TW201402730A - 電子裝置絕緣層及電子裝置絕緣層之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題是提供一種可以提高電子裝置特性之電子裝置絕緣層。解決此課題的手段是一種電子裝置絕緣層,其具有:由第1絕緣層材料所形成之第1絕緣層,與由第2絕緣層材料所形成在該第1絕緣層上之第2絕緣層,其中,該第1絕緣層材料是含有感光性樹脂組成物(A)、與鎢(V)烷氧化物(B)、與鹼性化合物(C)之絕緣層材料,該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之絕緣層材料,該高分子化合物在分子內含有具有環狀醚結構之重覆單元、與具有藉由酸的作用而生成有酚性羥基的有機基之重覆單元。
Description
本發明是有關,電子裝置所具有之絕緣層的電子裝置絕緣層,尤其是有關,有二層結構之電子裝置絕緣層。
近年,有機薄膜晶體管(transistor)等電子裝置的研究正受到注目,電子裝置中使用的各式各樣材料正在進行檢討中。其中,為了抑制電子裝置的經時劣化,用以形成電子裝置中所含之絕緣層的材料之開發正盛行進行中。
「電子裝置」是指,利用電子的作用而能動之元件的意思。「電子裝置絕緣層」是指,在電子裝置中所含的絕緣層之意思,例如,可以列舉:有機薄膜晶體管絕緣層、有機電發光元件絕緣層、電子紙絕緣層、RFID標籤(tag)絕緣層、及液晶顯示器絕緣層。電子裝置絕緣層材料是指,在上述電子裝置絕緣層的形成中所使用之材料的意思。以下,作為電子裝置的代表例者,係使用有機薄膜晶體管來說明本發明。
電子裝置之一態樣的有機薄膜晶體管,為了可以在比無機半導體更低溫下製造,作為其基板者,可以使用塑膠基板或薄膜,藉由使用如此之基板而可彎曲,可以得到輕質且不易破壞的元件。
又,藉由使用含有有機材料的溶液之塗布或印刷法的成膜,有可製作元件的情形,有可在大面積的基板中低成本製造多數元件的情形。
又,在有機薄膜晶體管之檢討中,由於可以使用的材料種類豐富,在檢討分子結構不同的材料中使用的話,可以製造有廣範圍特性的變動(variation)之元件。
有機薄膜晶體管之一種的電場效果型有機薄膜晶體管,係對閘極電極之外加電壓為隔著閘極絕緣層對有機半導體層作用,並控制汲極電流的電流量。又,在閘極電極與有機半導體層之間所形成之閘極絕緣層,係防止汲極電流流往閘極電極。
又,在電場效果型有機薄膜晶體管的有機半導體層形成中使用之有機半導體化合物,容易受到濕度、氧氣等環境影響,晶體管特性是容易引起源自於濕度、氧氣等的經時劣化。
為此,有機半導體化合物顯露之電場效果型有機薄膜晶體管的1種之底閘型有機薄膜晶體管的元件結構中,必須形成被覆元件全體之保護膜(over coat)絕緣層,以保護有機半導體化合物以免與外面氣體接觸。另一方面,以電場效果型有機薄膜晶體管之1種的頂閘型有機電
場效果晶體管之元件結構中,有機半導體化合物是藉由閘極絕緣層被塗布而保護。如此,為了形成有機薄膜晶體管中之覆蓋閘極絕緣層及有機半導體層之保護膜絕緣層等,而使用絕緣層材料。
本申請案說明書中,將如上述閘極絕緣層及保護膜絕緣層之電子裝置之絕緣層或是絕緣膜稱為電子裝置絕緣層。將形成電子裝置絕緣層所使用的材料稱為電子裝置絕緣層材料。又,將形成有機薄膜晶體管絕緣層所使用的材料稱為有機薄膜晶體管絕緣層材料。
在有機薄膜晶體管絕緣層材料中,要求絕緣性及作為薄膜時的絕緣破壞強度的優良特性。又,尤其是在底閘型的電場效果型有機薄膜晶體管中,為有機半導體層在閘極絕緣層上重疊而形成。為此,在有機薄膜晶體管閘極絕緣層材料中,要求為了形成與有機半導體層密著之界面的與有機半導體化合物之親和性,及由該有機薄膜晶體管閘極絕緣層材料所形成之膜之有機半導體層側的界面變平坦。
作為對應如此要求之技術者,在專利文獻1中揭示,使用組合環氧樹脂與矽烷偶合劑之有機薄膜晶體管絕緣層材料及使用該有機薄膜晶體管閘極絕緣層材料所形成之有機薄膜晶體管。此技術中,使在環氧樹脂之硬化反應之際生成的羥基與矽烷偶合劑反應。此係由於前述羥基提高有機薄膜晶體管絕緣層材料之吸濕性,晶體管性能之安定性受損。
在非專利文獻1中揭示,在閘極絕緣層中使用將聚乙烯酚與三聚氰胺化合物於175℃熱交聯之樹脂。此技術是經由三聚氰胺化合物交聯而除去聚乙烯酚中所含的羥基,同時提高膜的強度。有此閘極絕緣層之稠五苯(pentacene)TFT的磁滯(Hysteresis)小,表示對閘極偏壓(gate bias)應力有耐久性。
在非專利文獻2中揭示,將聚乙烯酚、及乙烯酚與甲基丙烯酸甲酯共聚合之共聚物在150℃中加熱,在閘極絕緣層中使用。此技術,係將乙烯酚的羥基與甲基丙烯酸甲酯的羰基相互作用使膜全體之極性下降。有此閘極絕緣層的稠五苯TFT之磁滯小,顯示安定的電特性。
然而,考慮將驅動有機電發光元件(有機EL元件)等發光元件等實用化之時,有機薄膜晶體管的動作精度有必要更加提高,在上述以往的閘極絕緣層中降低磁滯的效果上尚未達到充分。
進一步,考慮有機薄膜晶體管的實用化時,有必要在上部電極與下部閘極電極之間所形成的絕緣層形成聯孔洞(via hole)等貫通部分,並接合上部電極與下部閘極電極。
然而,上述以往的材料沒有感光性,在形成絕緣層之時難以圖案化。由此,為了在相關的絕緣層形成聯孔洞等貫通部分,必需要具有下述步驟,故製造過程變得很煩雜:首先,在該絕緣層上塗布含有抗阻(resist)材料之液,形成抗阻層的步驟;通過遮罩在該抗阻層曝光的步
驟;將該抗阻層顯像而形成抗阻層之圖案的步驟;將形成有圖案之抗阻層當作遮罩在絕緣層上轉印圖案的步驟;以及將形成有圖案的抗阻層剝離除去之步驟。
又,在有機薄膜晶體管的電極中,通常使用金屬,在有機層的上方形成金屬的電極。金屬的電極,通常是在有機層表面全體的上面使用濺鍍法形成金屬層,此後,進行圖案化並形成。藉由經過相關步驟,在大面積的基板中可以簡便地製造有多數元件的構件。
然而,由於在濺鍍法中使用的金屬蒸氣有高能量,故會有使接觸之有機層中的有機化合物變質之情形。
尤其是,當使金屬層圖案化之際的蝕刻步驟及掀離(lift-off)步驟中,使用含有比較強的鹼或是酸之蝕刻液。在蝕刻液中所含之比較強的鹼或是強酸會使底層的有機層中之有機化合物變質。
經由金屬蒸氣、強酸或是強鹼而使有機層中的有機化合物變質時,藉由電極形成時的圖案化而露出之有機層的表面,與電極形成前的狀態相比較,特性會變化,並對有機薄膜晶體管的性能賦與不佳的影響。例如,作為有機薄膜晶體管的閘極絕緣層者,在使用有機絕緣材料的情形,於該絕緣層上直接將金屬以濺鍍法蒸鍍而形成金屬層,將該金屬層圖案化而形成源極電極及汲極電極時,閘極絕緣層的經親水化表面會露出,晶體管特性會降低。
專利文獻2揭示,在由有機化合物所成的閘極絕緣層的表面全體,塗布含有聚鈦金屬氧烷
(polytitano-metalloxane)與1-丁醇之溶液,而形成耐溶劑性高的阻氣層之有機薄膜晶體管。藉由該阻氣層,從在形成金屬層之際所使用的金屬蒸氣、在圖案化金屬層之際所使用之蝕刻液、在形成有機半導體層之際所使用之有機溶劑等保護該閘極絕緣層。
然而,聚鈦金屬氧烷之化學安定性高,為了蝕刻聚鈦金屬氧烷層,則必需使用非常強的鹼液,然而,鹼液與底層的有機層接觸時,有機層的表面會損傷。
專利文獻1:日本特開2007-305950號公報
專利文獻2:國際公開第2007/99689號
非專利文獻1:Appl.Phys.Lett.89,093507(2006)
非專利文獻2:Appl.Phys.Lett.92,183306(2008)
本發明是解決上述以往之問題者,其目的是提供可以提高電子裝置特性的電子裝置絕緣層。
即,本發明是提供一種電子裝置絕緣層,其係具有由第1絕緣層材料所形成之第1絕緣層、與由第2
絕緣層材料所形成在該第1絕緣層上之第2絕緣層,該第1絕緣層材料是含有下述者之材料:感光性樹脂材料(A)、與鎢(V)烷氧化物(B),該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之材料,該高分子化合物(D)含有具有環狀醚結構之重覆單元、與式(1)所示之重覆單元:
[式中,R1是表示氫原子或是甲基。RA是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以有氟原子之連結部分。R是表示可藉由酸而脫離之有機基。R'是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。p1是表示0或是1的整數,p2是表示1至5的整數。當R有複數個的情形,此等可以相同也可以相異。當R'有複數個的情形,此等可以相同也可以相異]。
在某一形態中,前述第1絕緣層材料,復含有鹼性化合物(C)。
在某一形態中,前述感光性樹脂材料(A)是正型感光性樹脂材料(A-1)或是負型感光性樹脂材料(A-2)。
在某一形態中,前述正型感光性樹脂材料(A-1),為含有高分子化合物(E)及化合物(F)之感光性樹脂組成物;該高分子化合物(E)包含含有下述定義的第1官能基之重覆單元、與式(2)所示之重覆單元:
[式中,R2是表示氫原子或是甲基。RB是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。R3是表示可藉由酸而脫離之有機基。R4是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中之氫原子可經氟原子取代。q1是表示0或是1的整數,q2是表示1至5的整數。當R3有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異。當R4有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異]
該化合物(F)是含有可藉由電磁波或是電子束照射而
產生酸之化合物,且熱分解溫度在200℃以下。
第1官能基:可藉由電磁波或是熱的作用而生成可與活性氫反應之第2官能基之官能基。
在某一形態中,前述第1官能基為,選自以封端化劑封端之異氰酸基及以封端化劑封端之異硫氰酸基所成群組中之至少1種基。
在某一形態中,前述以封端化劑封端之異氰酸基及以封端化劑封端之異硫氰酸基,為選自式(3)所示之基及式(4)所示之基所成群組中之至少一種基。
[式中,Xa是表示氧原子或是硫原子,R5及R6分別獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基]
[式中,Xb是表示氧原子或是硫原子,R7、R8及R9分別獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基]
在某一形態中,前述高分子化合物(E),復含有式(5)所示之重覆單元:
[式中,R10是表示氫原子或是甲基。RC是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。R11是表示可藉由酸而脫離之有機基。R12是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。r1是表示0或是1的整數,r2是表示1至5的整數。當R11有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異。當R12有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異]。
以下,有將含有如此之上述式(5)所示之重覆單元的高分子化合物(E)稱為高分子化合物(E-1)之情形。
在某一形態中,前述負型感光性樹脂材料(A-2),為含有高分子化合物(G)及化合物(H)之感光性樹脂組成物;該高分子化合物(G)包含含有環狀醚結構之重覆單元、與式(7)所示之重覆單元:
[式中,R14是表示氫原子或是甲基。RE是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。R15是表示可藉由酸而脫離之有機基。R16是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。t1是表示0或是1的整數,t2是表示1至5的整數。當R15有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異。當R16有複數個之情形,此等是可以相同也可以相異]
該化合物(H)可藉由電磁波或是電子束的照射而產生酸。
在某一形態中,前述高分子化合物(G)所含有之含有環狀醚結構之重覆單元,係選自式(8)所示之重覆單元及式(9)所示之重覆單元所成群組中之至少一種重覆單元。
[式中,R17是表示氫原子或是甲基。R18、R19、及R20分別獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中之氫原子可經氟原子取代。RG是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。u是表示0或是1的整數]
[式中,R21是表示氫原子或是甲基。R22、R23、R24、R25、及R26分別獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。RH是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子的連結部分。v是表示0或是1的
整數]
在某一形態中,前述高分子化合物(G),復含有選自含有以下定義的第1官能基之重覆單元所成群組中之至少一種重覆單元。以下,有將如此之高分子化合物(G),稱為高分子化合物(G-1)之情形。
第1官能基:可藉由電磁波或是熱的作用而生成可與活性氫反應的第2官能基之官能基。
在某一形態中,前述第2絕緣層材料是僅由高分子化合物(D)所成的絕緣層材料。
在某一形態中,前述高分子化合物(D)所含有之含有環狀醚結構之重覆單元,為選自式(11)所示之重覆單元及式(12)所示之重覆單元所成群組中之至少一種重覆單元。
[式中,R28是表示氫原子或是甲基。R29、R30、及R31分別獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中之氫原子可經氟原子取代。RK是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具
有氟原子之連結部分。x是表示0或是1的整數]
[式中,R32是表示氫原子或是甲基。R33、R34、R35、R36、及R37分別獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。RL是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。y是表示0或是1的整數]
在某一形態中,前述高分子化合物(D),復含有選自式(13)所示之重覆單元、及含有第1官能基之重覆單元所成群組中之至少1種重覆單元。
[式中,R38是表示氫原子或是甲基。Rf3是表示氟原子或是可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。RM是表示連結高分子化合物的主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。z1是表示0或是1的整數,z2是表示1至5的整數。當Rf3有複數個的情形,此等可以相同也可以相異。但是,至少1個Rf3是氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基]
以下,有將如此之高分子化合物(D),稱為高分子化合物(D-1)之情形。
在某一形態中,上述電子裝置絕緣層是有機薄膜晶體管絕緣層。
又,本發明是提供一種電子裝置絕緣層的製造方法,其是具有下述步驟:將含有第1絕緣層材料與溶劑之液塗布在該基材,在基材上形成第1塗布層之步驟;在該第1塗布層的一部分照射電磁波或是電子束之步驟;將該第1塗布層的經電磁波或是電子束所照射的部分除去,在第1塗布層形成圖案之步驟;對形成有該圖案之第1塗布層施加熱而形成第1絕緣層之步驟;在該第1絕緣層上形成經圖案化的電極之步驟;將含有第2絕緣層材料與溶劑之液,在該經圖案化的
電極及第1絕緣層上塗布,形成第2塗布層之步驟;對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱之步驟;以及將在經圖案化的電極上所形成的第2塗布層之部位除去,形成第2絕緣層之步驟;其中,該第1絕緣層材料是含有感光性樹脂材料(A)、與鎢(V)烷氧化物(B)的材料,該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之材料,該高分子化合物(D)含有:具有環狀醚結構之重覆單元、與式(1)所示之重覆單元:
[式中,R1是表示氫原子或是甲基。RA是表示將高分子化合物的主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子的連結部分。R是表示可藉由酸而脫離之有機基。R'是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中之氫原子可經氟原子取代。p1是表示0或
是1的整數,p2是表示1至5的整數。當R有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異。當R'有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異]。
又,本發明是提供一種電子裝置絕緣層的製造方法,係具有下述步驟:將含有第1絕緣層材料與溶劑之液在基材上塗布,在該基材上形成第1塗布層之步驟;對該第1塗布層的一部分照射電磁波或是電子束之步驟;將該第1塗布層的沒有照射電磁波或是電子束之部分除去,在第1塗布層形成圖案之步驟;對該形成有圖案的第1塗布層施加熱而形成第1絕緣層之步驟;在該第1絕緣層上形成經圖案化的電極之步驟;將含有第2絕緣層材料與溶劑之液,在該經圖案化之電極及第1絕緣層上塗布,形成第2塗布層之步驟;對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱之步驟;以及將在經圖案化之電極上所形成的第2塗布層之部位除去,形成第2絕緣層之步驟;其中,該第1絕緣層材料是含有感光性樹脂材料(A)與鎢(V)烷氧化物(B)之材料,該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之材料,該
高分子化合物(D)含有:具有環狀醚結構之重覆單元、與式(1)所示之重覆單元。
[式中,R1是表示氫原子或是甲基。RA是表示將高分子化合物的主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。R是表示可藉由酸而脫離之有機基。R'是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中之氫原子可經氟原子取代。p1是表示0或是1的整數,p2是表示1至5的整數。當R有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異。當R'有複數個的情形,此等是可以相同也可以相異。]
某一形態中,前述電磁波是紫外線。
又,本發明是提供一種電子裝置絕緣層,其係藉由前述任一項所述的方法而製造者。
在某一形態中,前述電子裝置絕緣層是有機薄膜晶體管絕緣層。
又,本發明是提供一種有機薄膜晶體管,其
具有閘極電極,與源極電極,與汲極電極,與有機半導體層,與前述任一項中所述的電子裝置絕緣層。
又,本發明是提供一種顯示器用構件,其含有前述任一項的電子裝置絕緣層者。
又,本發明是提供一種顯示器,其含有前述顯示器用構件。
將本發明的電子裝置絕緣層作為絕緣層使用之有機薄膜晶體管的磁滯小。
又,本發明的電子裝置絕緣層,可以藉由簡便的步驟進行電子裝置絕緣層的圖案化。
進一步,本發明的電子裝置絕緣層,即使是進行電子裝置絕緣層的圖案化及/或是在電子裝置絕緣層上形成經圖案化之電極等使電子裝置絕緣層之表面損傷之步驟的情形,在電子裝置絕緣層的表面也不會殘留該損傷。
1‧‧‧基板
2‧‧‧閘極電極
3a‧‧‧第1閘極絕緣層
3b‧‧‧第2閘極絕緣層
4‧‧‧有機半導體層
5‧‧‧源極電極
6‧‧‧汲極電極
7‧‧‧保護膜
第1圖表示本發明之一實施形態的底閘極頂接觸型有機薄膜晶體管結構之示意截面圖。
第2圖表示本發明其他實施形態的底閘極底接觸型有機薄膜晶體管結構之示意截面圖。
其次,更詳細說明本發明。
本說明書中,「高分子化合物」是指分子中含有複數
重覆相同結構單元的結構之化合物,所謂2聚物也包含在此。另一方面,「低分子化合物」是指分子中沒有重覆相同結構單元之化合物的意思。
使用本發明的電子裝置用絕緣層之有機薄膜晶體管是具有:閘極電極,與源極電極,與汲極電極,與有機半導體層,與由第1絕緣層材料所形成之第1閘極絕緣層,與由第2絕緣層材料在該第1閘極絕緣層上形成的第2閘極絕緣層。
第1絕緣層材料含有:感光性樹脂材料(A),與鎢(V)烷氧化物(B)。
第2絕緣層材料是與第1絕緣層材料相異,含有:含有具有環狀醚結構之重覆單元與式(1)所示之重覆單元之高分子化合物(D)。作為第2絕緣層材料者,可以作為任意成分而只含有與可藉由電磁波或是電子束的照射或者是熱的作用而產生酸之化合物相異的化合物。
(第1絕緣層材料)
<感光性樹脂材料(A)>
在本發明中使用的感光性樹脂材料(A),是以正型感光性樹脂材料(A-1)及負型感光性樹脂材料(A-2)為佳。
作為正型感光性樹脂材料(A-1)者,是以含有下述者之感光性樹脂組成物為佳:含有含第1官能基之重覆單元與式(2)所示之重覆單元之高分子化合物(E)、與可藉由電磁波或是電子束照射而產生酸且熱分解溫度在200℃以下之化合物(F)。上述第1官能基是指,可藉由電磁波
或是熱的作用而生成可與活性氫反應之第2官能基之官能基。
高分子化合物(E)
式(2)中,R2是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R2是氫原子。
式(2)中,RB是表示將高分子化合物的主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。該連結部分,只要是具有在將在本發明中使用之絕緣層材料交聯的環境條件下未顯示反應性的結構之二價基即可。作為該連結部分者,例如可以列舉:由碳數1至20的二價有機基而成的鍵結、醚鍵(-O-)、酮鍵(-CO-)、酯鍵(-COO-、-OCO-)、醯胺鍵(-NHCO-、-CONH-)、胺基甲酸酯鍵(-NHCOO-、-OCONH-)及組合此等鍵結的鍵結。q1是表示0或是1的整數。在某一形態中,q1是0。
RB所示之碳數1至20的二價有機基,可以是直鏈、分枝、環狀的任何一種,可以是脂肪族烴基也可以是芳香族烴基。作為該碳數1至20的二價有機基者,例如可以列舉:碳數1至20的二價直鏈狀脂肪族烴基、碳數3至20的二價分枝狀脂肪族烴基、碳數3至20的二價環狀烴基及可經烷基等取代之碳數6至20的二價芳香族烴基。其中,係以碳數1至6的二價直鏈狀脂肪族烴基、碳數3至6的二價分枝狀脂肪族烴基、碳數3至6的二價環狀烴基及可經烷基等取代之二價碳數6至20的芳香族烴基為佳。
作為二價的直鏈狀脂肪族烴基、二價的分枝狀脂肪族烴基及二價的環狀烴基者,例如,可以列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸異丙基、伸異丁基、二甲基伸丙基、伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基及伸環己基。
作為可經烷基等所取代的碳數6至20之二價芳香族烴基者,例如可以列舉:伸苯基、伸萘基、伸蒽基、二甲基伸苯基、三甲基伸苯基、乙烯基伸苯基、二乙烯基伸苯基、三乙烯基伸苯基、丙烯基伸苯基、丁烯基伸苯基、甲基伸萘基、二甲基伸萘基、三甲基伸萘基、乙烯基伸萘基(vinyl naphthylene)、乙烯基伸萘基(ethenyl naphthylene)、甲基伸蒽基及乙基伸蒽基。
式(2)中,R4是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。碳數1至20的一價有機基可以是直鏈、分枝、環狀的任何一種,可以是飽和也可以是不飽和。該碳數1至20的一價有機基中之氫原子可經氟原子取代。
作為R4所示之碳數1至20的一價有機基者,例如,可以列舉:碳數1至20的直鏈狀烴基、碳數3至20的分枝狀烴基、碳數3至20的環狀烴基及碳數6至20的芳香族烴基,理想的是碳數1至6的直鏈狀烴基、碳數3至6的分枝狀烴基、碳數3至6的環狀烴基及碳數6至20的芳香族烴基。
在碳數1至20的直鏈狀烴基、碳數3至20的分枝狀烴基及碳數3至20的環狀烴基中所含有之氫原子
可經氟原子取代。
碳數6至20的芳香族烴基,基中的氫原子可經烷基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等取代。
作為碳數1至20的一價有機基的具體例者,可以列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、異丙基、異丁基、三級丁基、環丙基、環丁基、環戊基,環己基、環戊炔基(cyclopentynyl)、環己炔基(cyclohexynyl)、三氟甲基、三氟乙基、苯基、萘基、蒽基、甲苯基、二甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、三乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、甲基萘基、二甲基萘基、三甲基萘基、乙烯基萘基、乙烯基萘基、甲基蒽基、乙基蒽基、氯苯基、及溴苯基。
作為碳數1至20的一價有機基者,是以烷基為佳。
式(2)中,R3是表示可藉由酸而脫離之有機基。此是指,式(2)中,酸對-COOR3基作用的情形下,R3基脫離,生成-COOH基的意思。此情形,高分子化合物(E)是顯示酸性,結果,對於鹼性溶液顯示成可溶性。
作為R3所示之可藉由酸而脫離之有機基者,例如可以列舉:有分枝結構或是環狀烴結構之碳數4至20的烴基、可經取代之氫呋喃基、及可經取代之氫吡喃基。
作為有分枝結構之碳數4至20的烴基者,例如可以列舉:三級丁基、2,3-二甲基-2-丁基、及2,3,3-三甲基-2-丁基。
作為有環狀烴結構之碳數4至20的烴基者,例如可以列舉:2-環丙基-2-丙基、1-甲基-1-環戊基、1-甲基-1-環己基、1-甲基-1-環庚基、2-甲基-2-金剛烷基、及2-金剛烷基-2-丙基。
作為氫呋喃基及氫吡喃基可具有之取代基者,例如可以列舉:羥基、烷氧基、及烷基。
氫呋喃基是指,由二氫呋喃或是四氫呋喃除去1個氫原子之基的意思,作為可經取代之氫呋喃基者,例如可以列舉:四氫呋喃基。
氫吡喃基是指,由二氫吡喃或是四氫吡喃除去1個氫原子之基的意思,作為可經取代之氫吡喃基者,例如可以列舉:四氫吡喃基、及4-甲氧基四氫吡喃基。
式(2)中,q2是表示1至5的整數。在某一形態中,q2是1。
高分子化合物(E)含有含第1官能基之重覆單元。前述第1官能基雖不與活性氫反應,但對該第1官能基施以電磁波或是熱作用時會生成第2官能基,該第2官能基會與活性氫反應。亦即,前述第1官能基是藉由電磁波或是熱的作用而進行去保護,而可生成可與活性氫反應之第2官能基。本說明書中「活性氫」是指,與氧原子、硫原子或是氮原子鍵結之氫原子的意思。
在有機薄膜晶體管絕緣層的內部形成交聯結構時,會抑制分子結構的移動,而抑制絕緣層的分極。絕緣層的分極被抑制時,例如在作為閘極絕緣層使用的情形
中,有機薄膜晶體管之臨界值電壓的絕對值會下降,而提高運作精度。
作為高分子化合物(E)所具有之含有活性氫的基者,例如可以列舉:藉由從可產生酸之化合物(F)所產生的酸之作用,式(2)中,由-COOR3基脫離R3基而生成之羧基。又,例如,可以列舉:藉由從可產生酸之化合物(F)所產生的酸之作用,式(5)中,由-OR11基脫離R11基而生成之羥基。
第1閘極絕緣層的形成步驟中,直到電磁波照射為止或是加熱為止是被保護(封端)著,以前述第1官能基的形態存在於第1絕緣層材料中。由此結果,提高了第1絕緣層材料的儲存安定性。
作為前述第1官能基的理想例者,可以列舉:以封端化劑所封端之異氰酸基及以封端化劑所封端之異硫氰酸基。
以前述封端化劑所封端之異氰酸基,可藉由將1分子中只具有1個可與異氰酸基反應之活性氫之封端化劑與異氰酸基反應而製造。
以前述封端化劑所封端之異硫氰酸基,可藉由將1分子中只具有1個可與異硫氰酸基反應之活性氫之封端化劑與異硫氰酸基反應而製造。
前述封端化劑,是以在與異氰酸基或是異硫氰酸基反應後,於170℃以下的溫度中解離者為佳。作為封端化劑者,例如可以列舉:醇系化合物、酚系化合物、
活性亞甲基系化合物、硫醇系化合物、醯胺系化合物、醯亞胺系化合物、咪唑系化合物、尿素系化合物、肟系化合物、胺系化合物、亞胺系化合物、亞硫酸氫鹽、吡啶系化合物及吡唑系化合物。封端化劑可以單獨使用,也可以混合2種以上而使用。作為理想的封端化劑者,可以列舉:肟系化合物及吡唑系化合物。
以下,例示具體的封端化劑。作為醇系化合物者,例如可以列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、2-乙基己醇、甲基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、甲基卡必醇、苯甲基醇、及環己醇。作為酚系化合物者,例如可以列舉:酚、甲酚、乙基酚、丁基酚、壬基酚、二壬基酚、苯乙烯化酚及羥基苯甲酸酯。作為活性亞甲基系化合物者,例如可以列舉:丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、及乙醯基丙酮。作為硫醇系化合物者,例如可以列舉:丁基硫醇、及十二烷基硫醇。作為醯胺系化合物者,例如可以列舉:乙醯苯胺(acetanilide)、乙醯胺、ε-己內醯胺、δ-戊內醯胺、及γ-丁內醯胺。作為醯亞胺系化合物者,例如可以列舉:琥珀醯亞胺、及馬來醯亞胺。作為咪唑系化合物者,例如可以列舉:咪唑、及2-甲基咪唑。作為尿素系化合物者,例如可以列舉:尿素、硫代尿素、及乙烯尿素。作為肟系化合物者,例如可以列舉:甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟、及環己酮肟。作為胺系化合物者,例如可以列舉:二苯基胺、苯胺、及咔唑。作為亞胺系化合物者,例如可以列舉:乙烯亞胺、及
聚乙烯亞胺。作為亞硫酸氫鹽者,例如可以列舉:亞硫酸氫鈉。作為吡啶系化合物者,例如可以列舉:2-羥基吡啶、及2-羥基喹啉。作為吡唑系化合物者,例如可以列舉:3,5-二甲基吡唑、及3,5-二乙基吡唑。
作為可以在本發明中使用之以封端化劑所封端的異氰酸基及以封端化劑所封端之異硫氰酸基者,係以前述式(3)所示之基及前述式(4)所示之基為佳。
式(3)及式(4)中,Xa是表示氧原子或是硫原子,Xb是表示氧原子或是硫原子,R5、R6、R7、R8、及R9各自獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。
R5、R6、R7、R8、及R9所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
在某一形態中,R5是甲基,R6是乙基,R7、R8、及R9是氫原子。
作為以封端化劑所封端之異氰酸基者,例如可以列舉:O-(亞甲基胺基)羧基胺基、O-(1-亞乙基胺基)羧基胺基、O-(1-甲基亞乙基胺基)羧基胺基、O-[1-甲基亞丙基胺基]羧基胺基、(N-3,5-二甲基吡唑基羰基)胺基、(N-3-乙基-5-甲基吡唑基羰基)胺基、(N-3,5-二乙基吡唑基羰基)胺基、(N-3-丙基-5-甲基吡唑基羰基)胺基、及(N-3-乙基-5-丙基吡唑基羰基)胺基。
作為以封端化劑所封端之異硫氰酸基者,例
如可以列舉:O-(亞甲基胺基)硫代羧基胺基、O-(1-亞乙基胺基)硫代羧基胺基、O-(1-甲基亞乙基胺基)硫代羧基胺基、O-[1-甲基亞丙基胺基]硫代羧基胺基、(N-3,5-二甲基吡唑基硫羰基)胺基、(N-3-乙基-5-甲基吡唑基硫羰基)胺基、(N-3,5-二乙基吡唑基硫羰基)胺基、(N-3-丙基-5-甲基吡唑基硫羰基)胺基、及(N-3-乙基-5-丙基吡唑基硫羰基)胺基。
作為第1官能基者,較佳是以封端化劑所封端之異氰酸基。
在本發明中使用的高分子化合物(E),係復含有式(5)所示之重覆單元者,即,係以前述高分子化合物(E-1)為佳。
式(5)中,R10是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R10是氫原子。
式(5)中,RC是表示連結主鏈與側鏈,且可以具有氟原子之連結部分。RC所示之連結部分的定義及具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。r1是表示0或是1的整數。在某一形態中,r1是0。
式(5)中,R11是表示可藉由酸而脫離之有機基。R11所示之可藉由酸而脫離之有機基,是藉由酸的作用而脫離並生成酚性羥基之有機基。酚性羥基是藉由鏈轉移,有使高分子化合物(E-1)的陽離子聚合停止的情形,或是將陽離子聚合之反應速度下降的情形,在酸的存在下,有抑制高分子化合物(E-1)的陽離子聚合過度進行的
情形。
作為R11所示之可藉由酸而脫離之有機基者,例如,可以列舉:可經取代的碳數2至20的烷氧基烷基,可經取代的氫呋喃基,可經取代的氫吡喃基,及碳數3至20的具有環狀烴結構之基。
作為碳數2至20的烷氧基烷基可具有之取代基者,例如可以列舉:碳數1至20的烷氧基、碳數1至20的烷基、鹵原子及苯基。作為可經取代的碳數2至20之烷氧基烷基者,例如可以列舉:甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、1-乙氧基乙基、2-乙氧基乙基、雙(2-氯乙氧基)甲基、1-甲基-1-甲氧基乙基、及1-異丙氧基乙基。
作為氫呋喃基及氫吡喃基可具有之取代基者,例如可以列舉:羥基、碳數1至20的烷氧基、及碳數1至20的烷基。
氫呋喃基是指,由二氫呋喃或是四氫呋喃除去1個氫原子的基之意思,作為可經取代之氫呋喃基者,例如可以列舉:四氫呋喃基。
氫吡喃基是指,由二氫吡喃或是四氫吡喃除去1個氫原子之基的意思,作為可經取代之氫吡喃基者,例如可以列舉:四氫吡喃基及4-甲氧基四氫吡喃基。
作為碳數3至20的具有環狀烴結構之基者,例如可以列舉:1-環丙基-1-甲基乙基、1-甲基-1-環戊基、1-甲基-1-環己基、1-甲基-1-環庚基、2
-甲基-2-金剛烷基、及1-甲基-1-(2-金剛烷基)乙基。
式(5)中,r2表示1至5的整數。在某一形態中,r2是1。
式(5)中,R12是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。
R12所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,係與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
高分子化合物(E)或是(E-1)可復含有式(6)所示之重覆單元:
式(6)中,R13是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R13是氫原子。
式(6)中,RD是表示連結主鏈與側鏈,且可
以具有氟原子的連結部分。RD所示之連結部分的定義及具體例,是與前述之RB所示之連結部分的定義及具體例相同。s1是表示0或是1的整數。在某一形態中,s1是0。
式(6)中,Rf1是表示氟原子或是可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。在某一形態中,Rf1是氟原子。
藉由在絕緣層材料中導入氟,由該材料所形成之絕緣層之極性低,而抑制絕緣層的分極。
氟原子並非以取代高分子化合物的主鏈之氫原子,而是以取代側鏈或是側基(pendant group)的氫原子為佳。氟原子在側鏈或是側基中取代的絕緣層材料,對有機半導體等其他有機化合物的親和性不會下降,在鄰接絕緣層並形成含有該有機化合物之層的情形中,有機化合物是與絕緣層的露出面鄰接,變成容易形成層。
s2是表示1至5的整數。在某一形態中,s2是5。
Rf1所示之碳數1至20的一價有機基,可以具有氟原子,可以是直鏈、分枝、環狀的任何一種,可以是飽和也可以是不飽和。
作為碳數1至20的一價有機基者,例如可以列舉:碳數1至20的直鏈狀烴基、碳數3至20的分枝狀烴基、碳數3至20的環狀烴基、碳數6至20的芳香族烴基。理想的是,碳數1至6的直鏈狀烴基、碳數3至6的分枝狀烴基、碳數3至6的環狀烴基、碳數6至20的芳
香族烴基。
碳數6至20的芳香族烴基,基中的氫原子可經烷基、氯原子、溴原子、碘原子等所取代。
在Rf1為沒有氟原子的碳數1至20之一價有機基的情形,作為沒有氟原子之碳數1至20的一價有機基之具體例者,可以列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、異丙基、異丁基、三級丁基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環戊炔基、環己炔基、苯基、萘基、蒽基、甲苯基、二甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、三乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、甲基萘基、二甲基萘基、三甲基萘基、乙烯基萘基、乙烯基萘基、甲基蒽基、乙基蒽基、氯苯基及溴苯基。
沒有氟原子之碳數1至20的一價有機基之中,係以烷基為佳。
在Rf1是有氟原子之碳數1至20的有機基之情形,作為有氟原子之碳數1至20的一價有機基者,例如可以列舉:三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、五氟苯基及三氟甲基苯基。
作為Rf1所示之可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基者,是以經氟原子取代之烷基為佳。
式(6)中,至少1個Rf1是氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。理想的是s2為5,5個Rf1是氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。
高分子化合物(E),可藉由例如,將包括含
有第1官能基之聚合性單體、與前述式(2)所示之重覆單元的原料之聚合性單體之聚合性單體混合物,使用光聚合起始劑或是熱聚合起始劑進行共聚合的方法而製造。
作為含有前述第1官能基之聚合性單體者,例如可以列舉:具有以封端化劑所封端的異氰酸基與以封端化劑所封端之異硫氰酸基的任何一種、與不飽和鍵之單體。該具有以封端化劑所封端之異氰酸基與以封端化劑所封端的異硫氰酸基的任何一種與不飽和鍵之單體,可藉由具有異氰酸基與異硫氰酸基的任何一種與不飽和鍵之化合物,與封端化劑進行反應而製造。作為不飽和鍵者,是以雙鍵為佳。
作為具有雙鍵與異氰酸基之化合物者,例如可以列舉:2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、及2-(2'-甲基丙烯醯氧基乙基)氧基乙基異氰酸酯。作為具有雙鍵與異硫氰酸基之化合物者,例如可以列舉:2-丙烯醯氧基乙基異硫氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異硫氰酸酯、及2-(2'-甲基丙烯醯氧基乙基)氧基乙基異硫氰酸酯。
在製造含有前述第1官能基之聚合性單體中,可以適當使用前述封端化劑。使具有異氰酸基與異硫氰酸基的任何一種與不飽和鍵之化合物,與封端化劑反應,並製造具有以封端化劑所封端之異氰酸基與以封端化劑所封端之異硫氰酸基的任何一種與不飽和鍵之單體之反應中,可以添加有機溶劑、觸媒等。
作為前述具有以封端化劑所封端之異氰酸基與雙鍵之單體者,例如可以列舉:2-[O-[1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯、及2-[N-[1',3'-二甲基吡唑基]羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯。
作為前述具有以封端化劑所封端之異硫氰酸基與雙鍵之單體者,例如可以列舉:2-[O-[1'-甲基亞丙基胺基]硫代羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯、及2-[N-[1',3'-二甲基吡唑基]硫代羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯。
作為前述光聚合起始劑者,例如可以列舉:乙醯苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯、2,2-二乙氧基乙醯苯、4-異丙基-2-羥基-2-甲基丙醯苯、2-羥基-2-甲基丙醯苯、4,4'-雙(二乙基胺基)苯甲醯苯、苯甲醯苯、甲基(鄰-苯甲醯基)苯甲酸酯、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(鄰-苯甲醯基)肟、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶姻辛基醚、聯苯甲醯(benzil)、苯甲基二甲基縮酮、苯甲基二乙基縮酮、聯乙醯(diacetyl)等羰基化合物,甲基蒽醌、氯蒽醌、氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮等蒽醌衍生物或是噻噸酮(thioxanthone)衍生物,二苯基二硫化物、二硫代胺基甲酸鹽等硫黃化合物。
作為開始共聚合之能源而使用光能源的情形,對聚合性單體照射的光波長為360nm以上,理想的是
360至450nm。
作為前述熱聚合起始劑者,只要是成為自由基聚合起始劑的化合物即可,例如,可以列舉:2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙異戊腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、1,1'-偶氮雙(環己烷甲腈)、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙烷)、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脒)2鹽酸鹽等偶氮系化合物,甲基乙基酮過氧化物、甲基異丁基酮過氧化物、環己酮過氧化物、乙醯丙酮過氧化物等酮過氧化物類,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-甲基苯甲醯基過氧化物、月桂醯基過氧化物、對-氯苯甲醯基過氧化物等二醯基過氧化物類,2,4,4-三甲基戊基-2-氫過氧化物、二異丙基苯氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物、三級丁基氫過氧化物等氫過氧化物類,二異丙苯基過氧化物、三級丁基異丙苯基過氧化物、二-三級丁基過氧化物、參(三級丁基過氧化物)三等二烷基過氧化物類,1,1-二-三級丁基過氧化物環己烷、2,2-二(三級丁基過氧化物)丁烷等過氧化縮酮類,過氧新戊酸三級丁酯、過氧-2-乙基己酸三級丁酯、過氧異丁酸三級丁酯、過氧六氫對苯二甲酸二-三級丁酯、過氧壬二酸二-三級丁酯、過氧-3,5,5-三甲基己酸三級丁酯、過氧乙酸三級丁酯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧三甲基己二酸二-三級丁酯等的烷基過氧酸酯類,過氧二碳酸二異丙酯、過氧二碳酸二-二級丁酯、過氧異丙基碳酸三級丁酯等過氧碳酸酯類。
作為式(2)所示之重覆單元的原料之聚合性單體者,例如可以列舉:4-乙烯基苯甲酸三級丁酯、(2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯、及(四氫-2-吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯。
高分子化合物(E)的一態樣之高分子化合物(E-1),例如,可藉由使用除了含有第1官能基之聚合性單體及前述式(2)所示之重覆單元的原料之聚合性單體之外,尚含有選自前述式(5)所示之重覆單元的原料之聚合性單體及前述式(6)所示之重覆單元的原料之聚合性單體所成群組中之至少1種聚合性單體之聚合性單體混合物,以與前述高分子化合物(E)的製造同樣的方法而製造。
作為式(5)所示之重覆單元的原料之聚合性單體者,例如可以列舉:4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯、4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯、4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯、4-(2-四氫吡喃基氧基)苯乙烯、4-(環丙基甲氧基)苯乙烯、及4-(環己基氧基)苯乙烯。
作為式(6)所示之重覆單元的原料之聚合性單體者,例如可以列舉:2-三氟甲基苯乙烯、3-三氟甲基苯乙烯、4-三氟甲基苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、及4-氟苯乙烯。
高分子化合物(E),可以藉由在聚合時添加除了含有第1官能基的聚合性單體、前述式(2)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(5)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(6)所示之重覆單元的原料之聚合
性單體以外的其他聚合性單體而製造。
作為在高分子化合物(E)的製造中追加使用的聚合性單體者,例如可以列舉:丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、含有不飽和烴基之有機鍺衍生物、及乙烯基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮(vinyl-1,3-dioxolane-2-one)及其衍生物。
追加使用的聚合性單體的種類,是因應絕緣層所要求的特性而適當選擇。從對溶劑之優良耐久性及有機薄膜晶體管的磁滯小的觀點而言,如苯乙烯或苯乙烯衍生物,含有聚合而得到的高分子化合物之膜中,係選擇分子的密度高,形成硬膜之單體。又,從對閘極電極或基板的表面等絕緣層的隣接面之密著性的觀點而言,如甲基丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酸酯及其衍生物,選擇賦與高分子化合物(E)可塑性之單體。
丙烯酸酯及其衍生物,可為單官能的丙烯酸酯,或者即使在使用量上受限制,也可以是多官能的丙烯酸酯。作為丙烯酸酯及其衍生物者,例如可以列舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙
烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸二級丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-2-羥基苯基乙酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇五丙烯酸酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、丙烯酸3-全氟丁基-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、丙烯酸3-全氟己基-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸3-全氟辛基-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)乙酯、丙烯酸3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟-5-甲基己基)乙酯、丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙酯、丙烯酸3-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟-7-甲基辛基)乙酯、丙烯酸3-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙酯、丙烯酸1H,1H,3H-四氟丙酯、丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、丙烯酸1H,1H,7H-十二氟庚酯、丙烯酸1H,1H,9H-十六氟壬酯、丙烯酸1H-1-(三氟甲基)三氟乙酯、丙烯酸1H,1H,3H-六氟丁酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、及N-丙烯醯基嗎啉。
甲基丙烯酸酯及其衍生物,可以是單官能的甲基丙烯酸酯,或者即使使用量出現限制,也可以是多官能的甲基丙烯酸酯。作為甲基丙烯酸酯及其衍生物者,例如可以列舉:甲基丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸二級丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-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、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、新戊四醇五甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、甲基丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、甲基丙烯酸3-全氟丁基-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、甲基丙烯酸3-全氟己基-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、甲基丙烯酸3-全氟辛基-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)乙酯、甲基丙烯酸3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-(全氟-5-甲基己基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基
丙酯、甲基丙烯酸3-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-(全氟-7-甲基辛基)乙酯、甲基丙烯酸3-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸1H,1H,3H-四氟丙酯、甲基丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、甲基丙烯酸1H,1H,7H-十二氟庚酯、甲基丙烯酸1H,1H,9H-十六氟壬酯、甲基丙烯酸1H-1-(三氟甲基)三氟乙酯、甲基丙烯酸1H,1H,3H-六氟丁酯、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基甲基丙烯醯胺、及N-丙烯醯基嗎啉。
作為苯乙烯及其衍生物者,例如可以列舉:苯乙烯、2,4-二甲基-α-甲基苯乙烯、鄰-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2,6-二甲基苯乙烯、3,4-二甲基苯乙烯、3,5-二甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、2,4,5-三甲基苯乙烯、五甲基苯乙烯、鄰-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-甲氧基苯乙烯、鄰-羥基苯乙烯、間-羥基苯乙烯、對-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-對三聯苯、1-乙烯基蒽、α-甲基苯乙烯、鄰-異丙烯基甲苯、間-異丙烯基甲苯、對-異丙烯基甲苯、2,4-二甲基-α-甲基苯乙烯、2,3-二甲基-α-甲基苯乙烯、3,5-二甲基-α-甲基苯乙烯、對-異丙基-α-甲基苯乙烯、α-乙基苯
乙烯、α-氯苯乙烯、二乙烯基苯、二乙烯基聯苯、二異丙基苯及4-胺基苯乙烯。
作為有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物者,例如可以列舉:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯及己二酸二乙烯酯。
作為有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物者,例如可以列舉:乙酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、己二酸二烯丙酯、對苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯及鄰苯二甲酸二烯丙酯。
作為富馬酸的二烷基酯及其衍生物者,例如可以列舉:富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二異丙酯、富馬酸二-二級丁酯、富馬酸二異丁酯、富馬酸二正丁酯、富馬酸二-2-乙基己酯及富馬酸二苯甲酯。
作為馬來酸的二烷基酯及其衍生物者,例如可以列舉:馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二異丙酯、馬來酸二-二級丁酯、馬來酸二異丁酯、馬來酸二正丁酯、馬來酸二-2-乙基己酯及馬來酸二苯甲酯。
作為衣康酸的二烷基酯及其衍生物者,例如可以列舉:衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二異丙酯、衣康酸二-二級丁酯、衣康酸二異丁酯、衣康酸二正丁酯、衣康酸二-2-乙基己酯及衣康酸二苯甲酯。
作為有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物者,例如可以列舉:N-甲基-N-乙烯基乙醯胺。
作為末端不飽和烴及其衍生物者,例如,可
以列舉:1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、乙烯基環己烷、氯化乙烯及烯丙基醇。
作為含有不飽和烴基之有機鍺衍生物者,例如可以列舉:烯丙基三甲基鍺、烯丙基三乙基鍺、烯丙基三丁基鍺、三甲基乙烯基鍺及三乙基乙烯基鍺。
作為乙烯基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮及其衍生物者,例如可以列舉:4-乙烯基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、及5-甲基-4-乙烯基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮。
作為追加使用的聚合性單體者,是以丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、烯丙基三甲基鍺、及4-乙烯基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮為佳。
高分子化合物(E)的製造中,含有第1官能基之聚合性單體的放入莫耳量,在參與聚合的全部聚合性單體中,理想的是5莫耳%以上50莫耳%以下,更理想的是5莫耳%以上40莫耳%以下。藉由調節含有第1官能基之聚合性單體的放入莫耳量在此範圍內,在絕緣層的內部充分形成交聯結構,極性基的含量保持在低水準中,而抑制絕緣層的分極。
高分子化合物(E)的製造中,式(2)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量,在參與聚合之全部聚合性單體中,理想的是20莫耳%以上70莫耳%以下,更理想的是30莫耳%以上60莫耳%以下。式(2)所示
之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量,未達20莫耳%時,對於鹼溶液之溶解性變得不充分,有不能顯像的情形。
式(2)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量,超過70莫耳%時,溶解對比下降,解像性有變差的情形。
高分子化合物(E)的聚苯乙烯換算重量平均分子量是以3000至1000000為佳,5000至500000為更佳。高分子化合物(E)可以是直鏈狀也可以是分枝狀,也可以是環狀。
作為高分子化合物(E)者,例如可以列舉:聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與丙烯腈與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與丙烯腈與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與丙烯腈與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚
物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃)基-4-乙烯基苯甲酸酯與苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((1-甲基金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-
甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與丙烯腈與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與丙烯腈與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與丙烯腈與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之
共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、及聚((1-甲基金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-2,3,4,5,6-五氟
苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物。
作為高分子化合物(E-1)者,例如可以列舉:聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與丙烯腈與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與丙烯腈與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與丙烯腈與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基
亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((1-甲基金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與[2-[1'-(3'、5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與丙烯腈與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯
乙烯與丙烯腈與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與丙烯腈與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((1-甲基金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-
甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯
甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(三級丁基-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚((2-四氫吡喃基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、及聚((2-甲基-2-金剛烷基)-4-乙烯基苯甲酸酯與4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯與4-2,3,4,5,6-五氟苯乙烯與4-甲氧基苯乙烯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物。
化合物(F)
前述正型感光性樹脂材料(A-1)含有化合物(F),該化合物(F)是可藉由電磁波或是電子束的照射而產生酸的化合物,且該化合物(F)之熱分解溫度為200℃以下。在此所謂的熱分解是指,藉由加熱產生酸之意思。
電磁波一般是含有紅外線、可見光線、紫外線等。理想的電磁波是紫外線。更理想的電磁波是波長450nm以下,理想的是200至410nm的紫外線。紫外線的波長太短時,電磁波有達不到基材與絕緣層的界面之情形,太長時有化合物(F)不分解,無法顯像之情形。
該化合物的熱分解溫度雖是200℃以下,但
理想的是100至200℃,更理想的是120至200℃。該化合物的熱分解溫度超過200℃時,有交聯結構的形成不充分的情形。
作為化合物(F)者,例如可以列舉:甲苯磺酸酯化合物及三化合物。
作為甲苯磺酸酯化合物者,例如,可以列舉:α-(對-甲苯磺醯氧基甲基)苯偶姻、α-(對-甲苯磺醯氧基)-鄰-硝基甲苯、及α-(對-甲苯磺醯氧基)-對-硝基甲苯。
作為三化合物者,例如可以列舉:2,4-雙(三氯甲基)-6-甲基-1,3,5-三、2,4,6-參(三氯甲基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-苯基-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4'-甲氧基苯基)-1,3,5-三、及2,4-雙(三氯甲基)-6-(3',4'-二甲氧基苯基)-1,3,5-三。
前述正型感光性樹脂材料(A-1),除了化合物(F)之外,可以復含有可藉由電磁波或是電子束的照射而產生酸且熱分解溫度為比200℃更高的化合物,及熱分解溫度為200℃以下的熱酸產生劑。藉由電磁波或是電子束的照射而產生酸之功能,與在加熱至預定的溫度(例如,100℃以上)的情形中產生酸之功能,只要絕緣層材料有具備功能就足够了,因為沒有必要必需一種化合物具備功能。
第1絕緣層材料中所含之化合物(F)的量,相對於感光性樹脂材料(A)是以0.1重量%至20重量%為
佳,以0.5重量%至10重量%為較佳,以1重量%至5重量%為更佳。化合物(F)的量未達0.1重量%時,第1絕緣層材料的解像度有下降的情形,超過20重量%時,保存安定性有下降的情形。
本發明中可以使用之負型感光性樹脂材料(A-2)含有:包含含有環狀醚結構之重覆單元與式(7)所示之重覆單元的高分子化合物(G),與可藉由電磁波或是電子束的照射而產生酸的化合物(H)。
高分子化合物(G)
含有環狀醚結構之化合物,是在酸的存在下,進行陽離子聚合。因此,高分子化合物(G)可以形成交聯結構。只要使用藉由光或是熱的作用產生酸之酸產生劑,及藉由光或是熱的作用產生陽離子種之陽離子聚合起始劑進行高分子化合物(G)的陽離子聚合,則藉由光及熱等能量促進聚合,使用高分子化合物(G)而形成之閘極絕緣層的交聯密度變得特別高。
在閘極絕緣層的內部形成交聯結構時,分子結構的移動是被抑制,而抑制閘極絕緣層的分極。閘極絕緣層的分極被抑制時,有機薄膜晶體管的磁滯會下降,而提高運作精度。
式(7)中,R14是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R14是氫原子。
式(7)中,RE是表示將主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。RE所示之連結部分的定義及
具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。t1是表示0或是1的整數。在某一形態中,t1是0。
式(7)中,R16是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。
R16所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
式(7)中,R15是表示可藉由酸而脫離之有機基。R15所示之可藉由酸而脫離之有機基,是藉由酸的作用而脫離並生成酚性羥基的有機基。酚性羥基可與環狀醚結構反應而形成交聯結構。又,酚性羥基藉由鏈轉移,有停止高分子化合物(G)的陽離子聚合的情形,或有使陽離子聚合的反應速度下降之情形,在酸的存在下,有抑制高分子化合物(G)的陽離子聚合的過度進行之情形。
作為可藉由酸而脫離之有機基者,例如可以列舉:可經取代之碳數2至20的烷氧基烷基、碳數3至20的具有環狀烴結構之基、三級烷基、可經取代之四氫呋喃基、及可經取代之四氫吡喃基。
R15所示之可經取代之碳數2至20的烷氧基烷基、碳數3至20的具有環狀烴結構之基、可經取代之四氫呋喃基、及可經取代之四氫吡喃基的定義及具體例,是與前述的R11所示之可經取代之碳數2至20的烷氧基烷基、碳數3至20的具有環狀烴結構之基、可經取代之四氫
呋喃基、及可經取代之四氫吡喃基的定義及具體例相同。
作為R15所示之三級烷基者,例如可以列舉:三級丁基。
式(7)中,t2表示1至5的整數。在某一形態中,t2是1。
作為該含有環狀醚結構之重覆單元者,是以式(8)所示之重覆單元,及式(9)所示之重覆單元為佳。
式(8)中,R17是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R17是甲基。
式(8)中,R18、R19、及R20各自獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。R18、R19、及R20所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
式(8)中,RG是表示將主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。RG所示之連結部分的定義及具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。u是表示0或是1的整數。在某一形態中,u是1,RG是-COO-所示的鍵結。
式(9)中,R21是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R21是甲基。
式(9)中,R22、R23、R24、R25、及R26各自獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1
至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。R22、R23、R24、R25、及R26所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
式(9)中,RH是表示將主鏈與側鏈連結且可以具有氟原子之連結部分。RH所示之連結部分的定義及具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。v是表示0或是1的整數。在某一形態中,v是1,RH是-COO-所示的鍵結。
高分子化合物(G)的一態樣,是除了式(7)所示之重覆單元及式(8)所示之重覆單元或是式(9)所示之重覆單元之外,進一步含有由含前述第1官能基之重覆單元所成群組中選擇之至少1種重覆單元之高分子化合物(G-1)。
前述第1官能基雖不與活性氫反應,但對該第1官能基施以電磁波或是熱作用而生成第2官能基,該第2官能基與活性氫會反應。亦即,前述第1官能基是藉由電磁波或是熱的作用而進行去保護,與活性氫反應而生成第2官能基。第2官能基藉由與第1絕緣層材料所含之含有活性氫之基鍵結,而可在絕緣層的內部形成交聯結構。又,上述含有活性氫之基藉由與第2官能基反應,絕緣層中所含有的活性氫之量會減低而抑制絕緣層的分極。
作為負型感光性樹脂材料(A-2)所含之含有活性氫之基者,可以列舉:在酸的存在下,由含有環狀醚
結構之高分子化合物(G-1)在聚合之際所生成之羥基,及式(7)所示之重覆單元,藉由酸的作用而使有機基脫離並生成羥基等。
負型感光性樹脂材料(A-2),可以復含有,選自含有2個以上活性氫之低分子化合物的活性氫化合物,及含有2個以上活性氫之高分子化合物的活性氫化合物所成群組中之至少1種活性氫化合物。
高分子化合物(G-1)所具有的第1官能基的理想例,是與前述的高分子化合物(E)所具有的第1官能基的理想例相同。
高分子化合物(G)或是(G-1)可以復含有式(10)所示之重覆單元:
式(10)中,R27是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R27是氫原子。
式(10)中,RJ是表示將主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。RJ所示之連結部分的定義及
具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。w1是表示0或是1的整數。在某一形態中,w1是0。
式(10)中,Rf2是表示氟原子或是可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。Rf2所示之可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的Rf1所示之可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。在某一形態中,Rf2是氟原子。
w2是表示1至5的整數。在某一形態中,w2是5。
式(10)中,至少1個的Rf2是氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。理想的是w2為5,5個Rf2是氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。
高分子化合物(G),例如可藉由將含有前述式(7)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、以及前述式(8)所示之重覆單元的原料之聚合性單體或是前述式(9)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、以及前述式(10)所示之重覆單元的原料之聚合性單體或是含有第1官能基之聚合性單體之聚合性單體混合物,使用光聚合起始劑或是熱聚合起始劑進行共聚合之方法而製造。
前述式(7)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例,是和前述式(5)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例相同。
作為前述式(8)所示之重覆單元的原料之聚
合性單體者,例如可以列舉:丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2-縮水甘油基乙酯、及甲基丙烯酸2-縮水甘油基乙酯。
作為前述式(9)所示之重覆單元的原料之聚合性單體者,例如可以列舉:3-丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷、及3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷。
前述式(10)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例,是和前述式(6)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例相同。
在高分子化合物(G-1)的製造中可以使用之含有第1官能基之聚合性單體的具體例及合成法,是與在前述高分子化合物(E)的製造中可以使用之含有第1官能基之聚合性單體的具體例及合成法相同。
高分子化合物(G),可以將除了前述式(7)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(8)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(9)所示之重覆單元的原料之聚合性單體,前述式(10)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、含有第1官能基之聚合性單體以外的其他可聚合之單體,添加到聚合性單體混合物中而製造。
作為在高分子化合物(G)的製造中追加使用的聚合性單體者,例如可以列舉:丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生
物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、及含有不飽和烴基之有機鍺衍生物。該丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、及含有不飽和烴基之有機鍺衍生物的定義及具體例,是與在前述高分子化合物(E)的製造中追加使用之該丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、及含有不飽和烴基之有機鍺衍生物的定義及具體例相同。
在高分子化合物(G)的製造中追加使用的聚合性單體的種類,是因應絕緣層所要求的特性而適當選擇。從對溶劑之優異耐久性及有機薄膜晶體管的磁滯小的
觀點而言,選擇如苯乙烯及苯乙烯衍生物,含有聚合而得到之高分子化合物之膜中,分子的密度高,形成硬膜之單體。又,從對於閘極電極及基板的表面等絕緣層的隣接面之密著性的觀點而言,選擇如甲基丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酸酯及其衍生物,賦與高分子化合物(G)可塑性之單體。
在高分子化合物(G)的製造中,式(7)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量,在參與聚合的全部聚合性單體中,理想的是1莫耳%以上70莫耳%以下,更佳的是5莫耳%以上50莫耳%以下。
式(8)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量,和式(9)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量的和,在參與聚合的全部的聚合性單體中,理想的是5莫耳%以上70莫耳%以下,更佳的是10莫耳%以上50莫耳%以下。
在高分子化合物(G-1)含有含第1官能基之重覆單元的情形,含有第1官能基之聚合性單體的放入莫耳量,在參與聚合的全部的聚合性單體中,理想的是5莫耳%以上50莫耳%以下,更佳的是5莫耳%以上40莫耳%以下。藉由將含有第1官能基之聚合性單體的放入莫耳量調節在此範圍內,在絕緣層的內部形成充分的交聯結構,保持極性基的含量在低水準中,而抑制絕緣層的分極。
高分子化合物(G),聚苯乙烯換算的重量平均分子量是以3000至1000000為佳,以5000至500000為
較佳。高分子化合物(G)可以是直鏈狀,也可以是分枝狀,也可以是環狀。
作為高分子化合物(G)者,例如可列舉:聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)
羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-
甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲
基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3
-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環已基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基1乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3
-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、及聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物。
化合物(H)
前述負型感光性樹脂材料(A-2),是含有可藉由電磁波或是電子束的照射而產生酸之化合物(H)。
作為化合物(H)者,例如可以列舉:光酸產生劑及光陽離子聚合起始劑。理想的光酸產生劑的具體例中,可以列舉作為化合物(F)所說明之甲苯磺酸酯化合物等。
前述負型感光性樹脂材料(A-2),是以含有光陽離子聚合起始劑為佳。作為該光陽離子聚合起始劑者,例如可以列舉:錪鹽及鋶鹽。
作為錪鹽者,例如可以列舉:二苯基錪 六
氟磷酸酯、二苯基錪 六氟銻酸鹽、及甲苯基異丙苯基錪 肆(五氟苯基)硼酸鹽。
作為鋶鹽者,例如可以列舉:三苯基鋶 磷酸酯、對-(苯基硫基)苯基二苯基鋶 六氟磷酸酯、三苯基鋶 六氟銻酸鹽、對-(苯基硫基)苯基二苯基鋶 六氟銻酸鹽、4,4'-雙[二(β-羥基乙氧基)苯基鋶]苯基硫化物-雙-六氟銻酸鹽、及4-[4-(4-三級丁基苯甲醯基)苯基硫基]苯基-二(4-甲基苯基)鋶 六氟磷酸酯。
作為光陽離子聚合起始劑者,具體上可以列舉:商品名RHODOSIL2074(Rhodia Japan股份公司製)、商品名ADEKA OPTOMER-SP-150(ADEKA股份公司製)、商品名ADEKA OPTOMER-SP-152(ADEKA股份公司製)、商品名ADEKA OPTOMER-SP-170(ADEKA股份公司製)、及商品名ADEKA OPTOMER-SP-172(ADEKA股份公司製)。又,除了前述光陽離子聚合起始劑之外,也可以使用日本特開平9-118663號公報記載的化合物,日本特開2007-262401號公報記載的化合物。
第1絕緣層材料中所含之化合物(H)的量,相對於感光性樹脂材料(A),是以0.1重量%至20重量%為佳,以0.5重量%至10重量%為較佳,以1重量%至5重量%為更佳。化合物(H)的量未達0.1重量%時,第1絕緣層材料的解像度有下降的情形,超過20重量%時,保存安定性有下降的情形。
<鎢(V)烷氧化物(B)>
在本發明中使用的第1絕緣層材料是含有鎢(V)烷氧化物(B)。作為鎢(V)烷氧化物(B)者,例如可以列舉:鎢(V)甲氧化物、鎢(V)乙氧化物、鎢(V)異丙氧化物、及鎢(V)丁氧化物。
第1絕緣層材料中所含有的鎢(V)烷氧化物(B)的量,相對於感光性樹脂材料(A),是以0.1重量%至30重量%為佳,以1重量%至25重量%為較佳,以5重量%至20重量%為更佳。鎢(V)烷氧化物(B)的量未達0.1重量%時,第2絕緣層材料的硬化反應有不能進行的情形,超過30重量%時,保存安定性有下降的情形。
<鹼性化合物(C)>
在本發明中使用的第1絕緣層材料可以含有鹼性化合物(C)。作為鹼性化合物(C)者,例如可以列舉,胺化合物。作為該胺化合物者,例如可以列舉:三乙基胺、吡啶、二乙基胺、乙醇胺、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯。
第1絕緣層材料中所含之鹼性化合物(C)的量,相對於鎢(V)烷氧化物(B),是以0.001當量至5當量為佳,以0.005當量至4當量為較佳,以0.01當量至3當量為更佳。鹼性化合物(C)的量未達0.001當量時,在前述感光性樹脂材料(A)為正型感光性樹脂材料(A-1)的情形,在顯像時未曝光部有溶解的情形,又,在前述感光性樹脂材料(A)為負型感光性樹脂材料(A-2)的情形,在顯像時未曝光部有不溶解的情形,超過5當量時,在前述感光性樹脂
材料(A)為正型感光性樹脂材料(A-1)的情形,曝光部有不顯像的情形,又,在前述感光性樹脂材料(A)為負型感光性樹脂材料(A-2)的情形,顯像時有曝光部也會溶解的情形。
(第2絕緣層材料)
<高分子化合物(D)>
在本發明中使用的第2絕緣層材料,是與第1絕緣層材料相異的材料。該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D),該高分子化合物(D),是含有:含有環狀醚結構之重覆單元與含有可藉由酸而脫離之有機基的式(1)所示之重覆單元。
含有環狀醚結構之化合物,在酸的存在下,生成陽離子,並進行陽離子聚合。又,在酸的存在下,式(1)所示之重覆單元中的可藉由酸而脫離之有機基R會脫離並生成羥基而與環狀醚結構反應。為此,高分子化合物(D)是在酸的存在下進行交聯反應,並可以形成交聯結構。
第1閘極絕緣層中所含有的鎢(V)烷氧化物(B),是藉由水解而生成鎢酸。
將含有第1絕緣層材料之液在水分存在的環境下,例如,在大氣下塗布在基材上,進行乾燥,而在第1閘極絕緣層表面可以生成鎢酸。鎢酸耐熱性、耐藥品性優良,即使在進行濺鍍及蝕刻等電極形成過程後,仍可在第1閘極絕緣層表面存在。
此之後,在生成的鎢酸存在下,促進在第1閘極絕緣層上的第2有機薄膜晶體管絕緣材料中所含有之
高分子化合物(D)的交聯反應,而形成第2閘極絕緣層。
式(1)中,R1是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R1是氫原子。
式(1)中,RA是表示將主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子的連結部分。RA所示之連結部分的定義及具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。p1是表示0或是1的整數。在某一形態中,p1是0。
式(1)中,R是表示可藉由酸而脫離之有機基。R所示之可藉由酸而脫離之有機基的定義及具體例,是與前述的R15所示之可藉由酸而脫離之有機基的定義及具體相例同。
R'是表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。R'所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
作為含有該環狀醚結構之重覆單元者,是以式(11)所示之重覆單元,及式(12)所示之重覆單元為佳。
式(11)中,R28是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R28是甲基。
式(11)中,R29、R30、及R31各自獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。R29、R30、及R31所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前
述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
式(11)中,RK是將表示主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子的連結部分。RK所示之連結部分的定義及具體例,是與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。x是表示0或是1的整數。在某一形態中,x是1,RK是以-COO-所示的鍵結。
式(12)中,R32是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R32是甲基。
式(12)中,R33、R34、R35、R36、及R37各自獨立地表示氫原子或是碳數1至20的一價有機基。該碳數1至20的一價有機基中的氫原子可經氟原子取代。R33、R34、R35、R36、及R37所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,是與前述的R4所示之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例相同。
式(12)中,RL是表示將主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。RL所示之連結部分之定義及具體例,與前述的RB所示之連結部分之定義及具體例相同。y是表示0或是1的整數。在某一形態中,y是1,RL是以-COO-所示的鍵結。
高分子化合物(D)的一態樣,是含有式(1)所示之重覆單元、及式(11)所示之重覆單元或是式(12)所示之重覆單元之高分子化合物。
高分子化合物(D),是以復含有選自式(13)
所示之重覆單元,及含有前述第1官能基之重覆單元所成群組中之至少1種重覆單元之高分子化合物(D-1)為佳。
式(13)中,R38是表示氫原子或是甲基。在某一形態中,R38是氫原子。
式(13)中,RM是表示將主鏈與側鏈連結,且可以具有氟原子之連結部分。RM所示之連結部分的定義及具體例,與前述的RB所示之連結部分的定義及具體例相同。z1是表示0或是1的整數。在某一形態中,z1是0。
式(13)中,Rf3是表示氟原子或是可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。Rf3所示之可以具有氟原子的碳數1至20的一價有機基之定義及具體例,與前述的Rf1所示之可以具有氟原子之碳數1至20的一價有機基之定義及具體例是相同。
z2是表示1至5的整數。在某一形態中,z2是5。
式(13)中,至少1個Rf3是氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。理想的是,z2為5,5個Rf3為氟原子或是具有氟原子之碳數1至20的一價有機基。
高分子化合物(D),例如,可藉由將前述式(1)所示之重覆單元的原料之聚合性單體,以及前述式(11)所示之重覆單元的原料之聚合性單體或是前述式(12)所示之重覆單元的原料之聚合性單體,及前述式(13)所示之重覆單元的原料之聚合性單體或是含有含第1官能基之聚合
性單體的聚合性單體混合物,使用光聚合起始劑或是熱聚合起始劑進行共聚合之方法而製造。
前述式(1)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例,與前述式(7)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例相同。
作為前述式(11)所示之重覆單元的原料之聚合性單體者,例如可以列舉:丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2-縮水甘油基乙酯、及甲基丙烯酸2-縮水甘油基乙酯。
作為前述式(12)所示之重覆單元的原料之聚合性單體者,例如可以列舉:3-丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷、及3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷。
前述式(13)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例,是與前述式(6)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的具體例相同。
在製造高分子化合物(D-1)中可以使用的含有第1官能基之聚合性單體的具體例及合成法,是與在製造前述的高分子化合物(E)中可以使用的含有第1官能基之聚合性單體的具體例及合成法相同。
高分子化合物(D),可將除了前述式(1)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(11)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(12)所示之重覆單元的原料之聚合性單體、前述式(13)所示之重覆單元的原料之
聚合性單體、含有第1官能基的聚合性單體以外之其他可聚合的單體,添加到聚合性單體混合物中而製造。
作為在高分子化合物(D)的製造中追加並使用的聚合性單體者,例如可以列舉:丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、及含有不飽和烴基的有機鍺衍生物。該丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、及含有不飽和烴基之有機鍺衍生物的定義及具體例,是與在前述高分子化合物(E)的製造中追加使用的該丙烯酸酯及其衍生物、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、甲基丙烯腈及其衍生物、丙烯腈及其衍生物、有機羧酸的乙烯基酯及其衍生物、有機羧酸的烯丙基酯及其衍生物、富馬酸的二烷基酯及其衍生物、馬來酸的二烷基酯及其衍生物、衣康酸的
二烷基酯及其衍生物、有機羧酸的N-乙烯基醯胺衍生物、末端不飽和烴及其衍生物、及含有不飽和烴基有機鍺衍生物的定義及具體例相同。
在高分子化合物(D)的製造中追加使用的聚合性單體的種類,是因應絕緣層所要求之特性而適當選擇。從對溶劑之優良的耐久性及有機薄膜晶體管的磁滯小的觀點而言,係選擇如苯乙烯及苯乙烯衍生物,在聚合而得到之含有高分子化合物之膜中,分子的密度高,形成硬膜之單體。又,從對於閘極電極或基板的表面等絕緣層的隣接面之密著性的觀點而言,選擇如甲基丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酸酯及其衍生物,可以賦與高分子化合物(D)可塑性之單體。
在高分子化合物(D)的製造中,式(1)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量,在參與聚合之全部聚合性單體中,理想的是1莫耳%以上70莫耳%以下,更佳的是5莫耳%以上50莫耳%以下。
式(11)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量以及式(12)所示之重覆單元的原料之聚合性單體的放入莫耳量的和,在參與聚合之全部聚合性單體中,理想的是5莫耳%以上70莫耳%以下,更佳的是10莫耳%以上50莫耳%以下。
在高分子化合物(D-1)含有含第1官能基之重覆單元的情形,含有第1官能基的聚合性單體之放入莫耳量,在參與聚合的全部聚合性單體中,理想的是5莫耳
%以上50莫耳%以下,更理想的是5莫耳%以上40莫耳%以下。藉由將含有第1官能基之聚合性單體的放入莫耳量調節在此範圍內,在絕緣層的內部充分形成交聯結構,極性基的含量保持在低水準中,而抑制絕緣層的分極。
高分子化合物(D),換算聚苯乙烯的重量平均分子量是以3000至1000000為佳,以5000至500000為較佳。高分子化合物(D),可以是直鏈狀,也可以是分枝狀,也可以是環狀。
作為高分子化合物(D)者,例如可以列舉:聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水
甘油酯)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)
羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4
-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[1'-(3',5'-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯])之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-
甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與-五氟苯乙烯)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(2-乙氧基乙氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與
丙烯腈)之共聚物、聚(4-(甲氧基乙氧基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(四氫吡喃基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(環丙基甲氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物、及聚(4-(環己基氧基)苯乙烯與3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷與[2-[O-(1'-甲基亞丙基胺基)羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯]與丙烯腈)之共聚物。
<第1及第2絕緣層材料>
在本發明中使用的第1絕緣層材料,可以含有混合或是黏度調節用的添加劑。作為添加劑者,例如可以列舉:増感劑、調平劑、及黏度調節劑。
在本發明中使用之第2絕緣層材料,除了高分子化合物(D)以外也可以含有任意成分,但不含可藉由電磁波或是電子束的照射或是熱的作用而產生酸的化合物之任意成分,可含有與可藉由電磁波或是電子束的照射或是熱的作用而產生酸之化合物不同之化合物作為任意成分。作為該任意成分者,可以列舉:即使照射電磁波或是電子束也不會產生酸,並且,即使加熱也不會產生酸的添加劑。
在有機薄膜晶體管的製造中,可以使用在第1絕緣層材料中添加有有機溶劑的第1絕緣層塗布液。該有機溶劑,只要是溶解感光性樹脂材料(A)、鎢(V)烷氧化物(B)及鹼性化合物(C)者即可,而無特別限制,例如,可以列舉:四氫呋喃及二丁醚等醚溶劑;己烷、環己烷及戊烯等脂肪族烴溶劑;二甲苯等芳香族烴溶劑、丙酮等酮溶劑、乙酸丁酯等乙酸酯溶劑、異丙醇等醇溶劑、氯仿等鹵溶劑。也可以混合此等有機溶劑而使用。此等有機溶劑中,以常壓下的沸點是100℃至200℃的有機溶劑為佳。作為常壓下的沸點是100℃至200℃的有機溶劑之例者,可以列舉:2-庚酮(沸點151℃)、及丙二醇單甲基醚乙酸酯(沸點146℃)。在第1絕緣層塗布液中,可以添加調平劑、界面活性劑、硬化觸媒等。
在有機薄膜晶體管的製造中,可以使用在第2絕緣層材料中添加有有機溶劑之第2絕緣層塗布液。該有機溶劑,只要是溶解高分子化合物(D)者即可,而無特別限制,例如,可以列舉:四氫呋喃及二丁基醚等醚溶劑;
己烷、環己烷及戊烯等脂肪族烴溶劑;二甲苯等芳香族烴溶劑;丙酮等酮溶劑;乙酸丁酯等乙酸酯溶劑,異丙醇等醇溶劑,氯仿等鹵溶劑。可以混合此等有機溶劑並使用。此等有機溶劑中,以常壓下的沸點是100℃至200℃的有機溶劑為佳。作為常壓下的沸點是100℃至200℃的有機溶劑的例者,可以列舉:2-庚酮(沸點151℃),及丙二醇單甲基醚乙酸酯(沸點146℃)。在該絕緣層塗布液中,可以添加調平劑、界面活性劑、硬化觸媒等。
<有機薄膜晶體管>
第1圖是表示本發明的一實施形態之底閘頂接觸型有機薄膜晶體管的結構之示意截面圖。在此有機薄膜晶體管中,具備:基板1,與在基板1上所形成之閘極電極2,與在閘極電極2上所形成的第1閘極絕緣層3a與在第1閘極絕緣層3a上所形成的第2閘極絕緣層3b,與在第2閘極絕緣層3b上所形成的有機半導體層4,與在有機半導體層4上挾住通道(channel)部所形成之源極電極5及汲極電極6,與將元件全體覆蓋之保護膜7。
底閘頂接觸型有機薄膜晶體管,例如可以藉由在基板上形成閘極電極,在閘極電極上形成第1閘極絕緣層,在第1閘極絕緣層上形成第2閘極絕緣層,在第2閘極絕緣層上形成有機半導體層,在有機半導體層上形成源極電極、汲極電極,並形成保護膜而製造。第1絕緣層材料是在第1閘極絕緣層的形成中使用,第2絕緣層材料是在第2閘極絕緣層的形成中使用。
第2圖是表示本發明的一實施形態之底閘底接觸型有機薄膜晶體管的結構之示意截面圖。在此有機薄膜晶體管中,具備:基板1,與在基板1上所形成之閘極電極2,與在閘極電極2上所形成之第1閘極絕緣層3a與在第1閘極絕緣層3a上所形成的第2閘極絕緣層3b,與在第2閘極絕緣層3b上挾住通道部所形成的源極電極5及汲極電極6,與在源極電極5及汲極電極6上所形成之有機半導體層4,與將元件全體覆蓋之保護膜7。
底閘底接觸型有機薄膜晶體管,例如可以藉由在基板上形成閘極電極,在閘極電極上形成第1閘極絕緣層,在第1閘極絕緣層上形成第2閘極絕緣層,在第2閘極絕緣層上形成源極電極、汲極電極,在源極電極、汲極電極上形成有機半導體層,並形成保護膜而製造。第1絕緣層材料是在第1閘極絕緣層的形成中使用,第2絕緣層材料是在第2閘極絕緣層的形成中使用。
當將有機薄膜晶體管中所含之金屬的電極以濺鍍法製作的情形,由於在濺鍍法中使用之金屬蒸氣有高能量,故有時會改質經接觸之有機層中的有機化合物。
本發明的有機薄膜晶體管,由於可在由第1絕緣層材料所形成之第1絕緣層上以濺鍍法製作電極後,由第2絕緣層材料形成第2絕緣層,故第2絕緣層可在與濺鍍法中所使用之金屬蒸氣沒有接觸的情況之下形成。因此,可以抑制濺鍍所致之臨界值電壓的絕對值上昇及磁滯的上昇。
當藉由有機薄膜晶體管驅動如有機電發光元件(有機EL元件)的發光元件的情形,必需在有機薄膜晶體管的上部電極與下部閘極電極之間所形成的絕緣層中形成聯孔洞,並接合上部電極與下部閘極電極。以往的有機薄膜晶體管,為了在由有機薄膜晶體管材料所形成的絕緣層中形成聯孔洞,而必需具有下述步驟,故製造製程煩雜:在該絕緣層上塗布含有抗阻材料之液,形成抗阻層之步驟;通過遮罩在該抗阻層曝光的步驟;將該抗阻層顯像並形成抗阻層的圖案的步驟;將形成有圖案的抗阻層作為遮罩而在絕緣層轉印圖案之步驟;以及將形成有圖案之抗阻層剝離除去之步驟。
藉由使用本發明中之第1絕緣層材料及第2絕緣層材料,可以用簡便之製造製程製造在閘極絕緣層具有聯孔洞之有機薄膜晶體管。
<有機薄膜晶體管絕緣層的形成方法>
本發明的有機薄膜晶體管絕緣層的形成方法之一個態樣係包含下述步驟之有機薄膜晶體管絕緣層的製造方法:首先,將含有第1絕緣層材料與溶劑之液塗布在基材,在該基材上形成第1塗布層(步驟S1);對該第1塗布層的一部分照射電磁波或是電子束之步驟(步驟S2);將該第1塗布層的經過電磁波或是電子束照射之部分除去,在第1塗布層形成圖案之步驟(步驟S3);
對形成有該圖案的第1塗布層施加熱,形成第1絕緣層之步驟(步驟S4);在該第1絕緣層上形成經圖案化的電極之步驟(步驟S5);將含有第2絕緣層材料與溶劑之液,在該經圖案化的電極及第1絕緣層上塗布而形成第2塗布層之步驟(步驟S6);對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱之步驟(步驟S7);以及將在經圖案化之電極上所形成的第2塗布層之部位除去,形成第2絕緣層的步驟(步驟S8)。
在此,「基材」是指,欲在其上配置第1絕緣層之有機薄膜晶體管的構成構件。作為有機薄膜晶體管絕緣層者,是以閘極絕緣層為佳。
第1絕緣層的形成,例如藉由調製含有第1絕緣層材料與有機溶劑之液(第1絕緣層塗布液),將第1絕緣層塗布液在基材上塗布而形成第1塗布層,使第1塗布層乾燥。藉由通過遮罩對第1塗布層的一部分選擇性地照射電磁波或是電子束,熱處理第1塗布層後,將照射部以鹼溶液除去,將未照射部分加熱硬化而進行。
在步驟S1中,可以將第1絕緣層塗布液,藉由旋轉塗布法、模具塗布法、網版印刷法、噴墨法等公知方法,塗布在基材上。第1塗布層的乾燥是因應必要而進行。在此所謂的乾燥是指,將第1塗布層所含的溶劑除
去之意思。
其次,對第1塗布層的一部分,例如,通過遮罩選擇性地照射電磁波或是電子束(步驟S2)。遮罩是具有使電磁波或是電子束穿透之穿透部分、與攔截電磁波或是電子束的攔截部分之構件。在此使用的遮罩,是將電磁波或是電子束攔截的部分具有對應基材的表面中欲形成絕緣層之部分之形狀者。
在感光性樹脂材料(A)為正型感光性樹脂材料(A-1)的情形,藉由照射電磁波或是電子束而產生酸的化合物(F)會分解並產生酸,正型感光性樹脂材料(A-1)中的可藉由酸而脫離的有機基R3會脫離,生成鹼可溶性基(賦與對鹼之溶解性的基)。該脫離反應,可以藉由加熱而促進。其次,藉由將通過遮罩選擇性地照射電磁波或是電子束的第1塗布層浸漬在鹼溶液中,電磁波或是電子束所照射的部分被溶解除去,在第1塗布層轉印遮罩的圖案(步驟S3)。
照射的電磁波的波長是以450nm以下為佳,更佳的是150至410nm。照射的電磁波波長超過450nm時,產生酸的化合物(F)的分解會變得不充分,對鹼溶液的溶解性變得不充分,有變成不能形成圖案的情形。作為電磁波者,是以紫外線為佳。
紫外線的照射,例如,可使用為了半導體的製造而使用的曝光裝置或為了硬化UV硬化性樹脂而使用的UV燈而進行。例如,使用波長300至400nm的紫外線。
電子束的照射,例如,可以使用超小型電子束照射管來進行。
在通過遮罩選擇性地照射電磁波或是電子束後,對第1塗布層施加熱的情形,加熱必需以不會使正型感光性樹脂材料(A-1)中的第1官能基去保護的程度進行。加熱第1塗布層之溫度,通常是在60至150℃,以80至130℃為佳。加熱時間,通常是15秒至10分鐘,20秒至5分鐘,尤其是以30秒至1分鐘為佳。加熱溫度太低或是加熱時間太短時,會有顯像不充分之可能性,加熱溫度太高或是加熱時間太長時解像度會有下降之可能性。加熱可以使用加熱器及烘烤爐等來進行。
第1塗布層,由於絕緣層材料為在層內尚未交聯的狀態,容易溶解,故可以將微細的圖案在高精度及短時間下形成。鹼溶液,可以使用為了使正型抗阻顯像之通常使用的鹼顯像液。
具體上,上述鹼溶液是水性媒體中溶解有鹼性鹽之溶液。鹼溶液是pH10以上,理想的是pH10至14,更理想的是pH11至14者。
水性媒體是指,水、或是含有水及水溶性有機溶劑之溶劑。水溶性有機溶劑,包含丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃等。水性媒體中的水溶性有機溶劑之含量是50重量%以下,理想的是40重量%以下,更理想的是30重量%以下。
作為鹼性鹽者,通常是使用氫氧化四甲基銨
(TMAH)、單乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀等。
其次,對轉印有遮罩的圖案之第1塗布層施加熱而硬化(步驟S4)。在感光性樹脂材料(A)為正型感光性樹脂材料(A-1)的情形,藉由加熱,產生酸的化合物(F)熱分解而產生酸,正型感光性樹脂材料(A-1)中可藉由酸而脫離之有機基R3會脫離,生成鹼可溶性基。該鹼可溶性基具有活性氫。又,藉由加熱正型感光性樹脂材料(A-1)中的第1官能基會被去保護,由第1官能基生成會與活性氫反應之第2官能基。該第2官能基與該鹼可溶性基反應而形成交聯結構,形成第1絕緣層。
在步驟S4中之加熱溫度,通常是100至280℃,是以150至250℃,尤其是以180至230℃為佳。加熱時間,通常是5至120分鐘,以10至60分鐘為佳。加熱溫度太低或是加熱時間太短時,絕緣層的交聯可能變得不充分,加熱溫度太高或加熱時間太長時,絕緣層會有損傷的可能性。加熱可以使用加熱器及烘烤爐等。
其次,在第1絕緣層上,形成經圖案化的電極(步驟S5)。電極可藉由將電極材料以金屬遮罩蒸鍍法堆積而形成。又,亦可藉由將電極材料藉由濺鍍法堆積後,將抗阻材料在堆積之電極材料上塗布,曝光,顯像並形成圖案,將該抗阻圖案作為遮罩並蝕刻電極材料而形成。
其次,將含有第2絕緣層材料與溶劑之液(第2絕緣層塗布液),在經圖案化的電極及第1絕緣層上塗布而形成第2塗布層(步驟S6)。第2塗布層是因應必要而乾
燥。
其次,對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱(步驟S7)。藉由加熱,藉由第1絕緣層中的鎢(V)烷氧化物之作用,第2塗布層中的可藉由酸而脫離之有機基R會脫離,生成羥基。該羥基與第2塗布層中的環狀醚結構反應,形成交聯結構。
步驟S7中之加熱溫度,通常是80至150℃,以100至130℃為佳。加熱時間,通常是5至120分鐘,以10至60分鐘,尤其是以20至40分鐘為佳。加熱溫度太低或是加熱時間太短時,絕緣層的交聯有變得不充分之可能性,加熱溫度太高或是加熱時間太長時,第1絕緣層上以外的第2塗布層有硬化之可能性。加熱可以使用加熱器及烘烤爐等來進行。
其次,藉由將經圖案化的電極上所形成的第2塗布層部位、以及第1塗布層經除去的位置上所形成之第2塗布層的部位除去,並將第1絕緣層的圖案轉印到第2塗布層而形成第2絕緣層(步驟S8)。
第2塗布層部分的除去(即顯像),是將部分被硬化的第2塗布層之未硬化部位,與會將第2絕緣層材料溶解且在室溫或是加熱下乾燥的溶劑接觸而進行即可。進行第2塗布層的顯像之適當溶劑,例如,丙二醇單甲基醚乙酸酯,2-庚酮等。在第2塗布層的顯像中沒有必要使用鹼溶液。
該第2絕緣層,可進一步加熱,提高硬化性。
本發明的有機薄膜晶體管絕緣層的形成方法的其他態樣,是包含下述步驟之有機薄膜晶體管絕緣層的製造方法:將含有第1絕緣層材料與溶劑之液塗布在基材,在該基材上形成第1塗布層的步驟(步驟T1);對該第1塗布層的一部分,照射電磁波或是電子束的步驟(步驟T2);將該第1塗布層的沒有照射電磁波或是電子束的部分除去,在第1塗布層上形成圖案的步驟(步驟T3);對該形成有圖案之第1塗布層施加熱並形成第1絕緣層的步驟(步驟T4);在該第1絕緣層上形成經圖案化之電極的步驟(步驟T5);將含有第2絕緣層材料與溶劑之液,在該經圖案化之電極及第1絕緣層上塗布,形成第2塗布層的步驟(步驟T6);對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱之步驟(步驟T7);以及將在經圖案化的電極上所形成的第2塗布層之部位除去,形成第2絕緣層的步驟(步驟T8)。
第1絕緣層的形成,例如藉由調製第1絕緣層塗布液,將該第1絕緣層塗布液在基材上塗布而形成第1塗布層,將第1塗布層乾燥。通過遮罩在第1塗布層的一部分選擇性地照射電磁波或是電子束,熱處理第1塗布
層後,將未照射部以可溶解第1絕緣層材料的溶劑除去後而顯像,將照射部分加熱硬化而進行。
步驟T1中,第1絕緣層塗布液,可以藉由旋轉塗布法,模具塗布法,網版印刷法,噴墨等公知的方法而塗布在基材上。第1塗布層的乾燥是因應必要而進行。在此,所謂的乾燥,是將第1塗布層中所含有的溶劑除去之意思。
其次,對第1塗布層的一部分,例如,通過遮罩選擇性地照射電磁波或是電子束(步驟T2)。在此使用的遮罩,是穿透電磁波或是電子束的部分具有對應基材的表面中欲形成絕緣層部分之形狀者。
在感光性樹脂材料(A)是負型感光性樹脂材料(A-2)的情形,藉由電磁波或是電子束的照射,產生酸之化合物(H)會分解而產生酸,負型感光性樹脂材料(A-2)中的環狀醚結構進行開環聚合。該開環聚合反應,可以藉由加熱來促進。又,藉由化合物(H)的分解並產生酸,負型感光性樹脂材料(A-2)中的可藉由酸而脫離之有機基R15脫離並生成酚性羥基。該酚性羥基,與藉由環狀醚結構的開環聚合而生成之聚合物末端反應。藉由將通過遮罩選擇性地照射電磁波或是電子束之第1塗布層浸漬在可溶解第1絕緣層材料的溶劑中,將未照射電磁波或是電子束的部分溶解除去,在第1塗布層轉印遮罩的圖案(步驟T3)。
照射電磁波的波長是以450nm以下為佳,更佳的是150至410nm。照射電磁波的波長超過450nm時,
產生酸的化合物(H)的分解會變得不充分,對鹼溶液的溶解性會變得不充分,有不能形成圖案的情形。作為電磁波者,是以紫外線為佳。
紫外線的照射,例如,可使用為了半導體的製造所使用之曝光裝置或為了硬化UV硬化性樹脂所使用之UV燈來進行。例如,使用波長300至400nm的紫外線。電子束的照射,例如,可以使用超小型電子束照射管來進行。
在通過遮罩選擇性地照射電磁波或是電子束後對第1塗布層施加熱的情形,加熱第1塗布層的溫度,通常是60至150℃,以80至130℃為佳。加熱時間,通常是15秒至10分鐘,以20秒至5分鐘,尤其是以30秒至1分鐘為佳。加熱溫度太低或是加熱時間太短時,顯像有變得不充分的可能性,加熱溫度太高或是加熱時間太長時,解像度有下降的可能性。加熱可以使用加熱器及烘烤爐等來進行。
其次,對形成有圖案的第1塗布層施加熱而形成第1絕緣層(步驟T4)。感光性樹脂材料(A)是負型感光性樹脂材料(A-2),負型感光性樹脂材料中的高分子化合物(G)具有第1官能基,該第1官能基是可藉由熱的作用而生成可與活性氫反應之第2官能基之官能基的情形,藉由將該轉印有遮罩圖案的第1塗布層加熱,生成可與活性氫反應之第2官能基,與藉由環狀醚結構的開環聚合所生成之羥基、及藉由酸的作用所生成的酚性羥基反應而形成交
聯結構,形成第1絕緣層。
步驟T4中之加熱溫度,通常是在100至280℃,以150至250℃,尤其是以180至230℃為佳。加熱時間,通常是5至120分鐘,以10至60分鐘為佳。加熱溫度太低或加熱時間太短時,絕緣層的交聯有變得不充分之可能性,加熱溫度太高或加熱時間太長時,絕緣層會有損傷之可能性。加熱可以使用加熱器及烘烤爐等來進行。
其次,在該第1絕緣層上,形成經圖案化的電極(步驟T5)。電極可藉由將電極材料以金屬遮罩蒸鍍法堆積而形成。又,亦可藉由將電極材料以濺鍍法堆積後,將抗阻材料在堆積的電極材料上塗布,曝光,顯像並形成圖案,將該抗阻圖案作為遮罩並蝕刻電極材料而形成。
在形成有電極之第1絕緣層上塗布含有第2絕緣層材料之液,乾燥而形成第2塗布層。
其次,將第2絕緣層塗布液,塗布在經圖案化的電極及第1絕緣層上,而形成第2塗布層(步驟T6)。第2塗布層是因應必要而乾燥。
其次,對第1絕緣層及第2塗布層施加熱(步驟T7)。藉由加熱,藉由第1絕緣層中的鎢(V)烷氧化物的作用,第2塗布層中的可藉由酸而脫離之有機基R會脫離,生成羥基。該羥基與第2塗布層中的環狀醚結構反應,形成交聯結構。
步驟T7中之加熱溫度,通常是80至150℃,以100至130℃為佳。加熱時間,通常是5至120分鐘,
以10至60分鐘,尤其是以20至40分鐘為佳。加熱溫度太低或是加熱時間太短時,絕緣層的交聯有變得不充分的可能性,加熱溫度太高或是加熱時間太長時,第1絕緣層上以外的第2塗布層有硬化之可能性。加熱可以使用加熱器及烘烤爐等來進行。
有關第2塗布層的顯像方法及進行顯像的適當溶劑,是與前述同樣。
其次,將在經圖案化的電極上所形成的第2塗布層之部位、及在第1塗布層經除去的位置上所形成的第2塗布層之部位除去,將第1絕緣層的圖案轉印在第2塗布層而形成第2絕緣層(步驟T8)。
該第2絕緣層,可進一步加熱,提高硬化性。
在第2絕緣層上,可以形成自我組織化單分子膜層。該自我組織化單分子膜層,例如,可藉由使用在有機溶劑中溶解有烷基氯矽烷化合物或是烷基烷氧基矽烷化合物1至10重量%之溶液來處理閘極絕緣層而形成。
作為烷基氯矽烷化合物的例者,可以列舉:甲基三氯矽烷、乙基三氯矽烷、丁基三氯矽烷、癸基三氯矽烷、十八烷基三氯矽烷。
作為烷基烷氧基矽烷化合物的例者,可以列舉: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。
基板1,閘極電極2,源極電極5,汲極電極6及有機半導體層4,只要是以通常所使用的材料及方
法構成即可。基板的材料可使用樹脂或塑膠的板或薄膜,玻璃板,矽板等。電極的材料,是使用鉻、金、銀、鋁、鉬等,以蒸鍍法、濺鍍法、印刷法、噴墨法等公知的方法而形成電極。
作為用以形成有機半導體層4的有機半導體者,使用π共軛聚合物,例如,可以使用:聚吡咯類、聚噻吩類、聚苯胺類、聚烯丙基胺類、茀類、聚咔唑類、聚吲哚類、聚(p-伸苯基伸乙烯基)類等。又,具有對有機溶劑的溶解性之低分子物質,例如,可以使用:稠五苯等多環芳香族的衍生物、酞菁衍生物、苝衍生物、四硫代富瓦烯(tetrathio fulvalene)衍生物、四氰基對苯二醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)衍生物、富勒烯(fullerene)類、碳奈米管類等。具體上可以列舉:2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二(伸乙基硼酸酯)與2,6-二溴-(4,4-雙-十六烷基-4H-環戊[2,1-b;3,4-b']-二噻吩的縮合物、9,9-二正辛基茀-2,7-二(伸乙基硼酸酯)與5,5'-二溴-2,2'-聯噻吩的縮合物等。
有機半導體層的形成,例如藉由在有機半導體中添加溶劑而調製有機半導體塗布液,將該有機半導體塗布液塗布在第2絕緣層上,使該有機半導體塗布液乾燥來進行。在本發明中,構成第2絕緣層之樹脂具有苯環,且與有機半導體有親和性。由此,藉由上述塗布乾燥法,在有機半導體層與閘極絕緣層之間形成均勻平坦的界面。
作為有機半導體塗布液中所使用的溶劑者,
只要是將有機半導體溶解或是分散者即可,而無特別限制,理想的是,在常壓中的沸點為50℃至200℃的溶劑。
作為該溶劑的例者,可以列舉:氯仿、甲苯、苯甲醚、2-庚酮、丙二醇單甲基醚乙酸酯。該有機半導體塗布液,是與前述絕緣層塗布液同樣可藉由旋轉塗布法、模具塗布法、網版印刷、噴墨等公知方法塗布在閘極絕緣層上。
本發明的有機薄膜晶體管是可就保護有機薄膜晶體管,又,提高表面的平滑性之目的,而以保護膜材來塗布。
本發明的電子裝置絕緣層,可以在此之上積層平坦的膜等,可以容易地形成積層結構。又,在該絕緣層上可以適當地搭載有機電發光元件。
使用本發明的電子裝置絕緣層,可以適宜地製作具有有機薄膜晶體管之顯示器用構件。使用具有該有機薄膜晶體管之顯示器用構件,可以製作具備顯示器用構件之顯示器。
本發明的電子裝置絕緣層,可以使用在形成背光材等的絕緣層以外的晶體管中所含有之層、有機電發光元件中所含之層的用途中。
以下,藉由實施例說明本發明,但本發明當然不會因實施例而受到限定。
(高分子化合物1的合成)
將在上部附有三通旋塞的迪姆羅特冷卻管(Dimroth condenser)安裝在200ml的三口燒瓶,在該三口燒瓶中,放入4-乙烯基苯甲酸(Aldrich公司製)25.45g、3,4-二氫-2H-吡喃50g、觸媒量的濃鹽酸及攪拌棒,將三口燒瓶內部的空氣以氮氣取代。將三口燒瓶浸在50℃的油浴中,一面以磁攪拌機旋轉攪拌棒一面進行反應2小時。反應結束後,將反應混合物移到300ml的分液漏斗中,添加二乙基醚100ml後,添加氫氧化鈉水溶液沖洗有機層直到水層成為鹼性為止,將有機層分液。以50ml的離子交換水重覆沖洗3次有機層後,將有機層分液,添加無水硫酸鎂進行乾燥。過濾無水硫酸鎂後,使用旋轉蒸發器濃縮濾液,得到無色透明液體之化合物(1-A)。得到化合物(1-A)的量是38.25g,收率是96%。
在50ml耐壓容器(Ace公司製)中,放入化合物(1-A)2.00g、4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯(東曹有機化學公司製)0.83g、2-(O-[1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯(昭和電工公司製,商品名「Karenz MOI-BM」)1.03g、4-甲氧基苯乙烯(東京化成公司製)0.58g、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙腈)0.02g、丙二醇單甲基
醚乙酸酯(東京化成公司製)10.41g,為了除去溶氧以氬氣冒泡(bubbling)後,以栓塞密封。在80℃的油浴中聚合8小時,得到溶解有高分子化合物1之黏稠丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液。高分子化合物1具有下述重覆單元。括弧的添附數字是表示重覆單元的莫耳分率。
所得到之高分子化合物1的由標準聚苯乙烯求取之重量平均分子量是78000(島津製GPC,Tskgel super HM-H 1枝+Tskgel super H2000 1枝,移動相=THF)。
(高分子化合物2的合成)
在50ml耐壓容器(Ace公司製)中,放入4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯(東曹有機化學公司製)3.00g、丙烯腈(和光純藥公司製)0.55g、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯(Aldrich公司製)2.02g、甲基丙烯酸縮水甘油酯(和光純藥公司製)2.22g,2,2'-偶氮雙(2-甲基丙腈)0.04g、丙二醇單甲基醚乙酸酯(東京化成公司製)18.28g,為了除去溶氧,以氬氣冒泡之
後,以栓塞密封。在80℃的油浴中聚合8小時,得到溶解有高分子化合物2之黏稠丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液。高分子化合物2具有下述重覆單元。括弧的添附數字是表示重覆單元的莫耳分率。
所得到之高分子化合物2的由標準聚苯乙烯求到之重量平均分子量是190000(島津公司製GPC,Tskgel super HM-H 1枝+Tskgel super H2000 1枝,移動相=THF)。
(高分子化合物3的合成)
在含有2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二(伸乙基硼酸酯)1.88g、及2,6-二溴-(4,4-雙-十六烷基-4H-環戊[2,1-b;3,4-b']-二噻吩3.81g的80ml甲苯中,在氮環境下,添加肆(三苯基膦)鈀0.75g、甲基三辛基銨氯化物(Aldrich公司製,商品名「Aliquat 336」(註冊商標))1.0g、及2M的碳酸鈉水溶液24ml。將所得到之混合物激烈攪拌,加熱回流24小時。將所得到之黏稠反應混合物注入丙酮500ml中,使纖維狀的黃色聚合物沈澱。將此聚合物過濾並收集,
以丙酮洗淨,在真空爐中於60℃乾燥一晚。將所得到之聚合物稱為高分子化合物3。高分子化合物3具有下述重覆單元。n表示是重覆單元的數量。
高分子化合物3的由標準聚苯乙烯求到的重量平均分子量是32000(島津公司製GPC,Tskgel super HM-H 1枝+Tskgel super H2000 1枝,移動相=THF)。
(化合物(4-A)的合成)
在已安裝三通旋塞及隔膜(septum)的300ml三口燒瓶中,放入3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷(東亞合成製,商品名:OXT-101)33.29g、三乙基胺(和光純藥公司製)48.31g、脫水四氫呋喃(和光純藥公司製)200ml及攪拌棒,將燒瓶內部的空氣以氮氣取代。將燒瓶在冰浴中浸漬,一面藉由以磁攪拌機旋轉攪拌棒而攪拌反應混合物,一面使用氣密注射器緩慢地滴下甲基丙烯醯基氯化物25.00g。滴下結束後,在冰浴中進一步持續攪拌2小時,之後,在室溫持續攪拌一晚進行反應。反應結束後,將生成之三乙基胺鹽酸鹽過濾,將濾液移到500ml的分液漏斗中,在濾
液中添加二乙基醚200ml後,將有機層以100ml的離子交換水沖洗,將有機層分液。有機層重覆沖洗3次後,將有機層分液,添加無水硫酸鎂進行乾燥。過濾無水硫酸鎂後,使用旋轉蒸發器將濾液濃縮,得到淡褐色液體之化合物(4-A)者。得到之化合物(4-A)的重量是29.3g,收率是61.3%。
(高分子化合物4的合成)
在150ml耐壓容器(Ace公司製)中,放入化合物(4-A)12.00g、4-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯(東曹有機化學公司製)7.51g、甲基丙烯酸縮水甘油酯(和光純藥公司製)1.85g、2-(O-[1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基]乙基-甲基丙烯酸酯(昭和電工公司製,商品名「Karenz MOI-BM」)6.26g、4-甲氧基苯乙烯(東京化成工業公司製)8.74g、丙烯腈(和光純藥公司製)2.77g、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙腈)0.20g、丙二醇單甲基醚乙酸酯(東京化成公司製)91.75g,經氬氣冒泡後,以栓塞密封。在60℃的油浴中聚合20小時,得到溶解有高分子化合物1之黏稠的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液。高分子化合物4具有下述重覆單
元。括弧的添附數字是表示重覆單元的莫耳分率。
所得到之高分子化合物4的由標準聚苯乙烯求得之重量平均分子量是99000(島津公司製GPC,Tskgel super HM-H 1枝+Tskgel super H2000 1枝,移動相=THF)。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
在20ml的樣品瓶中,將合成例1所得到的高分子化合物1之丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液5.00g、光酸產生劑之下述化合物「MBZ-101(綠(midori)化學公司製)」0.045g、丙二醇單甲基醚乙酸酯5.00g、鎢(V)乙氧化物(Gelest公司製)0.21g、乙醯丙酮(和光純藥公司製)0.5g、鹼性化合物之1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-十一碳-7-烯(Aldrich公司製)0.0014g放入,攪拌並使其溶解,調製第1絕緣層材料的均勻塗布溶液1。
使用TG-DTA(島津製作所公司製「DTG-60」)測定之MBZ-101的熱分解溫度是177℃。
在20ml的樣品瓶中,放入合成例2所得到的高分子化合物2之丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液1.00g、丙二醇單甲基醚乙酸酯9.00g,攪拌並使其溶解,調製第2絕緣層材料的均勻塗布溶液2。
將前述塗布溶液1使用孔徑0.45μm的膜濾器過濾,並在附有鉻電極之玻璃基板上旋轉塗布後,在加熱板上以100℃乾燥1分鐘,形成塗布層。塗布層的形成是在大氣環境下進行。之後,使用對準器(aligner)(Canon製;PLA-521)將1200mJ/cm2的UV光(波長365nm)通過遮罩照射到塗布層,在加熱板上以100℃後烘烤30秒鐘後,在長瀨正型顯像液(Nagase Positive Developer)NPD-18中浸漬30秒鐘除去曝光部,進行顯像。將顯像後的玻璃基板以離子交換水沖洗,使用旋轉乾燥器(Spin Dryer)乾燥後,在氮氣中,在加熱板上以220℃煅燒30分鐘,得到有聯孔洞之第1閘極絕緣層。
藉由在使用第1絕緣層材料並於絕緣層中形成聯孔洞,可省略下述步驟而簡便地形成聯孔洞:在絕緣層上塗布含有抗阻材料之液,形成抗阻層之步驟;通過遮
罩在該抗阻層曝光的步驟;使該抗阻層顯像並形成抗阻層之圖案的步驟;將形成有圖案之抗阻層作為遮罩在絕緣層轉印圖案的步驟;以及將形成有圖案之抗阻層剝離除去的步驟。
在有聯孔洞的第1閘極絕緣層上以濺鍍法堆積約100nm之鉬後,使用鉬蝕刻液(關東化學公司製;S-80520)除去第1閘極絕緣層上的全部的鉬。
將前述塗布溶液2使用孔徑0.45μm的膜濾器過濾,並在已除去鉬之第1閘極絕緣層上旋轉塗布後,在加熱板上以100℃乾燥1分鐘,其次,在加熱板上以120℃煅燒30分鐘並形成第2閘極絕緣層,得到在第1閘極絕緣層上積層有第2閘極絕緣層之基材。藉由第1閘極絕緣層中的鎢(V)乙氧化物,從已旋轉塗布在與第1閘極絕緣層的聯孔洞不同之部位之第2絕緣層材料產生酸,第2絕緣層材料會硬化,形成第2閘極絕緣層。
將所得到之基材在丙二醇單甲基醚乙酸酯中浸漬1分鐘,將設置在第1閘極絕緣層的聯孔洞上的第2閘極絕緣層部位溶解除去,之後,將基材在加熱板上以200℃煅燒30分鐘。
其次,將合成例3所得到的高分子化合物3以二甲苯溶劑溶解,製作濃度為0.5重量%的溶液(有機半導體組成物),以膜濾器過濾該溶液調製塗布溶液3。
將所得到之塗布溶液3,在前述第2閘極絕緣層上,藉由旋轉塗布法塗布,形成具有約30nm厚度之
活性層,其次,藉由使用金屬遮罩之真空蒸鍍法,在活性層上,形成通道長20μm,通道寬2mm的源極電極及汲極電極,而製作電場效果型有機薄膜晶體管。源極電極及汲極電極是由活性層側,具有積層有氧化鉬與金之結構。
<晶體管特性的評估>
有關如此製作的電場效果型有機薄膜晶體管,以閘極電壓Vg改變成20至-40V,源極-汲極間電壓Vsd改變成0至-40V的條件下,將其晶體管特性使用真空探針(BCT22MDC-5-HT-SCU;Nagase Electronic Equipments Service Co.,LTD製)測定。漏電流是測定閘極電壓在-40V時的閘極-汲極之間流動之電流。將結果在表1中表示。
<絕緣層材料的抗阻特性的評估>
第1絕緣層材料及第2絕緣層材料的抗阻特性,是以25μm見方的圖案是否解像來評估。將有解像的情形以「○」,將沒有解像的情形以「×」表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
在20ml的樣品瓶中,將合成例4所得到的高分子化合物4之丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液6.00g、光酸產生劑之MBZ-101(綠化學公司製)0.036g、丙二醇單甲基醚乙酸酯4.00g、鎢(V)乙氧化物(Gelest公司製)0.12g、乙醯丙酮(和光純藥公司製)0.1g、鹼性化合物之1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-十一碳-7-烯(Aldrich公司製)0.0011g放入,攪拌並使其溶解,調製第1絕緣層材料的均勻塗布溶液4。
將所得到之塗布溶液4使用孔徑0.45μm的膜濾器過濾,並在附著鉻電極的玻璃基板上旋轉塗布之後,在加熱板上於100℃中乾燥1分鐘,形成塗布層。塗布層的形成是在大氣環境下進行。之後使用對準器(aligner)(Canon製;PLA-521)將600mJ/cm2的UV光(波長365nm)通過遮罩照射到塗布層,加熱板上以100℃後烘烤30秒鐘後,在2-庚酮與異丙醇以1:1的重量混合之混合液中浸漬30秒鐘,除去未曝光部,進行顯像。將顯像後的玻璃基板以空氣吹氣(Air blow)乾燥後,氮中,在加熱板上以220℃煅燒30分鐘,得到有聯孔洞之第1閘極絕緣層。
在有聯孔洞之第1閘極絕緣層上將鉬以濺鍍法堆積成約100nm,使用鉬蝕刻液(關東化學公司製;S-80520)除去第1閘極絕緣層上的全部的鉬。
將前述塗布溶液2使用孔徑0.45μm的膜濾器過濾,並在已除去鉬的第1閘極絕緣層上旋轉塗布後,在加熱板上以100℃乾燥1分鐘,之後,在加熱板上以120℃煅燒30分鐘,形成第2閘極絕緣層,得到在第1閘極絕緣層上積層有第2閘極絕緣層的基材。
將所得到之基材在丙二醇單甲基醚乙酸酯中浸漬1分鐘,將設置在第1閘極絕緣層的聯孔洞上的第2閘極絕緣層部位溶解除去,之後,在加熱板上200℃煅燒30分鐘。
將前述塗布溶液3,在前述第2閘極絕緣層
上,藉由旋轉塗布法塗布,形成具有約30nm厚度之活性層,其次,藉由使用金屬遮罩之真空蒸鍍法,在活性層上,形成通道長20μm,通道寬2mm的源極電極及汲極電極,而製作電場效果型有機薄膜晶體管。源極電極及汲極電極是由活性層側,具有積層有氧化鉬與金之結構。
有關如此製作的電場效果型有機薄膜晶體管,以與實施例1同樣的方法評估晶體管特性。又,有關第1絕緣層材料,以與實施例1同樣的方法評估抗阻特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
在20ml的試樣瓶中,放入感光性樹脂之SUMIRESIST PFI-89B9(住友化學公司製)5.00g、丙二醇單甲基醚乙酸酯5.00g、鎢(V)乙氧化物(Gelest公司製)0.12g、乙醯丙酮(和光純藥公司製)0.4g,攪拌並使其溶解,調製第1絕緣層材料的均勻塗布溶液5。
除了使用塗布溶液5來取代塗布溶液1,將100mJ/cm2的UV光(波長365nm)通過遮罩照射第一塗布層之外,其餘是以與實施例1同樣操作而製作電場效果型有機薄膜晶體管。有關如此製作的電場效果型有機薄膜晶體管,以與實施例1同樣的方法評估晶體管特性。又,有關第1絕緣層材料,以與實施例1同樣的方法評估抗阻特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
除了不形成第2閘極絕緣層之外,其餘是以與實施例1同樣操作而製作電場效果型有機薄膜晶體管,評估晶體管特性及第1絕緣層材料的抗阻特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
除了不進行在第1閘極絕緣層上以濺鍍法積層鉬之步驟,及使用鉬蝕刻液除去鉬的步驟之外,其餘是以與比較例1同樣操作來製作電場效果型晶體管,評估晶體管特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
除了不形成第2閘極絕緣層之外,其餘是以與實施例2同樣操作而製作電場效果型有機薄膜晶體管,評估晶體管特性及抗阻特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
除了不進行在第1閘極絕緣層上以濺鍍法積層鉬之步驟,及使用鉬蝕刻液除去鉬之步驟之外,其餘是以與比較例3同樣操作而製作電場效果型晶體管,評估晶體管特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
除了不形成第2閘極絕緣層之外,其餘是以與實施例3同樣操作而製作電場效果型有機薄膜晶體管,評估晶體管特性及抗阻特性。將結果在表1中表示。
(電場效果型有機薄膜晶體管的製造)
除了不進行在第1閘極絕緣層上以濺鍍法積層鉬的步驟,及使用鉬蝕刻液除去鉬的步驟之外,其餘是以與比較例3同樣操作來製作電場效果型晶體管,評估晶體管特性。將結果在表1中表示。
1‧‧‧基板
2‧‧‧閘極電極
3a‧‧‧第1閘極絕緣層
3b‧‧‧第2閘極絕緣層
4‧‧‧有機半導體層
5‧‧‧源極電極
6‧‧‧汲極電極
7‧‧‧保護膜
Claims (22)
- 一種電子裝置絕緣層,具有由第1絕緣層材料所形成之第1絕緣層、與由第2絕緣層材料所形成在該第1絕緣層上之第2絕緣層,其中,該第1絕緣層材料是含有下述之材料:感光性樹脂材料(A)、與鎢(V)烷氧化物(B),該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之材料,該高分子化合物(D)含有具有環狀醚結構之重覆單元、與式(1)所示之重覆單元:
- 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述第1絕緣層材料復含有鹼性化合物(C)。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述感光性樹脂材料(A)是正型感光性樹脂材料(A-1)或是負型感光性樹脂材料(A-2)。
- 如申請專利範圍第3項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述正型感光性樹脂材料(A-1)是含有高分子化合物(E)及化合物(F)之感光性樹脂組成物,該高分子化合物(E)包含含有下述定義的第1官能基之重覆單元、與式(2)所示之重覆單元:
- 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述第1官能基為選自以封端化劑所封端之異氰酸基及以封端化劑所封端之異硫氰酸基所成群組中之至少1種基。
- 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述以封端化劑所封端之異氰酸基及以封端化劑所封端的異硫氰酸基,為選自式(3)所示之基及式(4)所示之基所成群組中之至少一種基:
- 如申請專利範圍第4至6項中任一項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述高分子化合物(E)復含有式(5)所示之重覆單元:
- 如申請專利範圍第3項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述負型感光性樹脂材料(A-2)是含有高分子化合物(G)及化合物(H)之感光性樹脂組成物, 該高分子化合物(G)包含含有環狀醚結構之重覆單元、與式(7)所示之重覆單元:
- 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述高分子化合物(G)所含有之含有環狀醚結構之重覆單元,是選自式(8)所示之重覆單元及式(9)所示之重覆單元所成群組中之至少一種重覆單元:
- 如申請專利範圍第8或是9項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述高分子化合物(G)復含有選自含有下述定義之第1官能基之重覆單元所成群組中之至少1種重覆單元,第1官能基:可藉由電磁波或是熱作用而生成可與活性氫反應的第2官能基之官能基。
- 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述第2絕緣層材料為由高分子化合物(D)所成之材料。
- 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述高分子化合物(D)所含有之含有環狀醚結構之重覆單元,是選自式(11)所示之重覆單元及式(12)所示之重覆單元所成群組中之至少一種重覆單元:
- 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之電子裝置絕緣層,其中,前述高分子化合物(D)復含有選自式(13)所示之重覆單元、及含有第1官能基之重覆單元所成群組中之至少1種重覆單元:
- 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之電子裝置絕緣層,該電子裝置是有機薄膜晶體管絕緣層。
- 一種電子裝置絕緣層的製造方法,係具有下述步驟:將含有第1絕緣層材料與溶劑之液塗布在基材,在該基材上形成第1塗布層的步驟;對該第1塗布層的一部分照射電磁波或是電子束的步驟;將該第1塗布層的電磁波或是電子束所照射的部分除去,在第1塗布層形成圖案的步驟;對該形成有圖案之第1塗布層施加熱,形成第1絕緣層的步驟;在該第1絕緣層上形成經圖案化的電極的步驟;將含有第2絕緣層材料與溶劑之液,在該經圖案化的電極及第1絕緣層上塗布,形成第2塗布層的步驟;對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱的步驟;以及 將在經圖案化的電極上所形成之第2塗布層的部位除去,形成第2絕緣層的步驟;該第1絕緣層材料是含有下述之材料:感光性樹脂材料(A)、與鎢(V)烷氧化物(B),該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之材料,該高分子化合物(D)含有具有環狀醚結構之重覆單元、與式(1)所示之重覆單元:
- 一種電子裝置絕緣層的製造方法,係具有下述步驟: 將含有第1絕緣層材料與溶劑之液塗布在基材,在該基材上形成第1塗布層的步驟;對該第1塗布層的一部分照射電磁波或是電子束的步驟;將該第1塗布層的電磁波或是電子束沒有照射的部分除去,在第1塗布層形成圖案的步驟;對該形成有圖案之第1塗布層施加熱,形成第1絕緣層的步驟在該第1絕緣層上形成經圖案化的電極的步驟;將含有第2絕緣層材料與溶劑之液,在該經圖案化的電極及第1絕緣層上塗布,形成第2塗布層的步驟;對該第1絕緣層及第2塗布層施加熱的步驟;以及將在經圖案化的電極上所形成之第2塗布層的部位除去,形成第2絕緣層的步驟;該第1絕緣層材料是含有下述之材料:感光性樹脂材料(A)、與鎢(V)烷氧化物(B),該第2絕緣層材料是含有高分子化合物(D)之材料,該高分子化合物(D)含有具有環狀醚結構之重覆單元、與式(1)所示之重覆單元:
- 如申請專利範圍第15或是16項所述之電子裝置絕緣層的製造方法,其中,前述電磁波是紫外線。
- 一種電子裝置絕緣層,係藉由申請專利範圍第15至第17項中任一項所述之方法來製造者。
- 如申請專利範圍第18項所述之電子裝置絕緣層,其係有機薄膜晶體管絕緣層。
- 一種有機薄膜晶體管,具備閘極電極、與源極電極、與汲極電極、與有機半導體層、與申請專利範圍第14項或是第19項所述的電子裝置絕緣層。
- 一種顯示器用構件,含有申請專利範圍第1至14項中 任一項或是申請專利範圍第18項所述的電子裝置絕緣層。
- 一種顯示器,含有申請專利範圍第21項所述之顯示器用構件。
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