[發(fā)明專利]有機(jī)半導(dǎo)體元件遮光膜形成用油墨組合物、遮光膜形成方法以及具有遮光膜的有機(jī)晶體管元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080003192.1
• 申請(qǐng)日: 2010-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN102217076A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 餌取秀樹;五十住宏;笠井正紀(jì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: DIC株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;C09D11/02;H01L51/05
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)作為有機(jī)半導(dǎo)體元件的保護(hù)膜功能的遮光膜能夠穩(wěn)定地印刷精密圖案的有機(jī)半導(dǎo)體元件遮光膜形成用油墨組合物及形成該遮光膜的方法。

背景技術(shù)

晶體管廣泛應(yīng)用于構(gòu)成顯示器和計(jì)算機(jī)儀器的重要的半導(dǎo)體電子元件(電子部件)中，目前，使用二氧化硅等無機(jī)物作為主要材料(半導(dǎo)體材料)來制造。近年來，在這樣的晶體管的半導(dǎo)體材料中使用了有機(jī)物的“有機(jī)晶體管(OFET)”受到矚目(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。OFET柔軟且可低溫處理，因而可將撓性的塑料用作基板，而且具有可以利用印刷法以低價(jià)格生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，認(rèn)為是在普及(Ubiquitous)時(shí)代必須的項(xiàng)目(撓性和低成本終端)的實(shí)現(xiàn)中不可或缺的電子元件。

然而，有機(jī)半導(dǎo)體材料與二氧化硅等無機(jī)材料相比，通過照射可見光線或紫外線等光，引起特性的變化或性能的劣化。因此，使用了有機(jī)半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體元件(包括OFET)需要用遮光性保護(hù)膜覆蓋。這種遮光膜為了有效利用作為有機(jī)晶體管的特征，而需要以印刷法在半導(dǎo)體層上形成精密圖案，另外，印刷后的該遮光膜的干燥和固化溫度需要在塑料基板的耐熱溫度以下進(jìn)行處理(低溫固化性)，進(jìn)而，以該溫度固化了的該遮光膜需要具有與顯示面板接合時(shí)無損傷的機(jī)械強(qiáng)度。

然而，公開了用噴墨涂布含有炭黑的水溶性墨并形成遮光膜的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，但已知水分對(duì)OFET的特性帶來不良影響(例如，參照非專利文獻(xiàn)2)。另一方面，在遮光膜形成中使用有機(jī)溶劑系油墨時(shí)還會(huì)有有機(jī)溶劑剝離半導(dǎo)體層的擔(dān)心。可見，在以往的印刷法中，對(duì)不同的層連續(xù)印刷時(shí)，上層的印刷會(huì)影響到下層。

作為克服上述缺點(diǎn)的方法，有凸版反轉(zhuǎn)印刷法(letterpress?reverse?printing?method)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)和微接觸印刷法(microcontact?printing)(例如，參照非專利文獻(xiàn)3)。在這些印刷法中，可以形成精密的圖案，同時(shí)在彈性體制膠布或彈性體制印模上涂布油墨并在其上使油墨粘度急劇上升之后印刷到基材上，因此，即使重疊印刷也幾乎不會(huì)影響到下層。

但是，利用這些印刷法，為了對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體元件用遮光膜穩(wěn)定地印刷精密圖案、且實(shí)現(xiàn)上述諸功能即遮光性、低溫固化性(基板耐熱溫度以下的固化)、固化后的涂膜的機(jī)械強(qiáng)度，需要配合特殊的油墨。

已知為了利用凸版反轉(zhuǎn)印刷法形成微細(xì)且精密的印刷圖案，而油墨中要求如下的特性。油墨組合物具有可在膠布上形成均勻的油墨覆膜這樣的粘度、表面能量，且需要表現(xiàn)在通過與凸版接觸形成印刷圖案之前能夠在膠布上形成完整的印刷圖案這樣的干燥性、粘合性、凝聚力。進(jìn)而作為具有膠布上的油墨涂膜能夠完整轉(zhuǎn)印到被印刷基材上這樣的粘合性、凝聚力的精密圖案化的油墨組合物，優(yōu)選油墨粘度為5mPa·s以下、表面能量為25mN/m以下。作為滿足以上條件的油墨，公開了含有揮發(fā)性溶劑、可溶于該揮發(fā)性溶劑的樹脂和不溶于該揮發(fā)性溶劑的固形物，且揮發(fā)性溶劑為速干性溶劑和慢干性溶劑的混合物的油墨組合物(例如，參照專利文獻(xiàn)3、4)。然而，專利文獻(xiàn)3、4記載的發(fā)明中，雖然對(duì)為了利用凸版反轉(zhuǎn)印刷法形成精密圖案所需要的油墨組成進(jìn)行了詳細(xì)公開，但并沒有公開為了對(duì)以遮光圖案形成用油墨形成的遮光膜賦予上述功能而必需的組成。

非專利文獻(xiàn)1：JOURNAL?OF?POLYMER?SCIENCE：PART?A：POLYMER?CHMISTRY，2002年、第40號(hào)、P.3327

非專利文獻(xiàn)2：Applied?Physics?Letters，2005年、第87號(hào)、P.182109

非專利文獻(xiàn)3：Annual?Review?of?Materials?Science，1998年、第28號(hào)、P.153

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-335560號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2001-56405號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2005-126608號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2005-128346號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的課題在于，提供一種在利用凸版反轉(zhuǎn)印刷法、微接觸印刷法精密地形成圖案化的遮光膜時(shí)，可以穩(wěn)定地形成精密圖案，且可以在基板耐熱溫度以下進(jìn)行燒成，并能夠賦予遮光性和機(jī)械強(qiáng)度的有機(jī)半導(dǎo)體元件遮光膜形成用的油墨組合物。

用于解決問題的方案

為解決上述課題，進(jìn)行了精心研究，結(jié)果通過對(duì)凸版反轉(zhuǎn)印刷用途中所用的油墨樹脂成分進(jìn)行研究而想到了本發(fā)明。