JP2007270121A - 絶縁層形成用組成物および絶縁膜 - Google Patents

絶縁層形成用組成物および絶縁膜 Download PDF

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Abstract

【課題】TFT用のゲート絶縁膜としてはポリイミド、ポリアミド、ポリエステルおよびポリアクリレートの何れかからなる材料を用いる方法が提案されており、塗布による簡便な電子素子の作製方法も開示されているが、従来技術による絶縁膜は必ずしも良好な絶縁性を示しているとは言えない。本発明は絶縁性の良好な絶縁層を形成させるための絶縁層形成用組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】電子素子の絶縁体層を形成させるために用いる組成物であって、ポリアミック酸とこのポリアミック酸の誘導体とから選ばれる少なくとも1つのポリマーと、このポリマーの構造単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物とを含有することを特徴とする絶縁層形成用組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は電子素子の絶縁層を形成させるために用いる組成物およびこれを用いて得られる絶縁層に関する。
通常の場合、液晶表示装置、PDP(Plasma Display Panel)、有機EL(Electro-luminescence)ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、電極、MIM(Metal-Insulator-Metal)素子、TFT(Thin Film Transistor)等の能動素子、発光素子等の薄膜層をパターニングして構成されている部位を有する。
有機材料を用いた素子は、コストを低下できる、大面積化が容易である等の製造上のメリットがあることや無機材料にない機能を発現する可能性があり、注目されている。
TFT用のゲート絶縁膜としてはポリイミド、ポリアミド、ポリエステルおよびポリアクリレートの何れかからなる材料を用いる方法が開示されており、塗布による簡便な電子素子の作製方法が開示されている(特許文献1および2参照)。しかしながら、これらの文献に開示されている絶縁膜は、必ずしも良好な絶縁性を示しているとは言えない。
特開2003−258256号公報 特開2003−309268号公報
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、絶縁性の良好な絶縁層を形成させるための絶縁層形成用組成物を提供することを目的とする。そして、さらにこの組成物を用いて得られる絶縁膜を提供し、これによってこの絶縁膜を有する電子素子の低コストでの製造を可能にすることを目的とする。
本発明は次の[1]項に示される絶縁層形成用組成物に関する。
[1] 電子素子の絶縁層を形成させるために用いる組成物であって、ポリアミック酸(polyamic acid)とポリアミック酸の誘導体とからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマーと、この(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物とを含有することを特徴とする絶縁層形成用組成物。
本発明の絶縁層形成用組成物を用いることにより、例えば絶縁性が良好であり、そして膜強度が改善された絶縁層を形成させること、電子素子を低コストで製造することなどが可能になる。そして、この電子素子は演算素子や表示素子に適用することができる。
まず最初に、本発明で用いる用語などの定義について説明する。
「テトラカルボン酸二無水物の誘導体」は、テトラカルボン酸二無水物と同一の骨格を有するテトラカルボン酸、テトラカルボン酸の酸ハライド(テトラカルボン酸ジ酸ハライドなど)、テトラカルボン酸ジエステルジ酸ハライドおよびテトラカルボン酸一無水物ジ酸ハライドからなる化合物群の総称として用いられる。そして、「テトラカルボン酸誘導体」は、テトラカルボン酸二無水物とテトラカルボン酸二無水物の誘導体の総称として用いられる。式(1)で示される化合物を化合物(1)と略称することがある。他の式で示される化合物についても同様の略称法を適用することがある。六角形で囲んだA、B、Cなどの記号は、これらが環を示す記号であることを意味する。化学構造式において、環を構成する炭素に固定されずに結合している置換基は、環との結合位置が任意の置換基であることを示す。本明細書における%は特に断らない限り重量%を意味する。なお、実施例における質量単位gは、電子天秤の目盛りを読み取った値を示すものであり、これを重さまたは重量と表現することがある。
本発明は前記の[1]項と次の[2]〜[22]項で構成される。
[2] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がその官能基を分子内に2個以上有する化合物である、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[3] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[4] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[5] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が、N−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[6] ポリマーが、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群より選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体またはこの(これらの)テトラカルボン酸誘導体とその他のテトラカルボン酸誘導体の少なくとも1つとの混合物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸から選ばれる少なくとも1つであり、そしてこの(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物。

Figure 2007270121

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[7] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、[6]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[8] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、[6]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[9] ポリマーが式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群から選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と側鎖を有するジアミンの少なくとも1つまたはこの(これらの)ジアミンと側鎖を持たないジアミンの少なくとも1つとの混合物を反応させて得られるポリアミック酸から選ばれる少なくとも1つであり、そしてこの(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物。

Figure 2007270121

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[10] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、[9]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[11] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、[9]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[12] ポリマーが式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群から選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と式(I)〜式(V)のそれぞれで示される化合物の群から選択される少なくとも1つである側鎖を有するジアミンまたはこの(これらの)ジアミンと側鎖を持たないジアミンの少なくとも1つとの混合物を反応させて得られるポリアミック酸から選ばれる少なくとも1つであり、そしてこの(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物:

Figure 2007270121


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Figure 2007270121


Figure 2007270121
ここに、式(I)において、Rは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CHO−、−CFO−または−(CH−であって、eは1〜6の整数であり;Rはステロイド骨格を有する基、式(I−a)で示される基、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり;このアルキルの炭素数が2〜6であるとき、その任意の−CH−は−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、そしてこのフェニルの水素はフッ素、メチル、メトキシ、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシで置き換えられてもよく;

Figure 2007270121
ここに、R13、R14およびR15は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、炭素数1〜4のアルキレン、炭素数1〜3のオキシアルキレン、または炭素数1〜3のアルキレンオキシであり;R16およびR17は独立して水素、フッ素またはメチルであり;R18は水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜30のアルコキシ、炭素数2〜30のアルコキシアルキル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシであり、これらのアルキル、アルコキシおよびアルコキシアルキルにおける任意の−CH−は、ジフルオロメチレンまたは式(I−b)で示される基で置き換えられてもよく;環Bおよび環Cは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;f、gおよびhは独立して0〜4の整数であり;i、jおよびkは独立して0〜3の整数であって、これらの合計は1以上であり;lおよびmは独立して1または2であり;

Figure 2007270121
ここに、R19、R20、R21およびR22は、独立して炭素数1〜10のアルキル、またはフェニルであり、そしてnは1〜100の整数であり:
式(II)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり:
式(III)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり;そして、RおよびRは独立して水素、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり:
式(IV)において、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであって、このアルキルの任意の−CH−は、−O−、−CH=CH−またはC≡C−で置き換えられてもよく;Rは独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;aは0または1であり;bは0、1または2であり;そして、cは独立して0または1であり:
式(V)において、R10は炭素数3〜30のアルキル、または炭素数3〜30のフッ素化アルキルであり;R11は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のフッ素化アルキルであり;R12は独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;そして、dは独立して0または1である。
[13] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、[12]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[14] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、[12]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[15] ポリマーが、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群より選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体またはこの(これらの)テトラカルボン酸誘導体とその他のテトラカルボン酸誘導体の少なくとも1つとの混合物とジアミンを反応させて得られるポリアミック酸と、式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群から選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と、式(I)〜式(V)のそれぞれで示される化合物の群から選択される少なくとも1つである側鎖を有するジアミンまたはこの(これらの)ジアミンと側鎖を持たないジアミンの少なくとも1つとの混合物とを反応させて得られるポリアミック酸との混合物であり、そしてこれらのポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、[1]項に記載の絶縁層形成用組成物:

Figure 2007270121


Figure 2007270121


Figure 2007270121


Figure 2007270121
ここに、式(I)において、Rは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CHO−、−CFO−または−(CH−であって、eは1〜6の整数であり;Rはステロイド骨格を有する基、式(I−a)で示される基、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり;このアルキルの炭素数が2〜6であるとき、その任意の−CH−は−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、そしてこのフェニルの水素はフッ素、メチル、メトキシ、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシで置き換えられてもよく;

Figure 2007270121
ここに、R13、R14およびR15は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、炭素数1〜4のアルキレン、炭素数1〜3のオキシアルキレン、または炭素数1〜3のアルキレンオキシであり;R16およびR17は独立して水素、フッ素またはメチルであり;R18は水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜30のアルコキシ、炭素数2〜30のアルコキシアルキル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシであって、これらのアルキル、アルコキシおよびアルコキシアルキルにおける任意の−CH−はジフルオロメチレンまたは式(I−b)で示される基で置き換えられてもよく;環Bおよび環Cは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;f、gおよびhは独立して0〜4の整数であり;i、jおよびkは独立して0〜3の整数であって、これらの合計は1以上であり;lおよびmは独立して1または2であり;

Figure 2007270121
ここに、R19、R20、R21およびR22は、独立して炭素数1〜10のアルキルまたはフェニルであり、そしてnは1〜100の整数であり:
式(II)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり:
式(III)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり;そして、RおよびRは独立して水素、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり:
式(IV)において、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであって、このアルキルの任意の−CH−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;Rは独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;aは0または1であり;bは0、1または2であり;そして、cは独立して0または1であり:
式(V)において、R10は炭素数3〜30のアルキル、または炭素数3〜30のフッ素化アルキルであり;R11は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のフッ素化アルキルであり;R12は独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;そして、dは独立して0または1である。
[16] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、[15]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[17] カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、[15]項に記載の絶縁層形成用組成物。
[18] ポリマーが、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つとジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸と、式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つと式(I)で示されるジアミンの少なくとも1つとを反応させて得られるポリアミック酸との混合物である、[15]項に記載の絶縁層形成用組成物:
[19] ポリマーが、式(1)で示されるテトラカルボン酸二無水物および式(7)で示されるテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルメタンとを反応させて得られるポリアミック酸と、式(1)で示されるテトラカルボン酸二無水物と式(I−25)で示されるジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸との混合物である、[15]項に記載の絶縁層形成用組成物:

Figure 2007270121
ここに、R43は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のアルコキシである。
[20] [1]〜[19]のいずれか1項に記載の絶縁層形成用組成物を用いて得られる薄膜。
[21] [1]〜[19]のいずれか1項に記載の絶縁層形成用組成物を用いて基板上に形成される絶縁層。
[22] [21]項に記載の絶縁層を有する電子素子。
本発明の絶縁層形成用組成物について更に詳しく説明する。
本発明の絶縁層形成用組成物は、ポリアミック酸とポリアミック酸の誘導体とからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマーと、この(これらの)ポリマーの構成単位に含まれるカルボキシル基と反応することができる官能基を有する化合物とを含有する組成物である。ポリアミック酸の誘導体の例は、ポリアミック酸を完全または部分的に脱水閉環反応させたポリイミド、ポリアミック酸のカルボキシル基の全てまたは一部がエステル化されたポリアミック酸エステル、テトラカルボン酸二無水物の一部をジカルボン酸ハライド等に置き換えて反応させて得られたポリアミック酸−ポリアミドコポリマー、およびポリアミック酸−ポリアミドコポリマーを完全または部分的に脱水閉環反応させたポリアミドイミドである。
ポリアミック酸はテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリマーである。ポリアミック酸の好ましい例の1つは、次に示す式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物およびこれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体とジアミンを反応させて得られるポリマーである。このとき、この(これらの)テトラカルボン酸誘導体と、その骨格が式(1)〜式(40)に示される骨格とは異なるテトラカルボン酸誘導体の少なくとも1つを併用してもよい。このようなポリアミック酸をポリアミック酸(A−1)とする。このポリアミック酸(A−1)とその誘導体とを総称してポリアミック酸Aと表記する。ポリアミック酸Aの中ではポリアミック酸(A−1)が好ましい。

Figure 2007270121

Figure 2007270121
絶縁層の絶縁性を高めるためには、上記のうち、式(1)〜式(7)および式(14)〜式(26)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とそれらの誘導体とから選ばれる少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体を用いることが好ましく、式(1)、式(6)、式(7)および式(20)〜式(26)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とそれらの誘導体とから選ばれる少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体を用いることがさらに好ましい。
以下の説明では、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とそれらの誘導体を、総称してテトラカルボン酸誘導体Aと表記する。そして、その骨格が式(1)〜式(40)に含まれる骨格とは異なるテトラカルボン酸誘導体をその他のテトラカルボン酸誘導体(a)と表記する。絶縁層の絶縁性を高めるためには、テトラカルボン酸誘導体Aとその他のテトラカルボン酸誘導体(a)の合計量に対するテトラカルボン酸誘導体Aのモル分率が0.5〜1であることが好ましい。このモル分率の更に好ましい範囲は0.7〜1である。
上記の式で示されるテトラカルボン酸二無水物の製法については、例えば、化合物(1)については特開昭59−212495号公報、化合物(2)および(3)については特開平3−137125号公報、化合物(4)については特開2003−192685号公報、化合物(7)、(8)、(10)および(12)については特開平8−325196号公報、化合物(14)については特開昭55−36406号公報、化合物(16)および(19)については特開昭58−170776号公報、化合物(17)については特開昭63−57589号公報、化合物(18)については特開昭59−170087号公報、化合物(23)および(28)については、特開昭58−109479号公報、化合物(24)および(25)については特開平8−259949号公報、化合物(26)および(27)については特開2003−313180号公報、化合物(30)については特開平2−235842号公報、化合物(31)、(32)および(33)については特開平2−149539号公報、化合物(34)については特開2003−137843号公報、化合物(35)については特開2004−18422号公報、化合物(36)については特開2002−316990号公報、化合物(37)については特開2003−96070号公報等を参照することができる。
テトラカルボン酸誘導体Aを用いるとき反応の相手となるジアミン(以下、ジアミンAとする。)の好ましい例を次に示す。

Figure 2007270121

Figure 2007270121

Figure 2007270121
次の式で示されるシロキサン結合を有するジアミンも、ジアミンAの例として挙げることができる。

Figure 2007270121
ここに、R30およびR31は独立して炭素数1〜3のアルキルまたはフェニルであり、R32は炭素数1〜6のアルキレン、1,4−フェニレンまたはアルキル置換された1,4−フェニレンであり、そしてpは1〜10の整数である。
ポリアミック酸の好ましい例のもう1つは、次に示す式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物およびそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と側鎖を有するジアミンとを反応させて得られるポリマーである。このとき側鎖を持たないジアミンを併用してもよい。この(これらの)テトラカルボン酸誘導体と、その骨格が式(1)〜式(58)に示される骨格とは異なるテトラカルボン酸誘導体の少なくとも1つとを併用してもよい。このようなポリアミック酸をポリアミック酸(B−1)とする。このポリアミック酸(B−1)とその誘導体とを総称してポリアミック酸Bと表記する。ポリアミック酸Bの中ではポリアミック酸(B−1)が好ましい。

Figure 2007270121

Figure 2007270121

Figure 2007270121
以下の説明では、式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とそれらの誘導体を総称してテトラカルボン酸誘導体Bと表記する。そして、その骨格が式(1)〜式(58)に示される骨格とは異なるテトラカルボン酸誘導体をその他のテトラカルボン酸誘導体(b)と表記する。側鎖を有するジアミンをジアミンBと表記する。側鎖を持たないジアミンをジアミン(b)と表記する。
ポリアミック酸Bを用いて形成される絶縁層の絶縁性を高めるためには、式(1)〜式(31)のそれぞれに含まれる骨格を有するテトラカルボン酸誘導体を用いることが好ましい。より好ましいテトラカルボン酸誘導体の骨格は、式(1)〜式(10)および式(14)〜式(23)のそれぞれに含まれる骨格であり、さらに好ましいテトラカルボン酸誘導体の骨格は式(1)、式(5)、式(7)および式(14)〜式(26)のそれぞれに含まれる骨格である。
ジアミンBは、2つのアミノ基を結ぶ主鎖に対して側方位に炭素数3以上の置換基を有するジアミンである。従って、このジアミンを用いて得られるポリアミック酸Bも側鎖を有することになる。側鎖を有するポリアミック酸は表面エネルギーを低下する傾向にあるため、TFT特性を向上させることが期待できる。
従って、ジアミンBの側鎖は、求められる特性に応じて適宜選択すればよい。このような側鎖の具体例として、フェニルまたは炭素数が3以上のアルキル、アルケニルもしくはアルキニル;フェノキシまたは炭素数が3以上のアルコキシ、アルケニルオキシもしくはアルキニルオキシ;ベンゾイルまたは炭素数が3以上のアシル、アルケニルカルボニルもしくはアルキニルカルボニル;ベンゾイルオキシまたは炭素数が3以上のアシルオキシ、アルケニルカルボニルオキシもしくはアルキニルカルボニルオキシ;フェノキシカルボニルまたは炭素数が3以上のアルコキシカルボニル、アルケニルオキシカルボニルもしくはアルキニルオキシカルボニル;フェニルアミノカルボニルまたは炭素数3以上のアルキルアミノカルボニル、アルケニルアミノカルボニルもしくはアルキニルアミノカルボニル;および炭素数が3以上の環状アルキレン等が挙げられるが、これらに限定されない。
次に挙げる例はジアミンBの好ましい例である。これらの式のそれぞれで示されるジアミンの群から少なくとも1つを選んで用いることが好ましい。

Figure 2007270121
式(I)において、Rは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CHO−、−CFO−または−(CH−であって、eは1〜6の整数である。Rはステロイド骨格を有する基、式(I−a)で示される基、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルである。このアルキルの炭素数が2〜6であるとき、その任意の−CH−は−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。このフェニルの任意の水素はフッ素、メチル、メトキシ、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシで置き換えられてもよい。ベンゼン環におけるアミノ基の結合位置は任意であるが、2つのアミノ基の結合位置関係は、メタまたはパラであることが好ましい。さらに、2つのアミノ基の結合位置は、R−R−の結合位置を1位としたときに、3位および5位または2位および5位であることが好ましい。

Figure 2007270121
式(I−a)において、R13、R14およびR15は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、炭素数1〜4のアルキレン、炭素数1〜3のオキシアルキレン、または炭素数1〜3のアルキレンオキシである。R16およびR17は独立して水素、フッ素またはメチルである。環Bおよび環Cは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンである。f、gおよびhは独立して0〜4の整数である。i、jおよびkは独立して0〜3の整数であって、これらの合計は1以上である。そして、lおよびmは独立して1または2である。
式(I−a)におけるR18は、水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜30のアルコキシ、炭素数2〜30のアルコキシアルキル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシである。これらのアルキル、アルコキシおよびアルコキシアルキルにおける任意の−CH−は、ジフルオロメチレンまたは式(I−b)で置き換えられてもよい。

Figure 2007270121
この式において、R19、R20、R21およびR22は独立して炭素数1〜10のアルキル、またはフェニルであり、そしてnは1〜100の整数である。
式(II)において、Rは独立して水素またはメチルであり、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり、そしてRは独立して単結合、−CO−または−CH−である。Rがアルキルであるとき、その好ましい炭素数は1〜10である。NH−フェニレン−R−O−の結合位置は、ステロイド核の3位および6位であることが好ましい。そして、アミノ基の結合位置は、Rの結合位置に対して、メタ位またはパラ位であることが好ましい。
式(III)において、Rは独立して水素またはメチルであり、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり、Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり、そしてRおよびRは独立して水素、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルである。好ましいRは炭素数1〜10のアルキルである。RまたはRがアルキルであるとき、その好ましい炭素数は1〜4である。ベンゼン環におけるアミノフェニル−R−O−の結合位置は、ステロイド核が結合している炭素に対して、メタ位またはパラ位であることが好ましい。ベンゼン環におけるアミノ基の結合位置は、Rに対してメタ位またはパラ位であることが好ましい。
式(IV)において、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり、このアルキルの任意の−CH−は、−O−、−CH=CH−またはC≡C−で置き換えられてもよく、Rは独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり、環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり、aは0または1であり、bは0、1または2であり、そしてcは独立して0または1である。好ましいRは水素または無置換のアルキルである。ベンゼン環におけるアミノ基の結合位置は、Rに対してメタ位またはパラ位であることが好ましい。
式(V)において、R10は炭素数3〜30のアルキルまたは炭素数3〜30のフッ素化アルキルであり、R11は水素、炭素数1〜30のアルキルまたは炭素数1〜30のフッ素化アルキルであり、R12は独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり、そしてdは独立して0または1である。好ましいR10は炭素数3〜10のアルキルまたは炭素数3〜10のパーフルオロアルキルである。好ましいR11は水素、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数1〜10のパーフルオロアルキルである。ベンゼン環におけるアミノ基の結合位置は、R12に対してメタ位またはパラ位であることが好ましい。
式(I)で示されるジアミンの具体例を次に示す。

Figure 2007270121

Figure 2007270121

Figure 2007270121
これらの式において、R40は炭素数4〜30のアルキルであり、この炭素数の好ましい範囲は4〜12である。R41は炭素数6〜20のアルキルである。R42は炭素数1〜30のアルキルまたは炭素数1〜30のアルコキシであり、これらの基の好ましい炭素数は1〜10である。そしてR43は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のアルコキシであり、これらのアルキルまたはアルコキシの好ましい炭素数は1〜10である。
上記の式で示されるジアミンの製法については、例えば、化合物(I−2)〜(I−4)については特開平5−27244号公報、化合物(I−12)、(I−14)および(I−16)については特開平9−278724号公報、化合物(I−19)〜(I−22)、(I−24)および(I−25)については特開2002−162630号公報、化合物(I−26)〜(I−31)については特開2003−96034号公報、化合物(I−32)および(I−33)については特開2003−267982号公報、化合物(I−34)〜(I−39)については特開平4−281427号公報を、それぞれ参照することができる。
式(II)で示されるジアミンの具体例を次に示す。これらのジアミンの製法については、例えば、特開平8−269084号公報を参照することができる。

Figure 2007270121
式(III)で示されるジアミンの具体例を次に示す。これらのジアミンの製法については、例えば、特開平9−143196号公報を参照することができる。

Figure 2007270121

Figure 2007270121
式(IV)で示されるジアミンおよび式(V)で示されるジアミンの具体例を次に示す。

Figure 2007270121
これらの式において、R44は炭素数1〜30のアルキルであり、このアルキルの好ましい炭素数は1〜10である。R45は水素または炭素数1〜30のアルキルであり、このアルキルの好ましい炭素数は1〜10である。そしてR46は炭素数3〜30のアルキルまたは炭素数3〜30のパーフルオロアルキルであり、これらの基の好ましい炭素数は3〜10である。なお、これらの式で示されるジアミンの製法については、例えば、式(IV−1)のジアミンについては特開平2−129155号公報、式(IV−2)のジアミンについては特開平6−228061号公報、式(IV−3)のジアミンについては特開2002−363142公報、式(IV−4)のジアミンについては特開平3−167162号公報、式(IV−5)のジアミンについては特開平6−157434号公報、式(IV−6)のジアミンについては特開平3−220162号公報、式(V−1)のジアミンについては特開平1−6246号公報を、それぞれ参照することができる。
本発明において、ジアミン(b)(側鎖を持たないジアミン)としては、ジアミンAと同様の化合物を選択することができる。ジアミンBとジアミン(b)との合計量に対するジアミンBのモル分率は、ジアミンBの側鎖の構造と、所望する特性に応じて適宜調整すればよいが、0.30〜1であることが好ましい。
なお、本発明においては、ポリアミック酸を製造するに際して、末端停止剤としてのモノアミンをジアミンに添加してもよい。
本発明の絶縁層形成用組成物は、上記のポリアミック酸Aおよびポリアミック酸Bの少なくとも1つであるポリマーと、そのポリマー構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を分子内に1個以上有する化合物とを含有する。即ち、本発明の絶縁層形成用組成物は、ポリアミック酸Aとポリアミック酸Bの両方を含有してもよい。このとき、ポリアミック酸Aとポリアミック酸Bの重量比は、A/B=99/1〜50/50であることが好ましく、A/B=95/5〜70/30であることがより好ましい。そしてこのとき、ポリアミック酸Aとポリアミック酸Bの両方ともがポリアミック酸であることが好ましい。即ち、前記のポリアミック酸(A−1)とポリアミック酸(B−1)を組み合わせて用いることが好ましい。なお、この重量比は、求められる絶縁性に応じて適宜調整することができる。
以下の説明では、ポリマー構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を分子内に1個以上有する化合物を官能性化合物と称することがある。官能性化合物の添加量は、このポリマーに対する重量比で0.01〜0.50であり、0.02〜0.30がより好ましい。この範囲が非常に広いのは、例えば部分イミド化されたポリアミック酸や可溶性ポリイミドのような誘導体を用いる場合には、官能性化合物の添加量が少なくてもよいことを意味する。絶縁膜としての特性向上を図るためには、この重量比が0.01以上であることが好ましく、未反応の官能性化合物が絶縁特性を低下させないためには0.50以下であることが好ましい。このような絶縁層形成用組成物は、ポリアミック酸Aおよびポリアミック酸Bの少なくとも1つの溶液に官能性化合物を溶解することにより製造することができる。
カルボキシル基と反応可能な官能基の例は、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルおよび−NCOである。
分子内にオキシラニルまたはオキシラニレンを1つ有する化合物の例は、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、3,3,3−トリフルオロメチルプロピレンオキシド、スチレンオキシド、ヘキサフルオロプロピレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、N−グリシジルフタルイミド、(ノナフルオロ−N−ブチル)エポキシド、パーフルオロエチルグリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、N,N−ジグリシジルアニリン、3−[2−(パーフルオロヘキシル)エトキシ]−1,2−エポキシプロパン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、および(3−グリシドキシプロピル)ジメチルエトキシシランである。
分子内にオキシラニルを2つ有する化合物の例は、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチルー3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートおよび3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランである。
分子内にオキシラニルを4つ有する化合物の例は、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、および3−(N−アリル−N−グリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランである。
上記の他、分子内にオキシラニルを有する化合物の例として、オキシラニルを有するオリゴマーや重合体も挙げることができる。オキシラニルを有する付加重合性モノマーの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びメチルグリシジル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
オキシラニルを有するモノマーと共重合を行う他のモノマーとの具体例としては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、N−シクロヘキシルマレイミド及びN−フェニルマレイミドなどを挙げることができる。
オキシラニルを有するモノマーのホモポリマーの好ましい具体例としては、ポリグリシジルメタクリレートなどを挙げることができる。また、オキシラニルを有するモノマーと他のモノマーとのコポリマーの好ましい具体例としては、N−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマー、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマー、ベンジルメタクリレート−グリシジルメタクリレートコポリマー、ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレートコポリマー、2−ヒドロキシエチルメタクリレート−グリシジルメタクリレートコポリマー、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレートコポリマーおよびスチレン−グリシジルメタクリレートコポリマーを挙げることができる。
これら例の中でも、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチルー3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートおよびN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーが特に好ましい。
チイラニルを有する化合物としては、上記のオキシラニルを有する化合物のオキシラニルを、例えばJ.Org.Chem.,28,229(1963)に記載されている方法に従って、エチレンスルフィド基に置換したものを使用することができる。
オキセタニルを有する化合物の例は、EPICLON(商品名、大日本インキ化学工業(株)製)、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル−フェニル〕メタン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル−フェニル〕エーテル、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル−フェニル〕プロパン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル−フェニル〕スルホン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル−フェニル〕ケトン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル−フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、トリ〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、およびテトラ〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼンである。これらの他、オキセタニルを有するオリゴマーやポリマーも挙げることができる。
アジリジニルを有する化合物の例は、2,4,6−トリス(1’−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、ω−アジリジニルプロピオン酸−2,2−ジヒドロキシメチル−ブタノールトリエステル、2,4,6−トリス(2−メチル−1−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−エチル−1−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、4,4’−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン、ビス(2−エチル−1−アジリジニル)ベンゼン−1,3−ジカルボン酸アミド、トリス(2−エチル−1−アジリジニル)ベンゼン−1,3,5−トリカルボン酸アミド、ビス(2−エチル−1−アジリジニル)セバシン酸アミド、1,6−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ヘキサン、2,4−ジエチレンウレイドトルエン、1,1’−カルボニル−ビス−エチレンイミン、ポリメチレン−ビス−エチルンユリア(C〜C)、およびN,N’−ビス(4,6−ジエチレンイミノ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−ヘキサメチレンジアミンである。これらの他、アジリジニルを有するオリゴマーやポリマーも挙げることができる。
オキサゾリルを有する化合物の例は、2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、1,2,4−トリス−(2−オキサゾリニル−2)−ベンゼン、4−フラン−2−イルメチレン−2−フェニル−4H−オキサゾール−5−オン、1,4−ビス(4,5−ジヒドロ−2−オキサゾリル)ベンゼン、1,3−ビス(4,5−ジヒドロ−2−オキサゾリル)ベンゼン、2,3−ビス(4−イソプロペニル−2−オキサゾリン−2−イル)ブタン、2,2’−ビス−4−ベンジル−2−オキサゾリン、2,6−ビス(イソプロピル−2−オキサゾリン−2−イル)ピリジン、2,2’−イソプロピリデンビス(4−tert−ブチル−2−オキサゾリン)、2,2’−イソプロピリデンビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)、2,2’−メチレンビス(4−tert−ブチル−2−オキサゾリン)、および2,2’−メチレンビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)である。これらの他、エポクロス(商品名、株式会社日本触媒製)のようなオキサゾリルを有するポリマーやオリゴマーも挙げることができる。
分子内に2個の−NCOを有する化合物の例は、フェニレン−1,3−ジイソシアネート、フェニレン−1,4−ジイソシアネート、1−メトキシフェニレン−2,4−ジイソシアネート、1−メチルフェニレン−2,4−ジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、ビフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシビフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルビフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、シクロブチレン−1,3−ジイソシアネート、シクロペンチレン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、1−メチルシクロヘキシレン−2,4−ジイソシアネート、1−メチルシクロヘキシレン−2,6−ジイソシアネート、1−イソシアネート−3,3,5−トリメチル−5−イソシアネートメチルシクロヘキサン、シクロヘキサン−1,3−ビス(メチルイソシアネート)、シクロヘキサン−1,4−ビス(メチルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−2,4’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、テトラメチレン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、ドデカメチレン−1,12−ジイソシアネート、およびリジンジイソシアネートメチルエステルである。
分子内に3個の−NCOを有する化合物の例は、フェニル−1,3,5−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4,4’−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−2,5,4’−トリイソシアネート、トリフェニルメタン−2,4’,4”−トリイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4,2’,4’−テトライソシアネート、ジフェニルメタン−2,5,2’,5’−テトライソシアネート、シクロヘキサン−1,3,5−トリイソシアネート、シクロヘキサン−1,3,5−トリス(メチルイソシアネート)、3,5−ジメチルシクロヘキサン−1,3,5−トリス(メチルイソシアネート)、1,3,5−トリメチルシクロヘキサン−1,3,5−トリス(メチルイソシアネート)、ジシクロヘキシルメタン−2,4,2’−トリイソシアネート、およびジシクロヘキシルメタン−2,4,4’−トリイソシアネートである。
次に、ポリアミック酸の製造法について説明する。ポリアミック酸は、公知の製造方法を用いて製造することができる。例えば、原料投入口、窒素導入口、温度計、攪拌機およびコンデンサーを備えた反応容器に、ジアミン、さらに必要に応じてモノアミンを仕込む。次に、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等のアミド系極性溶剤、テトラカルボン酸二無水物、さらに必要に応じてテトラカルボン酸二無水物の誘導体等を投入する。このとき、テトラカルボン酸二無水物の総モル数は、ジアミンの総モル数の0.9〜1.1倍程度とすることが好ましい。
攪拌しながら、0〜70℃で1〜48時間反応させることにより、ポリアミック酸の溶液を得ることができる。反応温度を50〜80℃程度にすることにより、低分子量のポリアミック酸を得ることもできる。得られたポリアミック酸の溶液は、粘度を調整するために溶剤で希釈することができる。
ポリアミック酸から可溶性ポリイミドを得るためには、ポリアミック酸の溶液に、脱水剤である無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物および脱水閉環触媒であるトリエチルアミン、ピリジン、コリジン等の三級アミンを加えて、20〜150℃で処理し、イミド化させる。
ポリアミック酸の溶液に多量の貧溶剤を添加してポリアミック酸を析出させ、析出したポリアミック酸を、トルエン、キシレン等の溶剤中で、上記と同様に、脱水剤および脱水閉環触媒と共に、温度20〜150℃でイミド化させることもできる。なお、貧溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤やグリコール系溶剤が挙げられる。
イミド化反応において、脱水剤に対する脱水閉環触媒のモル比は、0.1〜10であることが好ましい。両者の合計使用量は、テトラカルボン酸二無水物の総モル数の1.5〜10倍であることが好ましい。イミド化の脱水剤および脱水閉環触媒の添加量、反応温度および反応時間を調整することによって、イミド化率を制御することができる。得られたポリイミドは、溶剤と分離して後述する溶剤に再溶解させて使用することもできるし、溶剤と分離することなく使用することもできる。
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸二無水物をテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドとした後に、ジアミンと反応させることにより得ることができる。また、テトラカルボン酸二無水物とテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドを併用することにより、ポリアミック酸のカルボン酸の一部がエステル化されたポリアミック酸エステルを得ることができる。
また、ポリアミック酸エステルは、ポリアミック酸等にアルコールを反応させることにより得ることもできる。この場合、アルコールのモル分率やその他の反応条件を制御することにより、ポリアミック酸のカルボン酸の全てまたは一部がエステル化されたポリアミック酸エステルを得ることができる。
上述したように、テトラカルボン酸二無水物の一部は、ジカルボン酸ハライドであってもよい。ジカルボン酸ハライドを含むテトラカルボン酸二無水物化合物とジアミンとを反応させると、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーを得ることができる。ここで、テトラカルボン酸二無水物に対するジカルボン酸ハライドの比率は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に限定されない。
ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーをイミド化することにより、ポリアミドイミドを製造することができる。ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドは、ポリイミドの場合と同様に、溶剤と分離して後述する溶剤に再溶解させて使用することもできるし、溶剤と分離することなく使用することもできる。
次に、付加重合性モノマーの重合体の製造法について説明する。付加重合性モノマーの重合体は、公知であるラジカル重合法を用いて製造することができる。
ラジカル重合に用いられる溶媒は、重合反応に不活性で重合反応条件下において安定な化合物であれば何でもよい。好ましい溶媒の具体例は、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トルエン、キシレン、γーブチロラクトン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン等である。これらの中でも特に好ましいのは、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、γ―ブチロラントン、N−メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン等である。溶媒は単独で用いても、混合溶媒として用いてもよい。
重合反応は、通常、反応液中のモノマー濃度を5〜50重量部、同じく重合開始剤濃度を0.01〜10重量部とし、反応温度30〜160℃、反応時間1〜12時間で行う。分子量を調節するために連鎖移動剤を加えてもよい。連鎖移動剤の例は、クロロホルム、四塩化炭素、n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸、ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等である。
ポリアミック酸Aおよびポリアミック酸Bの少なくとも1つとカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物の絶縁層形成用組成物中における含有率は、塗布方法によって適宜選択することができ、オフセット印刷機、インクジェット印刷機等の印刷機(以下、印刷機と略すことがある)で使用する場合には0.5〜40%であることが好ましく、1〜20%がさらに好ましいが、溶液の粘度との関係で適宜調整することができる。
本発明の絶縁層形成用組成物は溶剤を含むことができる。溶剤としては、ポリアミック酸、可溶性ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマー、ポリアミドイミド等のポリマー成分の製造工程や用途で通常使用されている溶剤が挙げられ、使用目的に応じて適宜選択することができる。溶剤は、ポリアミック酸およびその誘導体の少なくとも一方の良溶剤である非プロトン性極性溶剤と、表面張力を変えて塗布性改善などを目的とする、その他の溶剤とを含む混合溶剤であることが好ましい。
非プロトン性極性溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルカプロラクタム、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、ジエチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等が挙げられるが、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクトン、およびγ−バレロラクトンが好ましい。
その他の溶剤の例としては、乳酸アルキル、3−メチル−3−メトキシブタノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキル(またはフェニル)アセテート、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル、マロン酸ジエチル等のマロン酸ジアルキル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテルが挙げられ、更にこれらのグリコールモノアルキルエーテルのエステル化合物(例えば、アセテート)が挙げられる。これらの中では、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
非プロトン性極性溶剤とその他の溶剤の種類および割合は、絶縁層形成用組成物の印刷性、塗布性、溶解性、保存安定性等を考慮して、適宜設定することができる。非プロトン性極性溶剤は、溶解性および保存安定性に優れる溶剤であることが好ましく、その他の溶剤は、印刷性および塗布性に優れる溶剤であることが好ましい。
絶縁層形成用組成物は、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤は、それぞれの目的に応じて選択して使用することができる。添加剤の例は、塗布性の向上を目的とする界面活性剤、帯電防止の向上を目的とする帯電防止剤、基板との密着性の向上を目的とするシランカップリング剤やチタン系のカップリング剤などである。
シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、p−アミノフェニルトリエトキシシラン、m−アミノフェニルトリメトキシシラン、m−アミノフェニルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロピルアミン、N,N’−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等が挙げられる。
添加剤の添加量は、通常、ポリアミック酸およびその誘導体の総重量の0〜10%であり、0.1〜3%が好ましい。
絶縁層形成用組成物の溶液を塗布する工程における塗布方法としては、スピンナー法、印刷法、滴下法、インクジェット法等が挙げられる。
絶縁層形成用組成物の溶液の粘度は、塗布方法により適宜選択され、ポリアミック酸またはその誘導体の構造、カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物、用いる溶剤の種類およびポリマー濃度により、制御することができる。例えば、印刷機により塗布する場合の粘度は、通常、5〜100mPa・秒であり、10〜90mPa・秒が好ましい。溶液の粘度が5mPa・秒より大きければ十分な膜厚が得られやすく、100mPa・秒より小さければ印刷ムラが大きくなることが避けられやすい。スピンコートにより塗布する場合の粘度は、通常、5〜200mPa・秒であり、10〜100mPa・秒が好ましい。
本発明の絶縁層は、上記の絶縁層形成用組成物を基板上に塗布し、100〜400℃、好ましくは130〜250℃で加熱することによって形成することができる。
本発明の電子素子は、基板上に形成させた絶縁層に半導体層を積層して製造される。半導体層は有機半導体からなることが好ましい。有機半導体は、一般に、溶剤に溶解させて塗布により成膜させたりすることができるため、ケイ素等の無機半導体を用いる場合と比較して、低温で成膜することが可能となり、基板材料等、材料の選択範囲が広くなる。特に、樹脂フィルム基板を用いた場合は、装置の薄型化、軽量化が可能となる。また、塗布による成膜の場合、装置コストが無機半導体を成膜する場合と比較して低減できる。
有機半導体としては、フルオレン、ポリフルオレン誘導体、ポリフルオレノン、フルオレノン誘導体、ポリN−ビニルカルバゾール誘導体、ポリγ−カルバゾリルエチルグルタメート誘導体、ポリビニルフェナントレン誘導体、ポリシラン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン、トリアリールアミン誘導体等のアリールアミン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、インデノン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド、ポリビニルピレン等のピレン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ビススチルベン誘導体等のスチルベン誘導体、エナミン誘導体、ポリアルキルチオフェン等のチオフェン誘導体からなる群より選択される一種以上の材料またはペンタセン、テトラセン、ビスアゾ、トリスアゾ系色素、ポリアゾ系色素、トリアリールメタン系色素、チアジン系色素、オキサジン系色素、キサンテン系色素、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系色素、キナクリドン系色素、インジゴ系色素、ペリレン系色素、多環キノン系色素、ビスベンズイミダゾール系色素、インダンスロン系色素、スクアリリウム系色素、アントラキノン系色素、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン系色素からなる群より選択される一種以上の材料が挙げられる。
図1に、本発明の電子素子の構造の一例を示す。基板1上にゲート電極2(第一の電極層)、絶縁層3、ソース電極4およびドレイン電極5からなる第二の電極層並びに半導体層6が順次積層されている。
図2に、本発明の電子素子の構造のもう1つの例を示す。基板1上に絶縁層3A(第一の絶縁層)、ソース電極4およびドレイン電極5(第一の電極層)、半導体層6、絶縁層3B(第二の絶縁層)並びにゲート電極2(第二の電極層)が順次積層されている。
電極材料としては、クロム、タンタル、チタン、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステン、ニッケル、金、パラジウム、白金、銀、錫、インジウム等の金属の単体または合金およびこれらの酸化物を、ナノ粒子化し、溶剤に分散した溶液を成膜した材料または金属アルコキシド溶液とし、ゾルゲル法により成膜した材料を適用することができる。また、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリパラフェニレンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体等のポリフェニレン系導電性高分子、ポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンおよびその誘導体、ポリフランおよびその誘導体等の複素環系導電性高分子並びにポリアニリンおよびその誘導体等のイオン性導電性高分子からなる群より選択される一種以上の導電性高分子を溶剤に分散または溶解した塗工液を用いることができる。これら導電性高分子は、適当なドーパントをドーピングして用いてもよい。ドーパントとしては、ポリスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸等の材料を用いることが好ましい。
導電性カーボンを溶剤に分散した溶液を成膜した材料も、電極材料として適用することができる。
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例において用いられるテトラカルボン酸二無水物、ジアミンおよび溶剤の名称は、以下の略号で示されることがある。
[テトラカルボン酸二無水物]
1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(式(1)):CBDA
1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(式(7)):CHDA
[ジアミン]
4,4’−ジアミノジフェニルメタン(式(69)):DDM
2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(式(109)):BAPP
5−{4−[2−(4−ヘプチルシクロヘキシル)エチル]シクロヘキシル}フェニルメチル−1,3−ジアミノベンゼン(式(I−25);R43=C15):7Ch2Ch
[溶剤]
N−メチル−2−ピロリドン:NMP
ブチルセロソルブ(エチレングリコールモノブチルエーテル):BC
[官能性化合物]
N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン:TGAPM
3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート:ECC
N−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマー(グリシジルメタクリレート:80mol%):NPGM
[合成例1]
<ポリアミック酸Aの合成>
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの四つ口フラスコに、DDMを2.9128g(14.7mmol)および脱水NMP60.0gを仕込み、乾燥窒素気流下で攪拌し、溶解させた。次に、CHDA1.6466g(7.35mmol)およびCBDA1.4406g(7.35mmol)を添加し、室温環境下で30時間反応させた。反応中に反応温度が上昇する場合は、反応温度を約70℃以下に抑えて反応させた。
得られた溶液に、BC34.0gを加えて、ポリアミック酸Aの濃度が6%の溶液PA1を調製した。得られたPA1の粘度は、45.0mPa・sであった。
[合成例2]
<ポリアミック酸Bの合成>
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの四つ口フラスコに、7Ch2Chを4.1747g(8.50mmol)および脱水NMP60gを仕込み、乾燥窒素気流下で攪拌し、溶解させた。次に、CBDA1.675g(8.50mmol)を添加し、室温環境下で30時間反応させた。反応中に反応温度が上昇する場合は、反応温度を約70℃以下に抑えて反応させた。
得られた溶液に、BC34.0gを加えて、ポリアミック酸Bの濃度が6%の溶液PA2を調製した。得られたPA2の粘度は、12.3mPa・sであった。
[合成例3]
<N−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマー(グリシジルメタクリレート:80mol%)の合成>
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、N−フェニルマレイミドを16.0g、グリシジルメタクリレートを52.5gおよび脱水NMP137gを仕込み、乾燥窒素気流下で攪拌し、溶解させた。次に、AIBNを3g添加し、80℃で6時間反応させた。得られた溶液NPGMの粘度は、88.0mPa・sであった。
[実施例1]
95gのPA1と5gのPA2の混合溶液にTGAPMを1.2g添加した混合液S1をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約150nmのポリイミド薄膜を得た。
[実施例2]
95gのPA1と5gのPA2の混合溶液にECCを1.2g添加した混合液S2をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約154nmのポリイミド薄膜を得た。
[実施例3]
95gのPA1と5gのPA2の混合溶液にECCを2.4g添加した混合液S3をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約152nmのポリイミド薄膜を得た。
[実施例4]
95gのPA1と5gのPA2の混合溶液にNPGMを3.6g添加した混合液S4をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約155nmのポリイミド薄膜を得た。
[実施例5]
95gのPA1と5gのPA2の混合溶液にNPGMを7.2g添加した混合液S5をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約149nmのポリイミド薄膜を得た。
[実施例6]
17gのNPGMと5gのPA2の混合液S6にエポキシ硬化剤として無水トリメリット酸0.18gを添加した溶液をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約153nmのポリイミド薄膜を得た。
[比較例1]
95gのPA1と5gのPA2の混合液S7をスピンコート塗布し、クリンオーブン中で180℃、0.5時間焼成を行い、膜厚約150nmのポリイミド薄膜を得た。
<体積抵抗率の評価>
図3に体積抵抗率の評価装置の構成を示した。電極7は蒸着により成膜したAl電極である。この装置を用いて体積抵抗率を評価した。結果を表1に示した。
<表1>
Figure 2007270121
通常、体積抵抗率が1×1014Ω・cm以上である場合に絶縁性が良好であるとされる。従って、実施例1のポリイミド薄膜の絶縁性が良好であることがわかる。
本発明の電子素子の構造の一例を示す図である。 本発明の電子素子の構造の一例を示す図である。 体積抵抗率の評価装置の構成を示す図である。
符号の説明
1:基板
2:ゲート電極
3:絶縁層
3A:絶縁層
3B:絶縁層
4:ソース電極
5:ドレイン電極
6:半導体層
7:電極
8:ポリイミド薄膜

Claims (22)

  1. 電子素子の絶縁層を形成させるために用いる組成物であって、ポリアミック酸とポリアミック酸の誘導体とからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマーと、この(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物とを含有することを特徴とする絶縁層形成用組成物。
  2. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がその官能基を分子内に2個以上有する化合物である、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物。
  3. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物。
  4. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物。
  5. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が、N−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物。
  6. ポリマーが、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群より選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体またはこの(これらの)テトラカルボン酸誘導体とその他のテトラカルボン酸誘導体の少なくとも1つとの混合物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸から選ばれる少なくとも1つであり、そしてこの(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物。

    Figure 2007270121

    Figure 2007270121
  7. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、請求項6に記載の絶縁層形成用組成物。
  8. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、請求項6に記載の絶縁層形成用組成物。
  9. ポリマーが式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群から選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と側鎖を有するジアミンの少なくとも1つまたはこの(これらの)ジアミンと側鎖を持たないジアミンの少なくとも1つとの混合物を反応させて得られるポリアミック酸から選ばれる少なくとも1つであり、そしてこの(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物。

    Figure 2007270121


    Figure 2007270121


    Figure 2007270121
  10. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、請求項9に記載の絶縁層形成用組成物。
  11. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、請求項9に記載の絶縁層形成用組成物。
  12. ポリマーが式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群から選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と式(I)〜式(V)のそれぞれで示される化合物の群から選択される少なくとも1つである側鎖を有するジアミンまたはこの(これらの)ジアミンと側鎖を持たないジアミンの少なくとも1つとの混合物を反応させて得られるポリアミック酸から選ばれる少なくとも1つであり、そしてこの(これらの)ポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物:

    Figure 2007270121


    Figure 2007270121


    Figure 2007270121


    Figure 2007270121
    ここに、式(I)において、Rは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CHO−、−CFO−または−(CH−であって、eは1〜6の整数であり;Rはステロイド骨格を有する基、式(I−a)で示される基、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり;このアルキルの炭素数が2〜6であるとき、その任意の−CH−は−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、そしてこのフェニルの水素はフッ素、メチル、メトキシ、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシで置き換えられてもよく;

    Figure 2007270121
    ここに、R13、R14およびR15は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、炭素数1〜4のアルキレン、炭素数1〜3のオキシアルキレン、または炭素数1〜3のアルキレンオキシであり;R16およびR17は独立して水素、フッ素またはメチルであり;R18は水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜30のアルコキシ、炭素数2〜30のアルコキシアルキル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシであり、これらのアルキル、アルコキシおよびアルコキシアルキルにおける任意の−CH−は、ジフルオロメチレンまたは式(I−b)で示される基で置き換えられてもよく;環Bおよび環Cは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;f、gおよびhは独立して0〜4の整数であり;i、jおよびkは独立して0〜3の整数であって、これらの合計は1以上であり;lおよびmは独立して1または2であり;

    Figure 2007270121
    ここに、R19、R20、R21およびR22は、独立して炭素数1〜10のアルキル、またはフェニルであり、そしてnは1〜100の整数であり:
    式(II)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり:
    式(III)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり;そして、RおよびRは独立して水素、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり:
    式(IV)において、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであって、このアルキルの任意の−CH−は、−O−、−CH=CH−またはC≡C−で置き換えられてもよく;Rは独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;aは0または1であり;bは0、1または2であり;そして、cは独立して0または1であり:
    式(V)において、R10は炭素数3〜30のアルキル、または炭素数3〜30のフッ素化アルキルであり;R11は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のフッ素化アルキルであり;R12は独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;そして、dは独立して0または1である。
  13. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、請求項12に記載の絶縁層形成用組成物。
  14. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、請求項12に記載の絶縁層形成用組成物。
  15. ポリマーが、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群より選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体またはこの(これらの)テトラカルボン酸誘導体とその他のテトラカルボン酸誘導体の少なくとも1つとの混合物とジアミンを反応させて得られるポリアミック酸と、式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物とこれらのテトラカルボン酸二無水物の誘導体とからなる群から選択される少なくとも1つのテトラカルボン酸誘導体と、式(I)〜式(V)のそれぞれで示される化合物の群から選択される少なくとも1つである側鎖を有するジアミンまたはこの(これらの)ジアミンと側鎖を持たないジアミンの少なくとも1つとの混合物とを反応させて得られるポリアミック酸との混合物であり、そしてこれらのポリマーの構成単位中のカルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOを分子内に有する化合物である、請求項1に記載の絶縁層形成用組成物:

    Figure 2007270121


    Figure 2007270121


    Figure 2007270121


    Figure 2007270121
    ここに、式(I)において、Rは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CHO−、−CFO−または−(CH−であって、eは1〜6の整数であり;Rはステロイド骨格を有する基、式(I−a)で示される基、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり;このアルキルの炭素数が2〜6であるとき、その任意の−CH−は−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、そしてこのフェニルの水素はフッ素、メチル、メトキシ、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシで置き換えられてもよく;

    Figure 2007270121
    ここに、R13、R14およびR15は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、炭素数1〜4のアルキレン、炭素数1〜3のオキシアルキレン、または炭素数1〜3のアルキレンオキシであり;R16およびR17は独立して水素、フッ素またはメチルであり;R18は水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜30のアルコキシ、炭素数2〜30のアルコキシアルキル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシまたはトリフルオロメトキシであって、これらのアルキル、アルコキシおよびアルコキシアルキルにおける任意の−CH−はジフルオロメチレンまたは式(I−b)で示される基で置き換えられてもよく;環Bおよび環Cは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;f、gおよびhは独立して0〜4の整数であり;i、jおよびkは独立して0〜3の整数であって、これらの合計は1以上であり;lおよびmは独立して1または2であり;

    Figure 2007270121
    ここに、R19、R20、R21およびR22は、独立して炭素数1〜10のアルキルまたはフェニルであり、そしてnは1〜100の整数であり:
    式(II)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり:
    式(III)において、Rは独立して水素またはメチルであり;Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであり;Rは独立して単結合、−CO−または−CH−であり;そして、RおよびRは独立して水素、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルであり:
    式(IV)において、Rは水素または炭素数1〜30のアルキルであって、このアルキルの任意の−CH−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;Rは独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;aは0または1であり;bは0、1または2であり;そして、cは独立して0または1であり:
    式(V)において、R10は炭素数3〜30のアルキル、または炭素数3〜30のフッ素化アルキルであり;R11は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のフッ素化アルキルであり;R12は独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレンであり;そして、dは独立して0または1である。
  16. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物が付加重合性モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであって、官能基がオキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、チイラニル、アジリジニル、オキサゾリルまたは−NCOである、請求項15に記載の絶縁層形成用組成物。
  17. カルボキシル基と反応可能な官能基を有する化合物がN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレートコポリマーである、請求項15に記載の絶縁層形成用組成物。
  18. ポリマーが、式(1)〜式(40)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つとジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸と、式(1)〜式(58)のそれぞれで示されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つと式(I)で示されるジアミンの少なくとも1つとを反応させて得られるポリアミック酸との混合物である、請求項15に記載の絶縁層形成用組成物:
  19. ポリマーが、式(1)で示されるテトラカルボン酸二無水物および式(7)で示されるテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルメタンとを反応させて得られるポリアミック酸と、式(1)で示されるテトラカルボン酸二無水物と式(I−25)で示されるジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸との混合物である、請求項15に記載の絶縁層形成用組成物:

    Figure 2007270121
    ここに、R43は水素、炭素数1〜30のアルキル、または炭素数1〜30のアルコキシである。
  20. 請求項1〜19のいずれか1項に記載の絶縁層形成用組成物を用いて得られる薄膜。
  21. 請求項1〜19のいずれか1項に記載の絶縁層形成用組成物を用いて基板上に形成される絶縁層。
  22. 請求項21に記載の絶縁層を有する電子素子。
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