JP7011230B2 - Composition for forming a flexible device substrate - Google Patents

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Description

本発明は、フレキシブルデバイス基板形成用組成物に関し、より具体的には、特にキャリア基材からの基板の剥離工程においてレーザーリフトオフ法を用いる、フレキシブルディスプレイ等のフレキシブルデバイス基板の形成に好適に使用できる組成物に関する。 The present invention relates to a composition for forming a flexible device substrate, and more specifically, it can be suitably used for forming a flexible device substrate such as a flexible display using a laser lift-off method in a step of peeling the substrate from a carrier substrate. Regarding the composition.

近年、液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のエレクトロニクスの急速な進歩に伴い、デバイスの薄型化や軽量化、更には、フレキシブル化が要求されるようになってきた。
これらのデバイスにはガラス基板上に様々な電子素子、例えば、薄膜トランジスタや透明電極等が形成されているが、このガラス材料を柔軟かつ軽量な樹脂材料に替えることで、デバイス自体の薄型化や軽量化、フレキシブル化が図れる。
このような事情の下、ガラスの代替材料としてポリイミドが注目を集めている。そして、当該用途向けのポリイミドには、柔軟性だけでなく、大抵の場合、ガラスと同様の透明性が要求されることとなる。これらの特性を実現するために、原料に脂環式ジアミン成分や脂環式無水物成分を用いて得られる半脂環式ポリイミドや全脂環式ポリイミドが報告されている(例えば特許文献1~3参照)。
In recent years, with the rapid progress of electronics such as liquid crystal displays and organic electroluminescence displays, there has been a demand for devices to be thinner, lighter, and more flexible.
In these devices, various electronic elements such as thin film transistors and transparent electrodes are formed on a glass substrate. By replacing this glass material with a flexible and lightweight resin material, the device itself can be made thinner and lighter. It can be made more flexible.
Under these circumstances, polyimide is attracting attention as an alternative material to glass. In addition, the polyimide for this application is required to have not only flexibility but also transparency similar to that of glass in most cases. In order to realize these characteristics, semi-alicyclic polyimides and total alicyclic polyimides obtained by using an alicyclic diamine component or an alicyclic anhydrous component as a raw material have been reported (for example, Patent Documents 1 to 1). 3).

一方、フレキシブルディスプレイの製造において、これまで高輝度LEDや三次元半導体パッケージ等の製造において使用されてきたレーザーリフトオフ法(LLO法)を用いてガラスキャリアからポリマー基板を好適に剥離できることが報告されている(例えば非特許文献1)。
フレキシブルディスプレイの製造では、ガラスキャリア上にポリイミド等からなるポリマー基板を設け、次にその基板の上に電極等を含む回路等を形成し、最終的にこの回路等とともに基板をガラスキャリアから剥離する必要がある。この剥離工程においてLLO法を採用し、すなわち、回路等が形成された面とは反対の面から、特定波長の光線をガラスキャリアに照射すると、当該波長の光線がガラスキャリアを透過し、ガラスキャリア近傍のポリマー(ポリイミド)のみがこの光線を吸収して蒸発(昇華)する。その結果、ディスプレイの性能を決定づけることとなる、基板上に設けられた回路等に影響を与えることなく、ガラスキャリアからの基板の剥離を選択的に実行可能であると報告されている。
On the other hand, in the manufacture of flexible displays, it has been reported that the polymer substrate can be suitably peeled from the glass carrier by using the laser lift-off method (LLO method) which has been used in the manufacture of high-brightness LEDs and three-dimensional semiconductor packages. (For example, Non-Patent Document 1).
In the manufacture of flexible displays, a polymer substrate made of polyimide or the like is provided on a glass carrier, then a circuit or the like including electrodes or the like is formed on the substrate, and finally the substrate is peeled off from the glass carrier together with this circuit or the like. There is a need. In this peeling step, the LLO method is adopted, that is, when the glass carrier is irradiated with a light ray having a specific wavelength from the surface opposite to the surface on which the circuit or the like is formed, the light ray having the specific wavelength passes through the glass carrier and the glass carrier. Only the nearby polymer (polyimide) absorbs this light beam and evaporates (sublimates). As a result, it has been reported that the substrate can be selectively peeled off from the glass carrier without affecting the circuit or the like provided on the substrate, which determines the performance of the display.

特開2013-147599号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-147599 特開2014-114429号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-114429 国際公開第2015/152178号International Publication No. 2015/152178

Journal of Information Display,2014, Vol 15, No.1, p.p.1-4Journal of Information Display, 2014, Vol 15, No.1, p.p.1-4

LLO法は、上述したプロセス上の優位性のために、フレキシブルディスプレイの製造において、極めて優位な基板剥離法としての採用の可能性が高まっている。そして、フレキシブルディスプレイの実用化、さらには量産化への現実味が増すに伴い、LLO法が適用可能なフレキシブルディスプレイ用のポリマー基板への要求も高まることとなる。
これまで提案されたフレキシブルディスプレイ用基板材料として有望な半脂環式ポリイミドや全脂環式ポリイミドは、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を有する基板を形成し得るものの、該基板は、LLO法ではガラスキャリアから剥離することが困難であるという問題があった。
Due to the above-mentioned process advantages, the LLO method is more likely to be adopted as an extremely superior substrate peeling method in the manufacture of flexible displays. As the practical use of flexible displays and the increasing reality of mass production, the demand for polymer substrates for flexible displays to which the LLO method can be applied will also increase.
The semi-alicyclic polyimides and full-alicyclic polyimides that have been proposed so far as promising substrate materials for flexible displays have excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency. However, there is a problem that it is difficult for the substrate to be peeled off from the glass carrier by the LLO method.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得るフレキシブルディスプレイ基板等のフレキシブルデバイス基板のベースフィルムとして優れた性能を有する樹脂薄膜を与えるフレキシブルデバイス基板形成用組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and maintains excellent performance of excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency, and by the LLO method. It is an object of the present invention to provide a composition for forming a flexible device substrate, which provides a resin thin film having excellent performance as a base film of a flexible device substrate such as a flexible display substrate that can be easily peeled off from a glass carrier.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とからポリイミドを製造する際に、テトラカルボン酸二無水物成分として特定の構造を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物を含有させると、これにより得られたポリイミドは、樹脂薄膜とした際に、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を示し得ると共にLLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得ることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have selected a tetracarboxylic acid dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine. When an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride having a specific structure is contained as a tetracarboxylic acid dianhydride component when producing a polyimide, the polyimide obtained thereby has heat resistance when formed into a resin thin film. The present invention has been completed by finding that it can exhibit excellent performances such as excellent in swelling, low polyimide, excellent flexibility, and excellent transparency, and can be easily peeled off from a glass carrier by the LLO method.

すなわち本発明は、第1観点として、脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分との反応物であるポリイミド、及び
有機溶媒
を含む、フレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。

Figure 0007011230000001
(式中、Eは、単結合、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、SO又はSO2を表す。)
第2観点として、前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物を含む、第1観点に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
Figure 0007011230000002
〔式中、B1は、式(X-1)~(X-12)からなる群から選ばれる4価の基を表す。
Figure 0007011230000003
(式中、複数のRは、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表し、*は結合手を表す。)〕
第3観点として、前記含フッ素芳香族ジアミンが、式(A1)で表されるジアミンを含む、第1観点または第2観点に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
Figure 0007011230000004
(式中、B2は、式(Y-1)~(Y-34)からなる群から選ばれる2価の基を表す。)
Figure 0007011230000005
Figure 0007011230000006
Figure 0007011230000007
Figure 0007011230000008
Figure 0007011230000009
(式中、*は結合手を表す。)
第4観点として、前記テトラカルボン酸二無水物成分は、式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を、テトラカルボン酸二無水物成分の全モル数に対して、1モル%ないし30モル%含む、第1観点乃至第3観点のうちいずれか一つに記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
第5観点として、更に、窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径が100nm以下である二酸化ケイ素粒子を含む、第1観点乃至第4観点のうちいずれか一つに記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
第6観点として、前記ポリイミドと前記二酸化ケイ素粒子の質量比が、7:3~3:7である、第5観点に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
第7観点として、前記平均粒子径が、60nm以下である、第5観点または第6観点に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
第8観点として、レーザーリフトオフ法に用いるためのフレキシブルデバイスの基板形成用組成物である、第1観点乃至第7観点のうちいずれか一つに記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物に関する。
第9観点として、第1観点乃至第7観点のうちいずれか一つに記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物を用いて作成されたフレキシブルデバイス基板に関する。
第10観点として、第1観点乃至第7観点のうちいずれか一つに記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物を基材に塗布し、乾燥・加熱してフレキシブルデバイス基板を形成する工程、
レーザーリフトオフ法により前記基材から前記フレキシブルデバイス基板を剥離させる剥離工程を含む、フレキシブルデバイス基板の製造方法に関する。That is, the present invention has, as a first aspect, a tetracarboxylic acid dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1), and a fluorine-containing fragrance. The present invention relates to a composition for forming a flexible device substrate, which comprises a polyimide which is a reaction product with a diamine component containing a group diamine and an organic solvent.
Figure 0007011230000001
(In the formula, E represents a single bond, a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, SO or SO 2. )
As a second aspect, the composition for forming a flexible device substrate according to the first aspect, wherein the alicyclic tetracarboxylic dianhydride contains an alicyclic tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (C1). Regarding.
Figure 0007011230000002
[In the formula, B 1 represents a tetravalent group selected from the group consisting of formulas (X-1) to (X-12).
Figure 0007011230000003
(In the equation, multiple Rs represent hydrogen atoms or methyl groups independently of each other, and * represents a bond.)]
As a third aspect, the composition for forming a flexible device substrate according to the first aspect or the second aspect, wherein the fluorine-containing aromatic diamine contains a diamine represented by the formula (A1).
Figure 0007011230000004
(In the formula, B 2 represents a divalent group selected from the group consisting of formulas (Y-1) to (Y-34).)
Figure 0007011230000005
Figure 0007011230000006
Figure 0007011230000007
Figure 0007011230000008
Figure 0007011230000009
(In the formula, * represents a bond.)
As a fourth aspect, the tetracarboxylic acid dianhydride component is an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1) in an amount of 1 mol based on the total number of moles of the tetracarboxylic acid dianhydride component. The composition for forming a flexible device substrate according to any one of the first aspect to the third aspect, which comprises% to 30 mol%.
As a fifth aspect, further described in any one of the first aspect to the fourth aspect, which includes silicon dioxide particles having an average particle size of 100 nm or less calculated from the specific surface area value measured by the nitrogen adsorption method. The present invention relates to a composition for forming a flexible device substrate.
As a sixth aspect, the composition for forming a flexible device substrate according to the fifth aspect, wherein the mass ratio of the polyimide and the silicon dioxide particles is 7: 3 to 3: 7.
As a seventh aspect, the composition for forming a flexible device substrate according to the fifth or sixth aspect, wherein the average particle size is 60 nm or less.
As an eighth aspect, the present invention relates to the flexible device substrate forming composition according to any one of the first aspect to the seventh aspect, which is a substrate forming composition for a flexible device for use in the laser lift-off method.
As a ninth aspect, the present invention relates to a flexible device substrate prepared by using the composition for forming a flexible device substrate according to any one of the first aspect to the seventh aspect.
As a tenth aspect, a step of applying the composition for forming a flexible device substrate according to any one of the first to seventh aspects to a substrate, drying and heating to form a flexible device substrate.
The present invention relates to a method for manufacturing a flexible device substrate, which comprises a peeling step of peeling the flexible device substrate from the substrate by a laser lift-off method.

本発明により、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れる(高い光線透過率、低い黄色度)という優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得るフレキシブルディスプレイ基板等のフレキシブルデバイス基板のベースフィルムとして優れた性能を有する樹脂薄膜を与えるフレキシブルデバイス基板形成用組成物を提供することができる。
そして、本発明に係るフレキシブルデバイス基板は、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れる(高い光線透過率、低い黄色度)という優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得ることから、フレキシブルデバイス、特にフレキシブルディスプレイの基板として好適に用いることができる。
さらに、本発明の係るフレキシブルデバイス基板の製造方法によれば耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れる(高い光線透過率、低い黄色度)という優れた性能を有するフレキシブルデバイス基板を、LLO法によりガラスキャリアから剥離することにより容易に製造できるため、生産性及び経済性に優れる製造方法となり得る。
このような本発明に係る組成物、基板並びに製造方法は、高い耐熱性、低いリタデーション、高い柔軟性、高い透明性(高い光線透過率、低い黄色度)並びにLLO法による剥離性等の特性が求められるフレキシルデバイス用基板、特にフレキシブルディスプレイ用基板の分野における進展に十分対応し得るものである。
According to the present invention, the excellent performance of excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency (high light transmittance, low yellowness) is maintained, and the LLO method makes it easy to remove from a glass carrier. It is possible to provide a composition for forming a flexible device substrate that provides a resin thin film having excellent performance as a base film for a flexible device substrate such as a flexible display substrate that can be peeled off.
The flexible device substrate according to the present invention maintains excellent performance of excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency (high light transmittance, low yellowness), and at the same time. Since it can be easily peeled off from the glass carrier by the LLO method, it can be suitably used as a substrate for a flexible device, particularly a flexible display.
Further, according to the method for manufacturing a flexible device substrate according to the present invention, excellent performance such as excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency (high light transmittance, low yellowness) is achieved. Since the flexible device substrate can be easily manufactured by peeling it from the glass carrier by the LLO method, it can be a manufacturing method excellent in productivity and economy.
Such a composition, a substrate and a manufacturing method according to the present invention have characteristics such as high heat resistance, low retardation, high flexibility, high transparency (high light transmittance, low yellowness) and peelability by the LLO method. It is possible to sufficiently cope with the progress in the field of the required flexible device substrate, particularly the flexible display substrate.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物は、特定の脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、特定の含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分との反応物であるポリアミック酸のイミド化物であるポリイミド及び有機溶媒を含有し、所望により二酸化ケイ素粒子、架橋剤及びその他の成分を含有する。

Figure 0007011230000010
(式中、Eは、単結合、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、SO又はSO2を表す。)Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The composition for forming a flexible device substrate of the present invention comprises a tetracarboxylic acid dianhydride component containing a specific alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1). Contains a polyimide and an organic solvent, which is an imidized polyamic acid that is a reaction product with a diamine component containing a specific fluorine-containing aromatic diamine, and optionally contains silicon dioxide particles, a cross-linking agent, and other components.
Figure 0007011230000010
(In the formula, E represents a single bond, a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, SO or SO 2. )

[ポリイミド]
本発明で使用するポリイミドは、主鎖に脂環式骨格を有するポリイミドであって、好ましくは、脂環式テトラカルボン酸二無水物及び前記式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドである。すなわち、上記ポリイミドは、好ましくはポリアミック酸のイミド化物であって、該ポリアミック酸は、脂環式テトラカルボン酸二無水物及び前記式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分との反応物である。
中でも、前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、下記式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むものであり、前記含フッ素芳香族ジアミンが、下記式(A1)で表されるジアミンを含むものであることが好ましい。
[Polyimide]
The polyimide used in the present invention is a polyimide having an alicyclic skeleton in the main chain, preferably an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (D1). It is a polyimide obtained by imidizing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride component containing an anhydride with a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine. That is, the polyimide is preferably an imidized polyamic acid, and the polyamic acid is an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1). It is a reaction product of a tetracarboxylic acid dianhydride component containing and a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine.
Among them, the alicyclic tetracarboxylic dianhydride contains an alicyclic tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (C1), and the fluoroaromatic diamine contains the following formula (A1). ) Is preferably contained.

Figure 0007011230000011
〔式中、B1は、式(X-1)~(X-12)からなる群から選ばれる4価の基を表す。
Figure 0007011230000012
(式中、複数のRは、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表し、*は結合手を表す。)〕
Figure 0007011230000011
[In the formula, B 1 represents a tetravalent group selected from the group consisting of formulas (X-1) to (X-12).
Figure 0007011230000012
(In the equation, multiple Rs represent hydrogen atoms or methyl groups independently of each other, and * represents a bond.)]

Figure 0007011230000013
(式中、B2は、式(Y-1)~(Y-34)からなる群から選ばれる2価の基を表す。)
Figure 0007011230000014
Figure 0007011230000015
Figure 0007011230000016
Figure 0007011230000017
Figure 0007011230000018
(式中、*は結合手を表す。)
Figure 0007011230000013
(In the formula, B 2 represents a divalent group selected from the group consisting of formulas (Y-1) to (Y-34).)
Figure 0007011230000014
Figure 0007011230000015
Figure 0007011230000016
Figure 0007011230000017
Figure 0007011230000018
(In the formula, * represents a bond.)

上記式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物の中でも、式中のB1が式(X-1)、(X-4)、(X-6)、(X-7)で表される化合物であることが好ましい。
また上記(A1)で表されるジアミンの中でも、式中のB2が式(Y-12)、(Y-13)で表される化合物であることが好ましい。
また、式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、以下に示す、式(Z-1)乃至式(Z-6)からなる群から選ばれる式で表される化合物が挙げられる。

Figure 0007011230000019
式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物の中でも、式(Z-1)、(Z-2)で表される化合物であることが好ましい。
好適な例として、上記式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物及び上記式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A1)で表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をイミド化して得られるポリイミドは、後述する式(2)で表されるモノマー単位を含む。Among the alicyclic tetracarboxylic dianhydrides represented by the above formula (C1), B 1 in the formula is the formulas (X-1), (X-4), (X-6), (X-7). ) Is preferable.
Further, among the diamines represented by the above (A1), it is preferable that B 2 in the formula is a compound represented by the formulas (Y-12) and (Y-13).
The aromatic tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (D1) is a compound represented by a formula selected from the group consisting of the formulas (Z-1) to (Z-6) shown below. Can be mentioned.
Figure 0007011230000019
Among the aromatic tetracarboxylic dianhydrides represented by the formula (D1), the compounds represented by the formulas (Z-1) and (Z-2) are preferable.
As suitable examples, the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1), the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (D1), and the above formula (A1) are represented. The polyimide obtained by imidizing the polyamic acid obtained by reacting with the diamine to be obtained contains a monomer unit represented by the formula (2) described later.

本発明の目的である耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得るフレキシブルデバイス基板を得るためには、テトラカルボン酸二無水物成分の全モル数に対して、脂環式テトラカルボン酸二無水物、例えば上記式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物が70モル%以上であることが好ましく、80モル%以上であることがより好ましく、また、テトラカルボン酸二無水物成分の全モル数に対して、式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物が1モル%以上30モル%以下であることが好ましく、5モル%以上で且つ20モル%以下であることがより好ましい。
また同様に、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得るフレキシブルデバイス基板を得るためには、ジアミン成分の全モル数に対して、含フッ素芳香族ジアミン、例えば式(A1)で表されるジアミンが90モル%以上であることが好ましく、95モル%以上であることがより好ましい。またジアミン成分の全て(100モル%)が上記式(A1)で表されるジアミンであってもよい。
A flexible device substrate that can be easily peeled off from a glass carrier by the LLO method while maintaining excellent performance such as excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency, which is the object of the present invention. In order to obtain the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, for example, the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1), is used with respect to the total number of moles of the tetracarboxylic acid dianhydride component. It is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and the aromatic tetracarboxylic represented by the formula (D1) with respect to the total number of moles of the tetracarboxylic acid dianhydride component. The acid dianhydride is preferably 1 mol% or more and 30 mol% or less, and more preferably 5 mol% or more and 20 mol% or less.
Similarly, in order to maintain excellent performance of excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency, and to obtain a flexible device substrate that can be easily peeled off from the glass carrier by the LLO method. The amount of the fluorine-containing aromatic diamine, for example, the diamine represented by the formula (A1) is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, based on the total number of moles of the diamine component. .. Further, all of the diamine components (100 mol%) may be diamine represented by the above formula (A1).

好適な態様の一例として、本発明で使用するポリイミドは、下記式(1)で表されるモノマー単位と下記式(1’)で表されるモノマー単位とを含む。
尚、下記式中、E1は、単結合又はカルボニル基を意味する。

Figure 0007011230000020
Figure 0007011230000021
As an example of a preferred embodiment, the polyimide used in the present invention contains a monomer unit represented by the following formula (1) and a monomer unit represented by the following formula (1').
In the following formula, E 1 means a single bond or a carbonyl group.
Figure 0007011230000020
Figure 0007011230000021

上記式(1)で表されるモノマー単位としては、式(1-1)又は式(1-2)で表されるものが好ましく、式(1-1)で表されるものがより好ましい。

Figure 0007011230000022
As the monomer unit represented by the above formula (1), those represented by the formula (1-1) or the formula (1-2) are preferable, and those represented by the formula (1-1) are more preferable.
Figure 0007011230000022

上記式(1’)で表されるモノマー単位としては、式(1’-1)又は式(1’-2)で表されるものが好ましく、式(1’-1)で表されるものがより好ましい。

Figure 0007011230000023
The monomer unit represented by the above formula (1') is preferably represented by the formula (1'-1) or the formula (1'-2), and is represented by the formula (1'-1). Is more preferable.
Figure 0007011230000023

本発明の好ましい態様によれば、本発明で使用するポリイミドは、前記式(1)で表されるモノマー単位及び前記式(1’)で表されるモノマー単位に加え、式(2)で表されるモノマー単位をさらに含有する。

Figure 0007011230000024
According to a preferred embodiment of the present invention, the polyimide used in the present invention is represented by the formula (2) in addition to the monomer unit represented by the formula (1) and the monomer unit represented by the formula (1'). Further contains the monomer unit to be added.
Figure 0007011230000024

上記式(2)で表されるモノマー単位としては、式(2-1)又は式(2-2)で表されるものが好ましく、式(2-1)で表されるものがより好ましい。

Figure 0007011230000025
As the monomer unit represented by the above formula (2), those represented by the formula (2-1) or the formula (2-2) are preferable, and those represented by the formula (2-1) are more preferable.
Figure 0007011230000025

本発明で使用するポリイミドが、上記式(1)で表されるモノマー単位、式(1’)で表されるモノマー単位及び式(2)で表されるモノマー単位を含む場合、ポリイミド鎖中のモル比で、式(1)で表されるモノマー単位:式(2)で表されるモノマー単位=10:1~1:10の比で含むことが好ましく、より好ましくは7:3~3:7の割合で含むことが好ましく、式(1)で表されるモノマー単位+式(2)で表されるモノマー単位:式(1’)で表されるモノマー単位=7:3~19:1の比で含むことが好ましく、より好ましくは8:2~19:1の割合で含むことが好ましい。 When the polyimide used in the present invention contains a monomer unit represented by the above formula (1), a monomer unit represented by the formula (1') and a monomer unit represented by the formula (2), the polyimide chain contains. In terms of molar ratio, it is preferable to include the monomer unit represented by the formula (1): the monomer unit represented by the formula (2) = 10: 1 to 1:10, and more preferably 7: 3 to 3: 10. It is preferably contained in a ratio of 7, and the monomer unit represented by the formula (1) + the monomer unit represented by the formula (2): the monomer unit represented by the formula (1') = 7: 3 to 19: 1. It is preferable to include it in a ratio of 8: 2 to 19: 1, and more preferably it is contained in a ratio of 8: 2 to 19: 1.

本発明のポリイミドは、前述の式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、式(A1)で表されるジアミンを含むジアミン成分とから誘導されるモノマー単位、例えば上記式(1)、式(1’)及び式(2)で表されるモノマー単位以外にも、他のモノマー単位を含んでもよい。この他のモノマー単位の含有割合は、本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物から形成されるフレキシブルデバイス基板の特性を損なわない限りにおいて任意に定められる。その割合は、前述の式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、式(A1)で表されるジアミンを含むジアミン成分とから誘導されるモノマー単位、例えば式(1)で表されるモノマー単位及び式(1’)で表されるモノマー単位の総モル数に対して、又は、式(2)で表されるモノマー単位が含まれる場合には、式(1)で表されるモノマー単位、式(1’)で表されるモノマー単位及び式(2)で表されるモノマー単位の総モル数に対して、20モル%未満が好ましく、10モル%未満がより好ましく、5モル%未満であることがより一層好ましい。 The polyimide of the present invention is a tetracarboxylic acid dianhydride containing an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1) and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1). In addition to the monomer units derived from the component and the diamine component containing the diamine represented by the formula (A1), for example, the monomer units represented by the above formulas (1), (1') and (2). , Other monomer units may be included. The content ratio of the other monomer units is arbitrarily determined as long as the characteristics of the flexible device substrate formed from the composition for forming the flexible device substrate of the present invention are not impaired. The ratio is the same as that of the tetracarboxylic acid dianhydride component containing the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1) and the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1). , The total number of moles of the monomer unit derived from the diamine component containing the diamine represented by the formula (A1), for example, the monomer unit represented by the formula (1) and the monomer unit represented by the formula (1'). On the other hand, or when the monomer unit represented by the formula (2) is included, the monomer unit represented by the formula (1), the monomer unit represented by the formula (1') and the monomer unit represented by the formula (2). With respect to the total number of moles of the represented monomer units, less than 20 mol% is preferable, less than 10 mol% is more preferable, and less than 5 mol% is even more preferable.

このような他のモノマー単位としては、例えば式(3)で表される他のポリイミド構造を有するモノマー単位が挙げられるが、これに限定されるわけではない。

Figure 0007011230000026
Examples of such other monomer units include, but are not limited to, monomer units having another polyimide structure represented by the formula (3).
Figure 0007011230000026

式(3)中、Aは4価の有機基を表し、好ましくは下記式(A-1)~(A-4)のいずれかで表される4価の基を表す。また上記式(3)中、Bは2価の有機基を表し、好ましくは式(B-1)~(B-11)のいずれかで表される2価の基を表す。各式中、*は結合手を表す。なお、式(3)中、Aが下記式(A-1)~(A-4)のいずれかで表される4価の基を表す場合、Bは前述の式(Y-1)~(Y-34)のいずれかで表される2価の基であってもよい。或いは式(3)中、Bが下記式(B-1)~(B-11)のいずれかで表される2価の基を表す場合、Aは前述の式(X-1)~(X-12)のいずれかで表される4価の基であってもよい。
本発明のポリイミドにおいて式(3)で表されるモノマー単位が含まれる場合、A及びBは、例えば下記式で例示された基のうち一種のみで構成されるモノマー単位のみを含んでいてもよいし、A及びBの少なくとも一方が下記に例示された二種以上の基から選択される二種以上のモノマー単位を含んでいてもよい。

Figure 0007011230000027
Figure 0007011230000028
In the formula (3), A represents a tetravalent organic group, preferably a tetravalent group represented by any of the following formulas (A-1) to (A-4). Further, in the above formula (3), B represents a divalent organic group, preferably a divalent group represented by any of the formulas (B-1) to (B-11). In each equation, * represents a bond. In the formula (3), when A represents a tetravalent group represented by any of the following formulas (A-1) to (A-4), B is the above-mentioned formulas (Y-1) to (A-4). It may be a divalent group represented by any of Y-34). Alternatively, in the formula (3), when B represents a divalent group represented by any of the following formulas (B-1) to (B-11), A represents the above-mentioned formulas (X-1) to (X). It may be a tetravalent group represented by any of -12).
When the polyimide of the present invention contains the monomer unit represented by the formula (3), A and B may contain, for example, only the monomer unit composed of only one of the groups exemplified by the following formula. However, at least one of A and B may contain two or more monomer units selected from the two or more groups exemplified below.
Figure 0007011230000027
Figure 0007011230000028

なお、本発明で用いるポリイミド中では、各モノマー単位は任意の順序で結合している。 In the polyimide used in the present invention, each monomer unit is bonded in an arbitrary order.

好適な例として、上記式(1)で表されるモノマー単位と式(1’)で表されるモノマー単位とを有するポリイミドは、脂環式テトラカルボン酸二無水物としてのビシクロ[2,2,2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物及び芳香族テトラカルボン酸二無水物としての3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、又は、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、下記式(4)で表されるジアミンを含むジアミン成分とを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得ることができる。
また本発明で使用するポリイミドが、上記式(1)で表されるモノマー単位及び式(1’)で表されるモノマー単位に加え、上記式(2)で表されるモノマー単位を有する場合、式(1)、式(1’)及び式(2)で表されるモノマー単位を含有するポリイミドは、脂環式テトラカルボン酸二無水物としてのビシクロ[2,2,2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物及び芳香族テトラカルボン酸二無水物としての3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、又は、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の他、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、下記式(4)で表されるジアミンを含むジアミン成分とを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得ることができる。

Figure 0007011230000029
As a suitable example, the polyimide having the monomer unit represented by the above formula (1) and the monomer unit represented by the formula (1') is a bicyclo [2,2] as an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride. , 2] Octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride and 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride as aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, or A tetracarboxylic acid dianhydride component containing 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine component containing a diamine represented by the following formula (4) are polymerized in an organic solvent. , Can be obtained by imidizing the resulting polyamic acid.
When the polyimide used in the present invention has a monomer unit represented by the above formula (1) and a monomer unit represented by the above formula (2) in addition to the monomer unit represented by the above formula (1'). The polyimide containing the monomer units represented by the formula (1), the formula (1') and the formula (2) is a bicyclo [2,2,2] octane-2, as an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride as 3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride and aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, or 3,3', 4, In addition to 4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, a tetracarboxylic acid dianhydride component containing 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride and a diamine represented by the following formula (4) are used. It can be obtained by polymerizing the contained diamine component in an organic solvent and imidizing the obtained polyamic acid.
Figure 0007011230000029

上記式(4)で表されるジアミンとしては、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンが挙げられる。
中でも、ジアミン成分に含まれる含フッ素芳香族ジアミンとしては、本発明のフレキシブルデバイス基板が具える耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れる(高い光線透過率、低い黄色度)という優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し易いものとする観点から、下記式(4-1)で表される2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン又は下記式(4-2)で表される3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンを用いることが好ましく、特に2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンを用いることが好ましい。

Figure 0007011230000030
Examples of the diamine represented by the above formula (4) include 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3'-bis (trifluoromethyl) benzidine, and 2,3'-bis (trifluoromethyl). Benzidine is mentioned.
Among them, as the fluorine-containing aromatic diamine contained in the diamine component, the flexible device substrate of the present invention has excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency (high light transmittance, high light transmittance, From the viewpoint of maintaining the excellent performance of (low yellowness) and making it easy to peel off from the glass carrier by the LLO method, the 2,2'-bis (trifluoro) represented by the following formula (4-1) It is preferable to use methyl) benzidine or 3,3'-bis (trifluoromethyl) benzidine represented by the following formula (4-2), and in particular, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine may be used. preferable.
Figure 0007011230000030

また本発明で使用するポリイミドが、前述の式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、式(A1)で表されるジアミンを含むジアミン成分から誘導されるモノマー単位、例えば上記式(1)で表されるモノマー単位、式(1’)で表されるモノマー単位及び式(2)で表されるモノマー単位に加え、上記式(3)で表される他のモノマー単位を有する場合、式(1)、式(1’)、式(2)及び式(3)で表される各モノマー単位を含有するポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物成分として上述の3種のテトラカルボン酸二無水物の他、下記式(5)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分として上記式(4)で表されるジアミンの他、下記式(6)で表されるジアミンとを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。

Figure 0007011230000031
Further, the polyimide used in the present invention is a tetracarboxylic acid containing an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1) and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1). (2) Monomer unit derived from the anhydride component and the diamine component containing diamine represented by the formula (A1), for example, the monomer unit represented by the above formula (1) and the monomer unit represented by the formula (1'). And when it has other monomer units represented by the above formula (3) in addition to the monomer unit represented by the formula (2), the formula (1), the formula (1'), the formula (2) and the formula (3). ), In addition to the above-mentioned three types of tetracarboxylic acid dianhydride as a tetracarboxylic acid dianhydride component, the polyimide containing each monomer unit is represented by the following formula (5). It is obtained by polymerizing a product and a diamine represented by the above formula (4) as a diamine component and a diamine represented by the following formula (6) in an organic solvent to imidize the obtained polyamic acid. ..
Figure 0007011230000031

上記式(5)中のA及び式(6)中のBは、前述の式(3)中のA及びBとそれぞれ同じ意味を表す。 A in the above formula (5) and B in the formula (6) have the same meanings as A and B in the above formula (3), respectively.

具体的には、式(5)で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、11,11-ビス(トリフルオロメチル)-1H-ジフルオロ[3,4-b:3’,4’-i]キサンテン-1,3,7,9-(11H-テトラオン)、6,6’-ビス(トリフルオロメチル)-[5,5’-ビイソベンゾフラン]-1,1’,3,3’-テトラオン、4,6,10,12-テトラフルオロジフロ[3,4-b:3’,4’-i]ジベンゾ[b,e][1,4]ジオキシン-1,3,7,9-テトラオン、4,8-ビス(トリフルオロメトキシ)ベンゾ[1,2-c:4,5-c’]ジフラン-1,3,5,7-テトラオン、N,N’-[2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル-4,4’-ジイル]ビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボアミド)等の芳香族テトラカルボン酸二無水物;1,2-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物;1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられるが、これらに限定されない。
これらの中でも、式(5)中のAが前記式(A-1)~(A-4)のいずれかで表される4価の基であるテトラカルボン酸二無水物が好ましく、すなわち、11,11-ビス(トリフルオロメチル)-1H-ジフルオロ[3,4-b:3’,4’-i]キサンテン-1,3,7,9-(11H-テトラオン)、6,6’-ビス(トリフルオロメチル)-[5,5’-ビイソベンゾフラン]-1,1’,3,3’-テトラオン、4,6,10,12-テトラフルオロジフロ[3,4-b:3’,4’-i]ジベンゾ[b,e][1,4]ジオキシン-1,3,7,9-テトラオン、4,8-ビス(トリフルオロメトキシ)ベンゾ[1,2-c:4,5-c’]ジフラン-1,3,5,7-テトラオンを好ましい化合物として挙げることができる。
Specifically, the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (5) includes pyromellitic acid dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid dianhydride, 11,11-. Bis (trifluoromethyl) -1H-difluoro [3,4-b: 3', 4'-i] Xanthene-1,3,7,9- (11H-tetraone), 6,6'-bis (trifluoro) Methyl)-[5,5'-biisobenzofuran]-1,1', 3,3'-tetraone, 4,6,10,12-tetrafluorodiflo [3,4-b: 3', 4' -I] Dibenzo [b, e] [1,4] Dioxin-1,3,7,9-Tetraone, 4,8-bis (trifluoromethoxy) benzo [1,2-c: 4,5-c' ] Difran-1,3,5,7-tetraone, N, N'-[2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl-4,4'-diyl] bis (1,3-dioxo-1,3) -Aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as (dihydroisobenzofuran-5-carbamide); 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydrides, 1,2,3,4- Tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride Alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride such as 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic hydride; 1,2,3,4-butanetetrahydride. Examples include, but are not limited to, aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as acid dianhydride.
Among these, tetracarboxylic acid dianhydride in which A in the formula (5) is a tetravalent group represented by any of the above formulas (A-1) to (A-4) is preferable, that is, 11 , 11-bis (trifluoromethyl) -1H-difluoro [3,4-b: 3', 4'-i] xanthene-1,3,7,9- (11H-tetraone), 6,6'-bis (Trifluoromethyl)-[5,5'-biisobenzofuran] -1,1', 3,3'-tetraone, 4,6,10,12-tetrafluorodifluoro [3,4-b: 3' , 4'-i] Dibenzo [b, e] [1,4] Dioxin-1,3,7,9-Tetraone, 4,8-bis (trifluoromethoxy) benzo [1,2-c: 4,5 -C'] Difran-1,3,5,7-tetraone can be mentioned as a preferred compound.

また式(6)で表されるジアミンとしては、例えば2-(トリフルオロメチル)ベンゼン-1,4-ジアミン、5-(トリフルオロメチル)ベンゼン-1,3-ジアミン、5-(トリフルオロメチル)ベンゼン-1,2-ジアミン、2,5-ビス(トリフルオロメチル)-ベンゼン-1,4-ジアミン、2,3-ビス(トリフルオロメチル)-ベンゼン-1,4-ジアミン、2,6-ビス(トリフルオロメチル)-ベンゼン-1,4-ジアミン、3,5-ビス(トリフルオロメチル)-ベンゼン-1,2-ジアミン、テトラキス(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレンジアミン、2-(トリフルオロメチル)-1,3-フェニレンジアミン、4-(トリフルオロメチル)-1,3-フェニレンジアミン、2-メトキシ-1,4-フェニレンジアミン、2,5-ジメトキシ-1,4-フェニレンジアミン、2-ヒドロキシ-1,4-フェニレンジアミン、2,5-ジヒドロキシ-1,4-フェニレンジアミン、2-フルオロベンゼン-1,4-ジアミン、2,5-ジフルオロベンゼン-1,4-ジアミン、2-クロロベンゼン-1,4-ジアミン、2,5-ジクロロベンゼン-1,4-ジアミン、2,3,5,6-テトラフルオロベンゼン-1,4-ジアミン、4,4’-(パーフルオロプロパン-2,2-ジイル)ジアニリン、4,4’-オキシビス[3-(トリフルオロメチル)アニリン]、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3’-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、2-メチルベンジジン、3-メチルベンジジン、2-(トリフルオロメチル)ベンジジン、3-(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’-ジメチルベンジジン(m-トリジン)、3,3’-ジメチルベンジジン(o-トリジン)、2,3’-ジメチルベンジジン、2,2’-ジメトキシベンジジン、3,3’-ジメトキシベンジジン、2,3’-ジメトキシベンジジン、2,2’-ジヒドロキシベンジジン、3,3’-ジヒドロキシベンジジン、2,3’-ジヒドロキシベンジジン、2,2’-ジフルオロベンジジン、3,3’-ジフルオロベンジジン、2,3’-ジフルオロベンジジン、2,2’-ジクロロベンジジン、3,3’-ジクロロベンジジン、2,3’-ジクロロベンジジン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、4-アミノフェニル-4’-アミノベンゾエート、オクタフルオロベンジジン、2,2’,5,5’-テトラメチルベンジジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、2,2’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,5,5’-テトラクロロベンジジン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-{[3,3”-ビス(トリフルオロメチル)-(1,1’:3’,1”-ターフェニル)-4,4”-ジイル]-ビス(オキシ)}ジアニリン、4,4’-{[(パーフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレン)]ビス(オキシ)}ジアニリン、1-(4-アミノフェニル)-2,3-ジヒドロ-1,3,3-トリメチル-1H-インデン-5(または6)アミン等の芳香族ジアミン;4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’-メチレンビス(3-メチルシクロヘキシルアミン)、イソホロンジアミン、トランス-1,4-シクロヘキサンジアミン、シス-1,4-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8-ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3-ジアミノアダマンタン、2,2-ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3-プロパンジアミン、1,4-テトラメチレンジアミン、1,5-ペンタメチレンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ヘプタメチレンジアミン、1,8-オクタメチレンジアミン、1,9-ノナメチレンジアミン等の脂肪族ジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
これらの中でも、式(6)中のBが前記式(B-1)~(B-11)のいずれかで表される2価の基である芳香族ジアミンが好ましく、すなわち、2,2’-ビス(トリフロオロメトキシ)-(1,1’-ビフェニル)-4,4’-ジアミン[別称:2,2’-ジメトキシベンジジン]、4,4’-(パーフルオロプロパン-2,2-ジイル)ジアニリン、2,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン-1,4-ジアミン、2-(トリフルオロメチル)ベンゼン-1,4-ジアミン、2-フルオロベンゼン-1,4-ジアミン、4,4’-オキシビス[3-(トリフルオロメチル)アニリン]、2,2’,3,3’,5,5’,6,6’-オクタフルオロ[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン[別称:オクタフルオロベンジジン]、2,3,5,6-テトラフルオロベンゼン-1,4-ジアミン、4,4’-{[3,3”-ビス(トリフルオロメチル)-(1,1’:3’,1”-ターフェニル)-4,4”-ジイル]-ビス(オキシ)}ジアニリン、4,4’-{[(パーフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレン)]ビス(オキシ)}ジアニリン、1-(4-アミノフェニル)-2,3-ジヒドロ-1,3,3-トリメチル-1H-インデン-5(または6)アミンを好ましいジアミンとして挙げることができる。
Examples of the diamine represented by the formula (6) include 2- (trifluoromethyl) benzene-1,4-diamine, 5- (trifluoromethyl) benzene-1,3-diamine, and 5- (trifluoromethyl). ) Benzine-1,2-diamine, 2,5-bis (trifluoromethyl) -benzene-1,4-diamine, 2,3-bis (trifluoromethyl) -benzene-1,4-diamine, 2,6 -Bis (trifluoromethyl) -benzene-1,4-diamine, 3,5-bis (trifluoromethyl) -benzene-1,2-diamine, tetrakis (trifluoromethyl) -1,4-phenylenediamine, 2 -(Trifluoromethyl) -1,3-phenylenediamine, 4- (trifluoromethyl) -1,3-phenylenediamine, 2-methoxy-1,4-phenylenediamine, 2,5-dimethoxy-1,4- Phenylene diamine, 2-hydroxy-1,4-phenylenediamine, 2,5-dihydroxy-1,4-phenylenediamine, 2-fluorobenzene-1,4-diamine, 2,5-difluorobenzene-1,4-diamine , 2-Chlorobenzene-1,4-diamine, 2,5-dichlorobenzene-1,4-diamine, 2,3,5,6-tetrafluorobenzene-1,4-diamine, 4,4'-(perfluoro) Propane-2,2-diyl) dianiline, 4,4'-oxybis [3- (trifluoromethyl) aniline], 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3'-bis (4-amino) Phenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, benzidine, 2-methylbenzidine, 3-methylbenzidine, 2- (trifluoromethyl) benzidine, 3- (trifluoromethyl) benzidine, 2,2 '-Diamine benzidine (m-tridin), 3,3'-dimethylbenzidine (o-tridin), 2,3'-dimethylbenzidine, 2,2'-dimethoxybenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,3 '-Dimethoxybenzidine, 2,2'-dihydroxybenzidine, 3,3'-dihydroxybenzidine, 2,3'-dihydroxybenzidine, 2,2'-difluorobenzidine, 3,3'-difluorobenzidine, 2,3'- Difluorobenzidine, 2,2'-dichlorobenzidine, 3,3'-dichlorobenzidine, 2,3'-dichlorobenzidine, 4,4'-diaminobenzanilide, 4-aminophenyl -4'-aminobenzoate, octafluorobenzidine, 2,2', 5,5'-tetramethylbenzidine, 3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine, 2,2', 5,5'-tetrakis (Trifluoromethyl) benzidine, 3,3', 5,5'-tetrakis (trifluoromethyl) benzidine, 2,2', 5,5'-tetrachlorobenzidine, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) ) Biphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-{[3,3 "-bis (trifluoromethyl)-(1,1': 3', 1" -terphenyl ) -4,4 "-diyl] -bis (oxy)} dianiline, 4,4'-{[(perfluoropropane-2,2-diyl) bis (4,1-phenylene)] bis (oxy)} dianiline , 1- (4-Aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-inden-5 (or 6) amine and other aromatic diamines; 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) , 4,4'-Methylenebis (3-methylcyclohexylamine), isophoronediamine, trans-1,4-cyclohexanediamine, cis-1,4-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanebis (methylamine), 2,5 -Bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 3,8-bis (aminomethyl) tricyclo [5.2. 1.0] Decane, 1,3-diaminoadamantan, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) hexafluoropropane, 1,3-propanediamine, 1, Alibo diamines such as 4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine. However, it is not limited to these.
Among these, aromatic diamines in which B in the formula (6) is a divalent group represented by any of the above formulas (B-1) to (B-11) are preferable, that is, 2,2'. -Bis (trifloolomethoxy)-(1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine [also known as 2,2'-dimethoxybenzene], 4,4'-(perfluoropropane-2,2-) Diyl) dianiline, 2,5-bis (trifluoromethyl) benzene-1,4-diamine, 2- (trifluoromethyl) benzene-1,4-diamine, 2-fluorobenzene-1,4-diamine, 4, 4'-oxybis [3- (trifluoromethyl) aniline], 2,2', 3,3', 5,5', 6,6'-octafluoro [1,1'-biphenyl] -4,4' -Diamine [also known as octafluorobenzidine], 2,3,5,6-tetrafluorobenzene-1,4-diamine, 4,4'-{[3,3 "-bis (trifluoromethyl)-(1, 1': 3', 1 "-terphenyl) -4,4" -diyl] -bis (oxy)} dianiline, 4,4'-{[(perfluoropropane-2,2-diyl) bis (4, 1-Phenylene)] bis (oxy)} dianiline, 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-inden-5 (or 6) amine is mentioned as a preferred diamine. be able to.

〈ポリアミック酸の合成〉
本発明で使用するポリイミドは、前述したように、上記式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られる。
具体的には、例えば好適な一例として、ビシクロ[2,2,2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物及び3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、或いは、ビシクロ[2,2,2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物及び3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、そして場合によりさらに1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、さらに所望により上記式(5)で表されるテトラカルボン酸二水物からなるテトラカルボン酸二無水物成分と、上記式(4)で表されるジアミン及び所望により上記式(6)で表されるジアミンからなるジアミン成分とを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。
上記二成分からポリアミック酸への反応は、有機溶媒中で比較的容易に進行させることができ、かつ副生成物が生成しない点で有利である。
<Synthesis of polyamic acid>
As described above, the polyimide used in the present invention contains an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1) and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1). It is obtained by imidizing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride component with a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine.
Specifically, for example, as a suitable example, bicyclo [2,2,2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride and 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid. Dianhydride, or bicyclo [2,2,2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride and 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, and In some cases, further 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, and if desired, a tetracarboxylic acid dianhydride component composed of a tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (5), and the above formula. It is obtained by polymerizing the diamine represented by (4) and, if desired, the diamine component composed of the diamine represented by the above formula (6) in an organic solvent to imidize the obtained polyamic acid.
The reaction of the above two components to the polyamic acid is advantageous in that it can proceed relatively easily in an organic solvent and no by-products are produced.

これらテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応におけるジアミン成分の仕込み比(モル比)は、ポリアミック酸、さらにはその後イミド化させることにより得られるポリイミドの分子量等を勘案して適宜設定されるものではあるが、ジアミン成分1に対して、通常、テトラカルボン酸二無水物成分0.8~1.2程度とすることができ、例えば0.9~1.1程度、好ましくは0.95~1.02程度である。通常の重縮合反応同様、このモル比が1.0に近いほど生成するポリアミック酸の分子量は大きくなる。 The charging ratio (molar ratio) of the diamine component in the reaction between the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component is appropriately set in consideration of the molecular weight of the polyamic acid and the polyimide obtained by subsequent imidization. However, it can be usually about 0.8 to 1.2 of the tetracarboxylic acid dianhydride component with respect to the diamine component 1, for example, about 0.9 to 1.1, preferably about 0. It is about 95 to 1.02. Similar to a normal polycondensation reaction, the closer the molar ratio is to 1.0, the larger the molecular weight of the polyamic acid produced.

上記テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応の際に用いる有機溶媒は、反応に悪影響を及ぼさず、また生成したポリアミック酸が溶解するものであれば特に限定されない。以下にその具体例を挙げる。
例えば、m-クレゾール、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、3-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、3-イソプロポキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、3-sec-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピルアミド、γ-ブチロラクトン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、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、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、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-tert-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3-メチル-3-メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n-へキサン、n-ペンタン、n-オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸メチルエチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン等があげられるがこれらに限定されない。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
さらに、ポリアミック酸を溶解させない溶媒であっても、生成したポリアミック酸が析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。また、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミック酸を加水分解させる原因となるので、有機溶媒はなるべく脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
The organic solvent used in the reaction between the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction and the produced polyamic acid is dissolved. Specific examples are given below.
For example, m-cresol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 3- Methoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-ethoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-propoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-isopropoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-butoxy -N, N-dimethylpropylamide, 3-sec-butoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-tert-butoxy-N, N-dimethylpropylamide, γ-butyrolactone, N-methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, tetra Methylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethylamyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cell solve, ethyl cell solve, methyl cellosolve Acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert -Butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene Glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl Acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutylketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexy Luether, dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl acetate Ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate , Butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and the like, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
Further, even if the solvent does not dissolve the polyamic acid, it may be mixed with the above solvent and used as long as the produced polyamic acid does not precipitate. Further, since the water content in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and further causes the produced polyamic acid to be hydrolyzed, it is preferable to use the organic solvent dehydrated and dried as much as possible.

上記テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを有機溶媒中で反応させる方法としては、ジアミン成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた分散液又は溶液を撹拌させ、ここにテトラカルボン酸二無水物成分をそのまま添加するか、又はその成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させたものを添加する方法、逆にテトラカルボン酸二無水物成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた分散液又は溶液にジアミン成分を添加する方法、そしてテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン化合物成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、これらのいずれの方法であってもよい。
また、テトラカルボン酸二無水物成分及び/又はジアミン成分が複数種の化合物からなる場合は、あらかじめ混合した状態で反応させてもよく、個別に順次反応させてもよく、さらに個別に反応させた低分子量体を混合反応させ高分子量体としてもよい。
As a method for reacting the tetracarboxylic acid dianhydride component with the diamine component in an organic solvent, a dispersion or solution in which the diamine component is dispersed or dissolved in an organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic acid dianhydride component is here. A method of adding a component as it is, or adding a component obtained by dispersing or dissolving the component in an organic solvent, or conversely, a diamine component in a dispersion or solution in which a tetracarboxylic acid dianhydride component is dispersed or dissolved in an organic solvent. , A method of alternately adding a tetracarboxylic acid dianhydride component and a diamine compound component, and the like, and any of these methods may be used.
When the tetracarboxylic dianhydride component and / or the diamine component are composed of a plurality of types of compounds, they may be reacted in a premixed state, may be reacted individually in sequence, or may be reacted individually. A low molecular weight compound may be mixed and reacted to obtain a high molecular weight compound.

上記のポリアミック酸合成時の温度は、上述した使用する溶媒の融点から沸点までの範囲で適宜設定すればよく、例えば-20℃~150℃の任意の温度を選択することができるが、-5℃~100℃、通常0~100℃程度、好ましくは0~70℃程度であるのがよい。
反応時間は、反応温度や原料物質の反応性に依存するため一概に規定できないが、通常1~100時間程度である。
また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な撹拌が困難となるので、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応溶液中での合計濃度が、好ましくは1~50質量%、より好ましくは5~40質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加することもできる。
The temperature at the time of synthesizing the polyamic acid may be appropriately set within the range from the melting point to the boiling point of the solvent used described above, and for example, any temperature of -20 ° C to 150 ° C can be selected, but -5. The temperature is preferably about 0 to 100 ° C, usually about 0 to 100 ° C, preferably about 0 to 70 ° C.
The reaction time cannot be unconditionally defined because it depends on the reaction temperature and the reactivity of the raw material, but it is usually about 1 to 100 hours.
The reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it becomes difficult to obtain a polymer having a high molecular weight, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, the total concentration of the tetracarboxylic acid dianhydride component and the diamine component in the reaction solution is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass. It is also possible to carry out the initial reaction at a high concentration and then add an organic solvent.

〈ポリアミック酸のイミド化〉
ポリアミック酸をイミド化させる方法としては、ポリアミック酸の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、ポリアミック酸の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
ポリアミック酸を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100℃~400℃、好ましくは120℃~250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。
<Imidization of polyamic acid>
Examples of the method for imidizing a polyamic acid include thermal imidization in which a solution of the polyamic acid is heated as it is, and catalytic imidization in which a catalyst is added to the solution of the polyamic acid.
The temperature at which the polyamic acid is thermally imidized in the solution is 100 ° C. to 400 ° C., preferably 120 ° C. to 250 ° C., and it is preferable to remove the water generated by the imidization reaction from the system.

ポリアミック酸の化学(触媒)イミド化は、ポリアミック酸の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、-20~250℃、好ましくは0~180℃での温度条件にて系内を撹拌することにより行うことができる。
塩基性触媒の量はポリアミック酸のアミド酸基の0.5~30モル倍、好ましくは1.5~20モル倍であり、酸無水物の量はポリアミック酸のアミド酸基の1~50モル倍、好ましくは2~30モル倍である。
For chemical (catalytic) imidization of polyamic acid, a basic catalyst and acid anhydride are added to a solution of polyamic acid, and the inside of the system is subjected to a temperature condition of -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C. It can be done by stirring.
The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 1.5 to 20 mol times, the amid acid group of the polyamic acid, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times the amid acid group of the polyamic acid. It is double, preferably 2 to 30 mol times.

塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、1-エチルピペリジンなどを挙げることができ、中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。
酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などを挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。
触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。
Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine, 1-ethylpiperidine and the like, and among them, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity for advancing the reaction.
Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and the like, and among them, acetic anhydride is preferable because it facilitates purification after the reaction is completed.
The imidization rate by catalytic imidization can be controlled by adjusting the amount of catalyst, the reaction temperature, and the reaction time.

本発明に用いるポリイミド樹脂において、アミド酸基の脱水閉環率(イミド化率)は、必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整して用いることができる。特に好ましくは50%以上である。 In the polyimide resin used in the present invention, the dehydrated ring closure rate (imidization rate) of the amic acid group does not necessarily have to be 100%, and can be arbitrarily adjusted and used according to the intended use and purpose. Particularly preferably, it is 50% or more.

本発明において、上記反応溶液をろ過した後、そのろ液をそのまま用い、又は、希釈若しくは濃縮して、フレキシブルデバイス基板形成用組成物とすることもできるが、これに後述する二酸化ケイ素等を配合してフレキシブルデバイス基板形成用組成物としてもよい。このようにろ過を経た場合、得られる樹脂薄膜の耐熱性、柔軟性あるいは線膨張係数特性の悪化の原因となり得る不純物の混入を低減できるだけでなく、効率よくフレキシブルデバイス基板形成用組成物を得ることができる。 In the present invention, the reaction solution may be filtered and then the filtrate may be used as it is, or diluted or concentrated to obtain a composition for forming a flexible device substrate, which may be mixed with silicon dioxide or the like, which will be described later. It may be used as a composition for forming a flexible device substrate. When filtered in this way, not only can the contamination of impurities that can cause deterioration of the heat resistance, flexibility, or linear expansion coefficient characteristics of the obtained resin thin film be reduced, but also a composition for forming a flexible device substrate can be efficiently obtained. Can be done.

また、本発明に用いるポリイミドは、樹脂薄膜の強度、樹脂薄膜を形成する際の作業性、樹脂薄膜の均一性等を考慮してゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)のポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)が5,000乃至200,000であることが好ましい。 Further, the polyimide used in the present invention has a weight average molecular weight (Mw) obtained by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene in consideration of the strength of the resin thin film, workability when forming the resin thin film, uniformity of the resin thin film, and the like. ) Is preferably 5,000 to 200,000.

〈ポリマー回収〉
ポリアミック酸及びポリイミドの反応溶液から、ポリマー成分を回収し、用いる場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる貧溶媒としてはメタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、イソプロパノール、水などを挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させたポリマーは濾過により回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。
また、沈殿回収したポリマーを、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2から10回繰り返すと、ポリマー中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として例えばアルコール類、ケトン類、炭化水素など3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
<Polymer recovery>
When the polymer component is recovered from the reaction solution of polyamic acid and polyimide and used, the reaction solution may be put into a poor solvent to precipitate. Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, butyl cellsolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, isopropanol, and water. The polymer put into a poor solvent and precipitated can be recovered by filtration and then dried at room temperature or by heating under normal pressure or reduced pressure.
Further, by repeating the operation of re-dissolving the polymer recovered by precipitation in an organic solvent and re-precipitating and recovering it 2 to 10 times, impurities in the polymer can be reduced. At this time, it is preferable to use three or more kinds of poor solvents such as alcohols, ketones, and hydrocarbons as the poor solvent because the efficiency of purification is further improved.

再沈殿回収工程において樹脂成分を溶解させる有機溶媒は特に限定されない。具体例としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、2-ピロリドン、N-エチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、1,3-ジメチル-イミダゾリジノン、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンなどが挙げられる。これらの溶媒は2種類以上を混合して用いてもよい。 The organic solvent that dissolves the resin component in the reprecipitation recovery step is not particularly limited. Specific examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, and tetra. Methylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, dipentene, ethylamylketone, methylnonylketone, methylethylketone, methylisoamylketone, methylisopropylketone, cyclohexanone, ethylenecarbonate , Propylene carbonate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and the like. Two or more kinds of these solvents may be mixed and used.

[二酸化ケイ素]
本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物には、二酸化ケイ素(シリカ)を含むことができる。使用され得る二酸化ケイ素(シリカ)は特に限定されないが、粒子形態の二酸化ケイ素、例えば平均粒子径が100nm以下、例えば5nm~100nm、好ましくは5nm~55nmであり、より高透明の薄膜を再現性よく得る観点から、好ましくは5nm~50nm、より好ましくは5nm~45nm、より一層好ましくは5nm~35nm、さらに好ましくは5nm~30nmである。
本発明において二酸化ケイ素粒子の平均粒子径とは、二酸化ケイ素粒子を用いて窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径値である。
[Silicon dioxide]
The composition for forming a flexible device substrate of the present invention may contain silicon dioxide (silica). The silicon dioxide (silica) that can be used is not particularly limited, but silicon dioxide in the form of particles, for example, an average particle diameter of 100 nm or less, for example, 5 nm to 100 nm, preferably 5 nm to 55 nm, and a more transparent thin film can be reproduced with good reproducibility. From the viewpoint of obtaining, it is preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 5 nm to 45 nm, still more preferably 5 nm to 35 nm, still more preferably 5 nm to 30 nm.
In the present invention, the average particle size of the silicon dioxide particles is an average particle size value calculated from the specific surface area value measured by the nitrogen adsorption method using the silicon dioxide particles.

特に本発明では、上記平均粒子径の値を有するコロイダルシリカを好適に使用でき、該コロイダルシリカとしては、シリカゾルを用いることができる。シリカゾルとしては、ケイ酸ナトリウム水溶液を原料として公知の方法により製造される水性シリカゾル及び該水性シリカゾルの分散媒である水を有機溶媒に置換して得られるオルガノシリカゾルを使用する事が出来る。
また、メチルシリケートやエチルシリケート等のアルコキシシランを、アルコール等の有機溶媒中で触媒(例えば、アンモニア、有機アミン化合物、水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒)の存在下において加水分解し、縮合して得られるシリカゾル、又はそのシリカゾルを他の有機溶媒に溶媒置換したオルガノシリカゾルも用いることができる。
これらの中でも本発明は分散媒が有機溶媒であるオルガノシリカゾルを用いることが好ましい。
In particular, in the present invention, colloidal silica having the above average particle size value can be preferably used, and silica sol can be used as the colloidal silica. As the silica sol, an aqueous silica sol produced by a known method using an aqueous sodium silicate solution as a raw material and an organosilica sol obtained by substituting water as a dispersion medium of the aqueous silica sol with an organic solvent can be used.
Further, an alkoxysilane such as methyl silicate or ethyl silicate is hydrolyzed and condensed in an organic solvent such as alcohol in the presence of a catalyst (for example, an alkaline catalyst such as ammonia, an organic amine compound or sodium hydroxide). Or an organosilica sol obtained by substituting the silica sol with another organic solvent can also be used.
Among these, it is preferable to use an organosilica sol in which the dispersion medium is an organic solvent in the present invention.

上述のオルガノシリカゾルにおける有機溶媒の例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール等の低級アルコール;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等の直鎖アミド類;N-メチル-2-ピロリドン等の環状アミド類;γ-ブチロラクトン等のエーテル類;エチルセロソルブ、エチレングリコール等のグリコール類、アセトニトリル等が挙げられる。この置換は、蒸留法、限外濾過法等による通常の方法により行うことができる。
上記のオルガノシリカゾルの粘度は、20℃で、0.6mPa・s~100mPa・s程度である。
Examples of the organic solvent in the above-mentioned organosilica sol include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropanol; linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; N-methyl-2- Cyclic amides such as pyrrolidone; ethers such as γ-butyrolactone; glycols such as ethyl cellosolve and ethylene glycol, acetonitrile and the like can be mentioned. This substitution can be performed by a usual method such as a distillation method or an ultrafiltration method.
The viscosity of the above organosilica sol is about 0.6 mPa · s to 100 mPa · s at 20 ° C.

上記オルガノシリカゾルの市販品の例としては、例えば商品名MA-ST-S(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MT-ST(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MA-ST-UP(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MA-ST-M(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MA-ST-L(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA-ST-S(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA-ST(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA-ST-UP(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA-ST-L(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA-ST-ZL(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名NPC-ST-30(n-プロピルセロソルブ分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名PGM-ST(1-メトキシ-2-プロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名DMAC-ST(ジメチルアセトアミド分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名XBA-ST(キシレン・n-ブタノール混合溶媒分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名EAC-ST(酢酸エチル分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名PMA-ST(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MEK-ST(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MEK-ST-UP(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MEK-ST-L(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)及び商品名MIBK-ST(メチルイソブチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)等を挙げることができるが、これらに限定されない。
本発明において二酸化ケイ素、例えばオルガノシリカゾルとして使用される上記製品に挙げたような二酸化ケイ素は、二種以上を混合して用いてもよい。
Examples of commercial products of the above organosilica sol include, for example, trade name MA-ST-S (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) and trade name MT-ST (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.). ), Product name MA-ST-UP (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), product name MA-ST-M (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), product name MA-ST- L (Methanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name IPA-ST-S (isopropanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name IPA-ST (isopropanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) (Manufactured by Co., Ltd.), trade name IPA-ST-UP (isopropanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name IPA-ST-L (isopropanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name IPA -ST-ZL (isopropanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name NPC-ST-30 (n-propyl cellosolve dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name PGM-ST (1- Methoxy-2-propanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name DMAC-ST (dimethylacetamide dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name XBA-ST (xylene / n-butanol mixed solvent) Dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd., trade name EAC-ST (ethyl acetate dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name PMA-ST (propylene glycol monomethyl ether acetate dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) (Manufactured by Co., Ltd.), trade name MEK-ST (methyl ethyl ketone dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name MEK-ST-UP (methyl ethyl ketone dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name MEK-ST -L (Methyl ethyl ketone dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) and trade name MIBK-ST (Methyl isobutyl ketone dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) and the like can be mentioned, but are not limited thereto.
In the present invention, silicon dioxide, for example, silicon dioxide as mentioned in the above product used as an organosilica sol, may be used as a mixture of two or more.

[架橋剤]
本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物には、さらに架橋剤を含むことができ、ここで使用する架橋剤は、水素原子、炭素原子、窒素原子および酸素原子のみから構成される化合物であって、ヒドロキシ基、エポキシ基および炭素原子数1~5のアルコキシ基からなる群から選ばれる基を2つ以上有し、且つ、環構造を有する化合物からなる架橋剤である。このような架橋剤を用いることで、耐溶剤性に優れる、フレキシブルデバイス基板に好適な樹脂薄膜を再現性よく与えるだけでなく、保存安定性がより改善されたフレキシブルデバイス基板形成用組成物を実現することができる。
中でも、架橋剤における一化合物あたりのヒドロキシ基、エポキシ基および炭素原子数1~5のアルコキシ基の合計数は、得られる樹脂薄膜の耐溶剤性を再現性よく実現する観点から、好ましくは3以上であり、得られる樹脂薄膜の柔軟性を再現性よく実現する観点から、好ましく10以下、より好ましくは8以下、より一層好ましくは6以下である。
[Crosslinking agent]
The composition for forming a flexible device substrate of the present invention may further contain a cross-linking agent, and the cross-linking agent used here is a compound composed only of a hydrogen atom, a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom. , A cross-linking agent consisting of a compound having two or more groups selected from the group consisting of a hydroxy group, an epoxy group and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms and having a ring structure. By using such a cross-linking agent, a composition for forming a flexible device substrate, which not only provides a resin thin film having excellent solvent resistance and suitable for a flexible device substrate with good reproducibility, but also has improved storage stability, is realized. can do.
Above all, the total number of hydroxy groups, epoxy groups and alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms per compound in the cross-linking agent is preferably 3 or more from the viewpoint of realizing the solvent resistance of the obtained resin thin film with good reproducibility. From the viewpoint of realizing the flexibility of the obtained resin thin film with good reproducibility, it is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.

架橋剤が有する環構造の具体例としては、ベンゼン等のアリール環、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、1,3,5-トリアジン等の含窒素原子ヘテロアリール環、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等のシクロアルカン環、ピペリジン、ピペラジン、ヘキサヒドロピリミジン、ヘキサヒドロピリダジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン等の環状アミン等が挙げられる。 Specific examples of the ring structure of the cross-linking agent include aryl rings such as benzene, nitrogen-containing heteroaryl rings such as pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, 1,3,5-triazine, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane and the like. Cycloalkane ring, piperidine, piperazine, hexahydropyrimidine, hexahydropyridazine, hexahydro-1,3,5-triazine and other cyclic amines can be mentioned.

架橋剤における一化合物あたりの環構造の数は、1以上であれば特に限定されないが、架橋剤の溶媒への溶解性を確保して平坦性の高い樹脂薄膜を得る観点から、1または2が好ましい。
なお、環構造が2以上存在する場合、環構造同士が縮合していてもよく、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン-2,2-ジイル基等の炭素原子数1~5のアルカン-ジイル基等の連結基を介して環構造同士が結合していてもよい。
The number of ring structures per compound in the cross-linking agent is not particularly limited as long as it is 1 or more, but 1 or 2 is selected from the viewpoint of ensuring the solubility of the cross-linking agent in the solvent and obtaining a highly flat resin thin film. preferable.
When two or more ring structures are present, the ring structures may be condensed with each other, and an alkane having 1 to 5 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a propane-2,2-diyl group- The ring structures may be bonded to each other via a linking group such as a diyl group.

架橋剤の分子量は、架橋能を有し、且つ、用いる溶媒に溶解する限り特に限定されるものではないが、得られる樹脂薄膜の溶剤耐性、架橋剤自体の有機溶媒への溶解性、入手容易性や価格等を考慮すると、好ましくは100~500程度であり、より好ましくは150~400程度である。 The molecular weight of the cross-linking agent is not particularly limited as long as it has a cross-linking ability and is soluble in the solvent used, but the solvent resistance of the obtained resin thin film, the solubility of the cross-linking agent itself in an organic solvent, and easy availability. Considering the property, price, etc., it is preferably about 100 to 500, and more preferably about 150 to 400.

架橋剤は、ケトン基、エステル基(結合)等、水素原子、炭素原子、窒素原子および酸素原子から誘導できる基を更に有していてもよい。 The cross-linking agent may further have a group that can be derived from a hydrogen atom, a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom, such as a ketone group and an ester group (bond).

架橋剤として好ましい例としては、下記式(K1)~(K5)のいずれかで表される化合物が挙げられ、式(K4)の好ましい態様の1つとしては、式(K4-1)で表される化合物が、式(K5)の好ましい態様の1つとしては、式(K5-1)で表される化合物が、それぞれ挙げられる。

Figure 0007011230000032
Preferred examples of the cross-linking agent include compounds represented by any of the following formulas (K1) to (K5), and one of the preferred embodiments of the formula (K4) is represented by the formula (K4-1). As one of the preferred embodiments of the formula (K5), the compound represented by the formula (K5-1) can be mentioned.
Figure 0007011230000032

上記式中、各A1およびA2は、互いに独立して、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン-2,2-ジイル基等の炭素原子数1~5のアルカン-ジイル基を表わし、中でもA1としては、メチレン基、エチレン基が好ましく、メチレン基がより好ましく、A2としては、メチレン基、プロパン-2,2-ジイル基が好ましい。In the above formula, each of A 1 and A 2 independently represents an alkane-diyl group having 1 to 5 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a propane-2,2-diyl group. Among them, A 1 is preferably a methylene group or an ethylene group, more preferably a methylene group, and A 2 is preferably a methylene group or a propane-2,2-diyl group.

各Xは、互いに独立して、ヒドロキシ基、エポキシ基(オキサ-シクロプロピル基)、またはメトキシ基、エトキシ基、1-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、1-ブチルオキシ基、t-ブチルオキシ基等の炭素原子数1~5のアルコキシ基を表す。
中でも、架橋剤の入手容易性、価格等を考慮すると、Xは、式(K1)および(K5)においてはエポキシ基が好ましく、式(K2)および(K3)においては炭素原子数1~5のアルコキシ基が好ましく、式(K4)においてはヒドロキシ基が好ましい。
Each X is independently of a hydroxy group, an epoxy group (oxa-cyclopropyl group), or a methoxy group, an ethoxy group, a 1-propyloxy group, an isopropyloxy group, a 1-butyloxy group, a t-butyloxy group, etc. Represents an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
Among them, considering the availability, price, etc. of the cross-linking agent, X is preferably an epoxy group in the formulas (K1) and (K5), and has 1 to 5 carbon atoms in the formulas (K2) and (K3). An alkoxy group is preferable, and a hydroxy group is preferable in the formula (K4).

式(K4)中、各nは、ベンゼン環に結合する-(A1-X)基の数を示し、互いに独立して1~5の整数であるが、好ましくは2~3、より好ましくは3である。In the formula (K4), each n indicates the number of-(A 1 -X) groups bonded to the benzene ring, and is an integer of 1 to 5 independently of each other, preferably 2 to 3, and more preferably. It is 3.

各化合物において、各A1は、全て同一の基であることが好ましく、各Xは、全て同一の基であることが好ましい。In each compound, each A 1 is preferably all the same group, and each X is preferably all the same group.

上記式(K1)~(K5)で表される化合物は、これら各化合物中の環構造と同一の環構造を有するアリール化合物、ヘテロアリール化合物、環状アミン等の骨格化合物と、エポキシアルキルハライド化合物、アルコキシハライド化合物等とを炭素-炭素カップリング反応やN-アルキル化反応によって反応させたり、結果物のアルコキシ部位を加水分解したりすることで、得ることができる。 The compounds represented by the above formulas (K1) to (K5) include skeleton compounds such as aryl compounds, heteroaryl compounds and cyclic amines having the same ring structure as the ring structure in each of these compounds, and epoxyalkyl halide compounds. It can be obtained by reacting with an alkoxyhalide compound or the like by a carbon-carbon coupling reaction or an N-alkylation reaction, or by hydrolyzing an alkoxy moiety of the result.

架橋剤は、市販品を用いてもよく、公知の合成方法で合成したものを用いてもよい。
市販品としては、CYMEL(登録商標)300、同301、同303LF,同303ULF、同304、同350、同3745、同XW3106、同MM-100、同323、同325、同327、同328、同385、同370、同373、同380、同1116、同1130、同1133、同1141、同1161、同1168、同3020、同202、同203、同1156、同MB-94、同MB-96、同MB-98、同247-10、同651、同658、同683、同688、同1158、同MB-14、同MI-12-I、同MI-97-IX、同U-65、同UM-15、同U―80、同U-21-511、同U-21-510、同U-216-8、同U-227-8、同U-1050-10、同U-1052-8、同U-1054、同U-610、同U-640、同UB-24-BX、同UB-26-BX、同UB-90-BX、同UB-25-BE、同UB-30-B、同U-662、同U-663、同U-1051、同UI-19-I、同UI-19-IE、同UI-21-E、同UI-27-EI、同U-38-I、同UI-20-E同659、同1123、同1125、同5010、同1170、同1172、同NF3041、同NF2000等(以上、allnex社製);TEPIC(登録商標)V、同S、同HP、同L、同PAS、同VL、同UC(以上、日産化学工業(株)製)、TM-BIP-A(旭有機材工業(株)製)、1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル(以下、TMGと略す)(東京化成工業(株)製)、4,4’-メチレンビス(N,N-ジグリシジルアニリン)(Aldrich社製)、HP-4032D、HP-7200L、HP-7200、HP-7200H、HP-7200HH、HP-7200HHH、HP-4700、HP-4770、HP-5000、HP-6000、HP-4710、EXA-4850-150、EXA-4850-1000、EXA-4816、HP-820(DIC(株))、TG-G(四国化成工業(株))等が挙げられる。
As the cross-linking agent, a commercially available product may be used, or one synthesized by a known synthetic method may be used.
Commercially available products include CYMEL® 300, 301, 303LF, 303ULF, 304, 350, 3745, XW3106, MM-100, 323, 325, 327, 328, etc. 385, 370, 373, 380, 1116, 1130, 1133, 1141, 1161, 1168, 3020, 202, 203, 1156, MB-94, MB- 96, MB-98, 247-10, 651, 658, 683, 688, 1158, MB-14, MI-12-I, MI-97-IX, U-65. , UM-15, U-80, U-21-511, U-21-510, U-216-8, U-227-8, U-1050-10, U-1052 -8, U-1054, U-610, U-640, UB-24-BX, UB-26-BX, UB-90-BX, UB-25-BE, UB-30 -B, U-662, U-663, U-1051, UI-19-I, UI-19-IE, UI-21-E, UI-27-EI, U-38. -I, UI-20-E 659, 1123, 1125, 5010, 1170, 1172, NF3041, NF2000, etc. (all made by Hewlett); TEPIC® V, S , HP, L, PAS, VL, UC (above, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), TM-BIP-A (manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), 1, 3, 4, 6 -Tetrakiss (methoxymethyl) glycol uryl (hereinafter abbreviated as TMG) (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), 4,4'-methylenebis (N, N-diglycidylaniline) (manufactured by Aldrich), HP-4032D, HP-7200L, HP-7200, HP-7200H, HP-7200HH, HP-7200HHH, HP-4700, HP-4770, HP-5000, HP-46000, HP-4710, EXA-4850-150, EXA-4850- 1000, EXA-4816, HP-820 (DIC Co., Ltd.), TG-G (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

以下、架橋剤として好ましい具体例を挙げるが、これらに限定されない。

Figure 0007011230000033
Hereinafter, preferred specific examples of the cross-linking agent will be given, but the present invention is not limited thereto.
Figure 0007011230000033

架橋剤の配合量は、架橋剤の種類等に応じて適宜決定されるため一概に規定できないが、通常、前記ポリイミドの質量に対して又は前記ポリイミド及び前記二酸化ケイ素の合計質量に対して、得られる樹脂薄膜の柔軟性の確保、脆弱化の抑制の観点から、50質量%以下、好ましくは100質量%以下であり、得られる樹脂薄膜の耐溶剤性の確保の観点から、0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上である。 The blending amount of the cross-linking agent cannot be unconditionally specified because it is appropriately determined depending on the type of the cross-linking agent and the like, but it is usually obtained with respect to the mass of the polyimide or the total mass of the polyimide and the silicon dioxide. From the viewpoint of ensuring the flexibility of the resin thin film to be obtained and suppressing weakening, it is 50% by mass or less, preferably 100% by mass or less, and from the viewpoint of ensuring the solvent resistance of the obtained resin thin film, 0.1% by mass. As mentioned above, it is preferably 1% by mass or more.

[有機溶媒]
本発明の樹脂薄膜形成用組成物は、前記ポリイミド、任意の二酸化ケイ素及び架橋剤等に加えて、有機溶媒を含む。該有機溶媒は、特に限定されるものではなく、例えば、上記ポリアミック酸及びポリイミドの調製時に用いた反応溶媒の具体例と同様のものが挙げられる。より具体的には、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N-エチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトンなどが挙げられる。なお、有機溶媒は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、平坦性の高い樹脂薄膜を再現性よく得ることを考慮すると、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトンが好ましい。
[Organic solvent]
The composition for forming a resin thin film of the present invention contains an organic solvent in addition to the polyimide, arbitrary silicon dioxide, a cross-linking agent and the like. The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include the same as the specific examples of the reaction solvent used in the preparation of the polyamic acid and the polyimide. More specifically, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ- Butyrolactone and the like can be mentioned. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
Among these, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone are preferable in consideration of obtaining a resin thin film having high flatness with good reproducibility.

[フレキシブルデバイス基板形成用組成物]
本発明は、前記ポリイミドと有機溶媒と所望により二酸化ケイ素、架橋剤等を含有するフレキシブルデバイス基板形成用組成物である。ここで本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物は、均一なものであって、相分離は認められないものである。
本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物において、二酸化ケイ素を含有させる場合、前記ポリイミドと前記二酸化ケイ素の配合比は、質量比で、ポリイミド:二酸化ケイ素=10:1~1:10であることが好ましく、より好ましくは8:2~2:8、例えば7:3~3:7である。
また本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物中の固形量は、通常0.5~30質量%の範囲内であるが、膜の均一性の観点から、好ましくは5質量%以上、20質量%以下である。なお、固形分とは、フレキシブルデバイス基板形成用組成物を構成する全成分から溶媒を除いた残りの成分を意味する。
なお、フレキシブルデバイス基板形成用組成物の粘度は、用いる塗布法、作製する樹脂薄膜の厚み等を勘案して適宜決定されるものではあるが、通常25℃で1~50,000mPa・sである。
[Composition for forming a flexible device substrate]
The present invention is a composition for forming a flexible device substrate, which contains the polyimide, an organic solvent, silicon dioxide, a cross-linking agent, and the like, if desired. Here, the composition for forming a flexible device substrate of the present invention is uniform and does not allow phase separation.
When silicon dioxide is contained in the composition for forming a flexible device substrate of the present invention, the compounding ratio of the polyimide and the silicon dioxide may be a mass ratio of polyimide: silicon dioxide = 10: 1 to 1:10. It is preferable, more preferably 8: 2 to 2: 8, for example, 7: 3 to 3: 7.
The solid content in the composition for forming a flexible device substrate of the present invention is usually in the range of 0.5 to 30% by mass, but is preferably 5% by mass or more and 20% by mass from the viewpoint of film uniformity. It is as follows. The solid content means the remaining components excluding the solvent from all the components constituting the composition for forming a flexible device substrate.
The viscosity of the composition for forming a flexible device substrate is appropriately determined in consideration of the coating method used, the thickness of the resin thin film to be produced, and the like, but is usually 1 to 50,000 mPa · s at 25 ° C. ..

本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物には、加工特性や各種機能性を付与するために、その他に様々な有機又は無機の低分子又は高分子化合物を配合してもよい。例えば、触媒、消泡剤、レベリング剤、界面活性剤、染料、可塑剤、微粒子、カップリング剤、増感剤等を用いることができる。例えば触媒は樹脂薄膜のリタデーションや線膨張係数を低下させる目的で添加され得る。
本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物は、上述の方法で得られたポリイミド、そして所望により二酸化ケイ素、架橋剤等を上述の有機溶媒に溶解して得ることができるし、ポリイミドの調製後の反応溶液に、所望により二酸化ケイ素、架橋剤等を添加し、所望により前記有機溶媒を更に加えたものとしてもよい。
In addition, various organic or inorganic small molecule or polymer compounds may be blended in the composition for forming a flexible device substrate of the present invention in order to impart processing characteristics and various functionalities. For example, catalysts, defoamers, leveling agents, surfactants, dyes, plasticizers, fine particles, coupling agents, sensitizers and the like can be used. For example, a catalyst may be added for the purpose of reducing the retardation of the resin thin film or the coefficient of linear expansion.
The composition for forming a flexible device substrate of the present invention can be obtained by dissolving the polyimide obtained by the above-mentioned method, silicon dioxide, a cross-linking agent and the like, if desired, in the above-mentioned organic solvent, and after the polyimide is prepared. Silicon dioxide, a cross-linking agent, or the like may be added to the reaction solution, if desired, and the organic solvent may be further added if desired.

[フレキシブルデバイス基板]
以上説明した本発明のフレキシブルデバイス基板形成用組成物を基材に塗布して乾燥・加熱することで有機溶媒を除去し、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持すると共に、LLO法によりガラスキャリアから容易に剥離し得る樹脂薄膜、すなわちフレキシブルデバイス基板を得ることができる。
そして上記フレキシブルデバイス基板、すなわち上記ポリイミドと、所望により二酸化ケイ素、架橋剤等を含有するフレキシブルデバイス基板、すなわち、本発明のフレキキシブルデバイス基板形成用組成物の硬化物からなるフレキシブルデバイス基板も本発明の対象である。
[Flexible device board]
By applying the composition for forming a flexible device substrate of the present invention described above to a substrate, drying and heating, the organic solvent is removed, and the heat resistance is excellent, the retardation is low, the flexibility is excellent, and the transparency is further increased. It is possible to obtain a resin thin film, that is, a flexible device substrate, which can be easily peeled off from the glass carrier by the LLO method while maintaining the excellent performance of being excellent.
The present invention also relates to the flexible device substrate, that is, the flexible device substrate containing the polyimide and, if desired, silicon dioxide, a cross-linking agent, etc., that is, a cured product of the composition for forming a flexible device substrate of the present invention. Is the subject of.

フレキシブルデバイス基板(樹脂薄膜)の製造に用いる基材としては、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、ステンレス鋼(SUS)、木材、紙、ガラス、シリコンウェハ、スレート等が挙げられる。
特に、フレキシブルデバイス基板として適用する際、既存設備を利用することができるという観点から、適用する基材がガラス、シリコンウェハであることが好ましく、また得られるフレキシブルデバイス基板が良好な剥離性を示すことからガラスであることがさらに好ましい。なお、適用する基材の線膨張係数としては塗工後の基材の反りの観点から、好ましくは40ppm/℃以下、より好ましくは、30ppm/℃以下である。
Examples of the base material used for manufacturing the flexible device substrate (resin thin film) include plastics (polycarbonate, polymethacrylate, polystyrene, polyester, polyolefin, epoxy, melamine, triacetyl cellulose, ABS, AS, norbornene resin, etc.) and metals. , Stainless steel (SUS), wood, paper, glass, silicon wafers, slate and the like.
In particular, when applied as a flexible device substrate, it is preferable that the base material to be applied is glass or a silicon wafer from the viewpoint that existing equipment can be used, and the obtained flexible device substrate exhibits good peelability. Therefore, it is more preferable to use glass. The coefficient of linear expansion of the applied base material is preferably 40 ppm / ° C. or less, more preferably 30 ppm / ° C. or less, from the viewpoint of warping of the base material after coating.

基材へのフレキシブルデバイス基板形成用組成物の塗布法は、特に限定されるものではないが、例えば、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)等が挙げられ、目的に応じてこれらを適宜用いることができる。 The method for applying the composition for forming a flexible device substrate to the substrate is not particularly limited, but for example, a cast coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a roll coating method, and a bar coating method. , Die-coating method, inkjet method, printing method (letter plate, intaglio, lithographic plate, screen printing, etc.) and the like, and these can be appropriately used depending on the purpose.

加熱温度は、300℃以下が好ましい。300℃を超えると、得られる樹脂薄膜が脆くなり、特にディスプレイ基板用途に適した樹脂薄膜を得ることができない場合がある。
また、得られる樹脂薄膜の耐熱性と線膨張係数特性を考慮すると、塗布したフレキシブルデバイス基板形成用組成物を40℃~100℃で5分間~2時間加熱した後に、そのまま段階的に加熱温度を上昇させ、最終的に175℃超~280℃で30分~2時間加熱することが望ましい。このように、溶媒を乾燥させる段階と分子配向を促進する段階の2段階以上の温度で加熱することにより、より再現性よく低熱膨張特性を発現させることができる。
特に、塗布したフレキシブルデバイス基板形成用組成物は、40℃~100℃で5分間~2時間加熱した後に、100℃超~175℃で5分間~2時間、次いで、175℃超~280℃で5分~2時間加熱することが好ましい。
加熱に用いる器具は、例えばホットプレート、オーブン等が挙げられる。加熱雰囲気は、空気下であっても窒素等の不活性ガス下であってもよく、また、常圧下であっても減圧下であってもよく、また加熱の各段階において異なる圧力を適用してもよい。
The heating temperature is preferably 300 ° C. or lower. If the temperature exceeds 300 ° C., the obtained resin thin film becomes brittle, and it may not be possible to obtain a resin thin film particularly suitable for display substrate applications.
Considering the heat resistance and linear expansion coefficient characteristics of the obtained resin thin film, the applied composition for forming a flexible device substrate is heated at 40 ° C. to 100 ° C. for 5 minutes to 2 hours, and then the heating temperature is gradually increased. It is desirable to raise the temperature and finally heat at 175 ° C. to 280 ° C. for 30 minutes to 2 hours. As described above, by heating at a temperature of two or more steps, that is, a step of drying the solvent and a step of promoting molecular orientation, low thermal expansion characteristics can be exhibited with better reproducibility.
In particular, the applied composition for forming a flexible device substrate is heated at 40 ° C. to 100 ° C. for 5 minutes to 2 hours, then heated at over 100 ° C. to 175 ° C. for 5 minutes to 2 hours, and then at 175 ° C. to 280 ° C. It is preferable to heat for 5 minutes to 2 hours.
Examples of the appliance used for heating include a hot plate and an oven. The heating atmosphere may be under air or under an inert gas such as nitrogen, under normal pressure or under reduced pressure, and different pressures may be applied at each stage of heating. May be.

樹脂薄膜の厚さは、1~200μm程度の範囲内でフレキシブルデバイスの種類を考慮して適宜決定されるものではあるが、特にフレキシブルディスプレイ用の基板として用いることを想定した場合、通常1~60μm程度、好ましくは5~50μm程度であり、加熱前の塗膜の厚さを調整して所望の厚さの樹脂薄膜を形成する。
なおこのようにして形成された樹脂薄膜を基材から剥離する方法としては特に限定はなく、該樹脂薄膜を基材ごと冷却し、薄膜に切れ目を入れ剥離する方法やロールを介して張力を与えて剥離する方法等が挙げられる。
特に本発明にあっては、基材から樹脂薄膜を剥離する方法として、レーザーリフトオフ(LLO)法を採用することができる。すなわち、基材の樹脂薄膜が形成された面とは反対の面から、特定波長の光線を基材に照射することにより、当該波長の光線が基材(例えばガラスキャリア)を透過し、基材近傍のポリイミドのみにこの光線を吸収させ、当該部分のポリイミドを蒸発させることによって、基材から樹脂薄膜を剥離させることができる。
レーザーリフトオフ法による基材からの樹脂薄膜の剥離に用いるレーザー光としては、特に制限されないが、エキシマレーザーが好ましく、具体的に発振波長としては、ArF(193nm)、KrF(248nm)、XeCl(308nm)、XeF(353nm)等が挙げられるが、XeCl(308nm)が特に好ましい。
また、照射するレーザー光のエネルギー密度としては、通常、200mJ/cm2乃至500mJ/cm2の範囲が挙げられ、例えば、260mJ/cm2乃至420mJ/cm2の範囲、317mJ/cm2乃至420mJ/cm2の範囲、260mJ/cm2乃至330mJ/cm2の範囲、317mJ/cm2乃至330mJ/cm2の範囲、260mJ/cm2乃至317mJ/cm2の範囲等が挙げられる。
The thickness of the resin thin film is appropriately determined in the range of about 1 to 200 μm in consideration of the type of flexible device, but is usually 1 to 60 μm, especially when it is assumed to be used as a substrate for a flexible display. The thickness is preferably about 5 to 50 μm, and the thickness of the coating film before heating is adjusted to form a resin thin film having a desired thickness.
The method of peeling the resin thin film thus formed from the base material is not particularly limited, and the resin thin film is cooled together with the base material, a cut is made in the thin film, and tension is applied via a roll. And the method of peeling off.
In particular, in the present invention, a laser lift-off (LLO) method can be adopted as a method for peeling the resin thin film from the substrate. That is, by irradiating the base material with light rays of a specific wavelength from the surface opposite to the surface on which the resin thin film of the base material is formed, the light rays of the wavelength pass through the base material (for example, a glass carrier), and the base material is used. The resin thin film can be peeled off from the base material by absorbing this light ray only by the polyimide in the vicinity and evaporating the polyimide in the portion.
The laser light used for peeling the resin thin film from the substrate by the laser lift-off method is not particularly limited, but an excimer laser is preferable, and specifically, the oscillation wavelengths are ArF (193 nm), KrF (248 nm), and XeCl (308 nm). ), XeF (353 nm) and the like, but XeCl (308 nm) is particularly preferable.
The energy density of the laser light to be irradiated usually includes a range of 200 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 , for example, a range of 260 mJ / cm 2 to 420 mJ / cm 2 and 317 mJ / cm 2 to 420 mJ /. Examples thereof include a range of cm 2 and a range of 260 mJ / cm 2 to 330 mJ / cm 2 , a range of 317 mJ / cm 2 to 330 mJ / cm 2 , and a range of 260 mJ / cm 2 to 317 mJ / cm 2 .

このようにして得られる本発明の好ましい一の態様に係る樹脂薄膜は、波長550nmでの光透過率が84%以上という高い透明性を実現することができる。一方、波長308nmでの光線透過率は1%以下となり、すなわち、レーザーリフトオフ法を適用した基材からの樹脂薄膜の剥離を実現可能にする、当該波長における充分な光吸収を達成できる。
更に、該樹脂薄膜は、例えば30℃乃至220℃における線膨張係数が40ppm/℃以下、特に10ppm/℃乃至35ppm/℃という低い値を有することができ、加熱時の寸法安定性に優れたものである。
また該樹脂薄膜は、入射光の波長を590nmとした場合における複屈折(面内の直交する2つの屈折率の差)と膜厚との積で表される面内リタデーションR0、並びに、厚さ方向の断面からみたときの2つの複屈折(面内の2つの屈折率と厚さ方向の屈折率との夫々の差)にそれぞれ膜厚を掛けて得られる2つの位相差の平均値として表される厚さ方向リタデーションRthが、いずれも小さいことを特長とする。
The resin thin film according to a preferred embodiment of the present invention thus obtained can realize high transparency with a light transmittance of 84% or more at a wavelength of 550 nm. On the other hand, the light transmittance at a wavelength of 308 nm is 1% or less, that is, sufficient light absorption at the wavelength that enables peeling of the resin thin film from the substrate to which the laser lift-off method is applied can be achieved.
Further, the resin thin film can have a linear expansion coefficient of 40 ppm / ° C. or less, particularly 10 ppm / ° C. to 35 ppm / ° C. at 30 ° C. to 220 ° C., and is excellent in dimensional stability during heating. Is.
Further, the resin thin film has an in-plane retardation R 0 represented by the product of birefringence (difference between two orthogonal refractive indexes in the plane) and the film thickness when the wavelength of the incident light is 590 nm, and the thickness. As the average value of the two phase differences obtained by multiplying the two birefringences (differences between the two in-plane refractive indexes and the refractive index in the thickness direction) when viewed from the cross section in the vertical direction by the film thickness. It is characterized in that the represented thickness-direction retardation R th is small.

以上説明した樹脂薄膜は、上記の特性を有することから、フレキシブルデバイス基板のベースフィルムとして必要な各条件を満たすものであり、フレキシブルデバイス、特にフレキシブルディスプレイの基板のベースフィルムとして特に好適に用いることができる。
該樹脂薄膜は、平均膜厚が15~40μmである場合において、厚さ方向リタデーションRthが700nm以下、例えば450nm以下、または1~410nm、面内リタデーションR0が、例えば4.5より小さく、例えば0.1~4.2であり、複屈折率Δnが0.001よりも小さい。
Since the resin thin film described above has the above-mentioned characteristics, it satisfies each condition required as a base film of a flexible device substrate, and is particularly preferably used as a base film of a flexible device, particularly a substrate of a flexible display. can.
When the average film thickness is 15 to 40 μm, the resin thin film has a thickness-direction retardation R th of 700 nm or less, for example 450 nm or less, or 1 to 410 nm, and an in-plane retardation R 0 of less than 4.5, for example. For example, it is 0.1 to 4.2, and the birefringence index Δn is smaller than 0.001.

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

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>
BODAxx:ビシクロ[2,2,2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物
BTDA:3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
s-BPDA:3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
CBDA:1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
<ジアミン>
TFMB:2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
<有機溶媒>
GBL:γ-ブチロラクトン
The meanings of the abbreviations used in the following examples are as follows.
<Acid dianhydride>
BODAxx: Bicyclo [2,2,2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride BTDA: 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride s-BPDA: 3 , 3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride CBDA: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride <diamine>
TFMB: 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine <organic solvent>
GBL: γ-Butyrolactone

なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析及び評価に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
1)数平均分子量及び重量平均分子量の測定
ポリマーの数平均分子量(以下、Mnと略す)と重量平均分子量(以下、Mwと略す)は、装置:昭和電工(株)製、Showdex GPC-101、カラム:KD803およびKD805、カラム温度:50℃、溶出溶媒:DMF、流量:1.5ml/分、検量線:標準ポリスチレン、の条件にて測定した。
2)線膨張係数(CTE)
TAインスツルメンツ社製 TMA Q400を用いて、樹脂薄膜を幅5mm、長さ16mmのサイズにカットし、まず10℃/minで昇温して50乃至350℃まで加熱(第一加熱)し、次いで10℃/minで降温して50℃まで冷却した後に、10℃/minで昇温して50乃至420℃まで加熱(第二加熱)した際の、第二加熱の50℃乃至200℃における線膨張係数(CTE[ppm/℃])、並びに200℃乃至250℃における線膨張係数(CTE[ppm/℃])の値を測定することで求めた。なお、第一加熱、冷却および第二加熱を通じて、荷重0.05Nを加えた。
3)5%重量減少温度(Td5%
5%重量減少温度(Td5%[℃])は、TAインスツルメンツ社製 TGA Q500を用い、窒素中、樹脂薄膜約5乃至10mgを50乃至800℃まで10℃/minで昇温して測定することで求めた。
4)光線透過率(透明性)(T308nm、T550nm)及びCIE b値(CIE b*
波長308nm及び550nmの光線透過率(T308nm、T550nm[%])及びCIE b値(CIE b*)は、日本電色工業(株)製 SA4000スペクトロメーターを用いて、室温にて、リファレンスを空気として、測定を行った。
5)リタデーション(Rth、R0
厚さ方向リタデーション(Rth)及び面内リタデーション(R0)を、王子計測機器(株)製、KOBURA 2100ADHを用いて、室温にて測定した。
なお、厚さ方向リタデーション(Rth)及び面内リタデーション(R0)は以下の式にて算出される。
0=(Nx-Ny)×d=ΔNxy×d
th=[(Nx+Ny)/2-Nz]×d=[(ΔNxz×d)+(ΔNyz×d)/2
Nx、Ny:面内の直交する2つの屈折率(Nx>Ny、Nxを遅相軸、Nyを進相軸とも称する)
Nz:面に対して厚さ(垂直)方向の屈折率
d:膜厚
ΔNxy:面内の2つの屈折率の差(Nx-Ny)(複屈折)
ΔNxz:面内の屈折率Nxと厚さ方向の屈折率Nzの差(複屈折)
ΔNyz:面内の屈折率Nyと厚さ方向の屈折率Nzの差(複屈折)
6)複屈折(Δn)
前述の<6)リタデーション>により得られた厚さ方向リタデーション(Rth)の値を用い、以下の式にて算出した。
Δn=[Rth/d(フィルム膜厚)]/1000
7)膜厚
得られた樹脂薄膜の膜厚は、(株)テクロック製 シックネスゲージにて測定した。
In the examples, the devices and conditions used for sample preparation and analysis and evaluation of physical properties are as follows.
1) Measurement of number average molecular weight and weight average molecular weight The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) and weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of the polymer are determined by the equipment: Showa Denko KK, Showdex GPC-101, Measurement was performed under the conditions of columns: KD803 and KD805, column temperature: 50 ° C., elution solvent: DMF, flow rate: 1.5 ml / min, and molecular weight line: standard polystyrene.
2) Linear expansion coefficient (CTE)
Using TMA Q400 manufactured by TA Instruments, the resin thin film is cut into a size of 5 mm in width and 16 mm in length, first heated at 10 ° C / min and heated to 50 to 350 ° C (first heating), and then 10 Linear expansion of the second heating at 50 ° C to 200 ° C when the temperature is lowered at ° C./min, cooled to 50 ° C, then heated at 10 ° C / min and heated to 50 to 420 ° C (second heating). It was determined by measuring the value of the coefficient (CTE [ppm / ° C.]) and the linear expansion coefficient (CTE [ppm / ° C.]) at 200 ° C. to 250 ° C. A load of 0.05 N was applied through the first heating, cooling and the second heating.
3) 5% weight loss temperature (Td 5% )
The 5% weight loss temperature (Td 5% [° C.]) is measured by raising the temperature of about 5 to 10 mg of the resin thin film in nitrogen to 50 to 800 ° C. at 10 ° C./min using TGA Q500 manufactured by TA Instruments. I asked for it.
4) Light transmittance (transparency) (T 308nm , T 550nm ) and CIE b value (CIE b * )
For the light transmittance (T 308 nm , T 550 nm [%]) and CIE b value (CIE b * ) at wavelengths of 308 nm and 550 nm, refer to the SA4000 spectrometer manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. at room temperature. Measurements were made as air.
5) Ritalization (R th , R 0 )
Thickness direction retardation (R th ) and in-plane retardation (R 0 ) were measured at room temperature using KOBURA 2100ADH manufactured by Oji Measuring Instruments Co., Ltd.
The thickness direction retardation (R th ) and the in-plane retardation (R 0 ) are calculated by the following formulas.
R 0 = (Nx-Ny) x d = ΔNxy x d
R th = [(Nx + Ny) /2-Nz] × d = [(ΔNxz × d) + (ΔNyz × d) / 2
Nx, Ny: Two orthogonal refractive indexes in the plane (Nx> Ny, Nx is also referred to as a slow axis, Ny is also referred to as a phase advance axis).
Nz: Refractive index in the thickness (perpendicular) direction with respect to the plane d: Film thickness ΔNxy: Difference between two refractive indexes in the plane (Nx-Ny) (birefringence)
ΔNxz: Difference between in-plane refractive index Nx and refractive index Nz in the thickness direction (birefringence)
ΔNyz: Difference between the in-plane refractive index Ny and the refractive index Nz in the thickness direction (birefringence)
6) Birefringence (Δn)
Using the value of the thickness direction retardation (R th ) obtained by the above-mentioned <6) retardation>, it was calculated by the following formula.
Δn = [R th / d (film thickness)] / 1000
7) Film thickness The film thickness of the obtained resin thin film was measured with a thickness gauge manufactured by Teclock Co., Ltd.

[1]調製例
調製例1:シリカゾル(GBL-M)の調製
1000mLの丸底フラスコに、日産化学工業(株)製メタノール分散シリカゾル:MA-ST-M 350g(シリカ固形分濃度:40.4質量%)とγ-ブチルラクトン419gを入れた。そして、そのフラスコを真空エバポレーターと繋いでフラスコ内を減圧にし、約35℃の温水浴に20~50分間浸すことで、溶媒がメタノールからγ-ブチルラクトンに置換されたシリカゾル(GBL-M)約560.3gを得た(シリカ固形分濃度:25.25質量%)。
[1] Preparation Example Preparation Example 1: Preparation of silica sol (GBL-M) In a 1000 mL round-bottom flask, methanol-dispersed silica sol manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd .: MA-ST-M 350 g (silica solid content concentration: 40.4) Mass%) and 419 g of γ-butyl lactone were added. Then, the flask was connected to a vacuum evaporator, the inside of the flask was depressurized, and the flask was immersed in a warm water bath at about 35 ° C. for 20 to 50 minutes. 560.3 g was obtained (silica solid content concentration: 25.25% by mass).

[2]合成例
合成例1:ポリイミドI(PI-I)の合成
ディーン・スターク、窒素の注入口/排出口、メカニカルスターラーを取り付けた250mLの三口フラスコ内に、TFMB 6.4046g(0.02mol)を入れ、その後すぐにGBL 22.24gを添加し、撹拌を開始した。ジアミンが溶媒中に完全に溶解した後、BODAxx 2.5005g(0.01mol)を添加した後すぐに、GBL 6.67g及び1-エチルピペリジン0.222gを添加し、窒素下で3.5時間140℃に加熱した。その後、BTDA 0.6445g(0.002mol)を添加した後すぐに、GBL 6.67gを添加し、窒素下で0.5時間反応させた。その後、CBDA 1.5688g(0.008mol)を添加した後すぐに、GBL 8.89g及び1-エチルピペリジン0.222gを添加し、温度を180℃に上げ、窒素下で7時間反応させた。最後に加熱を停止し、反応溶液を10%に希釈し、終夜攪拌を続けた。ポリイミド反応溶液をメタノール500g中に添加して30分間攪拌し、その後ポリイミド固体をろ過することによりポリイミドを精製した後、該ポリイミド固体をメタノール500g中で30分間攪拌し、その後ポリイミド固体をろ過した。このポリイミド固体の攪拌及びろ過の精製手順を3回繰り返した。ポリイミド中のメタノール残留物を150℃下の真空オーブンの8時間の乾燥により除去し、最終的に、乾燥した9.563gのポリイミドIを得たが、ポリイミドの質量パーセント収率は86.01%(Mw=161,774、Mn=59,451)であった。
[2] Synthesis example Synthesis example 1: Synthesis of polyimide I (PI-I) TFMB 6.4046 g (0.02 mol) in a 250 mL three-necked flask equipped with Dean-Stark, nitrogen inlet / outlet, and mechanical stirrer. ) Was added, and immediately after that, 22.24 g of GBL was added and stirring was started. Immediately after adding 25005 g (0.01 mol) of BODAxx after the diamine was completely dissolved in the solvent, 6.67 g of GBL and 0.222 g of 1-ethylpiperidine were added and 3.5 hours under nitrogen. It was heated to 140 ° C. Then, immediately after adding 0.6445 g (0.002 mol) of BTDA, 6.67 g of GBL was added and reacted under nitrogen for 0.5 hours. Then, immediately after adding 1.5688 g (0.008 mol) of CBDA, 8.89 g of GBL and 0.222 g of 1-ethylpiperidine were added, the temperature was raised to 180 ° C., and the reaction was carried out under nitrogen for 7 hours. Finally, heating was stopped, the reaction solution was diluted to 10%, and stirring was continued overnight. The polyimide reaction solution was added to 500 g of methanol and stirred for 30 minutes, and then the polyimide was purified by filtering the polyimide solid, the polyimide solid was stirred in 500 g of methanol for 30 minutes, and then the polyimide solid was filtered. The purification procedure of stirring and filtering the polyimide solid was repeated three times. The methanol residue in the polyimide was removed by drying in a vacuum oven at 150 ° C. for 8 hours to finally obtain 9.563 g of dried polyimide I, with a weight percent yield of 86.01%. (Mw = 161,774, Mn = 59,451).

合成例2:ポリイミドII(PI-II)の合成
BTDA(0.002mol)に代えて、s-BPDA(0.002mol)を使用した以外は、合成例1と同様の操作を行うことにより、ポリイミドII(PI-II)を得た。
Synthesis Example 2: Synthesis of Polyimide II (PI-II) Polyimide by performing the same operation as in Synthesis Example 1 except that s-BPDA (0.002 mol) was used instead of BTDA (0.002 mol). II (PI-II) was obtained.

合成例3:ポリイミドA(PI-A)の合成
窒素の注入口/排出口、メカニカルスターラー及び冷却器を取り付けた250mLの反応三口フラスコ内に、TFMB 25.61g(0.08mol)を入れた。その後、GBL 173.86gを添加し、撹拌を開始した。ジアミンが溶媒中に完全に溶解した後、その後すぐに、攪拌したBODAxx 10g(0.04mol)、CBDA 7.84g(0.04mol)及びGBL 43.4gを添加し、窒素下140℃に加熱した。その後、1-エチルピペリジン0.348gを溶液内に添加し、窒素下で7時間180℃に加熱した。最終的に加熱を停止し、反応溶液を10%まで希釈し、終夜攪拌を維持した。ポリイミド反応溶液をメタノール2000g中に添加して30分間攪拌し、その後ポリイミド固体をろ過することによりポリイミドを精製した後、該ポリイミド固体をメタノール2000g中で30分間攪拌し、ポリイミド固体をろ過した。このポリイミド固体の攪拌及びろ過の精製手順を3回繰り返した。ポリイミド中のメタノール残留物を150℃下の真空オーブンの8時間の乾燥により除去し、最終的に、乾燥した31.16gのポリイミドAを得たが、ポリイミドの質量パーセント収率は74%(Mw=169,802、Mn=55,308)であった。
Synthesis Example 3: Synthesis of Polyimide A (PI-A) 25.61 g (0.08 mol) of TFMB was placed in a 250 mL reaction three-necked flask equipped with a nitrogen inlet / outlet, a mechanical stirrer and a cooler. Then, 173.86 g of GBL was added and stirring was started. Immediately after the diamine was completely dissolved in the solvent, 10 g (0.04 mol) of stirred BODAxx, 7.84 g (0.04 mol) of CBDA and 43.4 g of GBL were added and heated to 140 ° C. under nitrogen. .. Then, 0.348 g of 1-ethylpiperidine was added into the solution, and the mixture was heated to 180 ° C. under nitrogen for 7 hours. Finally, heating was stopped, the reaction solution was diluted to 10% and stirring was maintained overnight. The polyimide reaction solution was added to 2000 g of methanol and stirred for 30 minutes, and then the polyimide was purified by filtering the polyimide solid, and then the polyimide solid was stirred in 2000 g of methanol for 30 minutes and the polyimide solid was filtered. The purification procedure of stirring and filtering the polyimide solid was repeated three times. The methanol residue in the polyimide was removed by drying in a vacuum oven at 150 ° C. for 8 hours to finally obtain 31.16 g of dried polyimide A, but the weight percent yield of the polyimide was 74% (Mw). = 169,802, Mn = 55,308).

[3]組成物及びフィルム形成例
例1:ポリイミドI樹脂薄膜
室温で、合成例1のポリイミド(PI-I)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、溶液をガラス基材上にコーティングし、空気雰囲気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間焼成し、その後、-99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。
[3] Composition and film formation Example 1: Polyimide I resin thin film At room temperature, 1 g of polyimide (PI-I) of Synthesis Example 1 was dissolved in a GBL solvent so as to be 10% by mass through a 5 μm filter. It was slowly pressurized and filtered. Then, the solution is coated on a glass substrate and fired in an air atmosphere at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and then in a vacuum atmosphere of −99 kpa at 280 ° C. The resin thin film was obtained by firing for 60 minutes.

例2:ポリイミドI/シリカゾル複合樹脂薄膜
室温で、合成例1のポリイミド(PI-I)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、ろ液をシリカゾル(GBL-M)(25.25%でGBL中に分散した、18~23nmのSiO2ナノ粒子)9.241gに添加し、30分間混合し、その後、静止状態を一晩維持した。その後、溶液をガラス基材上にコーティングし、空気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間並びに-99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。
Example 2: Polyimide I / silica sol composite resin thin film At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-I) of Synthesis Example 1 was dissolved in a GBL solvent so as to be 10% by mass, and slowly pressure-filtered through a 5 μm filter. .. Then, the filtrate is added to 9.241 g of silica sol (GBL-M) (18-23 nm SiO 2 nanoparticles dispersed in GBL at 25.25%), mixed for 30 minutes, and then left in a stationary state. Maintained in the evening. Then, the solution is coated on a glass substrate and fired under air at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and in a vacuum atmosphere of −99 kpa at 280 ° C. for 60 minutes. A resin thin film was obtained.

例3:ポリイミドII樹脂薄膜
室温で、合成例2のポリイミド(PI-II)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、溶液をガラス基材上にコーティングし、空気雰囲気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間焼成し、その後、-99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。
Example 3: Polyimide II resin thin film At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-II) of Synthesis Example 2 was dissolved in a GBL solvent so as to have a mass of 10% by mass, and the mixture was slowly pressure-filtered through a 5 μm filter. Then, the solution is coated on a glass substrate and fired in an air atmosphere at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and then in a vacuum atmosphere of −99 kpa at 280 ° C. The resin thin film was obtained by firing for 60 minutes.

例4:ポリイミドII/シリカゾル複合樹脂薄膜
室温で、合成例2のポリイミド(PI-II)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、ろ液をシリカゾル(GBL-M)(25.25%でGBL中に分散した、18~23nmのSiO2ナノ粒子)9.241gに添加し、30分間混合し、その後、静止状態を一晩維持した。その後、溶液をガラス基材上にコーティングし、空気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間並びに-99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。
Example 4: Polyimide II / silica sol composite resin thin film At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-II) of Synthesis Example 2 was dissolved in a GBL solvent so as to be 10% by mass, and slowly pressure-filtered through a 5 μm filter. .. Then, the filtrate is added to 9.241 g of silica sol (GBL-M) (18-23 nm SiO 2 nanoparticles dispersed in GBL at 25.25%), mixed for 30 minutes, and then left in a stationary state. Maintained in the evening. Then, the solution is coated on a glass substrate and fired under air at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and in a vacuum atmosphere of −99 kpa at 280 ° C. for 60 minutes. A resin thin film was obtained.

例5:ポリイミドA樹脂薄膜
室温で、合成例3のポリイミド(PI-A)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、溶液をガラス基材上にコーティングし、空気雰囲気下下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。
Example 5: Polyimide A resin thin film At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-A) of Synthesis Example 3 dissolved in a GBL solvent so as to be 10% by mass was slowly pressure-filtered through a 5 μm filter. Then, the solution was coated on a glass substrate and fired at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, 140 ° C. for 30 minutes and 200 ° C. for 60 minutes under an air atmosphere to obtain a resin thin film.

例6:ポリイミドA/シリカゾル複合樹脂薄膜
室温で、合成例3のポリイミド(PI-A)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、ろ液をシリカゾル(GBL-M)(25.25%でGBL中に分散した、18~23nmのSiO2ナノ粒子)9.241gに添加し、30分間混合し、その後、静止状態を一晩維持した。その後、溶液をガラス基材上にコーティングし、空気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間並びに-99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。
Example 6: Polyimide A / silica sol composite resin thin film At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-A) of Synthesis Example 3 was dissolved in a GBL solvent so as to be 10% by mass, and slowly pressure-filtered through a 5 μm filter. .. Then, the filtrate is added to 9.241 g of silica sol (GBL-M) (18-23 nm SiO 2 nanoparticles dispersed in GBL at 25.25%), mixed for 30 minutes, and then left in a stationary state. Maintained in the evening. Then, the solution is coated on a glass substrate and fired under air at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and in a vacuum atmosphere of −99 kpa at 280 ° C. for 60 minutes. A resin thin film was obtained.

[4]樹脂薄膜の評価
上述の手順にて作製した例1ないし例6の樹脂薄膜を機械的切断にて剥がし、その後の評価に供した。
各樹脂薄膜の熱的性能及び光学性能、すなわち、線膨張係数(50~200℃:CTE[ppm/℃])、5%重量減少温度(Td5%[℃])、光線透過率(T308nm[%]、T550nm[%])及びCIE b値(黄色評価:CIE b*)、並びにリタデーション(Rth[nm]、Ro[nm])に関して、上記手順に従いそれぞれ評価した。結果を表1に示す。

Figure 0007011230000034
[4] Evaluation of Resin Thin Films The resin thin films of Examples 1 to 6 prepared by the above procedure were peeled off by mechanical cutting and used for subsequent evaluation.
Thermal performance and optical performance of each resin thin film, that is, linear expansion coefficient (50 to 200 ° C: CTE [ppm / ° C]), 5% weight loss temperature (Td 5% [° C]), light transmittance (T 308 nm ). [%], T 550 nm [%]), CIE b value (yellow evaluation: CIE b * ), and retardation (R th [nm], Ro [nm]) were evaluated according to the above procedure. The results are shown in Table 1.
Figure 0007011230000034

表1に示すように、例1ないし例4で示される本発明の樹脂薄膜は、線膨張係数[ppm/℃](50~200℃)が低く、また、キュア後の550nmにおける光線透過率[%]が良好で、308nmにおける光線透過率[%]が低く、リタデーションが低い値に抑制される点が確認された。
尚、例1ないし例4で得られた本発明の樹脂薄膜は、これらを両手で持ち鋭角(30度程度)に曲げた場合においても割れることがなく、フレキシブルディスプレイ基板に要求される高い柔軟性も有していた。
As shown in Table 1, the resin thin films of the present invention shown in Examples 1 to 4 have a low linear expansion coefficient [ppm / ° C.] (50 to 200 ° C.) and a light transmittance at 550 nm after curing [ %] Was good, the light transmittance [%] at 308 nm was low, and it was confirmed that the retardation was suppressed to a low value.
The resin thin films of the present invention obtained in Examples 1 to 4 do not crack even when they are held by both hands and bent at an acute angle (about 30 degrees), and the high flexibility required for a flexible display substrate is high. Also had.

[5]LLO法による樹脂薄膜の剥離
上述の手順にて作製した例1、例3、例5及び例6の各樹脂薄膜がLLO法により剥離するか否かを評価した。
尚、LLO法としては以下の条件を採用した。
レーザー光源:マキシマレーザー XeCl(308nm)
エネルギー密度:200mJ/cm2、260mJ/cm2、317mJ/cm2、330mJ/cm2、420mJ/cm2
ステージ移動速度:7.8mm/秒
レーザービームサイズ:14mm×1.3mm(最大エネルギー時のサイズ:7.8mm×1.3mm)、レーザー光の重複する走査範囲は80%
結果を表2に示した。
尚、表中、○は樹脂薄膜が剥離したことを表し、×は剥離しなかったことを表す。

Figure 0007011230000035
[5] Peeling of Resin Thin Film by LLO Method It was evaluated whether or not each of the resin thin films of Example 1, Example 3, Example 5 and Example 6 produced by the above procedure was peeled by the LLO method.
The following conditions were adopted as the LLO method.
Laser light source: Maxima laser XeCl (308nm)
Energy density: 200mJ / cm 2 , 260mJ / cm 2 , 317mJ / cm 2 , 330mJ / cm 2 , 420mJ / cm 2
Stage movement speed: 7.8 mm / sec Laser beam size: 14 mm x 1.3 mm (size at maximum energy: 7.8 mm x 1.3 mm), laser light overlapping scanning range is 80%
The results are shown in Table 2.
In the table, ◯ indicates that the resin thin film was peeled off, and × indicates that the resin thin film was not peeled off.
Figure 0007011230000035

表2に示すように、例1及び例3で示される本発明の樹脂薄膜は、LLO法により剥離できることが確認された。一方、式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いることなく合成されたポリイミド(PI-A)から形成された例5の樹脂薄膜は、同様の条件において剥離されず、また、PI-AにSiO2を添加して形成された例6の樹脂薄膜も同様に剥離されなかった。As shown in Table 2, it was confirmed that the resin thin films of the present invention shown in Examples 1 and 3 can be peeled off by the LLO method. On the other hand, the resin thin film of Example 5 formed from the polyimide (PI-A) synthesized without using the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1) was not peeled off under the same conditions. Further, the resin thin film of Example 6 formed by adding SiO 2 to PI-A was also not peeled off.

Claims (10)

脂環式テトラカルボン酸二無水物及び式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分との反応物であるポリイミド、及び
有機溶媒
を含み、
前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、ビシクロ[2,2,2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物を含む、
フレキシブルデバイス基板形成用組成物
Figure 0007011230000036
(式中、Eは、単結合、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、SO又はSO2を表す。)
A reaction product of a tetracarboxylic acid dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (D1), and a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine. Contains polyimide, which is an organic solvent, and an organic solvent .
The alicyclic tetracarboxylic dianhydride comprises bicyclo [2,2,2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride.
A composition for forming a flexible device substrate .
Figure 0007011230000036
(In the formula, E represents a single bond, a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, SO or SO 2. )
前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、さらに、式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物を含む、請求項1に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。
Figure 0007011230000037
〔式中、B1は、式(X-1)、(X-2)、(X-3)、(X-4)、(X-5)、(X-7)、(X-8)、(X-9)、(X-10)、(X-11)、及び(X-12)か
らなる群から選ばれる4価の基を表す。
Figure 0007011230000038
(式中、複数のRは、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表し、*は結合手を表す。)〕
The composition for forming a flexible device substrate according to claim 1, wherein the alicyclic tetracarboxylic dianhydride further comprises an alicyclic tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (C1).
Figure 0007011230000037
[In the formula, B 1 is the formula (X-1) , (X-2), (X-3), (X-4), (X-5), (X-7), (X-8). , (X-9), (X-10), (X-11), and (X-12) represent a tetravalent group selected from the group.
Figure 0007011230000038
(In the equation, multiple Rs represent hydrogen atoms or methyl groups independently of each other, and * represents a bond.)]
前記含フッ素芳香族ジアミンが、式(A1)で表されるジアミンを含む、請求項1または請求項2に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。
Figure 0007011230000039
(式中、B2は、式(Y-1)~(Y-34)からなる群から選ばれる2価の基を表す。)
Figure 0007011230000040
Figure 0007011230000041
Figure 0007011230000042
Figure 0007011230000043
Figure 0007011230000044
(式中、*は結合手を表す。)
The composition for forming a flexible device substrate according to claim 1 or 2, wherein the fluorine-containing aromatic diamine contains a diamine represented by the formula (A1).
Figure 0007011230000039
(In the formula, B 2 represents a divalent group selected from the group consisting of formulas (Y-1) to (Y-34).)
Figure 0007011230000040
Figure 0007011230000041
Figure 0007011230000042
Figure 0007011230000043
Figure 0007011230000044
(In the formula, * represents a bond.)
前記テトラカルボン酸二無水物成分は、式(D1)で表される芳香族テトラカルボン酸二
無水物を、テトラカルボン酸二無水物成分の全モル数に対して、1モル%ないし30モル%含む、請求項1乃至請求項3のうちいずれか一項に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。
The tetracarboxylic dianhydride component is an aromatic tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (D1) in an amount of 1 mol% to 30 mol% based on the total number of moles of the tetracarboxylic dianhydride component. The composition for forming a flexible device substrate according to any one of claims 1 to 3, which comprises.
更に、窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径が100nm以下である二酸化ケイ素粒子を含む、請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。 The flexible device substrate formation according to any one of claims 1 to 4, further comprising silicon dioxide particles having an average particle diameter of 100 nm or less calculated from the specific surface area value measured by the nitrogen adsorption method. Composition for. 前記ポリイミドと前記二酸化ケイ素粒子の質量比が、7:3~3:7である、請求項5に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。 The composition for forming a flexible device substrate according to claim 5, wherein the mass ratio of the polyimide and the silicon dioxide particles is 7: 3 to 3: 7. 前記平均粒子径が、60nm以下である、請求項5または請求項6に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。 The composition for forming a flexible device substrate according to claim 5 or 6, wherein the average particle size is 60 nm or less. レーザーリフトオフ法に用いるためのフレキシブルデバイスの基板形成用組成物である、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物。 The composition for forming a flexible device substrate according to any one of claims 1 to 7, which is a composition for forming a substrate of a flexible device for use in a laser lift-off method. 請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物を用いて作成されたフレキシブルデバイス基板。 A flexible device substrate produced by using the composition for forming a flexible device substrate according to any one of claims 1 to 7. 請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載のフレキシブルデバイス基板形成用組成物を基材に塗布し、乾燥・加熱してフレキシブルデバイス基板を形成する工程、
レーザーリフトオフ法により前記基材から前記フレキシブルデバイス基板を剥離させる剥離工程を含む、フレキシブルデバイス基板の製造方法。
A step of applying the composition for forming a flexible device substrate according to any one of claims 1 to 7 to a substrate, drying and heating to form a flexible device substrate.
A method for manufacturing a flexible device substrate, which comprises a peeling step of peeling the flexible device substrate from the substrate by a laser lift-off method.
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