WO2012002436A1 - 有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び有機薄膜トランジスタ - Google Patents

有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び有機薄膜トランジスタ Download PDF

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insulating layer
film transistor
organic thin
hydrogen atom
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公 矢作
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住友化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an insulating layer material suitable for an insulating layer of an organic thin film transistor.
  • organic thin film transistors can be manufactured at a lower temperature than inorganic semiconductors
  • plastic substrates and films can be used as the substrate, and by using such a substrate, a flexible, lightweight and hardly breakable element can be obtained.
  • an element can be manufactured by application of a solution containing an organic material or film formation using a printing method, and a large number of elements can be manufactured on a large-area substrate at low cost.
  • a voltage applied to a gate electrode acts on a semiconductor layer through a gate insulating layer to control the amount of drain current. Therefore, a gate insulating layer is formed between the gate electrode and the semiconductor layer.
  • the organic semiconductor compound used in the organic semiconductor layer of the field effect organic thin film transistor is easily affected by the environment such as humidity and oxygen, and the transistor characteristics are likely to deteriorate with time due to humidity, oxygen and the like.
  • the organic semiconductor compound is coated and protected by a gate insulating layer.
  • an insulating layer material is used to form an overcoat layer, a gate insulating layer, and the like that cover the organic semiconductor layer.
  • an insulating layer or an insulating film of an organic thin film transistor such as the overcoat layer and the gate insulating layer is referred to as an organic thin film transistor insulating layer.
  • a material used for forming the organic thin film transistor insulating layer is referred to as an organic thin film transistor insulating layer material.
  • the organic thin film transistor insulating layer material is required to have excellent insulating properties and excellent dielectric breakdown strength when formed into a thin film.
  • an organic semiconductor layer is formed so as to overlap with a gate insulating layer. Therefore, the gate insulating layer material is also required to have characteristics such as affinity with the organic semiconductor compound for forming a good interface with the organic semiconductor layer and flatness of the film surface forming the interface with the organic semiconductor layer. .
  • Patent Document 1 describes that an epoxy resin and a silane coupling agent are used in combination as a gate insulating layer material in an organic thin film transistor. Since the gate insulating layer material has high hygroscopicity, there is a problem in the stability of the transistor performance. To solve this problem, the hydroxyl group generated during the curing reaction of the epoxy resin was reacted with the silane coupling agent. Is.
  • Non-Patent Document 1 describes that a resin obtained by thermally cross-linking polyvinylphenol and a melamine compound is used for the gate insulating layer. By crosslinking with a melamine compound, the hydroxyl group contained in polyvinylphenol is removed, and at the same time the film strength is increased.
  • the pentacene TFT (thin film transistor) having this gate insulating layer has small hysteresis and exhibits durability against gate bias stress.
  • Non-Patent Document 2 describes that polyvinyl gate and a copolymer obtained by copolymerizing vinyl phenol and methyl methacrylate are used for the gate insulating layer. The polarity of the whole film is lowered by interacting the hydroxyl group of vinylphenol with the carbonyl group of methyl methacrylate. The pentacene TFT having this gate insulating layer has a small hysteresis and exhibits stable electrical characteristics.
  • An object of the present invention is to provide an organic thin film transistor insulating layer material capable of producing an organic thin film transistor having a small absolute value of threshold voltage and small hysteresis.
  • the present invention has the formula
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 2 to R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the monovalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • R aa represents a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the divalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • a represents an integer of 0 to 20. When there are a plurality of R aa s , they may be the same or different.
  • a polymer compound (A) which is a functional group for generating a group; At least one compound (B) selected from the group consisting of a low molecular compound containing two or more active hydrogens in the molecule and a polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule (active hydrogen compound (B) And an organic thin film transistor insulating layer material.
  • the polymer compound (A) further contains a repeating unit having a functional group that causes a dimerization reaction upon irradiation with electromagnetic waves or absorption of energy of electron beams.
  • the repeating unit having a functional group that causes a dimerization reaction by irradiation with electromagnetic waves or absorption of energy of an electron beam is represented by the formula:
  • R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the monovalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • R bb represents a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the divalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • b represents an integer of 0 to 20, and c represents an integer of 1 to 5.
  • Rbbbs When there are a plurality of Rbbs , they may be the same or different. When there are a plurality of R, they may be the same or different.
  • X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
  • R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 7 to R 13 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the monovalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • R cc represents a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the divalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • d represents an integer of 0 to 20. When there are a plurality of R cc s , they may be the same or different.
  • the first functional group is at least one group selected from the group consisting of an isocyanato group blocked with a blocking agent and an isothiocyanato group blocked with a blocking agent.
  • the first functional group is a formula
  • X ′ represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 14 and R 15 are the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X ′ represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 16 to R 18 are the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the present invention also provides an organic thin film transistor having a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, an organic semiconductor layer, and an insulating layer formed using any one of the organic thin film transistor insulating layer materials.
  • the insulating layer is a gate insulating layer.
  • the present invention also provides a display member including the organic thin film transistor.
  • the present invention also provides a display including the display member.
  • An organic thin film transistor having an insulating layer formed using the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention has a low absolute value of threshold voltage and low hysteresis.
  • the “polymer compound” refers to a compound having a structure in which a plurality of the same structural units are repeated in the molecule, and includes a so-called dimer.
  • the “low molecular compound” means a compound that does not have the same structural unit repeatedly in the molecule.
  • the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention contains a polymer compound (A) and an active hydrogen compound (B).
  • Active hydrogen refers to a hydrogen atom bonded to an atom other than a carbon atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom.
  • Polymer compound (A) The polymer compound (A) contains a carbonic acid ester moiety (—O—CO—O—), and generates a second functional group that reacts with active hydrogen when irradiated with electromagnetic waves or when heat is applied. It has a plurality of one functional group.
  • the organic thin film transistor insulating layer material By introducing a carbonic acid ester portion into the organic thin film transistor insulating layer material, for example, when the organic thin film transistor insulating layer material is used for forming a gate insulating layer, the absolute value or hysteresis of the threshold voltage of the organic thin film transistor is reduced. , The operation accuracy is improved.
  • the carbonic ester portion when the carbonic ester portion is introduced, the dielectric constant of the organic thin film transistor insulating layer material increases. For example, when used for forming a gate insulating layer, the gate capacity of the organic thin film transistor is easily improved, and the driving voltage of the organic thin film transistor is reduced. Easy to lower.
  • the first functional group contained in the polymer compound (A) does not react with active hydrogen.
  • a second functional group is generated, which is activated hydrogen. React with. That is, the first functional group is deprotected by electromagnetic waves or heat to generate a second functional group that reacts with active hydrogen.
  • the second functional group reacts with and binds to the active hydrogen of the active hydrogen compound (B), thereby forming a crosslinked structure inside the insulating layer.
  • the movement of molecules in the insulating layer is suppressed, and the polarization of the insulating layer is suppressed.
  • an insulating layer in which polarization is suppressed is used as, for example, a gate insulating layer, the absolute value or hysteresis of the threshold voltage of the organic thin film transistor is reduced, and the operation accuracy is improved.
  • the second functional group is protected (blocked) until electromagnetic waves or heat is applied in the step of forming the gate insulating layer, and is present in the resin composition as the first functional group.
  • the storage stability of the resin composition is improved.
  • a polymer compound having a repeating unit having a group containing a cyclic carbonate structure and a repeating unit having the first functional group corresponds to the polymer compound (A).
  • the repeating unit having a group containing a cyclic carbonate structure is preferably a repeating unit represented by the formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R ⁇ 1 > is a hydrogen atom.
  • R aa represents a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the divalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • a represents an integer of 0 to 20. In one certain form, a is 0.
  • R 2 to R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • a hydrogen atom in the monovalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • R 2 to R 4 are hydrogen atoms.
  • the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and may be saturated or unsaturated.
  • Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms include a linear hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a branched hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and a cyclic hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms.
  • Group, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms preferably linear hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, branched hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or 3 to 6 carbon atoms.
  • an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms preferably linear hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, branched hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or 3 to 6 carbon atoms.
  • a linear hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms a branched hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and a cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms
  • the hydrogen atoms contained in these groups are substituted with fluorine atoms. May be.
  • a hydrogen atom in the group may be substituted with an alkyl group, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or the like.
  • the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, cyclopropyl group, Cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentynyl group, cyclohexynyl group, trifluoromethyl group, trifluoroethyl group, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, tolyl group, xylyl group, dimethylphenyl group, trimethylphenyl group , Ethylphenyl group, diethylphenyl group, triethylphenyl group, propylphenyl group, butylphenyl group, methylnaphthyl group, dimethylnaphthyl group,
  • an alkyl group is preferable.
  • the divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and nitrogen. Hetero atoms such as atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms may be contained.
  • a divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and a divalent cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms
  • Divalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms —O—CO—, —O—, —CO—NH—, —NH—CO—NH—, —NH—CO—O—, and the like. .
  • These groups may have a substituent.
  • a divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, and a divalent cyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
  • a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, —O—CO— is preferable.
  • divalent aliphatic hydrocarbon group and the divalent cyclic hydrocarbon group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an isopropylene group, an isobutylene group, and dimethylpropylene.
  • divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include phenylene group, naphthylene group, anthrylene group, dimethylphenylene group, trimethylphenylene group, ethylenephenylene group, diethylenephenylene group, triethylenephenylene group, Propylene phenylene group, butylene phenylene group, methyl naphthylene group, dimethyl naphthylene group, trimethyl naphthylene group, vinyl naphthylene group, ethenyl naphthylene group, methyl anthrylene group, ethyl anthrylene group, imino phenylene group, carbonyl imino Examples include a phenylene group, an iminocarbonyliminophenylene group, an oxyphenylene group, an oxycarbonylphenylene group, and a carbonyloxyphenylene group.
  • preferable examples of the first functional group include an isocyanato group blocked with a blocking agent or an isothiocyanato group blocked with a blocking agent.
  • the isocyanate group blocked with the blocking agent or the blocked isothiocyanato group reacts with the blocking agent having only one active hydrogen capable of reacting with the isocyanato group or isothiocyanato group with the isocyanato group or isothiocyanato group. Can be manufactured.
  • the blocking agent is preferably one that dissociates at a temperature of 170 ° C. or lower even after reacting with an isocyanato group or an isothiocyanato group.
  • the blocking agent include alcohol compounds, phenol compounds, active methylene compounds, mercaptan compounds, acid amide compounds, acid imide compounds, imidazole compounds, urea compounds, and oxime compounds. , Amine compounds, imine compounds, bisulfites, pyridine compounds, and pyrazole compounds. These blocking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • Preferable blocking agents include oxime compounds and pyrazole compounds.
  • Examples of the alcohol compounds include methanol, ethanol, propanol, butanol, 2-ethylhexanol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, benzyl alcohol, cyclohexanol and the like.
  • examples of phenolic compounds include phenol, cresol, ethylphenol, butylphenol, nonylphenol, dinonylphenol, styrenated phenol, hydroxybenzoic acid ester, and the like.
  • Examples of the active methylene compound include dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, and acetylacetone.
  • Examples of mercaptan compounds include butyl mercaptan and dodecyl mercaptan.
  • acid amide compounds include acetanilide, acetic acid amide, ⁇ -caprolactam, ⁇ -valerolactam, and ⁇ -butyrolactam
  • examples of acid imide compounds include succinimide and maleic imide.
  • Examples of the imidazole compound include imidazole and 2-methylimidazole.
  • Examples of urea compounds include urea, thiourea, and ethylene urea.
  • Examples of oxime compounds include formal oxime, acetal oxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, cyclohexanone oxime, and the like.
  • Examples of the amine compound include diphenylamine, aniline, carbazole and the like.
  • Examples of the imine compound include ethyleneimine and polyethyleneimine.
  • Examples of the bisulfite include sodium bisulfite.
  • Examples of pyridine compounds include 2-hydroxypyridine and 2-hydroxyquinoline.
  • Examples of the pyrazole compound include 3,5-dimethylpyrazole, 3,5-diethylpyrazole and the like.
  • the isocyanato group or isothiocyanato group blocked with a blocking agent that may be used in the present invention is preferably a group represented by the above formula (4) or a group represented by the above formula (5).
  • X ′ represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 14 to R 18 are the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the definition and specific examples of the monovalent organic group are the same as the definition and specific examples of the monovalent organic group described above.
  • R 14 and R 15 are the same or different and are groups selected from the group consisting of a methyl group and an ethyl group.
  • R 16 to R 18 are hydrogen atoms.
  • Examples of the isocyanato group blocked with a blocking agent include O- (methylideneamino) carboxyamino group, O- (1-ethylideneamino) carboxyamino group, O- (1-methylethylideneamino) carboxyamino group, O— [1-methylpropylideneamino] carboxyamino group, (N-3,5-dimethylpyrazolylcarbonyl) amino group, (N-3-ethyl-5-methylpyrazolylcarbonyl) amino group, (N-3,5-diethyl) And pyrazolylcarbonyl) amino group, (N-3-propyl-5-methylpyrazolylcarbonyl) amino group, and (N-3-ethyl-5-propylpyrazolylcarbonyl) amino group.
  • Examples of the isothiocyanato group blocked with a blocking agent include an O- (methylideneamino) thiocarboxyamino group, an O- (1-ethylideneamino) thiocarboxyamino group, and an O- (1-methylethylideneamino) thiocarboxyamino group.
  • the first functional group used in the present invention is preferably an isocyanato group blocked with a blocking agent.
  • the polymer compound (A) preferably further has a plurality of functional groups (hereinafter referred to as “photodimerization reactive groups”) that cause a dimerization reaction upon irradiation with electromagnetic waves or absorption of energy of electron beams. It becomes easy to raise the crosslinking density of an organic thin-film transistor insulating layer by using together two types of bridge
  • the electromagnetic wave absorbed by the photodimerization reactive group is preferably a high energy electromagnetic wave because the photodimerization reactive group may also react when the organic thin film transistor insulating layer material is formed by the photopolymerization method if the energy is too low.
  • a preferable electromagnetic wave that the photodimerization reactive group absorbs is ultraviolet light, for example, an electromagnetic wave having a wavelength of 400 nm or less, preferably 150 to 380 nm.
  • “Dimerization” here means that two molecules of an organic compound are chemically bonded.
  • the molecules to be bound may be the same or different.
  • the chemical structures of the functional groups involved in dimerization in the two molecules to be dimerized may be the same or different.
  • the functional group preferably has a structure and a combination that cause a photodimerization reaction without using a reaction aid such as a catalyst and an initiator. This is because contact with the residue of the reaction aid may cause deterioration of surrounding organic materials.
  • Preferred examples of the photodimerization reactive group are an aryl group in which a hydrogen atom is substituted with a halomethyl group, a vinyl group in which the hydrogen atom at the 2-position is substituted with an aryl group, and ⁇ , in which a hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with an aryl group a ⁇ -unsaturated carbonyl group, an ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyloxy group in which the hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with an aryl group.
  • a phenyl group in which a hydrogen atom is substituted with a halomethyl group a vinyl group in which a hydrogen atom at the 2-position is substituted with a phenyl group, an ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyl group in which a hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with a phenyl group,
  • An ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyloxy group in which the hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with a phenyl group is preferred.
  • the basic skeleton of the side chain group of the repeating unit is an aryl group, the affinity for other organic materials such as an organic semiconductor is improved, and a flat layer is easily formed in contact with the exposed surface of the insulating layer.
  • a vinyl group in which the hydrogen atom at the 2-position is substituted with an aryl group an ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyl group in which the hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with an aryl group, and a hydrogen atom at the ⁇ -position are substituted with an aryl group
  • irradiation with ultraviolet rays or an electron beam causes a 2 + 2 cyclization reaction to crosslink the organic thin film transistor insulating layer material.
  • a particularly preferred photodimerization reactive group is an ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyloxy group in which a hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with an aryl group.
  • These groups are relatively sensitive and do not require prolonged UV or electron beam irradiation to form a crosslinked structure.
  • the repeating unit having a photodimerization reactive group is preferably a repeating unit represented by the formula (2) or a repeating unit represented by the formula (3).
  • R 5 and R 6 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • R ⁇ 5 >, R ⁇ 6 > is a hydrogen atom
  • R ⁇ 6 > is a hydrogen atom
  • R bb and R cc are the same or different and represent a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen atom in the divalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • b and d each represents an integer of 0 to 20. b and d may be different numerical values. In one certain form, b is 0. In another form, d is 1 and R cc is —O—CO—.
  • X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom. In one certain form, X is a chlorine atom.
  • c represents an integer of 1 to 5. In one embodiment, c is 1.
  • R and R 7 to R 13 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • a hydrogen atom in the monovalent organic group may be substituted with a fluorine atom.
  • R is a hydrogen atom.
  • R 7 to R 13 are hydrogen atoms.
  • monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms represented by R and R 7 to R 13 and specific examples thereof are the same as those of the monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms represented by R 2 and specific examples.
  • Groups. Examples of the divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R bb and R cc and specific examples thereof include the divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R aa and the same groups as the specific examples. Can be mentioned.
  • the polymer compound (A) is, for example, a photopolymerization initiator or thermal polymerization of a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (1) and a polymerizable monomer containing the first functional group. It can manufacture by the method of copolymerizing using an initiator.
  • a polymerizable monomer as a raw material may be copolymerized.
  • Examples of the polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (1) include 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-acryloyloxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-methacryloyloxymethyl-1,3-dioxolan-2-one and the like.
  • Examples of the polymerizable monomer that is a raw material for the repeating unit represented by the formula (2) include 3-chloromethylstyrene, 4-chloromethylstyrene, 3-bromomethylstyrene, 4-bromomethylstyrene, and the like.
  • Examples of the polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (3) include vinyl cinnamate, cinnamyl methacrylate, cinnamoyloxybutyl methacrylate, and cinnamyliminooxyiminoethyl methacrylate.
  • Examples of the polymerizable monomer containing the first functional group include a monomer having an isocyanato group blocked with a blocking agent or an isothiocyanato group blocked with a blocking agent and an unsaturated bond in the molecule.
  • a monomer having an isocyanato group blocked with the blocking agent or an isothiocyanato group blocked with a blocking agent and an unsaturated bond in the molecule is an isocyanate group or a compound having an isothiocyanato group and an unsaturated bond in the molecule. It can be produced by reacting with a blocking agent.
  • As the unsaturated bond an unsaturated double bond is preferable.
  • the polymerizable monomer means a monomer compound containing an unsaturated bond.
  • the unsaturated bond is preferably an unsaturated double bond.
  • Examples of the compound having an unsaturated double bond and an isocyanato group in the molecule include 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 2- (2'-methacryloyloxyethyl) oxyethyl isocyanate, and the like.
  • Examples of the compound having an unsaturated double bond and an isothiocyanato group in the molecule include 2-acryloyloxyethyl isothiocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isothiocyanate, and 2- (2′-methacryloyloxyethyl) oxyethyl isothiocyanate. Can be mentioned.
  • the above blocking agent contained in the polymerizable monomer
  • the above blocking agent can be suitably used.
  • an organic solvent, a catalyst, or the like can be added as necessary. .
  • Examples of the monomer having an isocyanato group blocked with a blocking agent and an unsaturated double bond in the molecule include 2- [O- [1′-methylpropylideneamino] carboxyamino] ethyl-methacrylate, 2- [ N- [1 ′, 3′-dimethylpyrazolyl] carboxyamino] ethyl-methacrylate and the like.
  • Examples of the monomer having an isothiocyanato group blocked with a blocking agent and an unsaturated double bond in the molecule include 2- [O- [1′-methylpropylideneamino] thiocarboxyamino] ethyl-methacrylate, 2- [N- [1 ′, 3′-dimethylpyrazolyl] thiocarboxyamino] ethyl-methacrylate and the like.
  • photopolymerization initiator examples include acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 4-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy- 2-methylpropiophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, benzophenone, methyl (o-benzoyl) benzoate, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, -Phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin octyl ether, benzyl, benzyl dimethyl Ruketaru, benzyl diethyl ketal, carbonyl compounds
  • the wavelength of light irradiated to the polymerizable monomer is 360 nm or more, preferably 360 to 450 nm.
  • the thermal polymerization initiator may be any radical polymerization initiator, such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobisisovaleronitrile, 2,2 ′. -Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2'-azobis (2-methylpropane) ), Azo compounds such as 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, acetylacetone peroxide, isobutyl peroxide Oxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxy , Diacyl peroxides such as o-methylbenzoyl peroxide,
  • the polymer compound (A) used in the present invention includes a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (1), a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (2), a formula A polymerizable monomer other than the polymerizable monomer serving as the raw material of the repeating unit represented by (3) and the polymerizable monomer containing the first functional group may be added during the polymerization.
  • polymerizable monomers include, for example, acrylic acid esters and derivatives thereof, methacrylic acid esters and derivatives thereof, styrene and derivatives thereof, vinyl acetate and derivatives thereof, methacrylonitrile and derivatives thereof, acrylonitrile and derivatives thereof, organic carbon Vinyl esters of acids and derivatives thereof, allyl esters of organic carboxylic acids and derivatives thereof, dialkyl esters of fumaric acid and derivatives thereof, dialkyl esters of maleic acid and derivatives thereof, dialkyl esters of itaconic acid and derivatives thereof, N of organic carboxylic acids -Vinylamide derivatives, maleimides and derivatives thereof, terminal unsaturated hydrocarbons and derivatives thereof, and organic germanium derivatives.
  • polymerizable monomers are appropriately selected according to the characteristics required for the insulating layer.
  • a monomer that has a high molecular density and forms a hard film such as styrene or a styrene derivative is selected.
  • monomers that impart flexibility such as methacrylic acid esters and derivatives thereof, acrylic acid esters and derivatives thereof are selected.
  • a monomer that does not have an active hydrogen-containing group such as an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group is selected.
  • a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (1) a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (2), and a polymerizable monomer containing the first functional group
  • a gate insulating layer having particularly high durability and low hysteresis can be obtained.
  • acrylate esters and derivatives thereof monofunctional acrylates and polyfunctional acrylates with restrictions on the amount of use can be used.
  • methacrylic acid esters and derivatives thereof monofunctional methacrylates and polyfunctional methacrylates can be used although there are restrictions on the amount used, for example, methyl methacrylate, methacrylic acid Ethyl, methacrylic acid-n-propyl, isopropyl methacrylate, methacrylic acid-n-butyl, isobutyl methacrylate, methacrylic acid-sec-butyl, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, methacrylic acid 2-ethylhexyl, decyl methacrylate, isobornyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, methacrylic acid -3-hydroxy Lopyl, 2-hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxyphenyl ethyl
  • styrene and derivatives thereof include styrene, 2,4-dimethyl- ⁇ -methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,5-dimethylstyrene, 2 , 6-dimethylstyrene, 3,4-dimethylstyrene, 3,5-dimethylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 2,4,5-trimethylstyrene, pentamethylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethyl Styrene, p-ethylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, o-bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene, p
  • Acrylonitrile and its derivatives include acrylonitrile and the like.
  • Examples of methacrylonitrile and derivatives thereof include methacrylonitrile.
  • vinyl esters of organic carboxylic acids and derivatives thereof include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and divinyl adipate.
  • allyl esters of organic carboxylic acids and derivatives thereof include allyl acetate, allyl benzoate, diallyl adipate, diallyl terephthalate, diallyl isophthalate, and diallyl phthalate.
  • Dialkyl esters of fumaric acid and derivatives thereof include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, diisopropyl fumarate, di-sec-butyl fumarate, diisobutyl fumarate, di-n-butyl fumarate, di-2-ethylhexyl fumarate And dibenzyl fumarate.
  • Dialkyl esters of maleic acid and derivatives thereof include dimethyl maleate, diethyl maleate, diisopropyl maleate, di-sec-butyl maleate, diisobutyl maleate, di-n-butyl maleate, di-2-ethylhexyl maleate And dibenzyl maleate.
  • Dialkyl esters of itaconic acid and its derivatives include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, diisopropyl itaconate, di-sec-butyl itaconate, diisobutyl itaconate, di-n-butyl itaconate, di-2-ethylhexyl itaconate And dibenzyl itaconate.
  • N-vinylamide derivatives of organic carboxylic acids examples include N-methyl-N-vinylacetamide.
  • maleimide and derivatives thereof include N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide.
  • terminal unsaturated hydrocarbons and derivatives thereof examples include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, vinylcyclohexane, vinyl chloride, and allyl alcohol.
  • organic germanium derivatives examples include allyltrimethylgermanium, allyltriethylgermanium, allyltributylgermanium, trimethylvinylgermanium, triethylvinylgermanium, and the like.
  • acrylic acid alkyl ester methacrylic acid alkyl ester, styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, and allyltrimethylgermanium are preferable.
  • the amount of the polymerizable monomer used as the raw material for the repeating unit represented by the formula (1) is adjusted so that the amount of the carbonate ester moiety introduced into the polymer compound (A) becomes an appropriate amount.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (1) introduced into the polymer compound (A) is preferably 1 to 80 mol% based on the total number of repeating units of the polymer compound (A). More preferably, it is 5 to 70 mol%, and still more preferably 10 to 60 mol%.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (1) introduced into the polymer compound (A) is 10 to 90 mol% with respect to the total number of repeating units possessed by the polymer compound (A). It is preferably 30 to 85 mol%, more preferably 45 to 75 mol%.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (1) is less than 1 mol%, the effect of reducing the hysteresis of the field effect organic thin film transistor may be insufficient.
  • the amount exceeds 90 mol% the organic semiconductor material The affinity may be deteriorated, making it difficult to stack the active layer thereon.
  • the charged molar ratio of the polymerizable monomer containing the isocyanato group blocked with the blocking agent or the isothiocyanato group blocked with the blocking agent is determined by the polymerization properties involved in all polymerizations. In the monomer, it is 5 to 50 mol%, preferably 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 30 mol%.
  • the polymer compound (A) contains at least one repeating unit selected from the group consisting of the repeating unit represented by formula (2) and the repeating unit represented by formula (3)
  • the number of repeating units represented is 100
  • the total of the number of repeating units represented by formula (2) and the number of repeating units represented by formula (3) is 100 or less, for example, 5 to 100 It is preferably 10 to 100, more preferably 10 to 50, still more preferably 10 to 20. If the total number exceeds 100, the storage stability may be lowered.
  • the polymer compound (A) may have a weight average molecular weight of 3,000 to 1,000,000, preferably 5,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 100,000, for example 20,000 to 80,000.
  • the weight average molecular weight is determined, for example, by conversion using polystyrene as a reference.
  • the polymer compound (A) may be linear, branched or cyclic.
  • 1st functional group which contains the repeating unit represented by Formula (1) used for this invention, and produces
  • numerator Examples of the polymer compound containing two or more of poly (4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one-co- [2- [O- (1′-methylpropylidenamino) carboxyamino]) Ethyl-methacrylate]), poly (4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one-co- [2- [1 ′-(3 ′, 5′-dimethylpyrazolyl) carboxyamino] ethyl-methacrylate]), Poly (styrene-co-3-chloromethylstyrene-co-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one-co- [2- [O- (1'-methylpropylidene
  • the active hydrogen compound (B) is a low molecular compound containing two or more active hydrogens in the molecule, or a polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule.
  • the active hydrogen typically includes a hydrogen atom contained in an amino group, a hydroxy group, a mercapto group, or the like.
  • hydrogen contained in a hydroxyl group in a phenolic hydroxy group capable of favorably producing a reaction with the above-described reactive functional group, in particular, an isocyanato group or an isothiocyanato group, a hydroxy group in an alcoholic hydroxy group, Hydrogen contained in the amino group in the aromatic amino group is preferred.
  • low molecular weight compounds containing two or more active hydrogens in the molecule include compounds having a structure in which two or more active hydrogen-containing groups are bonded to a low molecular (monomer) structure.
  • this low molecular structure include an alkyl structure and a benzene ring structure.
  • Specific examples of the low molecular weight compound include amine compounds, alcohol compounds, phenol compounds, and thiol compounds.
  • amine compounds include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, N, N, N ′, N ′,-tetraaminoethylethylenediamine, ortho-phenylenediamine, meta-phenylenediamine, para-phenylenediamine, N, N ′.
  • alcohol compounds include ethylene glycol, 1,2-dihydroxypropane, glycerol, 1,4-dimethanolbenzene and the like.
  • the phenolic compounds include 1,2-dihydroxybenzene, 1,3-dihydroxybenzene, 1,4-dihydroxybenzene (hydroquinone), 1,2-dihydroxynaphthalene, resorcin, fluoroglycerol, 2,3,4-trihydroxy Benzaldehyde, 3,4,5-trihydroxybenzamide and the like can be mentioned.
  • Examples of the thiol compound include ethylene dithiol and para-phenylene dithiol.
  • an alcohol compound, a phenol compound, or an aromatic amine compound is preferable as a low molecular compound containing two or more active hydrogens in the molecule.
  • the active hydrogen may be directly bonded to the main chain constituting the polymer compound, and is bonded through a predetermined group. May be.
  • the active hydrogen may be contained in the structural unit constituting the polymer compound. In that case, it may be contained in each structural unit, or may be contained only in a part of the structural units. . Furthermore, the active hydrogen may be bonded only to the terminal of the polymer compound.
  • polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule include compounds having a structure in which groups containing two or more active hydrogens are bonded to a polymer (polymer) structure.
  • group containing active hydrogen include an amino group, a hydroxyl group, and a mercapto group. Among these, preferred are an amino group and a hydroxyl group that have good reactivity with an isocyanato group or an isothiocyanato group.
  • Such a polymer compound is produced by polymerizing a polymerizable monomer containing an active hydrogen-containing group in the molecule alone or by copolymerizing with another copolymerizable compound to form a polymer.
  • the charged molar ratio of the polymerizable monomer containing a group containing active hydrogen is preferably the polymerizable monomer involved in all polymerizations. It is 1 to 50 mol%, more preferably 3 to 30 mol%, still more preferably 5 to 20 mol%.
  • the polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule preferably has a group containing a cyclic carbonate structure. By doing so, compatibility with a high molecular compound (A) becomes favorable. In that case, a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (1) is used as the other copolymerizable compound.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (1) introduced into the polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule is 10 to 90 mol based on the total number of repeating units of the polymer compound. %, Preferably 30 to 85 mol%, more preferably 45 to 75 mol%. If the amount of the repeating unit represented by the formula (1) is less than 10 mol%, the compatibility with the polymer compound (A) may be deteriorated, and if it exceeds 90 mol%, the formation of a crosslinked structure is insufficient. May be.
  • the polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule contains a photodimerization reactive group.
  • a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (2) or a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (3) is used as the other copolymerizable compound.
  • the polymer compound containing two or more active hydrogens in the molecule contains at least one repeating unit selected from the group consisting of the repeating unit represented by the formula (2) and the repeating unit represented by the formula (3).
  • the amount of the repeating unit is 50 mol% or less, preferably 3 to 30 mol%, more preferably 5 to 25 mol%, based on the total repeating unit of the polymer compound. is there.
  • the amount of the repeating unit exceeds 50 mol%, the storage stability may be lowered.
  • a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator may be applied.
  • the thing similar to what was mentioned above is applicable as a polymerizable monomer, a photoinitiator, and a thermal polymerization initiator.
  • polymerizable monomer containing a group containing active hydrogen examples include aminostyrene, hydroxystyrene, vinyl benzyl alcohol, aminoethyl methacrylate, ethylene glycol monovinyl ether, 4-hydroxybutyl acrylate, and the like.
  • polymerizable monomer containing a group containing active hydrogen one having a hydroxyl group in the molecule is preferable.
  • a novolak resin obtained by condensing a phenol compound and formaldehyde in the presence of an acid catalyst is also preferably used.
  • the weight average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound containing two or more groups containing active hydrogen in the molecule may be 1,000 to 1,000,000, preferably 3,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 100,000. For example, 20000 to 50000. Thereby, the effect that the flatness and uniformity of the insulating layer are improved can be obtained.
  • Organic thin film transistor insulating layer material An organic thin film transistor insulating layer material is obtained by mixing the polymer compound (A) and the active hydrogen compound (B).
  • the mixing ratio of both contains the second functional group generated by irradiating the polymer compound (A) with electromagnetic waves or heating the polymer compound (A) and the active hydrogen of the active hydrogen compound (B).
  • the molar ratio of the group to the group is preferably 60/100 to 150/100, more preferably 70/100 to 120/100, and still more preferably 90/100 to 110/100. If this ratio is less than 60/100, active hydrogen may be excessive and the effect of lowering hysteresis may be reduced. If it exceeds 150/100, functional groups that react with active hydrogen will be excessive, and the absolute value of the threshold voltage will be May grow.
  • the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention may contain a solvent for mixing and viscosity adjustment, an additive used in combination with a crosslinking agent used for crosslinking the polymer compound (A), and the like.
  • Solvents used include ether solvents such as tetrahydrofuran and diethyl ether, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, unsaturated hydrocarbon solvents such as pentene, and aromatics such as xylene. Group solvents, ketone solvents such as acetone, acetate solvents such as butyl acetate, alcohol solvents such as isopropyl alcohol, halogen solvents such as chloroform, or a mixed solvent thereof.
  • a catalyst for promoting a crosslinking reaction, a leveling agent, a viscosity modifier, a fluorine-containing resin containing a photodimerization reactive group, or the like can be used. Since the fluorine-containing resin containing a photodimerization reactive group has an effect of reducing the surface free energy, it is particularly preferable as an additive for the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention.
  • the fluorine-containing resin containing a photodimerization reactive group is a polymerizable monomer containing a fluorine atom in the molecule and a repeating monomer represented by the formula (3), which is a raw material for the repeating unit represented by the formula (2). It is produced by copolymerizing a polymerizable monomer as a raw material of the unit or further copolymerizing with another copolymerizable compound to form a polymer.
  • Examples of the polymerizable monomer containing a fluorine atom include 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene, 2-trifluoromethylstyrene, 3-trifluoromethylstyrene, 4-trifluoromethylstyrene, 2,2, 2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl acrylate, 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorohexyl) ) Ethyl acrylate, 3-perfluorohexyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl acrylate, 3-perfluorooctyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorodecyl) ethyl acrylate, 2- (P Fluoro-3-methylbuty
  • the charged molar ratio of the polymerizable monomer containing a fluorine atom is 10 to 90 mol%, preferably 30 to 85 mol% in all the polymerizable monomers involved in the polymerization. More preferably, it is 45 to 75 mol%.
  • the amount of the polymerizable monomer containing a fluorine atom is less than 1 mol%, the effect of lowering the hysteresis of the field effect organic thin film transistor may be insufficient.
  • the amount exceeds 90 mol% the affinity with the organic semiconductor material It may become difficult to stack the active layer on the active layer.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (2) or the repeating unit represented by the formula (3) in the fluorine-containing resin is preferably 1 with respect to the total number of repeating units of the fluorine-containing resin. It is ⁇ 50 mol%, more preferably 3 to 30 mol%, and further preferably 5 to 20 mol%.
  • the amount of the polymerizable monomer is less than 1 mol%, the formation of a crosslinked structure may be insufficient, and when it exceeds 50 mol%, the storage stability may be lowered.
  • the fluorine-containing resin preferably has a group containing a cyclic carbonate structure. By doing so, compatibility with a high molecular compound (A) and an active hydrogen compound (B) becomes favorable. In that case, a polymerizable monomer that is a raw material of the repeating unit represented by the formula (1) is used as the other copolymerizable compound.
  • the amount of the repeating unit represented by the formula (1) is 50 mol% or less, preferably 3 to 30 mol%, based on the total repeating unit of the polymer compound. More preferably, it is 5 to 25 mol%.
  • the amount of the repeating unit exceeds 50 mol%, the affinity with the organic semiconductor material may be deteriorated and it may be difficult to stack the active layer thereon.
  • the amount of the fluorine-containing resin added to the organic thin film transistor insulating layer material is such that the concentration of the fluorine-containing resin in the organic thin film transistor insulating layer material is 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight based on the solid content. %, More preferably 5 to 30% by weight.
  • the addition amount of the fluororesin exceeds the upper limit, the flatness of the organic thin film transistor insulating layer may be deteriorated.
  • the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention is a composition used for forming an insulating layer contained in an organic thin film transistor. It is preferably used for forming an overcoat layer or a gate insulating layer of an organic thin film transistor, particularly a gate insulating layer.
  • the organic thin film transistor insulating layer material is preferably an organic thin film transistor overcoat layer composition or an organic thin film transistor gate insulating layer composition, and more preferably an organic thin film transistor gate insulating layer composition.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a bottom gate top contact type organic thin film transistor which is an embodiment of the present invention.
  • the organic thin film transistor includes a substrate 1, a gate electrode 2 formed on the substrate 1, a gate insulating layer 3 formed on the gate electrode 2, an organic semiconductor layer 4 formed on the gate insulating layer 3, A source electrode 5 and a drain electrode 6 formed on the organic semiconductor layer 4 with a channel portion interposed therebetween, and an overcoat 7 covering the entire element are provided.
  • a bottom gate top contact type organic thin film transistor includes, for example, a gate electrode formed on a substrate, a gate insulating layer formed on the gate electrode, an organic semiconductor layer formed on the gate insulating layer, and a source electrode formed on the organic semiconductor layer. It can be manufactured by forming a drain electrode and forming an overcoat.
  • the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention is suitably used for forming a gate insulating layer as an organic thin film transistor gate insulating layer composition. Moreover, it can also be used for formation of an overcoat layer as an organic thin-film transistor overcoat layer composition.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a bottom gate bottom contact type organic thin film transistor which is an embodiment of the present invention.
  • a substrate 1 a gate electrode 2 formed on the substrate 1, a gate insulating layer 3 formed on the gate electrode 2, and a channel portion on the gate insulating layer 3 are formed.
  • a bottom gate bottom contact type organic thin film transistor includes, for example, a gate electrode formed on a substrate, a gate insulating layer formed on the gate electrode, a source electrode and a drain electrode formed on the gate insulating layer, and a source electrode and a drain electrode. It can be manufactured by forming an organic semiconductor layer thereon and forming an overcoat.
  • the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention is suitably used for forming a gate insulating layer as an organic thin film transistor gate insulating layer composition. Moreover, it can also be used for formation of an overcoat layer as an organic thin-film transistor overcoat layer composition.
  • a solvent or the like is added to prepare an insulating layer coating solution, and the insulating layer coating solution is placed under the gate insulating layer or overcoat layer. This is done by applying, drying and curing the surface of the layer to be positioned.
  • the organic solvent used in the insulating layer coating solution is not particularly limited as long as it dissolves the organic thin film transistor insulating layer material, but is preferably an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. to 200 ° C. at normal pressure. .
  • organic solvent examples include 2-heptanone (boiling point 151 ° C.), propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 146 ° C.), and the like.
  • a leveling agent, a surfactant, a curing catalyst, and the like can be added to the insulating layer coating solution as necessary.
  • the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention can also be used for forming a gate insulating layer as an organic thin film transistor gate insulating layer composition.
  • the insulating layer coating solution can be applied onto the gate electrode by known spin coating, die coater, screen printing, ink jet or the like.
  • the formed coating layer is dried as necessary. Drying here means removing the solvent of the applied resin composition.
  • the dried coating layer is then cured.
  • Curing means that the organic thin film transistor insulating layer material is crosslinked. Crosslinking of the transistor insulating layer material is performed, for example, by applying electromagnetic waves or heat to the coating layer.
  • the second functional group is generated from the first functional group of the polymer compound (A) and reacts with the active hydrogen-containing group of the active hydrogen compound (B).
  • the transistor insulating layer material is cross-linked by, for example, irradiating the coating layer with light. This is because the polymer compound (A) is dimerized by radical coupling reaction or cyclization reaction of the photodimerization reactive group.
  • the coating layer When heat is applied to the coating layer, the coating layer is heated to a temperature of about 80 to 250 ° C., preferably about 100 to 230 ° C., and maintained for about 5 to 120 minutes, preferably about 10 to 60 minutes. If the heating temperature is too low or the heating time is too short, the compound in the insulating layer is not sufficiently crosslinked, and if the heating temperature is too high or the heating time is too long, the insulating layer may be damaged.
  • electromagnetic waves are applied to the coating layer or when microwave heating is performed, the application conditions are adjusted so that the effect on the coating layer is the same as when heating.
  • the photodimerization reactive group is an aryl group in which a hydrogen atom is substituted with a halomethyl group
  • the groups mutually interact with each other by irradiation with electromagnetic waves or absorption of electron beam energy, preferably irradiation with ultraviolet rays or absorption of electron beam energy.
  • the wavelength of the applied electromagnetic wave is 360 nm or less, preferably 150 to 300 nm. If the wavelength of the electromagnetic wave to be irradiated exceeds 360 nm, the compound contained in the organic thin film transistor insulating layer material may be insufficiently crosslinked.
  • the photodimerization reactive group is a vinyl group in which the hydrogen atom at the 2-position is substituted with an aryl group, an ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyl group in which the hydrogen atom at the ⁇ -position is substituted with an aryl group, and the hydrogen atom at the ⁇ -position is an aryl group
  • these groups are bonded to each other by irradiation with electromagnetic waves or absorption of electron beam energy, preferably irradiation of ultraviolet rays or absorption of electron beam energy.
  • the wavelength of the irradiated electromagnetic wave is 400 nm or less, preferably 150 to 380 nm. When the wavelength of the electromagnetic wave to be irradiated exceeds 400 nm, the crosslinking of the compound contained in the organic thin film transistor insulating layer material may be insufficient.
  • Irradiation with ultraviolet rays can be performed using, for example, an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor or a UV lamp used for curing a UV curable resin.
  • the electron beam irradiation can be performed using, for example, a micro electron beam irradiation tube.
  • Heating can be performed using a heater, an oven, or the like. Other irradiation conditions and heating conditions are appropriately determined according to the type and amount of the photodimerization reactive group.
  • a self-assembled monolayer may be formed on the gate insulating layer.
  • the self-assembled monolayer can be formed, for example, by treating the gate insulating film with a solution obtained by dissolving 1 to 10% by weight of an alkylchlorosilane compound or an alkylalkoxysilane compound in an organic solvent.
  • alkylchlorosilane compound examples include methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, butyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, and octadecyltrichlorosilane.
  • alkylalkoxysilane compound examples include methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane and the like.
  • the substrate 1, gate electrode 2, source electrode 5, drain electrode 6 and organic semiconductor layer 4 may be composed of commonly used materials and methods. Resin or plastic plates, films, glass plates, silicon plates, etc. are used as the material of the substrate.
  • the electrode material is chromium, gold, silver, aluminum, molybdenum, or the like, and is formed by a known method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a printing method, or an inkjet method.
  • organic semiconductor ⁇ -conjugated polymers are widely used, and polypyrroles, polythiophenes, polyanilines, polyallylamines, fluorenes, polycarbazoles, polyindoles, poly (P-phenylene vinylene) s, and the like can be used.
  • low-molecular substances having solubility in organic solvents for example, polycyclic aromatic derivatives such as pentacene, phthalocyanine derivatives, perylene derivatives, tetrathiafulvalene derivatives, tetracyanoquinodimethane derivatives, fullerenes, carbon nanotubes Etc.
  • Specific examples include condensates of 9,9-di-n-octylfluorene-2,7-di (ethylene boronate) and 5,5′-dibromo-2,2′-bithiophene. .
  • the organic semiconductor layer is formed by adding an organic semiconductor coating solution by adding a solvent if necessary for the organic semiconductor, coating the organic semiconductor coating solution on the gate insulating layer, and drying the organic semiconductor coating solution.
  • the resin constituting the gate insulating layer has a phenyl moiety and has an affinity for an organic semiconductor compound. Therefore, a uniform and flat interface is formed between the organic semiconductor layer and the gate insulating layer by the coating and drying method.
  • the solvent used in the organic semiconductor coating solution is not particularly limited as long as it dissolves or disperses the organic semiconductor, but is preferably a solvent having a boiling point of 50 ° C. to 200 ° C. at normal pressure.
  • the solvent include chloroform, toluene, anisole, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like.
  • the organic semiconductor coating liquid can be applied onto the gate insulating layer by a known spin coating, die coater, screen printing, ink jet, or the like, similarly to the insulating layer coating liquid.
  • the organic thin film transistor of the present invention may be coated with an overcoat material for the purpose of protecting the organic thin film transistor and improving the smoothness of the surface.
  • a display member having an organic thin film transistor can be suitably produced using the organic thin film transistor insulating layer material of the present invention.
  • a display member having the organic thin film transistor a display including the display member can be suitably produced.
  • Synthesis example 1 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one (manufactured by Aldrich) 5.00 g, vinyl cinnamate (manufactured by Aldrich) 1.09 g, 2- (O- [1′-methylpropylideneamino] carboxyamino] ethyl -Methacrylate (made by Showa Denko, trade name “Karenz MOI-BM”) 3.00 g, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) 0.05 g, propylene glycol monomethyl ether acetate (made by Wako Pure Chemical Industries) 6 0.09 g was put in a 50 ml pressure vessel (made by Ace), bubbled with argon gas, sealed, and polymerized in an oil bath at 60 ° C. for 20 hours to form viscous propylene in which polymer compound 1 was dissolved A glycol monomethyl ether acetate solution was obtained, and polymer compound 1 had the following repeating unit. Shape represents the
  • Synthesis example 2 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one (manufactured by Aldrich) 6.00 g, vinyl cinnamate (manufactured by Aldrich) 2.62 g, 4-hydroxybutyl acrylate (manufactured by Kojin Co., Ltd.) 1.08 g, 2, Put 0.05 g of 2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 6.50 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) into a 50 ml pressure vessel (manufactured by ACE), bubble argon gas, and seal Then, polymerization was carried out in an oil bath at 60 ° C.
  • the high molecular compound 2 has the following repeating unit.
  • the numbers in parentheses indicate the mole fraction of repeating units.
  • the polymer compound 2 is a compound having two or more active hydrogens in the molecule.
  • Synthesis example 3 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one (manufactured by Aldrich) 6.00 g, vinyl cinnamate (manufactured by Aldrich) 2.62 g, 4-aminostyrene (manufactured by Aldrich) 0.89 g, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) 0.05 g and propylene glycol monomethyl ether acetate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 14.34 g were put in a 50 ml pressure vessel (Ace), bubbled with argon gas, sealed, and sealed at 60 ° C.
  • Ace 50 ml pressure vessel
  • the high molecular compound 3 has the following repeating unit.
  • the numbers in parentheses indicate the mole fraction of repeating units.
  • the polymer compound 3 is a compound having two or more active hydrogens in the molecule.
  • Synthesis example 4 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene (Aldrich) 8.00 g, 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one (Aldrich) 1.34 g, vinyl cinnamate (Aldrich) 1 0.03 g, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) 0.05 g, propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 15.63 g are placed in a 50 ml pressure vessel (manufactured by ACE), and argon gas is added. After bubbling, the solution was sealed and polymerized in an oil bath at 60 ° C.
  • the high molecular compound 4 has the following repeating unit.
  • the numbers in parentheses indicate the mole fraction of repeating units.
  • Synthesis example 5 In toluene (80 mL) containing 6.40 g of 9,9-di-n-octylfluorene-2,7-di (ethylene boronate) and 4.00 g of 5,5′-dibromo-2,2′-bithiophene Under nitrogen, 0.18 g of tetrakis (triphenylphosphine) palladium, 1.0 g of methyltrioctylammonium chloride (manufactured by Aldrich, trade name “Aliquat 336” (registered trademark)), and 24 mL of 2M aqueous sodium carbonate solution were added. It was. The mixture was stirred vigorously and heated to reflux for 24 hours.
  • the viscous reaction mixture was poured into 500 mL of acetone to precipitate a fibrous yellow polymer.
  • the polymer was collected by filtration, washed with acetone and dried in a vacuum oven at 60 ° C. overnight.
  • the resulting polymer is referred to as polymer compound 5.
  • the high molecular compound 5 has the following repeating unit. n indicates the number of repeating units.
  • Synthesis example 7 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one (manufactured by Aldrich) 6.00 g, styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 4.38 g, 4-hydroxybutyl acrylate (manufactured by Kojin Co., Ltd.) 1.51 g, 2, Put 0.06 g of 2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 17.92 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) into a 50 ml pressure vessel (manufactured by Ace), bubble argon gas, and seal Then, polymerization was performed in an oil bath at 60 ° C.
  • the polymer compound 7 has the following repeating unit.
  • the numbers in parentheses indicate the mole fraction of repeating units.
  • the polymer compound 7 is a compound having two or more active hydrogens in the molecule.
  • Example 1 (Production of organic thin film transistor insulating layer material and field effect organic thin film transistor) 30 ml sample of 2.00 g of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of polymer compound 1 obtained in synthesis example 1, 3.55 g of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of polymer compound 2 obtained in synthesis example 2, and 7.00 g of tetrahydrofuran It put into the bottle, melt
  • the obtained coating solution was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.2 ⁇ m, spin-coated on a glass substrate with a chromium electrode, and then dried on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes. After that, using an aligner (manufactured by Canon; PLA-521), UV light (wavelength 365 nm) of 6000 mJ / cm 2 was irradiated, and further, baked on a hot plate at 220 ° C. for 30 minutes in nitrogen. Got.
  • the polymer compound 5 was dissolved in chloroform as a solvent to prepare a solution (organic semiconductor composition) having a concentration of 0.5% by weight, and this was filtered through a membrane filter to prepare a coating solution. .
  • the obtained coating solution is applied on the gate insulating layer by a spin coating method to form an active layer having a thickness of about 60 nm, and then, on the active layer by a vacuum deposition method using a metal mask,
  • a field effect organic thin film transistor was manufactured by forming a source electrode and a drain electrode (having a laminated structure in the order of molybdenum oxide and gold from the active layer side) having a channel length of 20 ⁇ m and a channel width of 2 mm.
  • Example 2 (Production of organic thin film transistor insulating layer material and field effect organic thin film transistor) 0.23 g of the propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the polymer compound 1 obtained in Synthesis Example 1, 0.61 g of the propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the polymer compound 3 obtained in Synthesis Example 3, and 0.46 g of propylene glycol monomethyl ether acetate Then, 0.073 g of the propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the polymer compound 4 obtained in Synthesis Example 4 and 0.3 g of tetrahydrofuran were placed in a 10 ml sample bottle and dissolved while stirring to uniformly contain the organic thin film transistor insulating layer material. A coating solution was prepared.
  • the obtained coating solution was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.2 ⁇ m, spin-coated on a glass substrate with a chromium electrode, and then dried on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes. After that, using an aligner (manufactured by Canon; PLA-521), UV light (wavelength 365 nm) of 6000 mJ / cm 2 was irradiated, and further, baked on a hot plate at 220 ° C. for 30 minutes in nitrogen. Got.
  • Example 2 Next, an active layer, a source electrode and a drain electrode were formed in the same manner as in Example 1 to produce a field effect organic thin film transistor.
  • Example 3 (Production of organic thin film transistor insulating layer material and field effect organic thin film transistor) A field effect organic thin film transistor was produced in the same manner as in Example 2 except that the amount of the propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the polymer compound 4 was changed to 0.147 g.
  • Example 4 (Production of organic thin film transistor insulating layer material and field effect organic thin film transistor) A field effect organic thin film transistor was produced in the same manner as in Example 2 except that the amount of the propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the polymer compound 4 was 0.293 g and the amount of tetrahydrofuran was 0.5 g.
  • Example 5 (Production of organic thin film transistor insulating layer material and field effect organic thin film transistor) 1.00 g of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of polymer compound 6, 2.49 g of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of polymer compound 7 and 3.00 g of propylene glycol monomethyl ether acetate are dissolved in a 30 ml sample bottle while stirring. Then, a uniform coating solution containing an organic thin film transistor insulating layer material was prepared.
  • the obtained coating solution is filtered using a membrane filter having a pore size of 0.2 ⁇ m, spin-coated on a glass substrate with a chromium electrode, and then baked on a hot plate at 220 ° C. for 30 minutes in nitrogen to obtain gate insulation. A layer was obtained.
  • Example 2 Next, an active layer, a source electrode and a drain electrode were formed in the same manner as in Example 1 to produce a field effect organic thin film transistor.
  • the field effect organic thin film transistor thus fabricated has the transistor characteristics of a vacuum probe (BCT22MDC-5-5) under the condition that the gate voltage Vg is changed to 0 to ⁇ 40 V and the source-drain voltage Vsd is changed to 0 to ⁇ 40 V.
  • HT-SCU manufactured by Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD. The results are shown in Table 1.
  • the transistor characteristics were measured under the condition that the gate voltage Vg was changed from 0 to ⁇ 60 V and the source-drain voltage Vsd was changed from 0 to ⁇ 40 V.
  • the hysteresis of the field effect organic thin film transistor is that the source-drain voltage Vsd is -40V, and the threshold voltage Vth1 and the gate voltage Vg are changed from -40V to 0V when the gate voltage Vg is changed from 0V to -40V. It was expressed as a voltage difference from the threshold voltage Vth2.
  • Comparative Example 1 Manufacture of field-effect organic thin-film transistors

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Abstract

発明の課題は、閾値電圧の絶対値及びヒステリシスが小さい有機薄膜トランジスタを製造しうる有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を提供することである。課題の解決手段は、環状炭酸エステル基を有する繰り返し単位と、電磁波もしくは熱の作用により、活性水素と反応する第２の官能基を生成する第１の官能基を有する繰り返し単位とを、有する高分子化合物（Ａ）、及び活性水素化合物（Ｂ）を含有する有機薄膜トランジスタゲート絶縁層材料である。

Description

有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び有機薄膜トランジスタ
　本発明は、有機薄膜トランジスタが有する絶縁層に適した絶縁層材料に関する。
　有機薄膜トランジスタは、無機半導体より低温で製造できるため、その基板としてプラスチック基板やフィルムを用いることができ、このような基板を用いることによりフレキシブルであり、軽量で壊れにくい素子を得ることができる。また、有機材料を含む溶液の塗布や印刷法を用いた成膜により素子作製が可能な場合があり、大面積の基板に多数の素子を低コストで製造することが可能な場合がある。
　さらに、トランジスタの検討に用いることができる材料の種類が豊富であるため、分子構造の異なる材料を検討に用いれば、幅広い範囲の特性のバリエーションを有する素子を製造することができる。
　有機薄膜トランジスタの１種である電界効果型有機薄膜トランジスタでは、ゲート電極に印加される電圧がゲート絶縁層を介して半導体層に作用して、ドレイン電流の電流量を制御する。そのため、ゲート電極と半導体層の間にはゲート絶縁層が形成される。
　また、電界効果型有機薄膜トランジスタの有機半導体層に用いられる有機半導体化合物は、湿度、酸素等の環境の影響を受けやすく、トランジスタ特性が、湿度、酸素等に起因する経時劣化を起こしやすい。
　そのため、有機半導体化合物が剥き出しになるボトムゲート型有機薄膜トランジスタ素子構造では、素子構造全体を覆うオーバーコート層を形成して有機半導体化合物を外気との接触から保護することが必須となっている。一方、トップゲート型有機薄膜トランジスタ素子構造では、有機半導体化合物はゲート絶縁層によりコートされて保護されている。
　このように、有機薄膜トランジスタでは、有機半導体層を覆うオーバーコート層及びゲート絶縁層等を形成するために、絶縁層材料が用いられる。本願明細書では、前記オーバーコート層及びゲート絶縁層のような有機薄膜トランジスタの絶縁層又は絶縁膜を有機薄膜トランジスタ絶縁層という。また、有機薄膜トランジスタ絶縁層を形成するのに用いる材料を有機薄膜トランジスタ絶縁層材料という。
　有機薄膜トランジスタ絶縁層材料には、絶縁性及び薄膜にしたときの絶縁破壊強度に優れた特性が要求される。また、特にボトムゲート型の電界効果トランジスタでは、有機半導体層がゲート絶縁層に重ねて形成される。そのため、ゲート絶縁層材料には、有機半導体層と良好な界面を形成するための有機半導体化合物との親和性、有機半導体層との界面を形成する膜表面の平坦さ等の特性も要求される。
　このような要求に応えるものとして、特許文献１には、有機薄膜トランジスタにおけるゲート絶縁層材料としてエポキシ樹脂とシランカップリング剤とを組み合わせて用いることが記載されている。ゲート絶縁層材料の吸湿性が高いとトランジスタ性能の安定性に問題があることから、この課題を解決するために、エポキシ樹脂の硬化反応の際に生成する水酸基とシランカップリング剤を反応させたものである。
　非特許文献１には、ポリビニルフェノールとメラミン化合物とを熱架橋させた樹脂をゲート絶縁層に用いることが記載されている。メラミン化合物で架橋することによってポリビニルフェノールに含まれる水酸基を除去し、同時に膜強度を高めたものである。このゲート絶縁層を有するペンタセンＴＦＴ（薄膜トランジスタ）はヒステリシスが小さく、ゲートバイアス応力に対して耐久性を示す。
　非特許文献２には、ポリビニルフェノール及びビニルフェノールとメチルメタクリレートとを共重合させたコポリマーをゲート絶縁層に用いることが記載されている。ビニルフェノールの水酸基をメチルメタクリレートのカルボニル基と相互作用させて膜全体の極性を低下させたものである。このゲート絶縁層を有するペンタセンＴＦＴはヒステリシスが小さく、安定した電気特性を示す。
特開２００７－３０５９５０
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８９，０９３５０７（２００６） Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９２，１８３３０６（２００８）
　しかしながら、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）のような発光素子を駆動するなど実用化を考慮すると、有機薄膜トランジスタの動作精度をより向上する必要があり、前記従来のゲート絶縁層を有する有機薄膜トランジスタは閾値電圧（Ｖｔｈ）の絶対値及びヒステリシスが大きい。
　本発明の目的は、閾値電圧の絶対値及びヒステリシスが小さい有機薄膜トランジスタを製造しうる有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を提供することである。
　以上の事に鑑み、種々検討を行った結果、炭酸エステル部分を有し、架橋構造を形成しうる特定の樹脂組成物を用いてゲート絶縁層を形成することにより、有機薄膜トランジスタの閾値電圧の絶対値及びヒステリシスを小さくできることを見出し、本発明に至った。
　即ち、本発明は、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　　（１）
［式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ２～Ｒ４は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Ｒaaは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ａは、０～２０の整数を表す。Ｒaaが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。］
で表される繰り返し単位、及び、分子内に第１の官能基を２つ以上含有し、該第１の官能基が、電磁波の照射もしくは熱の作用により、活性水素と反応する第２の官能基を生成する官能基である高分子化合物（Ａ）と、
　分子内に活性水素を２つ以上含有する低分子化合物及び分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物（Ｂ）（活性水素化合物（Ｂ））とを、含有する有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を提供する。
　ある一形態においては、前記高分子化合物（Ａ）は、さらに、電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収により二量化反応を起こす官能基を有する繰り返し単位を含有する。
　ある実施形態においては、前記電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収により二量化反応を起こす官能基を有する繰り返し単位が、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　　（２）
［式中、Ｒ５は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒは、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Ｒｂｂは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ｂは、０～２０の整数を表し、ｃは、１～５の整数を表す。Ｒｂｂが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。Ｒが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。Ｘは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。］
で表される繰り返し単位及び式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 　（３）
［式中、Ｒ６は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７～Ｒ１３は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Ｒｃｃは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ｄは、０～２０の整数を表す。Ｒｃｃが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。］
で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の繰り返し単位を含む。
　ある一形態においては、前記第１の官能基が、ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基及びブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基である。
　ある一形態においては、前記第一の官能基が、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 　　　（４）
［式中、Ｘ’は、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｒ１４、Ｒ１５は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。］
で表される基及び式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 　　　（５）
［式中、Ｘ’は、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｒ１６～Ｒ１８は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。］
で表される基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基である。
　また、本発明は、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、有機半導体層と、前記いずれかの有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を用いて形成した絶縁層とを有する有機薄膜トランジスタを提供する。
　ある一形態においては、前記絶縁層がゲート絶縁層である。
　また、本発明は、前記有機薄膜トランジスタを含むディスプレイ用部材を提供する。
　また、本発明は、前記ディスプレイ用部材を含むディスプレイを提供する。
　本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を用いて形成した絶縁層を有する有機薄膜トランジスタは、閾値電圧の絶対値及びヒステリシスが低い。
本発明の一実施形態であるボトムゲートトップコンタクト型有機薄膜トランジスタの構造を示す模式断面図である。 本発明の他の実施形態であるボトムゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタの構造を示す模式断面図である。
　次に、本発明をさらに詳細に説明する。
　なお、本明細書において、「高分子化合物」とは、分子中に同じ構造単位が複数繰り返された構造を含む化合物をいい、いわゆる２量体もこれに含まれる。一方、「低分子化合物」とは、分子中に同じ構造単位を繰り返し有していない化合物を意味する。
　本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料は高分子化合物（Ａ）、及び活性水素化合物（Ｂ）を含有する。活性水素とは、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子のような炭素原子以外の原子に結合した水素原子をいう。
　高分子化合物（Ａ）
　高分子化合物（Ａ）は炭酸エステル部分（－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－）を含有し、電磁波が照射されるか熱が作用した場合に、活性水素と反応する第２の官能基を生成する第１の官能基を複数個有する。
　有機薄膜トランジスタ絶縁層材料に炭酸エステル部分が導入されていることにより、例えば、該有機薄膜トランジスタ絶縁層材料をゲート絶縁層の形成に用いた場合、有機薄膜トランジスタの閾値電圧の絶対値又はヒステリシスが低下して、動作精度が向上する。また、炭酸エステル部分が導入されると有機薄膜トランジスタ絶縁層材料の誘電率が増大し、例えばゲート絶縁層の形成に使用した場合、有機薄膜トランジスタのゲート容量を向上させ易くなり、有機薄膜トランジスタの駆動電圧を下げやすくなる。
　また、高分子化合物（Ａ）に含まれる第１の官能基は活性水素と反応しないが、第１の官能基に電磁波が照射又は熱が作用すると第２の官能基が生成し、これが活性水素と反応する。つまり、前記第１の官能基は電磁波又は熱により脱保護されて、活性水素と反応する第２の官能基を生成するものである。第２の官能基は活性水素化合物（Ｂ）の活性水素と反応して結合することにより、絶縁層の内部に架橋構造を形成することができる。
　絶縁層の内部に架橋構造が形成されると、絶縁層中の分子の移動が抑制され、絶縁層の分極が抑制される。分極が抑制された絶縁層を、例えばゲート絶縁層として用いた場合、有機薄膜トランジスタの閾値電圧の絶対値又はヒステリシスが低下して、動作精度が向上する。
　第２の官能基は、ゲート絶縁層の形成工程において電磁波又は熱が加えられるまで保護（ブロック）されて、第１の官能基として樹脂組成物中に存在する。その結果、樹脂組成物の貯蔵安定性が向上する。
　例えば、環状炭酸エステル構造を含有する基を有する繰り返し単位と、前記第１の官能基を有する繰り返し単位とを有する高分子化合物は、高分子化合物（Ａ）に該当する。
　環状炭酸エステル構造を含有する基を有する繰り返し単位は、前記式（１）で表される繰り返し単位が好ましい。
　式（１）中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表す。ある一形態では、Ｒ1は水素原子である。Ｒaaは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。ａは、０～２０の整数を表す。ある一形態では、ａは０である。
　Ｒ２～Ｒ４は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ある一形態では、Ｒ２～Ｒ４は水素原子である。
　炭素数１～２０の一価の有機基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。
　炭素数１～２０の一価の有機基としては、例えば、炭素数１～２０の直鎖状炭化水素基、炭素数３～２０の分岐状炭化水素基、炭素数３～２０の環状炭化水素基、炭素数６～２０の芳香族炭化水素基が挙げられ、好ましくは、炭素数１～６の直鎖状炭化水素基、炭素数３～６の分岐状炭化水素基、炭素数３～６の環状炭化水素基、炭素数６～２０の芳香族炭化水素基が挙げられる。
　炭素数１～２０の直鎖状炭化水素基、炭素数３～２０の分岐状炭化水素基、炭素数３～２０の環状炭化水素基は、これらの基に含まれる水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい。
　炭素数６～２０の芳香族炭化水素基は、基中の水素原子がアルキル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などで置換されていてもよい。
　炭素数１～２０の一価の有機基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチニル基、シクロヘキシニル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、トリル基、キシリル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、メチルナフチル基、ジメチルナフチル基、トリメチルナフチル基、ビニルナフチル基、エテニルナフチル基、メチルアンスリル基、エチルアンスリル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基が挙げられる。
　炭素数１～２０の一価の有機基としては、アルキル基が好ましい。
　前記炭素数１～２０の二価の有機基としては、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含有していてもよい。例えば、炭素数１～２０の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数３～２０の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素数３～２０の二価の環状炭化水素基、炭素数６～２０の二価の芳香族炭化水素基、－Ｏ－ＣＯ－、－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－Ｏ－が挙げられる。これらの基は、置換基を有していてもよい。中でも、炭素数１～６の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数３～６の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素数３～６の二価の環状炭化水素基、二価の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、－Ｏ－ＣＯ－が好ましい。
　二価の脂肪族炭化水素基及び二価の環状炭化水素基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピルレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、イソプロピレン基、イソブチレン基、ジメチルプロピレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、イミノメチレン基、カルボニルイミノメチレン基、イミノカルボニルイミノメチレン基、オキシメチレン基、オキシカルボニルメチレン基、カルボニルオキシメチレン基等が挙げられる。
　炭素数６～２０の二価の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、ジメチルフェニレン基、トリメチルフェニレン基、エチレンフェニレン基、ジエチレンフェニレン基、トリエチレンフェニレン基、プロピレンフェニレン基、ブチレンフェニレン基、メチルナフチレン基、ジメチルナフチレン基、トリメチルナフチレン基、ビニルナフチレン基、エテニルナフチレン基、メチルアンスリレン基、エチルアンスリレン基、イミノフェニレン基、カルボニルイミノフェニレン基、イミノカルボニルイミノフェニレン基、オキシフェニレン基、オキシカルボニルフェニレン基、カルボニルオキシフェニレン基等が挙げられる。
　また、前記第１の官能基の好ましい例としては、ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基が挙げられる。
　前記ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はブロックされたイソチオシアナト基は、イソシアナト基又はイソチオシアナト基と反応しうる活性水素を１分子中に１個だけ有するブロック化剤とイソシアナト基又はイソチオシアナト基とを反応させることにより製造することができる。
　前記ブロック化剤は、イソシアナト基又はイソチオシアナト基と反応した後でも、１７０℃以下の温度で解離するものが好ましい。ブロック化剤としては、例えば、アルコ－ル系化合物、フェノ－ル系化合物、活性メチレン系化合物、メルカプタン系化合物、酸アミド系化合物、酸イミド系化合物、イミダゾール系化合物、尿素系化合物、オキシム系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、重亜硫酸塩、ピリジン系化合物、ピラゾール系化合物が挙げられる。これらのブロック化剤は、単独使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。好ましいブロック化剤としては、オキシム系化合物、ピラゾール系化合物が挙げられる。
　以下に、具体的なブロック化剤を例示する。アルコ－ル系化合物としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２－エチルヘキサノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等が挙げられる。フェノール系化合物としては、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等が挙げられる。活性メチレン系化合物としては、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等が挙げられる。メルカプタン系化合物としては、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等が挙げられる。酸アミド系化合物としては、アセトアニリド、酢酸アミド、ε－カプロラクタム、δ－バレロラクタム、γ－ブチロラクタム等、酸イミド系化合物としては、コハク酸イミド、マレイン酸イミド等が挙げられる。イミダゾール系化合物としては、イミダゾール、２－メチルイミダゾール等が挙げられる。尿素系化合物としては、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等が挙げられる。オキシム系化合物としては、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等が挙げられる。アミン系化合物としては、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等が挙げられる。イミン系化合物としては、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。重亜硫酸塩としては、重亜硫酸ソーダ等が挙げられる。ピリジン系化合物としては、２－ヒドロキシピリジン、２－ヒドロキシキノリン等が挙げられる。ピラゾール系化合物としては、３，５－ジメチルピラゾール、３，５－ジエチルピラゾール等が挙げられる。
　本発明に用いてもよいブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はイソチアシアナト基としては、前記式（４）で表される基又は前記式（５）で表される基が好ましい。
　式（４）及び式（５）中、Ｘ’は、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｒ１４～Ｒ１８は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。一価の有機基の定義、具体例等は、前述の一価の有機基の定義、具体例等と同様である。
　ある一形態では、Ｒ１４及びＲ１５は、同一又は相異なり、メチル基及びエチル基からなる群から選択される基である。また、他の一形態では、Ｒ１６～Ｒ１８は水素原子である。
　ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基としては、例えば、Ｏ－（メチリデンアミノ）カルボキシアミノ基、Ｏ－（１－エチリデンアミノ）カルボキシアミノ基、Ｏ－（１－メチルエチリデンアミノ）カルボキシアミノ基、Ｏ－[１－メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ基、（Ｎ－３，５－ジメチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３－エチル－５－メチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３，５－ジエチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３－プロピル－５－メチルピラゾリルカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３－エチル－５－プロピルピラゾリルカルボニル）アミノ基等が挙げられる。
　ブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基としては、例えば、Ｏ－（メチリデンアミノ）チオカルボキシアミノ基、Ｏ－（１－エチリデンアミノ）チオカルボキシアミノ基、Ｏ－（１－メチルエチリデンアミノ）チオカルボキシアミノ基、Ｏ－[１－メチルプロピリデンアミノ]チオカルボキシアミノ基、（Ｎ－３，５－ジメチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３－エチル－５－メチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３，５－ジエチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３－プロピル－５－メチルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基、（Ｎ－３－エチル－５－プロピルピラゾリルチオカルボニル）アミノ基等が挙げられる。
　本発明に用いられる、第１の官能基としては、ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基が好ましい。
　高分子化合物（Ａ）は、さらに、電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収により二量化反応を起こす官能基（本明細書中「光二量化反応基」という。）を複数個有することが好ましい。２種類の架橋の機構を併用することで有機薄膜トランジスタ絶縁層の架橋密度を高め易くなる。
　光二量化反応基が吸収する電磁波は、あまりに低エネルギーであると有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を光重合法によって形成する際に光二量化反応基も反応してしまう場合があるため、高エネルギーの電磁波が好ましい。光二量化反応基が吸収するのに好ましい電磁波は、紫外線、例えば波長が４００ｎｍ以下、好ましくは１５０～３８０ｎｍの電磁波である。
　ここでいう二量化とは、有機化合物の分子２個が化学的に結合することをいう。結合する分子同士は同種でも異種でもよい。二量化する２個の分子中の二量化に関与する官能基同士の化学構造も同一であっても異なっていてもよい。但し、当該官能基は、触媒及び開始剤等の反応助剤を用いることなく光二量化反応を生じる構造、および組合せであることが好ましい。反応助剤の残基に接触すると周辺の有機材料が劣化する可能性があるからである。
　好ましい光二量化反応基の例は、水素原子がハロメチル基で置換されたアリール基、２位の水素原子がアリール基で置換されたビニル基、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニル基、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニルオキシ基である。中でも、水素原子がハロメチル基で置換されたフェニル基、２位の水素原子がフェニル基で置換されたビニル基、β位の水素原子がフェニル基で置換されたα，β－不飽和カルボニル基、β位の水素原子がフェニル基で置換されたα，β－不飽和カルボニルオキシ基が好ましい。繰り返し単位の側鎖基の基本骨格がアリール基であると、有機半導体のような他の有機材料に対する親和性が向上し、絶縁層の露出面に接して平坦な層を形成し易くなる。
　水素原子がハロメチル基で置換されたアリール基は、紫外線又は電子線を照射するとハロゲンが脱離して、ベンジル型のカルボラジカルが生成する。生成した２個のカルボラジカルが結合すると、炭素炭素結合が形成されて、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料が架橋される。前記カルボラジカルの結合は、いわゆる「ラジカルカップリング」である。また、２位の水素原子がアリール基で置換されたビニル基、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニル基、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニルオキシ基の場合には、紫外線又は電子線を照射すると２＋２環化反応が生じ、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料が架橋される。
　特に好ましい光二量化反応基は、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニルオキシ基である。これらの基は比較的感度が高く、架橋構造を形成するのに長時間の紫外線又は電子線の照射を必要としない。
　光二量化反応基を有する繰り返し単位は、前記式（２）で表される繰り返し単位、前記式（３）で表される繰り返し単位が好ましい。
　式（２）及び式（３）中、Ｒ５及びＲ６は、同一又は相異なり、水素原子又はメチル基を表す。ある一形態では、Ｒ５、Ｒ６は水素原子であり、他の一形態では、Ｒ６は水素原子である。Ｒｂｂ及びＲｃｃは、同一又は相異なり、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。ｂ及びｄは、０～２０の整数を表す。ｂとｄは、異なる数値であってもよい。ある一形態では、ｂは０である。他の一形態では、ｄは１であり、Ｒｃｃが－Ｏ－ＣＯ－である。
　Ｘは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。ある一形態では、Ｘは塩素原子である。
　ｃは、１～５の整数を表す。ある一形態ではｃは１である。
　Ｒ、Ｒ７～Ｒ１３は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ある一形態では、Ｒは水素原子である。他の一形態では、Ｒ７～Ｒ１３は水素原子である。
　Ｒ、Ｒ７～Ｒ１３で表される炭素数１～２０の一価の有機基と具体例としては、Ｒ２で表される炭素数１～２０の一価の有機基と具体例と同じ基が挙げられる。Ｒｂｂ、Ｒｃｃで表される炭素数１～２０の二価の有機基と具体例としては、Ｒａａで表される炭素数１～２０の二価の有機基と具体例と同じ基が挙げられる。
　高分子化合物（Ａ）は、例えば、式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーと、第１の官能基を含有する重合性モノマーとを、光重合開始剤もしくは熱重合開始剤を用いて共重合させる方法により製造することが出来る。高分子化合物（Ａ）に光二量化反応基を含ませる場合は、その際に、式（２）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー又は式（３）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーを共重合させてよい。
　式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとしては、４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－アクリロイルオキシメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－メタクリロイルオキシメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン等が挙げられる。
　式（２）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとしては、３－クロロメチルスチレン、４－クロロメチルスチレン、３－ブロモメチルスチレン、４－ブロモメチルスチレン等が挙げられる。
　式（３）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとしては、ビニルシンナメート、シンナミルメタクリレート、シンナモイルオキシブチルメタクリレート、シンナミルイミノオキシイミノエチルメタクリレート等が挙げられる。
　第１の官能基を含有する重合性モノマーとしては、ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基と不飽和結合とを分子内に有するモノマーが挙げられる。該ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基と不飽和結合とを分子内に有するモノマーは、イソシアナト基又はイソチオシアナト基と不飽和結合とを分子内に有する化合物と、ブロック化剤とを反応させることにより製造することが出来る。不飽和結合としては、不飽和二重結合が好ましい。
　以下、特に断らない限り、重合性モノマーとは、不飽和結合を含有する単量体化合物を意味する。不飽和結合は、好ましくは、不飽和二重結合である。
　分子内に不飽和二重結合とイソシアナト基とを有する化合物としては、２－アクリロイルオキシエチルイソシアネート、２－メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、２－（２’－メタクリロイルオキシエチル）オキシエチルイソシアネート等が挙げられる。分子内に不飽和二重結合とイソチオシアナト基とを有する化合物としては、２－アクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、２－メタクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、２－（２’－メタクリロイルオキシエチル）オキシエチルイソチオシアネート等が挙げられる。
　重合性モノマーに含まれるブロック化剤としては、前記のブロック化剤を好適に用いることが出来る。ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基と不飽和結合とを分子内に有するモノマーの製造においては、必要に応じて有機溶媒、触媒等を添加することが出来る。
　前記分子内にブロック化剤でブロックされたイソシアナト基と不飽和二重結合とを有するモノマーとしては、２－〔Ｏ－[１’－メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート、２－〔Ｎ－[１’、３’－ジメチルピラゾリル]カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート等が挙げられる。
　前記分子内にブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基と不飽和二重結合とを有するモノマーとしては、２－〔Ｏ－[１’－メチルプロピリデンアミノ]チオカルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート、２－〔Ｎ－[１’、３’－ジメチルピラゾリル] チオカルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート等が挙げられる。
　前記光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン、２，２－ジエトキシアセトフェノン、４－イソプロピル－２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノン、４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、メチル（ｏ－ベンゾイル）ベンゾエート、１－フェニル－１，２－プロパンジオン－２－（Ｏ－エトキシカルボニル）オキシム、１－フェニル－１，２－プロパンジオン－２－（ｏ－ベンゾイル）オキシム、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインオクチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジアセチル等のカルボニル化合物、メチルアントラキノン、クロロアントラキノン、クロロチオキサントン、２－メチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン等のアントラキノン 又はチオキサントン誘導体、ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物が挙げられる。
　共重合を開始させるエネルギーとして光エネルギーを用いる場合は、重合性モノマーに照射する光の波長は、３６０ｎｍ以上、好ましくは３６０～４５０ｎｍである。
　前記熱重合開始剤としては、ラジカル重合の開始剤となるものであればよく、例えば、２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビスイソバレロニトリル、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、４，４’－アゾビス（４－シアノバレリックアシッド）、１、１’－アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルプロパン）、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）２塩酸塩等のアゾ系化合物、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、アセチルアセトンパーオキシド等のケトンパーオキシド類、イソブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、２，４－ジクロロベンゾイルパーオキシド、ｏ－メチルベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ｐ－クロロベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類、２，４，４－トリメチルペンチル－２－ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ｔｅｒｔ－ブチルヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド類、ジクミルパーオキシド、ｔｅｒｔ－ブチルクミルパーオキシド、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシド、トリス（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）トリアジン等のジアルキルパーオキシド類、１，１－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシシクロヘキサン、２，２－ジ（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール類、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシイソブチレート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシアゼレート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ－３，５，５－トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシトリメチルアジペート等のアルキルパーエステル類、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ－ｓｅｃ－ブチルパーオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート類が挙げられる。
　本発明に用いられる高分子化合物（Ａ）は、式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー、式（２）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー、式（３）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー、第１の官能基を含有する重合性モノマー以外の他の重合しうるモノマーを重合時に添加製造してもよい。
　他の重合しうるモノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル及びその誘導体、メタアクリル酸エステル及びその誘導体、スチレン及びその誘導体、酢酸ビニル及びその誘導体、メタアクリロニトリル及びその誘導体、アクリロニトリル及びその誘導体、有機カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体、有機カルボン酸のアリルエステル及びその誘導体、フマル酸のジアルキルエステル及びその誘導体、マレイン酸のジアルキルエステル及びその誘導体、イタコン酸のジアルキルエステル及びその誘導体、有機カルボン酸のＮ－ビニルアミド誘導体、マレイミド及びその誘導体、末端不飽和炭化水素及びその誘導体等、有機ゲルマニウム誘導体等が挙げられる。
　他の重合しうるモノマーの種類は、絶縁層に要求される特性に応じて適宜選択される。優れた耐久性や有機薄膜トランジスタのヒステリシスを小さくする観点からは、スチレンやスチレン誘導体のように分子密度が高く、硬い膜を形成するモノマーが選択される。また、ゲート電極や基板の表面等の絶縁層の隣接面に対する密着性の観点からは、メタアクリル酸エステル及びその誘導体、アクリル酸エステル及びその誘導体のように、柔軟性を付与するモノマーが選択される。好ましい一形態では、メチル基、エチル基等のアルキル基のような活性水素含有基を有しないモノマーが選択される。
　例えば、式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー、式（２）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー、第１の官能基を含有する重合性モノマーに加え、活性水素含有基を有しないスチレン又はスチレン誘導体を組み合わせて反応に用いることにより、特に耐久性が高く、ヒステリシスが小さいゲート絶縁層が得られる。
　アクリル酸エステル類及びその誘導体としては、単官能のアクリレートや、使用量に制約は出てくるが多官能のアクリレートをも使用することができ、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸－ｎ－プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸－ｎ－ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸－ｓｅｃ－ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸－２－エチルヘキシル、アクリル酸デシル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸－２－ヒドロキシエチル、アクリル酸－２－ヒドロキシプロピル、アクリル酸－３－ヒドロキシプロピル、アクリル酸－２－ヒドロキシブチル、アクリル酸－２－ヒドロキシフェニルエチル、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、２，２，２－トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルアクリレート、２－（パーフルオロブチル）エチルアクリレート、３－パーフルオロブチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート、３－パーフルオロヘキシル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート、３－パーフルオロオクチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロデシル）エチルアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）エチルアクリレート、３－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）エチルアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、３－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）エチルアクリレート、３－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－テトラフルオロプロピルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－オクタフルオロペンチルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ－ドデカフルオロヘプチルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ－ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、１Ｈ－１－（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－ヘキサフルオロブチルアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－アクリロイルモルフォリンを挙げることができる。
　メタアクリル酸エステル類及びその誘導体としては、単官能のメタアクリレートや、使用量に制約は出てくるが多官能のメタアクリレートをも使用することができ、例えば、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸－ｎ－プロピル、メタアクリル酸イソプロピル、メタアクリル酸－ｎ－ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸－ｓｅｃ－ブチル、メタアクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸オクチル、メタアクリル酸－２－エチルヘキシル、メタアクリル酸デシル、メタアクリル酸イソボルニル、メタアクリル酸シクロヘキシル、メタアクリル酸フェニル、メタアクリル酸ベンジル、メタアクリル酸－２－ヒドロキシエチル、メタアクリル酸－２－ヒドロキシプロピル、メタアクリル酸－３－ヒドロキシプロピル、メタアクリル酸－２－ヒドロキシブチル、メタアクリル酸－２－ヒドロキシフェニルエチル、エチレングリコールジメタアクリレート、プロピレングリコールジメタアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタアクリレート、ジエチレングリコールジメタアクリレート、トリエチレングリコールジメタアクリレート、トリメチロールプロパンジメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールペンタメタアクリレート、２，２，２－トリフルオロエチルメタアクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロブチル）エチルメタアクリレート、３－パーフルオロブチル－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロヘキシル）エチルメタアクリレート、３－パーフルオロヘキシル－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロオクチル）エチルメタアクリレート、３－パーフルオロオクチル－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロデシル）エチルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）エチルメタアクリレート、３－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）エチルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、３－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）エチルメタアクリレート、３－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－テトラフルオロプロピルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－オクタフルオロペンチルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ－ドデカフルオロヘプチルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ－ヘキサデカフルオロノニルメタアクリレート、１Ｈ－１－（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－ヘキサフルオロブチルメタアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルメタアクリルアミド、Ｎ－アクリロイルモルフォリンを挙げることができる。
　スチレン及びその誘導体としては、スチレン、２，４－ジメチル－α－メチルスチレン、ｏ－メチルスチレン、ｍ－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、２，４－ジメチルスチレン、２，５－ジメチルスチレン、２，６－ジメチルスチレン、３，４－ジメチルスチレン、３，５－ジメチルスチレン、２，４，６－トリメチルスチレン、２，４，５－トリメチルスチレン、ペンタメチルスチレン、ｏ－エチルスチレン、ｍ－エチルスチレン、ｐ－エチルスチレン、ｏ－クロロスチレン、ｍ－クロロスチレン、ｐ－クロロスチレン、ｏ－ブロモスチレン、ｍ－ブロモスチレン、ｐ－ブロモスチレン、ｏ－メトキシスチレン、ｍ－メトキシスチレン、ｐ－メトキシスチレン、ｏ－ヒドロキシスチレン、ｍ－ヒドロキシスチレン、ｐ－ヒドロキシスチレン、２－ビニルビフェニル、３－ビニルビフェニル、４－ビニルビフェニル、１－ビニルナフタレン、２－ビニルナフタレン、４－ビニル－ｐ－ターフェニル、１－ビニルアントラセン、α－メチルスチレン、ｏ－イソプロペニルトルエン、ｍ－イソプロペニルトルエン、ｐ－イソプロペニルトルエン、２，４－ジメチル－α－メチルスチレン、２，３－ジメチル－α－メチルスチレン、３，５－ジメチル－α－メチルスチレン、ｐ－イソプロピル－α－メチルスチレン、α－エチルスチレン、α－クロロスチレン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロピルベンゼン、４－アミノスチレン等が挙げられる。
　アクリルニトリル及びその誘導体としては、アクリロニトリル等が挙げられる。メタアクリルニトリル及びその誘導体としては、メタクリロニトリル等が挙げられる。
　有機カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、アジピン酸ジビニル等が挙げられる。
　有機カルボン酸のアリルエステル及びその誘導体としては、酢酸アリル、安息香酸アリル、アジピン酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル等が挙げられる。
　フマル酸のジアルキルエステル及びその誘導体としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジイソプロピル、フマル酸ジ－ｓｅｃ－ブチル、フマル酸ジイソブチル、フマル酸ジ－ｎ－ブチル、フマル酸ジ－２－エチルヘキシル、フマル酸ジベンジル等が挙げられる。
　マレイン酸のジアルキルエステル及びその誘導体としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジイソプロピル、マレイン酸ジ－ｓｅｃ－ブチル、マレイン酸ジイソブチル、マレイン酸ジ－ｎ－ブチル、マレイン酸ジ－２－エチルヘキシル、マレイン酸ジベンジル等が挙げられる。
　イタコン酸のジアルキルエステル及びその誘導体としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジイソプロピル、イタコン酸ジ－ｓｅｃ－ブチル、イタコン酸ジイソブチル、イタコン酸ジ－ｎ－ブチル、イタコン酸ジ－２－エチルヘキシル、イタコン酸ジベンジル等が挙げられる。
　有機カルボン酸のＮ－ビニルアミド誘導体としては、Ｎ－メチル－Ｎ－ビニルアセトアミド等が挙げられる。
　マレイミド及びその誘導体としては、Ｎ－フェニルマレイミド、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。
　末端不飽和炭化水素及びその誘導体としては、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、ビニルシクロヘキサン、塩化ビニル、アリルアルコール等が挙げられる。
　有機ゲルマニウム誘導体としては、アリルトリメチルゲルマニウム、アリルトリエチルゲルマニウム、アリルトリブチルゲルマニウム、トリメチルビニルゲルマニウム、トリエチルビニルゲルマニウム等が挙げられる。
　これらのうちでは、アクリル酸アルキルエステル、メタアクリル酸アルキルエステル、スチレン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アリルトリメチルゲルマニウムが好ましい。
　前記式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーの使用量は、高分子化合物（Ａ）に導入される炭酸エステル部分の量が適量になるように調節される。
　高分子化合物（Ａ）に導入される式（１）で表される繰り返し単位の量は、高分子化合物（Ａ）が有する繰り返し単位の合計に対して、好ましくは１～８０モル％であり、より好ましくは５～７０モル％であり、さらに好ましくは１０～６０モル％である。
　好ましい一形態においては、高分子化合物（Ａ）に導入される式（１）で表される繰り返し単位の量は、高分子化合物（Ａ）が有する繰り返し単位の合計に対して１０～９０モル％であり、好ましくは３０～８５モル％であり、さらに好ましくは４５～７５モル％である。
　式（１）で表される繰り返し単位の量が１モル％未満であると電界効果型有機薄膜トランジスタのヒステリシスを低下させる効果が不十分となることがあり、９０モル％を超えると有機半導体材料との親和性が悪化して活性層をその上に積層するのが困難になることがある。
　高分子化合物（Ａ）を製造する際、ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基又はブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基を含有する重合性モノマーの仕込みモル比は、全ての重合に関与する重合性モノマー中、５～５０モル％であり、好ましくは５～４０モル％、より好ましくは１０～３０モル％である。前記重合性モノマーの仕込みモル比をこの範囲に調節することにより、絶縁層の内部に架橋構造が十分形成され、極性基の含有量が低いレベルに保たれ、絶縁層の分極が抑制される。
　高分子化合物（Ａ）が、式（２）で表される繰り返し単位及び式（３）で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の繰り返し単位を含む場合、式（１）で表される繰り返し単位の数を１００とした場合、式（２）で表される繰り返し単位の数と式（３）で表される繰り返し単位の数の合計は、１００以下、例えば、５～１００、好ましくは１０～１００、より好ましくは１０～５０、更に好ましくは１０～２０である。この数の合計が１００を超えると保存安定性が低下することがある。
　高分子化合物（Ａ）は、重量平均分子量が３０００～１００００００であってよく、好ましくは５０００～５０００００であり、より好ましくは１００００～１０００００、例えば、２００００～８００００である。重量平均分子量は、例えば、ポリスチレンを基準として用いて換算することにより決定される。高分子化合物（Ａ）は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。
　本発明に用いられる式（１）で表される繰り返し単位を含有し、かつ、分子内に電磁波の照射もしくは熱の作用により活性水素と反応する第２の官能基を生成する第１の官能基を２つ以上含有する高分子化合物としては、例えば、ポリ（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]－コ－アリルトリメチルゲルマニウム）、ポリ（スチレン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]－コ－アリルトリメチルゲルマニウム）、ポリ（３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（３－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－４－クロロメチルスチレン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－４－クロロメチルスチレン－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－３－クロロメチルスチレン－コ－４－クロロメチルスチレン－コ－ペンタフルオロスチレン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]－コ－アリルトリメチルゲルマニウム）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－アクリロニトリル－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート] －コ－アリルトリメチルゲルマニウム）、ポリ（ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（ビニルシンナメート－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－ビニルシンナメート－コ－[２－〔１’－（３’、５’－ジメチルピラゾリル）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）、ポリ（スチレン－コ－ビニルシンナメート－コ－４－クロロメチルスチレン－コ－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン－コ－[２－〔Ｏ－（１’－メチルプロピリデンアミノ）カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート]）等が挙げられる。
　活性水素化合物（Ｂ）
　活性水素化合物（Ｂ）は、分子内に活性水素を２つ以上含有する低分子化合物、又は分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物である。活性水素としては、典型的にはアミノ基、ヒドロキシ基又はメルカプト基等に含まれる水素原子が挙げられる。活性水素としては、上述した反応性官能基、中でもイソシアナト基、イソチオシアナト基との反応を良好に生じることができるフェノール性ヒドロキシ基中のヒドロキシル基に含まれる水素、アルコール性ヒドロキシ基中のヒドロキシ基、芳香族アミノ基中のアミノ基に含まれる水素が好適である。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する低分子化合物の具体例としては、２個以上の活性水素含有基が低分子（単量体）構造に結合した構造を有する化合物が挙げられる。この低分子構造としては、例えば、アルキル構造やベンゼン環構造が挙げられる。該低分子化合物の具体例としては、アミン系化合物、アルコール系化合物、フェノール系化合物又はチオール系化合物が挙げられる。
　アミン系化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，－テトラアミノエチルエチレンジアミン、オルト－フェニレンジアミン、メタ－フェニレンジアミン、パラ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－パラ－フェニレンジアミン、メラミン、２，４，６－トリアミノピリミジン、１，５，９－トリアザシクロドデカン、１，３－ビス（３－アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，４－ビス（３－アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン、３－（２－アミノエチルアミノプロピル）トリス（トリメチルシロキシ）シラン等が挙げられる。
　アルコール系化合物としては、エチレングリコール、１，２－ジヒドロキシプロパン、グリセロール、１，４－ジメタノールベンゼン等が挙げられる。
　フェノール系化合物としては、１，２－ジヒドロキシベンゼン、１，３－ジヒドロキシベンゼン、１，４－ジヒドロキシベンゼン（ヒドロキノン）、１，２－ジヒドロキシナフタレン、レゾルシン、フルオログリセロール、２，３，４－トリヒドロキシベンズアルデハイド、３，４，５－トリヒドロキシベンズアミド等が挙げられる。
　チオール系化合物としては、エチレンジチオール、パラ－フェニレンジチオール等が挙げられる。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する低分子化合物としては、アルコール系化合物、フェノール系化合物、芳香族アミン系化合物が好ましい。
　一方、前記分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物においては、活性水素は、高分子化合物を構成する主鎖に直接結合していてもよく、所定の基を介して結合していてもよい。また、活性水素は、高分子化合物を構成する構造単位に含まれていてもよく、その場合は、各構造単位に含まれていてもよく、一部の構造単位にのみ含まれていてもよい。さらに、活性水素は、高分子化合物の末端にのみ結合していてもよい。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物の具体例としては、２個以上の活性水素を含有する基が高分子（重合体）構造に結合した構造を有する化合物が挙げられる。活性水素を含有する基としては、アミノ基、ヒドロキシル基及びメルカプト基等が挙げられる。これらの中でも好ましいものは、イソシアナト基又はイソチオシアナト基との反応性が良好なアミノ基及びヒドロキシル基である。
　かかる高分子化合物は、活性水素を含有する基を分子内に含有する重合性モノマーを単独で重合させるか、他の共重合性化合物と共重合させて重合体を形成することによって製造される。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物を製造する際、活性水素を含有する基を含有する重合性モノマーの仕込みモル比は、全ての重合に関与する重合性モノマー中、好ましくは１～５０モル％であり、より好ましくは３～３０モル％であり、さらに好ましくは５～２０モル％である。前記重合性モノマーの仕込みモル比をこの範囲に調節することにより、絶縁層の内部に架橋構造が十分形成される。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物は、環状炭酸エステル構造を含有する基を有することが好ましい。そうすることで、高分子化合物（A）との相溶性が良好となる。その場合は、式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーを前記他の共重合性化合物として使用する。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物に導入される式（１）で表される繰り返し単位の量は、前記高分子化合物が有する繰り返し単位の合計に対して、１０～９０モル％であり、好ましくは３０～８５モル％であり、さらに好ましくは４５～７５モル％である。式（１）で表される繰り返し単位の量が１０モル％未満であると高分子化合物（A）との相溶性が悪くなることがあり、９０モル％を超えると架橋構造の形成が不十分になることがある。
　有機薄膜トランジスタ絶縁層の架橋密度を高めるためには、分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物が光二量化反応基を含むことが好ましい。その場合は、式（２）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー又は式（３）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーを、前記他の共重合性化合物として使用する。
　分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物が、式（２）で表される繰り返し単位及び式（３）で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の繰り返し単位を含む場合、前記繰り返し単位の量は、前記高分子化合物が有する繰り返し単位の合計に対して、５０モル％以下であり、好ましくは３～３０モル％であり、さらに好ましくは５～２５モル％である。前記繰り返し単位の量が５０モル％を超えると保存安定性が低下することがある。
　これら重合性モノマーの重合の際には、光重合開始剤や熱重合開始剤を適用してもよい。なお、重合性モノマー、光重合開始剤、熱重合開始剤としては、上述したものと同様のものを適用できる。
　活性水素を含有する基を含有する重合性モノマーとしては、例えば、アミノスチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルベンジルアルコール、アミノエチルメタクリレート、エチレングリコールモノビニルエーテル、４－ヒドロキシブチルアクリレート等が挙げられる。
　活性水素を含有する基を含有する重合性モノマーとしては、分子内に水酸基を有するものが好ましい。
　また、分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物としては、フェノール化合物と、ホルムアルデヒドとを、酸触媒の存在下で縮合させることによって得られた、ノボラック樹脂も好適に用いられる。
　分子内に活性水素を含有する基を２個以上含有する高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、１０００～１００００００であってよく、好ましくは３０００～５０００００であり、より好ましくは１００００～１０００００、例えば、２００００～５００００である。これにより、絶縁層の平坦性及び均一性が良好となるという効果が得られるようになる。
　有機薄膜トランジスタ絶縁層材料
　高分子化合物（Ａ）と活性水素化合物（Ｂ）とを混合することにより有機薄膜トランジスタ絶縁層材料が得られる。両者の混合割合は、高分子化合物（Ａ）に電磁波を照射する若しくは高分子化合物（Ａ）を加熱することにより生成する第２の官能基と、活性水素化合物（Ｂ）の活性水素を含有する基とがモル比で、好ましくは６０／１００～１５０／１００、より好ましくは７０／１００～１２０／１００、さらに好ましくは９０／１００～１１０／１００となるように調節される。この割合が６０／１００未満であると活性水素が過剰になりヒステリシスの低下効果が小さくなることがあり、１５０／１００を超えると活性水素と反応する官能基が過剰になり閾値電圧の絶対値が大きくなることがある。
　本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料には、混合や粘度調節のための溶媒や、高分子化合物（Ａ）を架橋させるために用いる架橋剤と組み合わせて用いられる添加剤などを含有させてよい。使用される溶媒はテトラヒドロフランやジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素系溶媒、ペンテン等の不飽和炭化水素系溶媒、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトンなどのケトン系溶媒、ブチルアセテートなどのアセテート系溶媒、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒またはこれらの混合溶媒である。
　また、添加剤としては、架橋反応を促進するための触媒、レベリング剤、粘度調節剤、光二量化反応基を含有する含フッ素樹脂などを用いることができる。光二量化反応基を含有する含フッ素樹脂は表面自由エネルギーを下げる効果があるため、本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料の添加剤として特に好ましい。
　光二量化反応基を含有する含フッ素樹脂はフッ素原子を分子内に含有する重合性モノマーと式（２）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマー又は式（３）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーとを共重合させるか、更に他の共重合性化合物と共重合させて重合体を形成することによって製造される。
　フッ素原子を含有する重合性モノマーとしては、２，３，４，５，６－ペンタフルオロスチレン、２－トリフルオロメチルスチレン、３－トリフルオロメチルスチレン、４－トリフルオロメチルスチレン、２，２，２－トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルアクリレート、２－（パーフルオロブチル）エチルアクリレート、３－パーフルオロブチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート、３－パーフルオロヘキシル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート、３－パーフルオロオクチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロデシル）エチルアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）エチルアクリレート、３－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）エチルアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、３－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）エチルアクリレート、３－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－テトラフルオロプロピルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－オクタフルオロペンチルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ－ドデカフルオロヘプチルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ－ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、１Ｈ－１－（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－ヘキサフルオロブチルアクリレート、２，２，２－トリフルオロエチルメタアクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロブチル）エチルメタアクリレート、３－パーフルオロブチル－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロヘキシル）エチルメタアクリレート、３－パーフルオロヘキシル－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロオクチル）エチルメタアクリレート、３－パーフルオロオクチル－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロデシル）エチルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）エチルメタアクリレート、３－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）エチルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－３－メチルブチル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、３－（パーフルオロ－５－メチルヘキシル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）エチルメタアクリレート、３－（パーフルオロ－７－メチルオクチル）－２－ヒドロキシプロピルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－テトラフルオロプロピルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－オクタフルオロペンチルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ－ドデカフルオロヘプチルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ－ヘキサデカフルオロノニルメタアクリレート、１Ｈ－１－（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルメタアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ－ヘキサフルオロブチルメタアクリレート等を挙げることができる。
　前記含フッ素樹脂を製造する際、フッ素原子を含有する重合性モノマーの仕込みモル比は、全ての重合に関与する重合性モノマー中、１０～９０モル％であり、好ましくは３０～８５モル％であり、さらに好ましくは４５～７５モル％である。フッ素原子を含有する重合性モノマーの量が１モル％未満であると電界効果型有機薄膜トランジスタのヒステリシスを低下させる効果が不十分となることがあり、９０モル％を超えると有機半導体材料との親和性が悪化して活性層をその上に積層するのが困難になることがある。
　また、前記含フッ素樹脂中、式（２）で表される繰り返し単位又は式（３）で表される繰り返し単位の量は、前記含フッ素樹脂が有する繰り返し単位の合計に対して、好ましくは１～５０モル％であり、より好ましくは３～３０モル％であり、さらに好ましくは５～２０モル％である。前記重合性モノマーの量が１モル％未満であると架橋構造形成が不十分となることがあり、５０モル％を超えると保存安定性が低下することがある。
　前記含フッ素樹脂は、環状炭酸エステル構造を含有する基を有することが好ましい。そうすることで、高分子化合物（A）および活性水素化合物（B）との相溶性が良好となる。その場合は、式（１）で表される繰り返し単位の原料となる重合性モノマーを前記他の共重合性化合物として使用する。
　前記含フッ素樹脂中、式（１）で表される繰り返し単位の量は、前記高分子化合物が有する繰り返し単位の合計に対して、５０モル％以下であり、好ましくは３～３０モル％であり、さらに好ましくは５～２５モル％である。前記繰り返し単位の量が５０モル％を超えると有機半導体材料との親和性が悪化して活性層をその上に積層するのが困難になることがある。
　前記含フッ素樹脂の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料に対する添加量は、固形分を基準にして、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料中の含フッ素樹脂の濃度が０．１～５０重量％、より好ましくは１～４０重量％、更に好ましくは５～３０重量％になるように調節される。前記含フッ素樹脂の添加量が前記上限を超えると有機薄膜トランジスタ絶縁層の平坦性が悪くなることがある。
　本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料は、有機薄膜トランジスタに含まれる絶縁層の形成に用いられる組成物である。有機薄膜トランジスタのオーバーコート層又はゲート絶縁層、特にゲート絶縁層の形成に用いられることが好ましい。有機薄膜トランジスタ絶縁層材料としては、有機薄膜トランジスタオーバーコート層組成物、有機薄膜トランジスタゲート絶縁層組成物であることが好ましく、有機薄膜トランジスタゲート絶縁層組成物であることがより好ましい。
　有機薄膜トランジスタ
　図１は、本発明の一実施形態であるボトムゲートトップコンタクト型有機薄膜トランジスタの構造を示す模式断面図である。この有機薄膜トランジスタには、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極２と、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁層３と、ゲート絶縁層３上に形成された有機半導体層４と、有機半導体層４上にチャネル部を挟んで形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、素子全体を覆うオーバーコート７とが、備えられている。
　ボトムゲートトップコンタクト型有機薄膜トランジスタは、例えば、基板上にゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に有機半導体層を形成し、有機半導体層上にソース電極、ドレイン電極を形成し、オーバーコートを形成することで製造することができる。本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料は、有機薄膜トランジスタゲート絶縁層組成物として、ゲート絶縁層の形成に好適に用いられる。また、有機薄膜トランジスタオーバーコート層組成物として、オーバーコート層の形成に用いることもできる。
　図２は、本発明の一実施形態であるボトムゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタの構造を示す模式断面図である。この有機薄膜トランジスタには、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極２と、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁層３と、ゲート絶縁層３上にチャネル部を挟んで形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６上に形成された有機半導体層４と、素子全体を覆うオーバーコート７とが、備えられている。
　ボトムゲートボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタは、例えば、基板上にゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にソース電極、ドレイン電極を形成し、ソース電極、ドレイン電極上に有機半導体層を形成し、オーバーコートを形成することで製造することができる。本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料は、有機薄膜トランジスタゲート絶縁層組成物として、ゲート絶縁層の形成に好適に用いられる。また、有機薄膜トランジスタオーバーコート層組成物として、オーバーコート層の形成に用いることもできる。
　ゲート絶縁層又はオーバーコート層の形成は、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料に要すれば溶媒などを添加して絶縁層塗布液を調製し、絶縁層塗布液を、ゲート絶縁層又はオーバーコート層の下に位置することになる層の表面に塗布、乾燥、硬化させることにより行う。該絶縁層塗布液に用いられる有機溶媒としては、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を溶解させるものであれば特に制限は無いが、好ましくは、常圧での沸点が１００℃～２００℃の有機溶媒である。該有機溶媒としては、２－ヘプタノン（沸点１５１℃）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（沸点１４６℃）等が挙げられる。該絶縁層塗布液には、必要に応じてレベリング剤、界面活性剤、硬化触媒等を添加することができる。本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料は、有機薄膜トランジスタゲート絶縁層組成物として、ゲート絶縁層の形成に用いることもできる。
　該絶縁層塗布液は公知のスピンコート、ダイコーター、スクリーン印刷、インクジェット等によりゲート電極上に塗布することができる。形成される塗布層は必要に応じて乾燥させる。ここでいう乾燥は、塗布された樹脂組成物の溶媒を除去することを意味する。
　乾燥させた塗布層は、次いで硬化させる。硬化は有機薄膜トランジスタ絶縁層材料が架橋することを意味する。トランジスタ絶縁層材料の架橋は、例えば、塗布層に対して電磁波又は熱を印加することにより行われる。そうすると、高分子化合物（Ａ）の第１の官能基から第２の官能基が生成して、活性水素化合物（Ｂ）の活性水素含有基と反応するからである。
　又は、トランジスタ絶縁層材料の架橋は、例えば、塗布層に対して光を照射することにより行われる。そうすると、高分子化合物（Ａ）の光二量化反応基のラジカルカップリング反応又は環化反応により、二量化するからである。
　塗布層に対する電磁波又は熱の印加、塗布層に対する光の照射は両方行うことが好ましい。絶縁層の架橋密度が向上するからである。絶縁層の架橋密度が向上すると電圧印加時の分極がより抑制されると考えられる。その結果、特にゲート絶縁層として使用する場合には、有機薄膜トランジスタの閾値電圧（Ｖｔｈ）の絶対値及びヒステリシスが小さくなる。
　塗布層に熱を印加する場合は、塗布層を約８０～２５０℃、好ましくは約１００～２３０℃の温度に加熱して約５～１２０分、好ましくは約１０～６０分維持する。加熱温度が低すぎたり加熱時間が短すぎると絶縁層中の化合物の架橋が不十分になり、加熱温度が高すぎたり加熱時間が長すぎると絶縁層が損傷する可能性がある。塗布層に電磁波を印加する場合又はマイクロ波加熱する場合は、塗布層に与える影響が加熱した場合と同様になるように、印加条件を調節する。
　光二量化反応基が、水素原子がハロメチル基で置換されたアリール基である場合、該基は電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収、好ましくは紫外線の照射又は電子線のエネルギーの吸収により相互に結合する。照射する電磁波の波長は３６０ｎｍ以下、好ましくは１５０～３００ｎｍである。照射する電磁波の波長が３６０ｎｍを越えると有機薄膜トランジスタ絶縁層材料に含まれる化合物の架橋が不十分になる場合がある。
　光二量化反応基が、２位の水素原子がアリール基で置換されたビニル基、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニル基、β位の水素原子がアリール基で置換されたα，β－不飽和カルボニルオキシ基である場合、これらの基は電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収、好ましくは紫外線の照射又は電子線のエネルギーの吸収により相互に結合する。照射する電磁波の波長は４００ｎｍ以下、好ましくは１５０～３８０ｎｍである。照射する電磁波の波長が４００ｎｍを越えると有機薄膜トランジスタ絶縁層材料に含まれる化合物の架橋が不十分になる場合がある。
　紫外線の照射は、例えば、半導体の製造のために使用されている露光装置やＵＶ硬化性樹脂を硬化させるために使用されているＵＶランプを用いて行うことができる。電子線の照射は、例えば、超小型電子線照射管を用いて行うことができる。加熱はヒーター及びオーブンなどを用いて行うことができる。その他の照射条件及び加熱条件は、光二量化反応基の種類及び量等に応じて適宜決定される。
　ゲート絶縁層上には、自己組織化単分子膜層を形成してもよい。該自己組織化単分子膜層は、例えば、有機溶媒中にアルキルクロロシラン化合物もしくはアルキルアルコキシシラン化合物を１～１０重量％溶解した溶液でゲート絶縁膜を処理することにより形成することが出来る。
　アルキルクロロシラン化合物としては、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン等が挙げられる。
　アルキルアルコキシシラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
　基板１、ゲート電極２、ソース電極５、ドレイン電極６及び有機半導体層４は、通常使用される材料及び方法で構成すればよい。基板の材料には樹脂やプラスチックの板やフィルム、ガラス板、シリコン板などが用いられる。電極の材料には、クロム、金、銀、アルミニウム、モリブデン等を用い、蒸着法、スパッタ法、印刷法、インクジェット法等公知の方法で形成する。
　有機半導体としてはπ共役ポリマーが広く用いられ、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリアリルアミン類、フルオレン類、ポリカルバゾール類、ポリインドール類、ポリ（Ｐ－フェニレンビニレン）類などを用いることができる。また、有機溶媒への溶解性を有する低分子物質、例えば、ペンタセンなどの多環芳香族の誘導体、フタロシアニン誘導体、ペリレン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フラーレン類、カーボンナノチューブ類などを用いることができる。具体的には、９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレン－２，７－ジ（エチレンボロネート）と、５，５’－ジブロモ－２，２’－バイチオフェンとの縮合物等があげられる。
　有機半導体層の形成は、例えば、有機半導体に要すれば溶媒などを添加して有機半導体塗布液を調製し、該有機半導体塗布液をゲート絶縁層上に塗布し、該有機半導体塗布液を乾燥させることにより行う。本発明では、ゲート絶縁層を構成する樹脂がフェニル部分を有し、有機半導体化合物と親和性がある。それゆえ、前記塗布乾燥法によって、有機半導体層とゲート絶縁層との間に均一で平坦な界面が形成される。
　有機半導体塗布液に使用される溶媒としては、有機半導体を溶解又は分散させるものであれば特に制限は無いが、好ましくは、常圧での沸点が５０℃～２００℃の溶媒である。
該溶媒としては、クロロホルム、トルエン、アニソール、２－ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。該有機半導体塗布液は、前記絶縁層塗布液と同様に公知のスピンコート、ダイコーター、スクリーン印刷、インクジェット等によりゲート絶縁層上に塗布することができる。
　本発明の有機薄膜トランジスタは、有機薄膜トランジスタを保護し、また、表面の平滑性を高める目的で、オーバーコート材でコートしてもよい。
　本発明の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を用いて、好適に有機薄膜トランジスタを有するディスプレイ用部材を作製できる。該有機薄膜トランジスタを有するディスプレイ用部材を用いて、ディスプレイ用部材を備えるディスプレイを好適に作製できる。
　以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
　合成例１
　４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン（アルドリッチ製）５．００ｇ、ビニルシンナメート（アルドリッチ製）１．０９ｇ、２－（Ｏ－［１’－メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート（昭和電工製、商品名「カレンズＭＯＩ－ＢＭ」）３．００ｇ、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）０．０５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬製）６．０９ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、アルゴンガスをバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させて、高分子化合物１が溶解している粘稠なプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。高分子化合物１は、下記繰り返し単位を有している。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 　　　高分子化合物１
　得られた高分子化合物１の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、３９０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
　合成例２
　４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン（アルドリッチ製）６．００ｇ、ビニルシンナメート（アルドリッチ製）２．６２ｇ、４－ヒドロキシブチルアクリレート（株式会社　興人製）１．０８ｇ、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）０．０５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬製）６．５０ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、アルゴンガスをバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させ、高分子化合物２が溶解している粘稠なプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。高分子化合物２は、下記繰り返し単位を有している。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。高分子化合物２は、分子内に活性水素を２つ以上有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 　　　　高分子化合物２
　得られた高分子化合物２の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、２５２０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
　合成例３
　４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン（アルドリッチ製）６．００ｇ、ビニルシンナメート（アルドリッチ製）２．６２ｇ、４－アミノスチレン（アルドリッチ製）０．８９ｇ、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）０．０５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬製）１４．３４ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、アルゴンガスをバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させ、高分子化合物３が溶解している粘稠なプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。高分子化合物３は、下記繰り返し単位を有している。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。高分子化合物３は、分子内に活性水素を２つ以上有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 　　　　高分子化合物３
　得られた高分子化合物３の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、２４０００であった（島津製ＧＰＣ、Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ　１本＋Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００　１本、移動相＝ＴＨＦ）。
　合成例４
　２，３，４，５，６－ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）８．００ｇ、４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン（アルドリッチ製）１．３４ｇ、ビニルシンナメート（アルドリッチ製）１．０３ｇ、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）０．０５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬製）１５．６３ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、アルゴンガスをバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させて、高分子化合物４が溶解している粘稠なプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。高分子化合物４は、下記繰り返し単位を有している。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 　　　　高分子化合物４
　得られた高分子化合物４の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、７９０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
　合成例５
　９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレン－２，７－ジ（エチレンボロネート）６．４０ｇ、及び５，５’－ジブロモ－２，２’－バイチオフェン４．００ｇを含むトルエン（８０ｍＬ）中に、窒素下において、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１８ｇ、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（Ａｌｄｒｉｃｈ製、商品名「Ａｌｉｑｕａｔ　３３６」（登録商標））１．０ｇ、及び２Ｍの炭酸ナトリウム水溶液２４ｍＬを加えた。この混合物を激しく攪拌し、加熱して２４時間還流した。粘稠な反応混合物をアセトン５００ｍＬに注ぎ、繊維状の黄色のポリマーを沈澱させた。このポリマーを濾過によって集め、アセトンで洗浄し、真空オーブンにおいて６０℃で一晩乾燥させた。得られたポリマーを高分子化合物５とよぶ。高分子化合物５は、下記繰り返し単位を有している。ｎは繰り返し単位の数を示している。高分子化合物５の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、６１０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 　　　　高分子化合物５
　合成例６
　４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン（アルドリッチ製）６．００ｇ、スチレン（和光純薬製）３．２８ｇ、２－（Ｏ－［１’－メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル－メタクリレート（昭和電工製、商品名「カレンズＭＯＩ－ＢＭ」）５．０５ｇ、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）０．０７ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬製）９．６０ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、アルゴンガスをバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させて、高分子化合物６が溶解している粘稠なプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。高分子化合物６は、下記繰り返し単位を有している。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 　　　　高分子化合物６
　得られた高分子化合物６の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、６６０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
　合成例７
　４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン（アルドリッチ製）６．００ｇ、スチレン（和光純薬製）４．３８ｇ、４－ヒドロキシブチルアクリレート（株式会社　興人製）１．５１ｇ、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）０．０６ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（和光純薬製）１７．９２ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、アルゴンガスをバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で２０時間重合させて、高分子化合物７が溶解している粘稠なプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。高分子化合物７は、下記繰り返し単位を有している。括弧の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。高分子化合物７は、分子内に活性水素を２つ以上有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 　　　　高分子化合物７
　得られた高分子化合物７の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、４００００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ　ｓｕｐｅｒ　Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
　実施例１
（有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び電界効果型有機薄膜トランジスタの製造）
　合成例１で得た高分子化合物１のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液２．００ｇ、合成例２で得た高分子化合物２のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液３．５５ｇ、テトラヒドロフラン７．００ｇを３０ｍｌのサンプル瓶に入れ、攪拌しながら溶解して、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を含む均一な塗布溶液を調製した。
　得られた塗布溶液を孔径０．２μｍのメンブレンフィルターを用いてろ過し、クロム電極のついたガラス基板上にスピンコートした後、ホットプレート上で１００℃で１０分間乾燥した。その後、アライナー（Ｃａｎｏｎ製；ＰＬＡ－５２１）を用いて、６０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ光（波長３６５ｎｍ）を照射し、更に、窒素中、ホットプレート上で２２０℃で３０分間焼成してゲート絶縁層を得た。
　次に、高分子化合物５を溶媒であるクロロホルムに溶解して、濃度が０．５重量％である溶液（有機半導体組成物）を作製し、これをメンブランフィルターでろ過して塗布液を調製した。
　得られた塗布液を、前記ゲート絶縁層上にスピンコート法により塗布し、約６０ｎｍの厚さを有する活性層を形成し、次いで、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、活性層上に、チャネル長２０μｍ、チャネル幅２ｍｍのソース電極及びドレイン電極（活性層側から、酸化モリブデン、金の順番で積層構造を有する）を形成することにより、電界効果型有機薄膜トランジスタを作製した。
　実施例２
（有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び電界効果型有機薄膜トランジスタの製造）
　合成例１で得た高分子化合物１のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液０．２３ｇ、合成例３で得た高分子化合物３のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液０．６１ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート０．４６ｇ、合成例４で得た高分子化合物４のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液０．０７３ｇ、テトラヒドロフラン０．３ｇを１０ｍｌのサンプル瓶に入れ、攪拌しながら溶解して、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を含む均一な塗布溶液を調製した。
　得られた塗布溶液を孔径０．２μｍのメンブレンフィルターを用いてろ過し、クロム電極のついたガラス基板上にスピンコートした後、ホットプレート上で１００℃で１０分間乾燥した。その後、アライナー（Ｃａｎｏｎ製；ＰＬＡ－５２１）を用いて、６０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ光（波長３６５ｎｍ）を照射し、更に、窒素中、ホットプレート上で２２０℃で３０分間焼成してゲート絶縁層を得た。
　次に、実施例１と同様に活性層、ソース電極及びドレイン電極を形成して、電界効果型有機薄膜トランジスタを作製した。
　実施例３
（有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び電界効果型有機薄膜トランジスタの製造）
　高分子化合物４のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液の量を０．１４７ｇにした以外は、実施例２と同様にして電界効果型有機薄膜トランジスタを作製した。
　実施例４
（有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び電界効果型有機薄膜トランジスタの製造）
　高分子化合物４のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液の量を０．２９３ｇにし、テトラヒドロフランの量を０．５ｇにした以外は、実施例２と同様にして電界効果型有機薄膜トランジスタを作製した。
　実施例５
（有機薄膜トランジスタ絶縁層材料及び電界効果型有機薄膜トランジスタの製造）
　高分子化合物６のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液１．００ｇ、高分子化合物７のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液２．４９ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３．００ｇを３０ｍｌのサンプル瓶に入れ、攪拌しながら溶解して、有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を含む均一な塗布溶液を調製した。
　得られた塗布溶液を孔径０．２μｍのメンブレンフィルターを用いてろ過し、クロム電極のついたガラス基板上にスピンコートした後、窒素中、ホットプレート上で２２０℃で３０分間焼成してゲート絶縁層を得た。
　次に、実施例１と同様に活性層、ソース電極及びドレイン電極を形成して、電界効果型有機薄膜トランジスタを作製した。
　＜トランジスタ特性の評価＞
　こうして作製した電界効果型有機薄膜トランジスタについて、ゲート電圧Ｖｇを０～－４０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０～－４０Ｖに変化させた条件で、そのトランジスタ特性を真空プロ－バ（BCT２２MDC－５－HT－SCU；Nagase Electronic Equipments Service Co., LTD製）を用いて測定した。結果を表１に示す。
　比較例は、ゲート電圧Ｖｇを０～－６０Ｖ、ソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄを０～－４０Ｖに変化させた条件で、そのトランジスタ特性を測定した。
　電界効果型有機薄膜トランジスタのヒステリシスは、ソース・ドレイン間電圧Ｖsdが－４０Ｖで、ゲート電圧Ｖgを０Ｖ→－４０Ｖに変化させた際の閾値電圧Ｖth1とゲート電圧Ｖgを－４０Ｖ→０Ｖに変化させた際の閾値電圧Ｖth2との電圧差異で表した。
　比較例１
（電界効果型有機薄膜トランジスタの製造）
　高分子化合物１に代えてポリビニルフェノール（アルドリッチ製、Ｍｎ＝８０００）を用い、ゲート絶縁層の形成時にＵＶ光の照射を行わない以外は実施例１と同様にして電界効果型有機薄膜トランジスタを作製し、トランジスタ特性を測定し、評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　１…基板、
　２…ゲート電極、
　３…ゲート絶縁層、
　４…有機半導体層、
　５…ソース電極、
　６…ドレイン電極、
　７…オーバーコート。

Claims (9)

  1. 　式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　　（１）
    ［式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ２～Ｒ４は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Ｒaaは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ａは、０～２０の整数を表す。Ｒaaが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。］
    で表される繰り返し単位、及び、分子内に第１の官能基を２つ以上含有し、該第１の官能基が、電磁波の照射もしくは熱の作用により、活性水素と反応する第２の官能基を生成する官能基である高分子化合物（Ａ）と、
    　分子内に活性水素を２つ以上含有する低分子化合物及び分子内に活性水素を２つ以上含有する高分子化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物（Ｂ）とを、含有する有機薄膜トランジスタ絶縁層材料。
  2. 　前記高分子化合物（Ａ）が、さらに、電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収により二量化反応を起こす官能基を有する繰り返し単位を含有する請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料。
  3. 　前記電磁波の照射又は電子線のエネルギーの吸収により二量化反応を起こす官能基を有する繰り返し単位が、式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　　（２）
    ［式中、Ｒ５は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒは、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Ｒｂｂは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ｂは、０～２０の整数を表し、ｃは、１～５の整数を表す。Ｒｂｂが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。Ｒが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。Ｘは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。］
    で表される繰り返し単位及び式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　（３）
    ［式中、Ｒ６は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７～Ｒ１３は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。該一価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。Ｒｃｃは、炭素数１～２０の二価の有機基を表す。該二価の有機基中の水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。ｄは、０～２０の整数を表す。Ｒｃｃが複数個ある場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。］
    で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の繰り返し単位である請求項２に記載の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料。
  4. 　前記第１の官能基が、ブロック化剤でブロックされたイソシアナト基及びブロック化剤でブロックされたイソチオシアナト基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基である請求項１～３のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料。
  5. 　前記第１の官能基が、式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     　　　（４）
    ［式中、Ｘ’は、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｒ１４、Ｒ１５は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。］
    で表される基及び式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     　　　（５）
    ［式中、Ｘ’は、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｒ１６～Ｒ１８は、同一又は相異なり、水素原子又は炭素数１～２０の一価の有機基を表す。］
    で表される基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基である請求項１～３のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料。
  6. 　ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、有機半導体層と、請求項１～５のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタ絶縁層材料を用いて形成した絶縁層とを有する有機薄膜トランジスタ。
  7. 　前記絶縁層がゲート絶縁層である請求項６に記載の有機薄膜トランジスタ。
  8. 　請求項６又は７に記載の有機薄膜トランジスタを含むディスプレイ用部材。
  9. 　請求項８に記載のディスプレイ用部材を含むディスプレイ。
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