用于形成图像的下层膜组合物制造技术

本发明专利技术提供用于形成图像的下层膜组合物、以及采用该组合物而获得的固化膜，所形成的用于形成图像的下层膜具有高防水性(疏水性)，即使以少的紫外线曝光量也可以容易地改变亲疏水性，而且相对介电常数高。作为解决本发明专利技术课题的方法是用于形成图像的下层膜组合物以及采用该组合物获得的固化膜，所述用于形成图像的下层膜组合物的特征在于，包含选自聚酰亚胺前体和该聚酰亚胺前体进行脱水闭环而获得的聚酰亚胺中的至少一种，所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)和(1a)所表示的结构单元。(上式中，A表示4价有机基团，B1表示具有氟烷基的2价有机基团，B2表示2价有机基团，R1、R2、R1a、R2a各自独立地表示氢原子或1价有机基团，n和m分别表示正整数且满足0.01≤n/(n＋m)≤0.3。)

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为200980108394.X、申请日为2009年3月10日、发明名称为“用于形成图像的下层膜组合物”的分案申请。
本专利技术涉及包含聚酰亚胺的前体和/或该聚酰亚胺的前体脱水闭环而得的聚酰亚胺的用于形成图像的下层膜组合物，以及涉及采用该组合物制造的固化膜和电子器件。
技术介绍
提出了在电子器件的制造工序中，在电极、功能性薄膜的图案形成时，将利用了液体的润湿性差别的分开涂覆技术应用于功能性薄膜的图案形成。该方法是，在基板表面形成包含容易被液体润湿的区域和不易被液体润湿的区域的图案形成层，然后在该图案形成层上涂布含功能性薄膜形成材料的液体，接着使其干燥，由此仅在容易被液体润湿的区域形成功能性薄膜，从而制造有机EL(电致发光)元件、有机FET(场效应型晶体管)元件等电子器件。作为上述电极的图案形成中使用的图像形成液，主要采用PEDOT/PSS水溶液，但是由于该PEDOT/PSS水溶液的表面张力较高，因此难以用旋转涂布法、印刷法等方法成膜，因而一般进行调整以使表面张力降低。表面张力低的图像形成液，由于对作为成膜对象的基板显示润湿扩大的性质，因此为了抑制液体在目标部位以外的区域润湿扩大，需要仅使目标部位亲水性化，使目标部位以外区域表面疏水性化。近年来，利用如下事实广泛研究了分开涂覆涂布型功能材料的技术，所述事实是可以通过采用含有疏水性侧链的聚酰亚胺前体或由该聚酰亚胺前体获得的聚酰亚胺作为电极、功能性薄膜等的图案形成层，并使聚酰亚胺膜的亲疏水性改变，来改变水接触角。例如，明确指出了采用具有脂肪族环的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺而获得的润湿性变化层的特性(例如，参照专利文献1)。在该文献中，推测出聚酰亚胺的脂肪族环断裂是导致亲疏水性变化的原因之一，并推测出侧链的量(即侧链个数)越多，表面能(临界表面张力)越低，形成疏液性。此外，在上述文献的实施例中，在使用由具有脂肪族环的酸二酐和侧链具有烃基的二胺而获得的聚酰胺酸作为润湿性变化层的情况下，显示出通过紫外线照射而使亲疏水性大幅变化的结果，并显示出在该润湿性变化层上形成包含PEDOT/PSS的电极层而制造电子元件。专利文献1：国际公开第2006/137366号小册子
技术实现思路
通常，为了使图像形成液可以成膜，对该图像形成液进行设计，以使其具有低于水的表面张力。因此，考虑到涂布的容易性，图像形成液往往是表面张力低于水的有机溶剂系。然而，对于上述文献中例示的疏水性的侧链，即使在使侧链的含量充分大的情况下，也不能说未曝光部的疏水性(即防水性)就会充分高，例如在图像形成液溢出未曝光部的情况下，存在图像形成液直接干燥，而不能获得目标图像这样的问题。此外，疏水性基团一般相对介电常数较低，侧链含量的增加会导致相对介电常数降低，特别是，即使疏水性高的氟烷基与其它疏水性基团相比，相对介电常数也极低，因此存在不认为对于有机晶体管等中使用的栅极绝缘膜而言是优选的这样的问题。因此，由于主要在有机晶体管的源极·漏极的图案形成中使用的用于形成图像的下层膜还需要兼备作为栅极绝缘膜的功能，因此还没有使用上述侧链包含氟烷基的聚酰亚胺系材料作为用于形成图像的下层膜的实例。因此，为了降低有机晶体管的驱动电压，一般对栅极绝缘膜的材料进行设计以使其相对介电常数增高，但是为了提高防水性(疏水性)而仅增加包含氟烷基的侧链的含量会使相对介电常数大幅度降低，即使例如利用高疏水性来描绘微细图像，也会存在栅极绝缘膜性能降低的问题。也就是说，要求可抑制相对介电常数的降低、并获得高防水性的新的具有疏水性侧链的材料。本专利技术是鉴于上述事实而提出的，其目的在于提供一种用于形成图像的下层膜组合物，所形成的用于形成图像的下层膜具有高防水性(疏水性)，即使以少的紫外线曝光量也可以容易地改变亲疏水性，而且可以抑制相对介电常数的降低。此外，本专利技术的目的在于提供一种用于形成图像的下层膜组合物，对于所形成的下层膜，采用旋转涂布法、喷墨印刷法等涂布方法涂布以低表面张力溶剂作为主溶剂的图像形成液，可以形成高精细的图案(图像形成)。此外，本专利技术的目的在于提供可以在200℃以下(180℃以下)的温度下烘烤，且电绝缘性、化学稳定性高的用于形成图像的下层膜形成用组合物，以及绝缘性优异、栅极泄露电流少的特性良好的有机晶体管用栅极绝缘膜。本专利技术者们为了实现上述目的而进行了反复深入研究，结果发现，通过向聚酰亚胺前体和/或由该聚酰亚胺前体获得的聚酰亚胺的结构内以不大于30摩尔%的范围导入具有氟烷基的苯基，由此不仅可以通过紫外线照射使亲水性/疏水性大幅变化，而且可以赋予高防水性，且不会引起相对介电常数的降低，从而完成了本专利技术。即，作为本专利技术的第1观点，涉及一种用于形成图像的下层膜组合物，其特征在于，包含选自聚酰亚胺前体和该聚酰亚胺前体进行脱水闭环而获得的聚酰亚胺中的至少一种化合物，所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)和式(1a)所表示的结构单元，上式中，A表示4价有机基团，B1表示下述式(2)所表示的至少1种2价有机基团，B2表示2价有机基团，R1、R2、R1a、R2a各自独立地表示氢原子或1价有机基团，n是式(1)所表示的结构单元的总摩尔数，m是式(1a)所表示的结构单元的总摩尔数，n和m分别表示正整数且满足0.01≤n/(n+m)≤0.3，上式中，X1表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH2O-，X2表示碳原子数为3～18的2价有机基团，R3表示碳原子数为2～12的全氟烷基。作为第2观点，根据第1观点所述的用于形成图像的下层膜组合物，在上述式(1a)中，B2是选自下述式(3)～(5)中的至少一种的基团，在上式中，Y1各自独立地表示单键、醚键、酯键、硫醚键、酰胺键、碳原子数为1～3的可以具有支链结构的亚烷基或碳原子数为1～3的可以具有支链结构的亚烷基二氧基，Y2表示单键、醚键、酯键、硫醚键、酰胺键，R4各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、三氟甲基，R5表示氢原子、甲基、三氟甲基，R6表示亚甲基、亚乙基，j各自独立地表示0或1。作为第3观点，根据第1观点或第2观点所述的用于形成图像的下层膜组合物，在上述式(1)和式(1a)中，A所表示的4价有机基团是选自下述式(6)～(11)中的至少一种的基团，上式中，R7、R8、R9、R10各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数为1～4的烃基。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2008.03.10 JP 2008-0595341.一种有机晶体管用栅极绝缘膜，是使用用于形成图像的下层膜组合
物得到的，所述用于形成图像的下层膜组合物包含选自聚酰亚胺前体和该
聚酰亚胺前体进行脱水闭环而获得的聚酰亚胺中的至少一种化合物，所述
聚酰亚胺前体包含下述式(1)和式(1a)所表示的结构单元，
上式中，A表示4价有机基团，B1表示下述式(2)所表示的至少1种2
价有机基团，B2表示2价有机基团，R1、R2、R1a、R2a各自独立地表示氢
原子或1价有机基团，n是式(1)所表示的结构单元的总摩尔数，m是式(1a)
所表示的结构单元的总摩尔数，n和m分别表示正整数且满足0.01≤
n/(n+m)≤0.3，
上式中，X1表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH2O-，
X2表示碳原子数为3～18的2价有机基团，R3表示碳原子数为2～12的全
氟烷基。
2.根据权利要求1所述的有机晶体管用栅极绝缘膜，在上述式(1a)中，
B2是选自下述式(3)～(5)中的至少一种的基团，
在上式中，Y1各自独立地表示单键、醚键、酯键、硫醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田真一，小野豪，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：