JP6075564B2 - ディスプレイ基板用樹脂組成物 - Google Patents
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Description
一方、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示装置は、高精細のみが要求されてきたが、情報機器などへ急速にその用途を拡大している。例えば、超薄型・軽量化の要求を満たすために、プラスチックフィルムを基板として使用するフレキシブルディスプレイが注目されている。
従来、高精細なディスプレイには、アクティブマトリックス駆動のパネルが使用されている。マトリックス状の画素電極に加えて、薄膜アクティブ素子を含むアクティブマトリックス層を形成するには、その製造プロセスにおいて200℃以上の高温処理を必要とし、しかも、きわめて正確な位置合わせが必要である。しかし、フレキシブル化のために、ガラス基板からプラスチック材料に変化することで、耐熱性、寸法安定性に劣るため、その上にアクティブ素子をじかに形成するのは非常に困難であった。
ところで、前記工程で必要とされるポリイミドの特性として、線膨張係数が挙げられる。しかし、多くのポリイミド系ではフィルムの線膨張係数は60乃至80ppm/Kの範囲であり、低線膨張特性を有していない。このような中、線膨張係数が低いポリイミドフィルムが開発されているが、汎用性に乏しい酸二無水物を原料に用いているため、得られる製品が高価になってしまう(特許文献3)。
X1は芳香族基と2つのカルボニル基を有する4価の有機基を表し、
Y1は2価の芳香族基又は脂肪族基を表し、
Y2は窒素原子を2個以上有する2価の芳香族基を表し、
n及びmは自然数を表す。]
第2観点として、前記Y2が複素環構造を有する芳香族基を表す、第1観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第3観点として、前記Y2が下記式(5)で表される、第2観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
R1乃至R7は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W1で置換されていてもよいフェニル基、W1で置換されていてもよいナフチル基、W1で置換されていてもよいチエニル基又はW1で置換されていてもよいフリル基を表し、
W1は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
Aは、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基又は炭素原子数1乃至10のハロアルキル基を表す。なお、○は結合手を表す。)
第4観点として、前記R1乃至R7及びAが水素原子を表す、第3観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第5観点として、前記Y1が下記式(6)で表される、第1観点乃至第4観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
R8乃至R11は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W1で置換されていてもよいフェニル基、W1で置換されていてもよいナフチル基、W1で置換されていてもよいチエニル基又はW1で置換されていてもよいフリル基を表し、
W1は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
qは1又は2を表す。なお、○は結合手を表す。)
第6観点として、前記式(6)で表される2価の芳香族基がフェニレンジアミンから誘導されたものである、第5観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第7観点として、前記R8乃至R11が水素原子を表す、第6観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第8観点として、前記X1が下記式(7)で表される、第1観点乃至第7観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
R12乃至R21は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W1で置換されていてもよいフェニル基、W1で置換されていてもよいナフチル基、W1で置換されていてもよいチエニル基又はW1で置換されていてもよいフリル基を表し、
W1は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、−NH−、−NZ3−又は酸素原子を表し、
Z3は、炭素原子数1乃至10のアルキル基を表し、
pは1又は2を表す。なお、○は結合手を表す。)
第9観点として、前記pが2を表す、第8観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第10の観点として、前記R12乃至R21が水素原子を表す、第9観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第11観点として、前記式(1)中のnと前記式(3)中のmとがn/m=70/30乃至99/1の関係である、第1観点乃至第10観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第12観点として、前記式(2)中のnと前記式(4)中のmとがn/m=70/30乃至99/1の関係である、第1観点乃至第10観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第13観点として、さらに架橋剤を含む、第1観点乃至第12観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第14観点として、前記架橋剤が2つ以上のエポキシ基を有する化合物である、第13観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第15観点として、前記架橋剤が芳香族基を有する化合物である、第14観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第16観点として、前記架橋剤が6つ以下のエポキシ基を有する化合物であって、かつ該化合物はエポキシ基と芳香族基とを結合する炭素原子数1乃至10のアルキル基を有する、第15観点に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第17観点として、前記ポリアミック酸又はポリイミド100質量部に対して、前記架橋剤が20質量部以下である、第13観点乃至第16観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
第18観点として、第1観点乃至第17観点のうちいずれか1つに記載のディスプレイ基板用樹脂組成物が少なくとも1種の溶剤に溶解していることを特徴とする、ワニスに関する。
第19観点として、第18観点に記載のワニスを用いて230℃以上で焼成することにより得られる、硬化膜に関する。
第20観点として、基板上に第19観点に記載の硬化膜からなる層を少なくとも一層備える、構造体に関する。
第21観点として、下記式(1)で表される構造単位及び式(3)で表される構造単位を含むポリアミック酸に関する。
X1は芳香族基と2つのカルボニル基を有する4価の有機基を表し、
Y1は2価の芳香族基又は脂肪族基を表し、
Y2は窒素原子を2個以上有する2価の芳香族基を表し、
n及びmは自然数を表す。]
第22観点として、下記式(2)で表される構造単位及び式(4)で表される構造単位を含むポリイミドに関する。
X1は芳香族基と2つのカルボニル基を有する4価の有機基を表し、
Y1は2価の芳香族基又は脂肪族基を表し、
Y2は窒素原子を2個以上有する2価の芳香族基を表し、
n及びmは自然数を表す。]
第23観点として、第22観点に記載のポリイミドからなるディスプレイ用基板に関する。
本発明は、下記式(1)で表される構造単位及び式(3)で表される構造単位を含むポリアミック酸又は下記式(2)で表される構造単位及び式(4)で表される構造単位を含むポリイミドを含有するディスプレイ基板用樹脂組成物に関する。
X1は芳香族基と2つのカルボニル基を有する4価の有機基を表し、
Y1は2価の芳香族基又は脂肪族基を表し、
Y2は窒素原子を2個以上有する2価の芳香族基を表し、
n及びmは自然数を表す。]
なお、上記式(1)で表される構造単位及び式(3)で表される構造単位を含むポリアミック酸は、下記式(c)で表される構造単位及び式(d)で表される構造単位のいずれか又は両方を分子内に有していてもよく、上記式(2)で表される構造単位及び式(4)で表される構造単位を含むポリイミドは、下記式(a)で表される構造単位及び式(b)で表される構造単位のいずれか又は両方を分子内に有していてもよい。
ここで、固形分とはディスプレイ基板用樹脂組成物の全成分から溶剤を除去した残りの成分である。
本発明のディスプレイ基板用樹脂組成物に含まれるポリアミック酸は、酸無水物成分とジアミン成分とを溶剤中で重合させることで得られる。
ポリアミック酸は、公知の方法、例えば、窒素などの不活性ガス雰囲気中において、下記式(8):
H2N−Y1−NH2 (9)
(式中、Y1は2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)で表される少なくとも1種のジアミンと、下記式(10):
H2N−Y2−NH2 (10)
(式中、Y2は窒素原子を2個以上有する2価の芳香族基を表す。)で表される少なくとも1種のジアミンとを溶剤に溶解し、反応させることで得られる。
R12乃至R21は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W1で置換されていてもよいフェニル基、W1で置換されていてもよいナフチル基、W1で置換されていてもよいチエニル基又はW1で置換されていてもよいフリル基を表し、
W1は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、−NH−、−NZ3−又は酸素原子を表し、
Z3は、炭素原子数1乃至10のアルキル基を表し、
pは1又は2を表す。なお、○は結合手を表す。)
前記酸二無水物の中でも、本発明の樹脂組成物から得られる硬化膜が十分に低い線膨張係数及び十分に高い強度を有するものとする観点から、前記式(7)中のR12乃至R21が水素原子を表し、Z1及びZ2が酸素原子を表し、かつpが2を表す化合物である、4,4’−ビフェニルビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(下記式(11))が好ましい。
R8乃至R11は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W1で置換されていてもよいフェニル基、W1で置換されていてもよいナフチル基、W1で置換されていてもよいチエニル基又はW1で置換されていてもよいフリル基を表し、
W1は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
qは1又は2を表す。なお、○は結合手を表す。)
また、本発明の樹脂組成物から得られる硬化膜が十分に低い線膨張係数及び十分に高い強度を有するものとする観点から、前記式(6)において、前記R8乃至R11が水素原子であることが好ましい。
前記脂肪族ジアミンの中でも、本発明の樹脂組成物から得られる硬化膜が十分に低い線膨張係数を有するものとする観点から、剛直で直線的な分子構造を有するジアミンを使用することが好ましく、例えばトランス−1,4−シクロヘキサンジアミンが好適に用いられる。
なかでも前記式(10)で表されるジアミンとしては、Y2が、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、テトラアザピレン、イミダゾピロロン、キサノリン、インドロキサノリン、イソインドロキナゾリンジオンといった複素環構造を有する芳香族基であるジアミンが好ましく、当該複素環構造ベンゼン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族環構造を有する芳香族基であるジアミンがより好ましく、Y2が下記式(5)で表される構造であるジアミンが好ましく、Y2が下記式(5−1)で表される構造であるジアミンが特に好ましい。
R1乃至R7は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W1で置換されていてもよいフェニル基、W1で置換されていてもよいナフチル基、W1で置換されていてもよいチエニル基又はW1で置換されていてもよいフリル基を表し、
W1は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
Aは、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基又は炭素原子数1乃至10のハロアルキル基を表す。なお、○は結合手を表す。)
前記ジアミンの中でも、その入手容易性及び本発明の樹脂組成物から得られる硬化膜の自己支持性を高める観点から、前記式(5)中のR1乃至R7及びAが水素原子を表す化合物である、2−(3−アミノフェニル)−5−アミノベンズイミダゾールが好ましい。
また、特に、得られる硬化膜が十分に低い線膨張係数及び十分に高い強度を有するものとする観点から、X1が、R12乃至R21が水素原子であり、Z1及びZ2が酸素原子である式(7)で表される構造であり、Y1が、R8乃至R11が水素原子である式(6)で表される構造である式(1)で表される構造単位(下記式(1−1)で表される構造単位)及びX1が、R12乃至R21が水素原子であり、Z1及びZ2が酸素原子である式(7)で表される構造であり、Y2が、R1乃至R7及びAが水素原子である式(5)で表される構造である式(3)で表される構造単位(下記式(3−1)で表される構造単位)の割合は、両方の合計で、生成されるポリアミック酸の繰返し単位中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、より一層好ましくは85モル%以上である。
なお、上記で説明した、式(1)で表される構造単位及び式(3)で表される構造単位を含むポリアミック酸も、本発明の対象である。
本発明のディスプレイ基板用樹脂組成物に含まれるポリイミドは、上述のように合成したポリアミック酸を、加熱により脱水閉環(熱イミド化)して得ることができる。なお、この際、ポリアミック酸を溶剤中でイミドに転化させ、溶剤可溶性のポリイミドとして用いることも可能である。また、公知の脱水閉環触媒を使用して化学的に閉環する方法も採用することができる。加熱による方法は、100乃至300℃、好ましくは120乃至250℃の任意の温度で行うことができる。化学的に閉環する方法は、例えば、ピリジンやトリエチルアミンなどと、無水酢酸などとの存在下で行うことができ、この際の温度は、−20乃至200℃の任意の温度を選択することができる。
また、特に、得られる硬化膜が十分に低い線膨張係数及び十分に高い強度を有するものとする観点から、X1が、R12乃至R21が水素原子であり、Z1及びZ2が酸素原子である式(7)で表される構造であり、Y1が、R8乃至R11が水素原子である式(6)で表される構造である式(2)で表される構造単位(下記式(2−1)で表される構造単位)及びX1が、R12乃至R21が水素原子であり、Z1及びZ2が酸素原子である式(7)で表される構造であり、Y2が、R1乃至R7及びAが水素原子である式(5)で表される構造である式(4)で表される構造単位(下記式(4−1)で表される構造単位)の割合は、両方の合計で、生成されるポリイミドの繰返し単位中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、より一層好ましくは85モル%以上である。
そして、更に、これら好ましい各構成(構成D,E又はF)の下で、式(2)で表される構造単位の数n及び式(4)で表される構造単位の数mが、n/m=70/30乃至99/1の関係、好ましくはn/m=75/25乃至95/5の関係、を満たし、上記式(2−1)で表される構造単位及び上記式(4−1)で表される構造単位の割合が、両方の合計で、ポリイミドの繰返し単位中、70モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、であり、かつ、ポリイミドの重量平均分子量が3,000乃至200,000(ポリスチレン換算)であることが好ましい。
なお、上記で説明した、式(2)で表される構造単位及び式(4)で表される構造単位を含むポリイミドも本発明の対象である。
<架橋剤>
架橋性化合物は、そのポジ型感光性樹脂組成物を用いて得られる塗膜を、硬化膜に転換する工程で、ポリアミック酸、又はポリイミドの少なくとも一方に含有される有機基と、反応し得る基を有する化合物であれば特に限定されない。そのような化合物としては、例えば、エポキシ基を2個以上含有する化合物や、アミノ基の水素原子が、メチロール基、アルコキシメチル基又はその両方で置換された基を有する、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体又はグリコールウリル等が挙げられる。このメラミン誘導体及びベンゾグアナミン誘導体は、二量体又は三量体であっても良く、又、単量体、二量体及び三量体から任意に選ばれる混合物であっても良い。これらのメラミン誘導体及びベンゾグアナミン誘導体は、トリアジン環1個当たり、メチロール基又はアルコキシメチル基を平均3個以上6個未満有するものが好ましい。
また、本発明に用いられる架橋剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
エポキシ基を2個以上含有する化合物としては、エポリードGT−401、エポリードGT−403、エポリードGT−301、エポリードGT−302、セロキサイド2021、セロキサイド3000(以上、ダイセル化学工業(株)製)等のシクロヘキセン構造を有するエポキシ化合物;エピコート1001、エピコート1002、エピコート1003、エピコート1004、エピコート1007、エピコート1009、エピコート1010、エピコート828(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)等のビスフェノールA型エポキシ化合物;エピコート807(ジャパンエポキシレジン(株)製)等のビスフェノールF型エポキシ化合物;エピコート152、エピコート154(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPPN201、EPPN202(以上、日本化薬(株)製)等のフェノールノボラック型エポキシ化合物;ECON−102、ECON−103S、ECON−104S、ECON−1020、ECON−1025、ECON−1027(以上、日本化薬(株)製)、エピコート180S75(ジャパンエポキシレジン(株)製)等のクレゾールノボラック型エポキシ化合物;V8000−C7(DIC(株)製)等のナフタレン型エポキシ化合物;デナコールEX−252(ナガセケムテックス(株)製)、CY175、CY177、CY179、アラルダイトCY−182、アラルダイトCY−192、アラルダイトCY−184(以上、BASF社製)、エピクロン200、エピクロン400(以上、DIC(株)製)、エピコート871、エピコート872(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、ED−5661、ED−5662(以上、セラニーズコーティング(株)製)等の脂環式エポキシ化合物;デナコールEX−611、デナコールEX−612、デナコールEX−614、デナコールEX−622、デナコールEX−411、デナコールEX−512、デナコールEX−522、デナコールEX−421、デナコールEX−313、デナコールEX−314、デナコールEX−312(以上、ナガセケムテックス(株)製)等の脂肪族ポリグリシジルエーテル化合物が挙げられる。
また、本発明のディスプレイ基板用樹脂組成物における架橋剤の含有量は樹脂組成物の保存安定性を向上させる観点から、ポリアミック酸又はポリイミド(両方が含まれるときは、ポリアミック酸及びポリイミド)100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、本発明の樹脂組成物から得られる硬化膜が十分に低い線膨張係数を有するものとする観点から、15質量部以下がより好ましい。
本発明のディスプレイ基板用樹脂組成物を用いて硬化膜を形成する具体的な方法は、次の通りである。
まず、上記式(1)で表される構造単位及び式(3)で表される構造単位を含むポリアミック酸又は上記式(2)で表される構造単位及び式(4)で表される構造単位を含むポリイミドを溶剤に溶解又は分散して、ワニスの形態(膜形成材料)で樹脂組成物を作製する。あるいは、上記説明したポリアミック酸又はポリイミドの反応溶液をそのまま用い、又は希釈若しくは濃縮することで、ワニスの形態の樹脂組成物を準備する。
そして、該ワニスを基板上にキャストコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法、印刷法(凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等)等によって塗布して塗膜を得る。そして得られた塗膜を、ホットプレート、オーブン等で焼成することにより硬化膜が形成される。
硬化膜を形成するための焼成温度は、通常100乃至400℃、好ましくは100乃至350℃であり、この焼成処理によって、溶剤が蒸発し、ポリアミック酸が脱水閉環(イミド化)してポリイミドとなる。この際、より高い均一成膜性を発現させたり、基板上で反応を進行させたりする目的で、2段階以上の温度変化をつけてもよい。
また、用いる基板としては、例えば、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ、メラミン、トリアセチルセルロース、ABS、AS、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレート等を挙げることができる。
また上記溶剤にポリアミック酸又はポリイミド(両方が含まれるときは、ポリアミック酸及びポリイミド。以下、同じ。)を溶解又は分散させる濃度は、通常、ポリアミック酸又はポリイミドと溶剤の総質量(合計質量)に対して5乃至40質量%であり、樹脂組成物の保存安定性を向上させる観点から好ましくは5乃至20質量%であり、ワニスの塗布性を向上させる観点からより好ましくは5乃至15質量%である。
ディスプレイ基板用樹脂組成物から形成される硬化膜の厚さは特に限定されないが、通常1乃至50μm、好ましくは5乃至40μmである。
[実施例で用いる略記号]
以下の実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。
<酸二無水物>
BP−TME:4,4’−ビフェニルビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(本州化学工業(株)製)(下記式(11))
PDA:p−フェニレンジアミン(東京化成(株)製)
APABI:2−(3−アミノフェニル)−5−アミノベンズイミダゾール(Changzhou Sunlight Pharmaceutical Co., Ltd.製)
BABP:4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾフェノン(Changzhou Sunlight Pharmaceutical Co., Ltd. 製)
BAPB:4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル(東京化成(株)製)
<架橋剤>
V8000−C7:ナフタレン型エポキシ化合物(DIC(株)製)
<溶剤>
NMP:N−メチルピロリドン
ポリマーの重量平均分子量(以下、Mwと略す。)と分子量分布は、日本分光(株)製GPC装置(Shodex[登録商標]カラムKF803L及びKF805L)を用い、溶出溶媒としてジメチルホルムアミドを流量1mL/分、カラム温度50℃の条件で測定した。なお、Mwはポリスチレン換算値とした。
PDA 1.66g(0.015モル)とAPABI 0.862g(0.004モル)をNMP 70gに溶解し、BP−TME 10.1g(0.019モル)を添加した後、再度NMP 7.4gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは134,000、分子量分布は2.8であった。
PDA 1.82g(0.017モル)とAPABI 0.42g(0.002モル)をNMP 80gに溶解し、BP−TME 9.77g(0.018モル)を添加した後、再度NMP 8gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは138,600、分子量分布は2.3であった。
PDA 1.42g(0.013モル)と、APABI 0.16g(0.001モル)と、BABP 0.6g(0.002モル)をNMP 70gに溶解し、BP−TME 8.78g(0.016モル)を添加した後、再度NMP 9.2gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは151,400、分子量分布は2.8であった。
PDA 1.42g(0.013モル)と、APABI 0.16g(0.001モル)と、BAPB 0.5g(0.002モル)をNMP 70gに溶解し、BP−TME 7.36g(0.014モル)を添加した後、再度NMP 11.0gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは138,600、分子量分布は2.3であった。
PDA 22.7g(0.210モル)をNMP 700gに溶解し、TAHQ 94.3g(0.205モル)を添加した後、再度NMP 83gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは142,700、分子量分布は2.5であった。
APABI 3.78g(0.017モル)をNMP 70gに溶解し、BP−TME 8.82g(0.017モル)を添加した後、再度NMP 7.4gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは148,400、分子量分布は2.5であった。
PDA 1.46g(0.014モル)とBABP 2.30g(0.006モル)をNMP 70gに溶解し、BP−TME 8.79g(0.019モル)を添加した後、再度NMP 7.4gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは102,000、分子量分布は3.3であった。
APABI 4.46g(0.018モル)をNMP 80gに溶解し、TAHQ 8.00g(0.017モル)を添加した後、再度NMP 8gを添加し、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは142,700、分子量分布は2.5であった。
表1に示す組成に従い、ポリマー溶液、架橋剤及び溶剤としてNMPを混合し、室温(およそ23℃)で6時間以上攪拌して均一な溶液とすることにより、ディスプレイ基板用樹脂組成物(ワニス)を調製した。
上記で調製したディスプレイ基板用樹脂組成物(ワニス)を次の手法で評価した。評価結果を表2に示す。
[キュア前膜厚・剥離方法]
表1のディスプレイ基板用樹脂組成物(ワニス)をそれぞれ、100mm×100mmのガラス基板上にバーコーター(段差250μm)を用いて塗布し、温度110℃で10分間、温度250℃で30分間、温度300℃で30分間オーブンで焼成した。得られた塗布膜の膜厚は接触式膜厚測定器((株)ULVAC製Dektak 3ST)を使用し、測定した。その後、ガラス基板ごとに1Lビーカー内の70度の純水中に静置し、フィルムの剥離を行った。
上記で得られたフィルムから20mm×5mm状の短冊を作製し、TMA−4000SA(ブルカー・エイエックスエス(株)製)を用いて、50℃から400℃まで5℃/分の条件で昇温し、冷却後、再度50℃から400℃までの線膨張係数を測定した。なお、線膨張係数は低温(50℃〜300℃)側と高温(300℃〜400℃)側の係数で示した。
Claims (17)
- 下記式(1)で表される構造単位及び式(3)で表される構造単位を含むポリアミック酸又は下記式(2)で表される構造単位及び式(4)で表される構造単位を含むポリイミドを含有するディスプレイ基板用樹脂組成物。
X1は下記式(7):
R 12 乃至R 21 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W 1 で置換
されていてもよいフェニル基、W 1 で置換されていてもよいナフチル基、W 1 で置換されていてもよいチエニル基又はW 1 で置換されていてもよいフリル基を表し、
W 1 は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基
、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
Z 1 及びZ 2 は、それぞれ独立して、−NH−、−NZ 3 −又は酸素原子を表し、
Z 3 は、炭素原子数1乃至10のアルキル基を表し、
pは1又は2を表す。なお、○は結合手を表す。)で表される芳香族基と2つのカルボニル基を有する4価の有機基を表し、
Y1は下記式(6):
R 8 乃至R 11 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、
炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W 1 で置換
されていてもよいフェニル基、W 1 で置換されていてもよいナフチル基、W 1 で置換されていてもよいチエニル基又はW 1 で置換されていてもよいフリル基を表し、
W 1 は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基
、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
qは1又は2を表す。なお、○は結合手を表す。)で表される、2価の芳香族基又は脂肪族基を表し、
Y2は下記式(5):
R 1 乃至R 7 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基、W 1 で置換さ
れていてもよいフェニル基、W 1 で置換されていてもよいナフチル基、W 1 で置換されていてもよいチエニル基又はW 1 で置換されていてもよいフリル基を表し、
W 1 は、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のハロアルキル基
、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基又はカルボキシル基を表し、
Aは、水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基又は炭素原子数1乃至10のハロアルキル基を表す。なお、○は結合手を表す。)で表される窒素原子を2個以上有する2価の芳香族基を表し、
n及びmは自然数を表す。] - 前記R1乃至R7及びAが水素原子を表す、請求項1に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記式(6)で表される2価の芳香族基がフェニレンジアミンから誘導されたものである、請求項1又は請求項2に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記R8乃至R11が水素原子を表す、請求項3に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物
。 - 前記pが2を表す、請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記R12乃至R21が水素原子を表す、請求項5に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記式(1)中のnと前記式(3)中のmとがn/m=70/30乃至99/1の関係である、請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記式(2)中のnと前記式(4)中のmとがn/m=70/30乃至99/1の関係である、請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- さらに架橋剤を含む、請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記架橋剤が2つ以上のエポキシ基を有する化合物である、請求項9に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記架橋剤が芳香族基を有する化合物である、請求項10に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記架橋剤が6つ以下のエポキシ基を有する化合物であって、かつ該化合物はエポキシ基と芳香族基とを結合する炭素原子数1乃至10のアルキル基を有する、請求項11に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
- 前記ポリアミック酸又はポリイミド100質量部に対して、前記架橋剤が20質量部以
下である、請求項9乃至請求項12のうちいずれか1項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。 - 請求項1乃至請求項13のうちいずれか1項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物が少なくとも1種の溶剤に溶解していることを特徴とする、ワニス。
- 請求項14に記載のワニスを用いて得られた、硬化膜。
- 基板上に請求項15に記載の硬化膜からなる層を少なくとも一層備える、構造体。
- 請求項14に記載のワニスを230℃以上で焼成することを特徴とする、硬化膜の製造方法。
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