(57)【要約】少なくとも基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御する薄膜トランジスタにおいて、前記絶縁体層が、塗布法により積層された層であり、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの溶媒に対する溶解度が５重量％以上であって、下記式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートを含有する薄膜トランジスタ。2011033749.tif 000074
2011033749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御する薄膜トランジスタにおいて、
前記絶縁体層が、塗布法により積層された層であり、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの溶媒に対する溶解度が５重量％以上であって、下記式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートを含有する薄膜トランジスタ。
【化５３】
2011033749.tif 000056
（式中、Ａｒは２価の芳香族基である。）
【請求項２】
前記式（Ｉ）のＡｒが、下記式（１）又は（２）で表される結合基である請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【化５４】
2011033749.tif 000057
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化５５】
2011033749.tif 000058
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、９，９−フルオレニリデン基、下記式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、又は（２ｄ）で表される結合基である。）
【化５６】
2011033749.tif 000059
（式中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基であり、Ｒ５及びＲ６は、互いに結合して炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基を形成してもよい。）
【化５７】
2011033749.tif 000060
（式中、Ｒは、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒのうち、少なくとも１つが炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化５８】
2011033749.tif 000061
（式（２ｃ）で表される結合基は、ｏ−、ｍ−、ｐ−のいずれでもよい。）
【化５９】
2011033749.tif 000062
（式中、Ｒ７〜Ｒ１２のうち２つが結合基であり、結合基であるＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ単結合又はアルキレン基であり、結合基ではないＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。）
【請求項３】
前記式（Ｉ）のＡｒが、非対称構造を有する下記式（３）で表される結合基である請求項１又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【化６０】
2011033749.tif 000063
（式中、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｒ１５及びＲ１６は、互いに異なる置換基であり、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基である。）
【請求項４】
前記式（Ｉ）のＡｒが、前記式（２）で表される結合基であって、Ｘが前記式（２ａ）で表される結合基であり、Ｒ５及びＲ６が互いに結合した炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基である請求項２に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記式（Ｉ）のＡｒが、下記式（４）で表される結合基である請求項１又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【化６１】
2011033749.tif 000064
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒ１７及びＲ１８は、それぞれ炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
【請求項６】
前記式（Ｉ）のＡｒが、下記式（５）で表される結合基である請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【化６２】
2011033749.tif 000065
（式中、Ｒ１９は、水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である
Ｒ２０は、それぞれ炭素数６〜１２のアリール基、炭素数４〜１２の脂肪族炭化水素基である。）
【請求項７】
前記式（Ｉ）のＡｒが下記式（６ａ）、（６ｂ）及び（６ｃ）で表される結合基を有し、これら結合基の個数が（６ａ＋６ｃ）／（６ａ＋６ｂ＋６ｃ）＝０．０５〜０．９５を満たす請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【化６３】
2011033749.tif 000066
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒは、水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
【請求項８】
少なくとも基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御する薄膜トランジスタにおいて、
前記絶縁体層が、塗布法により積層された層であり、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの溶媒に対する溶解度が５重量％以上であって、下記式（II）で表される繰り返し単位及び下記式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートを含有する薄膜トランジスタ。
【化６４】
2011033749.tif 000067
（式中、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ下記式（１）又は（２）で表される結合基であって、Ａｒ２及びＡｒ３は互いに異なる結合基である。）
【化６５】
2011033749.tif 000068
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化６６】
2011033749.tif 000069
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、９，９−フルオレニリデン基、下記式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、又は（２ｄ）で表される結合基である。）
【化６７】
2011033749.tif 000070
（式中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基であり、Ｒ５及びＲ６は、互いに結合して炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基を形成してもよい。）
【化６８】
2011033749.tif 000071
（式中、Ｒは、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒのうち、少なくとも１つが炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化６９】
2011033749.tif 000072
（式（２ｃ）で表される結合基は、ｏ−、ｍ−、ｐ−のいずれでもよい。）
【化７０】
2011033749.tif 000073
（式中、Ｒ７〜Ｒ１２のうち２つが結合基であり、結合基であるＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ単結合又はアルキレン基であり、結合基ではないＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。）
【請求項９】
前記ポリカーボネートのテトラヒドロフランに対する溶解度が７重量％以上である請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記半導体層が有機半導体である請求項１〜９のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタに関する。さらに詳しくは、特定の材料を含有する絶縁体層を有する有機薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、液晶表示装置等の表示用のスイッチング素子として広く用いられている。
従来、このＴＦＴは、アモルファスや多結晶のシリコンを用いて作製されていたが、シリコンを用いたＴＦＴの作製に用いられるＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置は、非常に高額であり、ＴＦＴを用いた表示装置等の大型化は、製造コストの大幅な増加を伴うという問題点があった。また、アモルファスや多結晶のシリコンを成膜するプロセスは非常に高い温度下で行われるため、基板として使用可能な材料の種類が限られ、軽量な樹脂基板等は使用できないという問題があった。【０００３】
上記問題を解決するため、アモルファス及び多結晶のシリコンに替えて、有機物を用いたＴＦＴが提案されている。有機物を用いてＴＦＴを形成する際の成膜方法としては、真空蒸着法及び塗布法で成膜可能なことが知られており、特に塗布法を用いることにより、製造コストの上昇を抑えつつ素子の大型化が実現可能になり、成膜時に必要となるプロセス温度を比較的低温にすることができる。このため、有機物を用いたＴＦＴでは、基板に用いることができる材料の選択の制限が少ないといった利点がある。
有機物を用いたＴＦＴについては、盛んに報告がなされ（例えば非特許文献１及び２）、その実用化が期待されている。【０００４】
ＴＦＴにおける電気伝導は、絶縁膜界面に電場誘起された電荷が担うため、電気伝導は、絶縁膜の影響を強く受ける。
非特許許文献３は、クロロホルム溶液のスピンコートによってビスフェノールＡを原料とするポリカーボネート層をゲート絶縁体層として用いることで、隣接する有機半導体薄膜における有機分子が基板に対して垂直に配向したと開示している。特許文献１は、支持基板に対しポリカーボネート等の適切な絶縁膜を選ぶことで可撓性を有し高移動度で高いオンオフ比を有する有機トランジスタを実現できたと開示しており、実施例ではポリカーボネートのクロロホルム溶液を用いて、スピンコートプロセスにより絶縁膜を形成している。【０００５】
従来知られているビスフェノールＡ型ポリカーボネートは、ハロゲン系溶媒への溶解性は良好であるが、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の非ハロゲン系溶媒への溶解度は十分でなかった。また、ハロゲン系溶媒を用いて作製した素子には，溶媒由来のハロゲン原子が残存しているため、これがトランジスタ性能に悪影響を与え、作製された素子の使用段階での特性劣化を誘発する問題があった。【０００６】
加えて、ハロゲン系溶媒は環境及び人体への負荷が大きいという問題がある。特許文献１、非特許文献３等が開示するビスフェノールＡを原料とするポリカーボネートは、非ハロゲン系の溶剤に対して溶解度が低く、非ハロゲン系溶媒を用いた塗布プロセスに適用できない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２８４６９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】C．Dimitrakopoulosら、Advanced  Materials  14巻、99頁  2002年
【非特許文献２】A．Facchettiら、Advanced  Materials  17巻、1705頁  2005年
【非特許文献３】Q．Zhangら  真空（J．Vac．Soc．Jpn），  49（2006）  446
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、非ハロゲン溶媒を用いた塗布法により積層可能な絶縁体層を有し、応答速度（駆動速度）が早く、オン／オフ比が大きい、優れたトランジスタ特性を有する薄膜トランジスタを提供することである。
また、本発明の目的は、経時劣化を低減し、及び環境負荷の軽減可能な薄膜トランジスタを提供することである。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、特定の構造を有するポリカーボネート樹脂層が非ハロゲン系溶媒を用いた塗布プロセスにより形成することができ、それをゲート絶縁体層に用いた薄膜トランジスタは、応答速度（駆動速度）が高速で、高いオン／オフ比を有することを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明によれば、以下の薄膜トランジスタが提供される。
１．少なくとも基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御する薄膜トランジスタにおいて、
前記絶縁体層が、塗布法により積層された層であり、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの溶媒に対する溶解度が５重量％以上であって、下記式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートを含有する薄膜トランジスタ。
【化１】
2011033749.tif 000003
（式中、Ａｒは２価の芳香族基である。）
２．前記式（Ｉ）のＡｒが、下記式（１）又は（２）で表される結合基である１に記載の薄膜トランジスタ。
【化２】
2011033749.tif 000004
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化３】
2011033749.tif 000005
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、９，９−フルオレニリデン基、下記式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、又は（２ｄ）で表される結合基である。）
【化４】
2011033749.tif 000006
（式中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基であり、Ｒ５及びＲ６は、互いに結合して炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基を形成してもよい。）
【化５】
2011033749.tif 000007
（式中、Ｒは、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒのうち、少なくとも１つが炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化６】
2011033749.tif 000008
（式（２ｃ）で表される結合基は、ｏ−、ｍ−、ｐ−のいずれでもよい。）
【化７】
2011033749.tif 000009
（式中、Ｒ７〜Ｒ１２のうち２つが結合基であり、結合基であるＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ単結合又はアルキレン基であり、結合基ではないＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。）
３．前記式（Ｉ）のＡｒが、非対称構造を有する下記式（３）で表される結合基である１又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【化８】
2011033749.tif 000010
（式中、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｒ１５及びＲ１６は、互いに異なる置換基であり、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基である。）
４．前記式（Ｉ）のＡｒが、前記式（２）で表される結合基であって、Ｘが前記式（２ａ）で表される結合基であり、Ｒ５及びＲ６が互いに結合した炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基である２に記載の薄膜トランジスタ。
５．前記式（Ｉ）のＡｒが、下記式（４）で表される結合基である１又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【化９】
2011033749.tif 000011
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒ１７及びＲ１８は、それぞれ炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
６．前記式（Ｉ）のＡｒが、下記式（５）で表される結合基である１に記載の薄膜トランジスタ。
【化１０】
2011033749.tif 000012
（式中、Ｒ１９は、水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である
Ｒ２０は、それぞれ炭素数６〜１２のアリール基、炭素数４〜１２の脂肪族炭化水素基である。）
７．前記式（Ｉ）のＡｒが下記式（６ａ）、（６ｂ）及び（６ｃ）で表される結合基を有し、これら結合基の個数が（６ａ＋６ｃ）／（６ａ＋６ｂ＋６ｃ）＝０．０５〜０．９５を満たす１に記載の薄膜トランジスタ。
【化１１】
2011033749.tif 000013
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒは、水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
８．少なくとも基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御する薄膜トランジスタにおいて、
前記絶縁体層が、塗布法により積層された層であり、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの溶媒に対する溶解度が５重量％以上であって、下記式（II）で表される繰り返し単位及び下記式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートを含有する薄膜トランジスタ。
【化１２】
2011033749.tif 000014
（式中、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ下記式（１）又は（２）で表される結合基であって、Ａｒ２及びＡｒ３は互いに異なる結合基である。）
【化１３】
2011033749.tif 000015
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化１４】
2011033749.tif 000016
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、９，９−フルオレニリデン基、下記式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、又は（２ｄ）で表される結合基である。）
【化１５】
2011033749.tif 000017
（式中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基であり、Ｒ５及びＲ６は、互いに結合して炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基を形成してもよい。）
【化１６】
2011033749.tif 000018
（式中、Ｒは、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒのうち、少なくとも１つが炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化１７】
2011033749.tif 000019
（式（２ｃ）で表される結合基は、ｏ−、ｍ−、ｐ−のいずれでもよい。）
【化１８】
2011033749.tif 000020
（式中、Ｒ７〜Ｒ１２のうち２つが結合基であり、結合基であるＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ単結合又はアルキレン基であり、結合基ではないＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。）
９．前記ポリカーボネートのテトラヒドロフランに対する溶解度が７重量％以上である１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
１０．前記半導体層が有機半導体である１〜９のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
【００１２】
本発明によれば、非ハロゲン溶媒を用いた塗布法により積層可能な絶縁体層を有し、応答速度（駆動速度）が早く、オン／オフ比が大きい、優れたトランジスタ特性を有する薄膜トランジスタが提供できる。
また、本発明によれば、経時劣化を低減し、及び環境負荷の軽減可能な薄膜トランジスタが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の薄膜トランジスタの一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
【図７】基板兼ゲート電極のＳｉ基板及びリード線接続用電極を有する本発明の薄膜トランジスタの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の薄膜トランジスタは、少なくとも基板上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３端子、絶縁体層並びに有機半導体層が設けられ、ソース−ドレイン間電流をゲート電極に電圧を印加することによって制御し、絶縁体層が、塗布法により積層された層であり、テトラヒドロフラン、シクロヘキサンノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの非ハロゲン溶媒に対する溶解度が５重量％以上であって、下記式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートを含有する。
【化１９】
2011033749.tif 000021
（式中、Ａｒは２価の芳香族基である。）
【００１５】
本発明の薄膜トランジスタの絶縁体層は、式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートを含有する。
本発明の薄膜トランジスタの絶縁体層が含むポリカーボネート（以下、単に本発明のポリカーボネートという場合がある）は、非ハロゲン溶媒に対する溶解度（室温・常圧）が５重量％以上であり、好ましくは７重量％以上であり、より好ましくは１０重量％以上である。尚、溶解度の上限は高いほど好ましいが、実質的な溶解度の上限は４０重量％である。
【００１６】
本発明のポリカーボネートは、非ハロゲン溶媒に対する溶解度が５重量％以上であるので、本発明の薄膜トランジスタの絶縁体層を積層する際に、本発明のポリカーボネートを非ハロゲン溶媒に溶解させて、当該絶縁体層を塗布法で積層することができる。非ハロゲン溶媒は、環境破壊及び素子性能劣化の原因となるハロゲン原子を含まないので、本発明の薄膜トランジスタは、素子作製時の環境負荷が小さく、経時劣化も低減することができる。
【００１７】
上記非ハロゲン溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン、メタノール、エタノール、イソプノパノール等のアルコール、酢酸エチル、エチルセルソルブ等のエステル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン等のエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド等を挙げることができる。
【００１８】
本発明のポリカーボネートは、好ましくは式（Ｉ）のＡｒが、下記式（１）又は（２）で表される結合基であり、これらの結合基の中でより好ましくは式（Ｉ）のＡｒが、式（２）で表される結合基であって、Ｘが式（２ａ）で表される結合基であり、Ｒ５及びＲ６が互いに結合した炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基である結合基である。
【化２０】
2011033749.tif 000022
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化２１】
2011033749.tif 000023
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、９，９−フルオレニリデン基、下記式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、又は（２ｄ）で表される結合基である。）
【化２２】
2011033749.tif 000024
（式中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基であり、Ｒ５及びＲ６は、互いに結合して炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基を形成してもよい。）
【化２３】
2011033749.tif 000025
（式中、Ｒは、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒのうち、少なくとも１つが炭素数１〜３のアルキル基であり、好ましくは少なくとも３つが炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化２４】
2011033749.tif 000026
（式（２ｃ）で表される結合基は、ｏ−、ｍ−、ｐ−のいずれでもよい。）
【化２５】
2011033749.tif 000027
（式中、Ｒ７〜Ｒ１２のうち２つが結合基であり、結合基であるＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ単結合又はアルキレン基であり、結合基ではないＲ７〜Ｒ１２は、それぞれ水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。）
【００１９】
本発明のポリカーボネートは、好ましくは式（Ｉ）のＡｒが、非対称構造を有する下記式（３）で表される結合基、下記式（４）で表される結合基、又は下記式（５）で表される結合基である。
【化２６】
2011033749.tif 000028
（式中、Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｒ１５及びＲ１６は、互いに異なる置換基であり、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜１２のアリール基である。）
【化２７】
2011033749.tif 000029
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒ１７及びＲ１８は、それぞれ炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
【化２８】
2011033749.tif 000030
（式中、Ｒ１９は、水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である
Ｒ２０は、それぞれ炭素数６〜１２のアリール基、炭素数４〜１２の脂肪族炭化水素基である。）
【００２０】
また、本発明のポリカーボネートは、好ましくは式（Ｉ）のＡｒが下記式（６ａ）、（６ｂ）及び（６ｃ）で表される結合基を有し、これら結合基の個数が（６ａ＋６ｃ）／（６ａ＋６ｂ＋６ｃ）＝０．０５〜０．９５を満たす。
【化２９】
2011033749.tif 000031
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒは、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
【００２１】
上記式（６ａ＋６ｃ）／（６ａ＋６ｂ＋６ｃ）において、６ａは式（６ａ）で表される結合基の個数であり、６ｂは式（６ｂ）で表される結合基の個数であり、６ｃは式（６ｃ）で表される結合基の個数である。
【００２２】
上記（６ａ＋６ｃ）／（６ａ＋６ｂ＋６ｃ）は、より好ましくは０．１〜０．７であり、さらに好ましくは０．２〜０．５である。
（６ａ＋６ｃ）／（６ａ＋６ｂ＋６ｃ）が０．０５未満の場合、ポリカーボネートが非ハロゲン溶剤に不溶となるおそれがある。
【００２３】
本発明のポリカーボネートとして、上記式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートの代わりに、下記式（II）で表される繰り返し単位及び下記式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートを用いることができる。
【化３０】
2011033749.tif 000032
（式中、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ下記式（１）又は（２）で表される結合基であって、Ａｒ２及びＡｒ３は互いに異なる結合基である。）
【化３１】
2011033749.tif 000033
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【化３２】
2011033749.tif 000034
（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、９，９−フルオレニリデン基、上記式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、又は（２ｄ）で表される結合基である。）
【００２４】
上記式（II）で表される繰り返し単位及び上記式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートにおいて、式（II）で表される繰り返し単位及び式（III）で表される繰り返し単位の比率が、好ましくは（II）／（（II）＋（III））＝０．０５〜０．９５である。
（II）／（（II）＋（III））が０．０５未満又は０．９５超の場合、例えばポリカーボネートがビスフェノールＡの様な結晶性の高い骨格を有する場合、その特性が強く発現して、非ハロゲン溶剤に対する溶解性が低下するおそれがある。
【００２５】
上記式（II）で表される繰り返し単位及び上記式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートは、式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートと同様に、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン及びトルエンから選択される少なくとも１つの非ハロゲン溶媒に対する溶解度が５重量％以上である。従って、上記式（II）で表される繰り返し単位及び上記式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートを非ハロゲン溶媒に溶解し、当該溶液を用いて、塗布法で本発明の薄膜トランジスタの絶縁体層を積層することができる。
【００２６】
式（Ｉ）で表される繰り返し単位からなるポリカーボネート、及び式（II）で表される繰り返し単位及び式（III）で表される繰り返し単位との共重合体からなるポリカーボネートは、２０℃における塩化メチレンを溶媒とする濃度０．５ｇ/ｄｌの溶液の還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］が、好ましくは０．１〜５ｄｌ／ｇであり、より好ましくは０．３〜３ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．５〜２．５ｄｌ／ｇである。
還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］が、０．１ｇ/ｄｌ未満の場合、塗布膜の強度不十分であり、剥離、割れ等の不具合が発生するおそれがある。一方、還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］が５ｄｌ／ｇを超の場合、塗工液から膜を成形するときに、塗工粘度が高くなりすぎて、生産性の低下、及び膜厚にむらが発生するおそれがある。
【００２７】
ポリカーボネートの還元粘度を上記範囲にするには、例えば、反応条件の選択、分岐剤及び分子量調節剤の使用量を調整等をすることによってなすことができる。また、得られたポリカーボネートに適宜物理的処理（混合、分画等）及び／又は化学的処理（ポリマー反応、架橋処理、部分分解処理等）を施すことで、所定の還元粘度［ηＳＰ／ｃ］のポリカーボネートとすることもできる。
【００２８】
Ｒ１，Ｒ２及び式（２ｂ）のＲの炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基が好ましい。
Ｒ７〜Ｒ１２の炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、２−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基が好ましい。
Ｒ７〜Ｒ１２のアルキレン基としては、１，７−ヘプチレン基、１，８−オクチレン基、１，１０−デシレン基、１，１２−ドデシレン基が好ましい。
Ｒ３〜Ｒ６，Ｒ１３〜Ｒ１９，及び式（６ａ），（６ｂ），（６ｃ）のＲの炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、２−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が好ましい
Ｒ３〜Ｒ６，Ｒ１３〜Ｒ２０，及び式（６ａ），（６ｂ），（６ｃ）のＲの炭素数６〜１２のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基が好ましい。
Ｒ５及びＲ６の炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基としては、１，１−シクロペンチリデン基、１，１−シクロヘキシリデン基、１，１−シクロオクチリデン基、１，１−シクロドデシリデン基が好ましい。
Ｒ２０の炭素数４〜１２の脂肪族炭化水素基としては、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基が好ましい。
【００２９】
本発明のポリカーボネートは、上記繰り返し単位のみから構成されていてもよいし、非ハロゲン溶媒に対する溶解度が５ｗｔ％以上であれば、本発明の目的に支障のない範囲で上記以外の他の繰り返し単位を有していてもよい。
【００３０】
また、本発明の薄膜トランジスタの絶縁体層は、本発明のポリカーボネートのみから構成されていてもよいし、他のポリカーボネート成分、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、アクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、及びシアノエチルプルラン、ワックス、ポリエチレン、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリイミドシアノエチルプルラン、ポリ（ビニルフェノール）（ＰＶＰ）、ポリ（メチルメタクレート）（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオレフィン、ポリアクリルアミド、ポリ（アクリル酸）、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリイミド、ポリキシリレン、エポキシ樹脂に加え、プルラン等のポリマー、及び添加物を適宜さらに含んでもよい。
【００３１】
本発明のポリカーボネートは、２価フェノールと炭酸エステル形成化合物とを反応させることにより製造でき、例えば、下記式（IV）で表される二価フェノール（IV）及び／又は二価フェノール（IV）とは別の構造を有する２価フェノールとを炭酸エステル形成性化合物と反応させることにより、製造することができる。
【化３３】
2011033749.tif 000035
（式中、Ｒ３、Ｒ４及びＸは、式（２）と同様である。）
【００３２】
式(IV)で表される２価フェノールの具体例としては、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、４，４’−ジヒドロキシテトラフェニルメタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，６−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（２−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ブタン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）エタン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ブタン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）イソブタン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ヘプタン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−１−フェニルメタン、１，１−ビス（２−ｔｅｒｔ−アミル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ブタン、ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジフルオロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−クロロフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（��，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１−フェニル−１，１−ビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（３−フルオロ−４−ヒドロキシフェニル）エーテル、１，１−ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−２，２’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジシクロヘキシルビフェニル、３，３’−ジフルオロ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、４，４’−［１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）］ビスフェノール、４，４’−［１，３−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）］ビスフェノール、１，１−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン等が挙げられる。
【００３３】
式(IV)で表される２価フェノールは、好ましくは下記式（Ｖ）で表される非対称構造を有する２価フェノール、又は下記式（VI）で表される各ベンゼン環のオルト位に置換基を有する２価フェノール、下記式（VII）で表されるＲ５及びＲ６が互いに結合して炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基を形成した２価フェノール、下記式（VIII）で表される２価フェノール、又は下記式（IX）で表される（６a＋６ｃ）／（６a＋６ｂ＋６ｃ）が０．０５〜０．９５を満たす２価フェノールである。
【化３４】
2011033749.tif 000036
（式中、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５及びＲ１６は、式（３）と同様である。）
【化３５】
2011033749.tif 000037
（式中、Ｘ、Ｒ１７及びＲ１８は、式（４）と同様である。）
【化３６】
2011033749.tif 000038
（式中、Ｒ３、Ｒ４は、式（２）と同様である。
Ｒ５及びＲ６は、互いに結合した炭素数４〜１２のシクロアルキリデン基である。）
【化３７】
2011033749.tif 000039
（式中、Ｒ１９、Ｒ２０は、式（５）と同様である。）
【化３８】
2011033749.tif 000040
（式中、Ｘは前記式（２）と同様である。
Ｒは、それぞれ水素原子、炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２のアリール基、又はハロゲン原子である。）
【００３４】
式（Ｖ）で表される２価フェノール、及び式（VI）で表される２価フェノールの具体例としては、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン及び２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−シクロヘキシルフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，６−ジメチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、９，９−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）フルオレンが挙げられる。
【００３５】
上記本発明のポリカーボネートの製造は、炭酸エステル形成化合物として、ホスゲンをはじめとするジハロゲン化カルボニル、クロロホルメート化合物等のハロホルメート類又は炭酸エステル化合物等を用いて、適当な酸結合剤の存在下での重縮合反応によって行うことができる。
炭酸エステル形成化合物としてジハロゲン化カルボニル、ハロホルメート類、炭酸エステル化合物等を用いた、酸結合剤の存在下での重縮合反応は、通常溶媒中又は無溶媒で行われる。
【００３６】
炭酸エステル形成化合物であるジハロゲン化カルボニルとしては、ホスゲンが挙げられる。
炭酸エステル形成化合物であるハロホルメート類としては、クロロホーメートが挙げられる。
炭酸エステル化合物としては、ジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネートが挙げられる。
【００３７】
炭酸エステル形成化合物の使用割合は、反応の化学量論比（当量）を考慮して適宜調整すればよい。また、炭酸エステル形成化合物がホスゲン等のガス状である場合、当該ガスを反応系に吹き込む方法を好適に採用できる。
【００３８】
酸結合剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、ピリジン等の有機塩基、又はこれらの混合物等を用いることができる。
【００３９】
酸結合剤の使用割合は、反応の化学量論比（当量）を考慮して適宜定めればよく、好ましくは、使用する二価フェノールのモル数（通常１モルは２当量に相当）に対して２当量、若しくは２当量より過剰量である。
【００４０】
溶媒としては、ポリカーボネートの製造に使用できる公知の溶媒等を１種単独で又は混合溶媒として使用すればよく、溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン等の炭化水素溶媒、塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒等が挙げられる。
尚、溶媒として互いに混ざり合わない２種の溶媒を用いて、界面重縮合反応を行なってもよく、特に、アルカリ水溶液及び水と実質的に混ざり合わない有機溶剤を用いて、界面重縮合反応を行うことが望ましい。
【００４１】
重縮合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第三級アミン又は第四級アンモニウム塩等の触媒を添加することが望ましい。また、所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイド等の酸化防止剤を少量添加してもよい。
【００４２】
重縮合反応は、通常０〜１５０℃、好ましくは５〜４０℃の範囲の温度で行なわれる。反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれでも可能であるが、通常は、常圧若しくは反応系の自圧程度で好適に行ない得る。反応時間は、反応温度等によって左右されるが、通常０．５分間〜１０時間、好ましくは１分間〜２時間程度である。
【００４３】
重縮合反応は、必要に応じて末端停止剤及び／又は分岐剤の存在下で行われる。
【００４４】
上記末端停止剤としては、１価のカルボン酸及びその誘導体、並びに１価のフェノールを用いることができ、例えばｐ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−クミルフェノール、ｐ−パーフルオロノニルフェノール、ｐ−パーフルオロオクチルフェノール、ｐ−パーフルオロヘキシルフェノール、ｐ−（パーフルオロノニルフェニル）フェノール、ｐ−（パーフルオロオキシルフェニル）フェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−パーフルオロブチルフェノール、１−（Ｐ−ヒドロキシベンジル）パーフルオロデカン、ｐ−〔２−（１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロトリドデシルオキシ）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル〕フェノール、３，５−ビス（パーフルオロヘキシルオキシカルボニル）フェノール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸パーフルオロドデシル、ｐ−（１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロオクチルオキシ）フェノール、２Ｈ，２Ｈ，９Ｈ−パーフルオロノナン酸、１，１，１，３，３，３−テトラフロロ−２−プロパノール、又は下記式で示されるアルコール等が好適に用いられる。
Ｈ（ＣＦ２）ｎＣＨ２ＯＨ
（式中、ｎは１〜１２の整数）
Ｆ（ＣＦ２）ｍＣＨ２ＯＨ
（式中、ｍは１〜１２の整数）
【００４５】
末端停止剤の添加割合は、共重合組成比（末端停止剤のモル数／（ポリカーボネート主鎖モノマー単位のモル数＋末端モル数）で好ましくは０．０５〜３０モル％、さらに好ましくは０．１〜１０モル％である。添加割合が３０モル％超の場合、機械的強度の低下を招くおそれがあり、０．０５モル％未満の場合、塗工液の粘度が高くなりすぎるため、膜厚にむらが発生したり成形性の低下を招くおそれがある。
【００４６】
分岐剤としては、フロログリシン、ピロガロール、４，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−２−ヘプテン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−３−ヘプテン、２，４−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、１，３，５−トリス（２−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，３，５−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス〔４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキシル〕プロパン、２，４−ビス〔２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−プロピル〕フェノール、２，６−ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェノール、２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）プロパン、テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、テトラキス〔４−（４−ヒドロキシフェニルイソプロピル）フェノキシ〕メタン、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌル酸、３，３−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−オキソ−２，３−ジヒドロインドール、３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オキシインドール、５−クロロイサチン、５，７−ジクロロイサチン、５−ブロモイサチン等が挙げられる。
【００４７】
分岐剤の添加割合は、共重合組成比（分岐剤のモル数／（ポリカーボネート主鎖モノマー単位のモル数＋分岐剤のモル数）で３０モル％以下、好ましくは５モル％以下である。添加割合が３０モル％を超える場合、塗工液の粘度が高くなりすぎるため、膜厚にむらが発生したり成形性の低下を招くおそれがある。
【００４８】
本発明のポリカーボネートの製造は、炭酸エステル形成化合物としてビスアリールカーボネート類を用いたエステル交換反応によっても行うことができる。
【００４９】
炭酸エステル形成化合物であるビスアリールカーボネート類としては、例えばジフェニルカーボネート，ジ−ｐ−トリルカーボネート、フェニル−ｐ−トリルカーボネート、ジ−ｐ−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられる。
【００５０】
エステル交換反応の反応形式としては、溶融重縮合法、固相重縮合法等が好適である。
溶融重縮合法を行なう場合は、減圧下で、高温において溶融状態で反応を行うことができる。反応は、通常１５０〜３５０℃、好ましくは２００〜３００℃の範囲の温度において行なわれる。一方、固相重縮合法を行なう場合は、固相状態のまま、生成ポリカーボネートの融点以下の温度に加熱して反応（重縮合）を行なうことができる。
【００５１】
溶融重縮合法及び固相重縮合法のいずれの場合においても、反応の最終段階で減圧度を好ましくは１ｍｍＨｇ以下にし、エステル交換反応により生成した上記ビスアリールカーボネート類に由来するフェノール類を系外へ留去させる。反応時間は、反応温度、減圧度等によって左右されるが、通常１〜４時間程度である。反応は、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行なうことが好ましく、所望に応じて酸化防止剤等を添加して反応を行なってもよい。
得られた反応生成物（粗生成物）は、公知の分離精製法等の各種の後処理を施して、所望の純度（精製度）のポリカーボネートとして回収することができる。
【００５２】
本発明の薄膜トランジスタは、電極の位置、層の積層順序等により、いくつかの構成をとることができ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）構造を有する。
【００５３】
図１は、本発明の薄膜トランジスタの一実施形態を示す図である。
薄膜トランジスタ１は、基板１０上にゲート電極２０が積層しており、絶縁体層３０がゲート電極２０を覆うようにして基板１０上に積層している。絶縁体層３０上には、ソース電極４０及びドレイン電極５０が、所定の間隔を空けて、それぞれ並列に積層している。半導体層６０は、ソース電極４０及びドレイン電極５０間の空隙を充填して、絶縁体層３０、ソース電極４０及びドレイン電極５０上に積層している。
半導体層６０は、チャネル領域を形成し、ゲート電極２０に印加される電圧でソース電極４０とドレイン電極５０の間に流れる電流が制御されることによってオン／オフ動作する。
【００５４】
図２は、本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
薄膜トランジスタ２は、絶縁体層３０上に半導体層６０が積層しており、当該半導体層６０上にソース電極４０及びドレイン電極５０が、所定の間隔を空けて、それぞれ並列に積層している他は薄膜トランジスタ１と同様の構造を有する。
【００５５】
図３は、本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
薄膜トランジスタ３は、基板１０上にソース電極４０及びドレイン電極５０が、所定の間隔を空けて、それぞれ並列に積層しており、半導体層６０がソース電極４０及びドレイン電極５０間の空隙を充填して、基板１０、ソース電極４０及びドレイン電極５０上に積層している。半導体層６０上には絶縁体層３０が積層しており、当該絶縁体層３０上にゲート電極２０が積層している。
【００５６】
図４は、本発明の薄膜トランジスタの他の実施形態を示す図である。
薄膜トランジスタ４は、基板１０上に半導体層６０が積層しており、半導体層６０上にソース電極４０及びドレイン電極５０が、所定の間隔を空けて、それぞれ並列に積層している。絶縁体層３０は、ソース電極４０、ドレイン電極５０及び半導体層６０上に、ソース電極４０及びドレイン電極５０間の間隙を充填して積層しており、絶縁体層３０上にはゲート電極２０が積層している。
半導体層の材料として無機半導体を用いる場合は、絶縁体層であるポリカーボネート層に損傷を与えないために、図３及び図４に示すトップゲート型と呼ばれる素子構成であることが好ましい。
【００５７】
本発明の薄膜トランジスタは、有機半導体層（有機化合物層）もしくは無機半導体層と、相互に所定の間隔をあけて対向するように形成されたソース電極及びドレイン電極と、ソース電極、ドレイン電極からそれぞれ所定の距離をあけて形成されたゲート電極とを有し、ゲート電極に電圧を印加することによってソース−ドレイン電極間に流れる電流を制御する。
【００５８】
本発明の薄膜トランジスタは、ゲート電極に印加される電圧でソース電極とドレイン電極の間に流れる電流が制御されることによって、オン／オフ動作、増幅等の効果が発現する仕組みを有するのであればよく、上記素子構成に限定されない。
本発明の薄膜トランジスタは、例えば産業技術総合研究所の吉田らにより第４９回応用物理学関係連合講演会講演予稿集２７ａ−Ｍ−３（２００２年３月）において提案されたトップアンドボトムコンタクト型有機薄膜トランジスタ（図５参照）、及び千葉大学の工藤らにより電気学会論文誌１１８−Ａ（１９９８）１４４０頁において提案された縦形の有機薄膜トランジスタ（図６参照）のような素子構成を有してもよい。
【００５９】
以下、本発明の薄膜トランジスタの各構成部材について説明する。
本発明の薄膜トランジスタの絶縁体層は、塗布法により積層された層であり、本発明のポリカーボネートを含む層である。
一般にポリカーボネートは比誘電率が低いため、薄膜トランジスタの駆動電圧を低下させるためには可能な限り薄いほうがよいが、逆に薄膜化に伴いソースーゲート間のリーク電流が大きくなるので、適切な膜厚を選ぶ必要がある。絶縁体層の厚さは、通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２μｍ、さらに好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
【００６０】
絶縁体層は、本発明のポリカーボネートを非ハロゲン溶媒に溶解した溶液を、例えばディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法で塗布し、塗布層をベーキング、エレクトロポリマラインゼーション、溶液からのセルフ・アセンブリ、又はこれらの組合せによって積層できる。
【００６１】
絶縁体層は、本発明のポリカーボネートを含む層のみでもよく、さらに他の材料からなる絶縁体層を含む２層以上の積層体でもよい。絶縁体層が、本発明のポリカーボネートを含む層のみであっても、絶縁性が高いため、十分薄い膜厚にすることで高性能な有機薄膜トランジスタが作製できるが、誘電率の高い他の絶縁体層と組み合わせることで、より容易に低閾値電圧化できる。
【００６２】
一般に表面エネルギーの小さいポリマーは、比誘電率が低く薄膜トランジスタの閾値電圧が大きくなる。特開２００５-７２５６９号公報及び特開２００５-０１３４６８号公報は、比誘電率の高い絶縁体層と液相の低誘電率ポリマーを組み合わせることで高移動度且つ低い閾値電圧の有機薄膜トランジスタを開示している。本発明では、２層以上の絶縁体層の積層体を使用する場合、半導体に直接接する第１絶縁体層が本発明のポリカーボネートを含めば、ゲート電極に接する第２絶縁体層の材料及び形成方法は特に限定されない。
【００６３】
第１絶縁体層は、本発明のポリカーボネートを含み、塗布法で積層される層である。その膜厚は連続膜を形成できれば薄いほど良く、例えば０．５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００６４】
第２絶縁体層を形成する材料は、金属酸化物（珪素の酸化物を含む）、金属窒化物（珪素の窒化物を含む）、高分子、有機低分子等の室温（例えば２０〜２５℃）での電気抵抗率が１０Ωｃｍ以上の材料を用いることができ、特に比誘電率が３より高い材料が好ましい。
第２絶縁体層を上記材料で形成することにより、半導体層中に蓄積層が発生しやすくなり、トランジスタ動作の閾値電圧を低減することができる。
【００６５】
第２絶縁体層を形成する上記金属酸化物及び金属窒化物等としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、ランタン酸化物、フッ素酸化物、マグネシウム酸化物、ビスマス酸化物、チタン酸ビスマス、ニオブ酸化物、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、五酸化タンタル、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウム及びこれらを組合せたものが挙げられ、好ましくは酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。
また、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯＮｘ（ｘ、ｙ＞０））、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯＮｘ（ｘ、ｙ＞０）等の窒化ケイ素で絶縁体層を形成することにより、蓄積層がいっそう発生しやすくなり、トランジスタ動作の閾値電圧をさらに低減させることができる。
【００６６】
第２絶縁体層は、アルコキシド金属を含む前駆物質で形成されていてもよい。
上記アルコキシド金属の金属としては、例えば、遷移金属、ランタノイド、又は主族元素から選択され、具体的には、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、チタン（Ｔｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコン（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉛（Ｐｂ）、ランタン（Ｌａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ）ベリリウム（Ｂｅ）マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ニオブ(Ｎｂ)、タリウム（Ｔｌ）、水銀（Ｈｇ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、スカンジウム（Ｓｃ）及びイットリウム（Ｙ）等が挙げられる。
【００６７】
上記アルコキシド金属のアルコキシドとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等を含むアルコール類、メトキシエタノール、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、ペントキシエタノール、ヘプトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、プロポキシプロパノール、ブトキシプロパノール、ペントキシプロパノール、ヘプトキシプロパノールを含むアルコキシアルコール類等から誘導されるアルコキシドが挙げられる。
【００６８】
第２絶縁体層は、有機化合物で形成されてもよい。
上記有機化合物としては、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、アクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、及びシアノエチルプルラン等を用いることができる。
【００６９】
上記有機化合物の他、ワックス、ポリエチレン、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルホン、ポリイミドシアノエチルプルラン、ポリ（ビニルフェノール）（ＰＶＰ）、ポリ（メチルメタクレート）（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオレフィン、ポリアクリルアミド、ポリ（アクリル酸）、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリイミド、ポリキシリレン、エポキシ樹脂、プルラン等の高い誘電率を有する高分子材料を使用することもできる。
【００７０】
第２絶縁体層は、上述の無機化合物材料又は有機化合物材料を複数用いた混合層であってもよく、これら材料単独からなる層の積層体であってもよい。第２絶縁体層は、必要に応じて誘電率の高い材料と撥水性を有する材料の混合層、又はこれら材料単独からなる層の積層体であってもよい。
【００７１】
第２絶縁体層は、陽極酸化膜でもよく、又は該陽極酸化膜を構成としてさらに含んでもよい。この場合、第２絶縁体層と陽極酸化膜が積層された態様であってもよい。
陽極酸化膜は、陽極酸化が可能な金属を公知の方法により陽極酸化することにより形成され、好ましくはさらに封孔処理される。
【００７２】
陽極酸化処理可能な金属としては、アルミニウム又はタンタルを挙げることができる。
陽極酸化処理の方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。陽極酸化処理を行なうことにより、酸化被膜が形成される。陽極酸化処理に用いられる電解液としては、多孔質酸化皮膜を形成することができる電解液であれば特に限定されず、一般には、硫酸、燐酸、蓚酸、クロム酸、ホウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸等あるいはこれらを２種類以上組み合わせた混酸又はそれらの塩が用いられる。
【００７３】
陽極酸化の処理条件は、使用する電解液によって異なるが、一般的には、電解液の濃度が１〜８０質量％、電解液の温度５〜７０℃、電流密度０．５〜６０Ａ／ｃｍ２、電圧１〜１００ボルト、電解時間１０秒〜５分の範囲が適当である。好ましい陽極酸化処理は、電解液として硫酸、リン酸又はホウ酸の水溶液を用い、直流電流で処理する方法であり、交流電流を用いることもできる。電解液の酸の濃度は、５〜４５質量％であることが好ましく、電解液の温度２０〜５０℃、電流密度０．５〜２０Ａ／ｃｍ２で２０〜２５０秒間電解処理するのが好ましい。
【００７４】
第２絶縁体層は、その層の厚さが薄いと有機半導体に印加される実効電圧が大きくなるので、デバイス自体の駆動電圧、閾電圧を下げることができるが、逆にソースーゲート間のリーク電流が大きくなるので、適切な膜厚を選ぶ必要がある。第２絶縁体層の厚さは、通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２μｍ、さらに好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
【００７５】
第２絶縁体層の形成方法は特に限定されず、気相成膜でも液相成膜でも利用でき、例えば真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、特開平１１−６１４０６号公報、同１１−１３３２０５号公報、特開２０００−１２１８０４号公報、同２０００−１４７２０９号公報、同２０００−１８５３６２号公報に記載の大気圧プラズマ法等の気相成膜；及びスプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、印刷やインクジェット等の液相成膜を材料に応じて使用できる。
【００７６】
第２絶縁体層の積層において、ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤又は水に必要に応じて界面活性剤等の分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えば、アルコキシド体の溶液を塗布及び乾燥する、いわゆるゾルゲル法を用いることができる。例えば第２絶縁体層を、アルコキシド金属を含む前駆物質で形成する場合、当該前駆物質の溶液を、基板に被覆し、被覆層を熱処理を含む化学溶液処理をすることにより絶縁体層を形成できる。
【００７７】
基板は、薄膜トランジスタの構造を支持する役目を担うものであり、材料としてはガラスの他、金属酸化物や窒化物等の無機化合物、プラスチックフィルム（ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＣ）や金属基板又はこれら複合体や積層体等も用いることが可能である。また、基板以外の構成要素により薄膜トランジスタの構造を十分に支持し得る場合には、基板を使用しないことも可能である。
また、基板の材料としてはシリコン（Ｓｉ）ウエハが用いられることが多い。この場合、Ｓｉ自体をゲート電極兼基板として用いることができる。また、Ｓｉの表面を酸化し、ＳｉＯ２を形成して絶縁層として活用することも可能である。この場合、図７に示すように、基板兼ゲート電極のＳｉ基板１２にリード線接続用の電極７０として、Ａｕ等の金属層を成膜する場合もある。尚、図７において、１２は高濃度ドープＳｉ基板（ゲート電極）、３２はＳｉＯ２層（絶縁層）、４２はＡｕ電極（ソース電極）、５２はＡｕ電極（ドレイン電極）、６０は半導体層、７０はリード線接続用電極、７２はＡｕ金属層、７４はＣｒ金属層を示す。
図７の薄膜トランジスタにおいて、本発明のポリカーボネートは、ＳｉＯ２層（絶縁層）と半導体層の間に設置される第１絶縁体層に使用される。
【００７８】
半導体層に用いる半導体は、有機であるか無機であるかに関して特に限定されず、例えば有機半導体を用いて有機半導体層を形成する場合、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ、１０７巻、１０６６頁  ２００７年に記載の有機半導体材料等を用いることができる。
有機半導体層は、上記有機半導体材料から選ばれる複数の材料を組み合わせて、複数の材料の混合物からなる層、又はこれら材料単独からなる層の積層体でもよい。
【００７９】
有機半導体層の材料の具体例としては、ペンタセン、ナフタセン、アントラセン、ヘプタセン、ヘキサセン、Ｃ６０、Ｃ７０、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、ルブレン、フタロシアニン類、ポルフィリン類等の低分子材料及びその誘導体；ジスチリルベンゼン、オリゴアセチレン、オリゴチオフェン、オリゴセレノフェン等のオリゴマー類及びその誘導体；ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ビチフェン）、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン等のπ共役系高分子類及びその誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８０】
また、半導体層として、無機半導体を用いる例としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶（マイクロクリスタル）シリコン等に代表される非単結晶半導体膜や結晶シリコン、さらに、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ等の化合物半導体又は酸化物半導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８１】
半導体層の膜厚は、特に制限されることはないが、通常、０．５ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜２５０ｎｍである。
【００８２】
半導体層の形成方法は特に限定されることはなく公知の方法を適用できる。
例えば図１及び図２の有機薄膜トランジスタ１及び２のような素子構成の場合、好ましくはポリカーボネート絶縁体層の形成後、大気に曝すことなく有機半導体層の成膜を行う。当該成膜は、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）、真空蒸着法、化学蒸着法、分子ビーム蒸着、スパッタ等の気相成膜が望ましい。当該成膜方法の他、材料を溶媒に溶かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の印刷・塗布法で塗布層を形成し、当該塗布層をベーキング、エレクトロポリマラインゼーション、溶液からのセルフ・アセンブリ、及びこれらの組合せた手段にて成膜することも望ましい。
有機半導体層形成は上記成膜方法の２つ以上を組み合わせてもよい。
【００８３】
また、図３及び図４の有機薄膜トランジスタ３及び４のような素子構成の場合、有機半導体層を成膜後、大気に曝すことなくポリカーボネート層（絶縁体層）を形成することが望ましい。この場合、有機半導体層の積層は特に限定されず、上記成膜方法を適用できるが、好ましくは気相成膜である。
【００８４】
本発明の半導体層の形成方法は、公知の方法によればよく、望ましくは上記に示したように半導体及び絶縁膜層形成の工程は大気に暴露せず連続して行うことが好ましい。但し、半導体層としてｐ型有機半導体材料を選んだ場合、大気に暴露することで性能が向上する半導体材料については、半導体―絶縁体層形成工程以降の工程において大気暴露することが望ましい。
【００８５】
半導体層の結晶性を向上させることにより、電界効果移動度を向上させることができるため、有機半導体層の成膜に、気相成膜（蒸着、スパッタ等）を用いる場合は、成膜中の基板温度を高温で保持することが望ましい。その温度は５０〜２５０℃が好ましく、７０〜１５０℃であるとさらに好ましい。また、成膜方法に関わらず成膜後にアニーリングを実施すると高性能デバイスが得られるため好ましい。アニーリングの温度は５０〜２００℃が好ましく、７０〜２００℃であるとさらに好ましく、時間は１０分〜１２時間が好ましく、１〜１０時間であるとさらに好ましい。
【００８６】
ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の材料は、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト及びカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム−カリウム合金、アルミニウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等を用いることができる。
【００８７】
ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の膜厚は、電流の導通さえあれば特に制限はないが、好ましくは０．２ｎｍ〜１０μｍ、さらに好ましくは４ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である。電極の膜厚が上記範囲内であれば、膜厚が薄いことにより抵抗が高くなり電圧降下を生じることがなく、及び厚すぎないため膜形成に時間がかからず、保護層や有機半導体層等他の層を積層する場合に、段差が生じることが無く積層膜が円滑にできる。
また、ソース電極及びドレイン電極は、例えば所定の間隔を空けて積層されるが、当該間隔は薄膜トランジスタの用途によって決定され、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜１００μｍである。
【００８８】
ソース電極及びドレイン電極は、上記の導電性材料を含む、溶液、ペースト、インク、分散液等の流動性電極材料、好ましくは導電性ポリマー、又は白金、金、銀又は銅を含有する金属微粒子を含む流動性電極材料を用いて形成することができる。
【００８９】
上記流動性電極材料の溶媒又は分散媒体としては、有機半導体へのダメージを抑制するため、水を６０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含有する溶媒又は分散媒体であることが好ましい。
金属微粒子を含有する分散物としては、例えば、公知の導電性ペースト等を用いてもよいが、通常粒子径が０．５ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの金属微粒子を含有する分散物であると好ましい。この金属微粒子は、例えば白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、亜鉛等を用いることができる。
【００９０】
これら金属微粒子を、主に有機材料からなる分散安定剤を用いて、水や任意の有機溶剤である分散媒中に分散した分散物を用いて電極を形成するのが好ましい。
上記金属微粒子の分散物の製造方法としては、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法等の物理的生成法、コロイド法、共沈法等の液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられ、好ましくは特開平１１−７６８００号公報、同１１−８０６４７号公報、同１１−３１９５３８号公報、特開２０００−２３９８５３号公報等に示されたコロイド法、特開２００１−２５４１８５号公報、同２００１−５３０２８号公報、同２００１−３５２５５号公報、同２０００−１２４１５７号公報、同２０００−１２３６３４号公報等に記載されたガス中蒸発法により製造された金属微粒子の分散物である。
【００９１】
金属微粒子分散物を用いての電極の形成は、具体的には金属微粒子分散物の溶媒を乾燥させた後、必要に応じて１００℃〜３００℃、好ましくは１５０℃〜２００℃の範囲で形状様に加熱することにより、金属微粒子を熱融着させることにより、目的の形状を有する電極パターンを形成することができる。
【００９２】
特にソース電極及びドレイン電極を形成する材料は、好ましくは半導体層との接触面において電気抵抗が少ない材料である。当該電気抵抗は、即ち電流制御デバイスを作製したとき電界効果移動度と対応しており、大きな移動度を得る為には出来るだけ抵抗が小さいことが必要である。これは一般に電極材料の仕事関数と有機半導体層のエネルギー準位との大小関係で決まる。
【００９３】
電極材料の仕事関数（Ｗ）をａ、有機半導体層のイオン化ポテンシャルを（Ｉｐ）をｂ、有機半導体層の電子親和力（Ａｆ）をｃとすると、以下の関係式を満たすことが好ましい。ここで、ａ、ｂ及びｃはいずれも真空準位を基準とする正の値である。
ｐ型有機薄膜トランジスタの場合には、ｂ−ａ＜１．５ｅＶ（式（Ａ））であることが好ましく、さらに好ましくはｂ−ａ＜１．０ｅＶである。有機半導体層との関係において上記関係が維持できれば高性能なデバイスを得ることができるが、特に電極材料の仕事関数はできるだけ大きいことものを選ぶことが好ましく、仕事関数４．０ｅＶ以上であることが好ましく、さらに好ましくは仕事関数４．２ｅＶ以上である。
【００９４】
金属の仕事関数の値は、例えば化学便覧  基礎編ＩＩ−４９３頁（改訂３版  日本化学会編  丸善株式会社発行１９８３年）に記載されている４．０ｅＶ又はそれ以上の仕事関数をもつ有効金属の前記リストから選別すればよい。
高仕事関数金属は、主としてＡｇ（４．２６、４．５２、４．６４、４．７４ｅＶ）、Ａｌ（４．０６、４．２４、４．４１ｅＶ）、Ａｕ（５．１、５．３７、５．４７ｅＶ）、Ｂｅ（４．９８ｅＶ）、Ｂｉ（４．３４ｅＶ）、Ｃｄ（４．０８ｅＶ）、Ｃｏ（５．０ｅＶ）、Ｃｕ（４．６５ｅＶ）、Ｆｅ（４．５、４．６７、４．８１ｅＶ）、Ｇａ（４．３ｅＶ）、Ｈｇ（４．４ｅＶ）、Ｉｒ（５．４２、５．７６ｅＶ）、Ｍｎ（４．１ｅＶ）、Ｍｏ（４．５３、４．５５、４．９５ｅＶ）、Ｎｂ（４．０２、４．３６、４．８７ｅＶ）、Ｎｉ（５．０４、５．２２、５．３５ｅＶ）、Ｏｓ（５．９３ｅＶ）、Ｐｂ（４．２５ｅＶ）、Ｐｔ（５．６４ｅＶ）、Ｐｄ（５．５５ｅＶ）、Ｒｅ（４．７２ｅＶ）、Ｒｕ（４．７１ｅＶ）、Ｓｂ（４．５５、４．７ｅＶ）、Ｓｎ（４．４２ｅＶ）、Ｔａ（４．０、４．１５、４．８ｅＶ）、Ｔｉ（４．３３ｅＶ）、Ｖ（４．３ｅＶ）、Ｗ（４．４７、４．６３、５．２５ｅＶ）、Ｚｒ（４．０５ｅＶ）である。これらの中でも、貴金属（Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ）、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｏｓ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｖ、Ｗが好ましい。
金属以外では、ＩＴＯ、ポリアニリンやＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのような導電性ポリマー及び炭素が好ましい。電極材料としてはこれらの高仕事関数の物質を１種又は複数含んでいても、仕事関数が前記式（Ａ）を満たせば特に制限を受けるものではない。
【００９５】
ｎ型有機薄膜トランジスタの場合にはａ−ｃ＜１．５ｅＶ（式（Ｂ））であることが好ましく、さらに好ましくはａ−ｃ＜１．０ｅＶである。有機半導体層との関係において上記関係が維持できれば高性能なデバイスを得ることができるが、特に電極材料の仕事関数はできるだけ小さいものを選ぶことが好ましく、仕事関数４．３ｅＶ以下であることが好ましく、さらに好ましくは仕事関数３．７ｅＶ以下である。
【００９６】
低仕事関数金属の具体例としては、例えば化学便覧基礎編II−４９３頁（改訂３版  日本化学会編  丸善株式会社発行１９８３年）に記載されている４．３ｅＶ又はそれ以上の仕事関数をもつ有効金属の前記リストから選別すればよい。
低仕事関数金属としては、Ａｇ（４．２６ｅＶ）、Ａｌ（４．０６、４．２８ｅＶ）、Ｂａ（２．５２ｅＶ）、Ｃａ（２．９ｅＶ）、Ｃｅ（２．９ｅＶ）、Ｃｓ（１．９５ｅＶ）、Ｅｒ（２．９７ｅＶ）、Ｅｕ（２．５ｅＶ）、Ｇｄ（３．１ｅＶ）、Ｈｆ（３．９ｅＶ）、Ｉｎ（４．０９ｅＶ）、Ｋ（２．２８）、Ｌａ（３．５ｅＶ）、Ｌｉ（２．９３ｅＶ）、Ｍｇ（３．６６ｅＶ）、Ｎａ（２．３６ｅＶ）、Ｎｄ（３．２ｅＶ）、Ｒｂ（４．２５ｅＶ）、Ｓｃ（３．５ｅＶ）、Ｓｍ（２．７ｅＶ）、Ｔａ（４．０、４．１５ｅＶ）、Ｙ（３．１ｅＶ）、Ｙｂ（２．６ｅＶ）、Ｚｎ（３．６３ｅＶ）等が挙げられる。これらの中でも、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｋ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｙ、Ｙｂ、Ｚｎが好ましい。
【００９７】
電極材料としては、これらの低仕事関数の物質を１種又は複数含んでいても、仕事関数が前記式（Ｂ）を満たせば特に制限を受けるものではない。但し、低仕事関数金属は、大気中の水分や酸素に触れると容易に劣化してしまうので、必要に応じてＡｇ及びＡｕのような空気中で安定な金属で被覆することが望ましい。被覆に必要な膜厚は１０ｎｍ以上必要であり、膜厚が熱くなるほど酸素や水から保護することができるが、実用上、生産性を上げる等の理由から１ｕｍ以下にすることが望ましい。
【００９８】
ソース電極及びドレイン電極の形成方法としては、例えば蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、大気圧プラズマ法、イオンプレーティング、化学気相蒸着、電着、無電解メッキ、スピンコーティング、印刷又はインクジェット等により形成できる。また、必要に応じて行うパターニング方法としては、上記の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等により、レジストを形成しエッチングする方法がある。
【００９９】
また、ソース電極及びドレイン電極は、上述したように導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、金属微粒子を含有する分散液等を直接インクジェット法によりパターニングして形成してもよく、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーション等により形成してもよい。さらに導電性ポリマーや金属微粒子を含有する導電性インク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法でパターニングして形成する方法も用いることができる。
【０１００】
上記電極材料の他、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の電極材料として、ドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマーを用いることも好ましい。例えば、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等）、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸の錯体等も好適に用いられる。これら材料によりソース電極とドレイン電極の半導体層との接触抵抗を低減することができる。
【０１０１】
本発明の薄膜トランジスタでは、注入効率を向上させる目的で、例えば有機半導体層とソース電極及びドレイン電極との間に、バッファ層を設けてもよい。
ｎ型有機薄膜トランジスタに設けるバッファ層は、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極に用いられるＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＣｓＦ、ＮａＣＯ３、ＫＣｌ、ＭｇＦ２、ＣａＣＯ３等のアルカリ金属、アルカリ土類金属イオン結合を持つ化合物が望ましい。
ｐ型有機薄膜トランジスタに設けるバッファ層は、ＦｅＣｌ３、ＴＣＮＱ、Ｆ４−ＴＣＮＱ、ＨＡＴ等のシアノ化合物；ＣＦｘやＧｅＯ２、ＳｉＯ２、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、ＭｎＯ、Ｍｎ３Ｏ４、ＺｒＯ２、ＷＯ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＲｅＯ３、ＰｂＯ２等のアルカリ金属；アルカリ土類金属以外の金属酸化物、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ等の無機化合物が望ましい。これらの酸化物は多くの場合、酸素欠損を起こし、これが正孔注入に好適である。さらにはＴＰＤやＮＰＤ等のアミン系化合物やＣｕＰｃ等の有機ＥＬ素子において正孔注入層、正孔輸送層として用いられる化合物でもよい。また、上記の化合物２種類以上からなるものが望ましい。
【０１０２】
本発明の薄膜トランジスタでは、例えば大気中に含まれる酸素、水等の半導体層に対する影響を考慮し、素子の外周面の全面又は一部に、ガスバリア層を形成してもよい。
ガスバリア層を形成する材料としては、公知の材料を使用でき、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリクロロトリフロロエチレン等が挙げられる。さらに、絶縁体層の材料として例示した絶縁性を有する無機物及び有機物も使用できる。
【実施例】
【０１０３】
合成例１
１，１−ビス（４−ビドロキシフェニル）エタン０．２ｋｇを１２重量％の水酸化ナトリウム水溶液１．２ｋｇに溶解した溶液と、塩化メチレン１．０ｋｇとを混合して撹拌しながら、冷却下、液中にホスゲンガスを１Ｌ／分の割合でｐＨが９以下になるまで吹き込んだ。次いで、この反応液を静置分離して、有機層に重合度が２〜６であり、分子末端にクロロホルメート基を有するオリゴマー（ＰＣＯ−Ｅ）の塩化メチレン溶液を得た。【０１０４】
反応容器に、メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着し、上記オリゴマー（３１０ｍＬ）に塩化メチレン（１４０ｍＬ）を添加した。これに末端停止剤としてｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール（２．９ｇ）を添加し、十分に混合されるように撹拌した。この溶液に、別途調製したモノマー溶液を全量添加し、引続き１時間撹拌を継続した。
尚、モノマー溶液は、２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１８５ｍＬを調製し、室温以下に冷却した後、ハイドロサルファイトを０．１ｇ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン（Ｂｉｓ−Ｅ）１６．７ｇを添加し、完全に溶解させることで調製した。【０１０５】
得られた反応混合物を塩化メチレン２Ｌ及び水１Ｌで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水１Ｌで１回、０．０１Ｎ塩酸１Ｌで１回、水１Ｌで３回の順で洗浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、イソプロピルアルコールを含む温水（７０℃）中に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより化合物（１）を得た。
【化３９】
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【０１０６】
化合物（１）の構造は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより確認した。
また、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（１）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。【０１０７】
実施例１
２５×２０×１．１ｍｍのサイズのガラスを基板として用い、この基板上にＩＴＯ膜を１００ｎｍの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、透明ゲート電極とした（以下、ＩＴＯ膜を備える基板を透明支持基板という）。この透明支持基板をイソプロピルアルコールで５分間超音波洗浄した後、純水で５分間洗浄し、さらにイソプロピルアルコールで５分間超音波洗浄した後に乾燥Ｎ２ガスを吹き付け乾燥した。そして最後に、ＵＶオゾン洗浄装置［（株）サムコインターナショナル製］で３０分間洗浄した。
調製した化合物（１）０．２５ｇを５ｇのＴＨＦに加え、市販の超音波洗浄機に３０分かけることで５ｗｔ％ポリカーボネート溶液を調製した。このポリカーボネート溶液を０．２ミクロンのＰＴＦＥメンブレンフィルターによりろ過した後、上記透明支持基板上に滴下し、１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコートすることで膜厚７１０ｎｍのゲート絶縁体層を形成した。【０１０８】
絶縁体層形成後、市販の真空蒸着装置［ＵＬＶＡＣ（株）製］の基板ホルダーに固定し、一連の真空環境下で以下の要領で有機半導体層及び金属電極の形成を実施した。
ポリカーボネート層を成膜した透明支持基板を真空蒸着装置の中に固定し、１×１０−４Ｐａ以下にまで真空排気した。ペンタセン入りのタングステンボートを通電加熱して蒸着源を４００℃に加熱し、積層構造体の外表面に蒸着速度０．０５ｎｍ／ｓで膜厚５０ｎｍのペンタセン薄膜薄膜（半導体層）を設けた。最後に金属マスクを通して金を５０ｎｍの膜厚で成膜することにより、互いに接しないソース電極及びドレイン電極を、間隔（チャンネル長Ｌ）が７５μｍになるように形成した。そのときソース電極とドレイン電極の幅（チャンネル幅Ｗ）は５ｍｍとなるように成膜して、図２の構成を有する薄膜トランジスタを作製した。【０１０９】
有機半導体層及び金属電極の膜厚及び蒸着速度は、真空チャンバー内に配置されている水晶振動式膜厚計［ＵＬＶＡＣ（株）製］により蒸着膜の膜厚をモニターしながら制御した。また、得られた各層の膜厚は触針式膜厚計で測定し、水晶振動式膜厚計の読みと一致することを確認した。【０１１０】
得られた薄膜トランジスタのゲート電極に０〜−１００Ｖのゲート電圧を印加し、ソース−ドレイン間に５〜−１００Ｖの電圧を印加して電流を流し、オン／オフ比、閾値電圧及び電界効果移動度μを評価した。その結果、電流飽和領域でのソース−ドレイン電極間の電流のオン／オフ比は９．３×１０５、閾値電圧は−２３Ｖ、電界効果移動度μは１.１ｃｍ２／Ｖｓであった。各電圧の印加及びソース−ドレイン電極間電流の測定は、半導体特性評価システム（ケースレーインスツルメンツ（株）製  ４２００ＳＣＳ）を用いて行った。【０１１１】
尚、得られた薄膜トランジスタは、電子が有機半導体層のチャンネル領域（ソース−ドレイン間)に誘起され、ｐ型トランジスタとして動作した。また、電界効果移動度μは、下記式（Ａ）を用いて算出した。
ＩＤ＝（Ｗ／２Ｌ）・Ｃμ・（ＶＧ−ＶＴ)２    （Ａ）
（式中、ＩＤはソース−ドレイン間電流、Ｗはチャンネル幅、Ｌはチャンネル長、Ｃはゲート絶縁体層の単位面積あたりの電気容量、ＶＴはゲート閾値電圧、ＶＧはゲート電圧である。）【０１１２】
また、薄膜トランジスタの絶縁体層に用いた化合物（１）のＴＨＦ溶解性を評価した。具体的には、密栓可能なサンプル瓶に１ｇの化合物（１）及びＴＨＦ１９ｇを加え、室温下（２３℃）、常圧条件で２４時間を上限として溶解するまで振盪させた後、目視でサンプル瓶中の不溶物の有無を評価した。結果を表１に示す。尚、ＴＨＦ溶解性は、不溶物が無い場合を「○」と評価した。また、明らかに不溶物が確認できた場合、及び細かい埃のような不溶物が確認できた場合は、最終的に均一な絶縁体層が形成できないため「×」と評価した。また、樹脂の形状（ペレット、フレーク等）の違いで溶解性に差が有る場合、溶解性が悪い方を判断基準とした。【０１１３】
化合物（１）の溶解が確認できたので、化合物（１）のＴＨＦ溶液が入ったサンプル瓶をさらに１週間静置し、ゲル化の有無を上記と同様に目視で確認し、ＴＨＦ溶解安定性を評価した。結果を表１に示す。尚、ＴＨＦ溶解安定性は、ゲル化が確認できなかった場合を「○」と評価し、ゲル化が確認できた場合を「×」と評価した。
さらにＴＨＦ溶解性の評価と同様にして、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性の評価も実施した。結果を表１に示す。【０１１４】
実施例２
２，２−ビス（４−ビドロキシフェニル）プロパン０．２ｋｇを１０重量％の水酸化ナトリウム水溶液１．３ｋｇに溶解した溶液と、塩化メチレン１．０ｋｇとを混合して撹拌しながら、冷却下、液中にホスゲンガスを１Ｌ／分の割合でｐＨが９以下になるまで吹き込んだ。次いで、この反応液を静置分離し、有機層に重合度が２〜６であり、分子末端にクロロホルメート基を有するオリゴマー（ＰＣＯ−Ａ）の塩化メチレン溶液を得た。【０１１５】
反応容器に、メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着し、上記オリゴマー（３１０ｍＬ）に塩化メチレン（１６０ｍＬ）を添加した。これに末端停止剤としてｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール（２．３ｇ）を添加し、十分に混合されるように撹拌した。この溶液に、別途調製したモノマー溶液を全量添加し、引続き１時間撹拌を継続した。
尚、モノマー溶液は、２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１９５ｍＬを調製し、室温以下に冷却した後、ハイドロサルファイトを０．１ｇ、ビス（２−チオ（４−ヒドロキシフェニル）エチルオキシ）−メタン２９ｇを添加し、完全に溶解させることで調製した。【０１１６】
得られた反応混合物を塩化メチレン２Ｌ及び水１Ｌで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水１Ｌで１回、０．０１Ｎ塩酸１Ｌで１回、水１Ｌで３回の順で洗浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、イソプロピルアルコールを含む温水（７０℃）中に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより共重合体である下記化合物（２）を得た。
【化４０】
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【０１１７】
化合物（２）の構造は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより確認した。
また、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（２）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５１ｄｌ／ｇであった。【０１１８】
化合物（１）の代わりに下記化合物（２）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（２）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。【０１１９】
実施例３
化合物（１）の代わりに下記化合物（３）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（３）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（３）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、１．３ｄｌ／ｇであった。
【化４１】
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【０１２０】
実施例４
化合物（１）の代わりに下記化合物（４）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（４）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（４）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．７０ｄｌ／ｇであった。
【化４２】
2011033749.tif 000044
【０１２１】
実施例５
化合物（１）の代わりに下記化合物（５）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（５）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（５）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化４３】
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【０１２２】
実施例６
化合物（１）の代わりに下記化合物（６）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（６）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（６）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、１．７ｄｌ／ｇであった。
【化４４】
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【０１２３】
実施例７
化合物（１）の代わりに下記化合物（７）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（７）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（７）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化４５】
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【０１２４】
実施例８
化合物（１）の代わりに下記化合物（８）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（８）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（８）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化４６】
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【０１２５】
実施例９
化合物（１）の代わりに下記化合物（９）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（９）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（９）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化４７】
2011033749.tif 000049
【０１２６】
実施例１０
化合物（１）の代わりに下記化合物（１０）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（１０）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（１０）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．４０ｄｌ／ｇであった。
【化４８】
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【０１２７】
実施例１１
化合物（１）の代わりに下記化合物（１１）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（１１）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（１１）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化４９】
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【０１２８】
実施例１２
化合物（１）の代わりに下記化合物（１２）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（１２）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（１２）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化５０】
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【０１２９】
実施例１３
化合物（１）の代わりに下記化合物（１３）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（１３）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（１３）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化５１】
2011033749.tif 000053
【０１３０】
実施例１４
化合物（１）の代わりに下記化合物（１４）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。また、化合物（１４）のＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
尚、濃度が０．５ｇ／ｄｌである化合物（１４）の塩化メチレン溶液の２０℃における還元粘度［ηＳＰ／Ｃ］は、０．５０ｄｌ／ｇであった。
【化５２】
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【０１３１】
比較例１
化合物（１）の代わりにビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂（出光興産株式会社製、タフロンＡ２２００）を用いて絶縁体層を積層した他は実施例１と同様にして薄膜トランジスタを作製し、評価した。しかし、ｂｉｓ−Ａ型ポリカーボネート樹脂はＴＨＦへの溶解度が低く、均一な絶縁体層を形成することはできなかった。そのため、作製したトランジスタは、ＦＥＴ特性を得ることはできなかった。
また、ｂｉｓ−ＡのＴＨＦ、シクロヘキサノン及びトルエン溶解性を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。【０１３２】
【表１】
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【０１３３】
表１から分かるように、本発明のポリカーボネートである化合物（１）〜（１４）は、ＴＨＦ溶媒に対して十分な溶解性を有することが確認できた。また、ＴＨＦへの溶解度が高いポリカーボネート材料は、その他の非ハロゲン溶媒に対しても概ね薄膜トランジスタ用絶縁体層を成膜するのに十分な溶解性を有することが確認できた。【０１３４】
ところで、有機ＴＦＴを構成する絶縁体層と有機半導体層の界面の状態が、移動度や閾値電圧やオン／オフ比に影響することが知られている（「応用物理」第７７巻第４号（２００８）４３２−４３７）。本発明の有機ＴＦＴにおける絶縁体層と有機半導体層の界面の状態は解明されていないが、例えば、有機半導体の配向に影響する絶縁体層の表面エネルギー、オフ電流に影響する絶縁体層の表面清浄性、絶縁体層の連続性（クラック等の発生が少ないこと）や、有機半導体層との密着性等に影響する平滑性が、有機ＴＦＴの性能に影響している可能性がある。【０１３５】
一方、表１に示された各実施例の、移動度、閾値電圧、オン／オフ比には、差が認められ、式（Ｉ）のＡｒが、非対称構造を有する式（３）で表される結合基であるポリカーボネートや、式（４）で表される結合基であるポリカーボネートを用いた有機ＴＦＴで、より優れた性能が示されている。【０１３６】
また、式（II）と式（III）の繰り返し単位で構成されるポリカーボネート共重合体において、Ａｒ２とＡｒ３が共に式（２）で示される結合基であり、溶解性を高めるために導入される繰返し単位が、９，９−フルオレニリデン基や式（６ａ）の場合に、より優れた性能が示されている。【０１３７】
一方、式（Ｉ）のＡｒが、式（２）で表される結合基であって、Ｘが式（２ａ）で表される結合基であり、Ｒ３とＲ４が水素原子であり、Ｒ５とＲ６が互いに結合したシクロアルキリデン基である結合基であるポリカーボネートや、これと類似する構造の式（２ｂ）で表される結合基であるポリカーボネートの場合、優れた性能ではあるが、移動度が小さい傾向を示している。この理由として、上記した界面の状態が反映されている可能性がある。【０１３８】
本発明のポリカーボネートを絶縁体層に含む薄膜トランジスタは、電子ペーパーや液晶ディスプレイ等の応用に十分な性能を発揮することが確認できた。【０１３９】
尚、本願実施例では、ＴＨＦ溶解性を評価しているが、ＴＨＦ溶解性は「非ハロゲン系溶媒への溶解度」を評価する基準に過ぎない。本発明のポリカーボネートを用いていれば、その塗工溶媒はＴＨＦに限定されることはない。
ＴＨＦ以外の非ハロゲン溶媒としては，ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、シクロヘキサノン等のケトン、ジオキサン等のエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド等のアミドがある。本発明のポリカーボネートは、これら溶媒いずれかに溶解可能である事から、絶縁体層を塗布法で成膜することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の薄膜トランジスタは、例えば電子ペーパーや液晶ディスプレイ等の駆動回路、各種センサーおよび認証タグ等に好適に使用することできる。【０１４１】
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図５】
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【国際調査報告】
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