TW201008966A - Composition for forming insulation layer - Google Patents

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Isao Yahagi
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Sumitomo Chemical Co
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Description

201008966 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關絕緣層組成物，尤其是用於形成電晶體 等中之絕緣層的組成物。 【先前技術】 對於電子紙（electronic paper)等可撓性顯示裝置之 基板正進行聚碳酸酯、聚對苯二曱酸乙二酯等塑膠基板之 研究。該等塑膠基板有在加熱時稍微發生伸張或收縮的問 ❹題’因此’要求提昇耐熱性。另一方面，搭载於上述裝置 之基板的電晶體由於為薄型且柔軟性優越，因此作為有機 薄膜電晶體廣受注目。由於塑膠基板如上所述，至今仍未 ' 具有充分的耐熱性，故在基板上製造有機薄膜電晶體之過 v 程，以儘可能在低溫進行較理想。 於製造有機薄膜電晶體之過程中，通常對將設置於閘 極與有機半導體層間之絕緣層之閘極絕緣祺、或為了保護 ❹有機薄膜電晶體而設置於最上部之絕緣性保護層^膜/硬 化之過程特別要求高溫。因此，對於有機薄棋電晶體製造 過程的低溫化，將該等層之形成過程低溫化為重要。 例如，在低溫形成閘極絕緣膜之方法已知有將閘極之 表面進行陽極氧化的方法（參照專利文獻1}或用化學氣相 沉積法成膜之方法（參照專利文獻2)等。惟，該等方法形 成閘極絕緣膜的過程繁雜。 對於在低溫且簡便形成閘極絕緣膜之方法進行經由塗 钸等手段進行成膜之研究。例如，下述非專利文獻1揭示 3 321343 201008966 有將聚（4-乙烯基紛（4-vinylphenol)或聚（三聚氛胺-曱酸·） 旋轉塗佈，在200°C使其硬化，形成閘極絕緣膜。 先前技術文獻 專利文獻： 專利文獻1 :日本特開2003-258260號公報 專利文獻2 :曰本特開2004-72049號公報 非專利文獻： 非專利文獻 1 : Hagen Klauk etal.，J. Appl. Phys.， Vol. 92, No. 9, p.5259-5263(2002) 【發明内容】 (發明欲解決的課題） 在上述非專利文獻1表示之方法時，形成閘極絕緣膜 必需在高溫進行材料的硬化。在該等硬化所需的溫度常常 無法充分抑制塑膠基板因熱引起伸縮，例如在製作具有微 細像素之顯示裝置時無法忽視其影響。所以，近年來要求 可在更低溫形成閘極絕緣膜。 對於如上所述之有機薄膜電晶體之閘極絕緣膜或保護 層，要求不易發生因施加之電壓之破壞，亦即，要求絕緣 耐壓高。惟，要獲得具有可在低溫形成，且具有高絕緣耐 壓之兩種特性之該等層有困難的傾向。 本發明有鑒於該等原因，以提供可在低溫形成絕緣層 (例如電晶體之閘極絕緣膜或保護層）且可形成具有優越絕 緣耐壓之絕緣層之絕緣層用組成物為目的。 (解決課題的手段） 201008966 為了達成上述目的 有：由在分子内lb /树明之絕緣層肋成物係含 成的第1化合物、：由上活性氫基之高分子化合物形 或熱生成與活性氫基刀子内具有2個以上經由電磁線 基」)之基(以下稱為基(以下稱為「反應性官能 第2化合物。 11基」）之低分子化合物形成的 2化::施之絕緣層用組成物係經由對第 ❹基，接著，該反應性基生成反應^能 生反應，而硬化。第二t 化合物中之活性氣基產 '反應性官能基，藉此生物可容易經由電磁線或熱產生 化合物之性驗崎應性官能基料容易與第1 、^ ^ ^ 應。因此，本發明之絕緣層用組成 化、成“絡照射或在比較低之溫度加熱即可使其硬 緣層（閘極絕緣膜或保護層）時，不需要如以 往所以，上述本發明之絕緣層用組成物，即使在 ❹低孤，亦可形成良好的絕緣層。 於本發明之絕緣層用組成物中，由於經由電磁線或 熱，在第2化合物形成反應性官能基後，該反應性官能基 容易與第1化合物具有之活性氫基發生反應，其結果’獲 得之硬化物成為具有第1化合物與第2化合物良好結合之 精密構造之硬化物。根據本發明之絕緣層用組成物，即使 在比較低之溫度使其硬化時，亦可形成絕緣性優越且具有 高絕緣耐壓之絕緣層。 於上述本發明之絕緣層用組成物中，第1化合物以由 5 321343 201008966 具有至少1種選自賴（phenQlie)雜、醇师基、胺基、 Μ基及羧基所成組群之基作為活性氫基之高分子化合物形 成者較佳。該等活性氫基為可與第2化合物產生之反應性 官能基產生良好反應之基。 尤其是，第1化合物較好為具有活性氫基之聚有機倍 半矽氡烷樹脂，更好為具有下述通式（1)表示之基及下述通 式(2)表示之基中至少1種基之聚有機倍半矽氧烷樹脂。使 用該等聚有機倍半破氧焼1樹脂，可溶於醇系溶劑、且可獲 得操作性優越之效果。 ©
[式（1)中，R11及R12分別獨立地表示氫原子或碳原子數1 至20之1價有機基，R13表示氫原子或碳原子數1至20之 1價有機基，r為1至5之整數’ k為0以上之整數。惟， R13為複數個時’該等分別艿相同亦可不同。又’式（2)中， R21、R22、R23、R24、R25及R26分別獨立地表示氫原子或碳原 子數1至20之1價有機基，1及m分別獨立地為0以上之 整數，η為1以上之整數]。 於本發明之絕緣層用組成物中’在第2化合物中之經 由電磁線或熱生成與活性氫基反應之官能基之基（解離性 6 321343 201008966 基）較好為經封閉之異氰酸酯基或經封閉之異硫氰酸酯 基。該等基由於可經由施加電磁線或加熱容易生成作為反 應性官能基之異氰酸酯基或異硫氰酸酯基，所以可在更低 溫形成絕緣層。 該等經封閉之異氰酸酯基或經封閉之異硫氰酸酯基較 好為下述通式（3a)表示之基或下述通式（3b)表示之基。
[式中，X1及X2分別獨立地表示氧原子或硫原子，R31、R32、 R33、R34及R35分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至20之 1價有機基]〇 更具體而言，第2化合物最好為下述通式（4a)表示之 〇化合物及下述通式（4b)表示之化合物中之至少1種化合 物。使用該等第2化合物，對於絕緣層用組成物在低溫之 硬化更有利，且獲得更優越的絕緣耐壓。
ΝΗ— 7 321343 201008966 [式中，X41及X42分別獨立地表示氧原子或硫原子，R41、R42、 R43、R44、R45、R46及R47分別獨立地表示氫原子或碳原子數1 至20之1價有機基，RF及Rg分別獨立地表示碳原子數1 至20之2價有機基，a及b分別獨立地為2至6之整數， c及d分別獨立地為0至20之整數]。 [發明的效果] 根據本發明，可提供可在低溫形成絕緣層（例如電晶體 的閘極絕緣層或保護層）且可形成具有優越絕緣耐壓性之 絕緣層之絕緣層用組成物。 © 【實施方式】 以下，依需要而一邊參照圖表一邊說明本發明之理想 實施形態。在圖式之說明中，對同一要素標示同一符號， 並省略重複之說明。 [絕緣層用組成物] 首先，說明理想實施形態之絕緣層用組成物。 本實施形態之絕緣層用組成物係含有：由在分子内具 ^ 有2個以上活性氫基之高分子化合物形成的第1化合物、 及在分子内具有2個以上經由電磁線或熱生成與活性氫基 反應之官能基（反應性官能基）之基（解離性基）的低分子化 合物形成的第2化合物。 於本說明書中，「高分子化合物」為在分子中含有相同 構造單元重複複數個而成之構造之化合物，其中亦包含二 聚物。另一方面，「低分子化合物」為在分子中未重複具有 相同構造單元之化合物。 S 321343 201008966 (第1化合物） 首先’說明第1化合物。 第1化合物為在分子内具有2個以上活性氫基之高分 子化合物。在該第1化合物中，活性氫基可列舉胺基、羥 基或疏基。其中’活性氫基較好為可與後述之反應性官能 基（尤其是異氰酸醋基或異硫氰酸酯基）良好地發生反應之 羥基。
在第1化合物中，活性氩基可直接結合在構成高分子 化合，=主鏈，亦可經由預定之基結合。活性氫基可含於 構成高分子化合物之構造單元，此時，可含於各構造單元 中’亦可只含於—部分之構造單元中。並，活性氫基可 只結合於兩分子化合物之末端。 該ί第1化合物可由例如使具有活性氫基且可縮合或 聚合之單體化合物（單體）單獨縮合或聚合、或與其他共聚 性化合物進仃共聚而獲得。在製造該料可㈣在經以預 定形態保護之_具有活性氫基之單體化合物，在縮合或 聚合後藉由脫保護，生成活性氫基。 丰石夕物較好為具有2個以上活性氫基之聚有機倍 氣。_有機料錢歸料 1 氫基或經保護之活性备其 守/、有/古庄 Λ .. 虱基之有機烷氧基矽烷在酸箱棋痠鹼 觸媒及水存在下水解縮合， ，觸媒或驗 而藤得。又m ^ 性氫基之脫保護 而獲付X ’亦可在水解縮合後騎予活性氣基。 具有活性氫基之聚有機倍半石夕氧境樹骑右 個以上經基之聚有機倍半錢燒 好為具有2 如此之聚有機倍半 321343 9 201008966 矽氧烷樹脂可由例如將有機烷氧基矽烷在酸或鹼觸媒及水 存在下水解縮合後，將該水解縮合物具有之兩末端之矽烷 醇基令之羥基用氯矽烷化合物封閉後，依需要將羥基脫保 護而獲得。又，亦可由預先將具有羥基或經保護之羥基之 有機院氧基矽烷加水分解縮合後，依需要進行脫保護而獲 得。有機烷氧基矽烷之水解縮合中使用之酸觸媒可列舉例 如鹽酸、乙酸等。鹼觸媒可列舉例如氨、三乙胺等。 作為聚有機倍半矽氧烷樹脂原料之有機烷氧基矽烷可 列舉有機乙氧基矽烷、有機曱氧基矽烷等。更具體而言， ❹ 可列舉四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、 甲基三曱氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二甲氧 基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、三曱基甲氧基矽烷、乙基三 乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、 ： 二乙基二甲氧基矽烷、三乙基乙氧基矽烷、三乙基甲氧基 發烧、苯基三乙氧基矽烷、苯基三曱氧基矽烷、二苯基二 乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、三苯基乙氧基矽烷、 三苯基甲氧基矽烷、甲基苯基二乙氧基矽烷、甲基苯基二❹ 甲氧基矽烷、二甲基苯基乙氧基矽烷、二曱基苯基甲氧基 梦烧等。 與有機炫氧基矽炫之水解縮合物進行反應之具有經保 濩之經基之氯矽烧可列舉：使分子内具有經保護之經基及 乙烯基或烯丙基等不飽和鍵之化合物與二烷基氯氫矽烷化 合物在過渡金屬觸媒存在下進行反應，經氫矽烷基 (hydr〇silyl)化而獲得者n可列舉使分子内具有經 321343 10 201008966 保護之羥基之有機金屬化合物與二烷基二氯矽烷化合物進 行水解縮合反應而獲得者。 在該等經保護之羥基中，保護羥基之基可列舉例如通 常使用作為羥基保護基之烷基、矽烷基、酯基等。具體而 言，可列舉甲氧基甲基、苯甲氧基曱基、第三丁氧基甲基、 2-甲氧基乙氧基甲基、2, 2, 2-三氯乙氧基甲基、2_(三甲基 策烧基）乙氧.基曱基、四氮旅喊基、3-溴四氮旅喃基、四氮 0塞喃基、4-甲氧基四氫旅喃基、四氫咬喃基、I -乙氧基乙 ® 基、卜甲基-1-曱氧基乙基、1-(異丙氧基）乙基、2, 2, 2-三氯乙基、2-(苯基砸基）（phenylselenyl)乙基、第三丁 基、苯曱基、3-曱基-2-吡啶甲基-N-氧化物、二苯基甲基、 " 5-二苯并環庚基、三苯基甲基、9-蒽基、三甲基矽烷基、 三乙基梦烧基、異丙基二甲基梦烧基、第三丁基二甲基梦 烷基、（三苯基甲基）二甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷 基、甲基二異丙基碎烧基、甲基-二-第三丁基發炫基、三 @ 苯甲基矽烷基、三異丙基矽烷基、三苯基矽烷基、甲醯基、 乙醯基、3-苯基丙酸酯基、3-苯曱醯基丙酸酯基、異丁酸 酯基、4-酮基戊酸酯基、三曱基乙酸酯基、金剛烷甲酸酯 基、苯甲酸酯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、2, 2, 2-三氯 乙氧基羰基、異丁基氧基羰基、苯甲基碳酸酯基等。 由上述操作獲得之聚有機倍半矽氧烷樹脂具有之活性 基較好為酚性羥基及醇性羥基，更好為酚性羥基。酚性羥 基更好為下述通式（1)表示之紛性經基。又，通式（1)中之 符號均與上述同意義。 11 321343 201008966
上述通式（1)表示之酚性羥基中，1^〗至R!3表示之其之 碳原子數1至20之一價有機基可為直鏈、支鏈、環狀之任 何一種基，可為飽和基或不飽和基。 該碳原子數1至2G之-財機基可列舉例如碳原子數 1至20之直鏈狀烴基、碳原子數3至2〇之支鏈狀烴基、 碳原子數3至20之環狀烴基、碳原子數6至2〇之芳族烴❹ 基。較好為碳原子數1至6之直鏈狀烴基、碳原子數3至 6之支鏈狀烴基、碳原子數3至6之環狀烴基或碳原子數6 至20之芳族烴基π，該等烴基可為—部錢原子經其他 之基取代者。例如環狀烴基可經氟取代，芳族烴基可經烷 - 基、鹵素原子等取代。 碳原子數1至20之一價有機基可列舉甲基、乙基、丙 基、丁基、戊基、已基、異丙基、異丁基、第三丁基、環❹ ，基、環丁基、環戊基、環己基、環戊婦基、環己稀基、 +氟甲基一氟乙基、苯基、萘基、蒽基、曱苯基、二曱 苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙棊苯基、 三乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、甲基蔡基二甲基萘 基、三？基萘基、乙烯基萘基、乙烯基萘基、甲基蒽基、 乙基綠、五氟苯基、三氟甲基苯基、氯苯基、溴苯基等。 另一方面’醇性經基較好為下述通式（2)表示之基。式 321343 12 201008966 中之符號均與上述同意義，R21至R26之碳原子數1至20之 一價有機基可例示與上述通式（1)時相同之基。
第1化合物除了上述之具有2個以上活性氩基之聚有 機倍半矽氧烷樹脂以外，亦可列舉例如使分子内具有活性 氫基及不飽和鍵（例如雙鍵）之單體化合物（單體）單獨聚 ❹合、或與其他共聚性化合物（共聚單體）一起共聚，形成聚 合物而獲得者。亦可為使用具有經保護之活性氫基之單 體，在聚合後進行脫保護而獲得者。在該等聚合時可使用 光聚合起始劑或熱聚合起始劑。 具有活性氫基及不飽和雙鍵之單體可列舉例如胺基苯 乙烯、鄰-羥基笨乙烯、間-羥基苯乙烯、對-羥基苯乙烯、 乙烯基苯曱醇、曱基丙烯酸胺基乙酯、（甲基）丙烯酸2-羥 基乙酯、（曱基）丙烯酸2-羥基丙酯、（甲基）丙烯酸3-羥基 丙酯、（甲基）丙烯酸2-羥基丁酯、（甲基）丙烯酸2-羥基苯 基乙酯、乙二醇單乙烯基醚、烯丙醇等。又，於本說明書 中，「（曱基）丙烯酸」為丙烯酸及曱基丙烯馥之總稱，表示 該等中之任一者或兩者。 與該等單體共聚之共聚單體可列舉例如（甲基）丙烯酸 酯及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、乙酸乙烯酯及其衍生 物、（曱基）丙烯腈及其衍生物、有機羧酸之乙烯酯及其衍 生物、有機羧酸之烯丙酯及其衍生物、富馬酸之二烷基酯 13 321343 201008966 及其衍生物、馬來酸之二烷基酯及其衍生物、衣康酸之二 烷基酯及其衍生物、有機羧酸之N_乙烯基酿胺衍生物、馬 來醢亞胺及其衍生物、末端不飽和烴及其衍生物等、有機 鍺衍生物等。 共聚單體中，（甲基）丙稀酸酯類及其衍生物可使用單 官能之（甲基）丙烯酸酯或多官能之（甲基）丙烯酸酯。多官 能之（曱基）丙稀酸酯有時依目的聚合物的性狀而限制使用 (曱基）丙烯酸酯類及其衍生物可列舉例如（甲基）丙烯 ❹ 酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基） 丙烯酸異丙酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（曱基）丙烯酸異丁 酯、（甲基）丙烯酸第二丁酯、（甲基）丙烯酸己酯、（曱基） 丙烯酸辛酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙稀酸癸 - 酯、（甲基）丙烯酸異冰片酯、（甲基）丙烯酸環己酯、（曱基） 丙烯酸苯酯、（甲基）丙烯酸苯甲酯、（甲基）丙烯酸2_羥基 乙醋、（甲基）丙烯酸2-羥基丙醋、（甲基）丙烯酸3一羥基丙 酯、（甲基）丙烯酸2-羥基丁酯、（甲基）丙烯酸2-羥基苯基❿ 乙醋、乙二醇二（甲基）丙稀酸酯、丙二醇二（甲基）丙稀酸 酯、1，4-丁二醇二（甲基）丙烯酸酯、二乙二醇二（甲基）丙 烯酸酯、三乙二醇二（甲基）丙稀酸酯、三經曱基丙烧二（甲 基）丙烯酸酯、三羥曱基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、季戊四醇 五（甲基）丙烯酸酯、N，N-二甲基（甲基）丙烯醯胺、N，N_: 乙基（甲基）丙烯醯胺、N-丙稀醢基嗎淋等。 苯乙烯及其衍生物可列舉苯乙烯、2, 4-二曱基-α-曱 321343 14 201008966 基苯乙稀、鄰·'甲基苯乙稀、間—甲基苯乙烯、對-甲基束乙 烯、2, 4_二甲基苯乙烯.、2, 5-二甲基苯乙烯、2, 6-二f基 苯乙烯、3, 4-二甲基苯乙烯、3, 5-二甲基苯乙烯、2, 4, 三曱基苯乙烯、2, 4, 5-三曱基苯乙烯、五曱基苯乙烯、鄰一 乙基苯乙烯'間-乙基苯乙烯、對-乙基苯乙烯、鄰-氯苯乙 烯、間-氯苯乙烯、對-氯苯乙烯、鄰-溴苯乙烯、間-溴苯 乙烯、對-溴苯乙烯、鄰-甲氧基苯乙烯、間-甲氧基苯乙烯、 對-曱氧基苯乙烯、鄰-羥基苯乙烯、間-羥基苯乙烯、對一 ❹羥基苯乙烯、2-乙烯基聯苯、3-乙烯基聯苯、4-乙烯基聯 苯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、4-乙烯基-對-聯三苯、1-乙烯基蒽、α-甲基苯乙烯、鄰-異丙烯基曱苯、間-異丙烯 基甲苯、對-異丙烯基曱笨、2, 4-二甲基-α-曱基苯乙烯、 ’ 2, 3-二甲基-α-曱基苯乙烯、3, 5-二甲基-α-甲基苯乙 稀、對-異丙基-α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、α-氯苯 乙稀、二乙烯基苯、二乙稀基聯苯、二異丙基苯、4-胺基 ❹苯乙烯等。 (甲基）丙稀腈及其衍生物可列舉丙浠腈、甲基丙稀腈 等。有機羧酸之乙烯酯及其衍生物可列舉乙酸乙烯酯、丙 酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、己二酸二乙烯酯 等。有機叛酸之烯丙酯及其衍生物可列舉乙酸婦丙酯、笨 甲酸烯丙酯、己二酸二烯丙酯、對苯二曱酸二烯丙酯、間 本二甲酸二烯丙醋、鄰苯二甲酸二烯丙g旨等。 富馬酸之二烷基酯及其衍生物可列舉富馬酸二甲酯、 富馬酸二乙酯、富馬酸二異丙酯、富馬酸二—第二丁酯、富 321343 15 201008966 馬酸二異丁醋、富馬酸二-正丁酿、富馬酸 富馬酸二（苯甲）料。馬來H 基己= r來第酸二甲醋、馬來酸二乙醋、馬來二== ，二-第二丁醋、馬來酸二異丁醋、馬來酸二—正丁醋、馬 來酸一-2-乙基己酯、馬來酸二（苯甲）酯等。 ❹ 衣康酸之二貌基醋及其衍生物可列舉衣康酸二甲醋、 衣康酸二乙醋、衣康酸二異丙醋、衣康酸二-第二丁醋、衣 康酸二異丁酯、衣康酸二_正丁酯、衣康酸二_2一乙基己酯、 衣康酸二（苯甲）S旨等。有機㈣之卜乙職_衍生物可 列舉N-甲基I乙縣乙醯胺等。馬來酿亞胺及其衍生物 可列舉N-苯基馬來醯亞胺、N_環己基馬來醯亞胺等。 末端不飽和烴及其衍生物可列舉1-丁烯、丨-戊烯、卜 己烯、1-辛烯、乙烯基環己烷、氣乙烯、婦丙醇等。有機 鍺衍生物可列舉稀丙基三甲基錯、烯丙基三乙基錯、稀丙 基二丁基鍺、三甲基乙烯鍺、三乙基乙烯鍺等。 ❹ 該等共聚單體中較好為（甲基）丙烯酸烷基酯、苯乙 烯、（甲基）丙婦腈或稀丙基三甲基錄，亦可將該等適當組 合使用。 形成聚合物時之聚合反應所使用之光聚合起始劑可列 舉例如苯乙酮、2, 2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2, 2-二乙氧 基苯乙酮、4-異丙基-2-羥基-2-甲基苯丙酮、2〜羥基 甲基苯丙酮、4,4，-雙（二乙胺基）二苯子酮、二苯甲酮、（鄰 -苯甲醯基）苯甲酸甲酯、丨一苯基y，、丙二酮_2_(鄰—乙氧 基羰基）肟、1-苯基-1,2-丙二酮_2-(鄰-苯甲醯基）肟、苯 321343 16 201008966 偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因異丙醚、苯偶因 異丁趟、苯偶因辛越、苯偶醯（benzil)、苯偶醯二甲基縮 嗣、苯偶酿二乙基縮酮、聯乙醯（diacetyl)等羰基化合物； 曱基恩酿i、氯蒽酿、氯嗟吨晒（chiorothioxan让〇狀）、 甲基塞屯網、2-異兩基嗟吨酮等蒽酿或嗟吨網衍生物；二 苯基二硫喊、2-硫代胺基甲酸酯等硫化合物。 熱聚合起始劑為可發揮作為自由基聚合起始劑之機能 ❹者。可列舉例如2, 2，-偶氮二異丁腈、2, 2, _偶氮二異戊腈、 2’2’-偶氮（2, 4-二甲基戊腈）、4, 4, _偶氮二（4一氰基戊 酸）、M’-偶氮二（環己烷甲腈）、2,2，_偶氮（2_曱基丙 烷）、2, 2’ -偶氮(2—曱基丙脒）二鹽酸鹽等偶氮系化合物； ,過氧化甲乙酮、過氧化甲基異丁酮、過氧化環己酮、過氧 化乙醯基丙酮等酮過氧化物類；異丁基過氧化物、苯甲醯 基過氧化物、2, 4-二氯苯甲醯基過氧化物、鄰-曱基笨甲醯 基過氧化物、月桂醯基過氧化物、對-氯苯曱醯基過氧化物 ©等一醯基過氧化物類；2,4 4_三甲基戊基_2_氩過氧化物、 一異丙基苯過氧化物、異丙苯氫過氧化物、第三丁基過氧 化物等氫過氧化物類；過氧化二（異丙苯）、過氧化第三丁 基異丙笨、二-第三丁基過氧化物、三（過氧化第三丁基） 三11 并等二烷基過氧化物類；1,1-二-過氧化第三丁基環己 烷、2, 2-二（過氧化第三丁基）丁烷等過氧縮酮類；過氧化 三甲基乙酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、過氧 異丁酸第三丁酯、過氧化六氫對苯二甲酸二-第三丁酯、過 氧化壬二酸二-第三丁酯、過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸第三 321343 17 201008966 丁酯二過氧化乙酸第三丁酯、過氧化苯曱酸第三丁酯、過 ，化一甲基己—酸一第二丁醋等過酸燒基醋類；過氧化二 過氧化m二丁醋、過氧異丙基碳 第二丁醋等過碳酸醋類等。 八it述之第1化合物較好為換算成聚苯乙烯之重量平均 :為3000至1000000者，更好為5〇〇〇至5〇〇_者。 具有該等重量平均分子量，而有所得之膜之平坦性及 均一性良好之優點。 (第2化合物） 接著，説明第2化合物。 第2化合物為在分子内具有2個以上解離性基之低分 子化合物，具體而言為具有2個以上解離性基結合於低分 子（單體）構造之構造之化合物。該低分子構造之形態較好 · 為例如燒基耩造或可具有取代基之苯環。 在第2牝合物中’解離性基可列舉經封閉之異氰酸醋 基（以下稱為「封閉異氰酸醋基」）、經封閉之異硫氰酸酯 基（以下稱爲「封閉異硫氰•酸醋基」）等。 ❹ 解離性基較好為封閉異氰酸輯基或封閉異硫氰酸酯 基。封閉異象酸醋基或封閉異琉氰酸醋基係受熱而分別生 成反應性官膝基之異氰酸酯基或異硫氰酸酯基。 封閉異象酸酯基或封閉異硫氰酸酯基為經封閉劑封閉 之異氰酸酯恭或異硫氰酸醋基。該封閉劑係可與異氰酸酯 基或異硫氣酸醋基反應形成保護該等基之化合物，可列舉 例如為具有 個可與異氰酸酯基或異硫氰酸酯基反應之活 321343 18 201008966 性氫基之化合物。封閉劑係以在封閉後在170°C以下之溫 度加熱即解離，而可再生成異氰酸酯基或異硫氰酸酯基者 較佳。 該封閉劑可列舉例如醇系、酚系、活性曱撐系、硫醇 系、醯胺系、醯亞胺系、咪唑系、尿素系、肟系、胺系、 醯亞胺系、吡啶系化合物、吡唑系化合物等化合物。該等 封閉劑可單獨使用，亦可2種以上組合使用。其中以肟系 化合物或吼〇坐系化合物較佳。 ® 更具體而言，封閉劑之醇系化合物可列舉甲醇、乙醇、 丙醇、丁醇、2-乙基己醇、甲基溶纖劑 (methylcel losolve)、丁基溶纖劑、曱基卡必醇、苯甲醇、 環己醇等，酚系化合物可列舉酚、甲酚、乙基酚、丁基酚、 v 壬基酚、二壬基酚、苯乙烯化酚、羥基苯曱酸酯等。活性 甲撐系化合物可列舉丙二酸二曱酯、丙二酸二乙酯、乙醯 乙酸曱酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯丙酮等，硫醇系化合物可 Q 列舉丁基硫醇、十二烷基硫醇等。 為封閉劑之醯胺系化合物可列舉乙醯苯胺、乙醯胺、 ε -己内醯胺、戊内醯胺、丁内醯胺等，醯亞胺系化 合物可列舉琥珀醯亞胺、馬來醯亞胺等。咪唑系化合物可 列舉咪唑、2-曱基咪唑等，尿素系化合物可列舉尿素、硫 脲、乙撐脲等。胺系化合物可列舉二苯基胺、苯胺、咔唑 等。亞胺系化合物可列舉乙撐亞胺、聚乙烯亞胺等。亞硫 酸氫鹽可列舉亞硫酸氫鈉等，吡啶系化合物可列舉2-羥基 吡啶、2-羥基喹啉等。又，肟系化合物可列舉曱醛肟、乙 19 321343 201008966 醛肟、丙酮肟、甲基乙 n ，彻„ 暴_肟、環己酮肟等，吡唑系化合 物可列舉3, 5-二甲基叫， … 嗓、3, 5-二乙基0比唾等。 、11:閉異氰^1旨基或封閉異硫氰酸酯基較好為下 述通式（3a)表示之基句> 之锛辨都盥Hη备 述通式（3b)表示之基。該等式中 之付說都興上述同意義 $ °又’式中之R31至R35表示之基為 碳原子數1至20之1彳番+ 1胃有機基時，其具體例較好為與上述 通式（1)中碳原子數1 $ 乂产2〇之1價有機基相同之基。 .R31 II X1
R32 e (3a)
(3b) 上述之封閉異氰酸酯基可列舉〇_(亞甲基胺基）羧基胺 基、0-(1-亞乙基胺基）羧基胺基、0-(1_曱基亞乙基胺基） 羧基胺基、0-[1-曱基亞丙基胺基]羧基胺基、1_(3, 5_二甲 基°比〇坐基）％基胺基、1-(3-乙基-5-甲基咬^坐基）幾基胺 ❹ 基、1-(3, 5-二乙基吼唑基）羰基胺基、i-(3-丙基甲基 °比10坐基）叛基胺基、1-(3-乙基-5-丙基1»比°坐基）幾基胺基等。 封閉異硫氰酸酯基可列舉0-(亞曱基胺基）硫致基胺 基、0_(1_亞乙基胺基）硫叛基胺基、〇- (1-曱基亞乙基胺夷） 硫叛基胺基、0-[1-甲基亞丙基胺基]硫缓基胺基、5__ 二甲基吡唑基）硫羰基胺基、1-（3-乙基-5-甲基吡唾基）硫 羰基胺基、1-(3, 5-二乙基吡唑基）硫羰基胺基、;μ(3_丙義 321343 20 201008966 1~(3-乙基-5-丙基°比》坐基） -5-曱基吡唑基）硫羰基胺基、 硫羰基胺基等。 此等具有封閉異氰酸酯基或封閉異硫氱酸酯基作為解 離性基之第2化合物，具體而言較好為下述通式（4a)表示 之化合物或下述通式（4b)表示之化合物。 如士 N==a^R42 a
❹ 上式(ja)、（4b)中之符號都與上述同意義。又，式 中之^至R47表示之基為碳原子數1 S 20之1價有機基 時’其具體例較好為與上述通式⑴中碳原子數i至2〇之 1價有機基相同之基❶又七及匕表示之碳原子數^至如 之2價有機基可列舉具有上述1價有機基所具有之氫原子 中之1個與其他構造形成鍵結鍵而成之構造之2價基。 例如，2價之脂肪族烴基可列舉亞甲基、乙撐基、丙 揮基、丁禮基、戊縣、已撑基、異丙樓基、異丁撐基、 二甲基丙縣、環丙#基、環丁縣、環戊縣、環己擇 基等。又，2價之芳族烴基之具體例可列舉苯撐基、萘撐 基、恩樓基、三甲基苯撐基、三甲基苯樓基、乙樓苯撐基、 二乙播苯縣、三乙撐特基、_苯#基、了撐苯撐基、 甲基萘樓基、二？基輯基、三甲基萘縣、乙稀基蔡擇 321343 21 201008966 基、乙烯基萘撐基、曱基蒽撐基、乙基蒽撐基等。 該等第2化合物可由例如：使上述之封閉劑與具有2 個以上異氰酸酯基或異硫氰酸酯基之低分子化合物進行反 應，將反應性官能基之異氰酸酯基或異硫氰酸酯基轉換為 解離性基之封閉異氰酸酯基或封閉異硫氰酸酯基而獲得。 進行該反應時可適當加入有機溶劑或觸媒等。 具有2個以上異氰酸酯基或異硫氰酸酯基之低分子化 合物可列舉例如鄰-苯撐二異氰酸酯、間-苯撐二異氰酸 酯、對-笨撐二異氰酸酯、曱苯撐二異氰酸酯、四曱撐二異 ❹ 氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯等。 可經由上述反應獲得之具有2個以上封閉異氰酸酯基 或封閉異硫氰酸酯基之低分子化合物可例示下列之化合 物。 亦即，可列舉1，2-二[0-(亞甲基胺基）羧基胺基]苯、 1，3-二[0-(亞甲基胺基）羧基胺基]苯、1，4-二[0-(亞甲基 胺基）叛基胺基]苯、1，2-二[0-(1’ -亞乙基胺基）叛基胺基] 0 苯、1,3-二[0-(1’-亞乙基胺基）缓基胺基]苯、1,4-二 [0-(Γ-亞乙基胺基）羧基胺基]苯、1，2-二[0-(Γ-甲基亞 乙基胺基）羧基胺基]苯、1，3-二[0-(Γ-甲基亞乙基胺基） 羧基胺基]苯、1,4-二[0-(Γ-曱基亞乙基胺基）羧基胺基] 苯、1,2-二[0-(Γ-甲基亞丙基胺基）羧基胺基]苯、1,3-二[0-[Γ-甲基亞丙基胺基]羧基胺基]苯、1,4-二[0-[Γ-曱基亞丙基胺基]羧基胺基]苯、1，2-二[Γ -(3’，5’ -二甲基 吡唑基）羰基胺基]苯、1，3-二[Γ -（3’，5’ -二甲基吡唑基） 22 321343 201008966 羰基胺基]苯、1，4-二[Γ -(3’，5’ -二甲基比吐基）羰基胺基] 苯、1，2-二[1’ -(3’ -乙基-5’ -甲基吡唑基）羰基胺基]苯、 1,3-二[1 -（3’-乙基-5’-甲基吡唑基）羰基胺基]苯、；^^ 二[1’-(3’-乙基-5’-曱基《比唑基）羰基胺基]苯、12_二 [1’-(3’，5’-二乙基吼唑基）羰基胺基]苯、 (3，5 - —乙基0比0坐基）緩基胺基]苯、1，4-二[1，-(3’，5，-二乙基0比嗤基）幾基胺基]苯、1，2-二[1’-(3，-丙基-5，-甲 基吡唑基）羰基胺基]苯、1,3-二[1，-(3，-丙基-5’-甲基吡 ❹唑基）羰基胺基]苯、1,4-二[1，-(3,-丙基-5,-曱基吡唑基） 幾·基胺基]本、1，2_— [1 _(3 '乙基-5，-丙基°比《»坐基）幾基 胺基]苯、1，3-二[Γ -(3’ -乙基-5’ -丙基比唑基）羰基胺基] 苯、二[1’-（3’-乙基-5’-丙基吡唑基）幾基胺基]苯、 1，4-二[0-(亞甲基胺基）羧基胺基]丁烷、l 4-二[〇_(1，_ 曱基亞乙基胺基）叛基胺基]丁烧、1，6-二[〇-(亞曱基胺基） 羧基·胺基]己烷、1, 6-二[0-(Γ -曱基亞乙基胺基）羧基胺基] ❹己烷、1, 2-二[0-(亞甲基胺基）硫羧基胺基]苯、ι 3_二[〇-(亞甲基胺基）硫羧基胺基]苯、1，4-二[0-(亞甲基胺基）硫 羧基胺基]苯、1,2-二[0-(Γ-亞乙基胺基）硫羧基胺基] 苯、1，3-二[0-(Γ-亞乙基胺基）硫羧基胺基]苯、υ一二 [〇-(Γ-亞乙基胺基）硫羧基胺基]苯、1,2-二[0-(Γ-曱基 亞乙基胺基）硫缓基胺基]苯、1，3-二[0-(1，-曱基亞乙基胺 基）硫羧基胺基]苯、1，4-二[0-(Γ-曱基亞乙基胺基）硫羧 基胺基]苯、1，2-二[0-[1，-甲基亞丙基胺基]硫缓基胺基] 苯、1，3-二[〇-[Γ -甲基亞丙基胺基]硫羧基胺基]苯、1，4- 23 321343 201008966 二甲基亞丙基胺基]硫羧基胺基]苯、 (3，5 —二甲基吡唑基）硫羰基胺基]苯、ι 3_二[γ _ (3 ’5’-二甲基吡唑基）硫羰基胺基]苯、if:。，一 (3 ,5 _二甲基吡唑基）硫羰基胺基]苯、1，2-二[1，-(3，-乙基-5’-甲基吡唑基）硫羰基胺基]苯、^一二口^，一乙 基-5’-曱基吡唑基）硫羰基胺基]苯、匕扣二^^’一乙基 一5 _甲基吡唑基）硫羰基胺基]苯、1，2-二[1，-(3,，5, _二乙 基吡唑基）硫羰基胺基]苯、1，3-二[1，-(3，，5, _二乙基吡唑 基）硫羰基胺基]苯、丄弘二⑴_(3,，5, _二乙基吡唑基）硫❹ 幾基胺基]苯、1,2-二[1，-(3，_丙基―卜甲基。比唾基）硫幾 基胺基]苯、1，3-二[Γ-(3，-丙基-5，-甲基対基）硫幾基 胺基j苯、1，4-二[1，-(3，_丙基—5，_甲基吡唑基）硫羰基胺 ，]苯、1’2-一[1 -(3’_乙基_5’_丙基吡唑基）硫羰基胺基] ，、1’3-一 [1 -(3，-乙基_5’_丙基吡唑基）硫羰基胺基] ^、1，4-一 [1 -(3 -乙基_5，_丙基吡唑基）硫羰基胺基] 苯、1,4-二[〇-(亞甲基胺基）硫羧基胺基]丁烷、丨，4_二 [〇-(1’-甲基亞乙基胺基）硫羧基胺基]丁烧、以一二⑺一（亞 〇 甲基胺基）硫叛基胺基]己燒、1>6—二[〇_〇，一甲基亞乙基胺 基）硫羧基胺基]己烷等。 (絕緣層用組成物之含有比例） 本實施形態之絕緣層用組成物為含有上述第丨及第2 化合物者，在該組成物中，在第丨及第2化合物之合計中， 第1化合物較好含有20至9〇質量％，更好含有二°至8〇 質量％。若滿足該等含有比例，則經由絕緣層用組成物獲 321343 24 201008966 得之絕緣層 (其他成分） 巧史佳之傾向。 本實施形態之絕緣層用組成物 以外，在不損害本發明效果之· 了第1及第2化合物 含有硬化觸媒、交Μ、界期望之特性而 增稠劑等。 主十Ueveling)劑、 [有機薄膜電晶體] 接著，說明具傷由上述絕緣層用細 之有機薄膜電晶體（以符 、、成物形成之絕緣層 態。 間稱為電日日9發」）之較佳實施形 較佳實施形態之電晶體可列舉具诉 該等間之電流通路之有機垆攝源極、汲極、作為 電流之問極、及將有機半導艘層與：„路之 晶體，且絕緣層係由上述實施形態層 化物形成者。 雜成物之硬 電晶具細、沒極、作為該等間之電流通 路之有機半導μ、㈣通過電流通路之電、將 有機半導體層與閘極絕緣之絕緣層、及以將該等構成覆蓋 之方式設置之保護層之電晶體，且保護層為由上述實施形 態之絕緣層用組成物之硬化物形成者。以下，更具體說明 該等電晶體之例。 第1圖為表示第1實施形备、之電晶體之剖面構成之模 式圖，第2圖為表示第2實施形態之電晶體之剖面構成之 模式圖。第1圖表示之第1實施形態之電晶體為上閘極（top 321343 25 201008966 gate)型之電晶體，第2圖表示之第2實施形態之電晶體為 下閘極（bottom gate)犁之電晶體，本發明之電晶體並不只 限於該等形態。 如第1圖所示，第1實施形態之電晶體係在基板 10上依序設置有源極12及汲極14、有機半導體層16、閘 極絕緣層（絕緣層）18及閘極19 ° 在該電晶體1〇〇中，源極12及汲極14在基板上以 預定之間隔隔開設置^有機半導體層16以將源極12及汲 極14之至少一部分分別覆蓋之方式形成在基板10上。有❹ 機半導體層16以此方式與源極12及淚極14之兩者連接， 成為該等電極間之電流通路。 閘極絕緣層18係以將在下部形成之源極12、汲極14 及有機半導體層16全部覆蓋之方式設置。又，閘極19設 置於該閘極絕緣層丨8上。如此，閘極絕緣層18形成在有 機半導體層16與閘極19之間，而將有機半導體層16與閘 極19絕緣。 0 另一方面，如第2圖所禾，第2實施形態之電晶體2 0 〇 係在基板20上依序設置有閘極29、閘極絕緣層28、源極 22及汲極24、有機半導體層26及頂塗層30。 在該電晶體2〇〇中，閘極29直接設置在基板20上， 且以將該閘極29覆蓋之方式形成閘極絕緣層28。在閘極 絕緣層28上’以預定之間隔隔開設置源極22及汲極24。 有機半導體層26以將源極22及汲極24之至少一部分分別 覆蓋之方式設置在閘極絕緣層28上。 26 321343 201008966 有機半導體層26係以此方式輿_以一 24M 者連接，成為該等電極間之電流通略。有機半導體層26與 閘極29經由在該等間形成閘極絕緣層28而絕緣。 在電晶體200中，以將如上所述之元件構造全部覆蓋 之方式在基板20上設置頂塗層30。該頂塗層30係發揮作 為保護層之機能，可保護元件構造’尤其是可保護因與外 部接觸而容易劣化之有機半導體層26。 在上述之電晶體100及200 t，首先，基板10及20 ❹由玻璃基板或塑膠基板等構成。惟，如後所述，由於本發 明之電晶體可在低溫形成，所以基板10、20可良好使用一 •般容易因熱產生伸縮等之塑膠基板。使用塑膠基板可容易 地將電晶體100、200輕量化或可換化。 閘極19、29由導電性材料濟成。導電性材料可例示 銘、金、始、銀、銅、鉻、鎳、妹等金屬；I TO等導電性 氧化物；聚（3, 4-乙推二氧噻吩）與聚苯乙烯碍酸之混合高 ❹分子等導電性高分子等。又，亦可橡用金屬微粒子、碳黑、 石墨微粉分散於黏合劑ψ而成之導電性材料。源極12、22 或汲極14、24亦可使用由與閘極19、29相同之導電性材 料構成者。 有機半導體層16、26可使用由低分子有機半導體材料 或南分子有機半導體材料形成者。低分子有機半導體材料 可列舉例如稠五苯等。高分子有機半導體材料可列舉例如 聚-3-己基噻吩（P3HT)或芴二噻吩（F8T2)等。有機半導體層 16、26由可發揮作為半導體之機能之有機材料構成。 321343 27 201008966 在電晶體100、200中之閘極絕緣層18、28(絕緣層） 為由上述理想實施形態之絕緣層用組成物之硬化物組成 者。電晶艎200中之頂塗層30亦為由絕緣層用組成物之硬 化物組成者。 絕緣層用組成物之硬化物係指經由第1化合物與第2 化合物間產生之反應而形成第1化合物與第2化合物重複 結合而成之構造之狀態者。該等第1化合物與第2化合物 之反應首先係經由施加電磁線或加熱，從第2化合物之解 離性基形成反應性官能基’接著，由第2化合物產生之反 ® 應性官能基與第1化合物之活性氫基反應而產生者。絕緣 層用組成物可經由施加電磁線或加熱使基硬化β電磁線為 具有預定波長之電磁波’例如相當於X射線或紫外線等。 [有機薄膜電晶體之製造方法] 接著，說明具有上述構成之有機薄膜電晶體（電晶體） 製造方法之理想實施形態。 理想實施形態之電晶體之製造方法為製造具備源極、 沒極、作為該等間之電流通路之有機半導體層、控制通過❹ 電流通路之電流之閘極、及使有機半導體層與閘極絕緣之 絕緣層的有機薄膜電晶體之方法，並經由在形成該絕緣層 之面上，將上述之絕緣層用組成物塗佈並使其硬化而形成 者0 首先’在製造第1實施形態之電晶體l〇Q時，準備基 板10 ’在該基板10上經由例如蒸鍍法、濺鍍法、印刷法、 喷墨法等公知之方法，將如上所述之導電性材料堆積，藉 321343 28 201008966 此形成源極12及汲極14。 然後，在形成有源極12及汲極14之基板10上，以將 該等之各一部分覆蓋之方式形成有機半導體層16。有機半 導體層16較好為經由例如將上述之低分子或高分子有機 半導體材料溶解於可溶解該等之溶劑後塗佈在基板上並乾 燥而形成。 使用的溶劑只要為可將有機半導體材料溶解之溶劑即 可，從儘可能在低溫進行經由乾燥除去之觀點而言，較好 ® 為在常壓之沸點為50°C至200°C者。溶劑可列舉氯仿、甲 苯、茴香醚、2-庚酮、丙二醇單甲醚乙酸酯等有機溶劑。 有機半導體材料溶液之塗佈可經由例如旋轉塗佈法、模具 _ 塗佈法、網版印刷法、喷墨法等進行。 接著，在形成有源極12、汲極14及有機半導體層16 之基板10上，以將該等覆蓋之方式形成絕緣層18。絕緣 層18可由將上述之絕緣層用組成物塗佈後使其硬化而形 ❹成。製造該第1實施形態之電晶體100時，基板10上形成 有源極12、汲極14及有機半導體層16之積層構造之上面 相當於「形成絕緣層之面」。絕緣層18之詳細形成方法於 後述。 之後，在絕緣層18上經由與源極12或汲極14相同之 方法形成閘極19。藉此，獲得第1圖表示之第1實施形態 之電晶體100。 另一方面，第2實施形態之電晶體200，首先在基板 20上進行與第1實施形態相同之操作，形成閘極29。接著， 29 321343 201008966 以將該間極29覆蓋之方式在基板2〇上形成閘極絕緣層 28。閉極絕緣層28之形成方法賴M’在第2實施形態令， 基板20上形成有閘極卯之積層構造之上面相當於「形成 絕緣層之面j。 在閘極絕緣層28上形成源極22及汲極24，再以將該 等之各一部分覆蓋之方式形成有機半導體層26。可與第j 實跑形態進行相同的操作。經由以將進行此操作在基板2〇 上形成之閉極29、閘極絕緣層28、源極22、汲極24及有 機半導體層26覆蓋之方式形成頂塗層3〇，而獲得第2圖❹ 表示之第2實施形態之電晶體2〇〇。 以下，具體說明在該等電晶體100、200中之閘極絕緣 廣18、28之形成方法。 〇 在形成閘極絕緣層18、28時，首先在形成該等閘極絕 緣唐之面上塗佈上述之絕緣層用组成物。絕緣層用組成物 之塗佈可以例如將絕緣層用組成物溶解於有機溶劑之溶液 之狀態進行。該溶液使用之有機溶劑為可將絕緣層用組成 物成分溶解者’為例如在常壓之沸點為1〇〇。(：至2〇〇充之容 劑，較好為容易經由祕㈣去者。料有機_可列舉 2-庚酮、丙二醇單甲醚乙酸酯、1-丁醇等。 含有絕緣層用組成物溶液之塗佈可經由例如旋轉塗佈 法、模具塗佈法、網版印刷法、噴戛、土隹… $/¾寻進行。又，在絕 緣層用組成物之溶液中’可依需要而夭 I而添加塗平劑、界面活 性劑、硬化觸媒等。 接著，將經由如上所述之操作塗佈之絕緣層用組成物 321343 30 201008966 溶液乾燥，除去有機溶劑，藉此形成由絕緣 成之層。乾燥可經由加熱至有機溶劑揮發之程戶、且、物形 此時，從在低溫形成電晶體之觀點而 2進行。 祛。 以不要太高溫較 經由將由絕緣層用組成物形成之層硬化 :緣層/,8、28。硬化係如上述，可經由電磁線照= 進仃。例如在絕緣層用組成物中之第 … ❹ 氰酸酯基或封閉異硫氰酸醋基作為解時 由加熱產生。 硬化了經 至250¾，更好在80至 則在例如使用塑膠基板等 另一方面，若低於60。(：， ’而有時無法獲得充分的 Λ 安定滯後（hysteresis) 此時，加熱溫度較好在60 2〇0°C。加熱溫度若超過250¾， 時’有無法充分抑制其伸縮之慮 則絕緣層用組成物不會充分硬化 抑制漏電電流、提昇絕緣耐壓性 效果之慮。 ® 在電晶體200中之頂塗層 構造後以將該等覆蓋之方式， 相同操作，將絕緣層用組成物 30亦可在形成電晶體之元件 與上述之閘極絕緣層18、28 塗:佈、硬化而形成。 在該等電晶體100、200之奥株. 思， 表造方法中，可在閘極絕緣 增、28上形成自體組織化單分；脫a ^ ， ^ , 子膜層（未圖不）’形成該 寻自體組織化單分子膜層，可獲搵植 带n 幾件提昇絕緣耐壓性、改善 電晶體特性之效果。 321343 31 201008966 形成。經由此操作形成之自體組織化單分子膜層具有由燒 基氣碎燒化合物或烧基焼氧基發统化合物發生水解、縮合 等而成之構造，具有藉由離子鍵、氫鍵等與閘極絕緣層、8σ、 28表面相互作用而成之構成。 烷基氣矽烷化合物或烷基烷氧基矽烷化合物之處理可 經由例如將該等化合物溶解在有機溶劑中使成為丨至1〇重 量％之溶液塗佈在閘極絕緣層18、28上，並使其乾燥等而 形成。 烷基氣矽烷化合物可列舉例如甲基三氣石夕垸、乙基三 ❹ 氯梦院、丁基二氣梦炫、癸基三氣梦烧、十八燒基三氣梦 院等。又，燒基垸氧基梦烧化合物可列舉例如甲基三甲氧 基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、癸基三 - 甲氧基矽烷、十八烷基三甲氧基矽烷等。 [顯示器用構件及顯示器] 接著’說明使用上述實施形態之電晶體的顯示器用構 材及顯示器。在以下之說明，可列舉使用有機EL元件之顯 示器之構造為例子加以說明，惟’可使用於本發明之顯示 © 器不只限於此。 第3圖為表示理想實施形態之顯示器之剖面構成之模 式圖。如第3圖所示，本實施形態之顯示器300具有具備 電晶體200、有機EL元件40之構成/該顯示器300為構 成顯示器中1個像素者，在有機EL元件40連接電晶體 200，控制該有機EL元件40之發光。實際之顯示器為經由 汉置多個該荨顯示器300而可顯示影像者。 32 321343 201008966 在顯示器300中’電晶體2〇〇為具有與上述第2實施 形態之電晶體200相同之構造者。在該電晶體_中之基 板20係向其面方向延伸’兼作為搭载有機el元件4〇之基 板。基板20與有機EL元件4〇之間配置在電晶體200中之 頂塗層30。有機EL元件40可使用具有公知構造者。 如此種顯示器300，本發明電晶體之一實施形態之電 晶體200可作為顯示器使用之顯示用構件使用。因此，此 種電晶體200如上所述，由於可在低溫形成以往需要高溫 之閘極絕緣層28或頂塗層3〇，因此，即使在例如使用塑 膠基板作為基板20時，亦可充分抑制該基板的伸縮等。所 以’通常在為了高像素化而將顯示器3〇〇表示之元件變小 時’有基板變形會大幅影響顯示特性之傾向，在本實施形 態，由於使用可在低溫形成之電晶體2〇〇作為顯示器構 件，因此可抑制該等基板之變形，且顯示器3〇〇易於狹小 化。 ❹[實施例] 以下’以實施例對本發明作更詳細的說明，惟，本發 明不只限於該等實施例。 [第1及第2化合物之合成] (合成例1) 將安裝有50mL平衡型滴液漏斗、三向旋塞、機械攪拌 益之500mL二口燒瓶内部進行氮氣取代後，加入13_苯撐 一異氰酸酯25. 0g(和光純藥公司製造）、脫水四氫呋喃 250mL，將該等攪拌使其溶解，.而獲得丨，3_苯撐二異氰酸 33 321343 201008966 酯之四氫呋喃溶液。接著，將反應燒瓶放入冰浴中’一邊 於200rpm攪拌1，3-苯撐二異氰酸酯之四氫吱喃溶液一邊 慢慢滴入丁酮酮肟（和光純藥公司製造）。滴入結束後在冰 浴中繼續攪拌1小時再在室溫攪拌一晚使其反應，而獲得 淡黃色透明之反應混合物。
一邊攪拌一邊將獲得之反應混合物滴入lOOOmL之離 子交換水中，捨去上澄液，而獲得黏稠之固體。將獲得之 個體再溶解於乙醇200mL，用濾紙將不溶物過濾後減壓蒸 餾除去乙醇。藉此，獲得黏稠固體之第2化合物 (1’-甲基亞乙基胺基）羧基胺基]苯（獲得量為45g)。 (合成例2) 將2-(4-羥基苯基）乙基—二曱基矽烷基_聚倍半矽氧 烷樹脂（Β0ΡΗ樹脂；東亞合成公司製造，換算成聚笨乙烯 之重量平均分子量·〇〇)之42.4重量％之2_庚_溶液 60g放入3_L之兹形燒瓶中，用旋轉蒸發器在減壓下某
顧除去2-庚酮，而獲得2-(4，—經基苯基）乙基一二甲基石夕烧 基_聚倍半矽氧烷樹脂。 在獲得之_旨巾加人卜丁醇3Qg再溶職，用旋轉; 發器再絲織去_。將該再溶解/顏除去溶劑之4 作重複進行3次’最後調製卜丁醇之添加量，而調 化錄2-(4’-㈣笨基）乙基—二甲基㈣基_聚倍待』 燒樹知之30重量％之丁醇溶液。 [實施例1] (絕緣層用組成物溶液之調製） 321343 34 201008966 將合成例2獲得之2-(4,-羥基苯基）乙基__二甲基矽烷 基-聚倍半矽氧烷樹脂之3〇重量％之卜丁醇溶液& 〇〇g、 合成例1獲得之1，3-二[〇-(1’_甲基亞乙基胺基）羧基胺基] 苯0. 27g、1-丁醇5. 70g放入1〇此之試樣瓶中，將該等攪 拌溶解，而調製均一之塗佈溶液（絕緣層用組成物溶液）。 (絕緣層的形成） 接著，將獲得之塗佈溶液用0 之膜過濾器過濾， ❾旋轉塗佈在矽晶圓上後，在加熱板上在15〇°c加熱90分 鐘，而獲得絕緣層。 (絕緣層耐溶劑性之評估） • 在獲得之絕緣層中滴入甲苯或氯仿後，絕緣層未溶解。 (絕緣層絕緣耐壓性的評估） 將絕緣層的一部分剝離，用輪廓計（凱魯愛姆天可魯公 司製造）測定膜厚，為185nm。 在該絕緣層上蒸鍍鋁電極，經由真空探測器（BCT22MDC Ο 5 HT-SCU · Nagase Electronic Equipments Service Co., Ltcl公司製造）測定該絕緣破壞電壓，即使施加1〇〇v，絕緣 亦不會破壤。又’施加l〇〇V時之漏電電流為3 38x1〇-6a(電 極面積=0. 0314cm2)。 (電晶體的製作） 在玻璃基板上經由使用金屬罩之真空蒸鍍法形成通道 長20# m、通道寬2mm之源極及汲極（具有從後述之有機半 導邀層侧以畐勒烯（Fullerene)、金的順序積層之構造）。 接著’將F8T2(9, 9-二辛基芴：聯噻吩=50 : 50(莫耳 35 3213# 201008966 比）之共聚物；換算成聚笨乙烯之重量平均分子量=69, 〇〇〇) 溶解於作為溶劑之氣仿’製作濃度為〇. 5重量％之溶液（有 機半導體組成物）後將該溶液用膜過濾器過濾，調製塗佈 液。將獲得之塗佈液以將上述之源極及汲極覆蓋之方式經 由旋轉塗佈法塗佈在玻璃基板上，形成具有厚度約6〇11111之 有機半導體層。 將上述之絕緣層用組成物溶液用〇. 2^^之膜過濾器 過濾後，經由旋轉塗佈法塗佈在有機半導體層上後，在 150°C加熱90分鐘使其硬化，形成具有厚度約3〇〇nm之閘❿ 極絕緣層。 經由使用金屬罩之真空蒸鍍法，在閘極絕緣層上形成 閘極（具有從有機半導體側以富勒烯、金的順序積層之構 . 造），製作上閘極型之場效型有機薄膜電晶體（電晶體）。 (電晶體特性之評估） 對於獲得之電晶體在閘極電壓％在〇至_6叭、源極/ 没極間電壓Vsd在〇至-60V變化之條件下，使用真空探測 态（BCT22MDC-5-HT-SCU : Nagase Electronic Equipments
Service Co·，Ltd公司製造）測定該電晶體之特性。滯後 表示在源極/汲極間電壓¥3(1為_5叭之條件下，使閘極電 壓Vg從ον變化為時之閾值電壓Vthi與閘極電壓^ 從-60V變化為0V時之閾值電壓V1±2之差異之絕對值。獲 得之結果表示於表1。 321343 36 201008966 [表1]
電晶體 -—^ 實施例1 閾值電壓（V) -36V 開/關比 5xl〇2 滯後 0. 8V
[比較例l] (絕緣層用組成物溶液之調製） 將聚乙烯盼(Aldrich公司製造，換算成聚苯乙稀之重 分子量侧”鳥、聚（三以胺會㈣）甲基化 物^4 *量％卜丁醇溶液⑽公司製造）〇•胸及 2-庚酮7.〇〇g放入i〇mL之試樣瓶中 ^ 一之塗佈溶液（絕緣層用組成物溶夜）。拌洛， = ((電晶體之製作） 參 絕緣相組絲_及_絕緣層係在 操作製作上閘極型之場效型有機 晶體。 對於獲得之電晶體在閉極電麼 聽間電請在〇至_60”:，在0至-賺、源極/ ⑽ΓΤ99鮮〔 之條件下，使用真空揉測 ^ CBCT22MDC-5-HT-SCU ： Nagase Electronic Equipments Service Co.，Ltd公司製造)測定該電晶體之特性。惟， 該電晶體無法作為電晶體動作。 由上述之結果確認具備經由組合含有第^及第2化合 物之絕緣層用組成物所形成之開極絕緣層的實施例1之電 37 321343 201008966 晶體，可在不會發生塑膠基板伸縮之程度之低溫形成絕緣 層，又，該絕緣層的絕緣耐壓性優越。 【圖式簡單說明】 第1圖表示第1實施形態之有機薄膜電晶體之剖面構 成之模式圖。 第2圖表示第2實施形態之有機薄膜電晶體之剖面構 成之模式圖。 第3圖表示理想實施形態之顯示器之剖面構成之模式 圖。 【主要元件符號說明】 12、22源極 16、26有機半導體層 19、29閘極 40 有機EL元件 300 顯示器 10、20 基板 14 > 24 汲極 18、28 閘極絕緣層 30 頂塗層 100、200電晶體 38 321343

Claims (1)

  1. 201008966 七、申請專利範圍： 1. 一種絕緣層用組成物，係含有：由分子内具有2個以上 活性氫基之高分子化合物形成的第1化合物、及由分子 内具有2個以上經由電磁線或熱而生成與活性氫基反 應之官能基之基的低分子化合物形成的第2化合物。 2. 如申請專利範圍第1項之絕緣層用組成物，其中，上述 第1化合物為具有至少1種選自酚性羥基、醇性羥基、 胺基、髄基及羧基所成組群之基作為上述活性氫基之高. 分子化合物者。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之絕緣層用組成物，其 中，上述第1化合物為具有活性氫基之聚有機倍半矽氧 烧樹脂者。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之絕緣層用組 成物，其中，上述第1化合物為具有至少1種選自由下 述通式（1)表示之基及下述通式（2)表示之基所成組群 之基作為上述活性氫基之聚有機倍半矽氧烷樹脂者
    [式（1)中，R11及R12分別獨立地表示氫原子或碳原子數 1至20之1價有機基，R13表示氫原子或碳原子數1至 39 321343 201008966 20之1價有機基，r為1至5之整數，k為0以上之整 數；惟，R13為複數個時，該等分別可相同亦可不同； 又，式（2)中，R21、R22、R23、R24、R25及R26分別獨立地 表示氫原子或碳原子數1至20之1價有機基，1及m 分別獨立地為0以上之整數，η為1以上之整數]。 5.如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之絕緣層用組 成物，其中，上述第2化合物中，上述經由電磁線或熱 而生成與活性氫基反應之官能基之基為至少一種選自 由經封閉之異氰酸酯基及經封閉之異硫氰酸酯基所成 組群之基者。 如申請專利範圍第5項之絕緣層用組成物，其中，上述 經封閉之異氰酸酯基或上述經封閉之異硫氰酸酯基為 下述通式（3a)表示之基或下述通式（3b)表示之基者：
    [式中，X1及X2分別獨立地表示氧原子或硫原子，R31、 R32、R33、R34及R35分別獨立地表示氫原子或碳原子數1 至20之1價有機基]。 7.如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之絕緣層用組 成物，其中，上述第2化合物為至少一種選自由下述通 40 321343 201008966 式（4a)表示之化合物及下述通式（4b)表示之化合物所 成組群之化合物者： R42 (4a) a
    (4b) b (r44^〇 [式中，X41及X42分別獨立地表示氧原子或硫原子，R41、 R42、R43、R44、R45、R46及R47分別獨立地表示氫原子或碳 原子數1至20之1價有機基，RF及RG分別獨立地表示 碳原子數1至20之2價有機基，a及b分別獨立地為2 至6之整數，c及d分別獨立地為0至20之整數]。 41 321343
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