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WO2010032834A1 - 有機半導体装置、有機半導体装置の製造方法、電子デバイス、電子機器および絶縁層形成組成物 - Google Patents

有機半導体装置、有機半導体装置の製造方法、電子デバイス、電子機器および絶縁層形成組成物 Download PDF

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WO2010032834A1
WO2010032834A1 PCT/JP2009/066400 JP2009066400W WO2010032834A1 WO 2010032834 A1 WO2010032834 A1 WO 2010032834A1 JP 2009066400 W JP2009066400 W JP 2009066400W WO 2010032834 A1 WO2010032834 A1 WO 2010032834A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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organic semiconductor
insulating layer
polymer
semiconductor device
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/066400
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓朗 安田
健夫 川瀬
潤一 柄沢
啓一 井上
和志 表
知哉 新居
恵子 安藤
佳延 浅子
Original Assignee
セイコーエプソン株式会社
株式会社日本触媒
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008242937A external-priority patent/JP5470788B2/ja
Priority claimed from JP2008242936A external-priority patent/JP5470787B2/ja
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Priority to US13/119,979 priority Critical patent/US8698142B2/en
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    • H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate

Definitions

  • the present invention relates to an organic semiconductor device, a method for producing the organic semiconductor device, an electronic device, an electronic apparatus, and an insulating layer forming composition.
  • This thin film transistor has advantages such as being suitable for reduction in thickness and weight, flexibility, and low material cost, and is expected as a switching element for flexible displays and the like.
  • a phenol resin, an acrylic resin, or the like is used as a constituent material of the gate insulating layer.
  • these resins have polarity, they are highly hygroscopic.
  • Vth threshold voltage
  • An object of the present invention is to provide an organic semiconductor device that has low hygroscopicity and whose characteristics do not easily deteriorate over time, a method for manufacturing the organic semiconductor device, a composition for forming an insulating layer used in the organic semiconductor device, and a reliability provided with the organic semiconductor device.
  • An object is to provide an electronic device and an electronic apparatus having high characteristics.
  • the organic semiconductor device of the present invention includes a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, a gate insulating layer that insulates the source electrode and the drain electrode from the gate electrode, the gate insulating layer, the source electrode, and An organic semiconductor layer provided in contact with the drain electrode; and a second insulating layer provided in contact with the opposite side of the organic semiconductor layer to the gate insulating layer; At least one of the gate insulating layer and the second insulating layer includes an insulating polymer having a main chain including a repeating unit represented by the following general formula (1) or (2).
  • R 1 and R 2 are the same or different and represent a divalent linking group containing an aromatic ring.
  • Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the insulating polymer having a main chain containing the repeating unit of the general formula (1) or the formula (2) contains a fluorinated aromatic ring and thus has a low hygroscopic property. Therefore, when at least one of the gate insulating layer and the second insulating layer (hereinafter collectively referred to simply as “insulating layer”) includes such an insulating polymer, the hygroscopic property is increased. An organic semiconductor device that is low and whose characteristics hardly deteriorate with time can be obtained. In particular, when Y is an oxygen atom, the insulating polymer can be dissolved in a more polar solvent. In addition, when the gate insulating layer includes an insulating polymer, oxygen atoms can capture holes in the organic semiconductor layer and more reliably prevent the organic semiconductor layer from becoming conductive. .
  • the organic semiconductor device of the present invention it is preferable that at least one of the gate insulating layer and the second insulating layer has a dielectric constant of 2.9 or more at 100 KHz.
  • the dielectric constant of the gate insulating layer is within the above range, the operating voltage of the organic semiconductor device can be lowered while exhibiting sufficient insulation.
  • the insulating polymer preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 500,000.
  • the mechanical strength of the insulating layer formed using the insulating polymer can be increased.
  • the viscosity of the solution when dissolved in a solvent can be made suitable for a liquid phase process. Therefore, the gate insulating layer and / or the second insulating layer having sufficient mechanical strength (film strength) can be formed relatively easily by using the liquid phase process.
  • the organic semiconductor device of the present invention in the insulating polymer, at least one of the ends of the main chain is substituted with a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom, and the theoretical phenol value is 2.0 KOHmg / polymer g.
  • the following is preferable.
  • the substituent containing a fluorine atom is preferably represented by the following chemical formula.
  • X represents an integer of 1 to 5.
  • the insulating polymer has a weak force for extracting electrons from other adjacent molecules. Therefore, in particular, since the gate insulating layer contains such an insulating polymer, the gate insulating layer has a weak electron attractive force from the organic semiconductor layer, and more reliably prevents the organic semiconductor layer from becoming conductive. Can do.
  • R 1 and R 2 are the same or different and are any one of the following chemical formulas (3-1) to (3-13). Preferably there is.
  • the insulating polymer exhibits high insulating properties, and the gate insulating layer and / or the second insulating layer having high insulating properties can be formed. Further, the mechanical strength (film strength) of the insulating layer (insulating film) formed using the insulating polymer is improved.
  • R 1 and R 2 do not have a polar group.
  • the polarity of the insulating polymer can be made relatively low. Therefore, the formation of carrier trap levels that hinder electrical conduction in the organic semiconductor layer can be suppressed, which makes it particularly suitable as a constituent material of the gate insulating layer.
  • R 1 and R 2 are the same or different, and the chemical formulas (3-1), (3-2), (3-4) And (3-10).
  • an insulating polymer comes to show still higher insulation.
  • the presence of the aromatic ring causes a cohesive force between the insulating polymers, resulting in an increase in the mechanical strength of the insulating layer.
  • the organic semiconductor device has a substrate, and has a top gate type structure in which the source electrode and the drain electrode are positioned on the substrate side from the gate electrode, and at least the gate insulating layer
  • the insulating polymer is preferably included. Since the insulating polymer has a carbonyl group or an ester group in the molecular structure of the main chain, it can be dissolved well in a relatively polar solvent. In addition, since these solvents are solvents that do not easily dissolve or swell the organic semiconductor layer, even in the case of forming a gate insulating layer by a liquid phase process, particularly in an organic semiconductor device having a top-gate structure, the organic semiconductor It is possible to suitably prevent the layer from being altered or deteriorated.
  • the gate insulating layer preferably has an average thickness of 10 to 5000 nm.
  • the operating voltage of the thin film transistor can be lowered while reliably insulating the source and drain electrodes and the gate electrode.
  • the organic semiconductor device manufacturing method of the present invention includes a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, a gate insulating layer that insulates the source electrode and the drain electrode from the gate electrode, and a contact with the gate insulating layer
  • a method of manufacturing an organic semiconductor device comprising: an organic semiconductor layer provided on the opposite side of the organic semiconductor layer from the gate insulating layer; and a second insulating layer provided on the opposite side of the gate insulating layer.
  • a first step of forming the second insulating layer A second step of forming the source electrode and the drain electrode spaced apart from each other on the second insulating layer; A third step of forming the organic semiconductor layer so as to be in contact with the source electrode and the drain electrode; A fourth step of forming the gate insulating layer so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the organic semiconductor layer; A fifth step of forming the gate electrode on the gate insulating layer so as to correspond to a region between the source electrode and the drain electrode; At least one of the first step and the fourth step uses a solution in which an insulating polymer having a main chain containing a repeating unit represented by the following general formula (1) or (2) is dissolved in a solvent. It is characterized by being carried out by a liquid phase process.
  • R 1 and R 2 are the same or different and represent a divalent linking group containing an aromatic ring.
  • Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the insulating polymer has at least one of the ends of the main chain substituted with a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom, and the theoretical phenol value is 2.0 KOHmg. / It is preferable that it is below polymer g.
  • the solvent is preferably at least one of a ketone solvent and an ester solvent.
  • the insulating polymer can be well dissolved in a relatively polar solvent such as a ketone solvent or an ester solvent.
  • these solvents are solvents that do not easily dissolve or swell the organic semiconductor layer, even in the case of forming a gate insulating layer by a liquid phase process, particularly in an organic semiconductor device having a top-gate structure, the organic semiconductor It is possible to suitably prevent the layer from being altered or deteriorated.
  • the gate electrode is formed by a liquid phase process using an electrode forming material in which a conductive polymer or metal particles are dispersed in an aqueous dispersion medium. It is preferable to do.
  • a gate electrode with high dimensional accuracy can be easily formed by supplying an electrode forming material by an inkjet method.
  • An electronic device according to the present invention includes the organic semiconductor device according to the present invention. Thereby, an electronic device with high reliability can be obtained.
  • An electronic apparatus includes the electronic device according to the present invention. As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.
  • the insulating layer forming composition of the present invention includes an insulating polymer having a main chain including a repeating unit represented by the following general formula (1) or (2).
  • R 1 and R 2 are the same or different and represent a divalent linking group containing an aromatic ring.
  • Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the insulating polymer has low hygroscopicity, at least one of the gate insulating layer and the second insulating layer is formed using the insulating layer forming composition containing the insulating polymer. As a result, an organic semiconductor device that has low hygroscopicity and hardly deteriorates in characteristics can be obtained.
  • the insulating polymer has a carbonyl group or an ester group in the molecular structure of the main chain, it can be dissolved in a solvent having a relatively high polarity.
  • various solvents that are usually used in the step of forming the insulating layer of the organic semiconductor device can be widely used as the solvent used when preparing the insulating layer forming composition.
  • a solution (insulating layer forming composition) optimum for a liquid phase process and a gate insulating layer having sufficient mechanical strength (film strength) with high uniformity and easily.
  • a second insulating layer (buffer layer) can be formed.
  • the insulating layer forming composition of the present invention in the insulating polymer, at least one of the ends of the main chain is substituted with a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom, and the theoretical phenol value is 2.0 KOHmg / It is preferable that it is below the polymer g.
  • FIG. 2 is a diagram (a longitudinal sectional view and a plan view) illustrating a configuration of an organic thin film transistor included in the active matrix device illustrated in FIG. 1. It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating the manufacturing method of the organic thin-film transistor shown in FIG. It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating the manufacturing method of the organic thin-film transistor shown in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of an electrophoretic display apparatus. It is a perspective view which shows embodiment at the time of applying the electronic device of this invention to electronic paper. It is a figure which shows embodiment at the time of applying the electronic device of this invention to a display.
  • an organic semiconductor device a method for manufacturing an organic semiconductor device, an electronic device, an electronic device, and an insulating layer forming composition of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments.
  • a case where the organic semiconductor device of the present invention is applied to an active matrix device will be described as an example.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an active matrix device to which an organic semiconductor device of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an organic thin film transistor included in the active matrix device shown in FIG. 1 (longitudinal sectional view and plan view).
  • 3 and 4 are views (longitudinal sectional views) for explaining a method of manufacturing the organic thin film transistor shown in FIG.
  • the upper side in FIGS. 2 to 4 is described as “upper” and the lower side is described as “lower”.
  • An active matrix device 300 shown in FIG. 1 includes a substrate 500, a plurality of data lines 301 that are provided on the substrate 500, a plurality of data lines 301 that are orthogonal to each other, a plurality of scanning lines 302, and the data lines 301 and the scanning lines 302.
  • the organic thin film transistor 1 hereinafter referred to as “thin film transistor 1”
  • the gate electrode 50 of the thin film transistor 1 is connected to the scanning line 302
  • the source electrode 20a is connected to the data line 301
  • the drain electrode 20b is connected to a pixel electrode (individual electrode) 303 described later.
  • the thin film transistor 1 of the present embodiment is a thin film transistor having a top gate structure in which the source electrode 20a and the drain electrode 20b are located on the substrate 500 side from the gate electrode 50.
  • the thin film transistor 1 is provided separately on the buffer layer (second insulating layer) 60 provided on the substrate 500 and the buffer layer 60.
  • the protective layer 70 is provided so as to cover these layers.
  • the substrate 500 supports each layer (each part) constituting the thin film transistor 1 (active matrix device 300).
  • a plastic substrate glass substrate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), aromatic polyester (liquid crystal polymer), polyimide (PI), etc. Resin substrate), quartz substrate, silicon substrate, metal substrate, gallium arsenide substrate, and the like can be used.
  • a plastic substrate or a thin (relatively small film thickness) metal substrate is selected as the substrate 500.
  • a buffer layer (underlayer) 60 is provided on the substrate 500.
  • the buffer layer 60 functions to prevent moisture from entering the organic semiconductor layer 30 described later, and when the substrate 500 is made of a glass material or the like, ions or the like diffuse from the substrate 500 to the organic semiconductor layer 30. It has the function to prevent.
  • At least one (preferably both) of the buffer layer 60 in contact with the organic semiconductor layer 30 and the gate insulating layer 40 described later is a repeating unit represented by the following general formula (1) or (2).
  • An insulating polymer having a main chain is included. This insulating polymer will be described in detail later.
  • the average thickness of the buffer layer 60 is preferably about 1 nm to 20 ⁇ m, more preferably about 10 nm to 1 ⁇ m, and further preferably about 0.1 to 0.7 ⁇ m.
  • one layer or two or more layers may be provided between the buffer layer 60 and the substrate 500 for an arbitrary purpose. Examples of the purpose include improvement in adhesion between the thin film transistor 1 and the substrate 500, improvement in insulation with respect to the thin film transistor 1, and the like.
  • a source electrode 20a and a drain electrode 20b are provided at a predetermined interval.
  • the constituent material of the source electrode 20a and the drain electrode 20b include a metal material such as Au, Ag, Cu, Pt, Ni, Cr, Ti, Ta, Al, or an alloy containing them. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the constituent material of the source electrode 20a and the drain electrode 20b those mainly composed of Au, Ag, Cu, Pt or an alloy containing these are preferable. Since these have a relatively large work function, when the organic semiconductor layer 30 is p-type, holes (carriers) to the organic semiconductor layer 30 are formed by configuring the source electrode 20a with these materials. The injection efficiency of can be improved.
  • the average thickness of the source electrode 20a and the drain electrode 20b is not particularly limited, but is preferably about 10 to 2000 nm, and more preferably about 50 to 1000 nm.
  • the distance between the source electrode 20a and the drain electrode 20b, that is, the channel length L shown in FIG. 2B is preferably about 0.5 to 100 ⁇ m, more preferably about 1 to 50 ⁇ m.
  • the thickness is more preferably about 30 ⁇ m, and particularly preferably about 2 to 20 ⁇ m.
  • the length of the source electrode 20a and the drain electrode 20b is preferably about 0.1 to 5 mm, more preferably about 0.3 to 3 mm. preferable.
  • the channel width W is preferably about 0.1 to 5 mm, more preferably about 0.3 to 3 mm. preferable.
  • Examples of the constituent material of the organic semiconductor layer 30 include poly (3-alkylthiophene), poly (3-hexylthiophene) (P3HT), poly (3-octylthiophene), poly (2,5-thienylenevinylene) ( PTV), poly (para-phenylene vinylene) (PPV), poly (2-methoxy, 5- (2′-ethylhexoxy) -para-phenylene vinylene) (MEH-PPV), poly (9,9-dioctylfluorene) ( PFO), poly (9,9-dioctylfluorene-co-bis-N, N ′-(4-methoxyphenyl) -bis-N, N′-phenyl-1,4-phenylenediamine) (PFMO), poly ( 9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole) (BT), fluorene-triarylamine copolymer, triarylamine
  • Low molecular organic semiconductors such as ⁇ -oligothiophenes such as, quarter thiophene (4T), sexithiophene (6T), octithiophene (8T), dihexyl quarterthiophene (DH4T), dihexylsexithiophene (DH6T), etc. These can be used, and one or more of these can be used in combination.
  • the liquid phase process is a liquid material by dissolving or dispersing a material to be deposited, and using this liquid material, a thin film is formed by a spin coating method, a dip method, a droplet discharge method (inkjet method) or the like. It is a manufacturing method.
  • the organic semiconductor layer 30 mainly composed of a polymer organic semiconductor material can be reduced in thickness and weight, and has excellent flexibility. Therefore, the thin film transistor 1 used as a switching element of a flexible display or the like. Suitable for application to.
  • the average thickness of the organic semiconductor layer 30 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 1000 nm, more preferably about 1 to 500 nm, and further preferably about 1 to 100 nm.
  • the organic semiconductor layer 30 may be configured to be selectively provided in a region (channel region) between the source electrode 20a and the drain electrode 20b, and almost the entire source electrode 20a and drain electrode 20b. The thing of the structure provided so that may be covered may be sufficient.
  • a gate insulating layer 40 is provided so as to contact the organic semiconductor layer 30 and cover the organic semiconductor layer 30, the source electrode 20a, and the drain electrode 20b.
  • the gate insulating layer 40 insulates a gate electrode 50 described later from the source electrode 20a and the drain electrode 20b.
  • the average thickness of the gate insulating layer 40 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 5000 nm, and more preferably about 100 to 2000 nm.
  • an insulating polymer constituting the gate insulating layer (an insulating polymer having a main chain containing a repeating unit represented by the following general formula (1) or (2) (insulating layer forming composition)) ) Is a polymer suitable for a liquid phase process, and therefore, a relatively thin layer belonging to the above range can be formed relatively easily and with high accuracy using the liquid phase process.
  • a gate electrode 50 that applies an electric field to the organic semiconductor layer 30 is provided at a predetermined position on the gate insulating layer 40, that is, at a position corresponding to a region between the source electrode 20 a and the drain electrode 20 b.
  • the constituent material of the gate electrode 50 include metal materials such as Pd, Pt, Au, W, Ta, Mo, Al, Cr, Ti, Cu or alloys containing these, carbon black, carbon nanotubes, fullerenes, and the like.
  • conductive polymer materials such as a derivative thereof and a mixture containing these may be used, and one or more of these may be used in combination.
  • Examples of the mixture-based conductive polymer material include poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) / poly (styrenesulfonic acid) (PSS).
  • the average thickness of the gate electrode 50 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 2000 nm, more preferably about 1 to 1000 nm, and still more preferably about 1 to 200 nm.
  • a protective layer 70 is provided so as to cover each layer as described above.
  • the protective layer 70 has a function of preventing moisture from entering the organic semiconductor layer 30 and a function of preventing foreign substances from coming into contact with the gate electrode 50 and shorting adjacent thin film transistors 1.
  • the constituent material of the protective layer 70 examples include acrylic resins such as polystyrene, polyimide, polyamideimide, polyvinylphenylene, polycarbonate (PC), and polymethyl methacrylate (PMMA), and fluorine such as polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • Resin parylene resin such as polyparaxylylene, polyvinyl alcohol resin such as polyvinyl alcohol, phenol resin such as polyvinylphenol or novolac resin, olefin resin such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polybutene, etc.
  • examples thereof include organic insulating materials and inorganic insulating materials such as SiO and SiN.
  • An insulating polymer having a main chain containing a repeating unit represented by the general formula (1) or (2) described later can also be used.
  • the average thickness of the protective layer 70 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 20 ⁇ m, more preferably about 0.05 to 10 ⁇ m, and further preferably about 0.1 to 5 ⁇ m. preferable.
  • the protective layer 70 may be provided as necessary, and may be omitted.
  • a thin film transistor 1 when a gate voltage is applied to the gate electrode 50 in a state where a voltage is applied between the source electrode 20a and the drain electrode 20b, a channel (near the interface between the organic semiconductor layer 30 and the gate insulating layer 40). Carrier flow path) is formed, and carriers (holes) move through the channel region, whereby a current flows between the source electrode 20a and the drain electrode 20b.
  • At least one (preferably both) of the gate insulating layer 40 and the buffer layer 60 preferably has a dielectric constant of 2.9 or more at 100 kHz, and more preferably 3.0 or more.
  • the dielectric constant of the gate insulating layer 40 within the above range, in the ON state, charges are more easily induced in the portion of the organic semiconductor layer 30 facing the gate insulating layer 40. Therefore, the operating voltage of the thin film transistor 1 can be lowered while maintaining sufficient insulation of the gate insulating layer 40.
  • an insulating polymer having a main chain containing a repeating unit represented by the following general formula (1) or (2) will be described.
  • R 1 and R 2 are the same or different and represent a divalent linking group containing an aromatic ring.
  • Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.
  • this insulating polymer contains a fluorinated aromatic ring, it has low hygroscopicity. That is, the insulating polymer exhibits high moisture absorption resistance. And the water absorption of the insulating layer comprised with this insulating polymer can be made into 0.1% or less (preferably about 0.07% or less). Therefore, by forming the gate insulating film 40 and the buffer layer 60 using such an insulating polymer as a main material, deterioration of the characteristics of the thin film transistor 1 due to moisture absorption, in particular, a threshold voltage (Vth) associated with generation of an ionic current. Shift (fluctuation), increase in gate leakage current, occurrence of dielectric breakdown, etc. can be prevented.
  • Vth threshold voltage
  • the fluorine atom has an electron withdrawing property
  • the fluorine atom pulls out an electron from the adjacent organic semiconductor layer 30, thereby forming an organic semiconductor. Holes are generated in the layer 30 to make the organic semiconductor layer 30 conductive. As a result, the off current of the thin film transistor 1 increases.
  • the insulating polymer since the fluorine atom is bonded to benzene (conjugated structure), the electrons are unevenly distributed on the fluorine atom side in the molecular structure of the insulating polymer. Therefore, the force for extracting electrons from other adjacent molecules, that is, the electron attractive force from the organic semiconductor layer 30 is weak.
  • the gate insulating layer 40 contains the insulating polymer (particularly, the insulating polymer is composed of the insulating polymer as a main material), the organic semiconductor layer 30 is reliably prevented from being conductive. Can do.
  • this insulating polymer contains a fluorinated aromatic ring, aggregation of the insulating polymers is prevented and high solubility in various solvents is exhibited. For this reason, the gate insulating film 40 and the buffer layer 60 can be formed by using a liquid phase process, and the manufacturing cost of the thin film transistor 1 can be reduced.
  • the insulating layer can be formed at a low temperature, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the thin film transistor 1 due to a high temperature thermal history.
  • a method of forming such a gate insulating film 40 and buffer layer 60 will be described in detail later.
  • the repeating unit represented by the general formula (1) or (2) has a carbonyl group (> C ⁇ O) and an ester group (—COO—), a main chain including these repeating units is included. It becomes possible to melt
  • the oxygen atom in the carbonyl group (or ester group) exhibits the property as a weak Lewis base due to the presence of an unshared electron pair. Even when holes are generated in 30, the holes can be captured.
  • a carbonyl group or an ester group is directly bonded to a benzene ring to which a fluorine atom is bonded, and due to conjugation between these structures, the oxygen atom of the carbonyl group or the ester group is stable in the state of capturing holes.
  • the insulating polymer has a very high function of preventing the organic semiconductor layer 30 from becoming conductive.
  • the insulating polymer can be dissolved in a relatively polar solvent such as a ketone solvent or an ester solvent.
  • the gate insulating layer 40 is formed by a liquid phase process in the thin film transistor 1 having the top gate structure as in this embodiment. However, it is possible to suitably prevent the organic semiconductor layer 30 from being altered or deteriorated.
  • the gate insulating layer 40 using an insulating polymer having a fluorinated benzene ring and containing a carbonyl group or an ester group as a main material, the on / off ratio is increased.
  • a thin film transistor 1 which is high and can be driven at a low voltage is obtained.
  • the weight average molecular weight of such an insulating polymer is not particularly limited, but is preferably about 5,000 to 500,000, and more preferably about 20,000 to 190,000. In addition, this weight average molecular weight can be calculated
  • the weight average molecular weight is too small, depending on the type of the divalent linking groups R 1 and R 2 , sufficient mechanical strength (film strength) or the like may be obtained in the gate insulating layer 40 and / or the buffer layer 60 after film formation.
  • the weight average molecular weight is too large, the viscosity of the solution when dissolved in a solvent becomes too high, and film formation by a liquid phase process may be difficult. That is, by setting the weight average molecular weight of the insulating polymer within the above range, the gate insulating layer 40 and / or the buffer layer having sufficient mechanical strength (film strength) can be relatively easily obtained using a liquid phase process. 60 can be formed.
  • Y is an oxygen atom or a sulfur atom as described above, and more preferably an oxygen atom.
  • the insulating polymer can be dissolved in a more polar solvent, and when the insulating polymer is used for the gate insulating layer 40, oxygen atoms are generated in the organic semiconductor layer 40. By capturing the holes, it is possible to more reliably prevent the organic semiconductor layer 40 from becoming conductive.
  • R 1 and R 2 in the general formula (1) or (2) will be described.
  • Each of R 1 and R 2 is not particularly limited, but preferably includes at least one aromatic ring. Since the aromatic ring has ⁇ electrons, it has the property of easily attracting other molecules. Therefore, the presence of the aromatic ring contained in the insulating polymer increases the cohesive force (polymer cohesive force) between the insulating polymers in this portion. As a result, the mechanical strength of the formed gate insulating layer 40 and / or buffer layer 60 increases.
  • R 1 and R 2 examples include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a 1,3,5-triazine ring, etc., among these, An aromatic ring composed of one ring such as a benzene ring or a 1,3,5-triazine ring is preferably selected. Thereby, the viscosity of the solution when the insulating polymer is dissolved in the solvent can be set to a viscosity suitable for the liquid phase process. As such R 1 and R 2 , any one of the following chemical formulas (3-1) to (3-13) is preferable. Note that R 1 and R 2 may be the same group or different groups.
  • the insulating polymer exhibits particularly high insulating properties. Further, the mechanical strength (film strength) of an insulating layer (a gate insulating layer 40 or a buffer layer 60) formed using an insulating polymer is improved.
  • each of R 1 and R 2 does not have a polar group.
  • the polarity of the insulating polymer can be made relatively low. Therefore, the formation of a carrier trap level that hinders electrical conduction in the organic semiconductor layer can be suppressed, and therefore, it is particularly suitable as a constituent material of the gate insulating layer 40.
  • the polar group include a carbonyl group (> C ⁇ O), a sulfonyl group (> S ( ⁇ O) 2 ), —CF 3 , —N (Bu) 2, and the like.
  • R 1 and R 2 are preferably those represented by the following general formulas among the plurality of chemical formulas represented by the above (3-1) to (3-13). More specifically, as R 1 and R 2 , any one of the above chemical formulas (3-1), (3-2), (3-4) and (3-10) is preferably selected. Is done. Thereby, an insulating polymer comes to show still higher insulation.
  • R 3 represents an oxygen atom, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or a linking group containing two or more aromatic rings.
  • R 1 and R 2 may be represented by the chemical formulas (3-1) to (3-13) (preferably, the chemical formulas (3-1), (3-2), (3-4) and (3-10)
  • the threshold voltage (Vth), the on / off ratio, etc. of the thin film transistor 1 can be set as desired by selecting each of those shown in any of the above.
  • the insulating polymer as described above at least one of the ends of the main chain is substituted with a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom, and the theoretical phenol value is 2.0 KOHmg / polymer g or less. It is preferable. It can be said that such an insulating polymer has at least one end of the main chain terminated with a fluorine atom.
  • Such an insulating polymer is particularly hygroscopic because at least one of the ends of the main chain is substituted with a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom and contains a fluorinated aromatic ring in the main chain. Low. Therefore, the water absorption rate of the insulating layer containing such an insulating polymer can be reliably adjusted within the range described above.
  • the theoretical phenol value is a numerical value that theoretically represents the number of phenolic hydroxyl groups (-OH) per 1 g of polymer (polymer). The smaller this value, the smaller the number of phenolic hydroxyl groups contained in the unit weight of the insulating polymer. Therefore, by setting the theoretical phenol value of the insulating polymer material in the above range, the insulating property of the obtained insulating layer is further increased.
  • Such an insulating polymer can also be obtained by terminating a phenolic terminal of the main chain of the insulating polymer precursor by reacting a sealing agent with it, and synthesizing the insulating polymer (polymer). It can also be obtained by changing the raw material (monomer) charging ratio.
  • the theoretical phenol value of the insulating polymer is preferably set to 2.0 KOHmg / polymer g or less, but the theoretical phenol value is set to 1.0 KOHmg / polymer g or less. More preferably, 0 (zero) KOH mg / polymer g is more preferable. Thereby, the above-mentioned effect becomes more remarkable.
  • the substituent containing a fluorine atom as described above is not particularly limited, and examples thereof include those in which a fluorine atom is bonded to a non-conjugated structure such as —CF 3 , —CH 2 CF 3 , Examples include those in which a fluorine atom is bonded to a conjugated structure as shown.
  • a substituent represented by the following chemical formula is preferable.
  • X is an integer of 1 to 5 and represents the number of F bonded to the aromatic ring.
  • the substituent is represented by the following chemical formula, that is, a substituent in which all of five hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
  • the said insulating polymer shows higher moisture absorption resistance.
  • the fluorine atom is bonded to benzene (conjugated structure) by adopting such a configuration, electrons are unevenly distributed on the fluorine atom side in the molecular structure of the insulating polymer.
  • the force for extracting electrons from other adjacent molecules, that is, the electron attractive force from the organic semiconductor layer 30 is weak.
  • the gate insulating layer 40 includes the insulating polymer (in particular, the insulating polymer is used as a main material), thereby preventing the organic semiconductor layer 30 from becoming more conductive. I can do it.
  • the insulating polymer as described above includes, for example, one of fluorine monomers represented by the following general formulas (GFM-1) and (GFM-2), and the following chemical formulas (BPM-1) and (BPM): -2) can be obtained by condensation with one of the bisphenols represented by
  • the fluorine monomer is not limited to those represented by the following general formulas (GFM-1) and (GFM-2).
  • the bisphenol includes the following chemical formulas (BPM-1) and (BPM-2).
  • examples of the insulating polymer include those represented by the following chemical formulas (A) to (C).
  • the insulating polymer represented by the following chemical formula (A) includes a fluorine monomer represented by the following chemical formula (FM-1) and a bisphenol represented by the following chemical formula (BPM-1). It is obtained by condensing at a charging ratio.
  • the insulating polymer represented by the following chemical formula (B) includes a fluorine monomer represented by the following chemical formula (FM-2) and a bisphenol represented by the following chemical formula (BPM-1) in a desired form.
  • the insulating polymer obtained by condensation at the charge ratio and represented by the following chemical formula (C) is represented by the fluorine monomer represented by the following chemical formula (FM-1) and the following chemical formula (BPM-2). It is obtained by condensing bisphenol with a desired charge ratio.
  • Any of the insulating polymers represented by the following chemical formulas (A) to (C) has a molecular structure derived from a fluorine monomer at both ends of the main chain, whereby both ends of the main chain are It is terminated (substituted) with a fluorine atom (a substituent containing a fluorine atom).
  • the insulating polymer is not limited to those represented by the following chemical formulas (A) to (C).
  • the charge ratio (molar ratio) of the fluorine monomer and the bisphenol is A / B is preferably about 1.2 / 1 to 1/1, more preferably about 1.1 / 1 to 1/1, and about 1.05 / 1 to 1/1. Is more preferable.
  • the theoretical phenol value of the said insulating polymer can be more reliably set to 2.0 KOHmg / polymer g or less. Therefore, the insulating layer (thin film) formed using the insulating polymer obtained with the charging ratio in the above range can exhibit excellent insulating properties.
  • the charging ratio exceeds the upper limit, the number of fluorine monomers (number of moles) becomes excessive with respect to the number of bisphenols, and depending on the reaction conditions, for example, the insulating polymer It may be difficult to achieve a high molecular weight, and the mechanical strength (film strength) of the resulting insulating layer may be reduced.
  • the charging ratio is less than the above lower limit, the number of bisphenols is excessive with respect to the number of fluorine monomers, and depending on the reaction conditions, a large amount of phenolic hydroxyl groups (—OH) ) May remain, and the insulating polymer may not exhibit sufficient insulation.
  • a method for calculating the theoretical phenol value will be briefly described.
  • the molecular weight of such an insulating polymer unit is 746, and the molecular weight of the insulating polymer is 30048.
  • the theoretical phenol value represents the amount of phenolic hydroxyl group (-OH) per gram of polymer in terms of KOH, so (valence (number of phenolic hydroxyl groups) / molecular weight of insulating polymer) x (1 mol of KOH) Weight). Accordingly, the phenol value of the insulating polymer represented by the above chemical formula is represented by (2/30048) ⁇ 56.1, and is determined as 3.73 KOHmg / polymer g from the formula.
  • the insulating layer (thin film) formed using such an insulating polymer is slightly hygroscopic and insulating.
  • the number average molecular weight Mn of the insulating polymer obtained by condensation is obtained by permeation chromatographic analysis (GPC), and the obtained number average molecular weight Mn is, for example, 38000
  • the theoretical phenol value of the insulating polymer is represented by (1/38000) ⁇ 56.1, and is calculated as 1.48 KOHmg / polymer g from the formula.
  • Buffer layer forming step First, the substrate 500 is prepared, and the buffer layer 60 is formed on the substrate 500.
  • the buffer layer 60 can be formed, for example, by a method (liquid phase process) in which a solution obtained by dissolving the above-described insulating polymer in a solvent is supplied onto the substrate 500 and then the solvent is removed.
  • solvent used for preparing the solution examples include ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropanol, and ethylene glycol.
  • ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropanol, and ethylene glycol.
  • Alcohol solvents such as diethylene glycol (DEG) and glycerin, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), anisole, diethylene glycol dimethyl ether (Diglyme), ether solvents such as diethylene glycol ethyl ether (carbitol), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl formate Ester solvents such as, cellosolve solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, phenyl cellosolve, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, heptane, cyclohexane, toluene, xylene, benzene, trimethylbenzene, t
  • Aromatic hydrocarbon solvents aromatic heterocyclic compounds such as pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA), etc.
  • Amide solvents such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane, sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane, and nitrile solvents such as acetonitrile, propionitrile and acrylonitrile ,
  • halogen compound solvents such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane
  • sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane
  • nitrile solvents such as acetonitrile, propionitrile and acrylonitrile
  • Examples of methods for supplying the solution onto the substrate 500 include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, and spraying. Examples thereof include a coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an ink jet method, a microcontact printing method, and the like, and one or more of these can be used in combination. Examples of the solvent removal method include natural drying, vacuum drying, drying by heating, and drying by blowing a gas (for example, an inert gas).
  • a gas for example, an inert gas
  • Source and drain electrode formation step (see FIG. 3B) Next, the source electrode 20a and the drain electrode 20b are formed on the buffer layer 60 with a predetermined distance therebetween.
  • a metal film (metal layer) is formed on the buffer layer 60.
  • CVD chemical vapor deposition
  • thermal CVD thermal CVD
  • laser CVD vacuum deposition
  • sputtering low temperature sputtering
  • dry plating methods such as ion plating, electrolytic plating, immersion plating, and electroless plating. It can be formed by a wet plating method such as a thermal spraying method, a sol-gel method, a MOD method, or a metal foil bonding.
  • a resist material is applied and then cured to form a resist layer having a shape corresponding to the shape of the source electrode 20a and the drain electrode 20b.
  • this resist layer as a mask, unnecessary portions of the metal film are removed.
  • one or more of physical etching methods such as plasma etching, reactive ion etching, beam etching, and optical assist etching, and chemical etching methods such as wet etching are used. They can be used in combination.
  • the source electrode 20a and the drain electrode 20b are obtained by removing the resist layer.
  • the source electrode 20a and the drain electrode 20b are formed by, for example, supplying a conductive material containing conductive particles onto the buffer layer 60 to form a liquid film, and then post-treating the liquid film as necessary. It can also be formed by applying (for example, heating, infrared irradiation, application of ultrasonic waves, etc.). In addition, the method quoted by the said process [1] can be used for the method of supplying this electroconductive material. At this time, the data line 301 and the pixel electrode 303 are also formed.
  • Organic semiconductor layer forming step (see FIG. 3C) Next, the organic semiconductor layer 30 is formed so as to be in contact with the source electrode 20a and the drain electrode 20b.
  • the organic semiconductor layer 30 supplies a solution containing an organic semiconductor material or a precursor thereof to a predetermined region on the buffer layer 60 including a region between the source electrode 20a and the drain electrode 20b to form a liquid film.
  • it can be formed by subjecting the liquid film to post-treatment (for example, heating, infrared irradiation, application of ultrasonic waves, etc.) as necessary.
  • the method quoted by the said process [1] can be used for the method of supplying this solution.
  • Gate insulating layer forming step (see FIG. 3D) Next, the gate insulating layer 40 is formed so as to cover the source electrode 20a, the drain electrode 20b, and the organic semiconductor layer 30.
  • the gate insulating layer 40 can be formed by a liquid phase process in the same manner as the buffer layer 60. By using the liquid phase process, it is possible to prevent unnecessary heat from being applied to the organic semiconductor layer 30 and to suitably prevent deterioration of the characteristics of the organic semiconductor layer 30 and thus the characteristics of the thin film transistor 1.
  • a solvent that does not cause dissolution or swelling in the organic semiconductor layer 30 is selected as the solvent used for preparing the solution.
  • these solvents it is particularly preferable to use at least one of a ketone solvent and an ester solvent as a main component among those mentioned in the step [1].
  • the insulating polymer having a main chain containing the repeating unit represented by the general formula (1) or (2) has a fluorinated benzene ring and a carbonyl group (or an ester group). It is sufficiently soluble in relatively polar solvents such as system solvents and ester solvents.
  • Gate electrode formation step (see FIG. 4E) Next, the gate electrode 50 is formed on the gate insulating layer 40 so as to correspond to the region between the source electrode 20a and the drain electrode 20b.
  • the gate electrode 50 can be formed in the same manner as the source electrode 20a and the drain electrode 20b.
  • the gate electrode 50 is made of, for example, a dispersion of PEDOT / PSS (conductive polymer) or a dispersion containing metal particles such as silver colloid or copper colloid as an electrode forming material (conductive material). It is preferably formed by the liquid phase process used. In such a liquid phase process, for example, by supplying an electrode forming material onto the gate insulating layer 40 by an inkjet method, the gate electrode 50 with high dimensional accuracy can be easily formed.
  • the gate insulating layer 40 is made of an insulating polymer having high moisture resistance (low hygroscopicity) as described above as a main material, thereby preventing various ions from diffusing through the gate insulating layer 40. Can do. Thereby, inconvenience (for example, generation of ion current, dielectric breakdown, etc.) caused by diffusion of ions into the gate insulating layer 40 is prevented, and the characteristics of the thin film transistor 1 can be maintained over a long period of time. .
  • the scanning line 302 is formed.
  • the scanning line 302 is formed separately from the gate electrode 50, but the scanning line 302 may be formed by continuously forming the gate electrode 50 of the adjacent thin film transistor 1.
  • a protective layer 70 is formed on the gate insulating layer 40 so as to cover the gate electrode 50.
  • the protective layer 70 can be formed in the same manner as the organic semiconductor layer 30.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the electrophoretic display device.
  • the upper side in FIG. 5 is described as “upper”, and the lower side is described as “lower”.
  • An electrophoretic display device 200 shown in FIG. 5 includes the above-described active matrix device 300 and an electrophoretic display unit 400 provided on the active matrix device 300.
  • the electrophoretic display unit 400 includes a transparent substrate 404 having a transparent electrode (common electrode) 403 and microcapsules 402 fixed to the transparent electrode 403 by a binder material 405.
  • the active matrix device 300 and the electrophoretic display unit 400 are bonded so that the microcapsule 402 is in contact with the pixel electrode 303.
  • an electrophoretic dispersion liquid 420 including a plurality of types of electrophoretic particles having different characteristics, and in this embodiment, two types of electrophoretic particles 421 and 422 having different charges and colors (hues) are encapsulated. Has been.
  • a selection signal selection voltage
  • a thin film transistor connected to the scanning line 302 to which the selection signal (selection voltage) is supplied. 1 is turned on.
  • the data line 301 connected to the thin film transistor 1 and the pixel electrode 303 are substantially conducted.
  • the data (voltage) is supplied to the pixel electrode 303.
  • the electrophoretic particles 421 and 422 are either one of the electrophoretic particles 421 and 422 depending on the direction and strength of the electric field and the characteristics of the electrophoretic particles 421 and 422. Electrophoresis towards the electrode.
  • the thin film transistor 1 is turned off, and the data line 301 and the pixel electrode 303 connected to the thin film transistor 1 are in a non-conductive state. Become. Therefore, by appropriately combining the supply and stop of the selection signal to the scanning line 302 or the supply and stop of the data to the data line 301, the display surface side (transparent substrate 404 side) of the electrophoretic display device 200 is provided. A desired image (information) can be displayed.
  • the electrophoretic display device 200 of the present embodiment it is possible to display a multi-tone image by making the colors of the electrophoretic particles 421 and 422 different.
  • the electrophoretic display device 200 of the present embodiment includes the active matrix device 300, the thin film transistor 1 connected to the specific scanning line 302 can be selectively turned on / off. And the circuit operation can be speeded up, so that a high quality image (information) can be obtained.
  • the electrophoretic display device 200 since the electrophoretic display device 200 according to the present embodiment operates with a low driving voltage, power saving can be achieved.
  • the display device incorporating the active matrix device including the thin film transistor 1 as described above is not limited to the application to the electrophoretic display device 200, and may be applied to, for example, a liquid crystal display device. You can also.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment when the electronic apparatus of the present invention is applied to electronic paper.
  • An electronic paper 600 shown in this figure includes a main body 601 composed of a rewritable sheet having the same texture and flexibility as paper, and a display unit 602.
  • the display unit 602 includes the electrophoretic display device 200 as described above.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing an embodiment in which the electronic apparatus of the present invention is applied to a display.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view
  • FIG. 7B is a plan view.
  • a display 800 shown in this figure includes a main body 801 and an electronic paper 600 that is detachably provided to the main body 801.
  • the electronic paper 600 has the same configuration as described above, that is, the configuration shown in FIG.
  • the main body 801 has an insertion port 805 into which the electronic paper 600 can be inserted on its side (right side in the drawing), and two pairs of conveying rollers 802a and 802b are provided inside.
  • the electronic paper 600 is inserted into the main body 801 through the insertion port 805, the electronic paper 600 is installed in the main body 801 in a state of being sandwiched between the pair of conveyance rollers 802a and 802b.
  • a rectangular hole 803 is formed on the display surface side of the main body 801 (the front side in the drawing (b) below), and a transparent glass plate 804 is fitted into the hole 803.
  • the electronic paper 600 installed in the main body 801 can be viewed from the outside of the main body 801. That is, in the display 800, the display surface is configured by visually recognizing the electronic paper 600 installed in the main body 801 on the transparent glass plate 804.
  • a terminal portion 806 is provided at the leading end portion (left side in the drawing) of the electronic paper 600, and the terminal portion with the electronic paper 600 installed on the main body portion 801 is provided inside the main body portion 801.
  • a socket 807 to which 806 is connected is provided.
  • a controller 808 and an operation unit 809 are electrically connected to the socket 807.
  • the electronic paper 600 is detachably installed on the main body 801, and can be carried and used while being detached from the main body 801. Further, in such a display 800, the electronic paper 600 is configured by the electrophoretic display device 200 as described above.
  • the electronic apparatus of the present invention is not limited to the application to the above, and for example, a television, a viewfinder type, a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, an electronic Examples include newspapers, word processors, personal computers, workstations, videophones, POS terminals, and devices equipped with touch panels.
  • the electrophoretic display device 200 can be applied to the display units of these various electronic devices. is there.
  • the organic semiconductor device, the method for manufacturing the organic semiconductor device, the electronic device, the electronic apparatus, and the insulating layer forming composition of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto.
  • the case where the thin film transistor 1 has a top gate type structure has been described as a representative.
  • the thin film transistor 1 has a bottom gate type structure in which the gate electrode 50 is located on the substrate 500 side from the source electrode 20a and the drain electrode 20b. May be.
  • Example A First, the following polymers (AA) to (AI) were prepared as insulating polymers.
  • the polymer (AA) was obtained as follows. First, bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether (hereinafter abbreviated as BPDE) 15.45 g (27.7 mmol), bisphenol A (hereinafter abbreviated as BisA) 6.16 g (27 mmol) Then, 11.17 g (80.8 mmol) of potassium carbonate, 6.8 g of molecular sieve and 81 g of methyl ethyl ketone were added and reacted at 79 ° C. for 7 hours. Then, after diluting with butyl acetate, filtration was performed, the polymer solution was subjected to liquid separation washing with deionized water, and the washed polymer solution was concentrated to obtain a polymer (AA).
  • BPDE bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether
  • BisA bisphenol A
  • the polymer (AB) was obtained as follows. First, 16.75 g of BPDE, 10.50 g of bisphenolfluorene, 4.55 g of potassium carbonate, 5.4 g of molecular sieve, and 90 g of dimethylacetamide were added and reacted at 60 ° C. for 8 hours. Then, after diluting with acetone, it filtered, and the polymer solution obtained by that was mixed with deionized water, and reprecipitated. The solid obtained by reprecipitation was filtered and dried, dissolved in acetone again, and the reprecipitation step was repeated twice with deionized water to obtain a polymer (AB).
  • the polymer (AC) was obtained as follows. First, 2,2-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyloxyphenyl) propane (hereinafter abbreviated as ester BisA) 15.0 g, BisA 5.56 g, potassium carbonate 10.09 g, molecular sieve 7 g Then, 110 g of MEK was added and reacted at 79 ° C. for 6.5 hours. Then, after diluting with butyl acetate, filtration was performed, and the resulting polymer solution was separated and washed with deionized water. The polymer solution obtained by washing was concentrated and mixed with methanol for reprecipitation. The solid obtained by reprecipitation was filtered and dried to obtain a polymer (AC).
  • ester BisA 2,2-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyloxyphenyl) propane
  • the polymer (AD) was obtained as follows. First, 2,2-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyloxy) diphenyl ether (hereinafter abbreviated as ester DE) 12.1 g, BisA 4.56 g, potassium carbonate 5.53 g, molecular sieve 7 g, methyl ethyl ketone 90 g was added and reacted at 79 ° C. for 7.5 hours. Then, after diluting with butyl acetate, filtration was performed, the polymer solution was separated and washed with deionized water, and the washed polymer solution was concentrated to obtain a polymer (AD).
  • ester DE 2,2-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyloxy) diphenyl ether
  • potassium carbonate 5.53 g
  • molecular sieve 7 g molecular sieve 7 g
  • methyl ethyl ketone 90 g was added and reacted at 79 °
  • the polymer (AE) was obtained as follows. First, 11.17 g of BPDE, 6.37 g of phenolphthalein, 8.29 g of potassium carbonate, 5.0 g of molecular sieve, and 85 g of MEK were added and reacted at 79 ° C. for 6.5 hours. Then, after diluting with butyl acetate, filtration was performed, and the resulting polymer solution was separated and washed with deionized water. The polymer solution obtained by washing was concentrated and mixed with methanol for reprecipitation. The solid obtained by reprecipitation was filtered and dried to obtain a polymer (AE).
  • the polymer (AF) was obtained as follows. First, 16.75 g of BPDE, 10.08 g of 2,2-dihydroxyphenylhexafluoropropane (hereinafter abbreviated as “BisAF”), 4.55 g of potassium carbonate, 5.4 g of molecular sieve, and 90 g of dimethylacetamide were added, and 6 ° C. was added. Reacted for hours. Then, after diluting with acetone, it filtered, the polymer solution obtained by this was mixed with deionized water, and reprecipitation was performed. The solid obtained by reprecipitation was filtered and dried, dissolved in acetone again, and the reprecipitation step was repeated twice with deionized water. The solid thus obtained was filtered and dried to obtain a polymer (AF).
  • BisAF 2,2-dihydroxyphenylhexafluoropropane
  • the polymer (AG) was obtained as follows. First, 16.75 g of BPDE, 8.17 g of 2-dibutylamino-4,6-dimercapto-s-triazine (Dysnet DB manufactured by Sankyo Kasei Co., Ltd.), 4.35 potassium carbonate, 5.4 g molecular sieve, and 60 g dimethylacetamide In addition, it reacted at 60 ° C. for 2 hours. Then, after diluting with acetone, it filtered, and the polymer solution obtained by that was mixed with deionized water, and reprecipitation was performed. The obtained solid was filtered, dried, dissolved again in acetone, and a reprecipitation step was performed with deionized water. The solid thus obtained was filtered and dried to obtain a polymer (AG).
  • the polymer (AH) was obtained as follows. 16.75 g of BPDE, 8.05 g of BisZ, 4.56 g of potassium carbonate, and 75 g of dimethylacetamide were added and reacted at 80 ° C. for 6 hours. Then, after diluting with acetone, it filtered, and the polymer solution obtained by that was mixed with deionized water, and reprecipitation was performed. The polymer solution was dissolved in butyl acetate, the polymer solution was separated and washed with deionized water, and the washed polymer solution was concentrated to obtain a polymer (AH).
  • the polymer (AI) was obtained as follows. BPDE 15.07 g, 1,3-bis [2- (4-hydroxyphenyl) -2-propyl] benzene 9.35 g, potassium carbonate 4.10 g and dimethylacetamide 65 g were added and reacted at 65 ° C. for 5.5 hours. . Then, after diluting with acetone, it filtered, and the polymer solution obtained by that was mixed with deionized water, and reprecipitation was performed. The resulting solid was filtered, dried, dissolved again in acetone and precipitated again with deionized water. The resulting solid was filtered and dried to obtain a polymer (AI).
  • Example A1 First, a glass substrate (manufactured by NEC Corning, “OA10”) was prepared, washed with water, and then dried.
  • OA10 glass substrate manufactured by NEC Corning
  • a gold thin film was formed on the glass substrate by vapor deposition.
  • a resist layer was formed on the gold thin film by photolithography so as to correspond to the shapes of the source electrode and the drain electrode, and the gold thin film was etched using the resist layer as a mask. Thereby, a source electrode and a drain electrode having an average thickness of 100 nm were obtained.
  • a toluene solution of F8T2 manufactured by ADS
  • F8T2 which is a derivative of a fluorene-bithiophene copolymer prepared so as to be 1 wt%, is formed on a glass substrate on which a source electrode and a drain electrode are formed by spin coating. After coating, it was dried at 60 ° C. for 10 minutes. Thereby, an organic semiconductor layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a polymer (AA) butyl acetate solution prepared so as to be 5 wt% so as to cover the organic semiconductor layer, the source electrode and the drain electrode is applied by spin coating, and then at 60 ° C. for 10 minutes. Dried. Thereby, a gate insulating layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • an aqueous dispersion of Ag particles was applied to the region corresponding to the region between the source electrode and the drain electrode on the gate insulating layer by an inkjet method, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes. As a result, a gate electrode having an average thickness of 100 nm and an average width of 30 ⁇ m was obtained.
  • Example A5 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that the polymer (AE) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Example A6 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that the polymer (AF) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Example A7 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that the polymer (AG) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Example A8 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that the polymer (AH) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Example A9 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that the polymer (AI) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Example A10 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that the gate electrode was formed by vapor deposition of gold.
  • Table 1 the case where gold deposition is used to form the gate electrode is abbreviated as “Au”.
  • Example A11 When forming the gate electrode, an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS) was used instead of the aqueous dispersion of Ag particles.
  • PEDOT / PSS poly(styrenesulfonic acid)
  • Example A12 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that MEH-PPV was used instead of F8T2 when forming the organic semiconductor layer.
  • Example A13 First, a glass substrate (manufactured by NEC Corning, “OA10”) was prepared, washed with water, and then dried. Next, a polymer (AA) butyl acetate solution prepared to 0.7 wt% was applied by spin coating, and then dried at 60 ° C. for 10 minutes. As a result, a buffer layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a gold thin film was formed on the buffer layer using a mask vapor deposition method so as to correspond to the shape of the source electrode and the drain electrode.
  • a gold source electrode and a drain electrode having an average thickness of 100 nm, a channel length of 50 ⁇ m, and a channel width of 1 mm were obtained.
  • a toluene solution of F8T2 manufactured by ADS
  • F8T2 which is a derivative of a fluorene-bithiophene copolymer prepared to 1 wt%
  • a polymer (AA) butyl acetate solution prepared so as to be 5 wt% so as to cover the organic semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode is applied by spin coating, and then at 60 ° C. for 10 minutes. Dried. Thereby, a gate insulating layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • an aqueous dispersion of Ag particles was applied to a region on the gate insulating layer corresponding to the space between the source electrode and the drain electrode by an inkjet method, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes. As a result, a gate electrode having an average thickness of 100 nm and an average width of 70 ⁇ m was obtained.
  • Table 1 the case where an aqueous dispersion of Ag particles is used for forming the gate electrode is abbreviated as “Ag-IJ”.
  • Example A14 First, a glass substrate (manufactured by NEC Corning, “OA10”) was prepared, washed with water, and then dried. Next, a gold thin film was formed on the glass substrate by a mask vapor deposition method so as to correspond to the shape of the source electrode and the drain electrode. As a result, a gold source electrode and a drain electrode having an average thickness of 100 nm, a channel length of 50 ⁇ m, and a channel width of 1 mm were obtained.
  • a toluene solution of F8T2 (manufactured by ADS), which is a derivative of a fluorene-bithiophene copolymer prepared so as to be 1 wt%, is applied onto a glass substrate on which a source electrode and a drain electrode are formed by spin coating. And dried at 60 ° C. for 10 minutes. Thereby, an organic semiconductor layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a polymer (AA) butyl acetate solution prepared so as to be 5 wt% so as to cover the organic semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode is applied by spin coating, and then at 60 ° C. for 10 minutes. Dried. Thereby, a gate insulating layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • an aqueous dispersion of Ag particles was applied to the region corresponding to the region between the source electrode and the drain electrode on the gate insulating layer by an inkjet method, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes. As a result, a gate electrode having an average thickness of 100 nm and an average width of 70 ⁇ m was obtained.
  • Table 1 the case where an aqueous dispersion of Ag particles is used for forming the gate electrode is abbreviated as “Ag-IJ”.
  • Comparative Example A2 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that a fluorine-based polymer (manufactured by Asahi Glass, “Cytop”) was used in place of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer. Note that a fluorine-based solvent was used as the solvent.
  • Example A3 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A1 except that polyvinyl alcohol (PVA) fat was used in place of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Comparative Example A4 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A10 except that polymethyl methacrylate (PMMA) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • Example A5 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A11 except that polymethyl methacrylate (PMMA) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Comparative Example A6 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A12 except that polymethyl methacrylate (PMMA) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Comparative Example A7 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A12 except that a fluorine-based polymer (manufactured by Asahi Glass, “Cytop”) was used in place of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer. Note that a fluorine-based solvent was used as the solvent.
  • Example A8 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example A12 except that polyvinyl alcohol (PVA) fat was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • Comparative Example A9 A thin film transistor was formed in the same manner as in Example A14 except that polyvinyl alcohol (PVA) was used instead of the polymer (AA) when forming the gate insulating layer.
  • a solution obtained by dissolving the insulating polymer in a suitable solvent (a solvent preferably selected from butyl acetate, cyclohexane, and toluene) is applied onto a PET film (20 cm ⁇ 20 cm, film thickness 40 ⁇ m) using an applicator. And dried for 120 minutes at 80 ° C. (Thus, a thin film (film) containing an insulating polymer is formed on the PET film). And after peeling a PET film, after-heating was performed and the solvent was removed from the said thin film. The weight of the thin film after removing the solvent thus obtained was measured, then the thin film was immersed in deionized water, the weight of the thin film after immersion was measured, and the water absorption was determined from these weight differences (ratio). Asked.
  • a suitable solvent a solvent preferably selected from butyl acetate, cyclohexane, and toluene
  • Example B 1. Production of Thin Film Transistors As shown below, 200 thin film transistors of Examples B1 to B12 and Comparative Example B1 were produced.
  • Example B1 First, 15.45 g (27.7 mmol) of bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether (hereinafter abbreviated as BPDE), which is a fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-1), Bisphenol A (hereinafter abbreviated as BisA) 6.16 g (27 mmol), potassium carbonate 11.17 g (80.8 mmol), molecular sieve 6.8 g, methyl ethyl ketone 81 g, which is the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1), In addition, it reacted at 79 ° C. for 7 hours.
  • BPDE bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether
  • the charging ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-1) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) was 1.025 / 1 as described above. Then, after diluting with butyl acetate, filtration is performed, the polymer solution is separated and washed with deionized water, and the washed polymer solution is concentrated, so that the theoretical phenol number represented by the following chemical formula is 0 (zero). A polymer (BD) was obtained.
  • a glass substrate manufactured by NEC Corning, “OA10” was prepared, washed with water, and then dried.
  • an acrylic ultraviolet curable resin composition was applied onto a glass substrate by spin coating (2400 rpm, 30 seconds), and then cured by irradiation with ultraviolet rays. Thereby, a buffer layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • a source electrode and a drain electrode having an average thickness of 100 nm, a channel length of 10 ⁇ m and a channel width of 1 mm were obtained.
  • a toluene solution of poly (3-hexylthiophene-2,4-diyl) (P3HT) prepared to 1 wt% was applied onto the buffer layer on which the source electrode and the drain electrode were formed by an inkjet method. Thereafter, it was dried at 100 ° C. for 10 minutes. Thereby, an organic semiconductor layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a polymer (BD) butyl acetate solution prepared to be 7 wt% so as to cover the organic semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode was applied by spin coating (2000 rpm, 60 seconds), Dried at 60 ° C. for 10 minutes. Thereby, a gate insulating layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • an aqueous dispersion of Ag particles was applied to the region corresponding to the region between the source electrode and the drain electrode on the gate insulating layer by an inkjet method, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes. As a result, a gate electrode having an average thickness of 100 nm and an average width of 30 ⁇ m was obtained.
  • Table 2 the case of using an aqueous dispersion of Ag particles for forming the gate electrode is abbreviated as “Ag-IJ”.
  • Example B2 In obtaining an insulating polymer, 12.1 g of 2,2-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyloxy) diphenyl ether which is a fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-2) ( 20.5 mmol), 4.56 g (20 mmol) of BisA represented by the chemical formula (BPM-1), 5.53 g (40 mmol) of potassium carbonate, 7 g of molecular sieve, and 90 g of methyl ethyl ketone were added, and the reaction was carried out at 79 ° C. for 7.5 hours. did.
  • the charge ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-2) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) was 1.025 / 1 as described above. Then, after diluting with butyl acetate, filtration is performed, the polymer solution is separated and washed with deionized water, and the washed polymer solution is concentrated, so that the theoretical phenol number represented by the following chemical formula is 0 (zero). A polymer (BE) was obtained. A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1 except that this polymer (BE) was used.
  • Example B3 In obtaining the insulating polymer, the charge ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-1) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) is 1/1, and the weight average molecular weight is 150. 1,000 polymers (BD) were obtained. A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1 except that this polymer (BD) was used.
  • Example B4 In obtaining an insulating polymer, 16.75 g (30 mmol) of BPDE represented by the chemical formula (FM-1), 10.08 g of 2,2-dihydroxyphenylhexafluoropropane represented by the chemical formula (BPM-2) (30 mmol), 4.55 g (32.9 mmol) of potassium carbonate, 5.4 g of molecular sieve and 90 g of dimethylacetamide were added and reacted at 60 ° C. for 6 hours.
  • Example B5 When obtaining the insulating polymer, the charge ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-1) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) was 1.04 / 1, and the weight average was obtained. A polymer (BD) having a molecular weight of 36,000 was obtained. A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1 except that this polymer (BD) was used. (Example B6) A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1 except that the gate electrode was formed by vapor deposition of gold. In Table 2 below, the case where gold deposition is used to form the gate electrode is abbreviated as “Au”.
  • Example B7 When forming the gate electrode, an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS) was used instead of the aqueous dispersion of Ag particles.
  • a thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1.
  • Table 2 the case where an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) is used for forming the gate electrode is abbreviated as “PEDOT / PSS”. .
  • Example B8 Insulating polymer (BD) was obtained in the same manner as in Example B1.
  • a glass substrate manufactured by NEC Corning, “OA10”
  • OA10 an acrylic ultraviolet curable resin composition was applied onto a glass substrate by a spin coating method (2400 rpm, 30 seconds), and then cured by irradiation with ultraviolet rays.
  • a lower buffer layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • a polymer (BD) butyl acetate solution prepared to 0.7 wt% was applied onto the lower buffer layer by spin coating, and then dried at 60 ° C. for 10 minutes. As a result, a buffer layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a gold thin film was formed on the buffer layer using a mask vapor deposition method so as to correspond to the shape of the source electrode and the drain electrode. As a result, a gold source electrode and a drain electrode having an average thickness of 100 nm, a channel length of 50 ⁇ m, and a channel width of 1 mm were obtained.
  • a toluene solution of poly (3-hexylthiophene-2,4-diyl) (P3HT) prepared to 1 wt% was applied onto the buffer layer on which the source electrode and the drain electrode were formed by an inkjet method. Thereafter, it was dried at 100 ° C. for 10 minutes. Thereby, an organic semiconductor layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a polymer (BD) butyl acetate solution prepared to be 7 wt% so as to cover the organic semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode was applied by spin coating (2000 rpm, 60 seconds), Dried at 60 ° C. for 10 minutes. Thereby, a gate insulating layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • an aqueous dispersion of Ag particles was applied to the region corresponding to the region between the source electrode and the drain electrode on the gate insulating layer by an inkjet method, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes. As a result, a gate electrode having an average thickness of 100 nm and an average width of 70 ⁇ m was obtained.
  • Example B9 In obtaining the insulating polymer, the charging ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-1) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) is 1/1, and the weight average molecular weight is 94. , 500 polymers (BD) were obtained. A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1 except that this polymer (BD) was used. (Example B10) When obtaining the insulating polymer, the charging ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-1) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) was set to 1 / 1.025. A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1.
  • Example B11 When obtaining the insulating polymer, the charging ratio of the fluorine monomer represented by the chemical formula (FM-2) and the bisphenol represented by the chemical formula (BPM-1) was set to 1 / 1.025. A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B2. (Example B12) Insulating polymer (BD) was obtained in the same manner as in Example B1. Next, in addition to the step of obtaining the insulating polymer, a glass substrate (manufactured by NEC Corning, “OA10”) was prepared, washed with water, and then dried.
  • OA10 glass substrate
  • an acrylic ultraviolet curable resin composition was applied onto a glass substrate by a spin coating method (2400 rpm, 30 seconds), and then cured by irradiation with ultraviolet rays. Thereby, a buffer layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • a gold thin film was formed on the buffer layer using a mask vapor deposition method so as to correspond to the shape of the source electrode and the drain electrode.
  • a gold source electrode and a drain electrode having an average thickness of 100 nm, a channel length of 50 ⁇ m, and a channel width of 1 mm were obtained.
  • a toluene solution of poly (3-hexylthiophene-2,4-diyl) (P3HT) prepared to 1 wt% was applied onto the buffer layer on which the source electrode and the drain electrode were formed by an inkjet method. Thereafter, it was dried at 100 ° C. for 10 minutes. Thereby, an organic semiconductor layer having an average thickness of 50 nm was obtained.
  • a polymer (BD) butyl acetate solution prepared to be 7 wt% so as to cover the organic semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode was applied by spin coating (2000 rpm, 60 seconds), Dried at 60 ° C. for 10 minutes. Thereby, a gate insulating layer having an average thickness of 500 nm was obtained.
  • an aqueous dispersion of Ag particles was applied to the region corresponding to the region between the source electrode and the drain electrode on the gate insulating layer by an inkjet method, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes. As a result, a gate electrode having an average thickness of 100 nm and an average width of 70 ⁇ m was obtained.
  • Example B1 A thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example B1, except that polymethyl methacrylate (PMMA) was used instead of the polymer (BD) when forming the gate insulating layer.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • BD polymer
  • a solution obtained by dissolving the insulating polymer in a suitable solvent (a solvent preferably selected from butyl acetate, cyclohexane, and toluene) is applied onto a PET film using an applicator and dried at 80 ° C. for 120 minutes.
  • a suitable solvent a solvent preferably selected from butyl acetate, cyclohexane, and toluene
  • a thin film (film) containing an insulating polymer is formed on the PET film.
  • After peeling a PET film after-heating was performed and the solvent was removed from the said thin film.
  • the size (length ⁇ width ⁇ thickness) of the thin film was 20 cm ⁇ 20 cm ⁇ 40 ⁇ m.
  • the weight of the thin film after removing the solvent thus obtained was measured, then the thin film was immersed in deionized water, the weight of the thin film after immersion was measured, and the water absorption was determined from these weight differences (ratio). Asked.
  • each thin film transistor of each example has a lower water absorption rate than the thin film transistor of the comparative example. Further, among the examples B1 to B12, the water absorption of the examples with the theoretical phenol number of 0 (zero) is lower, and among them, the examples with the charging ratio of 1.025 / 1 are even lower. It has become.

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Abstract

　吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置、かかる有機半導体装置を備え信頼性の高い電子デバイスおよび電子機器を提供すること。 　本発明の有機半導体装置は、ソース電極２０ａと、ドレイン電極２０ｂと、ゲート電極５０と、ゲート電極５０に対してソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを絶縁するゲート絶縁層４０と、ゲート絶縁層４０に接触して設けられた有機半導体層３０と、有機半導体層３０のゲート絶縁層４０と反対側に接触して設けられたバッファ層（第２の絶縁層）６０とを有し、ゲート絶縁層４０およびバッファ層６０の少なくとも一方に、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を含んでいる。［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の有機基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］

Description

有機半導体装置、有機半導体装置の製造方法、電子デバイス、電子機器および絶縁層形成組成物
　本発明は、有機半導体装置、有機半導体装置の製造方法、電子デバイス、電子機器および絶縁層形成組成物に関する。
　近年、半導体的な電気伝導を示す有機材料（有機半導体材料）を使用した薄膜トランジスタの開発が進められている。
　この薄膜トランジスタは、薄型軽量化に適すること、可撓性を有すること、材料コストが安価であること等の長所を有しており、フレキシブルディスプレイ等のスイッチング素子として期待されている。
　このような薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁層の材料として無機材料を用いたものがある（例えば、特許文献１：特開２００４－１０３７１９号公報参照。）。
　しかしながら、ゲート絶縁層の形成に気相成膜法を用いるため、ゲート絶縁層の形成に手間と時間とを要するという問題や、ゲート絶縁層の形成時に有機半導体層に変質、劣化を生じさせてしまうおそれがある。
　かかる不都合を解消すべく、ゲート絶縁層の構成材料として、例えば、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂等を用いることが行われる。
　ところが、これらの樹脂は、極性を有しているため、吸湿性が高い。かかる薄膜トランジスタを大気中で使用した場合、ゲート絶縁層が吸湿し、ゲート絶縁体層中の水分が上昇すると、イオン電流が流れるようになる。その結果、薄膜トランジスタのしきい電圧（Ｖｔｈ）のシフト、ゲートリーク電流の上昇、絶縁破壊等が生じ易くなるという問題がある。
　本発明の目的は、吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置および有機半導体装置の製造方法、かかる有機半導体装置に用いられる絶縁層形成組成物、かかる有機半導体装置を備え信頼性の高い電子デバイスおよび電子機器を提供することにある。
　このような目的は、下記の本発明により達成される。
　本発明の有機半導体装置は、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、該ゲート電極に対して前記ソース電極および前記ドレイン電極を絶縁するゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層および前記ソース電極および前記ドレイン電極に接触して設けられた有機半導体層と、該有機半導体層の前記ゲート絶縁層と反対側に接触して設けられた第２の絶縁層とを有し、
　前記ゲート絶縁層および前記第２の絶縁層の少なくとも一方に、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を含むことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
　前記一般式（１）または式（２）の繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子は、フッ素化された芳香族環を含むため、吸湿性が低い。したがって、ゲート絶縁層および第２の絶縁層（以下、これらを総称して、単に「絶縁層」と言うこともある。）の少なくとも一方が、かかる絶縁性高分子を含むことにより、吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置が得られる。特に、Ｙが酸素原子である場合には、絶縁性高分子をより極性の高い溶媒に溶解することが可能となる。加えて、ゲート絶縁層が絶縁性高分子を含む場合には、酸素原子が有機半導体層中の正孔を捕捉して、有機半導体層の導電化をより確実に防止することができるようになる。
　本発明の有機半導体装置では、前記ゲート絶縁層および前記第２の絶縁層の少なくとも一方が、１００ＫＨｚにおける誘電率が２．９以上であることが好ましい。
　特に、ゲート絶縁層の誘電率が上記範囲内である場合には、十分な絶縁性を発揮しつつ、有機半導体装置の動作電圧を低くすることができる。
　本発明の有機半導体装置では、前記絶縁性高分子の重量平均分子量は、５０００～５０００００であることが好ましい。
　これにより、絶縁性高分子を用いて形成された絶縁層の機械的強度を高めることができる。また、溶媒へ溶解した際の溶液の粘度を液相プロセスに適したものとすることができる。よって、液相プロセスを用いて、比較的容易に、十分な機械的強度（膜強度）を有するゲート絶縁層および／または第２の絶縁層を形成することができる。
　本発明の有機半導体装置では、前記絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下であることが好ましい。
　用いる絶縁性高分子のポリマー構造（分子構造）とフェノール性水酸基の含有量を規定することにより、さらに、吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置が得られる。
　本発明の有機半導体装置では、前記フッ素原子を含有する置換基は、下記化学式で表わされることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　［ただし、式中、Ｘは、１～５の整数を示す。］
　かかる分子構造では、フッ素原子がベンゼン（共役系の構造）に結合しているため、絶縁性高分子の分子構造内において、電子がフッ素原子側に偏在している。そのため、絶縁性高分子は、隣接する他の分子から電子を引き抜く力が弱い。したがって、特に、ゲート絶縁層が、かかる絶縁性高分子を含むことにより、ゲート絶縁層は、有機半導体層からの電子吸引力が弱いものとなり、有機半導体層の導電化をより確実に防止することができる。
　本発明の有機半導体装置では、前記一般式（１）または（２）において、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって下記化学式（３－１）～（３－１３）のうちのいずれかであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

　これにより、絶縁性高分子が高い絶縁性を示すようになり、高い絶縁性を有するゲート絶縁層および／または第２の絶縁層を形成することができる。また、絶縁性高分子を用いて形成された絶縁層（絶縁膜）の機械的強度（膜強度）が向上する。
　本発明の有機半導体装置では、前記一般式（１）または（２）において、Ｒ１およびＲ２は、極性基を有さないことが好ましい。
　これにより、絶縁性高分子の極性を比較的低くすることができる。そのため、有機半導体層中に電気伝導を妨げるようなキャリアの捕獲準位の形成を抑制することができるため、特に、ゲート絶縁層の構成材料として適したものとなる。
　本発明の有機半導体装置では、前記一般式（１）または（２）において、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって前記化学式（３－１）、（３－２）、（３－４）および（３－１０）のうちのいずれかであることが好ましい。
　これにより、絶縁性高分子は、さらに高い絶縁性を示すようになる。また、芳香環の存在により、絶縁性高分子同士の間に凝集力が働くようになり、結果として絶縁層の機械的強度が増大する。
　本発明の有機半導体装置では、前記有機半導体装置は、基板を有し、前記ソース電極および前記ドレイン電極が前記ゲート電極より前記基板側に位置するトップゲート型構造であり、少なくとも前記ゲート絶縁層に前記絶縁性高分子を含むことが好ましい。
　前記絶縁性高分子は、その主鎖の分子構造中に、カルボニル基またはエステル基を有するので、比較的極性の高い溶媒に良好に溶解させることができる。また、これらの溶媒は、有機半導体層を溶解または膨潤し難い溶媒であるため、特にトップゲート型構造の有機半導体装置において、ゲート絶縁層を液相プロセスにより形成する場合であっても、有機半導体層が変質、劣化するのを好適に防止することができる。
　本発明の有機半導体装置では、前記ゲート絶縁層の平均厚さは、１０～５０００ｎｍであることが好ましい。
　これにより、ソース電極およびドレイン電極とゲート電極とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタの動作電圧を低くすることができる。
　本発明の有機半導体装置の製造方法は、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、該ゲート電極に対して前記ソース電極および前記ドレイン電極を絶縁するゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層に接触して設けられた有機半導体層と、該有機半導体層の前記ゲート絶縁層と反対側に接触して設けられた第２の絶縁層とを有する有機半導体装置の製造方法であって、
　前記第２の絶縁層を形成する第１の工程と、
　前記第２の絶縁層上に、前記ソース電極および前記ドレイン電極を互いに離間して形成する第２の工程と、
　前記ソース電極および前記ドレイン電極とに接触するように、前記有機半導体層を形成する第３の工程と、
　前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層を覆うように、前記ゲート絶縁層を形成する第４の工程と、
　前記ゲート絶縁層上に、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域に対応するように前記ゲート電極を形成する第５の工程とを有し、
　前記第１の工程および前記第４の工程の少なくとも一方は、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を溶媒に溶解した溶液を用いた液相プロセスにより行われることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
　液相プロセスによれば、低温で絶縁層を形成することが可能なため、高温の熱履歴を経ることによる有機半導体装置の特性の低下を防止することができる。その結果、吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置が得られる。
　本発明の有機半導体装置の製造方法では、前記絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下であることが好ましい。
　用いる絶縁性高分子のポリマー構造（分子構造）とフェノール性水酸基の含有量を規定することにより、さらに、吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置が得られる。
　本発明の有機半導体装置の製造方法では、前記溶媒は、ケトン系溶媒およびエステル系溶媒のうちの少なくとも一方であることが好ましい。
　前記絶縁性高分子は、ケトン系溶媒やエステル系溶媒のように比較的極性の高い溶媒に良好に溶解させることができる。また、これらの溶媒は、有機半導体層を溶解または膨潤し難い溶媒であるため、特にトップゲート型構造の有機半導体装置において、ゲート絶縁層を液相プロセスにより形成する場合であっても、有機半導体層が変質、劣化するのを好適に防止することができる。
　本発明の有機半導体装置の製造方法では、前記第５の工程において、前記ゲート電極を、導電性高分子または金属粒子を水系分散媒に分散してなる電極形成材料を用いて液相プロセスにより形成することが好ましい。
　かかる液相プロセスにおいて、例えば、電極形成材料をインクジェト法により供給することにより、寸法精度の高いゲート電極を簡便に形成することができる。
　本発明の電子デバイスは、本発明の有機半導体装置を備えることを特徴とする。
　これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
　本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
　これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
　本発明の絶縁層形成組成物は、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を含むことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
　前述したように、前記絶縁性高分子は、吸湿性が低いので、かかる絶縁性高分子を含む絶縁層形成組成物を用いて、ゲート絶縁層および第２の絶縁層の少なくとも一方を形成することにより、吸湿性が低く特性が劣化し難い有機半導体装置を得られる。また、絶縁性高分子は、その主鎖の分子構造中に、カルボニル基またはエステル基を有するので、極性の比較的高い溶媒にも溶解させることができる。その結果、絶縁層形成組成物を調製する際に用いる溶媒として、有機半導体装置の絶縁層の形成工程において、通常用いられる各種溶媒を広く用いることができる。これにより、例えば、液相プロセスに最適な溶液（絶縁層形成組成物）を作製することが可能になり、容易にかつ均一性の高い十分な機械的強度（膜強度）を有するゲート絶縁層および／または第２の絶縁層（バッファ層）を形成することができる。
　本発明の絶縁層形成組成物では、前記絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下であることが好ましい。
　用いる絶縁性高分子のポリマー構造（分子構造）とフェノール性水酸基の含有量を規定することにより、さらに、吸湿性が低く、特性が経時的に劣化し難い有機半導体装置が得られる。
本発明の有機半導体装置を適用したアクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すアクティブマトリクス装置が備える有機薄膜トランジスタの構成を示す図（縦断面図および平面図）である。 図２に示す有機薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 図２に示す有機薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 電気泳動表示装置の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
　以下、本発明の有機半導体装置、有機半導体装置の製造方法、電子デバイス、電子機器および絶縁層形成組成物について、好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
　なお、以下では、本発明の有機半導体装置をアクティブマトリクス装置に適用した場合を一例に説明する。
　＜アクティブマトリクス装置＞
　図１は、本発明の有機半導体装置を適用したアクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図、図２は、図１に示すアクティブマトリクス装置が備える有機薄膜トランジスタの構成を示す図（縦断面図および平面図）、図３および図４は、それぞれ、図２に示す有機薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図２～図４中上側を「上」、下側を「下」として説明する。
　図１に示すアクティブマトリクス装置３００は、基板５００と、いずれも基板５００上に設けられ、互いに直交する複数のデータ線３０１と、複数の走査線３０２と、これらのデータ線３０１と走査線３０２との各交点付近に設けられた有機薄膜トランジスタ１（以下、「薄膜トランジスタ１」と言う。）および画素電極３０３とを有している。
　そして、薄膜トランジスタ１が有するゲート電極５０は走査線３０２に、ソース電極２０ａはデータ線３０１に、ドレイン電極２０ｂは後述する画素電極（個別電極）３０３に、それぞれ接続されている。
　本実施形態の薄膜トランジスタ１は、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂがゲート電極５０より基板５００側に位置するトップゲート型構造の薄膜トランジスタである。
　具体的には、図２（ａ）に示すように、この薄膜トランジスタ１は、基板５００上に設けられたバッファ層（第２の絶縁層）６０と、バッファ層６０上に、互いに分離して設けられたソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂと、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂに接触して設けられた有機半導体層３０と、有機半導体層３０とゲート電極５０との間に位置するゲート絶縁層４０と、これらの各層を覆うように設けられた保護層７０とを有している。
　以下、各部の構成について、順次説明する。
　基板５００は、薄膜トランジスタ１（アクティブマトリクス装置３００）を構成する各層（各部）を支持するものである。
　基板５００には、例えば、ガラス基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリイミド（ＰＩ）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、金属基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。
　薄膜トランジスタ１に可撓性を付与する場合には、基板５００には、プラスチック基板、あるいは、薄い（比較的膜厚の小さい）金属基板が選択される。
　基板５００上には、バッファ層（下地層）６０が設けられている。
　このバッファ層６０は、後述する有機半導体層３０に水分が浸入するのを防止する機能や、基板５００がガラス材料等で構成される場合、基板５００から有機半導体層３０にイオン等が拡散するのを防止する機能を有する。
　このような有機半導体層３０に接触するバッファ層６０、および、後述するゲート絶縁層４０の少なくとも一方（好ましくは双方）が、後述する一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を含んでいる。この絶縁性高分子については、後に詳述する。
　バッファ層６０の平均厚さは、１ｎｍ～２０μｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ～１μｍ程度であるのがより好ましく、０．１～０．７μｍ程度であるのがさらに好ましい。
　なお、バッファ層６０と基板５００との間には、任意の目的で、１層または２層以上を設けるようにしてもよい。かかる目的としては、例えば、薄膜トランジスタ１と基板５００との密着性の向上、薄膜トランジスタ１に対する絶縁性の向上等が挙げられる。
　バッファ層６０上には、所定の間隔離間して、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂが設けられている。
　ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの構成材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌまたはこれらを含む合金のような金属材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　これらの中でも、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの構成材料としては、それぞれ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔまたはこれらを含む合金を主とするものが好ましい。これらのものは、比較的仕事関数が大きいため、有機半導体層３０がｐ型である場合には、ソース電極２０ａをこれらの材料で構成することにより、有機半導体層３０への正孔（キャリア）の注入効率を向上させることができる。
　なお、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、１０～２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０～１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
　ソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの距離、すなわち、図２（ｂ）に示すチャネル長Ｌは、０．５～１００μｍ程度であるのが好ましく、１～５０μｍ程度であるのがより好ましく、２～３０μｍ程度であるのがさらに好ましく、２～２０μｍ程度であるのが特に好ましい。このような範囲にチャネル長Ｌの値を設定することにより、薄膜トランジスタ１の特性の向上（特に、ＯＮ電流値の上昇）を図ることができる。
　また、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの長さ、すなわち、図２（ｂ）に示すチャネル幅Ｗは、０．１～５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．３～３ｍｍ程度であるのがより好ましい。このような範囲にチャネル幅Ｗの値を設定することにより、寄生容量を低減させることができ、薄膜トランジスタ１の特性の劣化を防止することができる。また、薄膜トランジスタ１の大型化を防止することもできる。
　ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂに接触するように、有機半導体層３０が設けられている。
　有機半導体層３０の構成材料としては、例えば、ポリ（３－アルキルチオフェン）、ポリ（３－ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポリ（３－オクチルチオフェン）、ポリ（２，５－チエニレンビニレン）（ＰＴＶ）、ポリ（パラ－フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２－メトキシ，５－（２’－エチルヘキソキシ）－パラ－フェニレンビニレン）（ＭＥＨ－ＰＰＶ）、ポリ（９，９－ジオクチルフルオレン）（ＰＦＯ）、ポリ（９，９－ジオクチルフルオレン－コ－ビス－Ｎ，Ｎ’－（４－メトキシフェニル）－ビス－Ｎ，Ｎ’－フェニル－１，４－フェニレンジアミン）（ＰＦＭＯ）、ポリ（９，９－ジオクチルフルオレン－コ－ベンゾチアジアゾール）（ＢＴ）、フルオレン－トリアリールアミン共重合体、トリアリールアミン系ポリマー、フルオレン－ビチオフェン共重合体（Ｆ８Ｔ２）、ポリアリールアミン（ＰＡＡ）のような高分子の有機半導体材料、フラーレン、金属フタロシアニンまたはその誘導体、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン等のアセン分子材料、クォーターチオフェン（４Ｔ）、セキシチオフェン（６Ｔ）、オクチチオフェン（８Ｔ）、ジヘキシルクォーターチオフェン（ＤＨ４Ｔ）、ジヘキシルセキシチオフェン（ＤＨ６Ｔ）等のα－オリゴチオフェン類のような低分子の有機半導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　これらの中でも、特に、高分子の有機半導体材料を主成分とするものを用いるのが好ましい。高分子の有機半導体材料は、液相プロセスに適していることから好ましい。また、高分子の有機半導体材料は、キャリア輸送能に優れることからも好ましい。
　ここで、液相プロセスとは、成膜したい材料を溶解もしくは分散させることで液状体とし、この液状体を用いてスピンコート法、ディップ法、あるいは液滴吐出法（インクジェット法）等により薄膜を作製する方法である。
　また、高分子の有機半導体材料を主材料として構成される有機半導体層３０は、薄型化、軽量化が可能であり、可撓性にも優れるため、フレキシブルディスプレイのスイッチング素子等として用いられる薄膜トランジスタ１への適用に適している。
　この有機半導体層３０の平均厚さは、特に限定されないが、０．１～１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１～５００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１～１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
　なお、有機半導体層３０は、ソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの間の領域（チャネル領域）に選択的に設けられた構成のものであってもよく、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂのほぼ全体を覆うように設けられた構成のものであってもよい。
　有機半導体層３０と接触し、かつ、有機半導体層３０、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを覆うように、ゲート絶縁層４０が設けられている。
　このゲート絶縁層４０は、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂに対して、後述するゲート電極５０を絶縁するものである。
　ゲート絶縁層４０の平均厚さは、特に限定されないが、１０～５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００～２０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
　ゲート絶縁層４０の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂとゲート電極５０とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１の動作電圧を低くすることができる。後述するように、ゲート絶縁層を構成する絶縁性高分子（後述する一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子（絶縁層形成組成物））は、液相プロセスに適した高分子であるため、液相プロセスを用いて、比較的容易かつ高精度に、上記範囲内に属するような比較的薄い層を形成することができる。
　ゲート絶縁層４０上の所定の位置、すなわち、ソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの間の領域に対応する位置には、有機半導体層３０に電界をかけるゲート電極５０が設けられている。
　このゲート電極５０の構成材料としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ－フェニレン）、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体、およびこれらを含む混合物等の導電性高分子材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、混合物系の導電性高分子材料としては、例えば、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＳＳ）等が挙げられる。
　ゲート電極５０の平均厚さは、特に限定されないが、０．１～２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１～１０００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１～２００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
　また、以上のような各層を覆うようにして、保護層７０が設けられている。
　この保護層７０は、有機半導体層３０に水分が浸入するのを防止する機能や、ゲート電極５０に異物が接触して、隣接する薄膜トランジスタ１同士がショートするのを防止する機能を有する。
　保護層７０の構成材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリパラキシリレンのようなパリレン樹脂、ポリビニルアルコールのようなポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂のような有機系絶縁材料、ＳｉＯ、ＳｉＮのような無機系絶縁材料等が挙げられる。また、後述する一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を用いることもできる。
　保護層７０の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１～２０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５～１０μｍ程度であるのがより好ましく、０．１～５μｍ程度であるのがさらに好ましい。
　なお、保護層７０は、必要に応じて設けるようにすればよく、省略することもできる。
　－薄膜トランジスタ１の作動－
　このような薄膜トランジスタ１では、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの間に電圧を印加した状態で、ゲート電極５０にゲート電圧を印加すると、有機半導体層３０のゲート絶縁層４０との界面付近にチャネル（キャリアの流路）が形成され、チャネル領域をキャリア（正孔）が移動することで、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの間に電流が流れる。
　すなわち、ゲート電極５０に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂとの間に電圧を印加しても、有機半導体層３０中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。
　一方、ゲート電極５０に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層３０のゲート絶縁層４０に面した部分に電荷が誘起され、チャネル（キャリアの流路）が形成される。この状態でソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの間に電圧を印加すると、チャネル領域を通って電流が流れる。
　ここで、ゲート絶縁層４０およびバッファ層６０の少なくとも一方（好ましくは両方）は、１００ｋＨｚにおける誘電率が２．９以上であることが好ましく、３．０以上であるのがより好ましい。特に、ゲート絶縁層４０の誘電率を前記範囲内とすることにより、前記ＯＮ状態では、有機半導体層３０のゲート絶縁層４０に面した部分に電荷がより誘起され易くなる。そのため、ゲート絶縁層４０の十分な絶縁性を保ちつつ、薄膜トランジスタ１の動作電圧を低くすることができる。
　次に、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
　この絶縁性高分子は、フッ素化された芳香族環を含むため、吸湿性が低い。すなわち、絶縁性高分子は、高い耐吸湿性を示す。そして、かかる絶縁性高分子で構成される絶縁層の吸水率を、０．１％以下（好ましくは０．０７％以下程度）とすることができる。
　したがって、かかる絶縁性高分子を主材料として、ゲート絶縁膜４０やバッファ層６０を構成することにより、吸湿による薄膜トランジスタ１の特性の劣化、特に、イオン電流の発生に伴うしきい電圧（Ｖｔｈ）のシフト（変動）、ゲートリーク電流の上昇、絶縁破壊の発生等を防止することができる。
　ここで、フッ素原子は、電子吸引性を有するため、フッ素化された非共役系高分子でゲート絶縁層４０を構成すると、フッ素原子が隣接する有機半導体層３０から電子を引き抜くことにより、有機半導体層３０中に正孔が生起して、有機半導体層３０が導電化される。その結果、薄膜トランジスタ１のオフ電流が増大する。
　これに対して、前記絶縁性高分子では、フッ素原子がベンゼン（共役系の構造）に結合しているため、絶縁性高分子の分子構造内において、電子がフッ素原子側に偏在しており、そのため、隣接する他の分子から電子を引き抜く力、すなわち、有機半導体層３０からの電子吸引力が弱い。
　このようなことから、ゲート絶縁層４０が前記絶縁性高分子を含むこと（特に、前記絶縁性高分子を主材料として構成されること）により、有機半導体層３０の導電化を確実に防止するができる。
　また、この絶縁性高分子は、フッ素化された芳香族環を含むことにより、絶縁性高分子同士の凝集が防止され、各種溶媒に対して高い溶解性を示す。このため、液相プロセスを用いて、ゲート絶縁膜４０やバッファ層６０を形成することが可能となり、薄膜トランジスタ１の製造コストの削減を図ることができる。また、液相プロセスによれば、低温で絶縁層を形成することが可能なため、高温の熱履歴を経ることによる薄膜トランジスタ１の特性の低下を防止することができる。このようなゲート絶縁膜４０やバッファ層６０を形成する方法については、後に詳述する。
　前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位は、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、エステル基（－ＣＯＯ－）を有しているため、これらの繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を極性の比較的高い溶媒に溶解することが可能となる。
　カルボニル基（またはエステル基）を含む前記絶縁性高分子においては、カルボニル基（またはエステル基）中の酸素原子が非共有電子対の存在により弱いルイス塩基としての性質を示すため、仮に有機半導体層３０中に正孔が生起した場合でも、この正孔を捕捉することができる。
　特に、カルボニル基またはエステル基は、フッ素原子が結合したベンゼン環に直接結合しており、これらの構造間における共役により、カルボニル基またはエステル基が有する酸素原子は、正孔を捕捉した状態で安定化する能力に優れる。このため、前記絶縁性高分子は、有機半導体層３０の導電化を防止する機能が極めて高い。
　また、カルボニル基またはエステル基を含むことにより、前記絶縁性高分子を、ケトン系溶媒やエステル系溶媒のように比較的極性の高い溶媒に溶解させることができる。これらの溶媒は、有機半導体層３０を溶解または膨潤し難い溶媒であるため、本実施形態のように、トップゲート型構造の薄膜トランジスタ１において、ゲート絶縁層４０を液相プロセスにより形成する場合であっても、有機半導体層３０が変質、劣化するのを好適に防止することができる。
　以上のようなことから、フッ素化されたベンゼン環を有し、かつ、カルボニル基またはエステル基を含む絶縁性高分子を主材料として、ゲート絶縁層４０を構成することにより、オン／オフ比が高く、低電圧駆動可能な薄膜トランジスタ１が得られる。
　このような絶縁性高分子の重量平均分子量としては、特に限定されないが、５千～５０万程度であるのが好ましく、２万～１９万程度であることがより好ましい。なお、この重量平均分子量は、ＧＰＣを用いて、ポリスチレン換算で求めることができる。重量平均分子量が小さ過ぎると、二価の連結基Ｒ１、Ｒ２の種類によっては、成膜後において、ゲート絶縁層４０および／またはバッファ層６０に十分な機械的強度（膜強度）等が得られないおそれがあり、一方、重量平均分子量が大き過ぎると、溶媒へ溶解した際の溶液の粘度が高くなり過ぎ、液相プロセスによる成膜が困難となるおそれがある。すなわち、絶縁性高分子の重量平均分子量を上記範囲とすることにより、液相プロセスを用いて、比較的容易に、十分な機械的強度（膜強度）を有するゲート絶縁層４０および／またはバッファ層６０を形成することができる。
　以下、前記一般式（１）または（２）中のＹ、Ｒ１、Ｒ２について、それぞれ説明する。
　まず、前記一般式（１）または（２）中のＹについて説明する。
　Ｙは、前述したように、酸素原子または硫黄原子であるが、酸素原子であるのがより好ましい。これにより、絶縁性高分子をより極性の高い溶媒に溶解することが可能となるとともに、絶縁性高分子をゲート絶縁層４０に用いる場合には、酸素原子が有機半導体層４０中に生起した正孔を捕捉して、有機半導体層４０の導電化をより確実に防止することができるようになる。
　次いで、前記一般式（１）または（２）中のＲ１およびＲ２について説明する。
　Ｒ１およびＲ２としては、それぞれ、特に限定されないが、芳香族環を少なくとも１つ含むものが好ましい。芳香族環は、π電子を有するため、他の分子を引き付け易い性質を有する。そのため、前記絶縁性高分子に含まれる芳香族環の存在により、この部分において、絶縁性高分子同士の間の凝集力（ポリマー凝集力）が増大する。その結果、形成されるゲート絶縁層４０および／またはバッファ層６０の機械的強度が増大する。
　Ｒ１およびＲ２に含まれる芳香族環としては、それぞれ、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、１，３，５－トリアジン環等が挙げられるが、これらの中でも、特に、ベンゼン環や１，３，５－トリアジン環等の１つの環で構成された芳香族環が好適に選択される。これにより、前記絶縁性高分子を溶媒へ溶解した際の溶液の粘度を液相プロセスに適した粘度とすることができる。
　このようなＲ１およびＲ２としては、それぞれ、下記化学式（３－１）～（３－１３）のうちのいずれかが好適である。なお、Ｒ１およびＲ２は、互いに同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　Ｒ１およびＲ２として、上記化学式（３－１）～（３－１３）のうちのいずれかを選択することにより、絶縁性高分子は、特に高い絶縁性を示すようになる。また、絶縁性高分子を用いて形成される絶縁層（ゲート絶縁層４０やバッファ層６０）の機械的強度（膜強度）が向上する。
　さらに、Ｒ１およびＲ２としては、それぞれ、極性基を有さないことが好ましい。これにより、前記絶縁性高分子の極性を比較的低くすることができる。そのため、有機半導体層中に電気伝導を妨げるようなキャリアの捕獲準位の形成を抑制することができるため、特に、ゲート絶縁層４０の構成材料として適したものとなる。
　極性基としては、例えば、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、スルホニル基（＞Ｓ（＝Ｏ）２）、－ＣＦ３、－Ｎ（Ｂｕ）２等が挙げられる。
　また、Ｒ１およびＲ２としては、それぞれ、上記（３－１）～（３－１３）で表される複数の化学式のうち、下記一般式で表わすことのできるものであることが好ましい。より具体的には、Ｒ１およびＲ２としては、それぞれ、上記化学式（３－１）、（３－２）、（３－４）および（３－１０）のうちのいずれかが好適に選択される。これにより、絶縁性高分子は、さらに高い絶縁性を示すようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　［ただし、式中Ｒ３は、酸素原子、炭素数１～３のアルキレン基または２以上の芳香環を含む連結基を示す。］
　例えば、Ｒ１およびＲ２を上記化学式（３－１）～（３－１３）（好ましくは、上記化学式（３－１）、（３－２）、（３－４）および（３－１０）のうちのいずれか）に示したものの中から、それぞれ選択することにより、薄膜トランジスタ１のしきい電圧（Ｖｔｈ）や、オン／オフ比等を所望のものに設定することができる。
　また、以上のような絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下であることが好ましい。なお、このような絶縁性高分子は、主鎖の少なくとも一方の端がフッ素原子で終端しているとも言える。
　かかる絶縁性高分子は、主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、かつ、主鎖にフッ素化された芳香環を含むため、特に、吸湿性が低い。したがって、かかる絶縁性高分子を含む絶縁層の吸水率を、前述したような範囲により確実に調整することができる。
　ここで、理論フェノール価とは、高分子（ポリマー）１ｇあたりのフェノール性水酸基（－ＯＨ）の数を理論的に表す数値である。この数値が小さい程、絶縁性高分子の単位重量中に含まれるフェノール性水酸基の数が少ないことを意味する。そのため、前記絶縁性高分子材料の理論フェノール価を前記のような範囲とすることにより、得られる絶縁層の絶縁性がより高まることとなる。このような絶縁性高分子は、当該絶縁性高分子の前駆体が有する主鎖のフェノール端末に封止剤を反応させて終端化することでも得られるし、絶縁性高分子（ポリマー）を合成する際の原料（モノマー）の仕込み比率を変更することによっても得ることができる。
　このように、十分な絶縁性を得るためには、前記絶縁性高分子の理論フェノール価を２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下とするのが好ましいが、理論フェノール価を１．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下とすることがより好ましく、０（ゼロ）ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇとすることがさらに好ましい。これにより、前述の効果がより顕著なものとなる。
　また、前述したようなフッ素原子を含有する置換基としては、特に限定されず、例えば、－ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＦ３等の非共役系の構造にフッ素原子が結合するもの、下記化学式に示すような共役系の構造にフッ素原子が結合するものなどが挙げられる。この置換基としては、下記化学式に示す置換基が好適である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
［ただし、Ｘは、１～５の整数であり、芳香環に結合するＦの数を示す。］
　さらに、上記化学式で表される置換基のうちでも、特に、下記化学式で表される置換基、すなわち、５つの水素原子の全てがフッ素原子で置換された置換基であるのがより好ましい。このような構成とすることにより、前記絶縁性高分子は、より高い耐吸湿性を示す。
　また、このような構成をとることにより、フッ素原子がベンゼン（共役系の構造）に結合しているため、絶縁性高分子の分子構造内において、電子がフッ素原子側に偏在しており、そのため、隣接する他の分子から電子を引き抜く力、すなわち、有機半導体層３０からの電子吸引力が弱い。このようなことから、ゲート絶縁層４０が前記絶縁性高分子を含むこと（特に、前記絶縁性高分子を主材料として構成されること）により、有機半導体層３０の導電化をより確実に防止するができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　以上説明したような絶縁性高分子は、例えば、下記一般式（ＧＦＭ－１）および（ＧＦＭ－２）で表されるフッ素モノマーのうちの１種と、下記化学式（ＢＰＭ－１）および（ＢＰＭ－２）で表されるビスフェノールのうちの１種とを縮合することにより得ることができる。なお、フッ素モノマーとしては、下記一般式（ＧＦＭ－１）および（ＧＦＭ－２）で表されるものに限定されず、同様に、ビスフェノールとしては、下記化学式（ＢＰＭ－１）および（ＢＰＭ－２）で表されるものに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　例えば、より具体的には、前記絶縁性高分子としては、下記化学式（Ａ）～（Ｃ）で表されるものが挙げられる。このうち、下記化学式（Ａ）で表される絶縁性高分子は、下記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、下記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとを、所望の仕込み比率で縮合することにより得られる。同様に、下記化学式（Ｂ）で表される絶縁性高分子は、下記化学式（ＦＭ－２）で表されるフッ素モノマーと、下記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとを、所望の仕込み比率で縮合することにより得られ、下記化学式（Ｃ）で表される絶縁性高分子は、下記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、下記化学式（ＢＰＭ－２）で表されるビスフェノールとを、所望の仕込み比率で縮合することにより得られる。下記化学式（Ａ）～（Ｃ）で表わされる絶縁性高分子は、いずれも、その主鎖の両端部にフッ素モノマー由来の分子構造を有しており、それにより、主鎖の両端がいずれもフッ素原子（フッ素原子を含む置換基）で終端している（置換されている）。なお、絶縁性高分子としては、下記化学式（Ａ）～（Ｃ）で表されるものに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
　ここで、縮合する際の前記フッ素モノマーの仕込み量（ｍｏｌ数）をＡとし、前記ビスフェノールの仕込み量（ｍｏｌ数）をＢとしたとき、前記フッ素モノマーと前記ビスフェノールとの仕込み比率（モル比）Ａ／Ｂは、１．２／１～１／１程度であるのが好ましく、１．１／１～１／１程度であるのがより好ましく、１．０５／１～１／１程度であるのがより好ましい。
　このような数値範囲とすることにより、より確実に、前記絶縁性高分子の理論フェノール価を２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下とすることができる。そのため、上記範囲の仕込み比率で得られた絶縁性高分子を用いて形成された絶縁層（薄膜）は、優れた絶縁性を発揮することができる。これに対し、前記仕込み比率が上記上限値を超えると、フッ素モノマーの数（ｍｏｌ数）が、ビスフェノールの数に対して過剰となってしまい、反応条件等によっては、例えば、絶縁性高分子の高分子量化を図ることが困難となり、得られる絶縁層の機械的強度（膜強度）が低下する場合がある。一方、前記仕込み比率が上記下限値未満であると、ビスフェノールの数がフッ素モノマーの数に対して過剰であるため、反応条件等によっては、絶縁性高分子中に多量のフェノール性水酸基（－ＯＨ）が残存してしまい、絶縁性高分子が十分な絶縁性を発揮することができない場合がある。
　次いで、理論フェノール価の算出方法について簡単に説明する。
　まず、ビスフェノールがフッ素モノマーに対して過剰に存在する場合について説明する。具体的には、前記仕込み比率Ａ／Ｂを１／１．０２５とした場合、例えば、フッ素モノマー４０ｍｏｌとビスフェノール４１ｍｏｌとを反応（縮合）させた場合を例に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、上記化学式（ＦＭ－２）で表されるフッ素モノマーと、上記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとを縮合する場合について代表して説明する。
　この場合、フッ素モノマーとビスフェノールとが全て縮合したと仮定すると、下記化学式に示すように、その主鎖の両端がフェノール性水酸基（－ＯＨ）で終端した絶縁性高分子が得られることとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　このような絶縁性高分子のユニット（繰り返し単位）の分子量は、７４６であり、絶縁性高分子の分子量は３００４８である。理論フェノール価は、ポリマー１ｇあたりのフェノール性水酸基（－ＯＨ）量をＫＯＨ換算で表わすものであるため、（価数（フェノール性水酸基の数）／絶縁性高分子の分子量）×（１ｍｏｌのＫＯＨの重量）で算出することができる。したがって、上記化学式で表される絶縁性高分子のフェノール価は、（２／３００４８）×５６．１で表わされ、当該式より、３.７３ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇと求まる。ちなみに、この数値は、上述した好ましい数値範囲外であるため（上限値を超えるため）、このような絶縁性高分子を用いて形成された絶縁層（薄膜）は、若干耐吸湿性および絶縁性に劣る。
　次いで、ビスフェノールとフッ素モノマーとが等量である場合、すなわち、前記仕込み比率Ａ／Ｂが１／１の場合について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、上記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、上記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとを縮合する場合について代表して説明する。
　この場合、フッ素モノマーとビスフェノールとの縮合により、下記化学式に示すように、主鎖の一端がフェノール性水酸基（－ＯＨ）で終端し、他端がフッ素原子で終端した絶縁性高分子が得られることとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
　この場合には、例えば、浸透クロマトグラフ分析（ＧＰＣ）にて、縮合により得られた絶縁性高分子の数平均分子量Ｍｎを求め、求められた数平均分子量Ｍｎが例えば３８０００であった場合、この絶縁性高分子の理論フェノール価は、（１／３８０００）×５６．１で表わされ、当該式より、１．４８ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇと求まる。
　次いで、フッ素モノマーがビスフェノールに対して過剰に存在する場合について説明する。この場合には、前述した化学式（Ａ）～（Ｃ）で表されるように、主鎖の両端がともにフッ素で終端している絶縁性高分子が得られる。この場合、この絶縁性高分子中には、フェノール性水酸基が存在していないため（すなわち、フェノール性水酸基の数が０（ゼロ）であるため）、当該絶縁性高分子の理論フェノール価は、０（ゼロ）となる。
　－アクティブマトリクス装置の製造方法－
　次に、アクティブマトリクス装置３００の製造方法について説明する。
　なお、以下では、薄膜トランジスタ１の製造方法（本願発明の製造方法）を中心に説明する。
　［１］　バッファ層形成工程（図３（ａ）参照）
　まず、基板５００を用意し、基板５００上にバッファ層６０を形成する。
　バッファ層６０は、例えば、前述した絶縁性高分子を溶媒に溶解した溶液を、基板５００上に供給した後、脱溶媒する方法（液相プロセス）により形成することができる。
　溶液の調製に用いる溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２－ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、あるいはこれらの混合溶媒等が挙げられる。
　また、溶液を基板５００上に供給する方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　脱溶媒の方法としては、例えば、自然乾燥、真空乾燥、加熱による乾燥、ガス（例えば不活性ガス等）を吹付けることによる乾燥等の方法を用いることができる。
　［２］　ソース電極およびドレイン電極形成工程（図３（ｂ）参照）
　次に、バッファ層６０上に、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを所定距離離間して形成する。
　まず、バッファ層６０上に金属膜（金属層）を形成する。これは、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等により形成することができる。
　この金属膜上に、レジスト材料を塗布した後に硬化させ、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの形状に対応する形状のレジスト層を形成する。このレジスト層をマスクとして用いて、金属膜の不要部分を除去する。この金属膜の除去には、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　その後、レジスト層を除去することにより、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂが得られる。
　なお、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂは、例えば、導電性粒子を含む導電性材料をバッファ層６０上に供給して液状被膜を形成した後、必要に応じて、この液状被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することもできる。
　なお、この導電性材料を供給する方法には、前記工程［１］で挙げた方法を用いることができる。
　また、このとき、データ線３０１および画素電極３０３も形成する。
　［３］　有機半導体層形成工程（図３（ｃ）参照）
　次に、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂに接触するように、有機半導体層３０を形成する。
　有機半導体層３０は、例えば、有機半導体材料またはその前駆体を含む溶液を、バッファ層６０上の、ソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの間の領域を含む所定の領域に供給して液状被膜を形成した後、必要に応じて、この液状被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
　なお、この溶液を供給する方法には、前記工程［１］で挙げた方法を用いることができる。
　［４］　ゲート絶縁層形成工程（図３（ｄ）参照）
　次に、ソース電極２０ａ、ドレイン電極２０ｂおよび有機半導体層３０を覆うように、ゲート絶縁層４０を形成する。
　ゲート絶縁層４０は、前記バッファ層６０と同様にして、液相プロセスにより形成することができる。
　液相プロセスを用いることにより、有機半導体層３０に不要な熱が加わるのを防止して、有機半導体層３０の特性、ひいては、薄膜トランジスタ１の特性の低下を好適に防止することができる。
　この場合、溶液の調製に用いる溶媒には、有機半導体層３０に溶解や膨潤を生じさせないものが選択される。かかる溶媒としては、前記工程［１］で挙げたものの中でも、特に、ケトン系溶媒およびエステル系溶媒のうちの少なくとも一方を主成分とすることが好適である。
　なお、前記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子は、フッ素化されたベンゼン環およびカルボニル基（またはエステル基）を有することから、ケトン系溶媒やエステル系溶媒のような比較的極性の高い溶にも十分に溶解する。
　［５］　ゲート電極形成工程（図４（ｅ）参照）
　次に、ゲート絶縁層４０上に、ソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの間の領域に対応するように、ゲート電極５０を形成する。
　ゲート電極５０は、前記ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂと同様にして形成することができる。
　中でも、ゲート電極５０は、電極形成用材料（導電性材料）として、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（導電性高分子）の分散液や、銀コロイド、銅コロイドのような金属粒子を含む分散液等を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。
　かかる液相プロセスにおいて、例えば、電極形成用材料を、ゲート絶縁層４０上にインクジェト法により供給することにより、寸法精度の高いゲート電極５０を簡便に形成することができる。
　ここで、これらの電極形成用材料は、水系分散媒を用いて調製されるが、水系分散媒中には、不純物としてまたは金属粒子から溶出する等して各種イオンが溶存することが多い。
　ところが、ゲート絶縁層４０を、前述したような耐湿性の高い（吸湿性の低い）絶縁性高分子を主材料として構成することにより、各種イオンがゲート絶縁層４０を拡散するのを防止することができる。これにより、ゲート絶縁層４０にイオンが拡散することが原因となって生じる不都合（例えば、イオン電流の発生、絶縁破壊等）が防止され、薄膜トランジスタ１の特性を長期に亘って維持することができる。
　また、このとき、走査線３０２を形成する。
　なお、本実施形態では、走査線３０２は、ゲート電極５０とは別途形成されるが、隣接する薄膜トランジスタ１のゲート電極５０を連続して形成することにより走査線３０２としてもよい。
　［６］　保護層形成工程（図３（ｆ）参照）
　次に、ゲート絶縁層４０上に、ゲート電極５０を覆うように保護層７０を形成する。
　保護層７０は、前記有機半導体層３０と同様にして形成することができる。
　＜電子デバイス＞
　次に、本発明の電子デバイスとして、前述したようなアクティブマトリクス装置が組み込まれた電気泳動表示装置を一例に説明する。
　図５は、電気泳動表示装置の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図５中上側を「上」、下側を「下」として説明する。
　図５に示す電気泳動表示装置２００は、前述したアクティブマトリクス装置３００と、このアクティブマトリクス装置３００上に設けられた電気泳動表示部４００とで構成されている。
　この電気泳動表示部４００は、透明電極（共通電極）４０３を備える透明基板４０４と、バインダ材４０５により透明電極４０３に固定されたマイクロカプセル４０２とで構成されている。
　そして、マイクロカプセル４０２が画素電極３０３に接触するようにして、アクティブマトリクス装置３００と電気泳動表示部４００とが接合されている。
　各カプセル４０２内には、それぞれ、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、本実施形態では、電荷および色（色相）の異なる２種の電気泳動粒子４２１、４２２を含む電気泳動分散液４２０が封入されている。
　このような電気泳動表示装置２００では、１本あるいは複数本の走査線３０２に選択信号（選択電圧）を供給すると、この選択信号（選択電圧）が供給された走査線３０２に接続されている薄膜トランジスタ１がＯＮとなる。
　これにより、かかる薄膜トランジスタ１に接続されているデータ線３０１と画素電極３０３とは、実質的に導通する。このとき、データ線３０１に所望のデータ（電圧）を供給した状態であれば、このデータ（電圧）は画素電極３０３に供給される。
　これにより、画素電極３０３と透明電極４０３との間に電界が生じ、この電界の方向、強さ、電気泳動粒子４２１、４２２の特性等に応じて、電気泳動粒子４２１、４２２は、いずれかの電極に向かって電気泳動する。
　一方、この状態から、走査線３０２への選択信号（選択電圧）の供給を停止すると、薄膜トランジスタ１はＯＦＦとなり、かかる薄膜トランジスタ１に接続されているデータ線３０１と画素電極３０３とは非導通状態となる。
　したがって、走査線３０２への選択信号の供給および停止、あるいは、データ線３０１へのデータの供給および停止を適宜組み合わせて行うことにより、電気泳動表示装置２００の表示面側（透明基板４０４側）に、所望の画像（情報）を表示させることができる。
　特に、本実施形態の電気泳動表示装置２００では、電気泳動粒子４２１、４２２の色を異ならせていることにより、多階調の画像を表示することが可能となっている。
　また、本実施形態の電気泳動表示装置２００は、アクティブマトリクス装置３００を有することにより、特定の走査線３０２に接続された薄膜トランジスタ１を選択的にＯＮ／ＯＦＦすることができるので、クロストークの問題が生じにくく、また、回路動作の高速化が可能であることから、高い品質の画像（情報）を得ることができる。
　また、本実施形態の電気泳動表示装置２００は、低い駆動電圧で作動するため、省電力化が可能である。
　なお、前述したような薄膜トランジスタ１を備えるアクティブマトリクス装置が組み込まれた表示装置は、このような電気泳動表示装置２００への適用に限定されるものではなく、例えば、液晶表示装置等に適用することもできる。
　＜電子機器＞
　このような電気泳動表示装置２００は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置２００を備える本発明の電子機器について説明する。
　＜＜電子ペーパー＞＞
　まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
　図６は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
　この図に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
　このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置２００で構成されている。
　＜＜ディスプレイ＞＞
　次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
　図７は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
　この図に示すディスプレイ８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図６に示す構成と同様のものである。
　本体部８０１は、その側部（図中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
　また、本体部８０１の表示面側（下図（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
　また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
　このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
　また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２００で構成されている。
　なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、電気泳動表示装置２００を適用することが可能である。
　以上、本発明の有機半導体装置、有機半導体装置の製造方法、電子デバイス、電子機器および絶縁層形成組成物につき、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
　前記実施形態では、薄膜トランジスタ１がトップゲート型構造である場合を代表に説明したが、薄膜トランジスタ１は、ゲート電極５０がソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂより基板５００側に位置するボトムゲート型構造であってもよい。
　（実施例Ａ）
　まず、絶縁性高分子として、以下に示す高分子（ＡＡ）～（ＡＩ）を用意した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
＜高分子（ＡＡ）～（ＡＩ）の調整＞
　前記高分子（ＡＡ）は、次のようにして得た。
　まず、ビス(２、３、４、５、６－ペンタフルオロベンゾイル)ジフェニルエーテル(以下ＢＰＤＥと略する)１５．４５ｇ（２７．７ｍｍｏｌ）、ビスフェノールＡ(以下ＢｉｓＡと略する)６．１６ｇ（２７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム １１．１７ｇ（８０．８ｍｍｏｌ）、モレキュラーシーブ６．８ｇ、メチルエチルケトン８１ｇを加えて、７９℃で７時間反応した。その後、酢酸ブチルで希釈した後に濾過を行ない、そのポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄し、洗浄したポリマー溶液を濃縮することで高分子（ＡＡ）を得た。
　前記高分子（ＡＢ）は、次のようにして得た。
　まず、ＢＰＤＥ１６．７５ｇ、ビスフェノールフルオレン１０．５０ｇ、炭酸カリウム４．５５ｇ、モレキュラーシーブ５．４ｇ、ジメチルアセトアミド９０ｇを加えて、６０℃で８時間反応した。その後、アセトンで希釈化したのちに濾過を行い、それによって得られたポリマー溶液を脱イオン水に混合して再沈殿した。再沈殿により得られた固体を濾過乾燥し、再度アセトンに溶解して脱イオン水で再沈殿工程を２回繰り返すことにより高分子（ＡＢ）を得た。
　前記高分子（ＡＣ）は、次のようにして得た。
　まず、２、２－ビス（２、３、４、５、６－ペンタフルオロベンゾイルオキシフェニル）プロパン（以下エステルＢｉｓＡと略する）１５．０ｇ、ＢｉｓＡ５．５６ｇ、炭酸カリウム１０．０９ｇ、モレキュラーシーブ７ｇ、ＭＥＫ１１０ｇを加えて７９℃で６．５時間反応した。その後、酢酸ブチルで希釈した後に濾過を行い、それにより得られたポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄した。洗浄して得られたポリマー溶液を濃縮し、メタノールに混合して再沈殿を行った。再沈殿により得られた固体を濾過乾燥し高分子（ＡＣ）を得た。
　前記高分子（ＡＤ）は、次のようにして得た。
　まず、２、２－ビス（２、３、４、５、６－ペンタフルオロベンゾイルオキシ）ジフェニルエーテル（以下エステルＤＥと略す）１２．１ｇ、ＢｉｓＡ４．５６ｇ、炭酸カリウム５．５３ｇ、モレキュラーシーブ７ｇ、メチルエチルケトン９０ｇを加えて、７９℃で７．５時間反応した。その後、酢酸ブチルで希釈した後に濾過を行ない、そのポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄し、洗浄したポリマー溶液を濃縮することで高分子（ＡＤ）を得た。
　前記高分子（ＡＥ）は、次のようにして得た。
　まず、ＢＰＤＥ１１．１７ｇ、フェノールフタレイン６．３７ｇ、炭酸カリウム８．２９ｇ、モレキュラーシーブ５．０ｇ、ＭＥＫ８５ｇを加えて７９℃で６．５時間反応した。その後、酢酸ブチルで希釈化した後に濾過を行い、それにより得られたポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄した。洗浄して得られたポリマー溶液を濃縮し、メタノールに混合して再沈殿を行った。再沈殿により得られた固体を濾過し乾燥することにより高分子（ＡＥ）を得た。
　前記高分子（ＡＦ）は、次のようにして得た。
　まず、ＢＰＤＥ１６．７５ｇ、２、２－ジヒドロキシフェニルヘキサフルオロプロパン（以下、ＢｉｓＡＦと略する）１０．０８ｇ、炭酸カリウム４．５５ｇ、モレキュラーシーブ５．４ｇ、ジメチルアセトアミド９０ｇを加えて、６０℃で６時間反応した。その後、アセトンで希釈した後に濾過を行い、これにより得られたポリマー溶液を脱イオン水に混合して再沈殿を行った。再沈殿により得られた固体を濾過し乾燥し、再度アセトン溶解して脱イオン水で再沈殿工程を２回繰り返し行った。これにより得られた固体を濾過し乾燥することにとり高分子（ＡＦ）を得た。
　前記高分子（ＡＧ）は、次のようにして得た。
　まず、ＢＰＤＥ１６．７５ｇ、２－ジブチルアミノ－４、６－ジメルカプト－ｓ－トリアジン（三協化成株式会社製ジスネットＤＢ）８．１７ｇ、炭酸カリウム４．３５、モレキュラーシーブ５．４ｇ、ジメチルアセトアミド６０ｇを加えて、６０℃で２時間反応した。その後、アセトンで希釈した後に濾過を行い、それにより得られたポリマー溶液を脱イオン水に混合して再沈殿を行った。得られた固体を濾過、乾燥し、再度アセトンに溶解して脱イオン水で再沈殿工程を行った。これにより得られた固体を濾過して乾燥することにより、高分子（ＡＧ）を得た。
　前記高分子（ＡＨ）は、次のようにして得た。
　ＢＰＤＥ１６．７５ｇ、ＢｉｓＺ８．０５ｇ、炭酸カリウム４．５６ｇ、ジメチルアセトアミド７５ｇを加えて、８０℃で６時間反応した。その後、アセトンで希釈した後に濾過を行い、それにより得られたポリマー溶液を脱イオン水に混合して再沈殿を行った。酢酸ブチルに溶解して、ポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄し、洗浄したポリマー溶液を濃縮することで高分子（ＡＨ）を得た。
　前記高分子（ＡＩ）は、次のようにして得た。
　ＢＰＤＥ１５．０７ｇ、１，３－ビス[２－（４－ヒドロキシフェニル）－２－プロピル]ベンゼン９．３５ｇ、炭酸カリウム４．１０ｇ、ジメチルアセトアミド６５ｇを加えて、６５℃で５．５時間反応した。その後、アセトンで希釈した後に濾過を行い、それにより得られたポリマー溶液を脱イオン水に混合して再沈殿を行った。得られた固体を濾過、乾燥し、再度アセトンに溶解して脱イオン水で再度沈殿を行った。これにより得られた固体を濾過、乾燥し、高分子（ＡＩ）を得た。
　２．薄膜トランジスタの製造
　以下に示すようにして、実施例Ａ１～Ａ１４および比較例Ａ１～Ａ９の薄膜トランジスタを、それぞれ、２００個ずつ製造した。
　（実施例Ａ１）
　まず、ガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。
　次に、ガラス基板上に、蒸着法により金の薄膜を形成した。次に、ソース電極およびドレイン電極の形状に対応するように、金の薄膜上にフォトリソグラフィー法によりレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして金の薄膜をエッチングした。これにより、平均厚さ１００ｎｍのソース電極およびドレイン電極を得た。
　次に、ソース電極およびドレイン電極を形成したガラス基板上に、１ｗｔ％となるように調製したフルオレン－ビチオフェン共重合体の誘導体であるＦ８Ｔ２（ＡＤＳ社製）溶液のトルエン溶液を、スピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を得た。
　次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を覆うように、５ｗｔ％となるように調製した高分子（ＡＡ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を得た。
　次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する領域に、Ａｇ粒子の水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅３０μｍのゲート電極を得た。なお、以下の表１中、ゲート電極の形成に、Ａｇ粒子の水分散液を用いた場合を「Ａｇ－ＩＪ」と略して示す。なお、窒素中でのＶｔｈと大気中でのＶｔｈとの差（ΔＶｔｈ＝Ｖｔｈ（ａｉｒ）－Ｖｔｈ（Ｎ２））が－２[Ｖ]であった。
　（実施例Ａ２）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＢ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、ΔＶｔｈ＝－５[Ｖ]であった。
　（実施例Ａ３）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＣ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、ΔＶｔｈ＝－３[Ｖ]であった。
　（実施例Ａ４）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＤ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、ΔＶｔｈ＝－３[Ｖ]であった。
　（実施例Ａ５）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＥ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ａ６）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＦ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ａ７）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＧ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ａ８）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＨ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ａ９）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、高分子（ＡＩ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ａ１０）
　ゲート電極を、金を蒸着することにより形成した以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、以下の表１中、ゲート電極の形成に、金の蒸着を用いた場合を「Ａｕ」と略して示す。
　（実施例Ａ１１）
　ゲート電極を形成する際に、Ａｇ粒子の水分散液に代えて、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水分散液を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、以下の表１中、ゲート電極の形成に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）の水分散液を用いた場合を「ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ」と略して示す。
　（実施例Ａ１２）
　有機半導体層を形成する際に、Ｆ８Ｔ２に代えて、ＭＥＨ－ＰＰＶを用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ａ１３）
　まず、ガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。
　次に、０．７ｗｔ％となるように調製した高分子（ＡＡ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍのバッファ層を得た。
　次に、前記バッファ層上にソース電極およびドレイン電極の形状に対応するように、マスク蒸着法を用いて金の薄膜を形成した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、チャネル長５０μｍ／チャネル幅１ｍｍの金のソース電極およびドレイン電極を得た。
　次に、ソース電極およびドレイン電極を形成した前記基板上に、１ｗｔ％となるように調製したフルオレン－ビチオフェン共重合体の誘導体であるＦ８Ｔ２（ＡＤＳ社製）溶液のトルエン溶液をスピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を得た。
　次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を覆うように、５ｗｔ％となるように調製した高分子（ＡＡ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を得た。
　次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間に対応する領域に、Ａｇ粒子の水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅７０μｍのゲート電極を得た。なお、以下の表１中、ゲート電極の形成に、Ａｇ粒子の水分散液を用いた場合を「Ａｇ－ＩＪ」と略して示す。
　（実施例Ａ１４）
　まず、ガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。
　次に、ガラス基板上にソース電極およびドレイン電極の形状に対応するように、マスク蒸着法を用いて金の薄膜を形成した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、チャネル長５０μｍ／チャネル幅１ｍｍの金のソース電極およびドレイン電極を得た。
　次に、ソース電極およびドレイン電極を形成したガラス基板上に、１ｗｔ％となるように調製したフルオレン－ビチオフェン共重合体の誘導体であるＦ８Ｔ２（ＡＤＳ社製）溶液のトルエン溶液をスピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を得た。
　次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を覆うように、５ｗｔ％となるように調製した高分子（ＡＡ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を得た。
　次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する領域に、Ａｇ粒子の水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅７０μｍのゲート電極を得た。なお、以下の表１中、ゲート電極の形成に、Ａｇ粒子の水分散液を用いた場合を「Ａｇ－ＩＪ」と略して示す。
　（比較例Ａ１）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、ΔＶｔｈ＝－１５[Ｖ]であった。
　（比較例Ａ２）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、フッ素系ポリマー（旭硝子製、「サイトップ」）を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、溶媒には、フッ素系溶媒を用いた。
　（比較例Ａ３）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）脂を用いた以外は、前記実施例Ａ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（比較例Ａ４）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１０と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（比較例Ａ５）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（比較例Ａ６）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１２と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（比較例Ａ７）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、フッ素系ポリマー（旭硝子製、「サイトップ」）を用いた以外は、前記実施例Ａ１２と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、溶媒には、フッ素系溶媒を用いた。
　（比較例Ａ８）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に代えて、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）脂を用いた以外は、前記実施例Ａ１２と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（比較例Ａ９）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＡＡ）に変えてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いた以外は、前記実施例Ａ１４と同様にして薄膜トランジスタを形成した。
　３．各種測定
　各実施例Ａ１～Ａ１４および各比較例Ａ１～Ａ９で用いられる高分子（絶縁性高分子）について、それぞれ、誘電率、吸水率および分子量（Ｍｗ）を以下のようにして測定した。
　≪誘電率≫
　まず、銅板上に絶縁性高分子をスピンコーターを用いて塗布した後、８０℃×１０分の後、さらに１５０℃×３０分乾燥し、厚さ１０μｍの薄膜（絶縁層）を得た。さらに、薄膜の表面（前記銅板と反対側の面）に金（Ａｕ）を蒸着して電極を形成し、これにより、絶縁層の両面に電極が形成された評価用サンプルを得た。このサンプルの誘電率をインピーダンスアナライザ（ヒューレットパッカード社製、ＨＰ－４２９２Ａ）を用いて測定した。
　≪吸水率≫
　絶縁性高分子を適当な溶媒（酢酸ブチル、シクロヘキサン、トルエンから好適に選択される溶媒）に溶解してなる溶液を、アプリケータを用いてＰＥＴフィルム（２０cm×２０cm、膜厚４０μm）上に塗工し、８０℃で１２０分間乾燥した（これにより、ＰＥＴフィルム上に、絶縁性高分子を含む薄膜（フィルム）が形成されることとなる）。そして、ＰＥＴフィルムを剥離した後、アフターヒートを行って、前記薄膜から溶媒を除去した。
　このようにして得られた溶媒除去後の薄膜の重量を測定し、その後、当該薄膜を脱イオン水に浸漬して浸漬後の薄膜の重量を測定し、これら重量差（比）から吸水率を求めた。
　≪分子量（Ｍｗ）≫
　高速ＧＰＣ装置（東ソー（株）製、ＨＬＣ－８２２０）を用いて、以下の条件で測定を行った。
　展開溶媒：ＴＨＦ
　カラム：ＴＳＫ－ｇｅｌ　ＧＭＨＸＬ×２本
　溶離液流量：１ｍｌ／ｍｉｎ
　カラム温度：４０℃
　４．評価
　実施例Ａ１～Ａ１４および比較例Ａ１～Ａ９に用いられる絶縁性高分子について、以下のような試験を行った。
　（４－１）薄膜形成性試験
　絶縁性高分子を基板上にスピンコーターを用いて塗布し、乾燥させて厚さ約１μｍの薄膜（フィルム）の形成を試みた。このような薄膜形成性試験を各絶縁性高分子について、それぞれ１００回行った。薄膜形成性は、次のようにして評価した。
　◎‥‥‥９５～１００回、薄膜が形成された
　○‥‥‥７０～９４回、薄膜が形成された
　△‥‥‥１０～６９回、薄膜が形成された
　×‥‥‥０～９回、薄膜が形成された
　（４－２）溶剤溶解性試験
　絶縁性高分子１ｇに、各溶剤（酢酸ブチル、シクロヘキサン、トルエン）を９ｇ添加して溶解性を確認した。なお、この試験は、２５℃の各溶剤を用いて行った。溶解性は、次のようにして評価した。
　◎‥‥‥溶解
　○‥‥‥一部溶解
　△‥‥‥膨潤
　×‥‥‥不溶
　また、実施例Ａ１～Ａ１４および比較例Ａ１～Ａ９により得られた有機半導体素子について、以下のような試験を行った。なお、各試験は、２００個の有機半導体を用いて行った。
　（４－３）伝達特性試験
　窒素（Ｎ２）中または大気（ａｉｒ）中（２５℃、６０％ＲＨ）において伝達特性を測定した。そして、得られた結果から、それぞれの雰囲気での移動度、オン電流とオフ電流との比率であるオン／オフ比（ｏｎ－ｏｆｆ比）、しきい電圧(Ｖｔｈ)を算出した。
　なお、表１には、移動度およびｏｎ－ｏｆｆ比を示した。さらに、表１中には、大気中（２５℃、６０％ＲＨ）において絶縁破壊試験を５回以上行い、その最低値をＶｂｄとして示した。また、表１中の各数値は、いずれも、２００個の薄膜トランジスタで得られたデータの平均値である。
　以上の各試験（４－１）～（４－３）の結果を、表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
　表１に示すように、いずれの薄膜トランジスタも、窒素中に比べて、大気中では移動度が低下する傾向を示した。
　しかしながら、各実施例の薄膜トランジスタは、いずれも、その移動度の低下が、対応する比較例の薄膜トランジスタの移動度の低下に比較して小さいことが明らかとなった。
　同様の傾向が、ｏｎ－ｏｆｆ比についても認められた。
　また、各実施例の薄膜トランジスタは、いずれも、そのΔＶｔｈが、対応する比較例の薄膜トランジスタのΔＶｔｈに比較して小さいことも明らかとなった。
　さらに、大気中での絶縁破壊電圧は、各実施例の薄膜トランジスタの方が、全体的に各比較例の薄膜トランジスタより高くなる傾向を示し、この傾向は、ゲート電極をＡｇ粒子やＰＥＤＯＴ／ＰＳＳで作製した場合に顕著であった。
　（実施例Ｂ）
　１．薄膜トランジスタの製造
　以下に示すようにして、実施例Ｂ１～Ｂ１２および比較例Ｂ１の薄膜トランジスタを、それぞれ、２００個ずつ製造した。
　（実施例Ｂ１）
　まず、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーであるビス(２、３、４、５、６－ペンタフルオロベンゾイル)ジフェニルエーテル(以下ＢＰＤＥと略する)１５．４５ｇ（２７．７ｍｍｏｌ）、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールであるビスフェノールＡ(以下ＢｉｓＡと略する)６．１６ｇ（２７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム １１．１７ｇ（８０．８ｍｍｏｌ）、モレキュラーシーブ６．８ｇ、メチルエチルケトン８１ｇを加えて、７９℃で７時間反応した。
　なお、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率は、上述のように１．０２５／１であった。その後、酢酸ブチルで希釈した後に濾過を行ない、そのポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄し、洗浄したポリマー溶液を濃縮することにより、下記化学式で表される理論フェノール価が０（ゼロ）の高分子（ＢＤ）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
　絶縁性高分子を得る工程とは別に、ガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。次に、ガラス基板上に、アクリル系紫外線硬化樹脂組成物を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ、３０秒）により塗布した後、紫外線を照射して硬化させた。これにより、平均厚さ５００ｎｍのバッファ層を得た。
　次に、バッファ層上に、蒸着法により金の薄膜を形成した後、フォトリソグラフィー法によりレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして金の薄膜をエッチングした。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、チャネル長１０μｍ／チャネル幅１ｍｍのソース電極およびドレイン電極を得た。
　次に、ソース電極およびドレイン電極を形成したバッファ層上に、１ｗｔ％となるように調製したポリ（３－ヘキシルチオフェン－２，４－ジイル）（Ｐ３ＨＴ）のトルエン溶液を、インクジェット法により塗布した後、１００℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を得た。
　次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を覆うように、７ｗｔ％となるように調製した高分子（ＢＤ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法（２０００ｒｐｍ、６０秒）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を得た。
　次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する領域に、Ａｇ粒子の水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅３０μｍのゲート電極を得た。なお、以下の表２中、ゲート電極の形成に、Ａｇ粒子の水分散液を用いた場合を「Ａｇ－ＩＪ」と略して示す。
　（実施例Ｂ２）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－２）で表されるフッ素モノマーである２、２－ビス（２、３、４、５、６－ペンタフルオロベンゾイルオキシ）ジフェニルエーテル１２．１ｇ（２０．５ｍｍｏｌ）、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるＢｉｓＡ４．５６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム５．５３ｇ（４０ｍｍｏｌ）、モレキュラーシーブ７ｇ、メチルエチルケトン９０ｇを加えて、７９℃で７．５時間反応した。
　なお、前記化学式（ＦＭ－２）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率は、上述のように１．０２５／１であった。その後、酢酸ブチルで希釈した後に濾過を行ない、そのポリマー溶液を脱イオン水で分液洗浄し、洗浄したポリマー溶液を濃縮することにより、下記化学式で表される理論フェノール価が０（ゼロ）の高分子（ＢＥ）を得た。この高分子（ＢＥ）を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
　（実施例Ｂ３）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率を１／１として、重量平均分子量１５０，０００の高分子（ＢＤ）を得た。この高分子（ＢＤ）を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ｂ４）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるＢＰＤＥ１６．７５ｇ（３０ｍｍｏｌ）、前記化学式（ＢＰＭ－２）で表される２、２－ジヒドロキシフェニルヘキサフルオロプロパン１０．０８ｇ（３０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム４．５５ｇ（３２．９ｍｍｏｌ）、モレキュラーシーブ５．４ｇ、ジメチルアセトアミド９０ｇを加えて、６０℃で６時間反応した。
　なお、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－２）で表されるビスフェノールとの仕込み比率は、上述のように１／１であった。その後、アセトンで希釈した後に濾過を行ない、そのポリマー溶液を脱イオン水に混合して再沈殿した。得られた固体を濾過し乾燥し、再度アセトンに溶解して脱イオン水で再沈殿工程を２回繰り返し行なった。得られた固体を濾過して乾燥することにより、下記化学式で表される高分子（ＢＦ）を得た。この高分子（ＢＦ）を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
　（実施例Ｂ５）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率を１．０４／１として、重量平均分子量３６，０００の高分子（ＢＤ）を得た。この高分子（ＢＤ）を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ｂ６）
　ゲート電極を、金を蒸着することにより形成した以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、以下の表２中、ゲート電極の形成に、金の蒸着を用いた場合を「Ａｕ」と略して示す。
　（実施例Ｂ７）
　ゲート電極を形成する際に、Ａｇ粒子の水分散液に代えて、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水分散液を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。なお、以下の表２中、ゲート電極の形成に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）の水分散液を用いた場合を「ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ」と略して示す。
　（実施例Ｂ８）
　前記実施例Ｂ１と同様の方法で絶縁性高分子（ＢＤ）を得た。
　次に、絶縁性高分子を得る工程とは別にガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。次に、ガラス基板上に、アクリル系紫外線硬化樹脂組成物を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ、３０秒）により塗布した後、紫外線を照射して硬化させた。これにより、平均厚さ５００ｎｍの下部バッファ層を得た。
　次に、０．７ｗｔ％となるように調製した高分子（ＢＤ）の酢酸ブチル溶液を、下部バッファ層上にスピンコート法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍのバッファ層を得た。
　次に、バッファ層上にソース電極およびドレイン電極の形状に対応するように、マスク蒸着法を用いて金の薄膜を形成した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、チャネル長５０μｍ／チャネル幅１ｍｍの金のソース電極およびドレイン電極を得た。
　次に、ソース電極およびドレイン電極を形成したバッファ層上に、１ｗｔ％となるように調製したポリ（３－ヘキシルチオフェン－２，４－ジイル）（Ｐ３ＨＴ）のトルエン溶液を、インクジェット法により塗布した後、１００℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を得た。
　次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を覆うように、７ｗｔ％となるように調製した高分子（ＢＤ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法（２０００ｒｐｍ、６０秒）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を得た。
　次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する領域に、Ａｇ粒子の水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅７０μｍのゲート電極を得た。
　（実施例Ｂ９）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率を１／１とし、重量平均分子量９４，５００の高分子（ＢＤ）を得た。この高分子（ＢＤ）を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ｂ１０）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－１）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率を１／１．０２５とした以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ｂ１１）
　絶縁性高分子を得る際に、前記化学式（ＦＭ－２）で表されるフッ素モノマーと、前記化学式（ＢＰＭ－１）で表されるビスフェノールとの仕込み比率を１／１．０２５とした以外は、前記実施例Ｂ２と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　（実施例Ｂ１２）
　前記実施例Ｂ１と同様の方法で絶縁性高分子（ＢＤ）を得た。
　次に、絶縁性高分子を得る工程とは別にガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。次に、ガラス基板上に、アクリル系紫外線硬化樹脂組成物を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ、３０秒）により塗布した後、紫外線を照射して硬化させた。これにより、平均厚さ５００ｎｍのバッファ層を得た。
　次に、バッファ層上にソース電極およびドレイン電極の形状に対応するように、マスク蒸着法を用いて金の薄膜を形成した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、チャネル長５０μｍ／チャネル幅１ｍｍの金のソース電極およびドレイン電極を得た。
　次に、ソース電極およびドレイン電極を形成したバッファ層上に、１ｗｔ％となるように調製したポリ（３－ヘキシルチオフェン－２，４－ジイル）（Ｐ３ＨＴ）のトルエン溶液を、インクジェット法により塗布した後、１００℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を得た。
　次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を覆うように、７ｗｔ％となるように調製した高分子（ＢＤ）の酢酸ブチル溶液を、スピンコート法（２０００ｒｐｍ、６０秒）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を得た。
　次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する領域に、Ａｇ粒子の水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅７０μｍのゲート電極を得た。
　（比較例Ｂ１）
　ゲート絶縁層を形成する際に、高分子（ＢＤ）に代えて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた以外は、前記実施例Ｂ１と同様にして薄膜トランジスタを製造した。
　２．各種測定
　各実施例Ｂ１～Ｂ１２および比較例Ｂ１で用いられる高分子（絶縁性高分子）について、それぞれ、誘電率、吸水率および分子量（Ｍｗ）を以下のようにして測定した。
　≪誘電率≫
　まず、銅板上に絶縁性高分子をスピンコーターを用いて塗布した後、８０℃で１０分間乾燥した後、１５０℃でさらに３０分間乾燥し、厚さ１０μｍの薄膜（絶縁層）を得た。さらに、薄膜の表面（前記銅板と反対側の面）に金（Ａｕ）を蒸着して電極を形成し、これにより、絶縁層の両面に電極が形成された評価用サンプルを得た。このサンプルの誘電率をインピーダンスアナライザ（ヒューレットパッカード社製、ＨＰ－４２９２Ａ）を用いて測定した。
　≪吸水率≫
　絶縁性高分子を適当な溶媒（酢酸ブチル、シクロヘキサン、トルエンから好適に選択される溶媒）に溶解してなる溶液を、アプリケータを用いてＰＥＴフィルム上に塗工し、８０℃で１２０分間乾燥した（これにより、ＰＥＴフィルム上に、絶縁性高分子を含む薄膜（フィルム）が形成されることとなる）。そして、ＰＥＴフィルムを剥離した後、アフターヒートを行って、前記薄膜から溶媒を除去した。薄膜のサイズ（縦×横×厚さ）は、２０ｃｍ×２０ｃｍ×４０μｍであった。
　このようにして得られた溶媒除去後の薄膜の重量を測定し、その後、当該薄膜を脱イオン水に浸漬して浸漬後の薄膜の重量を測定し、これら重量差（比）から吸水率を求めた。
　≪分子量（Ｍｗ）≫
　高速ＧＰＣ装置（東ソー（株）製、ＨＬＣ－８２２０）を用いて、以下の条件で測定を行った。
　展開溶媒：ＴＨＦ
　カラム：ＴＳＫ－ｇｅｌ　ＧＭＨＸＬ×２本
　溶離液流量：１ｍｌ／ｍｉｎ
　カラム温度：４０℃
　３．評価
　実施例Ｂ１～Ｂ１２および比較例Ｂ１に用いられる絶縁性高分子について、以下のような試験を行った。
　（３－１）薄膜形成性試験
　絶縁性高分子を基板上にスピンコーターを用いて塗布し、乾燥させて厚さ約１μｍの薄膜（フィルム）の形成を試みた。このような薄膜形成性試験を各絶縁性高分子について、それぞれ１００回行った。薄膜形成性は、次のようにして評価した。
　◎‥‥‥９５～１００回、薄膜が形成された
　○‥‥‥７０～９４回、薄膜が形成された
　△‥‥‥１０～６９回、薄膜が形成された
　×‥‥‥０～９回、薄膜が形成された
　（３－２）溶剤溶解性試験
　絶縁性高分子１ｇに、各溶剤（酢酸ブチル、シクロヘキサン、トルエン）を９ｇ添加して溶解性を確認した。なお、この試験は、２５℃の各溶剤を用いて行った。溶解性は、次のようにして評価した。
　◎‥‥‥溶解
　○‥‥‥一部溶解
　△‥‥‥膨潤
　×‥‥‥不溶
　また、実施例Ｂ１～Ｂ１２および比較例Ｂ１により得られた有機半導体素子について、以下のような試験を行った。なお、各試験は、２００個の有機半導体を用いて行った。
　（３－３）伝達特性試験
　窒素（Ｎ２）中または大気（ａｉｒ）中（２５℃、６０％ＲＨ）において伝達特性を測定した。そして、得られた結果から、それぞれの雰囲気での移動度、オン電流とオフ電流との比率であるオン／オフ比（ｏｎ－ｏｆｆ比）、しきい電圧(Ｖｔｈ)を算出した。
　なお、表２には、移動度、ｏｎ－ｏｆｆ比、および、窒素中でのＶｔｈと大気中でのＶｔｈとの差（ΔＶｔｈ＝Ｖｔｈ（ａｉｒ）－Ｖｔｈ（Ｎ２））とを示した。さらに、表２中には、大気中（２５℃、６０％ＲＨ）において絶縁破壊試験を５回以上行い、その最低値をＶｂｄとして示した。また、表２中の各数値は、いずれも、２００個の薄膜トランジスタで得られたデータの平均値である。
　以上、２．各種測定、３．評価の各結果を表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
　表２に示すように、いずれの薄膜トランジスタも、窒素中に比べて、大気中では移動度が低下する傾向を示した。しかしながら、主鎖の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以上の絶縁性高分子を用いることにより、薄膜トランジスタの移動度の低下が小さくなることが明らかとなった。同様の傾向が、ｏｎ－ｏｆｆ比についても認められた。
　また、主鎖の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以上の絶縁性高分子を用いることにより、薄膜トランジスタのΔＶｔｈが小さくなることも明らかとなった。
　さらに、大気中での絶縁破壊電圧は、各実施例の薄膜トランジスタの方が、比較例の薄膜トランジスタより高くなる傾向を示し、この傾向は、ゲート電極をＡｇ粒子やＰＥＤＯＴ／ＰＳＳで作製した場合に顕著であった。
　また、各実施例の薄膜トランジスタは、いずれも、比較例の薄膜トランジスタよりも、吸水率が低い。さらに、各実施例Ｂ１～Ｂ１２の中でも、理論フェノール価が０（ゼロ）の実施例の吸水率がより低くなっており、それらの中でも、仕込み比率が１．０２５／１の実施例がさらに低くなっている。

Claims (18)

  1. 　ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、該ゲート電極に対して前記ソース電極および前記ドレイン電極を絶縁するゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層および前記ソース電極および前記ドレイン電極に接触して設けられた有機半導体層と、該有機半導体層の前記ゲート絶縁層と反対側に接触して設けられた第２の絶縁層とを有し、
    　前記ゲート絶縁層および前記第２の絶縁層の少なくとも一方に、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を含むことを特徴とする有機半導体装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
  2. 　前記ゲート絶縁層および前記第２の絶縁層の少なくとも一方が、１００ＫＨｚにおける誘電率が２．９以上である請求項１に記載の有機半導体装置。
  3. 　前記絶縁性高分子の重量平均分子量は、５０００～５０００００である請求項１に記載の有機半導体装置。
  4. 　前記絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下である請求項１に記載の有機半導体装置。
  5. 　前記フッ素原子を含有する置換基は、下記化学式で表わされる請求項４に記載の有機半導体装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    　［ただし、式中、Ｘは、１～５の整数を示す。］
  6. 　前記一般式（１）または（２）において、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって下記化学式（３－１）～（３－１３）のうちのいずれかである請求項１に記載の有機半導体装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  7. 　前記一般式（１）または（２）において、Ｒ１およびＲ２は、極性基を有さない請求項６に記載の有機半導体装置。
  8. 　前記一般式（１）または（２）において、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって前記化学式（３－１）、（３－２）、（３－４）および（３－１０）のうちのいずれかである請求項７に記載の有機半導体装置。
  9. 　前記有機半導体装置は、基板を有し、前記ソース電極および前記ドレイン電極が前記ゲート電極より前記基板側に位置するトップゲート型構造であり、少なくとも前記ゲート絶縁層に前記絶縁性高分子を含む請求項１に記載の有機半導体装置。
  10. 　前記ゲート絶縁層の平均厚さは、１０～５０００ｎｍである請求項９に記載の有機半導体装置。
  11. 　ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、該ゲート電極に対して前記ソース電極および前記ドレイン電極を絶縁するゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層に接触して設けられた有機半導体層と、該有機半導体層の前記ゲート絶縁層と反対側に接触して設けられた第２の絶縁層とを有する有機半導体装置の製造方法であって、
    　前記第２の絶縁層を形成する第１の工程と、
    　前記第２の絶縁層上に、前記ソース電極および前記ドレイン電極を互いに離間して形成する第２の工程と、
    　前記ソース電極および前記ドレイン電極とに接触するように、前記有機半導体層を形成する第３の工程と、
    　前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層を覆うように、前記ゲート絶縁層を形成する第４の工程と、
    　前記ゲート絶縁層上に、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域に対応するように前記ゲート電極を形成する第５の工程とを有し、
    　前記第１の工程および前記第４の工程の少なくとも一方は、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を溶媒に溶解した溶液を用いた液相プロセスにより行われることを特徴とする有機半導体装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
  12. 　前記絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下である請求項１１に記載の有機半導体装置の製造方法。
  13. 　前記溶媒は、ケトン系溶媒およびエステル系溶媒のうちの少なくとも一方である請求項１２に記載の有機半導体装置の製造方法。
  14. 　前記第５の工程において、前記ゲート電極を、導電性高分子または金属粒子を水系分散媒に分散してなる電極形成材料を用いて液相プロセスにより形成する請求項１１に記載の有機半導体装置の製造方法。
  15. 　請求項１に記載の有機半導体装置を備えることを特徴とする電子デバイス。
  16. 　請求項１５に記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
  17. 　下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する絶縁性高分子を含むことを特徴とする絶縁層形成組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    　［但し、式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって芳香環を含む二価の連結基を示す。また、Ｙは、酸素原子または硫黄原子を示す。］
  18. 　前記絶縁性高分子は、前記主鎖の端部の少なくとも一方がフッ素原子またはフッ素原子を含有する置換基で置換され、その理論フェノール価が２．０ＫＯＨｍｇ／ポリマーｇ以下である請求項１７に記載の絶縁層形成組成物。
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