本发明专利技术涉及一种有机半导体取向用组合物、有机半导体取向膜、有机半导体元件及其制造方法。本发明专利技术的目的在于提供一种能够形成有机半导体取向膜的有机半导体取向用组合物，该取向膜的光取向灵敏度良好，可以实现源于高耐热性的载流子移动度稳定性，同时可以发挥出使有机半导体分子以高水平不同方向取向而发挥出优异的载流子移动度。本发明专利技术是一种包含[A]具有光取向性基团的聚有机硅氧烷化合物的有机半导体取向用组合物。上述光取向性基团优选为具有肉桂酸结构的基团。上述具有肉桂酸结构的基团是由来自下述式(1)所示的化合物的基团和来自(2)所示的化合物的基团构成的群组中选出的至少一种。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适合作为用于形成有机半导体的取向膜的组合物的有机半导体取向 用组合物、由该组合物形成的有机半导体取向膜、具有该有机半导体取向膜的有机半导体 元件及其制造方法。
技术介绍
近年来，液晶显示元件由于具有耗电量小以及容易小型化和平板化等优点，所以 适合在从移动电话等小型液晶显示装置到液晶电视等大画面液晶显示装置的广泛的用途 中使用。在这种液晶显示元件中，通过使分配到各点的液晶切换0N/0FF的状态，可以显示 图像，该液晶的0N/0FF切换中，使用薄膜晶体管(TFT)。作为以场效应型TFT为代表的半导体装置，广泛普及的是使用硅等的无机半导 体，同时还逐渐开发有机半导体。有机半导体中包括低分子类有机半导体和高分子类有机 半导体，作为构成它们的材料，广泛研究的低分子类有机半导体是并五苯、高分子类有机半 导体是聚噻吩衍生物。低分子类有机半导体是通过蒸镀法形成半导体层，相对于此，高分子 类有机半导体可以通过涂布法(离心浇注、喷墨法、印刷法等)形成半导体层，不使用真空、 高温工艺，而是可以在大气中的室温下涂敷的工艺，所以具有可以低成本制造的优点。另 外，还可以期待在树脂基板上形成，所以除了 TFT以外，还期待在柔性显示器以及电子纸、 塑料IC卡、有机EL、太阳能电池等多种领域中应用。为了实现有机半导体的高性能化，例如对于开关TFT来说要求高运行频率(例如， 几百kHz左右)和高的ON电流/OFF电流的比(0N/0FF比。例如，IO4 IO6左右)。为了 显现出这样的功能，有效的是控制源极和漏极间的漏极电流。这里，饱和区域的漏极电流 (Id)满足下述关系式(I)。Id = (W/2L) μ Ci (Vg-Vt)2 — (I)(式中，W表示信道宽，L表示信道长，μ表示载流子移动度，Ci表示每单位面积的 栅极绝缘膜的静电容量，Vg表示栅极电压，Vt表示栅极阈值电压。)因此，为了满足上述要求，可以增大W/2L和Ci，但是如果增大前者W/2L，则必须 形成高精度的电极图案，导致成本飞涨。另一方面，如果增大后者Ci，则栅极绝缘膜的电导 率变大，必须使膜厚变薄，从防止在大面积工艺中产生气孔等缺陷的观点出发，有很大的限 制。因此，逐渐开发出着眼于这种制约小的提高载流子的移动度μ的方法。作为提高载流 子移动度μ的具体方法，尝试通过导入规定有机半导体分子的取向的取向膜，使有机半导 体分子在规定方向取向，从而增加有助于电传导的η轨道(H电子)的重叠，提高载流子 移动度。有机半导体分子的取向引起的π轨道的重叠与载流子移动的关系大概可以认为 是以下原因。对于构成高分子类有机半导体的η电子共轭型高分子而言，有机半导体高分 子链在和取向膜的取向方向相同的方向(电极间的方向)取向，从而可能往主链的取向方向进行载流子移动。另外，对低分子类有机半导体而言，由于在和取向膜的取向方向形成直 角的方向(电极间的方向)形成有机半导体分子的η堆积(stack)，所以可以往π轨道重 叠的方向进行载流子移动。有机半导体分子的取向虽然包括在载流子移动方向上摩擦有机半导体层，提高各 向异性的方法，但是还无法满足η轨道平面重叠的规定，或者担心产生摩擦损伤或污染。 为了解决这种摩擦法的问题，开发出了非接触式光取向法。作为采用该光取向法的有机晶 体管，例如在日本特开2009-289783号公报中，在实施例中，提出了依次形成基板、栅极、栅 极绝缘层、取向层、源极和漏极以及含有特定材料的有机半导体层的有机场效应型晶体管。然而，上述文献的有机晶体管虽然可以得到某种程度的载流子移动度，但是必须 要相当于光取向性基团的取向的光照射量，无法认为光取向的灵敏度足够高。另外，在试图 将有机半导体应用于各种领域时，即使在高温等苛刻的使用条件下，也必须有可以高比例 地维持原始的载流子移动度的耐候性(耐热性)。然而，上述文献中，完全没有考虑作为有 机半导体元件中的取向层而要求的耐热性(载流子移动度稳定性)。根据这种情况，希望开出发一种有机半导体取向膜，该取向膜的光取向灵敏度良 好，具有源于高耐热性的载流子移动度稳定性，同时可以实现由有机半导体分子的高水平 的不同方向的取向引起的高载流子移动度；以及开发出可以形成该有机半导体取向膜的有 机半导体取向用组合物。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2009-289783号公报
技术实现思路
本专利技术是基于上述问题提出的，其目的在于提供一种有机半导体取向膜，该取向 膜的光取向灵敏度良好，可以实现源于高耐热性的载流子移动度稳定性，同时可以发挥出 使有机半导体分子以高水平不同方向取向而发挥出优异的载流子移动度；以及提供可以形 成该有机半导体取向膜的有机半导体取向用组合物、具有上述有机半导体取向膜的有机半 导体元件以及该有机半导体元件的制造方法。为了解决上述问题而提出的专利技术，是一种包含具有光取向性基团的聚有机硅 氧烷化合物的有机半导体取向用组合物。该有机半导体取向用组合物由于包含具有光取向性基团的聚有机硅氧烷化 合物，所以在使用其形成有机半导体取向膜时，由于良好的光取向灵敏度，可以降低光取向 性基团取向所必需的光照射量，由此，可以提高有机半导体元件的生产效率。另外，在使用 该有机半导体取向用组合物形成的有机半导体取向膜中，通过不同方向取向的具有光 取向性基团的聚有机硅氧烷化合物，有机半导体分子可以高水平地在不同方向取向，由此， 可以在有机半导体元件中实现优异的载流子移动度。另外，该有机半导体取向用组合物的 具有光取向性基团的聚有机硅氧烷化合物由于采用聚有机硅氧烷作为主链，所以得到 的取向膜的热稳定性以及化学稳定性高，显示出高耐热性，由此，即使在受热后，也可以长 时间、高比例地维持原始的载流子移动度。该有机半导体取向用组合物中，上述光取向性基团优选为具有肉桂酸结构的基团。通过使用具有以肉桂酸或其衍生物作为基本骨架的肉桂酸结构的基团作为光取向性基 团，可以对得到的有机半导体取向膜引起的有机半导体分子的取向赋予高的各向异性，进 一步提高有机半导体的载流子移动度。该有机半导体取向用组合物中，上述具有肉桂酸结构的基团优选为由来自下述式 (1)所示的化合物的基团和来自( 所示的化合物的基团构成的群组中选出的至少一种 (以下，将下述式(1)所示的化合物和下述式( 所示的化合物的一种或两种简称为“特定 肉桂酸衍生物”)。权利要求1.一种有机半导体取向用组合物，该组合物包含具有光取向性基团的聚有机硅氧 烧化合物。2.根据权利要求1所记载的有机半导体取向用组合物，其中上述光取向性基团是具有 肉桂酸结构的基团。3.根据权利要求2所记载的有机半导体取向用组合物，其中上述具有肉桂酸结构的基 团是由来自下述式(1)所示的化合物的基团和来自( 所示的化合物的基团构成的群组中 选出的至少一种；4.根据权利要求3所记载的有机半导体取向用组合物，其中具有光取向性基团的 聚有机硅氧烷化合物是选自具有环氧基的聚有机硅氧烷、其水解物和其水解物的缩合物构 成的群组的至少一种，与由上述式(1)所示的化合物和上述式( 所示的化合物构成的群 组中选出的至少一种的反应产物。5.根据权利要求4所记载的有机半导体取向用组合物，其中上述环氧基以下述式 (X1-I)或者(Xr2)表示，6.根据权利要本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机半导体取向用组合物，该组合物包含［Ａ］具有光取向性基团的聚有机硅氧烷化合物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：木村雅之，安田博幸，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。