化合物、特開２００７−２６２４０１号公報に記載の化合物であってもよい。

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℃を超える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。

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。

＜化合物（Ｃ）＞
化合物（Ｃ）は、酸の存在下において、水酸基と反応する化合物である。

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。

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、等のアルコキシメチルメラミン（好ましくはヘキサアルコキシメチルメラミン）；ポリ（メラミン−コ−ホルムアルデヒド）メチル化物が挙げられる。

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。

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。
本発明の組成物における化合物（Ｂ）の含有量は、高分子化合物（Ａ）１００重量部に対して通常０．０１重量部〜３０重量部の範囲である。また、化合物（Ｃ）の含有量は、高分子化合物（Ａ）１００重量部に対して通常１重量部から５０重量部の範囲である。

＜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；イソプロピルアルコール等のアルコール溶媒；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。
本発明の組成物が溶媒を含有する場合、溶媒の含有量は、高分子化合物（Ａ）１００重量部に対して通常１００重量部から９００重量部の範囲である。
添加剤としては、例えば、増感剤、レベリング剤、粘度調節剤が挙げられる。
本発明の組成物が添加剤を含有する場合、添加剤の含有量は、高分子化合物（Ａ）１００重量部に対して通常０．０１重量部から２０重量部の範囲である。

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。

本発明の組成物は、式（１）で表される基を有する繰り返し単位を含む高分子化合物（Ａ）を含有するため、形成された絶縁層を有する有機薄膜トランジスタは、リーク電流が少なく、誘電正接も小さい。

＜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。

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。

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。

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。

＜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、
マスク等を用いて、膜の一部分または複数部分に、電磁波または電子線を照射し、必要に応じて熱処理する工程と、
電磁波または電子線が照射された膜の一部分または複数部分をアルカリ現像液等を用いて現像することで、膜をパターニングする工程と、
パターニングされた膜、すなわち、電磁波または電子線が照射されていない部分を加熱等により、該膜中に含有される化合物を架橋させる工程とにより行うことができる。加熱以外の架橋手段としては、電磁波または電子線の照射が挙げられる。また、電磁波または電子線の照射の後に、加熱することで架橋させてもよい。
電磁波または電子線の照射は、常温、例えば ２０℃〜３５℃で行う。

本発明の組成物は感光性を有し、絶縁層塗布液から形成された膜（以下、塗布膜ともいう。）に対して、パターンを形成することができる。塗布膜は、本発明の組成物に含有される化合物が未だ架橋していない状態であれば、溶解し易いため、微細なパターンを高精度および短時間で形成することができる。

塗布膜のうち、電磁波または電子線が照射された部分では、化合物（Ｂ）が分解して酸を発生し、高分子化合物（Ａ）が有する式（１）で表される基におけるＲ（酸により酸素原子から脱離することが可能な１価の有機基、例えば酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基）が酸素原子から脱離し、アルカリ可溶性基が生成する。脱離反応を加熱によって促進してもよい。

その後、塗布膜をアルカリ現像液に浸漬することで、電磁波または電子線が照射された部分は溶解除去され、塗布膜には電磁波または電子線が照射されていない分に対応した形状のパターンが転写される。溶解除去された部分は、ビアホールとなる。

その後、パターンが転写された塗布膜を、加熱等することにより、該膜中に含有される化合物を架橋させる。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、高分子化合物（Ａ）が有する式（１）で表される基における酸素原子と３級炭素原子の結合が切れ、水酸基が生成する。この水酸基は、化合物（Ｂ）が熱分解して発生した酸の存在下において、化合物（Ｃ）と反応することで、架橋構造が形成される。
化合物（Ｂ）の分解は、電磁波または電子線の照射により行ってもよく、電磁波または電子線の照射の後、加熱することで行ってもよい。

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。

絶縁層塗布液に含有される溶媒は、高分子化合物（Ａ）、化合物（Ｂ）および化合物（Ｃ）を溶解させるものであれば特に制限は無いが、常圧での沸点が１００℃以上２００℃以下の溶媒が好ましい。常圧での沸点が１００℃以上２００℃以下の溶媒としては、例えば、２−ヘプタノン（沸点１５１℃）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（沸点１４６℃）が挙げられる。絶縁層塗布液には、レベリング剤、界面活性剤、硬化触媒等が含有されていてもよい。

絶縁層塗布液は、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。

マスクは、電磁波または電子線を透過する透過部分と、電磁波または電子線を遮断する遮断部分とを有する部材である。

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。

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。

加熱はヒーターおよびオーブンなどを用いて行うことができる。

本発明の組成物の感光性は、通常ポジ型であるため、現像液としては、通常アルカリ溶液が使用される。アルカリ溶液は、ポジ型レジストを現像するために通常使用されるアルカリ現像液であってもよい。

アルカリ溶液は水性媒体にアルカリ性塩を溶解した溶液である。アルカリ溶液はｐＨ１０以上、好ましくはｐＨ１０〜１４、より好ましくはｐＨ１１〜１４のものである。

現像液であるアルカリ溶液に含有される水性媒体としては、例えば、水、水および水溶性有機溶媒を含有する溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフランが挙げられる。水性媒体中の水溶性有機溶媒の含有量は、通常、５０重量％以下であり、好ましくは４０重量％以下であり、より好ましくは３０重量％以下である。

現像液であるアルカリ溶液に含有されるアルカリ性塩としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、モノエタノールアミン、コリン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウムが挙げられる。

パターニングされた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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

合成例１
（化合物１の合成）
三方コックを上部に付けたジムロートと電磁誘導型攪拌羽とを１０００ｍｌの三つ口フラスコに取り付けた。この三つ口フラスコに、３−アミノフェノール（東京化成工業（株）製）２０．００ｇ、エチル−２−ブロモイソブチル酸（東京化成工業（株）製）７１．５０ｇ、水酸化ナトリウム（和光純薬工業（株）製）３６．６５ｇ、メチルイソブチルケトン（和光純薬工業（株）製）４００ｍｌを加えた後、三つ口フラスコを５０℃のオイルバス中に浸け、メカニカルスターラーで攪拌羽根を攪拌させながら６時間反応させた。
得られた反応溶液を室温まで冷却した後、攪拌を継続しながらアクリロイルクロライド（東京化成工業（株）製）２１ｇをガスタイトシリンジで３０分かけて滴下した。滴下終了後、室温で攪拌しながら１２時間反応させた。
得られた反応溶液にイオン交換水１００ｍｌを加えた後、水層のｐＨが２になるまで濃塩酸を加えた。得られた反応混合物１０００ｍｌを分液ロートに移し、有機層を分液した。得られた有機層にイオン交換水２００ｍｌを加えた後、水層が中性になるまで重炭酸ナトリウムを加えて、水層を分液した。得られた水層を希塩酸で酸性にした後、得られた析出物をメチルイソブチルケトン２００ｍｌで抽出し、有機層を分液した。得られた有機層をイオン交換水５０ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、塩をろ別し、得られた有機層を５００ｍｌナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターで濃縮して褐色の粘調物を得た。
得られた褐色の粘調物の入ったナスフラスコに、攪拌子を加え、更に、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン（アルドリッチ製）を１００ｍｌ加えた後、攪拌した。得られた反応溶液に触媒量の濃塩酸を加えて、マグネティックスターラーで攪拌子を攪拌させながら室温で１２時間反応させた。
得られた反応混合物に飽和重炭酸ナトリウム水溶液１００ｍｌを加えて中和した後、メチルイソブチルケトン２００ｍｌを加えて、有機層を抽出した。得られた有機層を飽和重炭酸ナトリウム水溶液５０ｍｌで洗浄し、分液する操作を２回繰り返した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、不溶物をろ別し、ロータリーエバポレータでメチルイソブチルケトンを留去することにより、化合物１を粘調な液体として得た。化合物１の得量は３０．０ｇであった。

合成例２
（高分子化合物１の合成）
５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に、化合物１を５．００ｇ、スチレン（和光純薬製）を１．５６ｇ、４−ビニルアニソール（アルドリッチ製）を２．６８ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）を０．０５ｇ、２−ヘプタノン（東京化成工業（株）製）を１４．０６ｇ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８０℃のオイルバス中に浸け、６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。

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２で得た高分子化合物１の２−ヘプタノン溶液を１．００ｇ、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０．０２ｇ、ヘキサメトキシメチルメラミン（三和化学製「ＭＷ−３９０」）を０．０４２ｇ、２−ヘプタノンを２．００ｇ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。

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、１６００ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶ光（波長３６５ｎｍ）を２５μｍ角の開口部が設けられたマスクを通して塗布層に照射した。その後、ホットプレート上で９０℃、２分間ポストベークし、ポジ型現像液（５ｗｔ％コリン水溶液）に浸漬して露光部を除去することで現像した。得られたガラス基板をイオン交換水で洗浄し、スピンドライヤーで乾燥した後、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で１５０℃、３０分間ハードベークすることで、ビアホールを有するゲート絶縁層を得た。

＜レジスト特性の評価＞
塗布溶液１のレジスト特性を評価した。塗布溶液１を用いることにより、２５μｍ角の解像度で、ゲート絶縁層にビアホールを形成することができた。

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。

＜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耐圧を、真空プローバ（Ｎａｇａｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｏ．，ＬＴＤ製、ＢＣＴ２２ＭＤＣ−５−ＨＴ−ＳＣＵ；）を用いて測定した。ここで、耐圧は、電極間に電界をかけて、リーク電流が１Ｘ１０^−６Ａ／ｃｍ^２となる電解強度により評価した。

本発明の組成物を用いることにより、簡易なプロセスにより、ゲート絶縁層またはオーバーコート層にビアホールを形成することができることがわかった。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、誘電正接および耐圧に優れることがわかった。

本発明によれば、簡易なプロセスによりゲート絶縁層またはオーバーコート層にビアホールを形成することができる材料を提供することができる。また、本発明の好ましい実施形態によれば、誘電正接および耐圧に優れる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材料を提供することができる。

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。

Claims (12)

1. 下記式（１）で表される基を有す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、水酸基と反応する化合物（Ｃ）とを含有する組成物。
   

   

   （１）
   ［式中、
   Ｒは、酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基を表す。
   Ｒ’は、アルキル基またはシクロアルキル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するＲ’は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
   ｎは、０を表す。
   Ｒ’’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を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ’’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒ’とＲ’’とは、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。］
2. 前記式（１）で表される基を有する繰り返し単位が、下記式（２）で表される繰り返し単位である、請求項１に記載の組成物。
   

   

   （２）
   ［式中、
   Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびｎは、前記と同じ意味を表す。
   Ｒ^１は、水素原子またはメチル基を表す。
   ａは、０以上の整数を表す。
   Ｒ^ａ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−で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ^ａが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
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、スルホニウム塩またはヨードニウム塩である、請求項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、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
5. さらに溶媒を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
6. 請求項５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、
   膜の一部分または複数部分に、電磁波または電子線を照射する工程と、
   電磁波または電子線が照射された膜の一部分または複数部分を現像することで、膜をパターニングする工程と、
   パターニングされた膜を加熱することで、膜中に含有される化合物を架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。
7. 請求項５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、
   膜の一部分または複数部分に、電磁波または電子線を照射する工程と、
   電磁波または電子線が照射された膜の一部分または複数部分を現像することで、膜をパターニングする工程と、
   パターニングされた膜に電磁波または電子線を照射した後、加熱することで、膜中に含有される化合物を架橋させる工程とを含む、膜の製造方法。
8. 前記電磁波が紫外線である、請求項６または７に記載の膜の製造方法。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の製造方法により製造された膜。
10. 請求項９に記載の膜を、絶縁層に有する有機薄膜トランジスタ。
11. 前記絶縁層が、ゲート絶縁層および／またはオーバーコート層である、請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタ。
12. 下記式（１）で表される基を有する繰り返し単位を含む高分子化合物。
    

    

    （１）
    ［式中、
    Ｒは、酸により酸素原子から脱離する際の活性化エネルギーが８０ｋＪ以下である１価の有機基を表す。
    Ｒ’は、アルキル基またはシクロアルキル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するＲ’は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
    ｎは、０を表す。
    Ｒ’’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を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ｒ’’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒ’とＲ’’とは、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。］

Images