JP2020105464A - ディスプレイ基板用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】組成物としての安定性が高く一液型で使用が可能であるため、使用上の取り扱いが容易であり、かつコストの問題がなく、そり等の問題が生じにくいディスプレイ基板用樹脂組成物を提供する。【解決手段】一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、光重合開始剤と、を含むことを特徴とするディスプレイ基板用樹脂組成物により、上記課題を解決した。（式中Ｒ１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）【選択図】なし

Description

本開示は、カラーフィルタやタッチパネル等のディスプレイに用いられる素子の透明基板として用いることが可能な透明樹脂基板を形成するためのディスプレイ基板用樹脂組成物に関するものである。

近年、表示装置の発達に伴って、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネル表示装置の需要が増加している。最近では、テレビやパーソナルコンピューターの他にも、スマートフォン、タブレット端末等の多機能端末の普及が盛んになっており、益々フラットパネル表示装置の市場は拡大する状況にある。このような状況において、フラットパネル表示装置を構成する各部材に関する研究が盛んに行われている。

フラットパネル表示装置を構成する部材としては、例えばフレキシブル性を有する樹脂層上に、所定の機能層を積層した部材を用いたフレキシブル表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。フレキシブル表示装置は、自在に変形させることができることから、例えばローラブル（巻き取り可能な）モバイル表示装置を実現することができ、よりモバイルに適した表示装置を得ることができるという利点がある。また、フレキシブル表示装置は、例えば長尺のフィルムを用いて連続プロセスによって製造することができ、生産性に優れるという利点もある。

しかしながら、上記フレキシブル性を有する樹脂層をフラットパネル表示装置等のディスプレイ基板に用いるためには、基板上に他の素子を形成する際の高温処理に耐える耐熱性が求められる。このような樹脂としては、高温で処理が行われても劣化しないポリイミド樹脂を用いることが提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２０１１−０２７８２２号公報 特開２０１８−０２８０５３号公報

しかしながら、このようなポリイミド樹脂は、製造が困難なことからコスト的に問題がある場合があり、また透明樹脂基板を製造する際に実際に用いると、保存安定性が悪かったり、粘度が高い等の問題があった。さらに、通常ポリイミド樹脂で透明基板を製造する場合は、３００℃以上の高温で焼成することが必要であるが、このような高温で焼成した薄膜は、内部に残留応力が存在することから、透明基板として用いる際にそり等が生じるといった問題があった。また、ポリイミド樹脂で製造した透明基板は、リタデーション値が高いため、液晶表示装置等においてインセルで用いる場合に問題となる場合があった。

また、チオール化合物およびエン化合物を用いて、樹脂製のディスプレイ基板を提供する試みはなされているが、チオール化合物とエン化合物との反応速度が高く、ディスプレイを得るためのディスプレイ基板用樹脂組成物としては、１液型では保存安定性に劣り、２液型として用いる必要があった。しかしながら、これでは製造が煩雑になるといった問題があった。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、組成物としての安定性が高く一液型で使用が可能であるため、使用上の取り扱いが容易であり、かつコストの問題がなく、そり等の問題が生じにくいディスプレイ基板用樹脂組成物を提供することを主目的とする。

上記課題を解決するために、本開示は、一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、光重合開始剤と、を含むディスプレイ基板用樹脂組成物を提供する。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

本開示においては、用いるチオール化合物が、上記一般式（１）に示す通り二級チオールを有するものであることから、反応性をある程度抑えることが可能であり、保存安定性に優れ、一液型として用いることができるといった効果を奏する。

また、上述した通り、３官能以上の多官能であるチオール化合物およびエン化合物を用いていることから、上記チオール化合物およびエン化合部物を重合して得られる硬化物、すなわちディスプレイ基板用透明樹脂膜に用いる樹脂の架橋密度を高くすることができる。このため、高温での処理に対しても熱劣化の少ない耐熱性の高い透明樹脂膜とすることが可能となる。

さらに、架橋密度が高い場合であっても、架橋の分子中にスルフィド結合を有するものであるので、ある程度の柔軟性を付与することができ、フレキシブルなディスプレイ基板用透明樹脂膜とすることが可能となる。

本開示において、上記チオール化合物は、下記一般式（２）で示されるメルカプト基含有カルボン酸と、３価以上のアルコールとが反応した構造であるエステル構造を有するものであることが好ましい。効率的に上記チオール化合物を得ることができるからである。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

この際、上記３価以上のアルコールが、芳香族環または複素環を有することが好ましい。最終的に得られるディスプレイ基板用透明樹脂膜に用いられる硬化物の耐熱性を向上させることができるからである。

また、本開示においては、上記エン化合物も、芳香族環または複素環を有することが好ましい。上記チオール化合物と同様の理由によるものである。
また、前記チオール化合物中のチオール基の数と、前記エン化合物中のエチレン性不飽和二重結合の数との比が、前記チオール基の数を１００とした際に、５０〜１５０の範囲内であることが好ましい。上記範囲内とすることにより得られる重合物中の架橋構造を均質なものとすることができ、耐熱性を向上させることができるからである。

さらに、本開示では、前記エン化合物のエチレン性不飽和二重結合が３つであることが好ましく、さらに前記エン化合物がトリアリルイソシアヌレートであることが好ましい。

本開示は、一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、を有する組成物が重合してなることを特徴とするディスプレイ基板用透明樹脂膜を提供する。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

このようなディスプレイ基板用透明樹脂膜は、上述した理由と同様の理由により、耐熱性およびフレキシブル性に優れたものとすることができる。
本開示においては、前記エン化合物がトリアリルイソシアヌレートであることが好ましい。また、上記ディスプレイ基板用透明樹脂膜は、全光線透過率が、７５％以上（膜厚１０μｍ）であり、２００℃の大気オーブン中で３００分放置した後のＹＩ値が７．０以下であることが好ましい。

本開示では、上述したようなディスプレイ基板用透明樹脂膜を透明基板として用いたカラーフィルタ、および上述したようなディスプレイ基板用透明樹脂膜を透明基板として用いたタッチパネルを提供する。両者とも、耐熱性およびフレキシブル性に優れたものとすることが可能となる。

本開示では、上述したディスプレイ基板用樹脂組成物を１液型塗料として用い、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得るディスプレイ基板用透明樹脂膜の製造方法を提供する。保存安定性に優れた１液型塗料を用いるものであるので、製造上の取り扱いが容易であるといった利点を有する。

本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、保存安定性に優れており、耐熱性、バリア性およびフレキシブル性に優れたディスプレイ基板用透明樹脂膜を得ることができるといった効果を奏するものである。

本開示は、ディスプレイ基板用樹脂組成物、ディスプレイ基板用透明樹脂膜、カラーフィルタ、タッチパネル、およびディスプレイ基板用透明樹脂膜の製造方法に関するものである。
以下、それぞれについて、詳細に説明する。

Ａ．ディスプレイ基板用樹脂組成物
本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、光重合開始剤と、を含むことを特徴とするものである。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物に用いられるチオール化合物は、上記一般式（１）で表されるようにメルカプト基が第二級炭素原子と結合した官能基、すなわち二級チオールを有するものであるので、一級チオールを有するものと比較して、反応性をある程度抑制することができる。

一般に、エン／チオール反応の反応性は高く、チオール化合物とエン化合物とを混合して保存した場合は、ゲル化が生じる可能性が高く、一液型の塗工液として用いることは難しかった。本開示においては、チオール化合物として、二級チオールを用いることにより反応性をある程度抑制することにより上記課題を解決し、エン化合物とチオール化合物とを混合した一液型の塗工液とした場合でも、保存安定性が高いものとすることができ、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を製造する工程を簡便なものとすることができるといった効果を奏する。なお、本開示で用いられるエン化合物とは、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の総称である。

また、本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、３官能以上の多官能のチオール化合物と、同じく３官能以上の多官能のエン化合物とを用いるものであることから、これらを重合して得られる重合物、すなわちディスプレイ基板用透明樹脂膜に用いる樹脂の架橋密度を高くすることができ、これにより耐熱性を向上させることができる。この理由については、以下のように推定される。

すなわち、一般に、高分子が熱劣化を受けるメカニズムは、高分子をガラス転移点以上に加熱した場合、高分子中の分子鎖が活発な分子運動を行うことから、周囲に存在する酸素分子等と衝突する可能性を高くしてしまう。これにより、高分子の分子鎖の酸素による分解等の分解反応が生じてしまい、結果として熱劣化が生じることになる。

一方、本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物の重合物は、上述した通り、多官能のチオール化合物とエン化合物とを重合させたものであることから、架橋間分子量は、ほぼ一定でかつ比較的小さいものとすることが可能となる。このように架橋密度が高く架橋間分子量が小さい場合は、ガラス転移点を超えて加熱された場合でも、分子鎖の分子運動の範囲を制限することが可能となり、その結果、酸素分子等の分解の原因となる分子との衝突の確率を極めて低くすることを可能とし、これにより、酸化等の分解反応の促進を抑えることができ、加熱時の樹脂の分解による熱劣化を抑えることが可能となるのである。

したがって、本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物の硬化物は、分子としてのガラス転移点がそれほど高いものではなくても、比較的高い耐熱性を有するものとなり、ディスプレイ基板用透明樹脂膜として用いることを可能とするものである。

さらに、通常の高分子の場合は、このように架橋密度を高くしてしまうと柔軟性が損なわれ、硬化物をディスプレイ基板用透明樹脂膜とした場合、フレキシブルなものとすることが難しくなることが憂慮されるが、本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物を用いた硬化物は、架橋密度が高い場合であっても、架橋間の分子中のほとんど全てにスルフィド結合を有するものとなることから、ある程度の柔軟性を付与することができ、フレキシブルなディスプレイ基板用透明樹脂膜とすることが可能となる。

以上の理由により、本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、保存安定性が高く、得られる硬化物の耐熱性が良好であり、得られる硬化物がフレキシブル性を有するものとなるといった効果を奏するものである。
以下、本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物について、それぞれの成分毎に詳細に説明する。

１．チオール化合物
本開示に用いられるチオール化合物は、一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するものである。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

本開示においては、中でも上記Ｒ^１が、メチル基もしくはエチル基であることが好ましく、また上記ａは１であることが好ましい。上記Ｒ^１が嵩高い場合は、反応性を抑制しすぎる可能性があるからである。

上記チオール化合物の分子量としては、５００〜６００の範囲内であるものが好ましく、中でも５２０〜５８０の範囲内であることがこのましく、特に５３０〜５７０の範囲内であることが好ましい。また、上記チオール化合物は、上記一般式（１）で表される官能基を３つおよび４つ有する化合物であることが好ましい。いずれも、得られる硬化物中の架橋構造を均質なものとし、耐熱性を向上させることができるからである。

上記チオール化合物は、下記一般式（２）で示されるメルカプト基含有カルボン酸と、３価以上のアルコールとが反応した構造であるエステル構造を有するものであることがこのましい。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

このようなチオール化合物であれば、容易に製造することができるからである。なお、ここでの「メルカプト基含有カルボン酸と、３価以上のアルコールとが反応した構造であるエステル構造を有する」とは、反応工程を限定するものではなく、反応の結果物であるエステル構造に特定するものである。

上記３価以上のアルコールに相当するものとしては、芳香族環または複素環を有するものであることが好ましく、特にイソシアヌレート骨格およびトリアジン骨格を有するものが好ましい。最終的に得られる硬化物の耐熱性を向上させることができるからである。
本開示においては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、およびトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等を挙げることができる。

また、一般式（２）で示されるメルカプト基含有カルボン酸としては、２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオン酸、２−メルカプトブタン酸、３−メルカプトブタン酸、４−メルカプトブタン酸、２−メルカプトイソブタン酸、２−メルカプトイソペンタン酸、３−メルカプトイソペンタン酸、３−メルカプトイソヘキサン酸等が例示される。

上記エステル構造を有するチオール化合物としては、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトブチレート）、トリメチロールプロパントリス（２−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（２−メルカプトプロピオネート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（２−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリス（４−メルカプトバレレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（４−メルカプトバレレート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（４−メルカプトバレレート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトバレレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトバレレート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトバレレート）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン等が例示される。

上記チオール化合物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよいが、いずれも上記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するものである。また、均質な架橋構造を得る点からは、単一のチオール化合物を用いることが好ましい。

２．エン化合物
本開示におけるエン化合物は、一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するもので特に限定されない。なお、上述した通り、本開示で用いられるエン化合物とは、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の総称である。

上記エン化合物の分子量は、１００〜３９０の範囲内であることが好ましく、中でも、１４０〜３５０の範囲内、特に１７０〜３２０の範囲内であることが好ましい。
また、上記エン化合物は、エチレン性不飽和二重結合を３つまたは４つ、中でも３つ有する化合物であることが好ましい。いずれも、得られる硬化物中の架橋構造を均質なものとし、耐熱性を向上させることができるからである。

また、エン化合物は、芳香族環または複素環を有するものであることが好ましく、特にイソシアヌレート骨格およびトリアジン骨格を有するものが好ましい。得られる硬化物の耐熱性を向上させることができるからである。

このようなエン化合物としては、具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリラート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ビス（２−プロペニル)、フマル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル等を挙げることができ、特にトリアリルイソシアヌレートであることが好ましい。
上記エン化合物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、均質な架橋構造を得る点からは、単一のエン化合物を用いることが好ましい。

３．光重合開始剤
本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、光重合開始剤を含むものである。このように光重合開始剤を含むことにより、光による硬化を可能とし、容易にパターニング等ができるといった効果を奏するものである。
このような、光重合開始剤としては、エンチオール反応に用いられるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、αアミノアルキルケトン系光重合開始剤、ホスフィンオキサイド系光重合開始剤が挙げられる。

具体的には、アルキルフェノン系光重合開始剤としては、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオニル）ベンジル］フェニル｝−２−メチルプロパン−１−オンなどが挙げられる。

また、αアミノアルキルケトン系光重合開始剤としては、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタノン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イルフェニル）ブタン−１−オンなどが挙げられる。

さらに、ホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
これらの光重合開始剤を２種以上混合して添加しても良い。

この他の開始剤としては、テトラアルキルチウラムジスルフィドのような、Ｓ−Ｓ結合が熱により分解しやすいジアルキルジスルフィドも使用することができる。
本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、このように光重合開始剤を用いるものであるので、パターン上に光照射を行うことにより、光照射された部分のみ硬化することができ、得られるディスプレイ基板用透明樹脂膜をパターン状のものとすることが可能となる。

３．その他
本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物においては、上記チオール化合物中のチオール基の数と、上記エン化合物中のエチレン性不飽和二重結合の数との比が、上記前記チオール基の数を１００とした際に、５０〜１００の範囲内であることが好ましい。

上記範囲より、チオール基の数が多い場合は、未反応末端の数が多くなることから、高分子全体としての分子量が小さくなり、強度面で問題が生じる可能性があり、また、チオール基の数が少ない場合は、エチレン性不飽和二重結合同士の重合が生じることから、架橋間の分子量が大きい部分が生じ、耐熱性を低下させるおそれがあるからである。

本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物中に含まれる重合成分としては、上記チオール化合物および上記エン化合物以外に、開始剤、重合禁止剤、および酸化防止剤等が含まれていてもよい。

本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物においては、必要に応じて溶剤を用いてもよい。組成物としての粘度を低下させ、得られる硬化物であるディスプレイ基板用透明樹脂膜の平滑性を得るためである。

このような溶媒としては、酢酸エチル、トルエン、アルコール類、エーテル類、ケトン類等を挙げることができ、中でも酢酸２−メトキシ−１−メチルエチル（ＰＧＭＥＡ）が好ましい。

本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物においては、必要に応じて、ヒンダードアミン類、ハイドロキノン類、ヒンダードフェノール類等の酸化防止剤、金属石けん類、重金属（例えば亜鉛、錫、鉛、カドミウム等）の無機および有機塩類、有機錫化合物等の安定剤、レベリング剤等を含有することができる。

４．用途
本開示のディスプレイ基板用樹脂組成物は、ガラス製もしくは樹脂製の剥離基板上に塗布し、剥離することにより、ディスプレイ基板用透明樹脂膜として用いることができる。ここでのディスプレイ基板としては、例えば、カラーフィルタ用の基板、タッチパネル用の基板、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）用の基板、電子ペーパーの電極用の基板等を挙げることができる。また、上記剥離方法としましては、レーザ剥離（ＬＬＯ）もしくは物理剥離（ＭＬＯ）を用いることができる。

Ｂ．ディスプレイ基板用透明樹脂膜
本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、を有する組成物が重合してなるものである。

（式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）

本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、上述したディスプレイ基板用樹脂組成物を硬化させてなるものであるので、上記ディスプレイ基板用樹脂組成物の保存安定性が高いことから製造が簡便であり、かつ耐熱性およびフレキシブル性を有するものであるといった効果を奏するものである。

１．組成
本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、上記チオール化合物と上記エン化合物とが重合してなるものである。これらのチオール化合物およびエン化合物に関しては、上記「Ａ．ディスプレイ基板用樹脂組成物」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は、省略する。

２．形状
本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜の膜厚は、ディスプレイ基板に用いられる膜厚であれば、特に限定されるものではないが、通常３μｍ〜５０μｍの範囲内、好ましくは５μｍ〜２０μｍの範囲内とされる。
また、本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、パターン状に形成されたものであってもよい。

３．特性
本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、全光線透過率が、８０％以上（膜厚１０μｍ）であることが好ましく、中でも８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。

また、上記ディスプレイ基板用透明樹脂膜を、２００℃の大気オーブン中で３００分放置した後の全光線透過率が、膜厚１０μｍで７５％以上、中でも８０％以上、特に８５％以上であることが好ましい。ディスプレイ基板用透明樹脂膜として用いるためには、加熱処理された後であっても、所定の全光線透過率を有する必要があるからである。
なお、上記全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に準拠したプラスチックー透明基材の全光透過率の試験方法により測定することができる。

また、本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、製造後のＹＩ値が５．０以下、中でも４．０以下、特に３．５以下であることが好ましく、また、２００℃の大気オーブン中で３００分放置した後のＹＩ値が７．０以下、中でも５．５以下、特に４．０以下であることが好ましい。ディスプレイ基板用透明樹脂膜として用いるためには、製造後、および加熱処理後においても所定の値以下のＹＩ値であることが好ましいからである。
上記ＹＩ値は、紫外可視光光度計（株式会社島津製作所 ＵＶ−２７００）を用い測定した。

さらに、本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、製造後のヘイズ値が、１．５％以下、中でも１．０％以下、特に０．８％以下であることが好ましく、また、２００℃の大気オーブン中で３００分放置した後のヘイズ値が、２．０％以下、中でも１．５％以下、特に１．０％以下であることが好ましい。上記ヘイズ値は、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所製 ＨＭ１５０）を用い、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した方法で測定した値を用いることができる。

上述した通り、本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜は、耐熱処理後であってもディスプレイ用基板としての特性を維持しているものであり、ポリイミド以外の通常の有機膜より高い耐熱性を有するものであるので、フレキシブル性を有するディスプレイ用基板として、好適に用いることが可能となる。

４．用途
本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜の用途としては、上述したように、例えば、カラーフィルタ用の基板、タッチパネル用の基板、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）用の基板、電子ペーパーの電極用の基板等を挙げることができる。

Ｃ．カラーフィルタ
本開示のカラーフィルタは、上記「Ｂ．ディスプレイ基板用透明樹脂膜」で説明したディスプレイ基板用透明樹脂膜を透明基板として用いたことを特徴とするものである。
本開示のカラーフィルタは、上述したディスプレイ基板用透明樹脂膜を用いたものであるので、フレキシブル性を有し、かつ製造に際しての加熱処理にも十分耐え、さらにコスト的に有利なものであるという効果を奏するものである。

本開示のカラーフィルタは、透明基板として上述したディスプレイ基板用透明樹脂膜を用いる点を除き、従来のカラーフィルタと同様であり、透明基板上に形成されるブラックマトリックス、着色層、保護層、柱状スペーサ、保護層等の通常のカラーフィルタに用いられる部材を備えるものである。また、これらの部材も従来のものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

Ｄ．タッチパネル
本開示のタッチパネルは、上記「Ｂ．ディスプレイ基板用透明樹脂膜」で説明したディスプレイ基板用透明樹脂膜を透明基板として用いたことを特徴とするものである。
本開示のタッチパネルは、上記カラーフィルタの場合と同様に、上述したディスプレイ基板用透明樹脂膜を用いたものであるので、フレキシブル性を有し、かつ製造に際しての加熱処理にも十分耐え、さらにコスト的に有利なものであるという効果を奏するものである。

本開示のタッチパネルは、透明基板として上述したディスプレイ基板用透明樹脂膜を用いる点を除き、従来のタッチパネルと同様であり、透明基板上に設けられる光透過性を有する電極、絶縁層、オーバーコート層、金属配線および端子等の通常のタッチパネルに用いられる部材を備えるものである。また、これらの部材は従来のものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

Ｅ．ディスプレイ基板用透明樹脂膜の製造方法
本開示のディスプレイ基板用透明樹脂膜の製造方法は、上記「Ａ．ディスプレイ基板用樹脂組成物」で説明したディスプレイ基板用樹脂組成物を１液型塗料として用い、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得ることを特徴とするものであります。
本開示の製造方法によれば、上述したディスプレイ基板用樹脂組成物を１液型塗料として用いて、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を製造することができるので、製造工程が簡易であるという効果を奏する。

本開示の製造方法においては、基板上に上述したディスプレイ基板用樹脂組成物を塗布する。上記ディスプレイ基板用樹脂組成物については、上記「Ａ．ディスプレイ基板用樹脂組成物」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

通常、チオール化合物およびエン化合物の反応性は高いことから、従来は基板上に塗布する直前に両化合物を混ぜ合わせて塗布する必要があったが、本開示の製造方法では、１液型塗料として用いることが可能であるので、攪拌工程無しで製造が可能となる。

上記塗布工程は、上記ディスプレイ基板用樹脂組成物の粘度により異なるものではあるが、通常は、スピンコート、ダイコート、およびディップコート等の塗布方法により塗布される。

次いで、紫外線等の光を照射して、上記ディスプレイ基板用樹脂組成物を硬化させ、ディスプレイ基板用透明樹脂膜とする硬化工程が行われる。用いられる紫外線等は、従来のものと同様であり、上記光重合開始剤の種類に応じて、適宜決定される。溶剤が含まれる場合は、上記硬化工程の前に乾燥工程を有していてもよい。

そして、上記基板から剥離する剥離工程を行うことにより、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得る剥離工程が行われる。上記剥離工程も、従来と同様の方法により行われえる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

下記に実施例および比較例を示して、本開示をさらに具体的に説明する。

［実施例１］
チオール化合物として、下記式（３）に示すペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチラート）（商品名：カレンズＭＴ ＰＥ１，昭和電工（株）製。登録商標 分子量：５４４．８）２８．５ｇと、エン化合物として、下記式（４）に示すトリアリルイソシアヌレート（分子量：２４９．３）２１．３ｇと、光重合開始剤として、Ｉｒｇ１８４を０．１４ｇとを混合した。

上記組成物をガラス基板上にスピンコート法を用いて塗布し、３６５ｎｍの紫外線を１０００ｍＪ照射することにより、上記組成物を硬化させ、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得た。

［実施例２］
チオール化合物として、下記式（５）に示す１，３，５−トリス［２−（３−メルカプトブタノイルオキシ）エチル］−１，３，５トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオン（商品名：カレンズＭＴＮＲ１，昭和電工（株）製。登録商標 分子量：５６７．７）を３４．６ｇ、エン化合物として、上記化学式（４）に示すトリアリルイソシアヌレート（分子量：２４９．３）１５．２ｇと、光重合開始剤として、Ｉｒｇ１８４を０．１７ｇとを混合した。
他は実施例１と同様にして、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得た。

［比較例１］
チオール化合物として、下記式（６）に示すトリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオナート）３０．６ｇ、エン化合物として、上記化学式（４）に示すトリアリルイソシアヌレート（分子量：２４９．３）１９．１ｇと、光重合開始剤として、Ｉｒｇ１８４を０．１５ｇとを混合した。
他は実施例１と同様にして、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得た。

［評価］
実施例１、実施例２、および比較例で得られた試料について、ＹＩ値、全光線透過率、ヘイズ値、応力、弾性率、ポットライフ、および耐薬品性について評価した。結果を表１に示す。

測定方法は、以下の通りである。なお、ＹＩ値、全光線透過率、ヘイズ値については、上述した測定方法により得た値であり、ガラス基板と共に測定した値である。

・応力
シリコンウエハー基板上に上記実施例１、２、および比較例１のディスプレイ基板用透明樹脂膜を形成した際のシリコンウエハー基板の反り量を測定し、応力を下記計算式により得た。
計算式：応力＝ＥＤ２／６（１−Ｖ）ｔＲ
Ｅ＝基板のヤング率
Ｖ＝基板のポアソン比
Ｄ＝基板の厚さ
ｔ＝膜の厚さ
Ｒ＝曲率半径の変化

・弾性率
株式会社島津製作所製のＡＵＴＯＧＲＡＰＨ ＡＧ−Ｘを用いて応力値およびひずみ値を得、下記式により得た。
弾性率＝応力/ひずみ

・ポットライフ
大気中、２５℃の環境下で１日放置後にゲル化しているか否かを観察した。
・耐薬品性
得られたディスプレイ基板用透明樹脂膜上にアルカリ、アセトン、水を各々０．０２ｍｌ滴下し１ｍｉｎ放置した後、エアーで飛ばして顕微鏡にて表面観察を行った。
変化がないものを〇とした。

［比較例２］
エン化合物として、２，２−ビス（アリルオキシメチル）−１−ブタノールを用いた点を除き、実施例２と同様にしてディスプレイ基板用透明樹脂膜を得ようとしたが、得られた透明樹脂膜は柔らかすぎるため、ディスプレイ基板用透明樹脂膜として用いることができなかった。

Claims (13)

1. 一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、
   一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、
   光重合開始剤と、
   を含むことを特徴とするディスプレイ基板用樹脂組成物。
   

   

   （式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）
2. 前記チオール化合物は、下記一般式（２）で示されるメルカプト基含有カルボン酸と、３価以上のアルコールとが反応した構造であるエステル構造を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
   

   

   （式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）
3. 前記３価以上のアルコールが、芳香族環または複素環を有することを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
4. 前記エン化合物は、芳香族環または複素環を有することを特徴とする請求項１〜３までのいずれかの請求項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
5. 前記チオール化合物中のチオール基の数と、前記エン化合物中のエチレン性不飽和二重結合の数との比が、前記チオール基の数を１００とした際に、５０〜１００の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
6. 前記エン化合物のエチレン性不飽和二重結合が３つであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
7. 前記エン化合物がトリアリルイソシアヌレートであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物。
8. 一つの分子内に下記一般式（１）で表される官能基を３つ以上有するチオール化合物と、
   一つの分子内にエチレン性不飽和二重結合を３つ以上有するエン化合物と、を有する組成物が重合してなることを特徴とするディスプレイ基板用透明樹脂膜。
   

   

   （式中Ｒ_１は、炭素数１〜６のアルキル基を示し、またａは０〜２の整数を示す。）
9. 前記エン化合物がトリアリルイソシアヌレートであることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ基板用樹脂組膜。
10. 全光線透過率が、７５％以上（膜厚１０μｍ）であり、２００℃の大気オーブン中で３００分放置した後のＹＩ値が７．０以下であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のディスプレイ基板用透明樹脂膜。
11. 請求項８から請求項１０までのいずれかの請求項に記載のディスプレイ基板用透明樹脂膜を透明基板として用いたことを特徴とするカラーフィルタ。
12. 請求項８から請求項１０までのいずれかの請求項に記載のディスプレイ基板用透明樹脂膜を透明基板として用いたことを特徴とするタッチパネル。
13. 請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のディスプレイ基板用樹脂組成物を１液型塗料として用い、ディスプレイ基板用透明樹脂膜を得ることを特徴とするディスプレイ基板用透明樹脂膜の製造方法。