(57)【要約】【課題】既知の誘電性材料および製造方法の欠点を有しない、誘電層を製造するための改善された材料および方法、電子デバイスの誘電層を製造するのに特に適する架橋可能なアミン誘導体を含む配合物並びに多数の片および／または大きい面積の生産に特に適する電子デバイスの誘電層を製造するための改善された方法を提供する。【解決手段】本発明は、電子デバイスの誘電層を製造するために有用な、架橋可能な有機アミン誘導体を含む新規な重合可能な誘電性材料およびこれから得られる架橋ポリマー、電子デバイスの誘電層を製造するための新規な方法、並びに前述の方法により得られる電子デバイスに関する。【選択図】  図２
2007051286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配合物であって、
−架橋ポリマーを、これ自体で、および／または互いに、および／または重合もしくは架橋反応における１種もしくは２種以上の追加の多官能性化合物と共に形成することができる、１種または２種以上の架橋可能な有機アミン誘導体、
−このような重合または架橋反応を開始することができる、１種または２種以上のポリマー性またはポリマー結合開始剤
を含む、前記配合物。
【請求項２】
アミン誘導体が、従属式Ｉ
【化１】
2007051286.tif 000010
式中、
Ｒａは、Ｈ、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＣＯ］ｒ−Ｒ”’、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｒ”’または−（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＮＨＺであり、
Ｒ’、Ｒ”、Ｒ”’は、互いに独立して、Ｈ、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基であり、
Ｚは、Ｈまたは保護基であり、
ｖは、０もしくはこれより大きいか、または１に等しく、かつ
ｒは、１より大きいかまたは１に等しく、ここでｖが０である場合には、ｒは１である、
で表される２種または３種以上の同一の、または異なる基を含むことを特徴とする、請求項１に記載の配合物。
【請求項３】
請求項２において定義した従属式Ｉで表され、ここで基Ｒａの少なくとも１つが、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基を含む、２種または３種以上の基を含む１種または２種以上のアミン誘導体を特徴とする、請求項２に記載の配合物。
【請求項４】
請求項２において定義した従属式Ｉで表され、ここで基Ｒａの少なくとも１つが、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｈであり、かつＲ’、Ｒ”、ｖおよびｒが、請求項２におけるように定義されている、２種または３種以上の基を含む１種または２種以上のアミン誘導体を特徴とする、請求項２または３に記載の配合物。
【請求項５】
以下の式Ｉ１〜Ｉ３
【化２】
2007051286.tif 000011
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、互いに独立して、式ＩＩ
【化３】
2007051286.tif 000012
で表される基であり、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、互いに独立して、Ｈ、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＣＯ］ｒ−Ｒ”’、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｒ”’または−（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＮＨＺであり、
Ｒ’、Ｒ”、Ｒ”’は、互いに独立して、Ｈ、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基であり、
Ｚは、Ｈまたは保護基であり、
ｖは、０もしくはこれより大きいか、または１に等しく、
ｒは、１より大きいかまたは１に等しく、ここでｖが０である場合には、ｒは１であり、
Ｗは、ＯまたはＳであり、
Ｒ３は、上記の意味に加えて、随意にハロゲンにより置換されているアルキル、シクロアルキル、アリールまたはアルキルアリール基であってもよい、
の群から選択された１種または２種以上のアミン誘導体を特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の配合物。
【請求項６】
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および／または基Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの少なくとも１つが、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基を含む、請求項５において定義した式Ｉ．１〜Ｉ．３の群から選択された、１種または２種以上のアミン誘導体を特徴とする、請求項５に記載の配合物。
【請求項７】
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１つ、２つまたは３つが、互いに独立して、従属式ＩＩｂ
【化４】
2007051286.tif 000013
式中、
ｖ１は、０、１、２、３または４であり、
ｖ２は、１、２、３または４であり、
Ｒ”’は、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基であり、ここで、１個、２個以上またはすべてのＨ原子は、ハロゲンにより置換されていてもよい、
で表される基である、請求項５において定義した式Ｉ．１およびＩ．２の群から選択された、１種または２種以上のアミン誘導体であることを特徴とする、請求項５または６に記載の配合物。
【請求項８】
５０〜９９．５重量％の成分Ａ、
０〜５０重量％の成分Ｂおよび
０〜１０重量％の成分Ｃ
を含み、
ここで、
成分Ａは、請求項２〜７の少なくともいずれかにおいて定義した１種または２種以上の有機アミン誘導体を含み、
成分Ｂは、Ａの少なくとも１種の化合物と反応して架橋ポリマーを生成することができる１種または２種以上の多官能性化合物を含み、かつ
成分Ｃは、成分Ａまたは成分ＡおよびＢの重合のための１種または２種以上のポリマー性またはポリマー結合開始剤を含む、
配合物。
【請求項９】
成分Ｂの多官能性化合物が、Ａの少なくとも１種の成分と反応して架橋ポリマーを生成することができる、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨからなる群からの少なくとも２つの官能基を有する有機化合物およびこれらの反応性誘導体から選択されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の配合物。
【請求項１０】
ポリマー性またはポリマー結合開始剤が、５００またはこれ以上の分子量を有する可溶性の熱により活性化された酸から選択されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の配合物。
【請求項１１】
ポリマー性またはポリマー結合開始剤が、ポリ−４−スチレンスルホン酸であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の配合物。
【請求項１２】
さらに、成分Ｄを、成分Ａ、ＢおよびＣの合計の重量に関連して０．５〜５００００重量％の量で含み、ここで、Ｄは、成分Ａ、Ｂおよび／またはＣを溶解することができる溶媒または２種もしくは３種以上の溶媒の混合物であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の配合物。
【請求項１３】
さらに、超微粉セラミック粒子を成分Ｆとして含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の配合物。
【請求項１４】
超微粉セラミック粒子Ｆが、重合可能なアミン混合物中に、成分Ａ、ＢおよびＣの合計の重量に関連して０〜８０重量％の量で含まれていることを特徴とする、請求項１３に記載の配合物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の配合物の重合により得られる、架橋ポリマー材料。
【請求項１６】
請求項１〜１５の少なくともいずれかに記載の配合物または架橋ポリマーの、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）、集積回路（ＩＣ）の素子、高周波識別（ＲＦＩＤ）タグ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセントディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、バックライト、光検出器、センサー、論理回路、記憶素子、キャパシタ、光起電力（ＰＶ）電池、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基板もしくはパターン、光伝導体または電子写真素子における使用。
【請求項１７】
電子デバイスの誘電層の製造方法であって、以下の段階
ａ）絶縁、半導電性、導電性、電子的および／または光子的官能性を有する材料の１つまたは２つ以上の層またはパターンを随意に含む基板を製造する段階、
ｂ）請求項１〜１４の少なくともいずれかにおいて定義した配合物の薄層を、前記基板上に、または前記基板の規定された領域の上に形成する段階、および
ｃ）前記薄層の配合物の重合を開始する段階
を含む、前記方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載のポリマー材料を誘電体として含む、電子デバイス。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法により得られる、電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの誘電層を製造するために有用な、架橋可能な有機アミン誘導体を含む新規な重合可能な誘電性材料およびこれから得られる架橋ポリマーに関する。さらに、本発明は、電子デバイスの誘電層を製造するための新規な方法および前述の方法により得られる電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物に基づく集積回路の大規模であり、低費用の製造のための有望な方法は、製作段階を溶液加工により行うことである。これにより、ロールからロールへの(roll-to-roll)加工についての可能性がもたらされ、ここで大きい領域を、高速で塗布し、印刷することができる。この手法と適合性の絶縁体についての重要な要件は、溶液が、表面を湿潤させ、塗布することを確実にするための、プロセスに適切な溶媒への十分な溶解性および、形成したフィルムが密着していることである。これには、溶液レオロジーおよび蒸発速度の最適化が必要である。さらに、多層構造について、各々の層の堆積において用いられる溶媒が、これが接触する層を溶解または膨潤させず、従って乏しい界面および層間拡散を防止することが、必須である。各々の層が、溶液により設けられるため、時々直交溶媒(orthogonal solvent)と呼ばれる、前の層に対する不適合性の溶解性パラメーターを有する溶媒が必要である。前の層が、化学的プロセス、例えば架橋を受け得る場合には、この溶媒パラメーター寛容度を、顕著に拡大することができる。フィルムをインサイチュ(in situ)で架橋させることにより、比較的短い潜在的に可動性の分子単位が、不動性ネットワーク中に連結される。
【０００３】
一般的なデバイス構造において、絶縁体を、半導体表面上に設ける。ほとんどの半導体は、溶解性を付与し、かつしばしば形態を改善する脂肪族鎖を含む。しかし、この化学的構造の影響は、脂肪族基が、半導体表面に熱力学的に作用し、これが疎水性になり、極めて低いエネルギーになることである。これにより、絶縁体の溶液適用の間の表面の湿潤が、重要な考慮事項となる。
【０００４】
動作デバイスには、高い電気的比抵抗を示し、デバイスの形状により規定された最適な誘電定数を有し、かつデバイスの寿命の間化学的に不活性である絶縁体が必要である。高い電子的バンドギャップの有機材料により、優れた電気的絶縁が提供され、一方フィルムの誘電定数は、電子分極率の関数であり、周波数依存性である。電子分極率を、極性基を加えることにより増大させることができる。
【０００５】
開示内容全体を参照により本出願中に導入する特許文献１には、架橋可能な有機アミン誘導体、随意にこのアミン類と反応することができる他の多官能性化合物および重合開始剤を含む配合物が開示されている。特許文献１には、さらに、対応する架橋ポリマー生成物、例えばメラミン樹脂、および電子デバイスの誘電層を製造するためのこれらの使用が開示されている。
【０００６】
しかし、この架橋可能な絶縁体が、いくつかの多層デバイスについて良好に動作する場合であっても、時々これらのタイプのデバイスについて見られる動作上の履歴現象に関する問題が尚存在する。これらの履歴現象およびいくつかの他の関連する問題は、半導体または絶縁体層内の可動性イオンから由来すると考えられる。これらの問題を克服するための１つの方法は、明らかに、材料を精製することである。しかし、特に、絶縁体を架橋させるのに必要である重合触媒または絶縁体が、ポリマーの精製の間に存在する際には、絶縁体の精製により、この基本的な特性における変化がもたらされ得る。
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１  ４１６  ００４  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、既知の誘電性材料および製造方法の欠点を有しない、誘電層を製造するための改善された材料および方法を提供することにある。本発明の他の目的は、電子デバイスの誘電層を製造するのに特に適する架橋可能なアミン誘導体を含む配合物を提供することにある。本発明の他の目的は、多数の片および／または大きい面積の生産に特に適する電子デバイスの誘電層を製造するための改善された方法を提供することにある。本発明の追加の目的は、有機電子デバイスに関する。本発明の他の目的は、以下の詳細な記載から当業者には直ちに明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、これらの目的は、本発明においてクレームされた材料および方法を用いることにより達成することができることを見出した。従って、本発明者らは、従来技術において開示された電子デバイスにおける絶縁層として用いるための架橋可能な誘電配合物において、重合触媒、例えば酸性試薬を導入することは、可動イオン不純物の供給源であり得、これにより、最終的な電子デバイスにおける不所望な履歴現象がもたらされることを見出した。本発明者らは、さらに、これらの問題を、ポリマー性またはポリマー結合熱酸(thermal acid)を重合開始剤として用いることにより克服することができることを見出した。ポリマー結合熱酸は、高分子量のものであり、従ってこれは、絶縁体内で可動ではなく、反応した後に絶縁体またはデバイスの特性を顕著に変化させない。熱酸を用いる他の利点は、架橋が起こる温度を低下させることができることである。
【００１０】
電子デバイスのための誘電層に加えて、本発明の材料および方法をまた、他のポリマー製品または用途のために用いることができる。例えば、これらを、フリーラジカル重合が不利である場合、液晶ディスプレイフィルムのための光学的ポリマーフィルムの製造のために用いることができる。このような場合において、カチオン性重合を、ＬＣフィルムの導電性を増大させずに用いることができる。
【００１１】
用語の定義
電子デバイスの用語は、電気光学的官能性を含む電子工学、好ましくはマイクロ電子工学を有するすべてのデバイスおよび素子、例えば抵抗器、ダイオード、トランジスタ、集積回路、発光ダイオードおよび電気光学的ディスプレイを包含する。特に、電子デバイスの用語は、有機電子デバイス、即ち少なくとも１つの官能性、例えば導電性、半導電性および／または発光性が、ポリマーおよび／または有機材料により実現される、すべての電子デバイスおよび素子を含む。このような有機電子デバイスの例は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）およびこのような素子を多数含むデバイス、例えば、例えばＯＦＥＴを含むポリマー集積回路、並びに、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）および他のディスプレイの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含むアクティブマトリックスである。
【００１２】
誘電層または材料の用語は、極めて低い伝導性またはさらに非伝導性電気的特性を示す、特に比抵抗が１０＋８Ωｃｍより大きいかまたはこれに等しい層または材料を意味する。
本出願において用いる層の用語は、支持基板上の、または２つの基板の間の被膜および、いくらか顕著な機械的安定性および柔軟性を示す、自立の、即ち独立のフィルムを含む。層は、平坦であってもよいか、またはパターン化を含む、三次元のすべてにおいて種々の形状を有していてもよい。
【００１３】
本出願において用いる基板の用語は、アミン混合物が上に塗布された有機デバイスの部分に関する。
基板の用語はまた、デバイスのためのベースとして用いる出発材料のために用いる。この材料は、典型的には、シリコンウエファー、ガラスまたはプラスチック（例えばＰＥＴ箔）である。典型的なトランジスタデバイスにおいて、ソースおよびドレイン電極は、すでに、表面上に構成されている（リソグラフィー、熱蒸発または印刷方法）。この構造の最上部上に、表面エネルギー改変層または配向層が、随意に堆積されており、次に半導体（例えばポリヘキシルチオフェン）、絶縁体、即ちアミン混合物および最後にゲート電極が、配置されている。
【００１４】
発明の概要
本発明は、配合物であって、
−架橋ポリマーを、これ自体で、および／または互いに、および／または重合もしくは架橋反応における１種もしくは２種以上の追加の多官能性化合物と共に形成することができる、１種または２種以上の架橋可能な有機アミン誘導体、
−前記重合または架橋反応を開始することができる、１種または２種以上のポリマー性またはポリマー結合開始剤
を含む、前記配合物に関する。
【００１５】
本発明はさらに、前述の配合物を架橋させることにより得られる架橋ポリマー製品に関する。
本発明はさらに、前述の配合物および架橋ポリマーの、電子デバイスおよび電気光学的デバイスにおける誘電性材料または絶縁材料としての使用に関する。
【００１６】
本発明はさらに、前述の配合物またはポリマーを用いた、電子デバイスの誘電層の製造方法に関する。
本発明はさらに、前述の方法により得られる誘電層および前述の誘電層を含む電子、光学的または電気光学的デバイスに関する。
【００１７】
好ましい電子、光学的または電気光学的素子またはデバイスには、限定されずに、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）、集積回路（ＩＣ）の素子、高周波識別（ＲＦＩＤ）タグ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセントディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、バックライト、光検出器、センサー、論理回路、記憶素子、キャパシタ、光起電力（ＰＶ）電池、電荷注入層、ショットキー(Schottky)ダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基板またはパターン、光伝導体および電子写真素子が含まれる。
【００１８】
発明の詳説
高い分子量を有するポリマー性またはポリマー結合熱酸を重合開始剤として含む、本発明の架橋可能な配合物を用いた際に、開始剤は、最終的な架橋ポリマー材料内で可動ではない。従って、重合の後に、開始剤は、ポリマー材料または絶縁層もしくはこれを含むデバイスの特性を顕著に変化させない。
【００１９】
特に好ましいのは、
−５０〜９９．５重量％の成分Ａ、
−０〜５０重量％、好ましくは０．５〜５０重量％の成分Ｂおよび
−０〜１０重量％の成分Ｃ
を含み、
ここで、
Ａは：好ましくは上記で定義した従属式Ｉの２つまたは３つ以上の同一の、または異なる基を含む、本明細書中に記載した１種または２種以上の有機アミン誘導体を含み、
Ｂは：成分Ａの少なくとも１種の化合物と反応して架橋ポリマーを生成することができる１種または２種以上の多官能性化合物を含み、かつ
Ｃは：成分Ａまたは成分ＡおよびＢの重合のための、本明細書中に記載した少なくとも１種の開始剤を含む、
配合物である。
【００２０】
本発明の他の目的は、本明細書中に記載した配合物の重合により得られる、架橋ポリマー材料である。
【００２１】
本発明の他の目的は、電子デバイスの誘電層の製造方法であって、以下の段階
ａ）絶縁、半導電性、導電性、電子的および／または光子的官能性を有する材料の１つまたは２つ以上の層またはパターンを随意に含む基板を製造する段階、
ｂ）上記および以下で定義した１種または２種以上の架橋可能な有機アミン誘導体を含む配合物の薄層を、前記基板上に、または前記基板の規定された領域の上に形成する段階、および
ｃ）前記配合物の重合を開始する段階
を含む、前記方法である。
【００２２】
本発明の追加の目的は、本発明の方法により得られる、電子デバイスに関する。
さらに、本発明の目的は、本発明の架橋ポリマー材料を誘電体として含む、電子デバイスに関する。
【００２３】
成分Ａに適する架橋可能な有機アミン類は、EP 1 416 004 A1に開示されている。特に好ましいのは、従属式Ｉ
【化１】
2007051286.tif 000003
式中、
Ｒａは、Ｈ、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＣＯ］ｒ−Ｒ”’、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｒ”’または−（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＮＨＺであり、
Ｒ’、Ｒ”、Ｒ”’は、互いに独立して、Ｈ、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基であり、
Ｚは、Ｈまたは保護基であり、
ｖは、０もしくはこれより大きいか、または１に等しく、かつ
ｒは、１より大きいかまたは１に等しく、ここでｖが０である場合には、ｒは１である、
で表される２種または３種以上の同一の、または異なる基を含む、アミン誘導体である。
【００２４】
従属式Ｉで表される基を含むアミン誘導体は、レオロジーおよび被膜間密着に関して有利な溶液特性を示し、従って電子デバイスの誘電層の製造に特に適する。この知見はまた、前述のアミン誘導体を、これ自体で、または少なくとも１種の多官能性化合物と架橋させることにより得られる、これらの架橋ポリマー製品にも適用できる。さらに、これらの誘導体は、低エネルギーの疎水性表面、特に有機半導電性材料の表面を有効に湿潤させることができる。さらに、本発明のアミン誘導体を自己架橋させるかまたはこれを、少なくとも１種の多官能性化合物と架橋させることにより、電気的、粘弾性的挙動および緻密化、即ち改善された柔軟性、弾性、耐久性、耐溶剤性および／または絶縁体特性における有利な変化を達成することができることが、観察された。
【００２５】
本発明のアミン誘導体は、これら自体と、または共成分と、特に以降で定義する多官能性化合物と化学反応を受けて、架橋ポリマーネットワークを形成することができる官能基を有する。この化学反応は、少なくとも室温、即ち２０℃またはこれ以下において、アミン誘導体を、本質的に化学反応を発生させずに貯蔵することができるため、制御可能である。化学反応を、例えば温度を上昇させ、ｐＨを変化させ、電磁放射線もしくは粒子放射線または反応性化合物に曝露することにより、開始することができる。これら自体と、または１種もしくは２種以上の多官能性化合物と架橋して、高い比抵抗、特に１０＋８Ωｃｍより大きいかまたはこれに等しい比抵抗を有する安定な誘電フィルムをもたらす当該アミン誘導体が、好ましい。
【００２６】
好ましくは、本発明のアミン誘導体は、上記で定義した従属式Ｉで表され、ここで基Ｒａの少なくとも１つが、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基を含む、２種または３種以上の基を含む。
さらに、本発明のアミン誘導体は、好ましくは１つまたは２つ以上の−ＯＨ基を含む。最も好ましくは、これは、上記で定義した従属式Ｉで表され、ここで基Ｒａの少なくとも１つが、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｈであり、かつＲ’、Ｒ”、ｖおよびｒが、上記で定義した通りである、２種または３種以上の基を含む。
【００２７】
本発明の好ましい態様において、アミン誘導体は、以下の式Ｉ．１〜Ｉ．３
【化２】
2007051286.tif 000004
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、互いに独立して、式ＩＩ
【化３】
2007051286.tif 000005
で表される基であり、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、互いに独立して、Ｈ、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＣＯ］ｒ−Ｒ”’、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｒ”’または−（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−ＮＨＺであり、
Ｒ’、Ｒ”、Ｒ”’は、互いに独立して、Ｈ、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基であり、
【００２８】
Ｚは、Ｈまたは保護基であり、
ｖは、０もしくはこれより大きいか、または１に等しく、
ｒは、１より大きいかまたは１に等しく、ここでｖが０である場合には、ｒは１であり、
Ｗは、ＯまたはＳであり、
Ｒ３は、上記の意味に加えて、随意にハロゲンにより置換されているアルキル、シクロアルキル、アリールまたはアルキルアリール基であってもよい、
の群から選択されている。
【００２９】
以下において、基、置換基および指数Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ’、Ｒ”、Ｒ”’、Ｚ、ｖ、ｒおよびｎは、他に述べない限り、上記で示した意味を有する。
上記の、または以下の式の１つにおいて２回または３回以上出現する、各々の基、置換基および指数は、同一の、または異なる意味を有することができることを、強調する。
【００３０】
置換基ＲａおよびＲｂの選択により、アミン誘導体、この重合可能な混合物および得られたポリマーの物理的および化学的特性に、影響を与えて、有機電子デバイスの誘電層の製造のための要件に適合させることができる。さらに、このようなアミン誘導体を含む重合可能な混合物の加工およびこの重合特性に、置換基ＲａおよびＲｂにより影響を与える。
【００３１】
式Ｉ１〜Ｉ３の群から選択されたアミン誘導体は、好ましく、ここで基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および／または基Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの少なくとも１つは、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基を含む。
【００３２】
Ｚは、Ｈまたはアミノ官能の保護基、例えばホルミル、トシル、アセチル、トリフルオロアセチル、メトキシ、エトキシ、ｔｅｒｔ．−ブトキシ、シクロペンチルオキシ並びにフェノキシカルボニル、カルボベンジルオキシおよびｐ−ニトロベンジルオキシである。
指数ｖは、好ましくは１〜６、最も好ましくは１または２である。
指数ｒは、好ましくは１〜４、最も好ましくは１または２である。
【００３３】
式Ｉ．１およびＩ．２の群から選択された誘導体が好ましく、ここで、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１つ、２つまたは３つは、式ＩＩａ
【化４】
2007051286.tif 000006
式中、Ｒａ、Ｒ’、Ｒ”、Ｒ”’、ｖおよびｒは、上記で示した意味を有する、
で表される基である。
【００３４】
式ＩＩａで表される好ましい態様において、以下の変法自体またはこれらの変法の２つもしくは３つ以上の組み合わせが、好ましい：
・式Ｉ１およびＩ２の基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の２つまたは３つは、互いに独立して、式ＩＩａの意味を有する。
・Ｒ”’は、ハロゲンにより置換されていてもよい、２〜１２個のＣ原子を有する、好ましくは３〜１２個のＣ原子を有するアルキル基である。
・Ｒ”’は、２〜８個のＣ原子を有する、好ましくは３〜８個のＣ原子を有する、最も好ましくは３、４、５または６個のＣ原子を有するアルキル基であり、ここで、１個、２個以上またはすべてのＨ原子は、ハロゲン、好ましくはＦまたはＣｌにより置換されていてもよい。
【００３５】
・ｒは、１または２、好ましくは１である。
・ｖは、１、２、３または４、好ましくは１である。
・Ｒ’およびＲ”は、Ｈである。
・Ｒａは、Ｈであるか、または少なくとも１つの−ＯＨ基を含む。
・Ｒａは、−［（ＣＲ’Ｒ”）ｖ−Ｏ−］ｒ−Ｈであり、ここで、Ｒ’、Ｒ”、ｖおよびｒは、上記で定義した通りであり、好ましくはＲ’およびＲ”は、Ｈであり、ｖは、好ましくは１、２、３または４、最も好ましくは１または２であり、ｒは、好ましくは１または２、最も好ましくは１である。
・Ｒａは、−ＣＨ２−ＯＨである。
【００３６】
さらに、式Ｉ１およびＩ２の群から選択された誘導体が好ましく、ここで、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１つ、２つまたは３つは、互いに独立して、式ＩＩｂ
【化５】
2007051286.tif 000007
式中、
ｖ１は、０、１、２、３または４、好ましくは１であり、
ｖ２は、１、２、３または４、好ましくは１であり、
Ｒ”’は、好ましくはＨまたは１〜１２個のＣ原子、好ましくは２〜８個のＣ原子を有するアルキル基であり、ここで、１個、２個以上またはすべてのＨ原子は、ハロゲン、好ましくはＦまたはＣｌにより置換されていてもよい、
で表される基である。
【００３７】
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および／または基Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの少なくとも１つが、ハロゲンにより置換されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル基または２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル基を含むという、好ましい条件に加えて、以下のことが見出された。
・Ｒａ、Ｒｂの少なくとも１つがＨである場合には、迅速な硬化応答性および良好なフィルム硬度が達成される。
・Ｒａ、Ｒｂの少なくとも１つが−ＯＨまたは−ＣＨ２ＯＨである場合には、このアミン誘導体を含む混合物は、有利なレオロジー特性を示す。
【００３８】
・Ｒａ、Ｒｂの少なくとも１つが−（ＣＨ２）ｖ−Ｏ−Ｒ”’であり、ここでｖ≧１であり、かつＲ”’が特に２個または３個以上のＣ原子を有するアルキル基である場合には、一層柔軟な誘電層が得られる。
・Ｒａ、Ｒｂの少なくとも１つが−（ＣＨ２）ｖ−ＣＯ−Ｒ”’であり、ここでｖ≧１であり、かつＲ”’が特に２個または３個以上のＣ原子を有するアルキル基である場合には、本発明のアミン誘導体を含む重合可能な混合物の比較的低い粘度、改善された流動性、レベリングおよび湿潤特性並びに良好な被膜間密着が得られる。さらに、混合物は、高い配合安定性を示し、得られた誘電層は、良好な柔軟性を有する。
【００３９】
本発明のアミン誘導体は、Ｎ−Ｈ、Ｎ−ＣＨ２−ＯＨおよび／またはＮ−ＣＨ２−Ｏ−アルキル官能性に加えて、また−ＣＯ−基を有することができる。
本発明の好ましい態様において、配合物は、２種または３種以上の架橋可能な有機アミン誘導体を含む。
【００４０】
１種の置換基のみならず、種々の置換基、特に上記で述べた置換基の組み合わせおよび／または本発明の２種もしくは３種以上のアミン誘導体の組み合わせを示すアミン誘導体が、特に好ましい。その理由は、これらが、有機電子デバイスの誘電層の製造のための加工手法の要件および誘電層自体の要件を満たすことを一層良好に可能にするからである。
【００４１】
本発明の配合物を用いて、特に２０ｍＮ／ｃｍより低い表面エネルギーを有する疎水性表面さえも、湿潤させ、かつ被覆し、密着したフィルムを得ることができ、これを硬化させることができる。従って、また低い、および極めて低い表面エネルギーを有する材料、例えばこれらの溶解性を改善するために脂肪族鎖を有する半導電性ポリマーのパターンまたは層を、本発明の材料で被覆することができる。
【００４２】
これらのアミン誘導体、特に式Ｉ．１および／またはＩ．２で表され、式中置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１つ、２つまたは３つが、互いに独立して式ＩＩ、特に式ＩＩａおよび／またはＩＩｂで表されるアミン誘導体または２種、３種もしくは４種以上のアミン誘導体の組み合わせは、上記で記載した成分Ａとして好ましい。
【００４３】
好ましい態様において、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂および尿素−ホルムアルデヒド樹脂が、成分Ａとして用いられる。例えばブランド名（登録商標）Cymelを用いる商業的に入手できるメラミン−ホルムアルデヒド樹脂は、CYTEC INDUSTRIES INC., West Paterson, NJ 07424, USAから商業的に入手できる。商業的に入手できる尿素−ホルムアルデヒド樹脂は、CYTEC INDUSTRIES INC., West Paterson, NJ 07424, USAからのＵＩ２０−Ｅである。
【００４４】
本発明の他の好ましい態様において、配合物は、Ａの少なくとも１種の成分と反応して架橋ポリマーを生成することができる、１種または２種以上の追加の多官能性化合物（成分Ｂ）を含む。多官能性化合物を、有利には、得られた混合物が、薄い誘電層の用いられる製造手法に関して良好なレオロジー特性を示すように選択する。さらに、得られた誘電層の機械的および電気的特性に、多官能性化合物の選択により影響を与えることができる。さらに、得られたアミンポリマーの水吸収を、少なくとも１つの疎水性基、例えば脂肪族アルキル鎖を有する多官能性化合物を用いることにより、最小にすることができる。
【００４５】
好ましくは、成分Ｂの少なくとも１種の多官能性化合物は、Ａの少なくとも１種の成分と反応して架橋ポリマーを生成することができる、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨからなる群からの少なくとも２つの官能基を有する有機化合物およびこれらの反応性誘導体である。好ましい多官能性化合物は、脂肪族、脂環式および芳香族ジオール類、ポリオール類、二酸類、ポリ酸類、ジアミン類、ポリアミン類およびこれらの反応性誘導体である。反応性誘導体は、有利には、所望の官能基を、適切な反応条件下で、例えば保護基の除去により遊離することができる誘導体である。
【００４６】
好ましい多官能性化合物の群は、２〜１２個のＣ原子を有するアルカンジオール類、ポリヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類、ポリ（メタ）アクリル酸類、ポリオール類および随意に置換されているフェノールホルムアルデヒド縮合コポリマーである。このような化合物の例は、１，４−ブタンジオール、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリウレタンポリオール類、ポリエチレンイミン、ポリビニルフェノールおよびクレゾールホルムアルデヒド縮合コポリマーである。商業的に入手できるポリウレタンポリオールは、KING INDUSTRIES (2741 EZ Waddinxveen, The Netherlands)からのK-FlexジオールDU 320である。商業的に入手できるクレゾールホルムアルデヒド縮合コポリマーは、Clariant GmbH, 65926 Frankfurt am Main, GermanyからのNovolak AZ 520Dである。
【００４７】
本発明の配合物は、さらに、成分Ａまたは成分ＡおよびＢの重合のための１種または２種以上のポリマー性またはポリマー結合重合開始剤（成分Ｃ）を含む。好適な開始剤は、酸または塩基および、酸または塩基を適切な反応条件下で、例えば熱または化学線により遊離する化合物である。
【００４８】
用語「ポリマー性またはポリマー結合」は、これ自体ポリマー主鎖の一部であるか、またはポリマー主鎖に結合している開始剤基を有する化合物を含む。ポリマー開始剤は、好ましくは、５００〜１，０００，０００の分子量を有する。
【００４９】
特に好適であり、好ましいのは、可溶性であり、熱的に活性化された酸、特にポリマー性スルホン酸、例えばポリ−４−スチレンスルホン酸である。熱酸を用いる利点は、架橋が起こる温度を低下させることができることである。しかし、当業者に知られている他のポリマー開始剤もまた、用いることができる。
【００５０】
配合物の下限の好ましい値は、以下の通りである：
・成分Ａ：６０重量％、最も好ましくは７５重量％。
・成分Ｂ：２重量％、最も好ましくは５重量％。
・成分Ｃ：０重量％、最も好ましくは０．５重量％。
配合物の上限の好ましい値は、以下の通りである：
・成分Ａ：９８重量％、最も好ましくは９５重量％。
・成分Ｂ：４０重量％、最も好ましくは２５重量％。
・成分Ｃ：５重量％、最も好ましくは２重量％。
上記に示した重量％の値は、成分Ａ、ＢおよびＣの合計重量に対する。
【００５１】
好ましくは、本発明の配合物は、さらに、成分Ｄを、成分Ａ、ＢおよびＣの合計の重量に関連して０．５〜５００００重量％の量で含み、ここで、Ｄは、成分Ａ、Ｂおよび／またはＣを溶解することができる溶媒または２種もしくは３種以上の溶媒の混合物である。
この場合において、溶解するの用語は、成分Ａ、Ｂおよび／またはＣの溶液、エマルジョンまたは懸濁液を、随意に１種または２種以上の乳化剤または界面活性剤の補助により製造することができることを意味する。
【００５２】
溶媒または溶媒混合物は、有利には、溶液塗布手法に互換的である。好ましい溶媒は、脂肪族または脂環式ケトン類、アルコール類およびエーテル類、例えばシクロヘキサノン、ブタノン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ブタノール、乳酸エチル、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＧＭＥＡ）およびプロピレングリコールメトキシプロパノール（ＰＧＭＥ）並びにこれらの混合物である。溶媒または溶媒混合物を、好ましくは、得られた混合物を安定化するように選択し、これにより、またこの保存寿命が増大する。
【００５３】
成分Ｄに加えて、本発明の配合物は、少なくとも１種の界面活性剤を成分Ｅとして含んで、配合物および得られたフィルムの表面エネルギーを調整して、所望の湿潤、レオロジーおよび基板への接着性並びに連続的な層を得ることができる。加えられた界面活性剤の他の利点は、得られたアミンポリマー層中への水の吸収の減少である。界面活性剤は、好ましくは、非イオン系界面活性剤、例えばポリオキシエチレン、ポリオール類、シロキサン類、プルロニックおよびツイーンである。
【００５４】
配合物の下限の好ましい値は：
・成分Ｄ：１０重量％、最も好ましくは１００重量％、
・成分Ｅ：０重量％、最も好ましくは０．０５重量％であり、
配合物の上限の好ましい値は：
・成分Ｄ：１００００重量％、最も好ましくは５０００重量％、
・成分Ｅ：２重量％、最も好ましくは０．５重量％であり、
ここで、上記に示した重量％の値は、成分Ａ、ＢおよびＣの合計重量に対する。
【００５５】
本出願の他の好ましい態様において、本発明の配合物は、さらに、超微粉セラミック粒子を成分Ｆとして含む。
超微粉セラミック粒子Ｆは、配合物中に、成分Ａ、ＢおよびＣの合計の重量に対して０〜８０重量％の量で含まれる。
【００５６】
セラミック粒子は、平均の直径が２００ｎｍより小さくなければならない。その理由は、これが、典型的には、絶縁層についての最大の所望の厚さであるからである。好ましくは、粒子は、ポリマーマトリックス内の容易な分散を提供するために、１００ｎｍより小さく、一層好ましくは平均の大きさが約５０ｎｍである。
【００５７】
粒子を、例えば高い誘電定数の強誘電セラミック材料を含む、高い誘電性を有する粒子中に形成することができるすべての好適な材料から形成することができ、これには、ジルコニウム酸鉛、ジルコニウム酸バリウム、ニオブ酸カドミウム、チタン酸バリウム並びにストロンチウム、鉛、カルシウム、マグネシウム、亜鉛およびネオジムのチタン酸塩類およびタンタル酸塩類、並びにこれらの固溶体が含まれるが、これらには限定されない。セラミック「固溶体」の用語により、セラミック成分が互いに混和可能である２種または３種以上の成分のセラミック系を意味する。さらに、本発明において有用なセラミック材料には、チタン酸バリウムジルコニウム（ＢＺＴ）、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、チタン酸バリウムネオジム、ニオブ酸鉛マグネシウム、およびニオブ酸鉛亜鉛が含まれる。各々の粒子を、単一のものまたはこれらの材料の組み合わせから形成することができる。
【００５８】
層中に含まれる粒子は、すべて均一であってもよいか、または材料組成および／または大きさを変えることができる。さらに、本発明において有用なセラミック材料を、ジルコニウム、ビスマス、およびニオブの酸化物を含むがこれらには限定されない添加剤により、改変することができる。好ましくは、セラミック粒子は、チタン酸バリウムを含む。
【００５９】
本発明の配合物の成分をまた、良好なレオロジー特性、即ち溶液塗布プロセスにおいて密着したフィルムを形成するのに十分高い粘度、そして濾過可能で、拡散可能であるとするのに十分低い粘度を得るように選択する。混合物の好ましい粘度範囲は、３００〜１０００００ｍＰａ・ｓである。
【００６０】
本明細書中に記載した化合物および成分において、置換基、特にＲ’、Ｒ”、Ｒ”’、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄがアルキル基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であってもよい。これは、好ましくは直鎖状であり、１〜１２個の炭素原子を有し、従って好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシルまたはドデシルである。フッ素化アルキルは、好ましくはＣｉＦ２ｉ＋１であり、ここでｉは、１〜１２の整数であり、特にＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ６Ｆ１３、Ｃ７Ｆ１５、Ｃ８Ｆ１７、Ｃ９Ｆ１９、Ｃ１０Ｆ２１、Ｃ１１Ｆ２３またはＣ１２Ｆ２５である。
【００６１】
シクロアルキルは、好ましくは、例えば３〜７個のＣ原子を含む環状脂肪族基、例えばシクロプロピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルを示す。
アリールは、好ましくは、１個、２個または３個の環を構成する１個または２個以上のヘテロ原子Ｏ、Ｓおよび／またはＮにより置換されていてもよく、互いに縮合していてもよい、５〜１５個のＣ原子を有する芳香族炭化水素を示す。アリールの最も好ましい意味は、フェニルである。
【００６２】
アルキルアリールは、好ましくは、アリール部分中に５〜１５個のＣ原子を含み、アルキレン部分中に１〜１２個のＣ原子を含み、例えばベンジル、フェネチルおよびフェンプロピルである。
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ、好ましくはＦまたはＣｌである。多置換の場合において、ハロゲンは、特にＦである。
以下において、本発明の電子デバイスの誘電層の製造方法を記載する。
【００６３】
方法の段階ａ）において、随意に、絶縁、半導電性、導電性、電子および／または光子官能性を有する材料の１つまたは２つ以上の層またはパターンを含む基板を、製造する。本発明において好ましい、慣用の電子および有機電子デバイスの製造のための多くの十分知られている加工手法は、当業者に有用である。例えば、有機電子デバイスの構造、これらの製造のための材料および手法は、導入部において引用した文献中に詳細に記載されている。加工を、通常、有機および／またはポリマー材料の溶液を用いることにより、例えば以下に記載する方法により行う。
【００６４】
得られたフィルムの分子を、配向させて、異方性の電荷担体可動性および／または光学的二色性を達成することができる。有機フィルムを、好ましくは、例えばマスクを用いた照射により、規定された領域において硬化させる。露光された領域は、これらの物理的および／または化学的特性、例えばこれらの伝導性または溶解性における変化を受ける。露光していない領域を、これらの高い溶解性により除去することができる。この手順により、パターン化されていてもよい、異なる電子的官能性を有するいくつかの層を、互いの最上部上に構築することができる。有利には、導入部に記載したように、直交溶媒(orthogonal solvent)を用いて、前に構築された層またはパターンを損傷しないようにする。これに加えて、他のパターン化方法、例えばマイクロリソグラフィー(microlithography)、スタンピング(stamping)またはマイクロ成形(micromoulding)を、用いることができる。
【００６５】
方法の段階ｂ）において、上記で定義した１種または２種以上のアミン誘導体を含む配合物の薄い層を、基板上または基板の規定された領域上に形成する。配合物を、好ましくは、有利な溶媒およびこれらの混合物を上記に記載した溶液として塗布する。薄い層を形成する好ましい手法により、大きい面積および／または多数の基板を低価格で加工することが、可能になる。例は、スピンコーティング、成形、例えば毛細管におけるマイクロ成形およびプリンティング手法、例えばスクリーンプリンティング、インクジェットプリンティングおよびミクロ接触プリンティングである。
【００６６】
オープンリール式の製作方法は、特に好ましい。これらのおよび他の加工手法は、例えばZ. Bao, Adv. Mater. 2000, 12, 227-230、Z. Bao et al., J. Mater. Chem. 1999, 9, 1895-1904およびこの中に引用されている文献により記載されている。上記で述べたように、用いられるアミン誘導体混合物のレオロジー特性を、広範囲に調整して、混合物の成分、特にアミン誘導体の置換基および随意に多官能性成分、並びにこれらの含量の選択により、フィルム形成手法の要件を満たすことができる。
【００６７】
段階ｃ）において、前述の薄い層の配合物の重合を、開始する。アミン誘導体混合物の成分および随意に用いられる開始剤の性質に依存して、例えば温度を上昇させ、ｐＨを変化させ、電磁放射線もしくは粒子放射線または反応性化合物に曝露することにより、重合を開始する。重合反応は、通常、例えば水またはアルコールが遊離される、アミン誘導体および随意に多官能性成分の重縮合である。得られたポリマー材料は、ポリマー、コポリマーまたはグラフトポリマーであってもよく、これを、上記および下記において単にポリマーと呼ぶ。
【００６８】
成分Ｄまたは溶媒の少なくとも主要な部分を、段階ｃ）を行う間および／またはその後に除去する。しかし、溶媒を、重合可能な混合物を基板上に形成している間および／またはその後に、段階ｃ）を行う前に除去することも、可能である。
【００６９】
アミンポリマーの得られた薄い層は、好ましくは、０．０１〜５０μｍ、最も好ましくは０．１〜１０μｍの厚さを有する。アミンポリマー材料は、好ましくは、１０＋８Ωｃｍより大きいかまたはこれに等しい、一層好ましくは１０＋１０Ωｃｍより大きいかまたはこれに等しい、および最も好ましくは１０＋１１Ωｃｍより大きいかまたはこれに等しい比抵抗を示す。材料の得られた誘電定数は、好ましくは、４より大きいかまたはこれに等しく、最も好ましくは４〜６の範囲内である。
【００７０】
薄い層を、随意に、重合段階の後にパターン化することができる。好適な手法は、特にマイクロ電子工学およびマイクロ技術の分野における当業者により知られている。このような手法の例は、エッチング、光、ＵＶおよび電子リソグラフィーを含むリソグラフィー、レーザー書き込み、スタンピングおよび型押である。さらに、層をまた、重合可能なアミン混合物の規定された領域のみを重合させることにより、パターン化することができる。規定された領域における重合を、例えば、パターン化されたマスクおよび電磁気的または粒子放射線を用いることにより達成して、重合を開始することができる。アミン誘導体混合物の重合していない領域を、これらの硬化した領域と比較して高い溶解性により、除去することができる。
【００７１】
誘電性アミンポリマー層の形成は、電子デバイスの製作における最後の、または通常中間の段階であってもよい。従って、段階ａ）および／またはｂ）およびｃ）を含む、１つまたは２つ以上のさらなる段階が、上記したプロセスに続くことができる。例えば、絶縁、半導電性、導電性、電子および／または光子特性を有する材料の１つまたは２つ以上のさらなる層またはパターンを、得られた誘電層の上に設けることができる。
【００７２】
本発明の方法により得られる電子デバイスおよび本発明のアミンポリマー材料を誘電体として含む電子デバイスはまた、本発明の目的である。好ましいデバイスは、マイクロ電子工学および／または有機電子デバイスおよび素子である。例は、薄膜トランジスタ、ＯＦＥＴ、ＯＬＥＤ、ディスプレイ、特にＬＣＤ用の大面積駆動回路、光起電用途および低価格記憶デバイス、例えばスマートカード、電子手荷物タグ、ＩＤカード、クレジットカードおよびチケットである。
【００７３】
本発明のポリマーアミン材料を、これらのデバイスにおいて、絶縁体材料を含む誘電体として用いることができる。例えば、ポリマーアミン材料を、ソースおよびドレイン電極、並びにゲート材料と接触する、半導電性材料の間のＯＦＥＴにおける誘電層として用いる。さらに、本発明のアミンポリマー材料をまた、絶縁体材料として用いて、電子デバイスの導電性部分を絶縁することができる。従って、これを、基板として用い、この上に、導電性および／または半導電性材料を堆積させ、および／またはこれを、絶縁材料として用いて、電子的官能性を有する層またはパターンを被覆し、従ってこれらをショートまたは酸化から保護することができる。
【００７４】
上記および下記に述べるすべての出願明細書、特許明細書および刊行物の完全な開示を、本出願中に参照により導入する。
以上の記載から、当業者は、本発明の本質的な特徴を容易に確認することができ、この精神および範囲を逸脱せずに、本発明の種々の変更および修正を行って、これを種々の使用および条件に適合させることができる。
以下の例を述べて、本発明をさらに例示し、これを、本発明の精神または範囲を限定するものと考慮するべきではない。
【実施例】
【００７５】
２部の樹脂および１部の硬化剤を含む誘電配合物についての一般的手順
樹脂（例えば、Cytec Inc.からの商業的に入手できるCymel（登録商標）樹脂）を、好適な配合物中に混合し、この場合は、製作されるデバイスの性質、例えば構造、形状、所要の厚さ、耐久性、安定性、加工流動度などにより決定する。次に、ポリマー熱酸を、スピンコーティングの直前に加える。ポリマー酸を加え、比較的迅速に（数時間以内）用いない場合には、配合物の粘度が増大するため、この段階に行う。粘度の増大は、これが、被膜の厚さに影響し、デバイスの特性を変化させ得るため、望ましくない。
【００７６】
樹脂を、所望のスピン速度および加速度でスピンコーティングして、所望のフィルムの厚さを生じる。次に、フィルムを、架橋の所要の速度に依存して、高温、例えば１００℃で焼成する。
【００７７】
例１
本発明の以下の重合可能なアミン混合物を、調製する。重量％における含量は、すべての成分の合計の重量に関する。
【００７８】
１．樹脂配合物
【表１】
2007051286.tif 000008
【００７９】
硬化剤配合物
【表２】
2007051286.tif 000009
【００８０】
個別の成分は、長時間にわたり安定である。
これらの成分は、混合した際に、数時間にわたり安定であり、かつ均一である。これらは、低いないし中程度の粘度を示す。これらのレオロジー特性は、塗布手法、例えば有機半導体であるガラスまたはポリヘキシルチオフェンの表面の塗布を適用するために極めて良好である。
【００８１】
２．アミンポリマー材料の調製
重合可能なアミン混合物に基づいて、アミンポリマー材料を調製する。樹脂および硬化剤を、それぞれ２対１の比率で一緒に十分に混合し、この混合物を、図１に示すように、この場合においてはＰＥＮ箔である平坦な基板上に配置し、金ソースおよびドレイン接点を蒸着させ、この上に、有機半導体層を、スピンコーティングし、これを次に、基板全体にわたり、スピンコーティング（１秒間以上にわたり０ｒｐｍから３０００ｒｐｍまで増大させ、次に３０００ｒｐｍで１分間保持する）により拡散させる。重合および架橋を、基板を１００℃で１時間の継続時間にわたり空気雰囲気中で加熱することにより、行う。得られたアミンポリマー層は、約１ミクロンの厚さを有する。
【００８２】
上記で定義した重合可能な混合物を用いて、アミンポリマー層を、上記した手順により製造する。すべてのポリマー層の表面は、極めて平坦であり、硬質であるが、脆くなく、優れた粘着力を示す。ピンホール形成の形跡はない。
【００８３】
例２−使用例
図２は、本発明の誘電配合物を試験するためのトランジスタデバイスを示す（これは、縮尺通りではない）。典型的に、数個のトランジスタを、各々の基板上に作成する。
【００８４】
トランジスタを製造する方法：
平坦化層を有する特別なＰＥＮ箔（Dupont Teijin filmsから入手できる）を、デバイス基板として用いる。この基板を、使用前にＩＰＡ中で清浄する。金ソースおよびドレイン接点を、ＰＥＮ箔の上に、シャドーマスクによる真空蒸発により蒸発させる。金は、典型的には厚さが５０ｎｍである。ソースとドレインとの間の距離は、典型的には１３０ミクロンである。有機半導体を、グローブボックス中に、スピンコーティングにより析出させ、典型的には１００ｎｍのフィルムが得られる。誘電配合物を、スピンコーティングにより堆積させ、従って約１ミクロンの厚さが得られる。全体のデバイスを、約１００℃で焼成して、誘電体を架橋させる。最後の段階は、デバイスのゲートとして作用する金の５０ｎｍの層を蒸着させることである。
【００８５】
トランジスタデバイスＴ１を、例１に記載した誘電層（ポリマー酸を有する）を用いて、上記したようにして製造する。
比較の目的のために、トランジスタデバイスＴ２を、上記と同一の方法において、同一の樹脂および溶媒配合物を用いて、しかしパラトルエンスルホン酸である非ポリマー酸開始剤を誘電層のために用いて製造する。
【００８６】
２種のトランジスタのしきい値特性を、図３に示す（曲線ａ＝Ｔ１、曲線ｂ＝Ｔ２）。Ｔ１についてのプロットは、逆方向および順方向走査の両方における同一のしきい値電圧（約＋４Ｖ）を示す。Ｔ２についてのプロットは、逆方向走査と比較しての、順方向走査についての異なるしきい値電圧（ほぼ６Ｖの履歴現象）を示す。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】トランジスタデバイスの製造を例示する図である。
【図２】本発明の誘電層を含むトランジスタデバイスを示す図である。
【図３】本発明のトランジスタデバイスおよび従来技術のトランジスタデバイスのしきい値特性を示す図である。
【図１】
2007051286.tif 000014
【図２】
2007051286.tif 000015
【図３】
2007051286.tif 000016