KR20120004974A - 유기 반도체 잉크 조성물 및 이를 사용한 유기 반도체 패턴 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

마이크로 컨택트 프린트법이나 반전 인쇄법 등, 발액성의 전사용 기판을 사용하여 패턴을 전사함으로써 유기 트랜지스터를 형성하는 방법에 최적한, 잉크, 즉, 발액성의 전사용 기판 표면에 균일한 잉크 도막 형성이 가능하고, 잉크 건조막 또는 반건조막이 전사 기판보다, 피전사 기재상에 용이하게 전사하는 것이 가능한 유기 반도체 잉크 조성물을 제공한다. 나아가서는, 상기한 유기 반도체 잉크 조성물을 사용한 유기 트랜지스터의 유기 반도체 패턴의 형성 방법을 제공한다. 발액성의 전사용 기판상에 형성된 잉크층을 인쇄 기재상에 전사함으로써 원하는 패턴을 얻기 위해 사용하는 유기 반도체 잉크 조성물로서, 유기 반도체, 유기 용매 및 불소계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 잉크 조성물.

Description

유기 반도체 잉크 조성물 및 이를 사용한 유기 반도체 패턴 형성 방법 {ORGANIC SEMICONDUCTOR INK COMPOSITION AND METHOD FOR FORMING ORGANIC SEMICONDUCTOR PATTERN USING SAME}
본 발명은, 유기 반도체 패턴 형성용으로 사용하는 유기 반도체 잉크 조성물 및 유기 반도체 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.
근래, 유기 반도체를 적용한 유기 트랜지스터 소자가 주목을 모으고 있다(비특허문헌1 참조). 유기 트랜지스터 소자는, 인쇄법 등의 웨트(wet) 프로세스로 형성이 가능한 점에서, 고가의 제조설비를 필요로 하는 종래의 실리콘 프로세스와 비교하여 생산비용의 극적인 저감이 가능하다. 또한, 프로세스의 저온화가 가능하여, 플라스틱 기판상에도 형성할 수 있는 점에서, 플렉시블 박막 트랜지스터 소자(TFT)를 실현하는 기술로서 왕성하게 연구되고 있다. 유기 TFT의 응용예로서, 전자 페이퍼, 디스플레이, RFID, 각종 센서 등의 실용화로 향한 검토가 이루어지고 있다.
유기 트랜지스터는 3개의 요소, 즉, 전극층, 절연층 및 반도체층을 필수 부재로 하는 유기 반도체 소자이다. 소자를 구성하는 전극층, 절연층, 반도체층의 형성법에는, 인쇄법 등의 웨트 프로세스와 진공 증착이나 스퍼터링(sputtering) 등의 드라이(dry) 프로세스가 있지만, 생산성, 저비용화에는 압도적으로 웨트 프로세스가 우위이다(비특허문헌2 참조).
트랜지스터 회로의 형성에 있어서, 유기 반도체의 패터닝(patterning)은 중요하다. 트랜지스터 회로 중, 소용(所用) 영역, 예를 들면 횡형 TLFT 소자의 경우, 각 소스·드레인 전극간에 걸치도록 반도체층을 형성하여, 인접 소자부와 반도체층을 전기적으로 서로 분리할 필요가 있다. 이에 의해, 누설 전류에 의한 근접 소자간의 간섭을 억제할 수 있어, 트랜지스터의 오프 전류의 억제나 회로의 정확한 제어가 가능해진다.
웨트 프로세스에서 유기 반도체층을 형성하는 방법으로서는, 스핀 코팅법, 딥 코팅법이 가장 일반적으로 사용되고 있지만, 이들 방법으로는, 유기 반도체막이 많은 디바이스 영역을 일괄하여 덮어, 하나로 연결된 막으로서 형성되어버린다. 이들 방법으로는 자재인 유기 반도체의 패턴을 필요한 영역에만 형성하는 것은 곤란하다. 트랜지스터 회로의 소용의 위치에 유기 반도체층을 형성하는 방법으로서 잉크젯법이 검토되고 있다. 그러나 잉크젯법은 50㎛ 이하의 패턴 형성이 곤란하며, 패턴 정세성(精細性)에 한계가 있다. 또한, 임의의 형상을 형성하는 것이 곤란하다. 나아가, 인쇄 속도가 느려 생산성에 과제가 있다.
이들의 과제를 해결하기 위해, 근래, 발액성의 전사판을 사용하는 각종 패턴 전사 방법이 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌1, 특허문헌2에는, 발수성(撥水性)을 갖는 스탬프 판의 발수면에 유기 반도체 결정층을 형성하여, 소스·드레인 전극을 미리 형성한 피전사 기판에 눌러 덮어, 반도체층을 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치(소자)의 제조 방법 및 반도체 장치(소자)의 제조 장치가 개시되어 있다. 그러나 동문헌에는, 전사판(스탬프 기판)을 사용한 그 인쇄법에 적용하는 반도체 잉크 조성에 관해, 단지 유기 반도체를 유기 용매에 용해하여 잉크로서 제공하는 이외, 조성에 관해, 전혀 개시되어 있지 않다. 단지 유기 반도체를 용해한 용액을 사용하는 것만으로는, 스탬프 기판상에 정밀하고 미세한 패턴을 결손 없이 형성하고, 나아가 피전사 기판에 완전하게 전사하는 것은 곤란하며, 패턴 불량의 다발에 의해, 도저히, 실용에 제공할 수 없다. 이러한 인쇄 방법에는 이것에 최적인 특수한 유기 반도체 잉크가 요구되고 있다.
일본 특개2007-67390호 공보 일본 특개2007-184437호 공보
어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 2002년, 제14호, P.99 케미스트리 오브 머티리얼즈(Chemistry of Materials) 2004년, 제16호, P.4543
반전 인쇄법, 마이크로 컨택트 프린트법으로 대표되는, 발액성의 전사용 기판의 위에 잉크층을 형성하고, 필요에 따라 잉크의 패터닝을 행한 후, 인쇄 기재상에 전사함으로써 원하는 패턴을 얻기 위해 사용하는 전사용 유기 반도체 잉크에 요구되는 인쇄 특성은, (1) 발액성의 전사용 기판 표면에 균일한 잉크 도막 형성이 가능할 것, (2) 잉크 건조막 또는 반건조막이 전사 기판으로부터, 유기 트랜지스터를 형성하는 피전사 기재상에 용이하게 전사할 것, 또한 반전 인쇄법의 적용의 경우에는, 나아가, (3) 제거판에 의해, 전사 기판상에 형성한 잉크 전면(solid) 도막으로부터 정확한 패턴을 형성할 수 있을 것 등이다. 또한 이들 인쇄 특성과 함께 유기 반도체 잉크에는, 형성한 유기 반도체 박막이 우수한 트랜지스터 특성을 가질 것이 요구된다.
본 발명의 과제는, 첫째로, 이들의 요구 특성을 충족하고, 마이크로 컨택트 프린트법이나 반전 인쇄법 등, 발액성의 전사용 기판을 사용하여 패턴을 전사함으로써 유기 트랜지스터를 형성하는 방법에 최적인 유기 반도체 잉크 조성물을 제공함에 있다. 둘째로, 상기한 유기 반도체 잉크 조성물을 사용한 유기 트랜지스터의 유기 반도체 패턴의 형성 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 첫째로, 발액성의 전사용 기판상에 마련된 잉크를, 인쇄 기재상에 전사함으로써 원하는 패턴을 얻기 위해 사용하는 유기 반도체 잉크 조성물로서, 유기 반도체, 유기 용매 및 불소계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 잉크 조성물을 제공한다.
본 발명은 둘째로, 상기한 유기 반도체 잉크 조성물을 사용하여, 마이크로 컨택트 프린트법 및/또는 반전 인쇄법에 의해 유기 반도체 패턴층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 트랜지스터의 유기 반도체 패턴 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물을 사용함으로써, 마이크로 컨택트 프린트법이나 반전 인쇄법 등의, 발액성의 전사용 기판의 위에, 잉크 피막을 형성하고, 필요에 따라 잉크의 패터닝을 행한 후, 인쇄 기재상에 전사함으로써 패턴을 얻기 위해 사용하는 인쇄 방법에 의해, 형상이 자재인 부위 선택적인 정밀 미세한 유기 반도체 패턴을 형성할 수 있고, 또한 우수한 전기 특성을 갖는 유기 트랜지스터를 제조할 수 있다. 예를 들면, 유기 TFT를 제조할 때, 회로의 필요 소용 영역에만, 유기 반도체 패턴을 형성함으로써, 누설 전류나, 크로스토크를 억제할 수 있어, 소자의 ON/OFF 비를 대폭으로 높일 수 있는 것과 함께, 오동작이 적은 회로 제어가 가능해진다. 또한 본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물을 사용함으로써, 디바이스상의 다른 영역이나 회로내의 다른 디바이스상에, 특성이 다른 유기 반도체의 정밀 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 점에서, P형 반도체와 N형 반도체 등의 특성이 다른 반도체를 조합시켜 인버터나 메모리, 발신기 등의 논리회로를, 인쇄에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해 설명한다. 본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물은, 발액성의 전사용 기판의 위에, 잉크층을 형성하고, 필요에 따라 잉크의 패터닝을 행한 후, 인쇄 기재상에 전사함으로써 원하는 패턴을 얻기 위해 사용하는 전사용 유기 반도체 잉크 조성물로서, 유기 반도체와 유기 용매와 불소계 계면활성제를 함유하는 유기 반도체 패턴 형성용 잉크 조성물이다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물의 층을 형성하기 위해 사용하는 전사용 기판은, 잉킹(inking)하는 표면이 발액성이면 되고, 기재가 되는 재질 자체가 발액성의 재료로 이루어지는 것이나 기재의 베이스에 각종 표면 처리나 발액성 재료의 복합화에 의해 발액성을 부여한 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 발액성의 전사용 기판은, 표면의 임계 표면장력이 16∼35mN/m인 것이 바람직하다. 임계 표면장력이 16mN/m 미만이면 잉크의 튐이 심하여 균일하게 도포하는 것이 곤란해진다. 또한, 35mN/m를 초과하면 잉크를 전사용 기재로부터 기재 표면으로의 전사가 곤란해진다.
전사용 기판의 형상에 관해서는, 롤, 평판상으로 특히 제한은 없다. 전사용 기판으로서 예를 들면, 실리콘계의 수지나 고무, 불소계의 수지나 고무가 호적하게 사용된다. 또한, 예를 들면 각종 고무, 수지, 세라믹류, 금속 등의 적당한 기재 표면에 이형제 처리나, 이형층을 마련한 것을 사용할 수 있다. 이형제로서는, 실리콘계, 불소계, 광유계, 지방산계, 금속 비누계 등의 이형제를 사용할 수 있다. 이형층으로서는, 예를 들면, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 폴리올레핀계 수지 등의 피복층을 형성한 층이나, 니켈, 티탄 등의 금속 복합 산화막이나 세라믹층을 도금, 증착, 플라스마, 소부 등에 의해 형성한 층을 사용할 수 있다.
그 중에서도 그 전사용의 발액성 표면을 형성하는 재료로서, 실리콘계 고무(실리콘 고무) 및 불소계 고무(불소 고무) 및 그 공중합체의 고무가 유연하고 잉크 패턴 형성성 및 전사성이 우수하며, 내용매성도 우수하여 있으므로 호적하게 적용할 수 있다. 또한 이들 고무 표면은 필요에 따라 UV 오존 처리 등에 의해 표면 에너지를 임계 표면장력이 35mN/m를 초과하지 않는 범위에서 조정하여 적용할 수 있다.
발액성의 전사용 기판의 위에 잉킹하고, 필요에 따라 잉크의 패터닝을 행한 후, 인쇄 기재상에 전사함으로써 원하는 패턴을 얻기 위해 사용하는 방법으로서는, 예를 들면 마이크로 컨택트 프린트법이나 반전 인쇄법이 있다. 대표적인 마이크로 컨택트 프린트법은 발액성의 전사용 기판으로서 실리콘 고무판을 스탬프로 한 인쇄 방법이다. 마이크로 컨택트 프린트법의 공정의 모델을 도1에 나타낸다. 인쇄로 마스크가 되는 두께 1nm의 단분자막을 형성하고 에칭이나 친수, 소수화 처리에 의해 미세 패턴을 형성함에 성공한 예가 최초로 마이크로 컨택트 프린트법을 적용한 예이며, 현재, 유기 트랜지스터로 대표되는 정밀한 전기전자 디바이스를 구성하는 정밀한 도전 패턴 등을 직접 인쇄로 수 미크론미터의 정도(精度) 분해능으로 인쇄 가능한 기술로서 왕성하게 연구되고 있다.
반전 인쇄법이란, 블랭킷(blanket)상에 잉크를 도포하여 전면의 잉크 도포면을 형성하고, 그 잉크 도포면에 유리나 수지 등으로 이루어지는 네거티브 패턴을 갖는 볼록판을 압압(押壓)하여, 그 볼록판에 접촉하는 부분의 잉크를 블랭킷상으로부터 제거한 후, 블랭킷상에 남은 잉크를 피인쇄체에 전사하는 인쇄 방법이다. 반전 인쇄의 공정의 모델을 도2에 나타낸다. 반전 인쇄법은 포토리소법에 대신하는 방법으로서, 컬러 필터의 제조나 유기 EL 및 유기 트랜지스터의 제조 방법으로서 왕성하게 검토되고 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물에 사용하는 유기 반도체 재료로서는, 용매 가용성의 고분자 및/또는 저분자의 유기 반도체를 적용할 수 있다. 용매 가용성 고분자 유기 반도체로서, F8T2 등의 플루오렌계 고분자, 페닐렌비닐렌계 고분자, 트리아릴아민계 고분자, P3HT(폴리(3-헥실티오펜)), PQT-12(폴리[5,5‘-비스(3-도데실-2-티에닐1)-2,2’-비티오펜]), 각종 PBTTT(폴리(2,5-비스(3-알킬티오펜-2-일)티에노[3,2-b]티오펜)) 등의 각종 폴리티오펜계 고분자의 단독 또는 2종류 이상의 혼합체로서 호적하게 사용할 수 있다.
가용성의 저분자 유기 반도체로서는, 예를 들면, 가용화를 위해 알킬기를 분자 중에 도입한, 디옥틸쿼터티오펜이나 벤조티에노벤조티오펜 등의 각종 티오펜계 축합환 및/또는 티오펜계 다환 화합물, 펜타센 전구체, TIPS 펜타센 등의 가용성 펜타센류, 가용화된 각종 플러렌 화합물 및 이들 유기 반도체의 전구체나 혼합체를 호적하게 사용할 수 있다. 상기 고분자 유기 반도체나 저분자 반도체의 1종류 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명은, 유기 반도체 잉크 조성물의 바람직한 실시형태로서, 유기 반도체가 분산계인 유기 반도체 잉크 조성물을 제공한다. 여기서 말하는 분산계란 1종류 또는 2종류 이상의 유기 반도체가 잉크 중에 결정립상 및/또는 콜로이드 분산 상태인 것을 말한다. 물론, 이들 분산계에 유기 반도체가 일부 용해하여 존재해도 된다. 유기 반도체를 용매 분산계로 함으로써, 잉크의 인쇄 특성을 향상할 수 있는 것과 함께, 형성되는 트랜지스터의 전기 특성을 향상할 수 있다. 예를 들면 본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물을 반전 인쇄에 적용하는 경우, 전사 기판이 되는 발액성이 높은 실리콘 고무나 불소 고무상에서 균일한 잉크 도막의 형성이 용이해진다. 또한 잉크의 빠짐성도 향상할 수 있어, 예를 들면 반전 인쇄법에 적용하는 경우, 유리 등으로 이루어지는 네거티브 패턴을 갖는 제거판에 의해 정밀한 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
이와 같은 분산계는, 예를 들면 유기 반도체로서 P3HT를 사용하는 경우, THF, 클로로포름, 오르토디클로로벤젠 등의 양용매와, 메시틸렌, 아니솔, 테트라플루오로메틸벤젠 등의 약간 용해성이 떨어지는 용매를 적당한 비율로 혼합하고 P3HT를 가열 용해하여, 서랭함으로써 겔을 작성하고, 이 겔을 진동 등으로 파괴하며, 필요에 따라, 실온에서는 겔을 용해시키지 않고 또한 P3HT 겔의 응집 침전을 일으키지 않는, 예를 들면, 크실렌, 메시틸렌, 테트랄린, 아니솔, 클로로벤젠, 오르토디클로로벤젠, 트리플루오로메틸벤젠, 디클로로벤조트리플루오리드, 트리플루오로메틸클로로벤젠 등의 적당한 용매로 희석함으로써 제조할 수 있다. 이들 유기 반도체의 분산계 잉크를 형성하는 용제 조성은, 적용하는 유기 반도체의 용해성에 따라 적절히 최적의 계를 선택하면 된다.
또한 유기 반도체로서 결정성 유기 반도체 올리고머, TIPS 펜타센 등의 저분자 결정성 유기 반도체를 사용하는 경우, 클로로포름, 크실렌 등의 양용매에 가열 용해 후, 서랭, 필요에 따라 각종 알코올류, 케톤류, 글리콜에테르류 등의 빈용매를 첨가함으로써 용액 중에서 결정립을 형성하고, 이를 필요에 따라 분리하여, 그 결정립을 재용해하지 않는 용매, 예를 들면 알코올류에 재분산함으로써 제조할 수 있다.
상기의 유기 반도체 중에서도 폴리티오펜계 고분자 화합물을 호적하게 적용할 수 있고, 예를 들면, P3HT(폴리(3-헥실티오펜)), PQT-12(폴리[5,5‘-비스(3-도데실-2-티에닐1)-2,2’-비티오펜]), PB10TTT, PB12TTT, PB14TTT, PB16PBTTT 등의 각종 티오펜 티에노티오펜 공중합 고분자(PBTTT) 등의 단독 또는 2종류 이상의 혼합체를 호적하게 적용할 수 있다. 이들 유기 반도체는, 자기 응집성이 높고, 결정 구조를 취함에 의해 우수한 트랜지스터 특성을 발휘할 수 있으며, 또한 어레이를 형성하는 경우, 소자간의 트랜지스터 특성의 고르지 못함을 억제하는 것이 용이하다. 이들 유기 반도체의 적용은, 불소계 계면활성제의 첨가에 의해 인쇄 특성이 우수한 유기 반도체 잉크 조성물을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 그 트랜지스터 특성도 향상할 수 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물은, 유기 반도체를 분산 및/또는 용해하는 용매를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다. 용매는, 적당한 정도의 휘발성을 갖고, 상온 또는 가열에 의한 용매 휘발 후에 유기 반도체 박막을 형성할 수 있으면 된다. 유기 반도체에 대해 비교적 높은 용해성을 갖는 용매로서 예를 들면, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 아니솔, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 트리플루오로메틸벤젠, 디클로로벤조트리플루오리드, 트리플루오로메틸클로로벤젠 등의 방향족 탄화수소 및 그 염소나 불소 치환체 등의 유도체, 테트랄린, 데칼린 등의 나프탈렌 유도체, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로메탄, 테트라클로로에틸렌 등의 염화 지방족 탄화수소류, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 옥세탄 등의 환상 에테르 화합물계 용매 단독, 또는 이들 용매를 함유하는 혼합 용매를 호적하게 사용할 수 있다.
또한 상기한 용매에 부가하여 유기 반도체의 미(微)결정을 분산하는 용매로서, 물이나, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올 등의 알코올류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸 등의 에스테르류, 에틸에테르, 디옥산 등의 에테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸에틸케톤 등의 케톤류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜에테르류, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온, 시클로헥산올 등의 지환식 탄화수소류, 노말헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소류를 적용할 수 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물에 적용하는 용매는, 비점 100℃ 이하의 용매와 비점 150℃ 이상의 용매를 각각 1종 이상 함유하는 혼합 유기 용매인 것이 바람직하다. 또한, 혼합 유기 용매의 표면장력이 35mN/m 이하로 되는 용매의 혼합계가 바람직하고, 더 바람직하게는 25mN/m 이하의 혼합 용매계이다. 비점 100℃ 이하의 용매를 사용함으로써, 전사판상에 유기 반도체 잉크 도막이 형성될 때에, 잉크가 양호한 유동성을 가져 균일한 박막의 형성이 용이해진다. 그 후 전사판으로부터 최종 기재에 전사되는 사이, 그 대부분이 대기 중에 휘발 또는 전사판에 흡수됨으로써 유기 반도체 잉크 조성물 도막의 점도를 상승시켜, 기판상으로의 전이에 적절한 점착성을 부여할 수 있다. 또 그 배합량은 사용하는 유기 반도체의 종류나 각종 전사 인쇄법의 인쇄 속도, 인쇄 환경 등에 의해 적절히 조정하면 되지만, 유기 반도체 잉크 조성물의 전 용매량의 10∼90%의 범위에서 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 이들 속건성인 유기 반도체에 대해 용해성을 갖는 용매로서 예를 들면, 시클로헥산 등의 탄화수소계 용제, 염화메틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로에탄, 트리클로로에탄 등의 할로겐 탄화수소계 용제나, 테트라히드로푸란, 옥세탄, 테트라히드로피란 등의 환상 에테르류를 호적하게 사용할 수 있다. 또한, 유기 반도체 미결정을 분산할 수 있는 용매로서, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알코올류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필 등의 에스테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 노말헥산 등의 지방족 탄화수소류 중 1종류 또는 2종류 이상의 혼합 용매를 적절히 사용할 수 있다.
지건성의 용매로서 비점 150℃ 이상의 용매를 사용함으로써, 지건성의 용매는 전사판상의 유기 반도체 잉크 조성물 도막이 최종적으로 인쇄 기재상에 전사되기까지의 사이, 어느 정도 잉크 도막 중에 잔류함으로써 잉크가 완전히 건조하는 것을 막고, 전사에 필요한 점착성과 응집성을 유지할 수 있다. 그 배합량은 유기 반도체의 종류나 각종 전사 인쇄법의 인쇄 속도, 그 인쇄 환경 등에 의해 적절히 조정하면 되지만, 잉크의 전 용매량의 10∼90%의 범위에서 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 이들 지건성이며 유기 반도체에 대해 어느 정도의 용해성을 갖는 용매로서 예를 들면, 테트랄린, 데칼린 등의 나프탈렌 유도체, 메시틸렌, 아니솔, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 트리플루오로메틸벤젠, 디클로로벤조트리플루오리드, 트리플루오로메틸클로로벤젠 등의 방향족 탄화수소 및 그 각종 유도체를 호적하게 적용할 수 있다.
또한 상기 용매에 부가하여 유기 반도체의 미결정을 분산하는 용매로서, 물이나, 부탄디올, 옥탄올 등의 알코올류, 아세트산부틸, 메톡시부틸아세테이트 등의 에스테르류, 부틸셀로솔브 등의 에테르류, 디아세톤알코올, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온, 디이소부틸케톤의 케톤류, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜에테르류, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온, 시클로헥산올 등의 지환식 탄화수소류, 노말헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소류를 호적하게 적용할 수 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물의 표면장력은 35mN/m 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 25mN/m 이하이다. 잉크의 표면장력은 용매계의 조합 및/또는 불소계 계면활성제의 첨가에 의해 조정할 수 있다.
본 발명의 유기 트랜지스터에 있어서의 유기 반도체층을 형성하는 유기 반도체 잉크 조성물은, 불소계의 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다. 불소계 계면활성제를 그 잉크에 첨가함으로써, 유기 반도체의 전기 특성을 손상시키지 않고, 잉크에 필요로 되는 인쇄 특성, 예를 들면 인쇄의 전사판이 되는 발액성의 표면 튐이 없는 균일 잉크 박막 형성성, 및 전사판상에서의 미세한 반도체 패턴의 형성성이나, 미세 패턴의 전사판으로부터 기판상으로의 전사성을 향상할 수 있다.
불소계 계면활성제로서는, 함불소기와 친수성기 및/또는 친유성기가 동일 분자 중에 존재하는 계면활성제를 사용할 수 있다. 여기서, 함불소기에 특히 제한은 없지만, 알킬기의 수소 원자가 모두 혹은 부분적으로 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알킬기에 산소 원자를 사이에 둔 구조를 갖는 퍼플루오로폴리에테르기가 바람직하다. 함불소기가 퍼플루오로알킬기인 경우, 그 탄소수는 6 이상이 바람직하다.
본 발명자들의 지견에 따르면, 전계 효과 이동도의 제어, ON/OFF 비 등의 트랜지스터 특성 향상의 점에서, 불소계 계면활성제는, 불소화(메타)아크릴 중합체인 것이 바람직하다. 불소화(메타)아크릴 중합체에 있어서, 함불소기는 주쇄, 측쇄, 분자 말단의 어디에 존재하고 있어도 되지만, 중합체 중의 불소 함유량의 제어, 원료의 입수성 등의 점에서 함불소기는 측쇄에 존재하고 있는 것이 바람직하고, 불소화(메타)아크릴레이트를 원료로서 중합체를 얻는 것이 공업적으로 간편하여 바람직하다.
이하, 특히 언급이 없는 한, 메타아크릴레이트, 아크릴레이트, 할로아크릴레이트 및 시아노아크릴레이트를 총칭하여 (메타)아크릴레이트라 한다. 불소화(메타)아크릴레이트는, 예를 들면 하기 일반식(AG-1)으로 표시된다.
CH2=C(R1)COO(X)aCmF2m +1 (일반식 AG-1)
여기서, R1은 H, CH3, Cl, F 또는 CN이며, X는 2가의 연결기이고 구체적으로는, -(CH2)n-, -CH2CH(OH)(CH2)n-, -(CH2)nN(R2)SO2-, -(CH2)nN(R2)CO-(단, n은 1∼10의 정수이며, R2는 H 또는 탄소수 1∼18의 알킬기임), -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -CH(CF3)-, -C(CF3)2-, CH2CFH- 등이며, a는 0 또는 1, m은 1∼20의 정수이다.
불소화(메타)아크릴레이트의 구체예로서, 이하와 같은 것을 들 수 있다.
A-1: CH2=CHCOOCH2CH2C8F17
A-2: CH2=C(CH3)COOCH2CH2C8F17
A-3: CH2=CHCOOCH2CH2C12F25
A-4: CH2=CHCOOCH2CH2C6F13
A-5: CH2=CHCOOCH2CH2C4F9
A-6: CH2=CFCOOCH2CH2C6F13
A-7: CH2=CHCOOCH2CF3
A-8: CH2=C(CH3)COOCH2CF(CF3)2
A-9: CH2=C(CH3)COOCH2CFHCF3
A-10: CH2=CHCOOCH2(CF2)6H
A-11: CH2=CHCOOCH2CH(OH)CH2C8F17
A-12: CH2=CHCOOCH2CH2N(C3H7)SO2C8F17
A-13: CH2=CHCOOCH2CH2N(C2H5)COC7F15
또한, 불소화(메타)아크릴레이트로서, 하기 일반식(AG-2)으로 표시되는, 동일 분자 중에 복수의 함불소기를 갖는 화합물을 사용해도 된다.
Figure pct00001
(일반식(AG-2) 중의 R1 및 R2는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼20의 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬기가 산소 원자를 사이에 두고 연결되어 있는 탄소 원자수의 총수가 1∼20의 퍼플루오로알킬기를 나타내고, R3은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, A1 및 A2는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼3의 알킬렌기 또는 직접 결합을 나타내고, A3은, 탄소 원자수 2∼3의 알킬렌기를 나타내며, X1 및 X2는, 각각 독립하여, 산소 원자, 황 원자 또는 하기 일반식(2)으로 표시되는 설폰아미드를 나타낸다.)
일반식(AG-2)으로 표시되는 불소 화합물은, 예를 들면, 하기 일반식(B)으로 표시되는 수산기를 갖는 불소 화합물과, 이소시아네이트기 및 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 반응시킴으로써 얻어진다.
Figure pct00002
(일반식(B) 중의 R1 및 R2는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼6의 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬기가 산소 원자를 사이에 두고 연결되어 있는 탄소 원자수의 총수가 1∼20의 퍼플루오로알킬기를 나타내고, A1 및 A2는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼3의 알킬렌기 또는 직접 결합을 나타내며, X1 및 X2는, 각각 독립하여, 산소 원자, 황 원자 또는 설폰아미드를 나타낸다.)
상기 일반식(B)으로 표시되는 수산기를 갖는 불소 화합물의 구체예로서는, 하기의 것을 들 수 있다.
Figure pct00003
일반식(AG-2)으로 표시되는 불소화(메타)아크릴레이트의 구체예로서 이하와 같은 것을 들 수 있다.
Figure pct00004
또한, 본 발명이 이들 구체예에 의해 하등 한정되는 것이 아님은 물론이다. 불소화(메타)아크릴레이트는 1종류만을 사용해도 2종류 이상을 동시에 사용해도 관계없다. 불소화(메타)아크릴 중합체는, 다른 성분과의 상용성 등을 고려하여, 비불소(메타)아크릴레이트와의 공중합체인 것이 바람직하다. 이와 같은 비불소(메타)아크릴레이트에는 특히 제한은 없지만, 다른 성분과의 상용성 등의 관점에서, 폴리옥시알킬렌기를 함유하는 마크로모노머형 비불소(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
이와 같은 화합물은, 시판품으로서는, 예를 들면, 신나카무라가가쿠고교(주)사제 NK에스테르 M-20G, M-40G, M-90G, M-230G, M-450G, AM-90G, 1G, 2G, 3G, 4G, 9G, 14G, 23G, 9PG, A-200, A-400, A-600, APG-400, APG-700, 니치유(주)사제 브렘머 PE-90, PE-200, PE-350, PME-100, PME-200, PME-400, PME-4000, PP-1000, PP-500, PP-800, 70FEP-350B, 55PET-800, 50POEP-800B, 10PB-500B, 10APB-500B, NKH-5050, PDE-50, PDE-100, PDE-150, PDE-200, PDE-400, PDE-600, AP-400, AE-350, ADE-200, ADE-400 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명이 상기 구체예에 의해 하등 한정되는 것이 아님은 물론이다.
또한, 상기 이외의 비불소(메타)아크릴레이트를 사용하는 것도 가능하다. 그들의 예시 화합물으로서는, 스티렌, 부타디엔, 핵 치환 스티렌, 아크릴로니트릴, 염화비닐, 염화비닐리덴, 비닐피리딘, N-비닐피롤리돈, 비닐설폰산, 아세트산비닐, 부틸비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 히드록시부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류, 또한 α,β-에틸렌성 불포화 카르복시산, 즉 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 1가 내지 2가의 카르복시산, α,β-에틸렌성 불포화 카르복시산 유도체로서 알킬기의 탄소수가 1∼18의 (메타)아크릴산알킬에스테르(이후 이 표현은 아크릴산알킬에스테르와 메타크릴산알킬에스테르의 양쪽을 총칭하는 것으로 한다.), 즉 (메타)아크릴산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 데실, 도데실, 스테아릴에스테르 등, 또한 (메타)아크릴산의 탄소수 1∼18의 히드록시알킬에스테르, 즉 2-히드록시에틸에스테르, 히드록시프로필에스테르, 히드록시부틸에스테르 등, 나아가서는 모노(아크릴로일옥시에틸)애시드포스페이트, 모노(메타크릴록시에틸)애시드포스페이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
나아가, (메타)아크릴산의 탄소수 1∼18의 아미노알킬에스테르 즉 디메틸아미노에틸에스테르, 디에틸아미노에틸에스테르, 디에틸아미노프로필에스테르 등, 또한 (메타)아크릴산의, 탄소수가 3∼18의 에테르산소 함유 알킬에스테르, 예를 들면 메톡시에틸에스테르, 에톡시에틸에스테르, 메톡시프로필에스테르, 메틸카르빌에스테르, 에틸카르빌에스테르, 부틸카르빌에스테르 등, 나아가 환상 구조 함유 모노머로서, 예를 들면 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아다만틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트 등, 또한 알킬 탄소수가 1∼18의 알킬비닐에테르, 예를 들면 메틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, 도데실비닐에테르 등, (메타)아크릴산의 글리시딜에스테르, 즉 글리시딜메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트 등, 또한, 도아고세이가부시키가이샤제 AA-6, AN-6, 칫소가부시키가이샤제 사이라프렌 FM-0711, FM-0721, TM-0701T, 교에이샤가가쿠가부시키가이샤제 HOA-MS, HOA-MPL, HOA-MPE, HOA-HH, 도아고세이가부시키가이샤제 아로닉스 M-5300, M-5400, M-5500, M-5600, M-5700 등의 시판품을 들 수 있다. 또, 본 발명이, 이들 구체예에 의해 하등 한정되는 것이 아님은 물론이다.
이와 같은 비불소화(메타)아크릴레이트는, 1종류여도 되고, 2종류 이상을 동시에 사용해도 관계없다.
본 발명에 사용하는 불소화(메타)아크릴 중합체의 제조 방법으로서는, 하등 제한은 없고, 공지의 방법, 즉 라디칼 중합법, 양이온 중합법, 음이온 중합법 등의 중합 기구에 의거하여, 용액 중합법, 괴상 중합법, 나아가 에멀젼 중합법 등에 의해 제조할 수 있지만, 특히 라디칼 중합법이 간편하며, 공업적으로 바람직하다.
이 경우 중합 개시제로서는, 당업계 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 과산화벤조일, 과산화디아실 등의 과산화물, 아조비스이소부티로니트릴, 페닐아조트리페닐메탄 등의 아조 화합물, Mn(acac)3 등의 금속 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 중합체의 분자량은, 중합 방법, 중합 개시제 등에 의해서도 컨트롤하는 것이 가능하지만, 필요에 따라 업계 공지의 연쇄 이동제를 사용할 수 있다. 연쇄 이동제로서는 예를 들면, 라우릴메르캅탄, 2-메르캅토에탄올, 에틸티오글리콜산, 옥틸티오글리콜산 등을 들 수 있다.
또한, 광증감제나 광개시제의 존재하에서의 광중합, 혹은 방사선이나 열을 에너지원으로 하는 중합에 의해서도 본 발명에 사용하는 불소계의 랜덤 혹은 블록 공중합체를 얻을 수 있다.
중합은, 용매의 존재하 또는 비존재하의 어느 것에서도 실시할 수 있지만, 작업성의 점에서 용매 존재하의 경우인 쪽이 바람직하다. 용매로서는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드 등의 극성 용매, 1,1,1-트리클로로에탄, 클로로포름 등의 할로겐계 용매, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족류, 나아가 퍼플루오로옥탄, 퍼플루오로트리-n-부틸아민 등의 불소화 불활성 액체(inert fluid) 중 어느 것이라도 사용할 수 있다.
본 발명에 관한 불소화(메타)아크릴 중합체의 분자량은, 중량평균분자량으로 3,000∼1,000,000이 좋고, 바람직하게는 5,000∼500,000, 보다 바람직하게는 10,000∼300,000이다.
또한 첨가하는 불소계 계면활성제는 1종류여도 되고, 또 2종류 이상의 혼합물이어도 된다. 나아가 불소계 계면활성제에 소량의 실리콘계나 탄화수소계의 계면활성제를 혼합 및, 이들 계면활성제의 성분을 불소계 계면활성제 분자내에 공중합하여 사용할 수도 있다.
나아가 필요에 따라 불소 계면활성제의 외, 폴리불화비닐리덴 등의 불소 수지, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등을 첨가할 수 있다.
불소계 계면활성제의 구체예로서는, 예를 들면, 메가파크 F-482, 메가파크 F-470(R-08), 메가파크 F-472SF, 메가파크 R-30, 메가파크 F-484, 메가파크 F-486, 메가파크 F-172D, 디펜서 MCF-350SF, 메가파크 F-178RM(이상, 상품명 DIC제) 등이 있지만, 특히 한정하는 것은 아니다. 또한, 이들은 단독 또는 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 불소계 계면활성제는 전 잉크 조성물 중, 유효 성분으로 0.005∼5.0질량%, 바람직하게는 유효 성분으로 0.05∼1.0질량% 함유된다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물에 사용하는 불소계 계면활성제는, 상온에서 고형인 것의 첨가가 바람직하다. 특히 P3HT이나 PQT, PBTTT 등의 결정성 유기 반도체의 적용에 있어서 잉크에의 고형의 불소계 계면활성제의 첨가는, 판으로의 잉킹성이나 패턴 형성성, 전사성이라는 인쇄 특성을 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 잉크의 건조에 의해 형성한 반도체막의 특성, 예를 들면 전계 효과 이동도나 ON/OFF 비의 향상이 기대된다. 이는, 상온에서 고형인 불소계 계면활성제가, 유기 반도체 잉크에 의한 건조 박막 중에서 유기 반도체층과 그 계면활성제층이 명확하게 상분리함으로써 유기 반도체의 조직 형성을 저해하지 않는 것, 및, 첨가된 고형 불소계 계면활성제가 유기 반도체의 조직 형성을 촉진하기 때문인 것으로 추정된다. 물론 이는 본 발명을 하등 제한하는 것은 아니다.
본 발명은, 유기 반도체 잉크 조성물에 관한 것이며, 적용할 수 있는 유기 트랜지스터의 종류, 구조에 제한은 없고, 바텀 컨택트, 탑 컨택트 등의 각종 횡형 트랜지스터, 종형 트랜지스터, CMOS 등의 바이폴라형 트랜지스터의 형성에 적용할 수 있다. 예를 들면, TFT를 형성하는 횡형 트랜지스터는 기본 구조로서 (a) 기판상에, (b) 게이트 전극, (c) 절연층, (d) 그 절연층에 접하는 유기 반도체층에 형성된 채널 형성 영역 및 (e) 소스/드레인 전극을 갖는다.
유기 트랜지스터를 형성하는 기판에 제한은 없고, 예를 들면, 실리콘, 절연층이 되도록 표면을 산화한 열산화막 실리콘, 유리, 스테인리스 등의 금속박판 및, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 플라스틱 필름 및 이들 필름에 가스 배리어성, 하드 코팅층을 붙인 복합 필름을 사용할 수 있다. TFT 형성하는 경우, 트랜지스터의 플렉시블화의 관점에서 이들 플라스틱 필름을 호적하게 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물에 의한 유기 반도체층을 제외한, 각각의 기능층의 형성 방법에는 특히 제한은 없고, 드라이 프로세스여도 되고, 웨트 프로세스여도 된다. 예를 들면, 게이트 전극의 형성에는, 스퍼터, 증착, 이온 플레이팅, 포토리소그래피, 에칭으로 대표되는 드라이 프로세스나, 도전 잉크를 사용한 웨트 프로세스를 적용할 수 있다. 특히, 웨트 프로세스는, 제조 비용의 극적인 저감을 기대할 수 있는 점에서 본 발명의 바람직한 실시형태이다. 웨트 프로세스로서, 예를 들면, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀 코팅법, 바 코팅법, 슬릿 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 그라비아 오프셋법, 볼록판 오프셋법, 마이크로 컨택트 프린트법, 반전 인쇄법 등이 사용된다.
게이트 전극을 인쇄법으로 형성하는 도전 잉크로서는, 예를 들면, 적당한 용매 중에, 금, 은, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 철, 백금, 팔라듐, 주석, 크롬, 아연, 등의 금속 입자, 은/팔라듐 등의 이들 금속의 도전성 합금이나, 산화은, 유기은, 유기금 등의 비교적 저온에서 열분해하여 도전성 금속을 부여하는 열분해성 금속 화합물, 산화아연(ZnO), 산화인듐주석(ITO) 등의 도전성 금속산화물 입자를 도전성 성분으로서 함유하고 있어도 되고, 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설폰산(PEDOT/PSS), 폴리아닐린 등의 도전성 고분자를 함유하고 있어도 된다. 용매의 종류에는 제한은 없고 그 도전성 재료의 용해 또는 분산에 적당한 용매를 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 물, 탄화수소계, 알코올계, 케톤계, 에테르계, 에스테르계, 글리콜에테르계, 불소계 등의 각종 유기 용매를 사용할 수 있다. 또한, 잉크로는 상기 도전성 재료의 외, 필요에 따라 수지 등의 바인더 성분, 산화 방지제, 피막 형성 촉진을 위한 촉매, 계면 에너지 조정제, 레벨링제, 이형 촉진제 등을 첨가할 수 있다. 이것 등의 잉크 중에서도, 특히 나노은 입자를 용매에 분산하여, 저분자 실리콘 등의 이형제, 불소 계면활성제 등의 계면 에너지 조정제를 혼합한 잉크는 인쇄법에 적합하고, 우수한 패터닝성과 저온 소성으로 높은 도전성을 나타내는 점에서 호적하게 사용할 수 있다. 잉크막층으로부터, 전자 부품을 구성하는 기능성 재료층으로의 변환은, 예를 들면, 상온 건조, 가열 처리, 및, 자외선, 전자선의 조사 등의 처리 등, 잉크 특성이나 전자 부품에 있어서 각각에 최적의 방법으로 실시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물을 사용하여 형성되는 유기 트랜지스터의 절연층의 형성 방법에 제한은 없고, 예를 들면 스퍼터, 증착, 이온 플레이팅, 포토리소그래피, 에칭으로 대표되는 드라이 프로세스나, 인쇄법 등의 웨트 프로세스를 적용할 수 있다. 특히, 웨트 프로세스는, 제조 비용의 극적인 저감을 기대할 수 있는 점에서 바람직한 실시형태이다. 웨트 프로세스로서, 예를 들면, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀 코팅법, 바 코팅법, 슬릿 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 그라비아 오프셋법, 볼록판 오프셋법, 반전 인쇄법 등이 사용된다.
인쇄법을 적용하는 경우, 절연성층을 형성하는 절연 잉크는, 절연성을 나타내는 재료를 함유하고 있으면 되고, 예를 들면, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리비닐피롤리돈계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 아크릴니트릴계 수지, 메타크릴 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐페놀계 수지, 페놀 수지, 폴리아미드이미드 수지, 불소 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지 등을 적용할 수 있다. 또한, 이들 단독 또는 2종류 이상을 병용해도 되고, 필요에 따라, 알루미나 미립자, 지르코니아 미립자, 실리카 미립자, 탄탈옥사이드 미립자 등의 고 비유전율 입자나, 중공 실리카 미립자 등의 저 비유전율 입자 등의 체질 성분을 첨가해도 된다. 절연 잉크에 적용할 수 있는 용매에 제한은 없고, 예를 들면, 물, 탄화수소계, 알코올계, 케톤계, 에테르계, 에스테르계, 글리콜에테르계, 불소계 등의 각종 유기 용매를 사용할 수 있다. 또한 필요에 따라, 산화방지제, 레벨링제, 이형촉진제, 피막 형성 촉진을 위한 각종 촉매를 사용할 수 있다. 나아가, 실리콘계 및 불소계의 계면활성제를 첨가할 수 있다. 잉크막층으로부터, 트랜지스터 구성하는 기능성 재료층으로의 변환은, 예를 들면, 상온 건조, 가열 처리, 및 자외선, 전자선의 조사 등의 처리 등, 잉크 특성이나 전자 부품에 있어서 각각에 최적의 방법으로 실시할 수 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물을 사용하여 형성할 수 있는 유기 트랜지스터에 있어서, 소스, 드레인 전극의 형성도, 특히 제한은 없고, 드라이 프로세스로도, 웨트 프로세스로도 된다. 게이트 전극의 형성과 마찬가지로, 스퍼터, 증착, 이온 플레이팅, 포토리소그래피, 에칭으로 대표되는 드라이 프로세스나, 인쇄법 등의 웨트 프로세스를 적용할 수 있다. 특히, 웨트 프로세스는, 제조 비용의 대폭의 저감을 기대할 수 있는 점에서 바람직한 실시형태이다. 웨트 프로세스로서, 예를 들면, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀 코팅법, 바 코팅법, 슬릿 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 그라비아 오프셋법, 볼록판 오프셋법, 마이크로 컨택트 프린트법, 볼록판 반전 인쇄법 등이 사용된다.
인쇄법의 경우, 소스, 드레인 전극을 형성하는 도전 잉크로서는, 게이트 전극 형성용과 같은 잉크를 사용할 수 있다. 특히 나노은 입자를 용매에 분산하여, 저분자 실리콘 등의 이형제, 불소 계면활성제 등의 계면 에너지 조정제를 혼합한 잉크는 반전 인쇄법이나 마이크로 컨택트 프린트법에 적합하고, 우수한 패터닝성과 저온 소성으로 높은 도전성을 나타내는 점에서 호적하게 사용할 수 있다. 또, 잉크막층으로부터, 유기 트랜지스터를 구성하는 소스, 드레인 전극으로의 변환은, 예를 들면, 상온 건조, 가열 처리, 및, 자외선, 전자선의 조사 등의 처리 등, 잉크 특성이나 전자 부품에 있어서 최적의 방법으로 실시할 수 있다.
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물은, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀 코팅법, 바 코팅법, 슬릿 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 그라비아 오프셋법, 볼록판 오프셋법 등, 소위 웨트 프로세스로 불리는 이들 방법에도 적용 가능하지만, 특히, 마이크로 컨택트 프린트법이나 반전 인쇄법에의 적용에 의해, 지금까지 없는 우수한 성능을 갖는 유기 트랜지스터를, 저렴하게 고효율로 형성할 수 있다. 잉크젯법이나 플렉소 인쇄법, 그라비아 인쇄법 등은, 기본적으로 웨트의 상태에서 패턴을 기판에 전사 형성하므로, 패턴의 정밀도가 열악한 점이 있다. 이들 인쇄 방법에 비해, 마이크로 컨택트 프린트법이나 반전 인쇄법은, 발액성의 전사용 기판상에 유기 반도체층 패턴을 정확, 정밀 형성하여, 그 패턴을 형상이 유지되는 건조 또는 반건조 상태에서 기판상에 전사하므로, 극히 정밀한 유기 반도체 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 다른 유기 반도체 재료나 다른 형상을 동일 기판상의 임의의 위치에, 용이하고 정확하게 형성할 수 있다. 본 발명에 의해, TFT 등의 유니폴라 트랜지스터뿐만 아니라, 예를 들면 N형 유기 반도체와 P형 유기 반도체로 구성되는 유기의 CMOS 회로도 용이하게 인쇄법으로 형성할 수 있다.
볼록판 전사를 이용하는 전형적인 마이크로 컨택트 프린트법의 공정 개념을 도1에 나타낸다. 우선, 유기 반도체 패턴이 되는 볼록판을 갖는 전사판을 작성한다. 판의 작성은, 실리콘 또는 유리 등을 사용하여 포토리소 에칭법 등에 의해 네거티브 패턴을 갖는 마스터판을 형성하여, 적당한 이형 처리를 행하고, 폴리디메틸실록산(PDMS)을 유입 경화시켜, 형뜨기를 행하여, PDMS(실리콘 고무)로 이루어지는 블록 패턴판을 얻는다. 이어서, 얻어진 실리콘 고무판에 스핀 코터, 바 코터, 슬릿 코터 등을 사용하여 잉킹을 행한다. 잉크를 적당한 정도로 건조시킨 후, 기판에 가볍게 눌러대어 판 볼록부에 형성된 잉크 패턴을 전사하여 원하는 패턴을 얻는다.
예를 들면 바텀 컨택트형 TFT를 형성하는 경우, 볼록판상의 유기 반도체 잉크를 앞서 형성된 소스·드레인 전극에 걸치도록 위치 결정을 행하고, 가볍게 눌러대어 전사를 행하면 된다.
반전 인쇄법의 공정 개념을 도2에 나타낸다. 블랭킷의 발액성의 전사면이 되는 평활한 실리콘 고무나 불소 고무면에 스핀 코터, 바 코터, 슬릿 코터 등을 사용하여 균일한 유기 반도체 잉크 도포면을 얻는다. 이어서, 잉크를 적당한 정도로 건조시킨 후, 유기 반도체 패턴의 네거티브 패턴을 갖는 볼록판을 눌러대어 불요한 부분을 블랭킷으로부터 제거한다. 이어서 블랭킷상에 잔존하는 패턴을 기판에 가볍게 눌러대어 패턴 전사를 행한다. 예를 들면 바텀 컨택트형 TFT를 형성하는 경우, 앞서 형성된 소스·드레인 전극을 걸치도록 위치 결정을 행하고, 전사를 행하면 된다.
[실시예]
(합성예1: 불소(메타)아크릴 중합체(1)의 합성)
교반 장치, 콘덴서, 온도계, 적하 로트를 구비한 유리 플라스크에, 불소화(메타)아크릴레이트로서 (A-1)를 27중량부, 비불소(메타)아크릴레이트로서, 폴리옥시프로필렌모노메타크릴레이트(평균중합도: 5)를 21.6중량부, 3-메타크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란을 5.4중량부, 중합 용매로서 메틸에틸케톤(MEK)을 66.1중량부, 및, 중합 개시제로서, 디메틸2,2‘-아조비스(2-메틸프로피오네이트)를 0.54중량부, 칭량하여 장입한다. 또한, (A-1)를 63중량부, 폴리옥시프로필렌모노메타크릴레이트(평균중합도: 5)를 50.4중량부, 3-메타크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란을 12.6중량부, MEK를 124.2중량부, 디메틸2,2‘-아조비스(2-메틸프로피오네이트)를 1.26중량부, 별도로 미리 혼합한 용액(적하 용액)을 제조한다. 유리 플라스크내에 질소 기류를 통하여, 80℃까지 승온한 후, 적하액을 2시간에 걸쳐 적하하고, 80℃에서 3시간 홀드한다. 그 후, 디메틸2,2‘-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 0.9중량부를 MEK 9중량부에 용해시킨 용액을 부가하고, 7시간 더 홀드하여, 불소화(메타)아크릴 중합체(1)를 얻었다. 얻어진 중합체(1)의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은, Mw=185000이었다.
(합성예2: 불소화(메타)아크릴 중합체(2)의 합성)
유리제 중합관에, 불소화(메타)아크릴레이트로서 (A-1)를 9.3g, 비불소(메타)아크릴레이트로서 4-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)페닐벤젠을 18g, 중합 용매로서 톨루엔 220mL, 중합 개시제로서, 2,2’아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴과 (A-1) 0.55g을 칭량하여 장입한다. 이 용액에 질소 기류를 통하여 산소를 취해 제거한 후, 60℃에서 24시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 농축하고, 농축액을 1L의 메탄올 중에 적하했다. 침전한 고체를 메탄올로 잘 세정하여, 불소화(메타)아크릴 중합체(2)를 얻었다. 얻어진 중합체(2)의 GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은, Mw=47000이었다.
(합성예3: 불소화(메타)아크릴 중합체(3)의 합성)
교반 장치, 콘덴서, 온도계를 구비한 유리제 4구 플라스크에, MIBK 19.6질량부, A-15로 나타내는 2본쇄 불소 모노머 5.0질량부, 평균분자량 5,000의 α-부틸-ω-(3-메타크릴록시프로필)폴리디메틸실록산 1.4질량부, 평균분자량 2,200의 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와의 공중합체를 측쇄에 갖는 모노아크릴레이트 1.4질량부, 메틸메타크릴레이트 5.0질량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 2.8질량부, 이소보르닐메타크릴레이트 6.1질량부, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 2.2질량부를 장입하여, 교반하면서 80℃까지 승온시켰다. 거기에, MIBK 70.5질량부, A-15로 나타내는 2본쇄 불소 모노머 18.0질량부, 평균분자량 5,000의 α-부틸-ω-(3-메타크릴록시프로필)폴리디메틸실록산 5.1질량부, 평균분자량 2,200의 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와의 공중합체를 측쇄에 갖는 모노아크릴레이트 5.1질량부, 메틸메타크릴레이트 18.0질량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 10.2질량부, 이소보르닐메타크릴레이트 21.9질량부, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 7.8질량부의 혼합물을 3시간으로 적하했다. 적하 종료 후, 80℃에서 2시간 반응시키고, 계속해서 110℃에서 9시간 반응시켰다. 반응후 80℃ 증발기(evaporator)로 탈 용제, 이어서 열풍 건조기로 건조시킴으로써 고형분 농도 98% 이상의 불소화(메타)아크릴 중합체(3)를 얻었다. 이 공중합체의 GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은, Mw=26400이었다.
(유기 반도체 잉크 패터닝 특성 평가 방법)
(인쇄성 평가 방법)
유기 반도체의 패턴 형성성을 이하의 방법으로 평가했다.
(1) 잉킹
블랭킷의 실리콘 고무면에, 유기 반도체 잉크를, 바 코터를 사용하여 균일하게 도포했다.
(2) 패턴 형성
선폭 10㎛, 패턴 간격 약 50㎛의 격자상 패턴을 형성하는 네거티브 패턴을 갖는 유리 볼록판을 그 잉크 도포면에 가볍게 눌러대어 잉크 불요 부분을 실리콘 고무면으로부터 제거했다.
(3) 패턴 전사
실리콘 고무면에 형성한 선폭 10㎛의 격자상 패턴을, 하드 코팅 부착 폴리카보네이트 필름상에 가볍게 눌러대어 전사했다. 패턴 전사성 평가는 디지털 마이크로스코프 및 광간섭식 단차계에 의한 형상 관찰에 의해 평가했다.
(유기 트랜지스터 특성 측정용 소자의 작성)
도3에 나타내는 바텀 게이트 바텀 컨택트(BGBC) 구조를 갖는 트랜지스터 특성 측정용 소자를 이하의 수순으로 작성했다.
(1. 게이트 전극의 형성)
나노 입자 은을 균일하게 분산시킨 도전 잉크를 블랭킷의 실리콘 고무면에 바 코터에 의해 균일하게 도포하여, 적당한 정도로 건조시킨 후, 게이트 전극 패턴의 네거티브 패턴을 형성한 석영 유리 볼록판을 그 나노 입자 은 잉크 균일 도포면에 눌러대어 불요한 부분을 제거했다. 블랭킷상에 잔존한 패턴을, 소정의 크기로 자른 하드 코팅 부착 폴리카보네이트 필름(PC 필름)상에 가볍게 눌러대어, 그 게이트 패턴을 PC 필름상에 전사했다. 이어서 그 PC 필름을 175℃ 오븐 중에서 30분 소성하여, PC 필름상에 게이트 전극 패턴을 형성했다.
(2. 절연층의 형성)
폴리비닐페놀과 폴리메타크릴레이트의 공중합체와, 비스페놀형 에폭시의 당량 혼합물을 절연 수지 성분으로 하는 절연 잉크를 사용하여, 스핀 코팅법에 의해 (1)에서 작성한 게이트 전극상에 도포하고, 이어서, 클린 오븐 중에서, 160℃에서 1시간 열처리를 행하여, 막 두께 약 1㎛의 게이트 절연층을 형성했다.
(3. 소스, 드레인 전극의 형성)
PEN 필름상에 실리콘 고무층을 형성한 투명 블랭킷상에, 슬릿 코터에 의해, 나노 입자 은을 균일하게 분산시킨 도전성 잉크의 박막을 균일하게 형성했다. 적당한 정도로 건조시킨 후, 채널 길이 5㎛, 채널 폭 500㎛가 되는 소스/드레인 전극의 네거티브 패턴을 형성한 석영 유리 볼록판을, 그 나노 은 잉크 균일 도포면에 눌러대어, 불요한 부분을 제거했다. 얼라이너를 사용하여 앞서 형성한 게이트 전극 패턴과 그 소스/드레인 전극 패턴이 상하로 겹치도록 위치 조정을 행하고, 블랭킷를 압압하여, 소스/드레인 전극 패턴이 절연막을 거쳐 게이트 전극 패턴상에 겹치도록 기판상에 전사했다. 이어서 175℃에서 30분 소성하여, PC 필름상에 두께 약 100nm 게이트 전극, 두께 약 1㎛의 유기 절연막, 두께 약 150nm 소스/드레인 전극이 형성된 바텀 게이트형 기판을 작성했다.
(4. 유기 반도체층의 형성)
후술의 유기 반도체 잉크 조성물(실시예1 잉크∼실시예5 잉크)을 사용하여, 상기 (3)과 같은 방법으로, PEN을 기재로 하는 투명 블랭킷상에 반도체 잉크의 균일한 박막을 형성했다. 반도체 패턴의 네거티브 패턴을 형성한 석영 유리 볼록판을 그 반도체 잉크 균일 도포면에 눌러대어 불요한 부분을 제거했다. 얼라이너를 사용하여, 상기 (3)과 같은 방법으로 유기 반도체 패턴을 소스/드레인 전극간에 걸치도록 기판에 전사했다. 이에 의해 채널 길이 5㎛, 채널 폭 500㎛의 바텀 게이트 바텀 컨택트형의 유기 트랜지스터 소자를 작성했다.
(트랜지스터 특성 평가 방법)
상기(1.∼4.)에서 작성한 소자는 글로우 박스 중에서, 150℃, 약 5분의 열처리를 행한 후에, 반도체 파라미터 측정 장치(케스레사 4200)를 사용하여 글로우 박스 중, 차광하에서 반도체 특성을 측정했다. 이로부터 전계 효과 이동도 (드레인 전류=-40V) 및 드레인 전류 최대치/최소치(ON/OFF 비), 역치전압(Vth), 서브스레스홀드 스윙(subthreshold swing, S치)을 주지의 방법에 의해 구했다. 결과를 표1에 나타낸다.
(실시예1 잉크의 제조)
클로로포름 4g, 테트랄린 3g, 테트라플루오로메틸벤젠 3g의 혼합 용매에 머크사제 P3HT(Mw=약3만)를 0.02g 가열 용해하고, 불소계 계면활성제로서, 합성예1에서 얻은 불소(메타)아크릴 중합체(1)을 0.005g 첨가하여 투명 오렌지색의 유기 반도체 잉크 조성물(실시예1 잉크)을 제조했다. 잉크의 인쇄 특성을 상술의 잉크 인쇄성 평가 방법으로 평가하여, 두께 약 40nm이고 선폭 10㎛의 격자상 패턴을 결손 없이 형성할 수 있음을 확인했다. 또한, 실시예1 잉크를 사용하여, 상술의 인쇄에 의한 유기 트랜지스터의 형성 방법으로 트랜지스터 특성 측정용 소자를 작성하여, 그 트랜지스터 특성을 측정했다. 결과를 표1에 나타낸다.
(실시예2 잉크의 제조)
머크사제 P3HT(Mw=약 11만) 0.04g을, 클로로포름 4g, 메시틸렌 3g, 오르토디클로로벤젠 2g에 가열 용해하고, 불소계 계면활성제로서, 합성예2에서 얻은 불소(메타)아크릴중합체(2)의 10wt%의 메시틸렌 용액 0.2g 부가하여, 투명 오렌지색의 유기 반도체 잉크 조성물(실시예2 잉크)을 제조했다. 잉크의 인쇄 특성을 상술의 잉크 인쇄성 평가 방법으로 평가하여, 두께 약 40nm이고 선폭 10㎛의 격자상 패턴을 결손 없이 형성할 수 있음을 확인했다. 또한, 실시예2 잉크를 사용하여, 상술의 인쇄에 의한 유기 트랜지스터의 형성 방법으로 트랜지스터 특성 측정용 소자를 작성하여, 그 트랜지스터 특성을 측정했다. 결과를 표1에 나타낸다.
(실시예3 잉크의 제조)
머크사제 P3HT(Mw=약 5만) 0.04g을, 클로로포름 6g, 메시틸렌 4g에 가열 용해하여 오렌지색의 투명 용액을 얻었다. 이어서, 이 용액을 서랭하여, 한천상의 적갈색의 P3HT 겔을 작성했다. 이 겔 10g에 디클로로벤조트리플루오리드 2g과 오르토디클로로벤젠 4g, 및, 합성예2에서 얻은 고형의 불소계 계면활성제 10wt%의 메시틸렌 용액 0.16g을 부가하여, 가볍게 진탕하여 겔을 파괴하고, 공경 0.45㎛의 필터로 여과하여, 적갈색의 액체상의 P3HT 겔 분산 잉크(실시예3 잉크)를 얻었다. 잉크의 인쇄 특성을 상술의 잉크 인쇄성 평가 방법으로 평가하여, 두께 약 40nm이고 선폭 10㎛의 격자상 패턴을 결손 없이 형성할 수 있음을 확인했다. 또한, 실시예3 잉크를 사용하여, 상술의 인쇄에 의한 유기 트랜지스터의 형성 방법으로 트랜지스터 특성 측정용 소자를 작성하여, 그 트랜지스터 특성을 측정했다. 결과를 표1에 나타낸다.
(실시예4 잉크의 제조)
불소계 계면활성제를 합성예3에서 얻어진 고형의 불소화(메타)아크릴 중합체(3)로 한 이외, 실시예2 잉크와 같은 처방의 P3HT 잉크(실시예4 잉크)를 작성했다. 잉크의 인쇄 특성을 상술의 잉크 인쇄성 평가 방법으로 평가하여, 두께 약 40nm이고 선폭 10㎛의 격자상 패턴을 결손 없이 형성할 수 있음을 확인했다. 또한, 실시예4 잉크를 사용하여, 상술의 유기 트랜지스터의 형성 방법으로 트랜지스터 특성 측정용 소자를 작성하여, 그 트랜지스터 특성을 측정했다. 결과를 표1에 나타낸다.
(실시예5 잉크의 제조)
머크사제 P3HT(Mw 약3.5만) 0.02g과, 아메리칸다이소스사제 PQT12(Mw=3.3만) 0.02g을, 클로로포름 3g과 아니솔 7g의 혼합 용매에 가열 용해시켰다. 이어서 이 용액을 서랭하여, 한천상의 적갈색의 P3HT/PQT12 혼합 겔을 작성했다. 이 겔 10g에 테트랄린 2.5g과 트리플루오로메틸벤젠 2.5g과, MCF350SF(DIC사제 고형 불소계 계면활성제) 0.03g을 부가하여, 가볍게 진탕하여 겔을 파괴하고, 공경 0.45㎛의 필터로 여과하여 적갈색의 액체상의 P3HT 겔 분산 잉크(실시예5 잉크)를 얻었다. 잉크의 인쇄 특성을 상술의 잉크 인쇄성 평가 방법으로 평가하여, 두께 약 40nm이고 선폭 10㎛의 격자상 패턴을 결손 없이 형성할 수 있음을 확인했다. 또한, 실시예5 잉크를 사용하여, 상술의 인쇄법에 의한 유기 트랜지스터의 형성 방법으로 트랜지스터 특성 측정용 소자를 작성하여, 그 트랜지스터 특성을 측정했다. 결과를 표1에 나타낸다.
(비교예1 잉크의 제조)
머크사제 P3HT(Mw 약3.5만) 0.03g을, 클로로포름 10g에 가열 용해하여, 투명 오렌지색의 용액(비교예1 잉크)을 얻었다. 얻어진 용액을 사용하여 전사용 블랭킷의 실리콘 고무상에 바 코터에 의해 박막을 형성했다. 박막은 실리콘 고무에 강하게 밀착하여 반전 인쇄법의 제거판이 되는 유리 볼록판을 눌러대어 불요한 패턴을 그 유리판으로 제거하는 것이 불가능했다.
(비교예2 잉크의 제조)
머크사제 P3HT(Mw 약3.5만) 0.03g을, 크실렌 10g에 가열 용해하여, 투명 오렌지색의 용액(비교예2 잉크)을 얻었다. 얻어진 용액을 사용하여 전사용 블랭킷의 실리콘 고무상에 바 코터에 의한 박막 형성을 시험해 보았지만, 용액이 실리콘 고무상에서 튀어, 균일한 잉크 박막의 형성이 불가능했다.
(비교예3 잉크의 제조)
머크사제 P3HT(Mw=약 11만) 0.04g을, 클로로포름 4g, 메시틸렌 3g, 오르토디클로로벤젠 2g에 가열 용해하여, 투명 오렌지색의 P3HT가 완전히 용해한 잉크(비교예3 잉크)를 얻었다. 그 잉크를 1주야 냉장고 보관에 의해 약한 겔을 형성했다. 얻어진 겔을 가볍게 진탕하여, 겔을 파괴하고, 공경 0.45㎛의 폴리프로필렌를 매체로 하는 필터로, 여과하여, 적갈색 불투명한 겔 분산체(비교예3 잉크)를 얻었다. 얻어진 분산체를 사용하여, 전사용 블랭킷의 실리콘 고무상에 바 코터에 의해 박막을 형성했다. 박막의 실리콘 고무로의 밀착성은 비교적 커서, 반전 인쇄법의 제거판이 되는 유리 볼록판을 눌러대어 불요한 패턴을 그 유리판으로 완전히 제거할 수 없고, 많은 개소에서 패턴의 제거 불량이 발생했다. 또한, 일부 형성할 수 있었던 블랭킷상의 패턴은 전사성이 열악하여, 소스/드레인 전극간을 걸치는 결손이 없는 유기 반도체층을 형성할 수 없었다.
[표1]
Figure pct00005
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물을 사용하여 형성되는 유기 반도체 소자는, 액정 디스플레이, 전자 페이퍼, EL 표시 장치, RF-ID 택, 스마트 카드, 메모리 등에 사용하는 전자 소자의 제조에 상응하게 응용할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
[도1] 마이크로 컨택트 프린트법의 공정의 모델도이다.
[도2] 볼록판 반전 인쇄법의 공정의 모델도이다.
[도3] 본 발명의 유기 반도체 잉크 조성물층을 갖는 유기 반도체 소자의 개략 구성도이다.
1. 마이크로 컨택트 프린트법 실리콘 고무판
2. 잉크층
3. 기판
4. 잉크층
5. 블랭킷
6. 제거판
7. 기판
8. 기판
9. 게이트 전극
10. 절연막
11. 유기 반도체층
12. 소스, 드레인 전극

Claims (6)

  1. 발액성의 전사용 기판상에 형성된 잉크층을, 인쇄 기재상에 전사함으로써 원하는 패턴을 얻기 위해 사용하는 유기 반도체 잉크 조성물로서, 유기 반도체, 유기 용매 및 불소계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    유기 반도체 잉크 조성물 중에, 상기한 유기 반도체가 분산한 상태로 존재하는 유기 반도체 잉크 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기한 유기 반도체가 티오펜계 고분자 화합물인 유기 반도체 잉크 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기한 불소계 계면활성제가, 상온에서 고형의 화합물인 유기 반도체 잉크 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기한 유기 용매가, 비점 100℃ 이하의 용매 및 비점 150℃ 이상의 용매를 각각 1종 이상 함유하는 혼합 유기 용매이며, 그 혼합 유기 용매의 표면장력이 35mN/m 이하인 유기 반도체 잉크 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 유기 반도체 잉크 조성물을 사용하여, 마이크로 컨택트 프린트법 및/또는 반전 인쇄법에 의해 유기 반도체 패턴층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 트랜지스터의 유기 반도체 패턴 형성 방법.
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