栅绝缘膜、有机薄膜晶体管及有机薄膜晶体管的制造方法技术

提供栅绝缘膜、有机薄膜晶体管及有机薄膜晶体管的制造方法，栅绝缘膜的膜质不会由于形成电极等时的加热、药液处理等而变化，在有机半导体层形成时可维持高平坦性。另外提供使用了这种栅绝缘膜的有机薄膜晶体管及其制造方法。本发明专利技术为栅绝缘膜，其使含有如下组分的组合物固化而成，该组合物含有(A)相对于使双酚型环氧化合物和含乙烯性不饱和键基团的单羧酸反应而成的化合物、使a)二羧酸或三羧酸或其酸酐及b)四羧酸或其酸二酐以a/b的摩尔比为0.1～10的范围反应而得到的化合物、(B)具有至少1个乙烯性不饱和键的聚合性单体及(C)环氧化合物，另外本发明专利技术为在栅电极上涂布所述组合物而并使其固化的有机薄膜晶体管及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种栅绝缘膜及含有其的有机薄膜晶体管、W及有机薄膜晶体管的制 造方法。
技术介绍
有机薄膜晶体管可W进行轻量、柔性化，期待应用于耐冲击性、便携性优异的新一 代显示器。有机薄膜晶体管可W涂布可溶性低分子有机半导体及高分子有机半导体而作为 半导体使用。通过使用印刷法，可W适用大面积工艺，可W期待大幅度的成本降低。由于有 机半导体可W在低温下形成，因此，也具有可W利用塑料基板等柔性基板的优点。 对于有机薄膜晶体管的应用领域而言，设想有机化显示器、液晶、电子纸等显示 设备、RFID标签、传感器等，正在积极地进行研究。但是，现状的有机薄膜晶体管在迁移率、 工作电压、驱动稳定性方面没有达到实用的水平，不仅从有机半导体、而且从元件构成、制 作工艺等各种角度的改良成为当务之急。 如图1及图3中所例示的那样，在使用了有机半导体的有机薄膜晶体管中，一般而 言，W有机半导体层和栅绝缘膜相接的方式形成。因此，已知由于构成上述栅绝缘膜的材 料，有机半导体层的半导体特性受到影响，晶体管性能降低。例如，在专利文献1中公开了 使用了含有聚醜亚胺的栅绝缘层的晶体管，但使用了含有该种材料的栅绝缘层的有机薄膜 晶体管存在栅电压的阔值电压不稳定的问题点。 作为上述问题的解决策略，通过使用专利文献2中所记载的含有Cardo型树脂的 栅绝缘膜，绝缘耐压提高，使阔值电压稳定化。但是，关于作为有机薄膜晶体管的性能的重 要的要素的有机半导体层的载流子迁移率没有提及。已知有机半导体层的载流子迁移率受 栅绝缘膜的特性的影响，担也由于栅绝缘膜的特性不充分，因此载流子迁移率不能充分地 升高。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 ;日本特开2003-304014号公报 专利文献2 ;日本特开2008-166537号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 由于载流子在有机半导体层和栅绝缘膜的界面移动，因此，需要使栅绝缘膜的平 坦性升高。但是，由有机化合物形成的栅绝缘膜由于成膜后的加热及形成电极等的工序中 的加热、药液处理等，膜质发生变化，因此，表面粗趟度也变大，平坦性显著地降低。 因此，作为用于有机薄膜晶体管的优选的栅绝缘膜，必须可W形成薄膜，在薄膜形 成后及电极等形成后，在有机半导体层的形成时也为高平坦。但是，W往没有满足该些特性 的栅绝缘膜。 本专利技术是鉴于该种问题点而完成的专利技术，其目的在于，提供一种栅绝缘膜，其膜质 不会由于形成电极等时的加热、药液处理等而发生变化，另外，在有机半导体层的形成时可 W维持高的平坦性。另外，其目的在于，提供一种通过该样使用在有机半导体层形成时能够 保持高平坦性的栅绝缘膜而载流子迁移率大、能够显现稳定的晶体管特性的有机薄膜晶体 管及其制造方法。予W说明，该高平坦的绝缘膜用的材料在有机晶体管的构成中需要平坦 化膜的情况下，也可W适用于该平坦化膜。 用于解决课题的手段 本专利技术人等对用于解决上述课题的手段进行了潜也研究，结果发现，通过使用规 定的组合物，可W制作在有机半导体层的形成时能够充分地保持平坦性的栅绝缘膜，完成 了本专利技术。 目P，本专利技术的要点如下所述。 (1)本专利技术为一种栅绝缘膜，其特征在于，其使含有如下组分的组合物固化而成， 该组合物含有（A)相对于使双酷型环氧化合物和含己帰性不饱和键基团的单駿酸反应而 成的化合物、使a)二駿酸或H駿酸或其酸酢及b)四駿酸或其酸二酢W a/b的摩尔比为 0. 1?10的范围内反应而得到的化合物、炬）具有至少1个己帰性不饱和键的聚合性单体、 及（C)环氧化合物。 (2)本专利技术还为（1)所述的栅绝缘膜，其特征在于，在所述组合物中还含有值）光 聚合引发剂。 (3)本专利技术还为一种有机薄膜晶体管，其特征在于，含有至少1个栅电极、至少1个 源电极、至少1个漏电极、至少1个有机半导体层和（1)或（2)所述的栅绝缘膜。 (4)本专利技术还为（3)所述的有机薄膜晶体管，其中，栅绝缘膜的膜厚为0.05? 1. 0 U m。 (5)本专利技术还为一种有机薄膜晶体管的制造方法，其为包含至少1个栅电极、至少 1个源电极、至少1个漏电极、至少1个有机半导体层和栅绝缘膜的有机薄膜晶体管的制造 方法，其特征在于，在栅电极上涂布（1)或（2)所述的组合物，实施UV曝光和其后的150? 20(TC的温度下的加热固化，由此，W 0. 05?1. 0 y m的膜厚形成栅绝缘膜。 [002引专利技术效果 根据本专利技术，可W制作在有机半导体层的形成时能够保持高平坦性的栅绝缘膜， 可W提高有机薄膜晶体管的载流子迁移率，可W显现稳定的晶体管特性。 【附图说明】 图1是表示实施方式1的有机薄膜晶体管的一例的截面构成图。 [00巧]图2是实施方式1的有机薄膜晶体管的制造方法的说明图。图2(i)是表示栅电 极形成工序的一例的图。图2(ii)是表示高分子栅绝缘膜形成工序的一例的图。图2(iii) 是表示源?漏电极形成工序的一例的图。图2(iv)是表示有机半导体层形成工序的一例的 图。 图3是表示实施方式2的有机薄膜晶体管的一例的截面构成图。 图4是实施例1、2及比较例1的有机薄膜晶体管的相对于栅电压的漏电流和漏电 流的平方根的变化特性图。 [002引图5是表示实施例4、5及比较例4的有机薄膜晶体管的栅绝缘膜中的平坦性的测 定结果的图。 附图标记说明 10绝缘基板 [00引]20栅电极 [00础 30栅绝缘膜 40、42 源电极 41、43 漏电极 [00巧]50、51有机半导体层 【具体实施方式】 W下，参照附图，对用于实施本专利技术的方式进行说明。 [实施方式U 图1是表示本专利技术的实施方式1的有机薄膜晶体管的一例的截面构成图。图1中， 实施方式1的有机薄膜晶体管具有绝缘基板10、栅电极20、栅绝缘膜30、源电极40、漏电极 41和有机半导体层50。 图1中，具有在绝缘基板10上形成栅电极20、在栅电极20上形成有栅绝缘膜30 的叠层结构。另外，源电极40及漏电极41在栅绝缘膜30的表面上的、俯视时覆盖栅电极 20的两端的位置上形成。另外，在源电极40和漏电极41之间的栅绝缘膜30上形成有机半 导体层50,有机半导体层50覆盖源电极40和漏电极41的内侧端部。图1所示的结构为被 称为底栅?底接触结构的结构。 绝缘基板10可W由包含绝缘材料的各种基板构成，可W使用例如石英玻璃、二氧 化娃玻璃等玻璃基板、聚離讽（PES)、聚蔡二甲酸己二醇醋（PEN)、聚醜亚胺（PI)、聚離醜亚 胺（PEI)等耐热温度（玻璃化转变温度）为15(TCW上的塑料膜等。另外，如果对表面进行 了绝缘性处理，则金属铅等也可W作为绝缘基板10使用。 栅电极20只要可W使电流高效地流动，则对材料没有限定。例如，可W由铅构成。 在栅电极20的表面上形成栅绝缘膜30，对于栅电极20的表面而言，为了叠层形成栅绝缘膜 30,优选表面平滑性尽可能高。 栅绝缘膜30为覆盖栅电极20的周围而将栅电极20绝缘的膜。本实施方式的有 机薄膜晶体管的栅绝缘膜30的特征在于，使含有如下组分的组合物固化而成，该组合物含 有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅绝缘膜，其特征在于，其使含有如下组分的组合物固化而成，该组合物含有(A)相对于使双酚型环氧化合物和含乙烯性不饱和键基团的单羧酸反应而成的化合物、使a)二羧酸或三羧酸或其酸酐及b)四羧酸或其酸二酐以a/b的摩尔比为0.1～10的范围反应而得到的化合物，(B)具有至少1个乙烯性不饱和键的聚合性单体及(C)环氧化合物。

【技术特征摘要】
2013.08.29 JP 2013-177648;2014.07.29 JP 2014-153911. 一种栅绝缘膜，其特征在于，其使含有如下组分的组合物固化而成， 该组合物含有（A)相对于使双酚型环氧化合物和含乙烯性不饱和键基团的单羧酸反 应而成的化合物、使a)二羧酸或三羧酸或其酸酐及b)四羧酸或其酸二酐以a/b的摩尔比 为0. 1?10的范围反应而得到的化合物，（B)具有至少1个乙烯性不饱和键的聚合性单体 及（C)环氧化合物。2. 根据权利要求1所述的栅绝缘膜，其中，所述组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥慎也，水上诚，时任静士，高野正臣，山田裕章，林秀平，
申请(专利权)人：新日铁住金化学株式会社，国立大学法人山形大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP