KR20120105471A - 광 및 열 에너지 가교성 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 - Google Patents

광 및 열 에너지 가교성 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 Download PDF

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KR20120105471A
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이사오 야하기
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 임계값 전압의 절대값 및 히스테리시스가 작은 유기 박막 트랜지스터를 제조할 수 있는 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 제공하는 것이다. 과제의 해결 수단은 불소 원자를 포함하는 기를 갖는 반복 단위와, 광 이량화 반응성기를 갖는 반복 단위와, 전자파 또는 열의 작용에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 제1 관능기를 갖는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물 (A), 및 활성 수소 화합물 (B)를 함유하는 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료이다.

Description

광 및 열 에너지 가교성 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 {OPTICAL AND THERMAL ENERGY CROSSLINKABLE INSULATING LAYER MATERIAL FOR ORGANIC THIN FILM TRANSISTOR}
본 발명은 유기 박막 트랜지스터가 갖는 절연층을 형성하기에 적합한 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료에 관한 것이다.
유기 박막 트랜지스터는 무기 반도체보다 저온에서 제조할 수 있기 때문에, 그의 기판으로서 플라스틱 기판이나 필름을 이용할 수 있고, 이러한 기판을 이용함으로써 무기 반도체를 포함하는 트랜지스터보다 플렉시블하고, 경량이고 잘 깨지지 않는 소자를 얻을 수 있다. 또한, 유기 재료를 포함하는 용액의 도포나 인쇄법을 이용한 성막에 의해 소자 제작이 가능한 경우가 있고, 대면적의 기판에 다수의 소자를 저비용으로 제조하는 것이 가능한 경우가 있다.
또한, 트랜지스터의 검토에 이용할 수 있는 재료의 종류가 풍부하기 때문에, 분자 구조가 상이한 재료를 검토에 이용하면 폭넓은 범위의 특성의 배리에이션을 갖는 소자를 제조할 수 있다.
유기 박막 트랜지스터의 1종인 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터에서는, 게이트 전극에 인가되는 전압이 게이트 절연층을 통하여 반도체층에 작용하여 드레인 전류의 온, 오프를 제어한다. 그 때문에, 게이트 전극과 반도체층의 사이에는 게이트 절연층이 형성된다.
또한, 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터에 이용되는 유기 반도체 화합물은 습도, 산소 등의 환경의 영향을 받기 쉽고, 트랜지스터 특성이 습도, 산소 등에 기인하는 경시 열화를 일으키기 쉽다.
그 때문에, 유기 반도체 화합물이 노출되는 바텀(bottom) 게이트형 유기 박막 트랜지스터 소자 구조에서는, 소자 구조 전체를 덮는 오버코팅층을 형성하여 유기 반도체 화합물을 외기와의 접촉으로부터 보호하는 것이 필수로 되어 있다. 한편, 톱(top) 게이트형 유기 박막 트랜지스터 소자 구조에서는, 유기 반도체 화합물은 게이트 절연층에 의해 코팅되어 보호되어 있다.
이와 같이 유기 박막 트랜지스터에서는 유기 반도체층을 덮는 오버코팅층 및 게이트 절연층 등을 형성하기 위해서 절연층 재료가 이용된다. 본원 명세서에서는 상기 오버코팅층 및 게이트 절연층과 같은 유기 박막 트랜지스터의 절연층 또는 절연막을 유기 박막 트랜지스터 절연층이라고 한다. 또한, 유기 박막 트랜지스터 절연층을 형성하는 데 이용하는 재료를 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료라고 한다. 또한, 여기서 말하는 재료는 고분자 화합물, 고분자 화합물을 포함하는 조성물, 수지 및 수지 조성물과 같은 무정형 재료를 포함하는 개념이다.
유기 박막 트랜지스터 절연층 재료에는 절연성 및 박막으로 하였을 때의 절연 파괴 강도가 우수한 특성이 요구된다. 또한, 특히 바텀 게이트형 전계 효과 트랜지스터에서는 반도체층이 게이트 절연층에 중첩되어 형성된다. 그 때문에, 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료에는, 유기 반도체와 밀착한 계면을 형성하기 위한 유기 반도체와의 친화성, 상기 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료로 형성한 막의 유기 반도체층측 표면이 평탄해지는 것이 요구된다.
이와 같은 요구에 부응하는 기술로서, 특허문헌 1에는 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료로서 에폭시 수지와 실란 커플링제를 조합하여 이용하는 것이 기재되어 있다. 이 기술에 있어서는 에폭시 수지의 경화 반응시에 생성하는 수산기와 실란 커플링제를 반응시킨다. 이는, 상기 수산기는 게이트 절연층 재료의 흡습성을 높이고, 트랜지스터 성능의 안정성이 손상되기 때문이다.
비특허문헌 1에는 폴리비닐페놀과 멜라민 화합물을 열 가교시킨 수지를 게이트 절연층에 이용하는 것이 기재되어 있다. 이 기술에서는 멜라민 화합물로 가교함으로써 폴리비닐페놀에 포함되는 수산기를 제거하고, 동시에 막 강도를 높인다. 이 게이트 절연층을 갖는 펜타센 TFT는 히스테리시스(hysteresis)가 작고, 게이트 바이어스 응력에 대하여 내구성을 나타낸다.
비특허문헌 2에는 폴리비닐페놀 및 비닐페놀과 메틸메타크릴레이트를 공중합시킨 공중합체를 게이트 절연층에 이용하는 것이 기재되어 있다. 이 기술에서는 비닐페놀의 수산기를 메틸메타크릴레이트의 카르보닐기와 상호 작용시켜 막 전체의 극성을 저하시킨다. 이 게이트 절연층을 갖는 펜타센 TFT는 히스테리시스가 작고, 안정된 전기 특성을 나타낸다.
일본 특허 공개 제2007-305950호
Appl. Phys. Lett. 89, 093507(2006) Appl. Phys. Lett. 92, 183306(2008)
그러나, 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)와 같은 발광 소자의 실용화를 고려하면, 유기 박막 트랜지스터의 동작 정밀도를 보다 향상시킬 필요가 있고, 상기 종래의 게이트 절연층을 갖는 유기 박막 트랜지스터는 임계값 전압(Vth)의 절대값 및 히스테리시스가 크다.
본 발명의 목적은 임계값 전압의 절대값 및 히스테리시스가 작은 유기 박막 트랜지스터를 제조할 수 있는 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 제공하는 것이다.
이상의 사정을 감안하여 여러 가지 검토를 행한 결과, 불소 원자를 포함하는 가교 구조를 형성할 수 있는 특정한 수지 조성물을 이용하여 게이트 절연층을 형성함으로써 유기 박막 트랜지스터의 히스테리시스를 작게 할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 화학식
Figure pct00001
[식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rf는 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Raa는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 내지 5의 정수를 나타내고, R이 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, Rf가 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있음]
로 표시되는 반복 단위 및 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 제1 관능기를 2개 이상 함유하며, 상기 제1 관능기가 전자파 또는 열의 작용에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 관능기인 고분자 화합물 (A)와,
분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 저분자 화합물 및 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 활성 수소 화합물 (B)를 함유하는 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 제공하는 것이다.
임의의 일 형태에 있어서는, 상기 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위가, 화학식
Figure pct00002
[식 중, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R'는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rbb는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, c는 0 또는 1의 정수를 나타내고, d는 1 내지 5의 정수를 나타내고, R'가 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, X는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄]
로 표시되는 반복 단위이다.
임의의 일 형태에 있어서는, 상기 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위가, 화학식
Figure pct00003
[식 중, R8은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R9 내지 R15는 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rcc는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, e는 0 또는 1의 정수를 나타냄]
로 표시되는 반복 단위이다.
임의의 일 형태에 있어서는, 상기 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위가, 화학식
Figure pct00004
[식 중, R16은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R17 내지 R23은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rdd는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있음]
으로 표시되는 반복 단위이다.
임의의 일 형태에 있어서는, 상기 제1 관능기가 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기이다.
임의의 일 형태에 있어서는, 상기 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기가, 화학식
Figure pct00005
[식 중, X'는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R3 및 R4는 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타냄]
으로 표시되는 기이다.
임의의 일 형태에 있어서는, 상기 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기가, 화학식
Figure pct00006
[식 중, X'는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R5 내지 R7은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타냄]
로 표시되는 기이다.
또한, 본 발명은 상기 어느 하나에 기재된 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 액체를 기재에 도포하여 상기 기재 상에 도포층을 형성하는 공정; 및
상기 도포층에 대하여 광 또는 전자선을 조사함으로써 고분자 화합물 (A)의 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 이량화 반응시키는 공정; 및
상기 도포층에 대하여 전자파 또는 열을 인가함으로써 고분자 화합물 (A)의 제1 관능기로부터 제2 관능기를 생성시키고, 상기 제2 관능기를 활성 수소 화합물 (B)의 활성 수소 함유기와 반응시키는 공정을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 절연층의 형성 방법을 제공한다.
임의의 일 형태에 있어서는 상기 광이 자외선이다.
또한, 본 발명은 상기 어느 하나의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 이용하여 형성한 유기 박막 트랜지스터 절연층을 갖는 유기 박막 트랜지스터를 제공한다.
임의의 일 형태에 있어서는 상기 절연층이 게이트 절연층이다.
또한, 본 발명은 상기 유기 박막 트랜지스터를 포함하는 디스플레이용 부재를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 디스플레이용 부재를 포함하는 디스플레이를 제공한다.
또한, 본 발명은 화학식
Figure pct00007
[식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rf는 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Raa는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 내지 5의 정수를 나타내고, R이 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, Rf가 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있음]
로 표시되는 반복 단위 및 화학식
Figure pct00008
[식 중, R16은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R17 내지 R23은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rdd는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있음]
으로 표시되는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 제1 관능기를 2개 이상 함유하며, 상기 제1 관능기가 전자파 또는 열의 작용에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 관능기인 고분자 화합물을 제공한다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 이용하여 형성한 절연층을 갖는 유기 박막 트랜지스터는 임계값 전압의 절대값 및 히스테리시스가 낮다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 바텀 게이트 톱 콘택트형 유기 박막 트랜지스터의 구조를 도시한 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태인 바텀 게이트 바텀 콘택트형 유기 박막 트랜지스터의 구조를 도시한 모식 단면도이다.
본 명세서에 있어서 「고분자 화합물」이란 분자 중에 동일한 구조 단위가 복수 반복된 구조를 포함하는 화합물을 말하며, 소위 이량체도 이것에 포함된다. 한편, 「저분자 화합물」이란 분자 중에 동일한 구조 단위를 반복해서 갖고 있지 않는 화합물을 의미한다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료는 고분자 화합물 (A) 및 활성 수소 화합물 (B)를 함유한다. 활성 수소란 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자와 같은 탄소 원자 이외의 원자에 결합한 수소 원자를 말한다.
고분자 화합물 (A)
고분자 화합물 (A)는 불소 원자를 갖고, 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 복수개 갖고, 전자파 또는 열이 작용한 경우에 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 제1 관능기를 복수개 갖는다. 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 상기 관능기를 본 명세서에서는 「광 이량화 반응기」라고 한다.
유기 박막 트랜지스터 절연층 재료에 불소가 도입되어 있음으로써, 상기 재료로 형성되는 절연층은 극성이 낮고 절연층의 분극이 억제된다. 또한, 절연층의 내부에 가교 구조가 형성되면, 분자 구조의 이동이 억제되어 절연층의 분극이 억제된다. 절연층의 분극이 억제되면, 예를 들면 게이트 절연층으로서 이용한 경우에 유기 박막 트랜지스터의 히스테리시스가 저하되고 동작 정밀도가 향상된다.
불소 원자는 고분자 화합물의 주쇄의 수소 원자를 치환하는 것이 아니라 측쇄 또는 측기(펜던트기)의 수소 원자를 치환하는 것이 바람직하다. 불소 원자가 측쇄 또는 측기에 치환하고 있으면 유기 반도체와 같은 다른 유기 재료에 대한 친화성이 저하하지 않고, 상기 유기 재료를 포함하는 층의 형성에 있어서 유기 재료가 절연층의 노출면에 접하여 층을 형성하기 쉬워진다.
광 이량화 반응기는 임의의 일 형태에서는 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수한 경우에 카르보 라디칼을 생성시키는 관능기인 것이 바람직하다. 카르보 라디칼은 라디칼 커플링함으로써 용이하게 이량화하여 절연층의 내부에 가교 구조를 형성할 수 있다.
광 이량화 반응기는 다른 일 형태에서는 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수한 경우에 협주 반응할 수 있는 관능기이다. 협주 반응할 수 있는 관능기는 서로 부가 환화함으로써 이량화하여 절연층의 내부에 가교 구조를 형성할 수 있다.
광 이량화 반응성기가 흡수하는 광은, 지나치게 저에너지이면 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 광 중합법에 의해 형성할 때에 잔존한 광 이량화 반응성기도 반응하는 경우가 있기 때문에, 고에너지의 광이 바람직하다. 광 이량화 반응성기가 흡수하기에 바람직한 광은 자외선, 예를 들면 파장이 400nm 이하, 바람직하게는 150 내지 380nm인 광이다.
여기서 말하는 이량화란 유기 화합물의 분자 2개가 화학적으로 결합하는 것을 말한다. 결합하는 분자끼리는 동종이거나 이종일 수도 있다. 이량화하는 2개의 분자 중의 이량화에 관여하는 관능기끼리의 화학 구조도 동일하거나 상이할 수도 있다. 단, 당해 관능기는 촉매 및 개시제 등의 반응 조제가 이용되지 않아도 광 이량화 반응을 발생하는 구조 및 조합인 것이 바람직하다. 반응 조제의 잔기에 접촉하면 주변의 유기 재료가 열화할 가능성이 있기 때문이다.
고분자 화합물 (A)에 포함되는 제1 관능기는 활성 수소와 반응하지 않지만, 제1 관능기에 전자파 또는 열이 작용하면 제2 관능기가 생성되고, 이것이 활성 수소와 반응한다. 즉, 상기 제1 관능기는 전자파 또는 열에 의해 탈보호되어 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 것이다. 제2 관능기는 활성 수소 화합물 (B)의 활성 수소 함유기와 반응하여 이것과 결합함으로써 절연층의 내부에 가교 구조를 형성할 수 있다.
제2 관능기는 게이트 절연층의 형성 공정에 있어서 전자파 또는 열이 가해질 때까지 보호(블록)되어 제1 관능기로서 수지 조성물 중에 존재한다. 그 결과, 수지 조성물의 저장 안정성이 향상된다.
예를 들면, 불소 원자를 포함하는 기를 갖는 반복 단위와, 광 이량화 반응성기를 갖는 반복 단위와, 상기 제1 관능기를 갖는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물은 고분자 화합물 (A)에 해당한다.
불소 원자를 포함하는 기의 바람직한 예는 수소 원자가 불소로 치환된 아릴기, 수소 원자가 불소로 치환된 알킬아릴기, 특히 수소 원자가 불소로 치환된 페닐기, 수소 원자가 불소로 치환된 알킬페닐기이다.
광 이량화 반응성기의 바람직한 예는 수소 원자가 할로메틸기로 치환된 아릴기, 2 위치의 수소 원자가 아릴기로 치환된 비닐기, 2 위치의 수소 원자가 아릴카르보닐기로 치환된 비닐기이며, 특히 바람직하게는 수소 원자가 할로메틸기로 치환된 페닐기, 2 위치의 수소 원자가 페닐기로 치환된 비닐기, 2 위치의 수소 원자가 페닐카르보닐기로 치환된 비닐기이다. 반복 단위의 측쇄기의 기본 골격이 아릴기 또는 페닐기이면, 유기 반도체와 같은 다른 유기 재료에 대한 친화성이 향상되고, 상기 유기 재료를 포함하는 층의 형성에 있어서 유기 재료가 절연층의 노출면에 접하여 평탄한 층을 형성하기 쉬워진다.
수소 원자가 할로메틸기로 치환된 아릴기 및 수소 원자가 할로메틸기로 치환된 페닐기는 자외선 또는 전자선을 조사하면 할로겐이 이탈하여 벤질형 카르보 라디칼이 생성된다. 생성된 2개의 카르보 라디칼이 결합하면, 탄소-탄소 결합이 형성되고(라디칼 커플링) 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료가 가교된다. 또한, 2 위치의 수소 원자가 아릴기 또는 페닐기로 치환된 비닐기, 2 위치의 수소 원자가 아릴카르보닐기 또는 페닐카르보닐기로 치환된 비닐기 등의 경우에는, 자외선 또는 전자선을 조사하면 2+2 환화 반응이 발생하고 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료가 가교된다.
불소 원자를 포함하는 기를 갖는 반복 단위는 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위인 것이 바람직하다. 광 이량화 반응성기를 갖는 반복 단위는 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위, 상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위 또는 상기 화학식 (6)으로 표시되는 반복 단위인 것이 바람직하다.
상기 화학식 (1) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 R1은 수소 원자이다. Raa는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분이다. 연결 부분은 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 가교시키는 반응 조건하에서 반응성을 나타내지 않는 구조를 갖는 2가의 기이면 된다. 연결 부분의 구체예에는 탄소수 1 내지 20의 2가의 유기기를 포함하는 결합, 에테르 결합(-O-), 케톤 결합(-CO-), 에스테르 결합(-COO-, -OCO-), 아미드 결합(-NHCO-, -CONH-), 우레탄 결합(-NHCOO-, -OCONH-) 및 이들 결합이 조합된 결합 등을 들 수 있다. 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있다. a는 0 또는 1의 정수를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 a는 0이다.
Rf는 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 Rf는 불소 원자이다.
b는 1 내지 5의 정수를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 b는 5이다.
R은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타낸다.
상기 화학식 (2) 중, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 R2는 수소 원자이다. Rbb는 연결 부분이며, Raa와 동의이다. c는 0 또는 1의 정수를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 c는 0이다.
X는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 X는 염소 원자이다.
d는 1 내지 5의 정수를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 d는 5이다.
R'는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타낸다.
상기 화학식 (5) 중, R8은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 R8은 수소 원자이다. Rcc는 연결 부분이며, Raa와 동의이다. 임의의 일 형태에서는 Rcc는 식 -O-C(=O)-로 표시되는 기이다. e는 0 또는 1의 정수를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 e는 1이다.
R9 내지 R15는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 R9 내지 R15는 수소 원자이다.
탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기는 직쇄, 분지, 환상 중 어느 것일 수도 있으며, 포화일 수도 불포화일 수도 있다.
탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20의 분지상 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20의 환상 탄화수소기, 탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 탄화수소기, 탄소수 3 내지 6의 분지상 탄화수소기, 탄소수 3 내지 6의 환상 탄화수소기, 탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.
탄소수 1 내지 20의 직쇄상 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20의 분지상 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20의 환상 탄화수소기는, 이들 기에 포함되는 수소 원자가 불소 원자로 치환될 수도 있다.
탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기는 기 중의 수소 원자가 알킬기, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등으로 치환될 수도 있다.
탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기의 구체예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 이소프로필기, 이소부틸기, 터셔리부틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로펜티닐기, 시클로헥시닐기, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로에틸기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 톨릴기, 크실릴기, 디메틸페닐기, 트리메틸페닐기, 에틸페닐기, 디에틸페닐기, 트리에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 메틸나프틸기, 디메틸나프틸기, 트리메틸나프틸기, 비닐나프틸기, 에테닐나프틸기, 메틸안트릴기, 에틸안트릴기, 클로로페닐기, 브로모페닐기를 들 수 있다.
탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기로서는 알킬기가 바람직하다.
Rf가 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 유기기인 경우, 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기로서는 트리플루오로메틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필기, 2-(퍼플루오로부틸)에틸기, 펜타플루오로페닐기, 트리플루오로메틸페닐기 등을 들 수 있다.
R, R', R9 내지 R15가 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기인 경우, 상기 1가의 유기기는 불소 원자를 갖지 않는다.
상기 탄소수 1 내지 20의 2가의 유기기로서는 직쇄, 분지, 환상 중 어느 것일 수도 있고, 지방족 탄화수소기일 수도 방향족 탄화수소기일 수도 있다. 예를 들면, 탄소수 1 내지 20의 2가의 직쇄상 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20의 2가의 분지상 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20의 2가의 환상 탄화수소기, 알킬기 등으로 치환될 수도 있는 탄소수 6 내지 20의 2가의 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 그 중에서도 탄소수 1 내지 6의 2가의 직쇄상 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 6의 2가의 분지상 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 6의 2가의 환상 탄화수소기, 알킬기 등로 치환될 수도 있는 2가의 탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기가 바람직하다.
2가의 지방족 탄화수소기 및 2가의 환상 탄화수소기의 구체예로서는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 이소프로필렌기, 이소부틸렌기, 디메틸프로필렌기, 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기를 들 수 있다.
탄소수 6 내지 20의 2가의 방향족 탄화수소기의 구체예로서는 페닐렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 디메틸페닐렌기, 트리메틸페닐렌기, 에틸렌페닐렌기, 디에틸렌페닐렌기, 트리에틸렌페닐렌기, 프로필렌페닐렌기, 부틸렌페닐렌기, 메틸나프틸렌기, 디메틸나프틸렌기, 트리메틸나프틸렌기, 비닐나프틸렌기, 에테닐나프틸렌기, 메틸안트릴렌기, 에틸안트릴렌기를 들 수 있다.
상기 화학식 (6) 중, R16은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 R16은 수소 원자이다. Rdd는 연결 부분이며, Raa와 동의이다. 임의의 일 형태에서는 Rdd는 페닐렌기이다.
R17 내지 R23은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타낸다. 임의의 일 형태에서는 R17 내지 R23은 수소 원자이다.
또한, 상기 제1 관능기의 바람직한 예로서는 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기를 들 수 있다.
상기 블록화제로 블록된 이소시아나토기 또는 상기 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기는, 이소시아나토기 또는 이소티오시아나토기와 반응할 수 있는 활성 수소를 1분자 중에 1개만 갖는 블록화제와 이소시아나토기 또는 이소티오시아나토기를 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 블록화제는 이소시아나토기 또는 이소티오시아나토기와 반응한 후에도 170℃ 이하의 온도에서 해리하는 것이 바람직하다. 블록화제로서는 예를 들면 알코올계 화합물, 페놀계 화합물, 활성 메틸렌계 화합물, 메르캅탄계 화합물, 산 아미드계 화합물, 산 이미드계 화합물, 이미다졸계 화합물, 요소계 화합물, 옥심계 화합물, 아민계 화합물, 이민계 화합물, 중아황산염, 피리딘계 화합물, 피라졸계 화합물을 들 수 있다. 이들 블록화제는 단독 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 바람직한 블록화제로서는 옥심계 화합물, 피라졸계 화합물을 들 수 있다.
이하에 구체적인 블록화제를 예시한다. 알코올계 화합물의 예로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 2-에틸헥산올, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카르비톨, 벤질알코올, 시클로헥산올을 들 수 있다. 페놀계 화합물의 예로서는 페놀, 크레졸, 에틸페놀, 부틸페놀, 노닐페놀, 디노닐페놀, 스티렌화 페놀, 히드록시벤조산에스테르를 들 수 있다. 활성 메틸렌계 화합물의 예로서는 말론산디메틸, 말론산디에틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 아세틸아세톤을 들 수 있다. 메르캅탄계 화합물의 예로서는 부틸메르캅탄, 도데실메르캅탄을 들 수 있다. 산 아미드계 화합물의 예로서는 아세트아닐리드, 아세트산아미드, ε-카프로락탐, δ-발레로락탐, γ-부티로락탐을 들 수 있고, 산 이미드계 화합물의 예로서는 숙신산이미드, 말레산이미드를 들 수 있다. 이미다졸계 화합물의 예로서는 이미다졸, 2-메틸이미다졸을 들 수 있다. 요소계 화합물의 예로서는 요소, 티오요소, 에틸렌요소를 들 수 있다. 아민계 화합물의 예로서는 디페닐아민, 아닐린, 카르바졸을 들 수 있다. 이민계 화합물의 예로서는 에틸렌이민, 폴리에틸렌이민을 들 수 있다. 중아황산염의 예로서는 중아황산소다를 들 수 있다. 피리딘계 화합물의 예로서는 2-히드록시피리딘, 2-히드록시퀴놀린을 들 수 있다. 옥심계 화합물의 예로서는 포름알독심, 아세토알독심, 아세트옥심, 메틸에틸케톡심, 시클로헥사논옥심을 들 수 있다. 피라졸계 화합물의 예로서는 3,5-디메틸피라졸, 3,5-디에틸피라졸을 들 수 있다.
본 발명에 이용할 수도 있는 블록화제로 블록된 이소시아나토기 또는 이소티오시아나토기로서는 상기 화학식 (3)으로 표시되는 기 또는 상기 화학식 (4)로 표시되는 기가 바람직하다.
화학식 (3) 및 화학식 (4) 중, X'는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R3 내지 R7은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타낸다. 1가의 유기기의 정의, 구체예 등은 전술한 1가의 유기기의 정의, 구체예 등과 마찬가지이다.
임의의 일 형태에서는 R3 및 R4는 동일하거나 또는 상이하며, 메틸기 및 에틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기이다. 또한, 다른 형태에서는 R5 내지 R7은 수소 원자이다.
블록화제로 블록된 이소시아나토기로서는 예를 들면 O-(메틸리덴아미노)카르복시아미노기, O-(1-에틸리덴아미노)카르복시아미노기, O-(1-메틸에틸리덴아미노)카르복시아미노기, O-[1-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노기, (N-3,5-디메틸피라졸릴카르보닐)아미노기, (N-3-에틸-5-메틸피라졸릴카르보닐)아미노기, (N-3,5-디에틸피라졸릴카르보닐)아미노기, (N-3-프로필-5-메틸피라졸릴카르보닐)아미노기, (N-3-에틸-5-프로필피라졸릴카르보닐)아미노기를 들 수 있다.
블록화제로 블록된 이소티오시아나토기로서는 예를 들면 O-(메틸리덴아미노)티오카르복시아미노기, O-(1-에틸리덴아미노)티오카르복시아미노기, O-(1-메틸에틸리덴아미노)티오카르복시아미노기, O-[1-메틸프로필리덴아미노]티오카르복시아미노기, (N-3,5-디메틸피라졸릴티오카르보닐)아미노기, (N-3-에틸-5-메틸피라졸릴티오카르보닐)아미노기, (N-3,5-디에틸피라졸릴티오카르보닐)아미노기, (N-3-프로필-5-메틸피라졸릴티오카르보닐)아미노기, (N-3-에틸-5-프로필피라졸릴티오카르보닐)아미노기를 들 수 있다.
제1 관능기로서는 블록화제로 블록된 이소시아나토기가 바람직하다.
고분자 화합물 (A)는 예를 들면 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와, 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와, 제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체를 광 중합 개시제 또는 열 중합 개시제를 이용하여 공중합시키는 방법, 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와, 상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와, 제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체를 광 중합 개시제 또는 열 중합 개시제를 이용하여 공중합시키는 방법, 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와, 상기 화학식 (6)으로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와, 제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체를 광 중합 개시제 또는 열 중합 개시제를 이용하여 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체의 예로서는 2-트리플루오로메틸스티렌, 3-트리플루오로메틸스티렌, 4-트리플루오로메틸스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 4-플루오로스티렌을 들 수 있다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체의 예로서는 3-클로로메틸스티렌, 4-클로로메틸스티렌, 3-브로모메틸스티렌, 4-브로모메틸스티렌을 들 수 있다.
상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체의 예로서는 비닐신나메이트, 신나밀메타크릴레이트, 신나모일옥시부틸메타크릴레이트, 신나밀이민옥시이미노에틸메타크릴레이트를 들 수 있다.
상기 화학식 (6)으로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체의 예로서는 페닐비닐스티릴케톤, 페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤을 들 수 있다.
제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체의 예로서는, 블록화제로 블록된 이소시아나토기 또는 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기와 불포화 결합을 분자 내에 갖는 단량체를 들 수 있다. 상기 블록화제로 블록된 이소시아나토기 또는 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기와 불포화 결합을 분자 내에 갖는 단량체는, 이소시아나토기 또는 이소티오시아나토기와 불포화 결합을 분자 내에 갖는 화합물과, 블록화제를 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 불포화 결합으로서는 불포화 이중 결합이 바람직하다.
분자 내에 불포화 이중 결합과 이소시아나토기를 갖는 화합물의 예로서는 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-(2'-메타크릴로일옥시에틸)옥시에틸이소시아네이트를 들 수 있다. 분자 내에 불포화 이중 결합과 이소티오시아나토기를 갖는 화합물의 예로서는 2-아크릴로일옥시에틸이소티오시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소티오시아네이트, 2-(2'-메타크릴로일옥시에틸)옥시에틸이소티오시아네이트를 들 수 있다.
중합성 단량체에 포함되는 블록화제로서는 상기한 블록화제를 적절하게 이용할 수 있다. 블록화제로 블록된 이소시아나토기 또는 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기와 불포화 결합을 분자 내에 갖는 단량체의 제조에 있어서는, 필요에 따라 유기 용매, 촉매 등을 첨가할 수 있다.
상기 분자 내에 블록화제로 블록된 이소시아나토기와 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 예로서는 2-〔O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트, 2-〔N-[1', 3'-디메틸피라졸릴]카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트를 들 수 있다.
상기 분자 내에 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기와 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 예로서는 2-〔O-[1'-메틸프로필리덴아미노]티오카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트, 2-〔N-[1', 3'-디메틸피라졸릴]티오카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트를 들 수 있다.
상기 광 중합 개시제로서는 예를 들면 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 4-이소프로필-2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 벤조페논, 메틸(o-벤조일)벤조에이트, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(O-에톡시카르보닐)옥심, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-벤조일)옥심, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인옥틸에테르, 벤질, 벤질디메틸케탈, 벤질디에틸케탈, 디아세틸 등의 카르보닐 화합물, 메틸안트라퀴논, 클로로안트라퀴논, 클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤 등의 안트라퀴논 유도체 또는 티오크산톤 유도체, 디페닐술피드, 디티오카르바메이트 등의 황 화합물을 들 수 있다.
공중합을 개시시키는 에너지로서 광 에너지를 이용하는 경우에는 중합성 단량체에 조사하는 광의 파장은 360nm 이상, 바람직하게는 360 내지 450nm이다.
상기 열 중합 개시제로서는 라디칼 중합의 개시제가 되는 화합물이면 되고, 예를 들면 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스이소발레로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸프로판), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)이염산염 등의 아조계 화합물, 메틸에틸케톤퍼옥시드, 메틸이소부틸케톤퍼옥시드, 시클로헥사논퍼옥시드, 아세틸아세톤퍼옥시드 등의 케톤퍼옥시드류, 이소부틸퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드, o-메틸벤조일퍼옥시드, 라우로일퍼옥시드, p-클로로벤조일퍼옥시드 등의 디아실퍼옥시드류, 2,4,4-트리메틸펜틸-2-히드로퍼옥시드, 디이소프로필벤젠히드로퍼옥시드, 쿠멘히드로퍼옥시드, tert-부틸히드로퍼옥시드 등의 히드로퍼옥시드류, 디쿠밀퍼옥시드, tert-부틸쿠밀퍼옥시드, 디-tert-부틸퍼옥시드, 트리스(tert-부틸퍼옥시)트리아진 등의 디알킬퍼옥시드류, 1,1-디-tert-부틸퍼옥시시클로헥산, 2,2-디(tert-부틸퍼옥시)부탄 등의 퍼옥시케탈류, tert-부틸퍼옥시피발레이트, tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, tert-부틸퍼옥시이소부티레이트, 디-tert-부틸퍼옥시헥사히드로테레프탈레이트, 디-tert-부틸퍼옥시아젤레이트, tert-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, tert-부틸퍼옥시아세테이트, tert-부틸퍼옥시벤조에이트, 디-tert-부틸퍼옥시트리메틸아디페이트 등의 알킬퍼에스테르류, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트, tert-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트 등의 퍼옥시카보네이류를 들 수 있다.
본 발명에 이용되는 고분자 화합물 (A)는 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체 이외의 중합성 단량체를 중합시에 첨가하여 제조할 수도 있다.
추가하여 사용되는 중합성 단량체로서는 예를 들면 아크릴산에스테르 및 그의 유도체, 메타크릴산에스테르 및 그의 유도체, 스티렌 및 그의 유도체, 아세트산비닐 및 그의 유도체, 메타크릴로니트릴 및 그의 유도체, 아크릴로니트릴 및 그의 유도체, 유기 카르복실산의 비닐에스테르 및 그의 유도체, 유기 카르복실산의 알릴에스테르 및 그의 유도체, 푸마르산의 디알킬에스테르 및 그의 유도체, 말레산의 디알킬에스테르 및 그의 유도체, 이타콘산의 디알킬에스테르 및 그의 유도체, 유기 카르복실산의 N-비닐아미노 유도체, 말레이미드 및 그의 유도체, 말단 불포화 탄화수소 및 그의 유도체 등, 불포화 탄화수소기를 포함하는 유기 게르마늄 유도체 등을 들 수 있다.
추가하여 사용되는 중합성 단량체의 종류는 절연층에 요구되는 특성에 따라 적절하게 선택된다. 용매에 대한 우수한 내구성이나 유기 박막 트랜지스터의 히스테리시스를 작게 하는 관점에서는, 스티렌이나 스티렌 유도체와 같이 이들 화합물을 포함하는 막에 있어서 분자의 밀도가 높고 단단한 막을 형성하는 단량체가 선택된다. 또한, 게이트 전극이나 기판의 표면 등의 절연층의 인접면에 대한 밀착성의 관점에서는, 메타크릴산에스테르 및 그의 유도체, 아크릴산에스테르 및 그의 유도체와 같이 고분자 화합물 (A)에 가소성을 부여하는 단량체가 선택된다. 바람직한 일 형태에서는 활성 수소 함유기를 갖지 않는 단량체가 선택된다.
예를 들면, 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체에 더하여, 활성 수소 함유기를 갖지 않는 스티렌 또는 스티렌 유도체를 조합하여 반응에 이용함으로써, 특히 내구성이 높고 히스테리시스가 작은 게이트 절연층이 얻어진다.
또한, 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체, 제1 관능기를 함유하는 중합성 단량체에 더하여, 활성 수소 함유기를 갖지 않는 스티렌 또는 스티렌 유도체를 조합하여 반응에 이용하여도, 특히 내구성이 높고 히스테리시스가 작은 게이트 절연층이 얻어진다.
아크릴산에스테르류 및 그의 유도체로서는 단관능의 아크릴레이트나 사용량에 제약은 있지만 다관능의 아크릴레이트도 사용할 수 있으며, 이러한 단관능의 아크릴레이트나 다관능의 아크릴레이트로서는 예를 들면 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산-n-프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산-n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산-sec-부틸, 아크릴산헥실, 아크릴산옥틸, 아크릴산-2-에틸헥실, 아크릴산데실, 아크릴산이소보르닐, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산페닐, 아크릴산벤질, 아크릴산-2-히드록시에틸, 아크릴산-2-히드록시프로필, 아크릴산-3-히드록시프로필, 아크릴산-2-히드록시부틸, 아크릴산-2-히드록시페닐에틸, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸아크릴레이트, 3-퍼플루오로부틸-2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-(퍼플루오로헥실)에틸아크릴레이트, 3-퍼플루오로헥실-2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸아크릴레이트, 2-(퍼플루오로-3-메틸부틸)에틸아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-3-메틸부틸)-2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-(퍼플루오로-5-메틸헥실)에틸아크릴레이트, 2-(퍼플루오로-3-메틸부틸)-2-히드록시프로필아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-5-메틸헥실)-2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-(퍼플루오로-7-메틸옥틸)에틸아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-7-메틸옥틸)-2-히드록시프로필아크릴레이트, 1H,1H,3H-테트라플루오로프로필아크릴레이트, 1H,1H,5H-옥타플루오로펜틸아크릴레이트, 1H,1H,7H-도데카플루오로헵틸아크릴레이트, 1H,1H,9H-헥사데카플루오로노닐아크릴레이트, 1H-1-(트리플루오로메틸)트리플루오로에틸아크릴레이트, 1H,1H,3H-헥사플루오로부틸아크릴레이트, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-아크릴로일모르폴린을 들 수 있다.
메타크릴산에스테르류 및 그의 유도체로서는 단관능의 메타크릴레이트나 사용량에 제약은 있지만 다관능의 메타크릴레이트도 사용할 수 있으며, 이러한 단관능의 메타크릴레이트나 다관능의 메타크릴레이트로서는 예를 들면 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산-n-프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산-n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산-sec-부틸, 메타크릴산헥실, 메타크릴산옥틸, 메타크릴산-2-에틸헥실, 메타크릴산데실, 메타크릴산이소보르닐, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산페닐, 메타크릴산벤질, 메타크릴산-2-히드록시에틸, 메타크릴산-2-히드록시프로필, 메타크릴산-3-히드록시프로필, 메타크릴산-2-히드록시부틸, 메타크릴산-2-히드록시페닐에틸, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨펜타메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸메타크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸메타크릴레이트, 3-퍼플루오로부틸-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로헥실)에틸메타크릴레이트, 3-퍼플루오로헥실-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸메타크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로-3-메틸부틸)에틸메타크릴레이트, 3-(퍼플루오로-3-메틸부틸)-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로-5-메틸헥실)에틸메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로-3-메틸부틸)-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-(퍼플루오로-5-메틸헥실)-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로-7-메틸옥틸)에틸메타크릴레이트, 3-(퍼플루오로-7-메틸옥틸)-2-히드록시프로필메타크릴레이트, 1H,1H,3H-테트라플루오로프로필메타크릴레이트, 1H,1H,5H-옥타플루오로펜틸메타크릴레이트, 1H,1H,7H-도데카플루오로헵틸메타크릴레이트, 1H,1H,9H-헥사데카플루오로노닐메타크릴레이트, 1H-1-(트리플루오로메틸)트리플루오로에틸메타크릴레이트, 1H,1H,3H-헥사플루오로부틸메타크릴레이트, N,N-디메틸메타크릴아미드, N,N-디에틸메타크릴아미드, N-아크릴로일모르폴린을 들 수 있다.
스티렌 및 그의 유도체의 예로서는 스티렌, 2,4-디메틸-α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2,6-디메틸스티렌, 3,4-디메틸스티렌, 3,5-디메틸스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, 2,4,5-트리메틸스티렌, 펜타메틸스티렌, o-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-에틸스티렌, o-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로스티렌, o-브로모스티렌, m-브로모스티렌, p-브로모스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, p-히드록시스티렌, 2-비닐비페닐, 3-비닐비페닐, 4-비닐비페닐, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 4-비닐-p-터페닐, 1-비닐안트라센, α-메틸스티렌, o-이소프로페닐톨루엔, m-이소프로페닐톨루엔, p-이소프로페닐톨루엔, 2,4-디메틸-α-메틸스티렌, 2,3-디메틸-α-메틸스티렌, 3,5-디메틸-α-메틸스티렌, p-이소프로필-α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, α-클로로스티렌, 디비닐벤젠, 디비닐비페닐, 디이소프로필벤젠, 4-아미노스티렌을 들 수 있다.
유기 카르복실산의 비닐 에스테르 및 그의 유도체의 예로서는 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐, 아디프산디비닐을 들 수 있다.
유기 카르복실산의 알릴에스테르 및 그의 유도체의 예로서는 아세트산알릴, 벤조산알릴, 아디프산디알릴, 테레프탈산디알릴, 이소프탈산디알릴, 프탈산디알릴을 들 수 있다.
푸마르산의 디알킬에스테르 및 그의 유도체의 예로서는 푸마르산디메틸, 푸마르산디에틸, 푸마르산디이소프로필, 푸마르산디-sec-부틸, 푸마르산디이소부틸, 푸마르산디-n-부틸, 푸마르산디-2-에틸헥실, 푸마르산디벤질을 들 수 있다.
말레산의 디알킬에스테르 및 그의 유도체의 예로서는 말레산디메틸, 말레산디에틸, 말레산디이소프로필, 말레산디-sec-부틸, 말레산디이소부틸, 말레산디-n-부틸, 말레산디-2-에틸헥실, 말레산디벤질을 들 수 있다.
이타콘산의 디알킬에스테르 및 그의 유도체의 예로서는 이타콘산디메틸, 이타콘산디에틸, 이타콘산디이소프로필, 이타콘산디-sec-부틸, 이타콘산디이소부틸, 이타콘산디-n-부틸, 이타콘산디-2-에틸헥실, 이타콘산디벤질을 들 수 있다.
유기 카르복실산의 N-비닐아미드 유도체의 예로서는 N-메틸-N-비닐아세트아미드를 들 수 있다.
말레이미드 및 그의 유도체의 예로서는 N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드를 들 수 있다.
말단 불포화 탄화수소 및 그의 유도체의 예로서는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 비닐시클로헥산, 염화비닐, 알릴알코올을 들 수 있다.
불포화 탄화수소기를 포함하는 유기 게르마늄 유도체의 예로서는 알릴트리메틸게르마늄, 알릴트리에틸게르마늄, 알릴트리부틸게르마늄, 트리메틸비닐게르마늄, 트리에틸비닐게르마늄을 들 수 있다.
이들 중에서는 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산알킬에스테르, 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 알릴트리메틸게르마늄이 바람직하다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체의 사용량은 고분자 화합물 (A)에 도입되는 불소의 양이 적당량이 되도록 조절된다.
고분자 화합물 (A)에 도입되는 불소의 양은 고분자 화합물 (A)의 질량에 대하여 바람직하게는 1 내지 80질량%, 보다 바람직하게는 5 내지 70질량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 60질량%이다. 불소의 양이 1질량% 미만이면 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 히스테리시스를 저하시키는 효과가 불충분해지는 경우가 있고, 80질량%를 초과하면 유기 반도체 재료와의 친화성이 악화되어 활성층을 그 위에 적층하기가 어려워지는 경우가 있다.
분자 내에 불포화 이중 결합과 블록화제로 블록된 이소시아나토기 또는 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기를 갖는 단량체의 함유 몰비는, 중합에 관여하는 전체 단량체 중 바람직하게는 5몰% 이상 50몰% 이하이고, 보다 바람직하게는 5몰% 이상 40몰% 이하이다. 상기 단량체의 함유 몰비를 이 범위로 조절함으로써, 절연층의 내부에 가교 구조가 충분히 형성되고 극성기의 함유량이 낮은 레벨로 유지되며 절연층의 분극이 억제된다.
고분자 화합물 (A)는 중량 평균 분자량이 3000 내지 1000000이 바람직하고, 5000 내지 500000이 보다 바람직하고, 직쇄상, 분지상, 환상 중 어느 것이어도 된다.
고분자 화합물 (A)를 구성하는 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위, 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위, 상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위 및 상기 화학식 (6)으로 표시되는 반복 단위는 반복 단위 중에 수산기와 같은 활성 수소 함유기를 갖지 않는다. 그 때문에, 형성되는 게이트 절연층은 극성이 낮고, 게이트 절연층의 분극이 억제된다고 생각된다. 게이트 절연층의 분극이 억제되면, 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 히스테리시스가 저하되고, 동작 정밀도가 향상된다.
본 발명에 이용되는 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위 및 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 전자파 또는 열에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 제1 관능기를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물로서는, 예를 들면 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(3-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-4-클로로메틸스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-4-클로로메틸스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르보닐아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-3-클로로메틸스티렌-코-4-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트])를 들 수 있다.
본 발명에 이용되는 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위 및 상기 화학식 (5)로 표시되는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 전자파 또는 열에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 제1 관능기를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물로서는, 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(비닐신나메이트-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-비닐신나메이트-코-4-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트])를 들 수 있다.
본 발명에 이용되는 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위 및 상기 화학식 (6)으로 표시되는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 전자파 또는 열에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 제1 관능기를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물로서는, 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(페닐비닐스티릴케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐비닐스티릴케톤-코-4-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-아크릴로니트릴-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]-코-알릴트리메틸게르마늄), 폴리(페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-[2-〔1'-(3',5'-디메틸피라졸릴)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트]), 폴리(스티렌-코-페닐(메타크릴로일옥시스티릴)케톤-코-4-클로로메틸스티렌-코-펜타플루오로스티렌-코-[2-〔O-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트])를 들 수 있다.
임계값 전압의 절대값을 작게 하는 관점에서는 고분자 화합물 (A)가 갖는 반복 단위의 수를 100으로 한 경우, 고분자 화합물 (A)가 갖는 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위의 양은 30 내지 80이 바람직하다.
활성 수소 화합물 (B)
활성 수소 화합물 (B)는 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 저분자 화합물 또는 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물이다. 활성 수소로서는 전형적으로는 아미노기, 히드록시기 또는 메르캅토기에 포함되는 수소 원자를 들 수 있다. 활성 수소로서는 전술한 반응성 관능기, 그 중에서도 이소시아나토기, 이소티오시아나토기와의 반응을 양호하게 일으킬 수 있는 페놀성 히드록시기에 포함되는 수소, 알코올성 히드록시기에 포함되는 수소, 방향족 아미노기에 포함되는 수소가 바람직하다.
분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 저분자 화합물의 구체예로서는 2개 이상의 활성 수소 함유기가 저분자(단량체) 구조에 결합한 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이 저분자 구조로서는 예를 들면 알킬 구조나 벤젠환 구조를 들 수 있다. 상기 저분자 화합물의 구체예로서는 아민계 화합물, 알코올계 화합물, 페놀계 화합물 및 티올계 화합물을 들 수 있다.
아민계 화합물의 예로서는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라아미노에틸에틸렌디아민, 오르토-페닐렌디아민, 메타-페닐렌디아민, 파라-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-파라-페닐렌디아민, 멜라민, 2,4,6-트리아미노피리미딘, 1,5,9-트리아자시클로도데칸, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, 1,4-비스(3-아미노프로필디메틸실릴)벤젠, 3-(2-아미노에틸아미노프로필)트리스(트리메틸실록시)실란을 들 수 있다.
알코올계 화합물의 예로서는 에틸렌글리콜, 1,2-디히드록시프로판, 글리세롤, 1,4-디메탄올벤젠을 들 수 있다.
페놀계 화합물의 예로서는 1,2-디히드록시벤젠, 1,3-디히드록시벤젠, 1,4-디히드록시벤젠(히드로퀴논), 1,2-디히드록시나프탈렌, 레조르신, 플루오로글리세롤, 2,3,4-트리히드록시벤즈알데히드, 3,4,5-트리히드록시벤즈아미드를 들 수 있다.
티올계 화합물의 예로서는 에틸렌디티올, 파라-페닐렌디티올을 들 수 있다.
분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 저분자 화합물로서는 알코올계 화합물, 페놀계 화합물, 방향족 아민계 화합물이 바람직하다.
한편, 상기 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물에 있어서는, 활성 수소는 고분자 화합물을 구성하는 주쇄에 직접 결합하고 있을 수도 있고, 소정의 기를 통하여 결합하고 있을 수도 있다. 또한, 활성 수소는 고분자 화합물을 구성하는 구조 단위에 포함되어 있을 수도 있으며, 이 경우에는 각 구조 단위에 포함되어 있을 수도 있고, 일부의 구조 단위에만 포함되어 있을 수도 있다. 또한, 활성 수소는 고분자 화합물의 말단에만 결합하고 있을 수도 있다.
분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물의 구체예로서는 2개 이상의 활성 수소를 함유하는 기가 고분자(중합체) 구조에 결합한 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.
이러한 고분자 화합물은 활성 수소를 함유하는 기 및 이중 결합 등의 불포화 결합을 분자 내에 갖는 단량체를 단독으로 중합시키거나, 이러한 단량체를 상기 화학식 (2), 상기 화학식 (5) 또는 상기 화학식 (6)으로 표시되는 반복 단위의 원료가 되는 중합성 단량체와 공중합시키거나, 상기와 같은 단량체를 다른 공중합성 화합물과 공중합시켜 중합체를 형성함으로써 얻어진다. 이들의 중합시에는 광 중합 개시제나 열 중합 개시제를 적용할 수도 있다. 또한, 중합성 단량체, 광 중합 개시제, 열 중합 개시제로서는 전술한 것과 마찬가지의 것을 적용할 수 있다.
활성 수소를 함유하는 기 및 불포화 결합을 분자 내에 갖는 단량체로서는, 예를 들면 아미노스티렌, 히드록시스티렌, 비닐벤질알코올, 아미노에틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜모노비닐에테르, 4-히드록시부틸아크릴레이트를 들 수 있다.
활성 수소를 함유하는 기 및 불포화 결합을 분자 내에 갖는 단량체로서는 분자 내에 수산기를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물로서는, 페놀 화합물과 포름알데히드를 산 촉매의 존재하에서 축합시킴으로써 얻어진 노볼락 수지도 바람직하게 이용된다.
분자 내에 활성 수소를 함유하는 기를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 1000 내지 1000000인 것이 바람직하고, 3000 내지 500000인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 절연층의 평탄성 및 균일성이 양호해진다고 하는 효과가 얻어지게 된다. 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 GPC에 의해 측정된다.
유기 박막 트랜지스터 절연층 재료
고분자 화합물 (A)와 활성 수소 화합물 (B)를 혼합함으로써 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료가 얻어진다. 양자의 혼합 비율은, 고분자 화합물 (A)에 전자파를 방사하거나 또는 고분자 화합물 (A)를 가열함으로써 생성하는 제2 관능기와, 활성 수소 화합물 (B)의 활성 수소를 함유하는 기가 몰비로 바람직하게는 60/100 내지 150/100, 보다 바람직하게는 70/100 내지 120/100, 더욱 바람직하게는 90/100 내지 110/100이 되도록 조절된다. 이 비율이 60/100 미만이면 활성 수소가 과잉이 되어 히스테리시스의 저하 효과가 작아지는 경우가 있고, 150/100을 초과하면 활성 수소와 반응하는 관능기가 과잉이 되어 임계값 전압의 절대값이 커지는 경우가 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료에는 혼합이나 점도 조절을 위한 용매 또는 고분자 화합물 (A)를 가교시키기 위해서 이용하는 가교제와 조합하여 이용되는 첨가제 등을 함유시킬 수도 있다. 사용되는 용매는 테트라히드로푸란이나 디에틸에테르 등의 에테르계 용매, 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용매, 시클로헥산 등의 지환식 탄화수소계 용매, 펜텐 등의 불포화 탄화수소계 용매, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 아세톤 등의 케톤계 용매, 부틸아세테이트 등의 아세테이트계 용매, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매, 클로로포름 등의 할로겐계 용매 또는 이들의 혼합 용매이다. 또한, 첨가제로서는 가교 반응을 촉진하기 위한 촉매, 레벨링제, 점도 조절제 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료는 유기 박막 트랜지스터에 포함되는 절연층의 형성에 이용되는 조성물이다. 유기 박막 트랜지스터의 절연층 중에서도 오버코팅층 또는 게이트 절연층의 형성에 이용되는 것이 바람직하다. 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료로서는 유기 박막 트랜지스터 오버코팅층 조성물, 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 조성물인 것이 바람직하고, 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료인 것이 보다 바람직하다.
유기 박막 트랜지스터
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 바텀 게이트 톱 콘택트형 유기 박막 트랜지스터의 구조를 도시한 모식 단면도이다. 이 유기 박막 트랜지스터에는 기판(1)과, 기판(1) 상에 형성된 게이트 전극(2)과, 게이트 전극(2) 상에 형성된 게이트 절연층(3)과, 게이트 절연층(3) 상에 형성된 유기 반도체층(4)과, 유기 반도체층(4) 상에 채널부를 사이에 두고 형성된 소스 전극(5) 및 드레인 전극(6)과, 소자 전체를 덮는 오버코팅(7)이 구비되어 있다.
바텀 게이트 톱 콘택트형 유기 박막 트랜지스터는 예를 들면 기판 상에 게이트 전극을 형성하고, 게이트 전극 상에 게이트 절연층을 형성하고, 게이트 절연층 상에 유기 반도체층을 형성하고, 유기 반도체층 상에 소스 전극, 드레인 전극을 형성하고, 오버코팅을 형성함으로써 제조할 수 있다. 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료는 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료로서 게이트 절연층을 형성하는 데 바람직하게 이용된다. 또한, 유기 박막 트랜지스터 오버코팅층 재료로서 오버코팅층을 형성하는 데도 이용할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 바텀 게이트 바텀 콘택트형 유기 박막 트랜지스터의 구조를 도시한 모식 단면도이다. 이 유기 박막 트랜지스터에는 기판(1)과, 기판(1) 상에 형성된 게이트 전극(2)과, 게이트 전극(2) 상에 형성된 게이트 절연층(3)과, 게이트 절연층(3) 상에 채널부를 사이에 두고 형성된 소스 전극 (5) 및 드레인 전극 (6)과, 소스 전극(5) 및 드레인 전극(6) 상에 형성된 유기 반도체층(4)과, 소자 전체를 덮는 오버코팅(7)이 구비되어 있다.
바텀 게이트 바텀 콘택트형 유기 박막 트랜지스터는 예를 들면 기판 상에 게이트 전극을 형성하고, 게이트 전극 상에 게이트 절연층을 형성하고, 게이트 절연층 상에 소스 전극, 드레인 전극을 형성하고, 소스 전극, 드레인 전극 상에 유기 반도체층을 형성하고, 오버코팅을 형성함으로써 제조할 수 있다. 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료는 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 재료로서 게이트 절연층을 형성하는 데 바람직하게 이용된다. 또한, 유기 박막 트랜지스터 오버코팅층 재료로서 오버코팅층을 형성하는 데도 이용할 수도 있다.
게이트 절연층 또는 오버코팅층의 형성은, 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료에 필요하면 용매 등을 첨가하여 절연층 도포액을 조제하고, 절연층 도포액을 게이트 절연층 또는 오버코팅층의 아래에 위치하는 층의 표면에 도포하고, 건조하고, 경화시킴으로써 행한다. 상기 절연층 도포액에 이용되는 유기 용매로서는 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 용해시키는 것이면 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 상압에서의 비점이 100℃ 내지 200℃인 유기 용매이다. 상기 유기 용매의 예로서는 2-헵타논(비점 151℃), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(비점 146℃)를 들 수 있다. 상기 절연층 도포액에는 필요에 따라 레벨링제, 계면 활성제, 경화 촉매 등을 첨가할 수 있다. 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료는 유기 박막 트랜지스터 게이트 절연층 조성물로서 게이트 절연층의 형성에 이용할 수도 있다.
상기 절연층 도포액은 스핀 코팅, 다이 코터, 스크린 인쇄, 잉크젯 등의 공지의 방법에 의해 게이트 전극 상에 도포할 수 있다. 형성되는 도포층은 필요에 따라 건조시킨다. 여기서 말하는 건조는 도포된 수지 조성물에 포함되는 용매를 제거하는 것을 의미한다.
건조시킨 도포층은 계속해서 경화시킨다. 경화는 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료가 가교하는 것을 의미한다. 트랜지스터 절연층 재료의 가교는 예를 들면 도포층에 대하여 전자파 또는 열을 인가함으로써 행해진다. 그렇게 하면, 고분자 화합물 (A)의 제1 관능기로부터 제2 관능기가 생성되고 상기 제2 관능기가 활성 수소 화합물 (B)의 활성 수소 함유기와 반응하기 때문이다.
또는, 트랜지스터 절연층 재료의 가교는 예를 들면 도포층에 대하여 광을 조사함으로써 행해진다. 그렇게 하면, 고분자 화합물 (A)의 광 이량화 반응성기의 라디칼 커플링 반응 또는 환화 반응에 의해 이량화하기 때문이다.
도포층에 대한 전자파 또는 열의 인가, 도포층에 대한 광의 조사는 모두 행하는 것이 바람직하다. 절연층의 가교 밀도가 향상되기 때문이다. 그 결과, 특히 게이트 절연층으로서 사용하는 경우에는, 유기 박막 트랜지스터의 임계값 전압(Vth)의 절대값 및 히스테리시스가 작아진다. 절연층의 가교 밀도가 향상됨으로써 전압 인가시의 분극이 보다 억제되고, 유기 박막 트랜지스터의 임계값 전압의 절대값 및 히스테리시스가 작아진다고 생각된다.
도포층에 대한 전자파 또는 열의 인가와, 도포층에 대한 광의 조사의 모두를 행하는 방법으로서는, 예를 들면 도포층에 대하여 광 또는 전자선을 조사함으로써 고분자 화합물 (A)의 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 이량화 반응시키는 공정을 행하고, 계속해서 도포층에 대하여 전자파 또는 열을 인가함으로써 고분자 화합물 (A)의 제1 관능기로부터 제2 관능기를 생성시키고, 상기 제2 관능기를 활성 수소 화합물 (B)의 활성 수소 함유기와 반응시키는 공정을 행하는 방법이 있다.
도포층에 열을 인가하는 경우에는 도포층을 약 80 내지 250℃, 바람직하게는 약 100 내지 230℃의 온도로 가열하여 약 5 내지 120분, 바람직하게는 약 10 내지 60분 유지한다. 가열 온도가 지나치게 낮거나 가열 시간이 지나치게 짧으면 절연층의 가교가 불충분해지고, 가열 온도가 지나치게 높거나 가열 시간이 지나치게 길면 절연층이 손상할 가능성이 있다. 도포층에 전자파를 인가하는 경우 또는 마이크로파 가열하는 경우에는, 도포층에 미치는 영향이 가열한 경우와 같아지도록 인가 조건을 조절한다.
광 이량화 반응성기가 할로메틸기로 치환된 아릴기 또는 할로메틸기로 치환된 페닐기인 경우, 이들 기는 광 또는 전자선, 바람직하게는 자외선 또는 전자선을 조사함으로써 서로 결합한다. 조사하는 광의 파장은 360nm 이하, 바람직하게는 150 내지 300nm이다. 조사하는 광의 파장이 360nm를 초과하면 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료의 가교가 불충분해지는 경우가 있다.
광 이량화 반응성기가 2 위치의 수소 원자가 아릴기 또는 페닐기로 치환된 비닐기 또는 2 위치의 수소 원자가 아릴카르보닐기 또는 페닐카르보닐기로 치환된 비닐기인 경우, 이들 기는 광 또는 전자선, 바람직하게는 자외선 또는 전자선을 조사함으로써 서로 결합한다. 조사하는 광의 파장은 400nm 이하이고, 바람직하게는 150 내지 380nm이다. 조사하는 광의 파장이 400nm를 초과하면 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료의 가교가 불충분해지는 경우가 있다.
자외선의 조사는 예를 들면 반도체의 제조를 위해서 사용되고 있는 노광 장치 또는 UV 경화성 수지를 경화시키기 위해서 사용되고 있는 UV 램프를 이용하여 행할 수 있다. 전자선의 조사는 예를 들면 초소형 전자선 조사관을 이용하여 행할 수 있다. 가열은 히터 및 오븐 등을 이용하여 행할 수 있다. 그 밖의 조사 조건 및 가열 조건은 광 이량화 반응성기의 종류 및 양 등에 따라 적절하게 결정된다.
게이트 절연층 상에는 자기 조직화 단분자막층을 형성할 수도 있다. 상기 자기 조직화 단분자막층은 예를 들면 유기 용매 중에 알킬클로로실란 화합물 또는 알킬알콕시실란 화합물을 1 내지 10중량% 용해한 용액으로 게이트 절연층을 처리 함으로써 형성할 수 있다.
알킬클로로실란 화합물의 예로서는 메틸트리클로로실란, 에틸트리클로로실란, 부틸트리클로로실란, 데실트리클로로실란, 옥타데실트리클로로실란을 들 수 있다.
알킬알콕시실란 화합물의 예로서는 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 데실트리메톡시실란, 옥타데실트리메톡시실란을 들 수 있다.
기판(1), 게이트 전극(2), 소스 전극(5), 드레인 전극(6) 및 유기 반도체층(4)은 통상 사용되는 재료 및 방법으로 구성하면 된다. 기판의 재료로는 수지나 플라스틱의 판이나 필름, 유리판, 실리콘판 등이 이용된다. 전극의 재료로는 크롬, 금, 은, 알루미늄, 몰리브덴 등을 이용하고, 증착법, 스퍼터법, 인쇄법, 잉크젯법 등의 공지의 방법으로 전극을 형성한다.
유기 반도체층(4)을 형성하기 위한 유기 반도체 화합물로서는 π 공액 중합체가 이용되고, 예를 들면 폴리피롤류, 폴리티오펜류, 폴리아닐린류, 폴리알릴아민류, 플루오렌류, 폴리카르바졸류, 폴리인돌류, 폴리(P-페닐렌비닐렌)류 등을 이용할 수 있다. 또한, 유기 용매에 대한 용해성을 갖는 저분자 물질, 예를 들면 펜타센 등의 다환 방향족의 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 페릴렌 유도체, 테트라티아풀발렌 유도체, 테트라시아노퀴노디메탄 유도체, 풀러렌류, 카본 나노 튜브류 등을 이용할 수 있다. 구체적으로는 9,9-디-n-옥틸플루오렌-2,7-디(에틸렌보로네이트)와 5,5'-디브로모-2,2'-바이티오펜의 축합물 등을 올릴 수 있다.
유기 반도체층의 형성은 예를 들면 유기 반도체 화합물에 필요하면 용매 등을 첨가하여 유기 반도체 도포액을 조제하고, 상기 유기 반도체 도포액을 게이트 절연층 상에 도포하고, 상기 유기 반도체 도포액을 건조시킴으로써 행한다. 본 발명에서는 게이트 절연층을 구성하는 수지가 벤젠환을 갖고, 유기 반도체 화합물과 친화성이 있다. 그 때문에, 상기 도포 건조법에 의해 유기 반도체층과 게이트 절연층의 사이에 균일하고 평탄한 계면이 형성된다.
유기 반도체 도포액에 사용되는 용매로서는 유기 반도체를 용해 또는 분산시키는 것이면 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 상압에서의 비점이 50℃ 내지 200℃인 용매이다. 상기 용매의 예로서는 클로로포름, 톨루엔, 아니솔, 2-헵타논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 들 수 있다. 상기 유기 반도체 도포액은 상기 절연층 도포액과 마찬가지로 스핀 코팅, 다이 코터, 스크린 인쇄, 잉크젯 등의 공지의 방법에 의해 게이트 절연층 상에 도포할 수 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터는 유기 박막 트랜지스터를 보호하고 표면의 평활성을 높이는 목적으로 오버코팅재로 코팅할 수도 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 이용하여 제조한 절연층은 그 위에 평탄한 막 등을 적층할 수 있고, 적층 구조를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 절연층 상에 유기 전계 발광 소자를 바람직하게 탑재할 수 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 이용하여 바람직하게 유기 박막 트랜지스터를 갖는 디스플레이용 부재를 제작할 수 있다. 상기 유기 박막 트랜지스터를 갖는 디스플레이용 부재를 이용하여 디스플레이용 부재를 구비하는 디스플레이를 제작할 수 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료는 절연층 이외의 트랜지스터에 포함되는 층, 유기 전계 발광 소자에 포함되는 층을 형성하는 용도에도 이용할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것이 아님은 말할 필요도 없다.
합성예 1
스티렌(와코쥰야쿠 제조) 3.47g, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 4.85g, 비닐벤질클로라이드(알드리치 제조) 2.54g, 2-(O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트(쇼와덴코 제조, 상품명 「카렌즈 MOI-BM」) 2.00g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.06g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 3.23g을 50ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 2-헵타논 15.99g을 첨가하여 고분자 화합물 1이 용해되어 있는 점조한 2-헵타논 용액을 얻었다. 고분자 화합물 1은 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다.
Figure pct00009
얻어진 고분자 화합물 1의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 181000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼(gel super) HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 2
2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 11.32g, 비닐벤질클로라이드(알드리치 제조) 2.54g, 2-(O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트(쇼와덴코 제조, 상품명 「카렌즈 MOI-BM」) 2.00g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.08g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 10.63g을 50ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 2-헵타논 13.29g을 첨가하여 고분자 화합물 2가 용해되어 있는 점조한 2-헵타논 용액을 얻었다. 고분자 화합물 2는 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다.
Figure pct00010
얻어진 고분자 화합물 2의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 160000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 3
9,9-디-n-옥틸플루오렌-2,7-디(에틸렌보로네이트) 6.40g 및 5,5'-디브로모-2,2'-바이티오펜 4.00g을 포함하는 톨루엔(80mL) 중에 질소하에서 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 0.18g, 메틸트리옥틸암모늄클로라이드(알드리치 제조, 상품명 「알리쿼트(Aliquat) 336」(등록 상표)) 1.0g 및 2M의 탄산나트륨 수용액 24mL를 첨가하였다. 이 혼합물을 격렬하게 교반하고, 가열하여 24시간 환류하였다. 점조한 반응 혼합물을 아세톤 500mL에 부어, 섬유상의 황색 중합체를 침전시켰다. 이 중합체를 여과에 의해 모으고, 아세톤으로 세정하고, 진공 오븐에서 60℃에서 밤새 건조시켰다. 얻어진 중합체를 고분자 화합물 3이라고 부른다. 고분자 화합물 3은 하기 반복 단위를 갖고 있다. n은 반복 단위의 수를 나타내고 있다. 고분자 화합물 3의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 61000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
Figure pct00011
합성예 4
스티렌(와코쥰야쿠 제조) 7.14g, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 10.00g, 비닐신나메이트(알드리치 제조) 5.98g, 2-(O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트(쇼와덴코 제조, 상품명 「카렌즈 MOI-BM」) 4.12g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.10g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 18.23g을 125ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 2-헵타논 45.58g을 첨가하여 고분자 화합물 4가 용해되어 있는 점조한 2-헵타논 용액을 얻었다. 고분자 화합물 4는 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다.
Figure pct00012
얻어진 고분자 화합물 4의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 241000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 5
2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 15.00g, 비닐신나메이트(알드리치 제조) 8.97g, 2-(O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트(쇼와덴코 제조, 상품명 「카렌즈 MOI-BM」) 6.18g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.15g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 20.21g을 125ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 2-헵타논 50.51g을 첨가하여 고분자 화합물 5가 용해되어 있는 점조한 2-헵타논 용액을 얻었다. 고분자 화합물 5는 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다.
Figure pct00013
얻어진 고분자 화합물 5의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 463000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 6
2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 10.00g, 4-히드록시부틸아크릴레이트(가부시키가이샤고진 제조) 3.71g, 비닐신나메이트(알드리치 제조) 1.50g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.08g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 22.92g을 125ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 2-헵타논 38.20g을 첨가하여 고분자 화합물 6이 용해되어 있는 점조한 2-헵타논 용액을 얻었다. 고분자 화합물 6은 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다. 고분자 화합물 6은 분자 내에 활성 수소를 적어도 2개 이상 함유하는 화합물이다.
Figure pct00014
얻어진 고분자 화합물 6의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 176000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 7
2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 20.00g, 4-아미노스티렌(알드리치 제조) 6.13g, 비닐신나메이트(알드리치 제조) 2.99g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.15g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 43.90g을 125ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켜, 고분자 화합물 7이 용해되어 있는 점조한 2-헵타논 용액을 얻었다. 고분자 화합물 7은 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다. 고분자 화합물 7은 분자 내에 활성 수소를 적어도 2개 이상 함유하는 화합물이다.
Figure pct00015
얻어진 고분자 화합물 7의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 199000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 8
삼방 코크를 부착한 100ml의 삼구 플라스크에 3-비닐벤즈알데히드(알드리치 제조) 20.07g, 아세토페논(알드리치 제조) 23.00g, 교반자를 넣고, 마그네틱 스터러로 교반하여 균일한 반응 혼합액을 조제하였다. 플라스크를 빙욕에 담그고, 교반하면서 반응 혼합액에 촉매량의 진한 황산을 첨가하고, 빙냉하 1시간 반응시켰다. 빙욕을 분리하고, NMR 분석에 의해 원료인 비닐벤즈알데히드의 피크의 소실을 확인할 때까지 실온에서 반응 혼합액의 교반을 계속하며 더 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 혼합물을 분액 깔대기에 옮기고, 디에틸에테르 100ml를 첨가하고, 수층이 중성이 될 때까지 수세를 반복하였다. 수세 종료 후, 유기층을 분액하고, 황산마그네슘으로 건조한 후, 여과액을 회전 증발기로 농축하여 3-비닐스티릴페닐케톤 조제물을 얻었다. 상기 조제물에 포함되어 있는 3-비닐스티릴페닐케톤은 시스체와 트랜스체의 혼합물이었다. NMR로부터 구한 3-비닐스티릴페닐케톤의 순도는 74%였다.
Figure pct00016
2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 2.00g, 스티렌(알드리치 제조) 2.50g, 3-비닐스티릴페닐케톤 조제물 6.55g, 2-(O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트(쇼와덴코 제조, 상품명 「카렌즈 MOI-BM」) 3.30g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.07g, 2-헵타논(와코쥰야쿠 제조) 21.63g을 50ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켰다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침하여 고분자 화합물 8을 얻었다. 고분자 화합물 8은 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다.
Figure pct00017
얻어진 고분자 화합물 8의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 98000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
합성예 9
삼방 코크를 부착한 500ml의 삼구 플라스크에 시아노아세트산(와코쥰야쿠 제조) 25.00g, 수산화나트륨(와코쥰야쿠 제조) 12.34g, 이온 교환수 250ml, 교반자를 넣고, 마그네틱 스터러로 교반하여 균일한 반응 혼합액을 조제하였다. 플라스크를 빙욕에 담그고, 반응 혼합액에 교반하면서 신남산알데히드 38.84g을 적하하였다. 빙냉하 1시간 반응시킨 후, 빙욕을 분리하고, 실온에서 4시간 더 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 혼합물 중의 액체 성분이 산성이 될 때까지 반응 혼합물에 진한 염산을 적하하였다. 석출한 고체를 유리 필터로 여과하고, 여과물을 이온 교환수로 여과액이 중성이 될 때까지 수세하고, 진공 오븐 중에서 건조하여, 시아노신나밀리덴아세트산을 얻었다. 수득량은 39.68g이었다.
Figure pct00018
2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌(알드리치 제조) 2.00g, 스티렌(알드리치 제조) 2.50g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 2.68g, 2-(O-[1'-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노〕에틸-메타크릴레이트(쇼와덴코 제조, 상품명 「카렌즈 MOI-BM」) 3.30g, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.05g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(와코쥰야쿠 제조) 15.80g을 50ml 내압 용기(에이스 제조)에 넣고, 아르곤 가스를 버블링한 후, 마개로 밀폐시키고, 60℃의 오일 배스 중에서 20시간 중합시켜 수지 용액을 조제하였다.
삼방 코크를 부착한 300ml의 삼구 플라스크에 얻어진 수지 용액, 시아노신나밀리덴아세트산 4.31g, 촉매량의 N,N-디메틸아미노피리딘, 탈수 디옥산 100ml를 넣고, 마그네틱 스터러로 교반하여 균일한 반응 혼합액을 조제하였다. 얻어진 반응 혼합액에 탈수 디옥산 50ml에 N,N'-디시클로헥실카르보디이미드 4.46g을 용해하여 조제한 디시클로헥실카르보디이미드의 디옥산 용액을 실온에서 적하하였다. 적하 종료 후, 실온에서 밤새 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 석출물을 여과하고, 여과액을 2-프로판올로 재침하여 고분자 화합물 9를 얻었다. 고분자 화합물 9는 하기 반복 단위를 갖고 있다. 괄호의 첨부 숫자는 반복 단위의 몰 분율을 나타내고 있다.
Figure pct00019
얻어진 고분자 화합물 9의 표준 폴리스티렌으로부터 구한 중량 평균 분자량은 167000이었다(시마즈 제조 GPC, Tsk겔 수퍼 HM-H 1개+Tsk겔 수퍼 H2000 1개, 이동상=THF).
실시예 1
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 1에서 얻은 고분자 화합물 1의 2-헵타논 용액 2.00g, 분자 내에 활성 수소를 적어도 2개 이상 함유하는 화합물인 히드로퀴논 0.029g, 2-헵타논 4.00g을 10ml의 샘플 병에 넣고, 교반하면서 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
Figure pct00020
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 0.2μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 220℃에서 30분간 소성하였다. 그 후, 질소 분위기하에서 UV/오존 스트리퍼(삼코 제조;UV-1)를 이용하여 실온에서 2분간 UV 조사하여, 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 고분자 화합물 3을 용매인 클로로포름에 용해하여 농도가 0.5중량%인 용액(유기 반도체 조성물)을 제조하고, 이것을 멤브레인 필터로 여과하여 도포액을 조제하였다.
얻어진 도포액을 상기 게이트 절연층 상에 스핀 코팅법에 의해 도포하고, 약 60nm의 두께를 갖는 활성층을 형성하고, 계속해서 메탈 마스크를 이용한 진공 증착법에 의해 활성층 상에 채널 길이 20μm, 채널 폭 2mm의 소스 전극 및 드레인 전극(활성층측에서부터 산화몰리브덴, 금의 순서로 적층 구조를 가짐)을 형성함으로써 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
실시예 2
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 2에서 얻은 고분자 화합물 2의 2-헵타논 용액 2.00g, 히드로퀴논 0.023g, 2-헵타논 4.00g을 10ml의 샘플 병에 넣고, 교반 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 0.2μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 220℃에서 30분간 소성하였다. 그 후, 질소 분위기하에서 UV/오존 스트리퍼(삼코 제조;UV-1)를 이용하여 실온에서 2분간 UV 조사하여, 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 제1 실시예와 마찬가지로 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
실시예 3
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 4에서 얻은 고분자 화합물 4의 2-헵타논 용액 45.00g, 합성예 6에서 얻은 고분자 화합물 6의 2-헵타논 용액 25.11g, 2-헵타논 35.10g을 150ml의 샘플 병에 넣고, 교반 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 0.2μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 100℃에서 10분간 소성하였다. 그 후, 얼라이너(캐논(Canon) 제조;PLA-521)를 이용하여 3000mJ/cm2의 UV광(파장 365nm)을 조사한 후, 질소 중 핫 플레이트 상에서 200℃에서 30분간 소성하여 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 실시예 1과 마찬가지로 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
실시예 4
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 4에서 얻은 고분자 화합물 4의 2-헵타논 용액 41.21g, 합성예 7에서 얻은 고분자 화합물 7의 2-헵타논 용액 11.01g, 2-헵타논 50.00g을 150ml의 샘플 병에 넣고, 교반 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 0.2μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 100℃에서 10분간 소성하였다. 그 후, 얼라이너(캐논 제조;PLA-521)를 이용하여 3000mJ/cm2의 UV광(파장 365nm)을 조사한 후, 질소 중 핫 플레이트 상에서 200℃에서 30분간 소성하여 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 실시예 1과 마찬가지로 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
실시예 5
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 5에서 얻은 고분자 화합물 5의 2-헵타논 용액 45.00g, 합성예 7에서 얻은 고분자 화합물 7의 2-헵타논 용액 16.62g, 2-헵타논 57.00g을 150ml의 샘플 병에 넣고, 교반 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 3μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 100℃에서 10분간 소성하였다. 그 후, 얼라이너(캐논 제조;PLA-521)를 이용하여 3000mJ/cm2의 UV광(파장 365nm)을 조사한 후, 질소 중 핫 플레이트 상에서 200℃에서 30분간 소성하여 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 실시예 1과 마찬가지로 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
실시예 6
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 8에서 얻은 고분자 화합물 8을 0.5g, 1,3-비스(3'-아미노페녹시)벤젠을 0.068g, 2-헵타논을 2.5g, 30ml의 샘플 병에 넣고, 교반 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
Figure pct00021
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 0.5μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 100℃에서 10분간 소성하였다. 그 후, 얼라이너(캐논 제조;PLA-521)를 이용하여 1600mJ/cm2의 UV광(파장 365nm)을 조사한 후, 대기 중 핫 플레이트 상에서 220℃에서 30분간 소성하여 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 실시예 1과 마찬가지로 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
실시예 7
(유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 및 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
합성예 9에서 얻은 고분자 화합물 9를 0.63g, 1,3-비스(3'-아미노페녹시)벤젠을 0.079g, 시클로펜타논을 5.38g, 30ml의 샘플 병에 넣고, 교반 용해하여 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 균일한 도포 용액을 조제하였다.
얻어진 도포 용액을 구멍 직경 0.5μm의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하고, 크롬 전극이 부착된 유리 기판 상에 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트 상에서 100℃에서 10분간 소성하였다. 그 후, 얼라이너(캐논 제조;PLA-521)를 이용하여 1600mJ/cm2의 UV광(파장 365nm)을 조사한 후, 대기 중 핫 플레이트 상에서 220℃에서 30분간 소성하여 게이트 절연층을 얻었다.
다음에, 실시예 1과 마찬가지로 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하였다.
<트랜지스터 특성의 평가>
이렇게 해서 제작한 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터에 대하여 게이트 전압(Vg)을 0 내지 -40V, 소스?드레인간 전압(Vsd)을 0 내지 -40V로 변화시킨 조건으로, 그 트랜지스터 특성을 진공 프로버(BCT 22MDC-5-HT-SCU; 나가세 일렉트로닉 이큅먼츠 서비스사(Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD) 제조)를 이용하여 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예는 게이트 전압(Vg)을 0 내지 -60V, 소스?드레인간 전압(Vsd)을 0 내지 -40V로 변화시킨 조건으로, 그 트랜지스터 특성을 측정하였다.
전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 히스테리시스는 소스?드레인간 전압(Vsd)이 -40V이고, 게이트 전압(Vg)을 0V→-40V로 변화시켰을 때의 임계값 전압(Vth1)과 게이트 전압(Vg)을 -40V→0V로 변화시켰을 때의 임계값 전압(Vth2)의 전압 차이로 나타냈다.
비교예 1
(전계 효과형 유기 박막 트랜지스터의 제조)
고분자 화합물 1 대신에 폴리비닐페놀(알드리치 제조, Mn=8000)을 이용하고, 게이트 절연층의 형성시에 UV 조사를 행하지 않는 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계 효과형 유기 박막 트랜지스터를 제작하고, 트랜지스터 특성을 측정하고, 평가하였다.
Figure pct00022
1 : 기판
2 : 게이트 전극
3 : 게이트 절연층
4 : 유기 반도체층
5 : 소스 전극
6 : 드레인 전극
7 : 오버코팅

Claims (14)

  1. 화학식
    Figure pct00023

    [식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rf는 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Raa는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 내지 5의 정수를 나타내고, R이 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, Rf가 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있음]
    로 표시되는 반복 단위 및 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 제1 관능기를 2개 이상 함유하며, 상기 제1 관능기가 전자파 또는 열의 작용에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 관능기인 고분자 화합물 (A)와,
    분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 저분자 화합물 및 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 함유하는 고분자 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 활성 수소 화합물 (B)를 함유하는 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위가, 화학식
    Figure pct00024

    [식 중, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R'는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rbb는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, c는 0 또는 1의 정수를 나타내고, d는 1 내지 5의 정수를 나타내고, R'가 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, X는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄]
    로 표시되는 반복 단위인 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위가, 화학식
    Figure pct00025

    [식 중, R8은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R9 내지 R15는 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rcc는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, e는 0 또는 1의 정수를 나타냄]
    로 표시되는 반복 단위인 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 함유하는 반복 단위가, 화학식
    Figure pct00026

    [식 중, R16은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R17 내지 R23은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rdd는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있음]
    으로 표시되는 반복 단위인 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 관능기가 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기인 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  6. 제5항에 있어서, 상기 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기가, 화학식
    Figure pct00027

    [식 중, X'는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R3 및 R4는 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타냄]
    으로 표시되는 기인 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  7. 제5항에 있어서, 블록화제로 블록된 이소시아나토기 및 블록화제로 블록된 이소티오시아나토기가, 화학식
    Figure pct00028

    [식 중, X'는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R5 내지 R7은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타냄]
    로 표시되는 기인 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 포함하는 액체를 기재에 도포하여 상기 기재 상에 도포층을 형성하는 공정; 및
    상기 도포층에 대하여 광 또는 전자선을 조사함으로써 고분자 화합물 (A)의 광 에너지 또는 전자선의 에너지를 흡수하여 이량화 반응을 일으키는 관능기를 이량화 반응시키는 공정; 및
    상기 도포층에 대하여 전자파 또는 열을 인가함으로써 고분자 화합물 (A)의 제1 관능기로부터 제2 관능기를 생성시키고, 상기 제2 관능기를 활성 수소 화합물 (B)의 활성 수소 함유기와 반응시키는 공정을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 절연층의 형성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광이 자외선인 유기 박막 트랜지스터 절연층의 형성 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료를 이용하여 형성한 유기 박막 트랜지스터 절연층을 갖는 유기 박막 트랜지스터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유기 박막 트랜지스터 절연층이 게이트 절연층인 유기 박막 트랜지스터.
  12. 제10항 또는 제11항에 기재된 유기 박막 트랜지스터를 포함하는 디스플레이용 부재.
  13. 제12항에 기재된 디스플레이용 부재를 포함하는 디스플레이.
  14. 화학식
    Figure pct00029

    [식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rf는 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Raa는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있고, a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 내지 5의 정수를 나타내고, R이 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, Rf가 복수개 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있음]
    로 표시되는 반복 단위 및 화학식
    Figure pct00030

    [식 중, R16은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R17 내지 R23은 동일 또는 상이하며, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기를 나타내고, Rdd는 주쇄와 측쇄를 연결하는 연결 부분을 나타내고, 상기 연결 부분 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환될 수도 있음]
    으로 표시되는 반복 단위를 함유하고, 분자 내에 제1 관능기를 2개 이상 함유하며, 상기 제1 관능기가 전자파 또는 열의 작용에 의해 활성 수소와 반응하는 제2 관능기를 생성하는 관능기인 고분자 화합물.
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