JP7038630B2 - Polyimide precursor, resin composition, resin film and its manufacturing method - Google Patents

Polyimide precursor, resin composition, resin film and its manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、例えば、フレキシブルデバイスのための基板の製造に用いられる、ポリイミド前駆体、樹脂組成物、樹脂フィルム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to, for example, a polyimide precursor, a resin composition, a resin film, and a method for producing the same, which are used for producing a substrate for a flexible device.

一般に、高耐熱性が要求される用途には、樹脂フィルムとしてポリイミド樹脂のフィルムが用いられる。一般的なポリイミド樹脂は、芳香族カルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを溶液重合することによりポリイミド前駆体を製造した後、これを高温で熱イミド化して、又は、触媒を用いて化学イミド化して、製造される高耐熱樹脂である。 Generally, a polyimide resin film is used as a resin film for applications requiring high heat resistance. In a general polyimide resin, a polyimide precursor is produced by solution-polymerizing an aromatic carboxylic acid dianhydride and an aromatic diamine, and then the polyimide precursor is thermally imidized at a high temperature or chemically imidized using a catalyst. It is a highly heat-resistant resin that is manufactured by converting it into a heat-resistant resin.

ポリイミド樹脂は、不溶、不融の超耐熱性樹脂であり、耐熱酸化性、耐熱特性、耐放射線性、耐低温性、耐薬品性等に優れた特性を有している。このため、ポリイミド樹脂は、電子材料を含む広範囲な分野で用いられている。電子材料分野におけるポリイミド樹脂の適用例としては、例えば、絶縁コーティング剤、絶縁膜、半導体の保護膜、TFT-LCDの電極保護膜等を挙げることができる。最近は、ディスプレイ材料の分野で従来使用されていたガラス基板に代わり、その軽さ、柔軟性を利用した無色透明フレキシブル基板としての採用が検討されている。 The polyimide resin is an insoluble and infusible super heat resistant resin, and has excellent properties such as heat oxidation resistance, heat resistance, radiation resistance, low temperature resistance, and chemical resistance. Therefore, polyimide resins are used in a wide range of fields including electronic materials. Examples of applications of polyimide resins in the field of electronic materials include insulating coating agents, insulating films, semiconductor protective films, TFT-LCD electrode protective films, and the like. Recently, instead of the glass substrate conventionally used in the field of display materials, adoption as a colorless transparent flexible substrate utilizing its lightness and flexibility is being considered.

フレキシブル基板としてのポリイミド樹脂フィルムを製造する場合、適当な支持体上に、ポリイミド前駆体を含有する組成物を塗布して塗膜を形成した後、熱処理を行ってイミド化することにより、ポリイミド樹脂フィルムを得る。前記支持体としては、例えばガラス、シリコン、窒化ケイ素、酸化ケイ素、金属等が使用されている。このような支持体上にポリイミド膜を有する積層体を製造する時には、ポリイミド前駆体の乾燥及びイミド化のために、250℃以上の高温における加熱処理を要する。この加熱処理により、前記積層体に残留応力が発生し、反り、剥離等の深刻な問題が生じる。これは、前記の支持体を構成する材料と比べ、ポリイミドの線熱膨張係数が大きいためである。 When producing a polyimide resin film as a flexible substrate, a composition containing a polyimide precursor is applied onto an appropriate support to form a coating film, and then heat treatment is performed to imidize the polyimide resin. Get the film. As the support, for example, glass, silicon, silicon nitride, silicon oxide, metal and the like are used. When producing a laminate having a polyimide film on such a support, heat treatment at a high temperature of 250 ° C. or higher is required for drying and imidization of the polyimide precursor. This heat treatment causes residual stress in the laminate, which causes serious problems such as warpage and peeling. This is because the linear thermal expansion coefficient of polyimide is larger than that of the material constituting the support.

熱膨張係数の小さいポリイミド材料としては、3,3′,4,4′-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンとから形成されるポリイミドが最もよく知られている。膜厚及び作製条件に依存するものの、このポリイミド膜は非常に低い線熱膨張係数を示すことが報告されている(非特許文献1)。
また、分子鎖中にエステル構造を有するポリイミドが、適度な直線性及び剛直性を有するため、低い線熱膨張係数を示すことが報告されている(特許文献1)。
As a polyimide material having a small coefficient of thermal expansion, a polyimide formed from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and para-phenylenediamine is best known. It has been reported that this polyimide film exhibits a very low coefficient of linear thermal expansion, although it depends on the film thickness and production conditions (Non-Patent Document 1).
Further, it has been reported that polyimide having an ester structure in a molecular chain exhibits a low coefficient of linear thermal expansion because it has appropriate linearity and rigidity (Patent Document 1).

しかし、上記の文献に記載されたポリイミドを含め、一般的なポリイミド樹脂は、高い芳香環密度により茶色又は黄色に着色するため、可視光線領域における光透過率が低く、従って無色透明性が要求される分野に用いることは困難である。例えば、3,3′,4,4′-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンとから得られる上記非特許文献1のポリイミドは、膜厚10μmにおける黄色度(YI値)が40以上と高く、無色透明性の点では不十分である。
フィルムの黄色度については、例えばフッ素原子を有するモノマーを用いたポリイミドが、極めて低い黄色度を示すことが知られている(特許文献2)。
また、低い黄色度と低いRthを併せ持つポリイミド前駆体が開示されている(特許文献3)。
However, since general polyimide resins including the polyimides described in the above documents are colored brown or yellow due to a high aromatic ring density, the light transmittance in the visible light region is low, and therefore colorless transparency is required. It is difficult to use it in various fields. For example, the polyimide of Non-Patent Document 1 obtained from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and paraphenylenediamine has a yellowness (YI value) of 40 or more at a film thickness of 10 μm. It is high and inadequate in terms of colorless transparency.
Regarding the yellowness of the film, for example, it is known that polyimide using a monomer having a fluorine atom exhibits an extremely low yellowness (Patent Document 2).
Further, a polyimide precursor having both low yellowness and low Rth is disclosed (Patent Document 3).

特許第4627297号明細書Japanese Patent No. 4627297 特表2010-538103号公報Special Table 2010-538103 Gazette 国際公開第2014/148441号International Publication No. 2014/148441

最新ポリイミド 日本ポリイミド研究会編 エヌ・ティー・エスLatest Polyimide Japan Polyimide Study Group ed. NTS

ところで、ポリイミド樹脂を無色透明フレキシブル基板として適用するためには、透明性の他に、基板との残留応力が小さいこと、ガラス転移温度が高こよ、Rth(レタデーション)が低いことなどが求められる。
従来は、ディスプレイ表示駆動のために作製されるTFTのデバイスタイプが、アモルファスシリコンやIGZOであったため、プロセス温度は350℃以下であった。
一方、最近では、TFTのデバイスタイプが低温ポリシリコン(以下LTPSと記す)になることに伴い、プロセス温度が400℃以上となり、このような高温熱履歴後でも上記の物性を発揮するフィルムが望まれている。
By the way, in order to apply the polyimide resin as a colorless transparent flexible substrate, in addition to transparency, it is required that the residual stress with the substrate is small, the glass transition temperature is high, and the Rth (retalysis) is low.
Conventionally, since the device type of the TFT manufactured for driving the display display is amorphous silicon or IGZO, the process temperature is 350 ° C. or lower.
On the other hand, recently, as the device type of TFT becomes low temperature polysilicon (hereinafter referred to as LTPS), the process temperature becomes 400 ° C. or higher, and a film exhibiting the above physical properties even after such high temperature thermal history is desired. It is rare.

しかし、公知の透明ポリイミドの物性特性は、ディスプレイ用の耐熱性無色透明基板として用いるのに十分ではない。
更に、本発明者が確認したところ、特許文献1に記載されたポリイミド樹脂は、低い線熱膨張係数を示したものの、剥離後のポリイミド樹脂フィルムの黄色度(YI値)が大きいことの他、残留応力が高いという課題があることが分かった。
黄色度については、特許文献2、3に記載のポリイミドフィルムでは、300℃程度の温度領域では低い黄色度を示すが、400℃以上の高温熱履歴後では、黄色度(YI値)が著しく悪化することが分かった。
However, the known physical characteristics of transparent polyimide are not sufficient for use as a heat-resistant colorless transparent substrate for a display.
Further, as confirmed by the present inventor, although the polyimide resin described in Patent Document 1 showed a low coefficient of linear thermal expansion, the degree of yellowness (YI value) of the polyimide resin film after peeling was large, and in addition, It was found that there is a problem that the residual stress is high.
Regarding the yellowness, the polyimide films described in Patent Documents 2 and 3 show a low yellowness in a temperature range of about 300 ° C., but the yellowness (YI value) deteriorates remarkably after a high-temperature heat history of 400 ° C. or higher. I found out that I would do it.

本発明は、上記説明した問題点に鑑みてなされたものである。従って、本発明は、TFTのデバイスタイプがLTPSの場合に好適に用いられる、高温熱履歴後の黄色度(YI値)が小さく、ガラス基板との残留応力の小さく、ガラス転移温度が高く、Rth(レタデーション)が低いポリイミド樹脂フィルム及びその製造方法、並びに積層体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems described above. Therefore, in the present invention, the yellowness (YI value) after high temperature thermal history is small, the residual stress with the glass substrate is small, the glass transition temperature is high, and the Rth is preferably used when the device type of the TFT is LTPS. It is an object of the present invention to provide a polyimide resin film having a low retardation, a method for producing the same, and a laminate.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定構造のポリイミド前駆体を含む樹脂組成物を硬化して得られるポリイミド樹脂フィルムは、高温領域での黄色度(YI値)が小さく、基板との残留応力が小さいことを見出した。また特定構造のポリイミドフィルムと、LTPS層を含む積層体が、有機ELデバイスとした時に反りがなく、点灯試験も良好であり、レーザー剥離後のアッシュが少ないことも見出し、これらの知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りのものである。
[1]
ジアミン成分と酸二無水物成分とを重合させて得られるポリイミド前駆体、および溶媒を含む、低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物であって、
前記ポリイミド前駆体は、
(a)下記一般式(1):

Figure 0007038630000001
で示される構造を含む、ことを特徴とする低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[2]
前記ポリイミド前駆体は、下記一般式(2):
Figure 0007038630000002
で示される構造を含む、[1]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[3]
前記ポリイミド前駆体の重量平均分子量が4万以上30万以下である、[1]または[2]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[4]
前記樹脂組成物中に含まれる固形分の全重量を100質量%としたときに、該固形分中に含有される、分子量1,000未満の分子の量が5質量%未満である、[1]から[3]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[5]
前記固形分中に含有される、前記分子量1,000未満の分子の量が1質量%以下である、[4]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[6]
前記ポリイミド前駆体は、前記ジアミン成分と前記酸二無水物成分の総質量を100質量%としたときに、
下記式(3):
Figure 0007038630000003
(式中、複数存在するR3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1~20の一価の有機基であり、そしてhは、3~200の整数である。)
で表される構造を含むシリコーンジアミン成分の含有量が6質量%未満である、[1]から[5]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[7]
前記シリコーンジアミン成分の含有量が5.9質量%以下である、[6]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[8]
前記シリコーンジアミン成分の含有量が3質量%以下である、[7]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[9]
前記ポリイミド前駆体は、前記ジアミン成分の総モル数を100モル%としたときに、前記ポリイミド前駆体に含まれる、下記一般式(4):
Figure 0007038630000004
(式中、R、R、Rはそれぞれ独立に炭素数1~20の1価の有機基を表す。nは0または1を表す。そしてaとbとcは0~4の整数である。)
で表されるジアミンの量が48モル%以下である、[1]~[8]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[10]
前記ポリイミド前駆体に含まれる、前記一般式(4)で表されるジアミンの量が1モル%未満である、[9]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[11]
前記ポリイミド前駆体に含まれる、前記一般式(4)で表されるジアミンの量が0.9モル%以下である、[10]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[12]
前記ポリイミド前駆体は、前記一般式(4)で表されるジアミン成分として、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートを含む、[9]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[13]
前記ポリイミド前駆体は、前記ジアミン成分の総モル数を100モル%としたときに、前記4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートの含有量が48モル%以下である、[1]から[12]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[14]
前記ポリイミド前駆体は、前記4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートの含有量が1モル%未満である、[13]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[15]
前記ポリイミド前駆体は、前記4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートの含有量が0.9モル%未満である、[14]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[16]
前記ポリイミド前駆体は、前記ジアミン成分として、ジアミノジフェニルスルホンを含む、[1]から[15]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[17]
前記ポリイミド前駆体は、前記ジアミン成分の総モル数を100モル%としたときに、前記ジアミノジフェニルスルホンの含有量が90モル%以上である、[16]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[18]
前記ポリイミド前駆体は、前記酸二無水物成分として、ピロメリット酸二無水物を含む、[1]から[17]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[19]
前記ポリイミド前駆体は、前記酸二無水物成分の総モル数を100モル%としたときに、前記ピロメリット酸二無水物の含有量が90モル%以上である、[18]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[20]
前記樹脂組成物を430℃で1時間加熱して得られるポリイミド膜の黄色度が、膜厚10μmにおいて20以下である、[1]から[19]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[21]
前記樹脂組成物を430℃で1時間加熱して得られるポリイミド膜の黄色度が、膜厚10μmにおいて13以下である、[20]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[22]
前記樹脂組成物を430℃で1時間加熱して得られるポリイミド膜のガラス転移温度が、360℃以上である、[1]から[21]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[23]
前記樹脂組成物を430℃で1時間加熱して得られるポリイミド膜のガラス転移温度が、470℃以上である、[22]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[24]
前記樹脂組成物を430℃で1時間加熱して得られるポリイミド膜のレタデーションが、膜厚10μmにおいて1000nm以下である、[1]から[23]のいずれかに記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[25]
前記樹脂組成物を430℃で1時間加熱して得られるポリイミド膜のレタデーションが、膜厚10μmにおいて140nm以下である、[24]に記載の低温ポリシリコンTFT素子の基板用の樹脂組成物。
[26]
支持体の表面上に、[1]から[25]のいずれかに記載の樹脂組成物を塗布する工程と、
前記樹脂組成物からポリイミド樹脂膜を形成する工程と、
前記ポリイミド樹脂膜を前記支持体から剥離する工程と、
を含むことを特徴とする、樹脂フィルムの製造方法。
[27]
前記ポリイミド樹脂膜を前記支持体から剥離する工程に先立って、前記支持体側からレーザーを照射する工程を行う、請求項26に記載の樹脂フィルムの製造方法。
[28]
請求項[26]又は[27]に記載の方法により樹脂フィルムを製造する方法を含むディスプレイの製造方法。
[29]
支持体の表面上に、[1]から[25]のいずれかに記載の樹脂組成物を塗布する工程と、
前記樹脂組成物からポリイミド樹脂膜を形成する工程と、
前記ポリイミド樹脂膜上に低温ポリシリコンTFTを形成する工程と、
を含む積層体の製造方法。
[30]
前記ポリイミド樹脂膜を前記支持体から剥離する工程を、さらに含む、[29]に記載の積層体の製造方法。
[31]
[29]又は[30]に記載の積層体の製造方法を含むフレキシブルデバイスの製造方法。
[32]
下記一般式(5):
Figure 0007038630000005
で表されるポリイミドを含むポリイミド層と、低温ポリシリコンTFT層と、を含むことを特徴とする積層体。
[33]
前記ポリイミド層中に含まれる、分子量1,000未満の分子の量が5質量%未満である、[32]に記載の積層体。
[34]
430℃で加熱した時の膜厚10μmにおける黄色度が20以下であり、残留応力が25MPa以下であり、伸度が15%以上であることを特徴とする、ポリイミドフィルム。 The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems. As a result, it was found that the polyimide resin film obtained by curing the resin composition containing the polyimide precursor having a specific structure has a small yellowness (YI value) in a high temperature region and a small residual stress with the substrate. It was also found that the polyimide film having a specific structure and the laminate containing the LTPS layer did not warp when used as an organic EL device, the lighting test was good, and the amount of ash after laser peeling was small. Based on these findings. This has led to the present invention.
That is, the present invention is as follows.
[1]
A resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element, which comprises a polyimide precursor obtained by polymerizing a diamine component and an acid dianhydride component, and a solvent.
The polyimide precursor is
(A) The following general formula (1):
Figure 0007038630000001
A resin composition for a substrate of a low temperature polysilicon TFT element, comprising the structure shown by.
[2]
The polyimide precursor has the following general formula (2):
Figure 0007038630000002
The resin composition for a substrate of the low temperature polysilicon TFT element according to [1], which comprises the structure shown by.
[3]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [1] or [2], wherein the polyimide precursor has a weight average molecular weight of 40,000 or more and 300,000 or less.
[4]
When the total weight of the solid content contained in the resin composition is 100% by mass, the amount of molecules having a molecular weight of less than 1,000 contained in the solid content is less than 5% by mass [1]. ] To [3]. The resin composition for the substrate of the low temperature polysilicon TFT element according to any one of [3].
[5]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [4], wherein the amount of molecules having a molecular weight of less than 1,000 contained in the solid content is 1% by mass or less.
[6]
The polyimide precursor has a total mass of the diamine component and the acid dianhydride component of 100% by mass.
The following formula (3):
Figure 0007038630000003
(In the formula, R3 and R4 existing in a plurality are independently monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms, and h is an integer of 3 to 200.)
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [5], wherein the content of the silicone diamine component including the structure represented by (1) is less than 6% by mass.
[7]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [6], wherein the content of the silicone diamine component is 5.9% by mass or less.
[8]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [7], wherein the content of the silicone diamine component is 3% by mass or less.
[9]
The polyimide precursor is contained in the polyimide precursor when the total number of moles of the diamine component is 100 mol%.
Figure 0007038630000004
(In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. N represents 0 or 1. And a, b, and c are integers of 0 to 4. Is.)
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [8], wherein the amount of diamine represented by is 48 mol% or less.
[10]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [9], wherein the amount of diamine represented by the general formula (4) contained in the polyimide precursor is less than 1 mol%.
[11]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [10], wherein the amount of diamine represented by the general formula (4) contained in the polyimide precursor is 0.9 mol% or less.
[12]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [9], wherein the polyimide precursor contains 4-aminophenyl-4-aminobenzoate as a diamine component represented by the general formula (4). ..
[13]
The polyimide precursor has a content of 4-aminophenyl-4-aminobenzoate of 48 mol% or less when the total number of moles of the diamine component is 100 mol% [1] to [12]. The resin composition for the substrate of the low temperature polysilicon TFT element according to any one of.
[14]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [13], wherein the polyimide precursor has a content of 4-aminophenyl-4-aminobenzoate of less than 1 mol%.
[15]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [14], wherein the polyimide precursor has a content of 4-aminophenyl-4-aminobenzoate of less than 0.9 mol%.
[16]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [15], wherein the polyimide precursor contains diaminodiphenyl sulfone as the diamine component.
[17]
The substrate of the low-temperature polysilicon TFT element according to [16], wherein the polyimide precursor has a content of 90 mol% or more of the diaminodiphenyl sulfone when the total number of moles of the diamine component is 100 mol%. Resin composition for.
[18]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [17], wherein the polyimide precursor contains pyromellitic acid dianhydride as the acid dianhydride component.
[19]
The low temperature according to [18], wherein the polyimide precursor has a content of pyromellitic dianhydride of 90 mol% or more when the total number of moles of the acid dianhydride component is 100 mol%. A resin composition for a substrate of a polysilicon TFT element.
[20]
The low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [19], wherein the yellowness of the polyimide film obtained by heating the resin composition at 430 ° C. for 1 hour is 20 or less at a film thickness of 10 μm. Resin composition for substrates.
[21]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [20], wherein the yellowness of the polyimide film obtained by heating the resin composition at 430 ° C. for 1 hour is 13 or less at a film thickness of 10 μm.
[22]
The substrate for the low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [21], wherein the glass transition temperature of the polyimide film obtained by heating the resin composition at 430 ° C. for 1 hour is 360 ° C. or higher. Resin composition.
[23]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [22], wherein the glass transition temperature of the polyimide film obtained by heating the resin composition at 430 ° C. for 1 hour is 470 ° C. or higher.
[24]
The substrate for the low-temperature polysilicon TFT element according to any one of [1] to [23], wherein the retardation of the polyimide film obtained by heating the resin composition at 430 ° C. for 1 hour is 1000 nm or less at a film thickness of 10 μm. Resin composition for.
[25]
The resin composition for a substrate of a low-temperature polysilicon TFT element according to [24], wherein the retardation of the polyimide film obtained by heating the resin composition at 430 ° C. for 1 hour is 140 nm or less at a film thickness of 10 μm.
[26]
The step of applying the resin composition according to any one of [1] to [25] on the surface of the support, and
A step of forming a polyimide resin film from the resin composition and
The step of peeling the polyimide resin film from the support and
A method for producing a resin film, which comprises.
[27]
The method for producing a resin film according to claim 26, wherein a step of irradiating a laser from the support side is performed prior to the step of peeling the polyimide resin film from the support.
[28]
A method for manufacturing a display, which comprises a method for manufacturing a resin film by the method according to claim [26] or [27].
[29]
The step of applying the resin composition according to any one of [1] to [25] on the surface of the support, and
A step of forming a polyimide resin film from the resin composition and
The step of forming a low-temperature polysilicon TFT on the polyimide resin film and
A method for manufacturing a laminate including.
[30]
The method for producing a laminate according to [29], further comprising a step of peeling the polyimide resin film from the support.
[31]
A method for manufacturing a flexible device, which comprises the method for manufacturing a laminate according to [29] or [30].
[32]
The following general formula (5):
Figure 0007038630000005
A laminate comprising a polyimide layer containing a polyimide represented by (1) and a low temperature polysilicon TFT layer.
[33]
The laminate according to [32], wherein the amount of molecules having a molecular weight of less than 1,000 contained in the polyimide layer is less than 5% by mass.
[34]
A polyimide film having a yellowness of 20 or less, a residual stress of 25 MPa or less, and an elongation of 15% or more at a film thickness of 10 μm when heated at 430 ° C.

本発明にかかる樹脂組成物から得られるポリイミドフィルムは、高温領域での黄色度(YI値)が小さく、基板との残留応力が小さく、ガラス転移温度が高く、Rth(レタデーション)が低い。
また、本発明にかかる樹脂組成物から得られるポリイミドフィルムと低温ポリシリコンTFTを含む積層体は反りが少なく、ヘイズが低く、ヒートサイクル試験の結果が良好である。
The polyimide film obtained from the resin composition according to the present invention has a small yellowness (YI value) in a high temperature region, a small residual stress with a substrate, a high glass transition temperature, and a low Rth (retalysis).
Further, the laminate containing the polyimide film and the low-temperature polysilicon TFT obtained from the resin composition according to the present invention has less warpage, low haze, and good heat cycle test results.

本発明を有機EL基板に適用した、有機EL構造を示す図。The figure which shows the organic EL structure which applied this invention to the organic EL substrate.

以下、本発明の例示の実施の形態(以下、「実施の形態」と略記する。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、本開示で記載する特性値は、特記がない限り、[実施例]の項において記載する方法又はこれと同等であることが当業者に理解される方法で測定される値であることを意図する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiments”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof. Further, unless otherwise specified, the characteristic values described in the present disclosure are values measured by the method described in the section of [Example] or a method understood by those skilled in the art to be equivalent thereto. Intended.

<樹脂組成物>
本発明の一態様が提供する樹脂組成物は、(a)ポリイミド前駆体、及び(b)有機溶媒を含有する。
以下、各成分を順に説明する。
<Resin composition>
The resin composition provided by one aspect of the present invention contains (a) a polyimide precursor and (b) an organic solvent.
Hereinafter, each component will be described in order.

[ポリイミド前駆体]
本実施の形態におけるポリイミド前駆体は、
(a)下記一般式(1):

Figure 0007038630000006
で示されるポリイミド前駆体である。
本実施の形態にかかる一般式(1)に用いられる酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物(以下PMDAとも記す)を例示することができる。
本実施の形態にかかる一般式(1)に用いられるジアミンとしては、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、を例示することができる。
この中で、得られるポリイミドフィルムの残留応力、YI、ガラス転移温度、レタデーションRth、伸度、ヘイズの観点から、下記一般式(2)で表される、4,4’-ジアミノジフェニルスルホンを用いた構造であることがより好ましい。
Figure 0007038630000007
[Polyimide precursor]
The polyimide precursor in this embodiment is
(A) The following general formula (1):
Figure 0007038630000006
It is a polyimide precursor shown by.
As the acid dianhydride used in the general formula (1) according to the present embodiment, pyromellitic acid dianhydride (hereinafter, also referred to as PMDA) can be exemplified.
Examples of the diamine used in the general formula (1) according to the present embodiment include 4,4'-diaminodiphenyl sulfone and 3,3'-diaminodiphenyl sulfone.
Among them, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone represented by the following general formula (2) is used from the viewpoint of residual stress, YI, glass transition temperature, retardation Rth, elongation, and haze of the obtained polyimide film. It is more preferable that the structure is the same.
Figure 0007038630000007

本実施の形態におけるポリイミド前駆体の重量平均分子量(Mw)は、10,000~300,000が好ましく、40,000~300,000が特に好ましい。重量平均分子量が40,000以上の場合、特に伸度、破断強度等の機械的特性に優れ、残留応力が低く、YIが低くなる。重量平均分子量が300,000よりも小さいと、ポリアミド酸の合成時に重量平均分子量をコントロールし易くなり、適度な粘度の樹脂組成物を得ることができ、樹脂組成物の塗布性が良くなる。本開示において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCともいう)を用いて、標準ポリスチレン換算値として求められる値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the polyimide precursor in this embodiment is preferably 10,000 to 300,000, and particularly preferably 40,000 to 300,000. When the weight average molecular weight is 40,000 or more, the mechanical properties such as elongation and breaking strength are particularly excellent, the residual stress is low, and the YI is low. When the weight average molecular weight is smaller than 300,000, it becomes easy to control the weight average molecular weight at the time of synthesizing the polyamic acid, a resin composition having an appropriate viscosity can be obtained, and the coatability of the resin composition is improved. In the present disclosure, the weight average molecular weight is a value obtained as a standard polystyrene-equivalent value using gel permeation chromatography (hereinafter, also referred to as GPC).

本実施の形態の樹脂組成物中に含まれる固形分の全重量を100質量%としたときに、分子量1,000未満の分子の含有量は、少ないほど好ましい。具体的には、固形分の全重量に対して、5質量%未満であることが好ましく、4質量%以下が好ましく、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が好ましく、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以下が好ましく、0.05質量%以下が好ましく、0.02質量%以下が好ましい。 When the total weight of the solid content contained in the resin composition of the present embodiment is 100% by mass, the content of molecules having a molecular weight of less than 1,000 is preferably smaller. Specifically, it is preferably less than 5% by mass, preferably 4% by mass or less, preferably 3% by mass or less, preferably 2% by mass or less, and 1% by mass or less, based on the total weight of the solid content. It is preferably 0.5% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less, preferably 0.05% by mass or less, and preferably 0.02% by mass or less.

このような組成物は、粘度安定性とワニス塗布性に優れる。また、このような組成物から得られるポリイミドフィルムは、残留応力が低く、YIが小さく、ガラス転移温度(Tg)が高く、レタデーションRthが低く、伸度が高く好ましい。また、このようなポリイミドフィルムと低温ポリシリコンTFTを含む積層体は、反りが少なく、ヘイズが低く、ヒートサイクル試験の結果が良好である。分子量1,000未満の分子の含有量は、樹脂組成物をGPC測定を行って得られるピーク面積から算出することができる。 Such a composition is excellent in viscosity stability and varnish coating property. Further, the polyimide film obtained from such a composition is preferable because it has a low residual stress, a small YI, a high glass transition temperature (Tg), a low retardation Rth, and a high elongation. Further, the laminate containing such a polyimide film and the low-temperature polysilicon TFT has less warpage, low haze, and good heat cycle test results. The content of molecules having a molecular weight of less than 1,000 can be calculated from the peak area obtained by GPC measurement of the resin composition.

本実施の形態におけるポリイミド前駆体には、伸度、強度、応力、及び黄色度等を損なわない範囲で、ピロメリット酸二無水物の他に、他の酸二無水物を用いることができる。
このような酸二無水物として、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-シクロヘキセン-1,2ジカルボン酸無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、メチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,1-エチリデン-4,4’-ジフタル酸二無水物、2,2-プロピリデン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,2-エチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,3-トリメチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,4-テトラメチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,5-ペンタメチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、p-フェニレンビス(トリメリテート酸無水物)、チオ-4,4’-ジフタル酸二無水物、スルホニル-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ベンゼン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,3-ビス[2-(3,4-ジカルボキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼン二無水物、1,4-ビス[2-(3,4-ジカルボキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼン二無水物、ビス[3-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]メタン二無水物、ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]メタン二無水物、2,2-ビス[3-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジメチルシラン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8-フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等を例示することができる。
As the polyimide precursor in the present embodiment, other acid dianhydrides can be used in addition to pyromellitic acid dianhydride as long as the elongation, strength, stress, yellowness and the like are not impaired.
As such acid dianhydrides, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-franyl) -3-methyl-cyclohexene-1,2 Dicarboxylic acid anhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenone Tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3 , 3'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, methylene-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 1,1-ethylidene-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 2,2-propylidene-4, 4'-Diphthalic acid dianhydride, 1,2-ethylene-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 1,3-trimethylethylene-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 1,4-tetramethylene- 4,4'-Diphthalic acid dianhydride, 1,5-pentamethylene-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, p-phenylenebis (trimeritate acid anhydride) , Thio-4,4'-diphthalic acid dianhydride, sulfonyl-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 1,3-bis (3,4-dicarboxyphenyl) benzene dianhydride, 1,3- Bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,3-bis [2- (3,4-dicarboxyphenyl) )-2-propyl] benzene dianhydride, 1,4-bis [2- (3,4-dicarboxyphenyl) -2-propyl] benzene dianhydride, bis [3- (3,4-dicarboxyphenoxy) ) Phenyl] methane dianhydride, bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] methane dianhydride, 2,2-bis [3- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride , 2,2-Bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenoxy) dimethylsilane dianhydride, 1,3-bis (3, 4-Dicarboxyphenyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic Acid dianhydride, 1,2,5,6-naphthalente Tracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic An acid dianhydride or the like can be exemplified.

全酸二無水物中の、上記その他酸二無水物の含有量は、20モル%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましく、0モル%が特に好ましい。
全酸二無水物中の、ピロメリット酸二無水物の含有量は、90モル%以上が好ましく、95モル%以上が好ましく、98モル%以上が好ましく、99モル%以下が好ましく、99.5モル%以上が好ましい。全酸二無水物中のピロメリット酸二無水物の量が多いほど、YI、ガラス転移温度Tg、伸度の観点で好ましい。
The content of the other acid dianhydride in the total acid dianhydride is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and particularly preferably 0 mol%.
The content of pyromellitic acid dianhydride in the total acid dianhydride is preferably 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, preferably 98 mol% or more, preferably 99 mol% or less, and 99.5. More than mol% is preferable. The larger the amount of pyromellitic acid dianhydride in the total acid dianhydride, the more preferable from the viewpoints of YI, glass transition temperature Tg, and elongation.

本実施の形態におけるポリイミド前駆体には、伸度、強度、応力、及び黄色度等を損なわない範囲で、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、の他に、他のジアミンを用いることができる。
その他のジアミンとしては、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、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、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、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、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、等を挙げることができ、これらのうちから選択される1種以上を使用することが好ましい。
The polyimide precursor in the present embodiment includes 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, and the like, as long as the elongation, strength, stress, yellowness, etc. are not impaired. Other diamines can be used.
Examples of other diamines include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, and 4,4'-. Diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane , 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3) -Aminophenoxy) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 9,10-Bis (4-aminophenyl) anthracene, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4- (4- (4-aminophenyl) 4-Aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 1,4-bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene, etc. can be mentioned. , It is preferable to use one or more selected from these.

全ジアミン中の、上記その他ジアミンの含有量は、20モル%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましく、0モル%が特に好ましい。
全ジアミン中のジアミノジフェニルスルホンの含有量は、90モル%以上が好ましく、95モル%以上が好ましく、98モル%以上が好ましく、99モル%以上が好ましく、99.5モル%以上が好ましい。ジアミノジフェニルスルホンの量が多いほど、残留応力、YI、ガラス転移温度Tg、レタデーションRth、伸度の観点でこのましい。ジアミノジフェニルスルホンとしては、4,4’-ジアミノジフェニルスルホンが好ましい。
The content of the other diamines in the total diamine is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and particularly preferably 0 mol%.
The content of diaminodiphenyl sulfone in the total diamine is preferably 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, preferably 98 mol% or more, preferably 99 mol% or more, and preferably 99.5 mol% or more. The larger the amount of diaminodiphenyl sulfone, the better in terms of residual stress, YI, glass transition temperature Tg, retardation Rth, and elongation. As the diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone is preferable.

ポリイミド前駆体は、ジアミン成分の総モル数を100モル%としたときに、ポリイミド前駆体に含まれる下記一般式(4)で表されるジアミンの量が48モル%以下であることが好ましい。

Figure 0007038630000008
(式中、R、R、Rはそれぞれ独立に炭素数1~20の1価の有機基を表す。nは0または1を表す。そしてaとbとcは0~4の整数である。) When the total number of moles of the diamine component of the polyimide precursor is 100 mol%, the amount of diamine represented by the following general formula (4) contained in the polyimide precursor is preferably 48 mol% or less.
Figure 0007038630000008
(In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. N represents 0 or 1. And a, b, and c are integers of 0 to 4. Is.)

一般式(4)で表されるジアミンとしては例えば、nが0の場合は、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート(APAB)、2-メチル-4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート(ATAB)、4-アミノフェニル-3-アミノベンゾエート(4,3-APAB)などを例示することができる。nが1の場合は、[4-(4-アミノベンゾイル)オキシフェニル]4-アミノベンゾエートなどを例示することができる。 Examples of the diamine represented by the general formula (4) include 4-aminophenyl-4-aminobenzoate (APAB) and 2-methyl-4-aminophenyl-4-aminobenzoate (ATAB) when n is 0. , 4-Aminophenyl-3-aminobenzoate (4,3-APAB) and the like can be exemplified. When n is 1, [4- (4-aminobenzoyl) oxyphenyl] 4-aminobenzoate and the like can be exemplified.

特に、ポリイミド前駆体は、前記一般式(4)で表されるジアミン成分として、ジアミン成分の総モル数を100モル%としたときの、ポリイミド前駆体に含まれる4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートの含有量が48モル%以下であることが好ましい。YIが小さく、Tgが高く、レタデーションは低く、伸度が高くなるという効果が得られる。4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートは含まれていてもよく、含まれていなくてもよい。
一般式(4)で表されるジアミンの量が少ないほど、YI、ガラス転移温度Tg、レタデーションRth、伸度の観点で好ましい。
In particular, the polyimide precursor contains 4-aminophenyl-4-amino as the diamine component represented by the general formula (4) when the total number of moles of the diamine component is 100 mol%. The content of benzoate is preferably 48 mol% or less. The effects of small YI, high Tg, low retardation, and high elongation can be obtained. 4-Aminophenyl-4-aminobenzoate may or may not be contained.
The smaller the amount of diamine represented by the general formula (4), the more preferable from the viewpoints of YI, glass transition temperature Tg, retardation Rth, and elongation.

前記ポリイミド前駆体に含まれる上記一般式(4)で表されるジアミンの量は30モル%以下が好ましく、20モル%以下が好ましく、10モル%以下が好ましく、5モル%以下が好ましい。
また、上記一般式(4)で表されるジアミン、特に例えば4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエートの量は1モル%未満が好ましく、0.9モル%以下が好ましく、0.8モル%以下が好ましく、0.6モル%以下が好ましく、0.4モル%以下が好ましく、0.2モル%以下が好ましく、0.1モル%以下が好ましい。
The amount of the diamine represented by the general formula (4) contained in the polyimide precursor is preferably 30 mol% or less, preferably 20 mol% or less, preferably 10 mol% or less, and preferably 5 mol% or less.
The amount of the diamine represented by the general formula (4), particularly 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, is preferably less than 1 mol%, preferably 0.9 mol% or less, and 0.8 mol% or less. Is preferable, 0.6 mol% or less is preferable, 0.4 mol% or less is preferable, 0.2 mol% or less is preferable, and 0.1 mol% or less is preferable.

前記ポリイミド前駆体は、
前記ジアミン成分と前記酸二無水物成分の総質量を100質量%としたときに、
下記式(3):

Figure 0007038630000009
(式中、複数存在するR及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~20の一価の有機基であり、そしてhは、3~200の整数である。)
で表される構造を含むシリコーンジアミン成分の含有量が6質量%未満であることが好ましい。 The polyimide precursor is
When the total mass of the diamine component and the acid dianhydride component is 100% by mass,
The following formula (3):
Figure 0007038630000009
(A plurality of R 3 and R 4 existing in the formula are independently monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms, and h is an integer of 3 to 200.)
The content of the silicone diamine component including the structure represented by is preferably less than 6% by mass.

上記式(3)で表される構造を含むシリコーンジアミン成分が少ないほど、YIが小さく、ガラス転移温度Tgが大きく、レタデーションRthが小さくなるため、好ましい。上記式(3)で表される構造を含むシリコーンジアミン成分の含有量は好ましくは5.9質量%以下であり、5.5質量%以下であり、5.0質量%以下であり、4.0質量%以下であり、3.0質量%以下であり、2.0質量%以下であり、1.0質量%以下であり、0.5質量%以下であり、0.4質量%以下であり、0.3質量%以下であり、0.2質量%以下であり、0.1質量%以下であり、0.08質量%以下であり、0.06質量%以下であり、0.04質量%以下であり、0.02質量%以下である。 The smaller the silicone diamine component containing the structure represented by the above formula (3), the smaller the YI, the larger the glass transition temperature Tg, and the smaller the retardation Rth, which is preferable. The content of the silicone diamine component containing the structure represented by the above formula (3) is preferably 5.9% by mass or less, 5.5% by mass or less, 5.0% by mass or less, and 4. 0% by mass or less, 3.0% by mass or less, 2.0% by mass or less, 1.0% by mass or less, 0.5% by mass or less, 0.4% by mass or less Yes, 0.3% by mass or less, 0.2% by mass or less, 0.1% by mass or less, 0.08% by mass or less, 0.06% by mass or less, 0.04 It is not more than mass% and 0.02% by mass or less.

実施の態様におけるポリイミド前駆体は、その性能を損なわない範囲で、上述のテトラカルボン酸二無水物に加えてジカルボン酸を使用することにより、ポリアミドイミド前駆体としてもよい。このような前駆体を使用することにより、得られるフィルムにおいて、機械伸度の向上、ガラス転移温度の向上、黄色度の低減等の諸性能を調整することができる。そのようなジカルボン酸として、芳香環を有するジカルボン酸及び脂環式ジカルボン酸が挙げられる。特に炭素数が8~36の芳香族ジカルボン酸、及び炭素数が6~34の脂環式ジカルボン酸からなる群から選択される少なくとも1つの化合物であることが好ましい。ここでいう炭素数には、カルボキシル基に含まれる炭素の数も含む。
これらのうち、芳香環を有するジカルボン酸が好ましい。
The polyimide precursor in the embodiment may be a polyamide-imide precursor by using a dicarboxylic acid in addition to the above-mentioned tetracarboxylic acid dianhydride as long as the performance is not impaired. By using such a precursor, various performances such as improvement of mechanical elongation, improvement of glass transition temperature, reduction of yellowness and the like can be adjusted in the obtained film. Examples of such a dicarboxylic acid include a dicarboxylic acid having an aromatic ring and an alicyclic dicarboxylic acid. In particular, it is preferably at least one compound selected from the group consisting of aromatic dicarboxylic acids having 8 to 36 carbon atoms and alicyclic dicarboxylic acids having 6 to 34 carbon atoms. The number of carbon atoms here also includes the number of carbon atoms contained in the carboxyl group.
Of these, a dicarboxylic acid having an aromatic ring is preferable.

具体的には、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、3,4’-ビフェニルジカルボン酸、3,3’-ビフェニルジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-スルホニルビス安息香酸、3,4’-スルホニルビス安息香酸、3,3’-スルホニルビス安息香酸、4,4’-オキシビス安息香酸、3,4’-オキシビス安息香酸、3,3’-オキシビス安息香酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)プロパン、2,2’-ジメチル-4,4’-ビフェニルジカルボン酸、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニルジカルボン酸、2,2’-ジメチル-3,3’-ビフェニルジカルボン酸、9,9-ビス(4-(4-カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(3-カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオレン、4,4’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,4’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,4’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,3’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,3’-ビス(3―カルボキシフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)-p-ターフェニル、4,4’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)-m-ターフェニル、3,4’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)-p-ターフェニル、3,3’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)-p-ターフェニル、3,4’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)-m-ターフェニル、3,3’-ビス(4-カルボキシフェノキシ)-m-ターフェニル、4,4’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)-p-ターフェニル、4,4’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)-m-ターフェニル、3,4’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)-p-ターフェニル、3,3’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)-p-ターフェニル、3,4’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)-m-ターフェニル、3,3’-ビス(3-カルボキシフェノキシ)-m-ターフェニル、1,1-シクロブタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、4,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸、1,3-フェニレン二酢酸、1,4-フェニレン二酢酸等;及び国際公開第2005/068535号パンフレットに記載の5-アミノイソフタル酸誘導体等が挙げられる。これらジカルボン酸をポリマーに実際に共重合させる場合には、塩化チオニル等から誘導される酸クロリド体、活性エステル体等の形で使用してもよい。 Specifically, for example, isophthalic acid, terephthalic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,3'-biphenyldicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3. -Naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-sulfonylbis benzoic acid, 3,4'-sulfonylbis benzoic acid, 3,3'-sulfonylbis benzoic acid , 4,4'-oxybis benzoic acid, 3,4'-oxybis benzoic acid, 3,3'-oxybis benzoic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-carboxy) Phenyl) Propane, 2,2'-dimethyl-4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 2,2'-dimethyl-3,3'-biphenyldicarboxylic acid Acid, 9,9-bis (4- (4-carboxyphenoxy) phenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (3-carboxyphenoxy) phenyl) fluorene, 4,4'-bis (4-carboxyphenoxy) Biphenyl, 4,4'-bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,4'-bis (4-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,4'-bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,3'-bis (4-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,3'-bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 4,4'-bis (4-carboxy) Phenoxy) -m-terphenyl, 3,4'-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 3,3'-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 3,4'-bis (4-Carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 3,3'-bis (4-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 4,4'-bis (3-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 4, 4'-bis (3-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 3,4'-bis (3-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 3,3'-bis (3-carboxyphenoxy) -p-ter Phenyl, 3,4'-bis (3-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 3,3'-bis (3-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 1,1-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4- Cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-Cyclohexanedicarboxylic acid, 4,4'-benzophenonedicarboxylic acid, 1,3-phenylene diacetic acid, 1,4-phenylene diacetic acid, etc .; and 5-aminoisophthal as described in WO 2005/068535. Examples include acid derivatives. When these dicarboxylic acids are actually copolymerized with a polymer, they may be used in the form of an acid chloride or an active ester derived from thionyl chloride or the like.

[ポリイミド前駆体の製造]
本発明のポリイミド前駆体(ポリアミド酸)は、ピロメリット酸二無水物と、前述の一般式(1)で表される構造単位に用いられるジアミン(例えば4,4’-ジアミノジフェニルスルホン)とを、重縮合反応させることにより、合成することができる。この反応は、適当な溶媒中で行うことが好ましい。具体的には、例えば、溶媒に所定量の4,4’-DASを溶解させた後、得られたジアミン溶液に、ピロメリット酸二無水物を所定量添加し、撹拌する方法が挙げられる。
[Manufacturing of polyimide precursor]
The polyimide precursor (polyamic acid) of the present invention contains pyromellitic acid dianhydride and a diamine (for example, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone) used for the structural unit represented by the above general formula (1). , Can be synthesized by polycondensation reaction. This reaction is preferably carried out in a suitable solvent. Specific examples thereof include a method in which a predetermined amount of 4,4'-DAS is dissolved in a solvent, a predetermined amount of pyromellitic acid dianhydride is added to the obtained diamine solution, and the mixture is stirred.

前記ポリイミド前駆体を合成する時の、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分の比(モル比)は、得られる樹脂フィルムの熱線膨張率、残留応力、伸度、及び黄色度(以下、YIともいう)を所望の範囲にコントロールするとの観点から、テトラカルボン酸二無水物:ジアミン=100:90~100:110(テトラカルボン酸二無水物1モル部に対してジアミン0.90~1.10モル部)の範囲とすることが好ましく、100:95~100:105(酸二無水物1モル部に対してジアミン0.95~1.05モル部)の範囲とすることが更に好ましい。
本実施の態様において、好ましいポリイミド前駆体であるポリアミド酸を合成する際には、分子量を、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との比の調整、及び末端封止剤の添加によってコントロールすることが可能である。酸二無水物成分とジアミン成分との比が1:1に近いほど、及び末端封止剤の使用量が少ないほど、ポリアミド酸の分子量を大きくすることができる。
テトラカルボン酸二無水物成分及びジアミン成分として、高純度品を使用することが推奨される。その純度としては、それぞれ、98質量%以上とすることが好ましく、99質量%以上とすることがより好ましく、99.5質量%以上とすることが更に好ましい。複数種類の酸二無水物成分又はジアミン成分を併用する場合には、酸二無水物成分又はジアミン成分の全体として上記の純度を有していれば足りるが、使用する全種類の酸二無水物成分及びジアミン成分が、それぞれ上記の純度を有していることが好ましい。
The ratio (molar ratio) of the tetracarboxylic acid dianhydride component to the diamine component when synthesizing the polyimide precursor is the heat ray expansion rate, residual stress, elongation, and yellowness (hereinafter, YI) of the obtained resin film. From the viewpoint of controlling (also referred to as) to a desired range, tetracarboxylic acid dianhydride: diamine = 100: 90 to 100: 110 (diamine 0.90 to 1. per 1 mol part of tetracarboxylic acid dianhydride. The range is preferably in the range of 10 mol parts), and more preferably in the range of 100: 95 to 100: 105 (0.95 to 1.05 mol parts of diamine with respect to 1 mol part of acid dianhydride).
In the present embodiment, when synthesizing a polyamic acid which is a preferable polyimide precursor, the molecular weight is controlled by adjusting the ratio of the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component and adding an end sealant. It is possible. The closer the ratio of the acid dianhydride component to the diamine component is to 1: 1 and the smaller the amount of the end-capping agent used, the larger the molecular weight of the polyamic acid can be.
It is recommended to use high-purity products as the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component. The purity is preferably 98% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and further preferably 99.5% by mass or more. When a plurality of types of acid dianhydride components or diamine components are used in combination, it is sufficient that the acid dianhydride components or diamine components have the above-mentioned purity as a whole, but all types of acid dianhydride components to be used. It is preferable that the component and the diamine component each have the above-mentioned purity.

反応の溶媒としては、テトラカルボン酸二無水物成分及びジアミン成分、並びに生じたポリアミド酸を溶解することができ、高分子量の重合体が得られる溶媒であれば特に制限はされない。このような溶媒の具体例としては、例えば、非プロトン性溶媒、フェノ-ル系溶媒、エーテル及びグリコ-ル系溶媒等が挙げられる。これらの具体例としては、前記非プロトン性溶媒として、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N-メチルカプロラクタム、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素、下記一般式(7):

Figure 0007038630000010
式中、R12=メチル基で表されるエクアミドM100(商品名:出光興産社製)、及び、R12=n-ブチル基で表されるエクアミドB100(商品名:出光興産社製)等のアミド系溶媒;
γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等のラクトン系溶媒;
ヘキサメチルホスホリックアミド、ヘキサメチルホスフィントリアミド等の含りん系アミド系溶媒;
ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;
シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;
ピコリン、ピリジン等の3級アミン系溶媒;
酢酸(2-メトキシ-1-メチルエチル)等のエステル系溶媒
等が:
前記フェノ-ル系溶媒として、例えば、フェノ-ル、o-クレゾ-ル、m-クレゾ-ル、p-クレゾ-ル、2,3-キシレノ-ル、2,4-キシレノ-ル、2,5-キシレノ-ル、2,6-キシレノ-ル、3,4-キシレノ-ル、3,5-キシレノ-ル等が:
前記エ-テル及びグリコ-ル系溶媒として、例えば、1,2-ジメトキシエタン、ビス(2-メトキシエチル)エ-テル、1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン、ビス[2- (2-メトキシエトキシ)エチル]エ-テル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等が、
それぞれ挙げられる。 The solvent for the reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component and the generated polyamic acid and can obtain a high molecular weight polymer. Specific examples of such a solvent include an aprotic solvent, a phenol-based solvent, an ether and a glycol-based solvent, and the like. Specific examples of these include, as the aprotic solvent, for example, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N-methyl. Caprolactam, 1,3-dimethylimidazolidinone, tetramethylurea, the following general formula (7):
Figure 0007038630000010
In the formula, R 12 = Equamid M100 represented by a methyl group (trade name: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), R 12 = Equamid B100 represented by an n-butyl group (trade name: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), etc. Amide solvent;
Lactone-based solvents such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone;
Phosphorus-containing amide-based solvents such as hexamethylphosphoric amide and hexamethylphosphine triamide;
Sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, and sulfolane;
Ketone solvents such as cyclohexanone and methylcyclohexanone;
Tertiary amine solvents such as picoline and pyridine;
Ester solvents such as acetic acid (2-methoxy-1-methyl ethyl):
As the phenol-based solvent, for example, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2, 5-Xylenole, 2,6-Xylenol, 3,4-Xylenole, 3,5-Xylenole, etc .:
Examples of the ether and glycol-based solvent include 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, and bis [2- ( 2-Methoxyethoxy) ethyl] ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc.
Each is listed.

ポリアミド酸の合成に用いられる溶媒の常圧における沸点は、60~300℃が好ましく、140~280℃がより好ましく、170~270℃が特に好ましい。溶媒の沸点が300℃より高いと、乾燥工程が長時間必要となる。一方で溶媒の沸点が60℃より低いと、乾燥工程中に、樹脂膜の表面における荒れの発生、樹脂膜中への気泡の混入等が起こり、均一なフィルムが得られない場合がある。
このように、好ましくは沸点が170~270℃であり、より好ましくは20℃における蒸気圧が250Pa以下である溶媒を使用することが、溶解性及び塗工時エッジはじきの観点から好ましい。より具体的には、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、前記一般式(5)で表される化合物から成る群より選択される1種以上を使用することが好ましい。
溶媒中の水分含量は、3000質量ppm以下が好ましい。
これらの溶媒は、単独で又は2種類以上混合して用いてもよい。
The boiling point of the solvent used for synthesizing the polyamic acid at normal pressure is preferably 60 to 300 ° C, more preferably 140 to 280 ° C, and particularly preferably 170 to 270 ° C. If the boiling point of the solvent is higher than 300 ° C., a drying step is required for a long time. On the other hand, if the boiling point of the solvent is lower than 60 ° C., roughening may occur on the surface of the resin film, air bubbles may be mixed into the resin film, and the like, and a uniform film may not be obtained.
As described above, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 170 to 270 ° C., and more preferably a vapor pressure of 250 Pa or less at 20 ° C. from the viewpoint of solubility and edge repelling during coating. More specifically, it is preferable to use one or more selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and the compound represented by the general formula (5).
The water content in the solvent is preferably 3000 mass ppm or less.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本実施の態様における樹脂組成物中は、分子量1,000未満の分子の含有量が5質量%未満であることが好ましい。
樹脂組成物中に、この分子量1,000未満の分子が存在するのは、合成時に使用する溶媒や原料(酸二無水物、ジアミン)の水分量が関与しているためと考えられる。すなわち、一部の酸二無水物モノマーの酸無水物基が水分によって加水分解してカルボキシル基になり、高分子量化することなく低分子の状態で残存することによると考えられる。従って、上記の重合反応に使用する溶媒の水分量は、可及的に少ない方がよい。この溶媒の水分量は、3,000質量ppm以下とすることが好ましく、1,000質量ppm以下とすることがより好ましい。
原料に含まれる水分量についても、3000質量ppm以下とすることが好ましく、1000質量ppm以下とすることがより好ましい。
In the resin composition of the present embodiment, the content of molecules having a molecular weight of less than 1,000 is preferably less than 5% by mass.
It is considered that the reason why the molecule having a molecular weight of less than 1,000 is present in the resin composition is that the water content of the solvent and the raw material (acid dianhydride, diamine) used at the time of synthesis is involved. That is, it is considered that the acid anhydride group of some acid anhydride monomers is hydrolyzed by water to become a carboxyl group and remains in a low molecular weight state without increasing the molecular weight. Therefore, the water content of the solvent used for the above polymerization reaction should be as small as possible. The water content of this solvent is preferably 3,000 mass ppm or less, more preferably 1,000 mass ppm or less.
The amount of water contained in the raw material is preferably 3000 mass ppm or less, and more preferably 1000 mass ppm or less.

溶媒の水分量は、使用する溶媒のグレード(脱水グレード、汎用グレード等)、溶媒容器(ビン、18L缶、キャニスター缶等)、溶媒の保管状態(希ガス封入の有無等)、開封から使用までの時間(開封後すぐ使用するか、開封後経時した後に使用するか等)等が関与すると考えられる。また、合成前の反応器の希ガス置換、合成中の希ガス流通の有無等も関与すると考えられる。従って、(a)ポリイミド前駆体の合成時には、原料として高純度品を用い、水分量の少ない溶媒を用いるとともに、反応前および反応中に系内に環境からの水分が混入しないような措置を講ずることが推奨される。 The water content of the solvent is the grade of the solvent used (dehydration grade, general-purpose grade, etc.), solvent container (bin, 18L can, canister can, etc.), storage state of the solvent (presence or absence of rare gas filling, etc.), from opening to use. It is considered that the time (whether it is used immediately after opening or after a lapse of time after opening, etc.) is involved. In addition, it is considered that the substitution of rare gas in the reactor before synthesis, the presence or absence of noble gas flow during synthesis, etc. are also involved. Therefore, (a) when synthesizing the polyimide precursor, a high-purity product is used as a raw material, a solvent having a low water content is used, and measures are taken to prevent water from the environment from being mixed into the system before and during the reaction. Is recommended.

溶媒中に各モノマー成分を溶解させるときには、必要に応じて加熱してもよい。
(a)ポリイミド前駆体合成時の反応温度は、0℃~120℃とすることが好ましく、より好ましくは40℃~100℃であり、更に好ましくは60~100℃である。この温度で重合反応を行うことにより、重合度の高いポリイミド前駆体が得られる。重合時間は、1~100時間とすることが好ましく、2~10時間とすることがより好ましい。重合時間を1時間以上とすることによって均一な重合度のポリイミド前駆体となり、100時間以下とすることによって重合度の高いポリイミド前駆体を得ることができる。
When dissolving each monomer component in a solvent, it may be heated if necessary.
(A) The reaction temperature at the time of synthesizing the polyimide precursor is preferably 0 ° C to 120 ° C, more preferably 40 ° C to 100 ° C, and further preferably 60 to 100 ° C. By carrying out the polymerization reaction at this temperature, a polyimide precursor having a high degree of polymerization can be obtained. The polymerization time is preferably 1 to 100 hours, more preferably 2 to 10 hours. When the polymerization time is 1 hour or more, a polyimide precursor having a uniform degree of polymerization can be obtained, and when the polymerization time is 100 hours or less, a polyimide precursor having a high degree of polymerization can be obtained.

本実施の形態にかかるポリイミド前駆体は、必要に応じて、本発明の所望の性能を損なわない範囲で、その他のポリイミド前駆体を含有することができる。
このようなポリイミド前駆体としては、例えば、上述したその他酸二無水物とその他ジアミンを重縮合させて得られる、ポリイミド前駆体を例示することができる。
本実施の形態にかかるその他ポリイミド前駆体の質量割合は、(a)ポリイミド前駆体の全部に対して、30質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることが、YI値及び全光線透過率の酸素依存性の低下の観点から、より好ましい。
The polyimide precursor according to the present embodiment may contain other polyimide precursors, if necessary, as long as the desired performance of the present invention is not impaired.
As such a polyimide precursor, for example, a polyimide precursor obtained by polycondensing the above-mentioned other acid dianhydride and another diamine can be exemplified.
The mass ratio of the other polyimide precursors according to the present embodiment is preferably 30% by mass or less, preferably 10% by mass or less, based on the total amount of (a) polyimide precursors, as well as the YI value. It is more preferable from the viewpoint of reducing the oxygen dependence of the light transmittance.

本実施の形態の好ましい態様において、(a)ポリイミド前駆体は、その一部がイミド化されていてもよい。この場合のイミド化率は、80%以下とすることが好ましく、50%以下とすることがより好ましい。この部分イミド化は、上記の(a)ポリイミド前駆体を加熱して脱水閉環することにより得られる。この加熱は、好ましくは120~200℃であり、より好ましくは150~180℃の温度において、好ましくは15分~20時間であり、より好ましくは30分~10時間行うことができる。
また、上述の反応によって得られたポリアミド酸に、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール又はN,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタールを加えて加熱し、カルボン酸の一部又は全部をエステル化したうえで、本実施の形態における(a)ポリイミド前駆体として用いることにより、室温保管時の粘度安定性が向上された樹脂組成物を得ることもできる。これらエステル変性ポリアミド酸は、他に、上述の酸二無水物成分を、酸無水物基に対して1当量の1価のアルコール、及び塩化チオニル、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水縮合剤と順次に反応させた後、ジアミン成分と縮合反応させる方法によっても得ることができる。
In a preferred embodiment of the present embodiment, (a) the polyimide precursor may be partially imidized. In this case, the imidization ratio is preferably 80% or less, more preferably 50% or less. This partial imidization is obtained by heating the above-mentioned (a) polyimide precursor to dehydrate and ring closure. This heating is preferably carried out at a temperature of preferably 120 to 200 ° C., more preferably 150 to 180 ° C., preferably 15 minutes to 20 hours, and more preferably 30 minutes to 10 hours.
Further, N, N-dimethylformamide dimethylacetal or N, N-dimethylformamide diethylacetal is added to the polyamic acid obtained by the above reaction and heated to esterify a part or all of the carboxylic acid. By using it as the (a) polyimide precursor in the present embodiment, it is possible to obtain a resin composition having improved viscosity stability when stored at room temperature. In addition to these ester-modified polyamic acids, the above-mentioned acid dianhydride component is sequentially reacted with 1 equivalent of a monovalent alcohol with respect to the acid anhydride group and a dehydration condensing agent such as thionyl chloride and dicyclohexylcarbodiimide. After that, it can also be obtained by a method of conducting a condensation reaction with a diamine component.

本実施形態の樹脂組成物における(a)ポリイミド前駆体(好ましくはポリアミド酸)の割合は、塗膜形成性の観点から3~50質量%が好ましく、5~40質量%が更に好ましく、10~30質量%が特に好ましい。 The proportion of the (a) polyimide precursor (preferably polyamic acid) in the resin composition of the present embodiment is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and 10 to 10 to 40% by mass from the viewpoint of coating film forming property. 30% by mass is particularly preferable.

本実施の第二の態様としては、下記一般式(1)で表され、重量平均分子量が4万以上30万以下であり、かつ重量平均分子量1000未満の分子の含有量が5質量%未満である、ポリイミド前駆体を提供することができる。

Figure 0007038630000011
実施の態様におけるポリイミド前駆体は、重量平均分子量が4万以上30万以下であり、かつ重量平均分子量1000未満の分子の含有量が5質量%未満であれば限定されない。このようなポリイミド前駆体を得るためには、溶媒や原料における水分含量を特定の範囲以下にすることにより、かつ原料の純度を高め、酸二無水物とジアミンとのモル比を特定の範囲内にすることにより、達成することができる。
具体的には、溶媒中の水分含量は、3000ppm以下が好ましく、1500ppm以下がより好ましく、500ppm以下が特に好ましい。
原料の純度は98質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましく、99.5質量%以上が特に好ましい。
テトラカルボン酸二無水物:ジアミン=100:90~100:110(テトラカルボン酸二無水物1モル部に対してジアミン0.90~1.10モル部)の範囲とすることが好ましく、100:95~100:105(酸二無水物1モル部に対してジアミン0.95~1.05モル部)の範囲とすることが更に好ましい。
上記ポリイミド前駆体は、得られるポリイミドフィルムのヘイズおよび伸度の観点から、下記一般式(2)で表される構造であることが好ましい。
Figure 0007038630000012
The second aspect of the present embodiment is represented by the following general formula (1), in which the weight average molecular weight is 40,000 or more and 300,000 or less, and the content of the molecule having a weight average molecular weight of less than 1000 is less than 5% by mass. Certain polyimide precursors can be provided.
Figure 0007038630000011
The polyimide precursor in the embodiment is not limited as long as the weight average molecular weight is 40,000 or more and 300,000 or less, and the content of the molecule having a weight average molecular weight of less than 1000 is less than 5% by mass. In order to obtain such a polyimide precursor, the water content in the solvent or the raw material should be kept below a specific range, the purity of the raw material should be increased, and the molar ratio of the acid dianhydride to the diamine should be within the specific range. Can be achieved by.
Specifically, the water content in the solvent is preferably 3000 ppm or less, more preferably 1500 ppm or less, and particularly preferably 500 ppm or less.
The purity of the raw material is preferably 98% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and particularly preferably 99.5% by mass or more.
The range of tetracarboxylic dianhydride: diamine = 100: 90 to 100: 110 (0.90 to 1.10 mol of diamine per 1 mol of tetracarboxylic dianhydride) is preferable. It is more preferably in the range of 95 to 100: 105 (0.95 to 1.05 mol of diamine per 1 mol of acid dianhydride).
The polyimide precursor preferably has a structure represented by the following general formula (2) from the viewpoint of haze and elongation of the obtained polyimide film.
Figure 0007038630000012

ポリイミド前駆体が、一般式(1)(好ましくは一般式(2))で表される構造を有するだけでは、黄色度が20以下、残留応力が25MPa以下を満足しても、さらに伸度が15%以上を満足するポリイミドフィルムを提供することはできない。本実施形態では、一般式(1)で表される構造を有することに加えて、重量平均分子量が4万以上30万以下であり、かつ重量平均分子量1000未満の分子の含有量が5質量%未満であるようなポリイミド前駆体を用いることにより、さらに伸度を満足するポリイミドフィルムを提供することができる。具体的には、430℃で加熱した後の膜厚10ミクロンにおける黄色度が20以下であり、残留応力が25MPa以下であり、伸度が15%以上である、ポリイミドフィルムを提供することができる。 If the polyimide precursor has only the structure represented by the general formula (1) (preferably the general formula (2)), even if the yellowness is 20 or less and the residual stress is 25 MPa or less, the elongation is further increased. It is not possible to provide a polyimide film satisfying 15% or more. In the present embodiment, in addition to having the structure represented by the general formula (1), the content of molecules having a weight average molecular weight of 40,000 or more and 300,000 or less and a weight average molecular weight of less than 1000 is 5% by mass. By using a polyimide precursor having a molecular weight of less than or equal to less than, it is possible to provide a polyimide film further satisfying the elongation. Specifically, it is possible to provide a polyimide film having a yellowness of 20 or less, a residual stress of 25 MPa or less, and an elongation of 15% or more at a film thickness of 10 microns after heating at 430 ° C. ..

<樹脂組成物>
本発明の別の態様は、前述した(a)ポリイミド前駆体及び(b)有機溶剤を含有する樹脂組成物を提供する。この樹脂組成物は、典型的にはワニスである。
<Resin composition>
Another aspect of the present invention provides a resin composition containing (a) a polyimide precursor and (b) an organic solvent described above. This resin composition is typically a varnish.

[(b)有機溶剤]
本実施の形態における(b)有機溶剤は、前述した(a)ポリイミド前駆体及び任意的に使用されるその他の成分を溶解できるものであれば特に制限はない。このような(b)有機溶剤としては、(a)ポリイミド前駆体の合成時に用いることのできる溶媒として上述したものを用いることができる。好ましい有機溶媒も、上記と同様である。本実施の形態の樹脂組成物における(b)有機溶剤は、(a)ポリイミド前駆体の合成に用いられる溶媒と同一でも異なってもよい。
(b)有機溶媒は、樹脂組成物の固形分濃度が3~50質量%となる量とすることが好ましい。また、樹脂組成物の粘度(25℃)が、500mPa・s~100,000mPa・sとなるように、(b)有機溶媒の構成及び量を調整したうえで、加えることが好ましい。
[(B) Organic solvent]
The (b) organic solvent in the present embodiment is not particularly limited as long as it can dissolve the above-mentioned (a) polyimide precursor and other components arbitrarily used. As such (b) the organic solvent, the above-mentioned solvent can be used as the solvent that can be used in the synthesis of (a) the polyimide precursor. The preferred organic solvent is the same as described above. The (b) organic solvent in the resin composition of the present embodiment may be the same as or different from the solvent used for the synthesis of the (a) polyimide precursor.
The amount of the organic solvent (b) is preferably such that the solid content concentration of the resin composition is 3 to 50% by mass. Further, it is preferable to add the resin composition after adjusting the composition and amount of (b) the organic solvent so that the viscosity (25 ° C.) of the resin composition is 500 mPa · s to 100,000 mPa · s.

[その他の成分]
本実施の形態の樹脂組成物は、上記(a)及び(b)成分の他に、(c)界面活性剤、(d)アルコキシシラン化合物等を、更に含有していてもよい。
[Other ingredients]
In addition to the above components (a) and (b), the resin composition of the present embodiment may further contain (c) a surfactant, (d) an alkoxysilane compound and the like.

((c)界面活性剤)
本実施の形態の樹脂組成物に、界面活性剤を添加することによって、該樹脂組成物の塗布性を向上することができる。具体的には、塗工膜におけるスジの発生を防ぐことができる。
このような界面活性剤は、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、これら以外の非イオン界面活性剤等を挙げることができる。これらの例としては、シリコーン系界面活性剤として、例えば、オルガノシロキサンポリマーKF-640、642、643、KP341、X-70-092、X-70-093、(以上、商品名、信越化学工業社製)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428、DC-57、DC-190(以上、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)、SILWET L-77,L-7001,FZ-2105,FZ-2120,FZ-2154,FZ-2164,FZ-2166,L-7604(以上、商品名、日本ユニカー社製)、DBE-814、DBE-224、DBE-621、CMS-626、CMS-222、KF-352A、KF-354L、KF-355A、KF-6020、DBE-821、DBE-712(Gelest)、BYK-307、BYK-310、BYK-378、BYK-333(以上、商品名、ビックケミー・ジャパン製)、グラノール(商品名、共栄社化学社製)等が;
フッ素系界面活性剤として、例えば、メガファックF171、F173、R-08(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名)、フロラードFC4430、FC4432(住友スリーエム株式会社、商品名)等が;
これら以外の非イオン界面活性剤として、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が、それぞれ挙げられる。
((C) Surfactant)
By adding a surfactant to the resin composition of the present embodiment, the coatability of the resin composition can be improved. Specifically, it is possible to prevent the occurrence of streaks in the coating film.
Examples of such a surfactant include silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants, and nonionic surfactants other than these. Examples of these include, as silicone-based surfactants, for example, organosiloxane polymers KF-640, 642, 643, KP341, X-70-092, X-70-093, (hereinafter, trade name, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). , SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57, DC-190 (above, trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone), SILWET L-77. , L-7001, FZ-2105, FZ-2120, FZ-2154, FZ-2164, FZ-2166, L-7604 (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), DBE-814, DBE-224, DBE- 621, CMS-626, CMS-222, KF-352A, KF-354L, KF-355A, KF-6020, DBE-821, DBE-712 (Gelest), BYK-307, BYK-310, BYK-378, BYK -333 (trade name, manufactured by Big Chemie Japan), Granol (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), etc.;
Examples of the fluorine-based surfactant include Megafuck F171, F173, R-08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., trade name), Florard FC4430, FC4432 (Sumitomo 3M Ltd., trade name) and the like;
Examples of the nonionic surfactant other than these include polyoxyethylene uralyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether and the like, respectively.

これらの界面活性剤の中でも、樹脂組成物の塗工性(スジ抑制)の観点から、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が好ましく、キュア工程時の酸素濃度によるYI値及び全光線透過率への影響の観点から、シリコーン系界面活性剤が好ましい。
(c)界面活性剤を用いる場合、その配合量は、樹脂組成物中の(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.001~5質量部が好ましく、0.01~3質量部がより好ましい。
Among these surfactants, silicone-based surfactants and fluorine-based surfactants are preferable from the viewpoint of coatability (streak suppression) of the resin composition, and the YI value and total light transmittance depending on the oxygen concentration during the curing step are preferable. From the viewpoint of the influence on the rate, a silicone-based surfactant is preferable.
(C) When a surfactant is used, the blending amount thereof is preferably 0.001 to 5 parts by mass, preferably 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) polyimide precursor in the resin composition. Is more preferable.

(d)アルコキシシラン化合物
本実施の形態にかかる樹脂組成物から得られる樹脂フィルムを、フレキシブルデバイス等の製造プロセスにおいて支持体との間に十分な密着性を示すものとするために、該樹脂組成物は、(a)ポリイミド前駆体100質量%に対して、アルコキシシラン化合物を0.01~20質量%を含有することができる。ポリイミド前駆体100質量%に対するアルコキシシラン化合物の含有量が0.01質量%以上であることにより、支持体との間に良好な密着性を得ることができる。またアルコキシシラン化合物の含有量が20質量%以下であることが、樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。アルコキシシラン化合物の含有量は、ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.02~15質量%であることがより好ましく、0.05~10質量%であることが更に好ましく、0.1~8質量%であることが特に好ましい。
本実施の形態にかかる樹脂組成物の添加剤としてアルコキシシラン化合物を用いることにより、上記の密着性の向上に加えて、更に樹脂組成物の塗工性(スジムラ抑制)を向上するとともに、得られる硬化膜のYI値のキュア時酸素濃度依存性を低下させることができる。
(D) Alkoxysilane compound In order to make the resin film obtained from the resin composition according to the present embodiment exhibit sufficient adhesion to a support in the manufacturing process of a flexible device or the like, the resin composition. The product can contain 0.01 to 20% by mass of the alkoxysilane compound with respect to 100% by mass of the (a) polyimide precursor. When the content of the alkoxysilane compound with respect to 100% by mass of the polyimide precursor is 0.01% by mass or more, good adhesion to the support can be obtained. Further, it is preferable that the content of the alkoxysilane compound is 20% by mass or less from the viewpoint of storage stability of the resin composition. The content of the alkoxysilane compound is more preferably 0.02 to 15% by mass, further preferably 0.05 to 10% by mass, and 0.1 to 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor. It is particularly preferably 8% by mass.
By using an alkoxysilane compound as an additive for the resin composition according to the present embodiment, in addition to the above-mentioned improvement in adhesion, the coatability (suppression of swelling) of the resin composition is further improved and obtained. It is possible to reduce the dependence of the YI value of the cured film on the oxygen concentration during curing.

アルコキシシラン化合物としては、例えば、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリプロポキシシラン、γ-アミノプロピルトリブトキシシラン、γ-アミノエチルトリエトキシシラン、γ-アミノエチルトリプロポキシシラン、γ-アミノエチルトリブトキシシラン、γ-アミノブチルトリエトキシシラン、γ-アミノブチルトリメトキシシラン、γ-アミノブチルトリプロポキシシラン、γ-アミノブチルトリブトキシシラン、フェニルシラントリオール、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ(p-トリル)シラン、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ-p-トリルシラン、トリフェニルシラノール及び下記構造のそれぞれで表されるアルコキシシラン化合物等を挙げることができ、これらから選択される1種以上を使用することが好ましい。 Examples of the alkoxysilane compound include 3-ureidopropyltriethoxysilane, bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltrimethoxysilane. γ-Aminopropyltripropoxysilane, γ-aminopropyltributoxysilane, γ-aminoethyltriethoxysilane, γ-aminoethyltripropoxysilane, γ-aminoethyltributoxysilane, γ-aminobutyltriethoxysilane, γ- Aminobutyltrimethoxysilane, γ-aminobutyltripropoxysilane, γ-aminobutyltributoxysilane, phenylsilanetriol, trimethoxyphenylsilane, trimethoxy (p-tolyl) silane, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydiphenyl Examples thereof include silane, dimethoxydi-p-tolylsilane, triphenylsilanol, and an alkoxysilane compound represented by each of the following structures, and it is preferable to use one or more selected from these.

Figure 0007038630000013
Figure 0007038630000013

本実施の形態における樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、以下の方法によることができる。
(a)ポリイミド前駆体を合成した際に用いた溶媒と、(b)有機溶剤とが同一の場合には、合成したポリイミド前駆体溶液をそのまま樹脂組成物とすることができる。また、必要に応じて、室温(25℃)~80℃の温度範囲で、ポリイミド前駆体に(b)有機溶剤及びその他の成分の1種以上を添加して、攪拌混合したうえで、樹脂組成物として用いてもよい。この攪拌混合は、撹拌翼を備えたスリーワンモータ(新東化学株式会社製)、自転公転ミキサー等の適宜の装置を用いることができる。また必要に応じて40~100℃の熱を加えてもよい。
The method for producing the resin composition in the present embodiment is not particularly limited. For example, the following method can be used.
When (a) the solvent used when synthesizing the polyimide precursor and (b) the organic solvent are the same, the synthesized polyimide precursor solution can be used as it is as a resin composition. Further, if necessary, in the temperature range of room temperature (25 ° C.) to 80 ° C., (b) one or more of the organic solvent and other components are added to the polyimide precursor, and the mixture is stirred and mixed, and then the resin composition is formed. It may be used as a thing. For this stirring and mixing, an appropriate device such as a three-one motor (manufactured by Shinto Chemical Co., Ltd.) equipped with a stirring blade, a rotation / revolution mixer, or the like can be used. Further, heat of 40 to 100 ° C. may be applied as needed.

一方、(a)ポリイミド前駆体を合成した際に用いた溶媒と、(b)有機溶剤とが異なる場合には、合成したポリイミド前駆体溶液中の溶媒を、例えば再沈殿、溶媒留去等の適宜の方法により除去して(a)ポリイミド前駆体を単離した後に、室温~80℃の温度範囲で、(b)有機溶剤及び必要に応じてその他の成分を添加して、攪拌混合することにより、樹脂組成物を調製してもよい。 On the other hand, when (a) the solvent used when synthesizing the polyimide precursor and (b) the organic solvent are different, the solvent in the synthesized polyimide precursor solution is used, for example, reprecipitation, solvent distillation, etc. After removing (a) the polyimide precursor by an appropriate method, (b) an organic solvent and, if necessary, other components are added in a temperature range of room temperature to 80 ° C., and the mixture is stirred and mixed. May prepare a resin composition.

上述のように樹脂組成物を調製した後、該組成物溶液を例えば130~200℃において例えば5分~2時間加熱することにより、ポリマーが析出を起こさない程度にポリイミド前駆体の一部を脱水イミド化してもよい。ここで、加熱温度及び加熱時間をコントロールすることにより、イミド化率を制御することができる。ポリイミド前駆体を部分イミド化することにより、樹脂組成物の室温保管時の粘度安定性を向上することができる。イミド化率の範囲としては、5%~70%とすることが、樹脂組成物溶液へのポリイミド前駆体の溶解性と溶液の保存安定性とのバランスをとる観点から好ましい。 After preparing the resin composition as described above, the composition solution is heated at, for example, 130 to 200 ° C. for, for example, 5 minutes to 2 hours to dehydrate a part of the polyimide precursor to the extent that the polymer does not precipitate. It may be imidized. Here, the imidization rate can be controlled by controlling the heating temperature and the heating time. By partially imidizing the polyimide precursor, the viscosity stability of the resin composition when stored at room temperature can be improved. The range of the imidization ratio is preferably 5% to 70% from the viewpoint of balancing the solubility of the polyimide precursor in the resin composition solution and the storage stability of the solution.

本実施の形態にかかる樹脂組成物は、その水分量が3,000質量ppm以下であることが好ましい。樹脂組成物の水分量は、該樹脂組成物を保存する時の粘度安定性の観点から、2500質量ppm以下が好ましく、2000質量ppm以下が好ましく、1500質量ppm以下が好ましく、1,000質量ppm以下であることがより好ましく、500質量ppm以下であることが更に好ましく、300質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下が好ましい。 The resin composition according to this embodiment preferably has a water content of 3,000 mass ppm or less. The water content of the resin composition is preferably 2500 mass ppm or less, preferably 2000 mass ppm or less, preferably 1500 mass ppm or less, and 1,000 mass ppm or less, from the viewpoint of viscosity stability when the resin composition is stored. It is more preferably less than or equal to, more preferably 500 mass ppm or less, preferably 300 mass ppm or less, and preferably 100 mass ppm or less.

本実施の形態にかかる樹脂組成物の溶液粘度は、25℃において、500~200,000mPa・sが好ましく、2,000~100,000mPa・sがより好ましく、3,000~30,000mPa・sが特に好ましい。この溶液粘度は、E型粘度計(東機産業株式会社製、VISCONICEHD)を用いて測定できる。溶液粘度が300mPa・sより低いと膜形成の際の塗布がし難く、200,000mPa・sより高いと合成の際の撹拌が困難になるという問題が生じるおそれがある。
(a)ポリイミド前駆体を合成する際に、溶液が高粘度になったとしても、反応終了後に溶媒を添加して撹拌することにより、取扱い性のよい粘度の樹脂組成物を得ることが可能である。
The solution viscosity of the resin composition according to the present embodiment is preferably 500 to 200,000 mPa · s, more preferably 2,000 to 100,000 mPa · s, and 3,000 to 30,000 mPa · s at 25 ° C. Is particularly preferable. This solution viscosity can be measured using an E-type viscometer (VISCONICE HD manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). If the solution viscosity is lower than 300 mPa · s, it may be difficult to apply the film when forming the film, and if it is higher than 200,000 mPa · s, it may be difficult to stir during the synthesis.
(A) Even if the solution becomes highly viscous when synthesizing the polyimide precursor, it is possible to obtain a resin composition having a viscosity that is easy to handle by adding a solvent and stirring after the reaction is completed. be.

本実施の形態の樹脂組成物は、好ましい態様において以下の特性を有する。
樹脂組成物を支持体の表面に塗布して塗膜を形成した後、該塗膜を窒素雰囲気下(酸素濃度2,000ppm以下の窒素中)、430℃で1時間加熱することによって該ポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドフィルムにおいて、10μm膜厚における黄色度が20以下であることが好ましい。10μm膜厚における黄色度は18以下が好ましく、16以下が好ましく、14以下が好ましく、13以下が好ましく、10以下が好ましく、7以下が好ましい。
The resin composition of the present embodiment has the following properties in a preferred embodiment.
After applying the resin composition to the surface of the support to form a coating film, the polyimide precursor is heated at 430 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere (in nitrogen having an oxygen concentration of 2,000 ppm or less). In the polyimide film obtained by imidizing the body, the yellowness at a film thickness of 10 μm is preferably 20 or less. The yellowness at a film thickness of 10 μm is preferably 18 or less, preferably 16 or less, preferably 14 or less, preferably 13 or less, preferably 10 or less, and preferably 7 or less.

また、このようにして得られるポリイミドフィルムの残留応力は25MPa以下であることが好ましい。好ましい残留応力は23MPa以下であり、20MPa以下であり、18MPa以下であり、16MPa以下である。 Further, the residual stress of the polyimide film thus obtained is preferably 25 MPa or less. The preferred residual stress is 23 MPa or less, 20 MPa or less, 18 MPa or less, and 16 MPa or less.

また、このようにして得られるポリイミド膜のガラス転移温度Tgは360℃以上であることが好ましい。好ましいガラス転移温度Tgは470℃以上である。 Further, the glass transition temperature Tg of the polyimide film thus obtained is preferably 360 ° C. or higher. The preferable glass transition temperature Tg is 470 ° C. or higher.

また、このようにして得られるポリイミドフィルムの10μm膜厚におけるレタデーションRthは1000nm以下であることが好ましい。好ましいレタデーションRthは800nm以下であり、700nm以下であり、500nm以下であり、300nm以下であり、200nm以下であり、140nm以下であり、100nm以下である。 Further, it is preferable that the retardation Rth of the polyimide film thus obtained at a film thickness of 10 μm is 1000 nm or less. Preferred retardation Rth is 800 nm or less, 700 nm or less, 500 nm or less, 300 nm or less, 200 nm or less, 140 nm or less, and 100 nm or less.

また、このようにして得られるポリイミドフィルムの10μm膜厚における引張伸度が15%以上であることが好ましい。好ましい引張伸度は20%以上であり、25%以上であり、30%以上であり、35%以上であり、40%以上である。 Further, it is preferable that the tensile elongation of the polyimide film thus obtained at a film thickness of 10 μm is 15% or more. Preferred tensile elongations are 20% or higher, 25% or higher, 30% or higher, 35% or higher, and 40% or higher.

本実施の形態にかかる樹脂組成物は、例えば、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置の透明基板を形成するために好適に用いることができる。具体的には、薄膜トランジスタ(TFT)の基板、カラーフィルタの基板、透明導電膜(ITO、IndiumThinOxide)の基板等を形成するために用いることができる。
本実施形態の樹脂前駆体は、残留応力が25MPa以下であるようなポリイミドフィルムを形成し得るため、無色透明ポリイミド基板上にTFT素子装置を備えたディスプレイ製造工程に適用し易い。
The resin composition according to this embodiment can be suitably used for forming a transparent substrate of a display device such as a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, a field emission display, or electronic paper. Specifically, it can be used to form a thin film transistor (TFT) substrate, a color filter substrate, a transparent conductive film (ITO, IndiumThinOxide) substrate, and the like.
Since the resin precursor of the present embodiment can form a polyimide film having a residual stress of 25 MPa or less, it is easy to apply to a display manufacturing process in which a TFT element device is provided on a colorless transparent polyimide substrate.

<樹脂フィルム>
本発明の別の態様は、前述の樹脂前駆体から形成された樹脂フィルムを提供する。
また、本発明の更に別の態様は、前述の樹脂組成物から樹脂フィルムを製造する方法を提供する。
本実施の形態における樹脂フィルムは、
支持体の表面上に前述の樹脂組成物を塗布することにより塗膜を形成する工程(塗布工程)と、
前記支持体及び前記塗膜を加熱することにより、該塗膜に含まれるポリイミド前駆体をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成する工程(加熱工程)と、
前記ポリイミド樹脂膜を該支持体から剥離する工程(剥離工程)と、
を含むことを特徴とする。
<Resin film>
Another aspect of the present invention provides a resin film formed from the resin precursor described above.
Yet another aspect of the present invention provides a method for producing a resin film from the above-mentioned resin composition.
The resin film in this embodiment is
A step of forming a coating film by applying the above-mentioned resin composition on the surface of the support (coating step), and
A step (heating step) of imidizing the polyimide precursor contained in the coating film to form a polyimide resin film by heating the support and the coating film.
A step of peeling the polyimide resin film from the support (peeling step) and
It is characterized by including.

ここで、支持体は、その後の工程の加熱温度における耐熱性を有し、剥離性が良好であれば、特に限定されない。例えば、ガラス(例えば、無アルカリガラス)基板;
シリコンウェハー;
PET(ポリエチレンテレフタレート)、OPP(延伸ポリプロピレン)、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレングリコールナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂基板;
ステンレス、アルミナ、銅、ニッケル等の金属基板等が用いられる。
Here, the support is not particularly limited as long as it has heat resistance at the heating temperature in the subsequent steps and has good peelability. For example, a glass (eg, non-alkali glass) substrate;
Silicon wafer;
Resin substrates such as PET (polyethylene terephthalate), OPP (stretched polypropylene), polyethylene glycol terephthalate, polyethylene glycol naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, etc. ;
Metal substrates such as stainless steel, alumina, copper, and nickel are used.

膜状のポリイミド成形体を形成する場合には、例えば、ガラス基板、シリコンウェハー等が好ましく、フィルム状又はシート状のポリイミド成形体を形成する場合には、例えば、PET(ポリエチレンテレフタラート)、OPP(延伸ポリプロピレン)等からなる支持体が好ましい。 When forming a film-shaped polyimide molded body, for example, a glass substrate, a silicon wafer, etc. are preferable, and when forming a film-shaped or sheet-shaped polyimide molded body, for example, PET (polyethylene terephthalate), OPP, etc. A support made of (stretched polypropylene) or the like is preferable.

塗布方法としては、例えば、ドクターブレードナイフコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ロータリーコーター、フローコーター、ダイコーター、バーコーター等の塗布方法、スピンコート、スプレイコート、ディップコート等の塗布方法;スクリーン印刷及びグラビア印刷等に代表される印刷技術等を適用することができる。
塗布厚は、所望の樹脂フィルムの厚さと樹脂組成物中のポリイミド前駆体の含有量に応じて適宜調整されるべきものであるが、好ましくは1~1,000μm程度である。塗布工程は、室温における実施で足りるが、粘度を下げて作業性をよくする目的で、樹脂組成物を40~80℃の範囲で加温して実施してもよい。
Examples of the coating method include a doctor blade knife coater, an air knife coater, a roll coater, a rotary coater, a flow coater, a die coater, a bar coater and the like, a spin coat, a spray coat, a dip coat and the like; screen printing and Printing techniques such as gravure printing can be applied.
The coating thickness should be appropriately adjusted according to the desired thickness of the resin film and the content of the polyimide precursor in the resin composition, but is preferably about 1 to 1,000 μm. Although the coating step may be carried out at room temperature, the resin composition may be heated in the range of 40 to 80 ° C. for the purpose of lowering the viscosity and improving workability.

塗布工程に続き、乾燥工程を行ってもよいし、乾燥工程を省略して直接次の加熱工程に進んでもよい。この乾燥工程は、有機溶剤除去の目的で行われる。乾燥工程を行う場合、例えば、ホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の適宜の装置を利用することができる。乾燥工程は、80~200℃で行うことが好ましく、100~150℃で行うことがより好ましい。乾燥工程の実施時間は、1分~10時間とすることが好ましく、3分~1時間とすることがより好ましい。 The drying step may be performed following the coating step, or the drying step may be omitted and the process may proceed directly to the next heating step. This drying step is performed for the purpose of removing the organic solvent. When performing the drying step, for example, an appropriate device such as a hot plate, a box-type dryer, or a conveyor-type dryer can be used. The drying step is preferably performed at 80 to 200 ° C, more preferably 100 to 150 ° C. The implementation time of the drying step is preferably 1 minute to 10 hours, more preferably 3 minutes to 1 hour.

上記のようにして、支持体上にポリイミド前駆体を含有する塗膜が形成される。
続いて、加熱工程を行う。加熱工程は、上記の乾燥工程で塗膜中に残留した有機溶剤の除去を行うとともに、塗膜中のポリイミド前駆体のイミド化反応を進行させ、ポリイミドから成る膜を得る工程である。
この加熱工程は、例えば、イナートガスオーブン、ホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の装置を用いて行うことができる。この工程は前記乾燥工程と同時に行っても、両工程を逐次的に行ってもよい。
As described above, a coating film containing the polyimide precursor is formed on the support.
Subsequently, a heating step is performed. The heating step is a step of removing the organic solvent remaining in the coating film in the above-mentioned drying step and advancing the imidization reaction of the polyimide precursor in the coating film to obtain a film made of polyimide.
This heating step can be performed using, for example, an apparatus such as an inert gas oven, a hot plate, a box-type dryer, and a conveyor-type dryer. This step may be performed at the same time as the drying step, or both steps may be sequentially performed.

加熱工程は、空気雰囲気下で行ってもよいが、安全性と、得られるポリイミドフィルムの透明性及びYI値と、の観点から、不活性ガス雰囲気下で行うことが推奨される。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン等が挙げられる。
加熱温度は、(b)有機溶剤の種類に応じて適宜に設定されてよいが、250℃~550℃が好ましく、300~450℃がより好ましい。250℃以上であればイミド化が十分となり、550℃以下であれば得られるポリイミドフィルムの透明性の低下、耐熱性の悪化等の不都合がない。加熱時間は、0.5~3時間程度とすることが好ましい。
本実施の形態では、上記の加熱工程における周囲雰囲気の酸素濃度は、得られるポリイミドフィルムの透明性及びYI値の観点から、2,000質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下がより好ましく、10質量ppm以下が更に好ましい。酸素濃度が2,000質量ppm以下の雰囲気中で加熱を行うことにより、得られるポリイミドフィルムのYI値を30以下にすることができる。
The heating step may be performed in an air atmosphere, but it is recommended to perform the heating step in an inert gas atmosphere from the viewpoint of safety, transparency of the obtained polyimide film and YI value. Examples of the inert gas include nitrogen, argon and the like.
The heating temperature may be appropriately set according to (b) the type of the organic solvent, but is preferably 250 ° C to 550 ° C, more preferably 300 to 450 ° C. If the temperature is 250 ° C. or higher, imidization is sufficient, and if the temperature is 550 ° C. or lower, there are no inconveniences such as deterioration of transparency and heat resistance of the obtained polyimide film. The heating time is preferably about 0.5 to 3 hours.
In the present embodiment, the oxygen concentration in the ambient atmosphere in the heating step is preferably 2,000 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppm or less, from the viewpoint of transparency and YI value of the obtained polyimide film. More preferably, the mass is ppm or less. By heating in an atmosphere having an oxygen concentration of 2,000 mass ppm or less, the YI value of the obtained polyimide film can be reduced to 30 or less.

ポリイミド樹脂膜の使用用途・目的によっては、上記加熱工程の後、支持体から樹脂膜を剥離する剥離工程が必要となる。この剥離工程は、支持体上の樹脂膜を、室温~50℃程度まで冷却した後に、実施することが好ましい。
この剥離工程としては、例えば下記の(1)~(4)の態様が挙げられる。
Depending on the intended use and purpose of the polyimide resin film, a peeling step of peeling the resin film from the support is required after the heating step. This peeling step is preferably performed after cooling the resin film on the support to about room temperature to about 50 ° C.
Examples of the peeling step include the following aspects (1) to (4).

(1)前記方法により、ポリイミド樹脂膜/支持体を含む構成体を作製した後、該構造体の支持体側からレーザーを照射して、支持体とポリイミド樹脂膜との界面をアブレーション加工することにより、ポリイミド樹脂を剥離する方法。レーザーの種類としては、固体(YAG)レーザー、ガス(UVエキシマー)レーザー等が挙げられる。波長308nm等のスペクトルを用いることが好ましい(特表2007-512568公報、特表2012‐511173公報等を参照)。
(2)支持体に樹脂組成物を塗工する前に、支持体に剥離層を形成し、その後ポリイミド樹脂膜/剥離層/支持体を含む構成体を得て、ポリイミド樹脂膜を剥離する方法。剥離層としては、パリレン(登録商標、日本パリレン合同会社製)、酸化タングステンを用いる方法;植物油系、シリコーン系、フッ素系、アルキッド系等の離型剤を用いる方法等が挙げられる(特開2010-67957公報、特開2013-179306公報等を参照)。
この方法(2)と前記(1)のレーザー照射とを併用してもよい。
(1) By producing a structure including a polyimide resin film / support by the above method, a laser is irradiated from the support side of the structure to ablate the interface between the support and the polyimide resin film. , How to peel off the polyimide resin. Examples of the laser include a solid (YAG) laser, a gas (UV excimer) laser, and the like. It is preferable to use a spectrum having a wavelength of 308 nm or the like (see Japanese Patent Publication No. 2007-512568, Japanese Patent Publication No. 2012-511173, etc.).
(2) A method in which a release layer is formed on a support before the resin composition is applied to the support, and then a structure including a polyimide resin film / release layer / support is obtained and the polyimide resin film is peeled off. .. Examples of the release layer include a method using parylene (registered trademark, manufactured by Japan Parylene GK), a method using tungsten oxide; a method using a release agent such as a vegetable oil type, a silicone type, a fluorine type, and an alkyd type (Japanese Patent Laid-Open No. 2010). -67957, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-179306, etc.).
This method (2) may be used in combination with the laser irradiation of the above (1).

(3)支持体としてエッチング可能な金属基板を用いて、ポリイミド樹脂膜/支持体を含む構成体を得た後、エッチャントで金属をエッチングすることにより、ポリイミド樹脂フィルムを得る方法。金属としては、例えば、銅(具体例としては、三井金属鉱業株式会社製の電解銅箔「DFF」)、アルミニウム等を使用することができる。エッチャントとしては、銅に対しては塩化第二鉄等を、アルミニウムに対しては希塩酸等を使用することができる。
(4)前記方法により、ポリイミド樹脂膜/支持体を含む構成体を得た後、ポリイミド樹脂膜表面に粘着フィルムを貼り付けて、支持体から粘着フィルム/ポリイミド樹脂膜を分離し、その後粘着フィルムからポリイミド樹脂膜を分離する方法。
(3) A method of obtaining a polyimide resin film by using an etchable metal substrate as a support, obtaining a structure including a polyimide resin film / support, and then etching the metal with an etchant. As the metal, for example, copper (specifically, electrolytic copper foil "DFF" manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.), aluminum and the like can be used. As the etchant, ferric chloride or the like can be used for copper, and dilute hydrochloric acid or the like can be used for aluminum.
(4) After obtaining a structure including a polyimide resin film / support by the above method, an adhesive film is attached to the surface of the polyimide resin film to separate the adhesive film / polyimide resin film from the support, and then the adhesive film. A method of separating a polyimide resin film from.

これらの剥離方法の中でも、得られるポリイミド樹脂フィルムの表裏の屈折率差、YI値、及び伸度の観点から、方法(1)又は(2)が適切であり、得られるポリイミド樹脂フィルムの表裏の屈折率差の観点から方法(1)がより適切である。
なお、方法(3)において、支持体として銅を用いた場合は、得られるポリイミド樹脂フィルムのYI値が大きくなり、伸度が小さくなる傾向が見られる。これは、銅イオンの影響であると考えられる。
Among these peeling methods, the method (1) or (2) is appropriate from the viewpoint of the difference in refractive index between the front and back surfaces of the obtained polyimide resin film, the YI value, and the elongation, and the method (1) or (2) is suitable for the front and back surfaces of the obtained polyimide resin film. The method (1) is more appropriate from the viewpoint of the difference in refractive index.
When copper is used as the support in the method (3), the YI value of the obtained polyimide resin film tends to be large and the elongation tends to be small. This is considered to be the effect of copper ions.

上記の方法によって得られる樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、1~200μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは5~100μmである。 The thickness of the resin film obtained by the above method is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 200 μm, and more preferably 5 to 100 μm.

本実施の形態にかかる樹脂フィルムは、10μm膜厚における黄色度YIが20以下であることができる。このような特性は、例えば、本開示の樹脂前駆体を、窒素雰囲気下(例えば酸素濃度2,000ppm以下の窒素中)、好ましくは400℃~550℃、より好ましくは400℃~450℃においてイミド化することにより、良好に実現される。
本実施の形態にかかる樹脂フィルムは、更に、引張伸度が15%以上であることができる。樹脂フィルムの引張伸度は、更に20%以上であることができ、特には30%以上であることができる。このことにより、本実施の形態にかかる樹脂フィルムは、フレキシブル基板を取り扱う際の破断強度に優れ、従ってフレキシブルディスプレイを製造する時の歩留まりを向上させることができる。この引張伸度は、10μm膜厚の樹脂フィルムを試料として、市販の引張試験機を用いて測定することができる。
The resin film according to this embodiment can have a yellowness YI of 20 or less at a film thickness of 10 μm. Such properties are, for example, an imide of the resin precursor of the present disclosure in a nitrogen atmosphere (for example, in nitrogen having an oxygen concentration of 2,000 ppm or less), preferably 400 ° C. to 550 ° C., more preferably 400 ° C. to 450 ° C. It is well realized by making it.
Further, the resin film according to the present embodiment can have a tensile elongation of 15% or more. The tensile elongation of the resin film can be further 20% or more, particularly 30% or more. As a result, the resin film according to the present embodiment has excellent breaking strength when handling a flexible substrate, and therefore, it is possible to improve the yield when manufacturing a flexible display. This tensile elongation can be measured using a commercially available tensile tester using a resin film having a film thickness of 10 μm as a sample.

<積層体>
本発明の別の態様は、支持体と、該支持体の表面上に前述の樹脂組成物から形成されたポリイミド樹脂膜とを含む、積層体を提供する。
また本発明の更に別の態様は、上記積層体の製造方法を提供する。
本実施の形態における積層体は、支持体の表面上に、前述の樹脂組成物を塗布することにより塗膜を形成する工程(塗布工程)と、前記支持体及び前記塗膜を加熱することにより、該塗膜に含まれるポリイミド前駆体をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成する工程(加熱工程)と、を含む、積層体の製造方法によって得ることができる。
上記の積層体の製造方法は、例えば、剥離工程を行わないことの他は、前述の樹脂フィルムの製造方法と同様にして実施することができる。
<Laminated body>
Another aspect of the present invention provides a laminate comprising a support and a polyimide resin film formed from the resin composition described above on the surface of the support.
Yet another aspect of the present invention provides a method for producing the above-mentioned laminate.
The laminate in the present embodiment is formed by a step of forming a coating film by applying the above-mentioned resin composition on the surface of the support (coating step) and by heating the support and the coating film. It can be obtained by a method for producing a laminated body, which comprises a step (heating step) of imidizing the polyimide precursor contained in the coating film to form a polyimide resin film.
The above-mentioned method for producing a laminated body can be carried out in the same manner as the above-mentioned method for producing a resin film, except that, for example, the peeling step is not performed.

この積層体は、例えば、フレキシブルデバイスの製造に好適に用いることができる。
更に詳細に説明すると、以下のとおりである。
フレキシブルディスプレイを形成する場合、ガラス基板を支持体として用いて、その上にフレキシブル基板を形成し、更にその上にTFT等の形成を行う。フレキシブル基板上にTFT等を形成する工程は、典型的には、150~650℃の広い範囲の温度で実施される。しかし、TFTとしてLTPSを形成する場合には、アモルファスシリコン(250℃)やIGZO(350℃)と比較して、極めて高い温度が必要であり、400℃~550℃程度の加熱が必要である。
一方で、これら熱履歴により、ポリイミドフィルムの諸物性(特に黄色度や伸度)は低下する傾向にあり、400℃を超えると特に、黄色度や伸度は低下する。ところが、本発明に係るポリイミド前駆体から得られるポリイミドフィルムは、400℃以上の高温領域でも、黄色度や伸度の低下が極めて少なく、当該領域で良好に用いることができる。
本実施形態のポリイミドフィルムは、IGZO上に形成された場合に比べて、LTPS上に形成された場合に良好なヒートサイクル試験結果が得られる。このため、本実施形態のポリイミドフィルムは、TFTのデバイスタイプがLTPSの場合に好適に用いられる。
This laminate can be suitably used, for example, in the manufacture of flexible devices.
More specifically, it is as follows.
When forming a flexible display, a glass substrate is used as a support, a flexible substrate is formed on the glass substrate, and a TFT or the like is further formed on the flexible substrate. The step of forming the TFT or the like on the flexible substrate is typically carried out at a temperature in a wide range of 150 to 650 ° C. However, when forming LTPS as a TFT, an extremely high temperature is required as compared with amorphous silicon (250 ° C.) and IGZO (350 ° C.), and heating of about 400 ° C. to 550 ° C. is required.
On the other hand, due to these thermal histories, various physical properties (particularly yellowness and elongation) of the polyimide film tend to decrease, and when the temperature exceeds 400 ° C., the yellowness and elongation particularly decrease. However, the polyimide film obtained from the polyimide precursor according to the present invention has very little decrease in yellowness and elongation even in a high temperature region of 400 ° C. or higher, and can be used satisfactorily in the region.
When the polyimide film of the present embodiment is formed on LTPS, better heat cycle test results can be obtained than when it is formed on IGZO. Therefore, the polyimide film of the present embodiment is preferably used when the device type of the TFT is LTPS.

更に、本実施の形態では、下記一般式(5)で表されるポリイミドを含むポリイミドフィルム層と、LTPS層と、を含む積層体を提供することができる。

Figure 0007038630000014
当該積層体の製造方法としては前述の支持体と、該支持体の表面上に前述の樹脂組成物から形成されたポリイミド樹脂膜とを含む、積層体を製造した後に、アモルファスシリコン層を形成し、400~450℃で0.5~3時間程度脱水素アニールを行った後に、エキシマレーザー等で結晶化することにより低温ポリシリコン層を形成することができる。
その後、レーザー剥離などでガラスとポリイミドフィルムを剥離することによって、上記積層体を得ることができる。
また、必要に応じてポリイミドフィルム上にSiOやSiNなどの無機膜を形成した後に、LTPS層を形成することもできる。
前記ポリイミドフィルム層としては、ヘイズおよび伸度の観点から、下記一般式(6)であることがより好ましい。
Figure 0007038630000015
Further, in the present embodiment, it is possible to provide a laminate containing a polyimide film layer containing a polyimide represented by the following general formula (5) and an LTPS layer.
Figure 0007038630000014
As a method for producing the laminate, an amorphous silicon layer is formed after the laminate is produced, which comprises the above-mentioned support and a polyimide resin film formed from the above-mentioned resin composition on the surface of the support. A low-temperature polysilicon layer can be formed by performing dehydrogenation annealing at 400 to 450 ° C. for about 0.5 to 3 hours and then crystallizing with an excimer laser or the like.
Then, the laminated body can be obtained by peeling the glass and the polyimide film by laser peeling or the like.
Further, if necessary, an LTPS layer can be formed after forming an inorganic film such as SiO 2 or SiN on the polyimide film.
The polyimide film layer preferably has the following general formula (6) from the viewpoint of haze and elongation.
Figure 0007038630000015

このとき、ガラス基板とポリイミド樹脂膜とに生じる残留応力が高ければ、両者から成る積層体が高温のTFT形成工程において膨張した後、常温冷却時に収縮する際、ガラス基板の反り及び破損、フレキシブル基板のガラス基板からの剥離等の問題が生じ得る。一般的に、ガラス基板の熱膨張係数は樹脂に比較して小さいため、該ガラス基板とフレキシブル基板との間に残留応力が発生する。本実施形態にかかる樹脂フィルムは、上述のとおり、ガラス基板との間に生じる残留応力を25MPa以下とすることができるため、フレキシブルディスプレイの形成に好適に使用することができる。 At this time, if the residual stress generated between the glass substrate and the polyimide resin film is high, the laminated body composed of both expands in the high-temperature TFT forming step and then shrinks when cooled at room temperature, resulting in warpage and breakage of the glass substrate, and a flexible substrate. Problems such as peeling from the glass substrate may occur. Generally, since the coefficient of thermal expansion of a glass substrate is smaller than that of a resin, residual stress is generated between the glass substrate and the flexible substrate. As described above, the resin film according to this embodiment can be suitably used for forming a flexible display because the residual stress generated between the resin film and the glass substrate can be 25 MPa or less.

更に、本実施の形態にかかるポリイミドフィルムは、ポリイミドフィルムを430度で加熱した時の10μm膜厚における黄色度YIを20以下とすることができ、引張伸度を15%以上とすることができる。このことにより、本実施の形態にかかる樹脂フィルムは、フレキシブル基板を取り扱う際の破断強度に優れ、従ってフレキシブルディスプレイを製造する時の歩留まりを向上させることができる。
上記態様は、フレキシブルディスプレイ用LTPS-TFT基板作製の実施の形態の説明だが、ディスプレイデバイスとしての実施の態様について以下に記述する。
フレキシブルディスプレイとしては、例えば有機ELディスプレイが挙げられる。
Further, the polyimide film according to the present embodiment can have a yellowness YI of 20 or less and a tensile elongation of 15% or more at a film thickness of 10 μm when the polyimide film is heated at 430 degrees. .. As a result, the resin film according to the present embodiment has excellent breaking strength when handling a flexible substrate, and therefore, it is possible to improve the yield when manufacturing a flexible display.
The above aspect describes the embodiment of the production of the LTPS-TFT substrate for a flexible display, but the embodiment as a display device will be described below.
Examples of the flexible display include an organic EL display.

有機ELディスプレイは、表示部分が柔軟に変形可能な(フレキシブル性を有する)、いわゆるフレキシブルディスプレイである。図1は、有機EL構造部25の構成の一部を示す図である。有機EL構造部25は、ガラス基板21、光熱交換膜22、透明樹脂層23及びベースコート24からなる下部基板2a上に形成され、一般的な有機ELディスプレイを構成する部材と同一の構成部材からなり、例えば、赤色光を発光する有機EL素子250a、緑色光を発光する有機EL素子250b及び青色光を発光する有機EL素子250cが1単位として、マトリクス状に配列されており、隔壁(バンク)251により、各有機EL素子の発光領域が画定されている。各有機EL素子は、下部電極(陽極)252、正孔輸送層253、発光層254、上部電極(陰極)255から構成されている。また、下部基板2a上には、有機EL素子を駆動するためのTFT256(a-Si、p-Si、酸化物半導体)が複数設けられている。 The organic EL display is a so-called flexible display in which the display portion can be flexibly deformed (has flexibility). FIG. 1 is a diagram showing a part of the configuration of the organic EL structure portion 25. The organic EL structure portion 25 is formed on a lower substrate 2a composed of a glass substrate 21, a photoheat exchange film 22, a transparent resin layer 23, and a base coat 24, and is composed of the same constituent members as those constituting a general organic EL display. For example, the organic EL element 250a that emits red light, the organic EL element 250b that emits green light, and the organic EL element 250c that emits blue light are arranged in a matrix as one unit, and the partition wall (bank) 251 The light emitting region of each organic EL element is defined by the above method. Each organic EL element is composed of a lower electrode (anode) 252, a hole transport layer 253, a light emitting layer 254, and an upper electrode (cathode) 255. Further, a plurality of TFTs 256 (a—Si, p—Si, oxide semiconductors) for driving the organic EL element are provided on the lower substrate 2a.

(有機ELディスプレイの製造方法)
この有機ELディスプレイ20の製造工程には、有機EL基板製造工程、封止基板製造工程、両基板を貼り合わせる組み立て工程、及び、ガラス基板21・29を剥離する剥離工程が含まれる。
有機EL基板製造工程、封止基板製造工程、及び組み立て工程は、周知の製造工程を適用することができる。以下ではその一例を挙げるが、これに限定されるものではない。また、剥離工程は、上述したポリイミドフィルムの剥離工程と同一である。
(Manufacturing method of organic EL display)
The manufacturing process of the organic EL display 20 includes an organic EL substrate manufacturing process, a sealing substrate manufacturing process, an assembly step of bonding both substrates, and a peeling step of peeling the glass substrates 21 and 29.
A well-known manufacturing process can be applied to the organic EL substrate manufacturing process, the sealed substrate manufacturing process, and the assembling process. The following is an example, but the present invention is not limited to this. Further, the peeling step is the same as the peeling step of the polyimide film described above.

例えば、まず、上述した方法によりフレキシブルディスプレイ用LTPS-TFT基板を作製後、感光性アクリル樹脂等でコンタクトホールを備えた層間絶縁膜を形成する。スパッタ法等にてITO膜を成膜し、TFTと対をなすように下部電極を形成する。
次に、感光性ポリイミド等で隔壁を形成した後、隔壁で区画された各空間内に、正孔輸送層、発光層を形成する。また、発光層及び隔壁を覆うように上部電極を形成する。上記工程により、有機EL基板が作製され、封止フィルム等で封止することでトップエミッションタイプのフレキシブル有機ELディスプレイが作製される。公知の方法にてボトムエミッションタイプのフレキシブル有機ELディスプレイを作製してもよい。
For example, first, the LTPS-TFT substrate for a flexible display is manufactured by the above-mentioned method, and then an interlayer insulating film having contact holes is formed with a photosensitive acrylic resin or the like. An ITO film is formed by a sputtering method or the like, and a lower electrode is formed so as to form a pair with the TFT.
Next, after forming a partition wall with photosensitive polyimide or the like, a hole transport layer and a light emitting layer are formed in each space partitioned by the partition wall. In addition, an upper electrode is formed so as to cover the light emitting layer and the partition wall. By the above steps, an organic EL substrate is manufactured, and by sealing with a sealing film or the like, a top emission type flexible organic EL display is manufactured. A bottom emission type flexible organic EL display may be manufactured by a known method.

また、上記LTPS-TFT基板を作製後、無色透明ポリイミドを備えたカラーフィルターガラス基板を作製し、TFT基板およびCF基板の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたはシリカからなる球状のスペーサーを散布する。
次いで、TFT基板とCF基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。
最後に、TFT基板及びCF基板並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口に熱硬化樹脂を塗布し、加熱によって液晶材料を封止することで液晶層を形成する。最後に、CF側のガラス基板とTFT側のガラス基板とをレーザー剥離法などで剥離することでフレキシブル液晶ディスプレイを作製することが出来る。
Further, after manufacturing the above-mentioned LTPS-TFT substrate, a color filter glass substrate provided with colorless transparent polyimide is manufactured, and a liquid crystal display made of a heat-curable epoxy resin or the like is applied to one of the TFT substrate and the CF substrate by screen printing. It is applied to a frame-shaped pattern lacking the inlet portion, and a spherical spacer having a diameter corresponding to the thickness of the liquid crystal layer and made of plastic or silica is sprayed on the other substrate.
Next, the TFT substrate and the CF substrate are bonded together to cure the sealing material.
Finally, after injecting the liquid crystal material into the space surrounded by the TFT substrate, CF substrate and sealing material by the decompression method, a thermosetting resin is applied to the liquid crystal injection port, and the liquid crystal material is sealed by heating to form a liquid crystal layer. To form. Finally, a flexible liquid crystal display can be manufactured by peeling the glass substrate on the CF side and the glass substrate on the TFT side by a laser peeling method or the like.

従って、本発明の別の態様は、ディスプレイ基板を提供する。
また本発明の更に別の態様は、上記ディスプレイ基板を製造する方法を提供する。
本実施の形態におけるディスプレイ基板の製造方法は、
支持体の表面上に前述の樹脂組成物を塗布することにより塗膜を形成する工程(塗布工程)と、
前記支持体及び前記塗膜を加熱することにより、該塗膜に含まれるポリイミド前駆体をイミド化してポリイミド樹脂膜を形成する工程(加熱工程)と、
前記ポリイミド樹脂膜上に素子又は回路を形成する工程(素子・回路形成工程)と、
前記素子又は回路が形成されたポリイミド樹脂膜を前記支持体から剥離する工程(剥離工程)と
を含むことを特徴とする。
Therefore, another aspect of the invention provides a display board.
Yet another aspect of the present invention provides a method of manufacturing the display substrate.
The method for manufacturing a display board in the present embodiment is as follows.
A step of forming a coating film by applying the above-mentioned resin composition on the surface of the support (coating step), and
A step (heating step) of imidizing the polyimide precursor contained in the coating film to form a polyimide resin film by heating the support and the coating film.
A step of forming an element or a circuit on the polyimide resin film (element / circuit forming step) and
It is characterized by including a step (peeling step) of peeling the polyimide resin film on which the element or circuit is formed from the support.

上記方法において、塗布工程、加熱工程、及び剥離工程は、それぞれ、上述した樹脂フィルムの製造方法と同様にして行うことができる。
素子・回路形成工程は、当業者に公知の方法によって実施することができる。
In the above method, the coating step, the heating step, and the peeling step can each be performed in the same manner as the above-mentioned resin film manufacturing method.
The element / circuit forming step can be carried out by a method known to those skilled in the art.

上記物性を満たす本実施の形態にかかる樹脂フィルムは、既存のポリイミドフィルムが有する黄色により使用が制限された用途、特にフレキシブルディスプレイ用無色透明基板、カラーフィルタ用保護膜等の用途に好適に使用される。更には、例えば、保護膜、TFT-LCD等における散光シート及び塗膜(例えば、TFT-LCDのインターレイヤー、ゲイト絶縁膜、液晶配向膜等)、タッチパネル用ITO基板、スマートフォン用カバーガラス代替樹脂基板等の、無色透明性、かつ低複屈折が要求される分野においても使用可能である。 The resin film according to the present embodiment satisfying the above physical characteristics is suitably used for applications whose use is restricted due to the yellow color of the existing polyimide film, particularly applications such as a colorless transparent substrate for a flexible display and a protective film for a color filter. To. Further, for example, a protective film, a diffuser sheet and a coating film in a TFT-LCD, etc. (for example, an interlayer of a TFT-LCD, a gate insulating film, a liquid crystal alignment film, etc.), an ITO substrate for a touch panel, a cover glass substitute resin substrate for a smartphone, etc. It can also be used in fields such as, where colorless transparency and low double-reflecting are required.

本実施の形態にかかるポリイミド前駆体、樹脂前駆体を用いて製造される樹脂フィルム及び積層体は、例えば、半導体絶縁膜、TFT-LCD絶縁膜、電極保護膜等として適用できる他、フレキシブルデバイスの製造において、特に基板として好適に利用することができる。ここで、本実施の形態にかかる樹脂フィルム及び積層体を適用可能なフレキシブルデバイスとしては、例えば、フレキシブルディスプレイ、フレキシブル太陽電池、フレキシブルタッチパネル電極基板、フレキシブル照明、フレキシブルバッテリー等を挙げることができる。 The polyimide precursor, the resin film and the laminate produced by using the resin precursor according to the present embodiment can be applied as, for example, a semiconductor insulating film, a TFT-LCD insulating film, an electrode protective film, and the like, as well as flexible devices. In manufacturing, it can be particularly suitably used as a substrate. Here, examples of the flexible device to which the resin film and the laminate according to the present embodiment can be applied include a flexible display, a flexible solar cell, a flexible touch panel electrode substrate, flexible lighting, and a flexible battery.

以下、本発明について、実施例に基づき更に詳述するが、これらは説明のために記述されるものであって、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例における各種評価は次のとおりに行った。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but these are described for the sake of explanation, and the scope of the present invention is not limited to the following Examples.
Various evaluations in Examples and Comparative Examples were performed as follows.

<重量平均分子量の測定>
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて、下記の条件により測定した。
溶媒として、NMP(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用、測定直前に24.8mmol/Lの臭化リチウム一水和物(和光純薬工業社製、純度99.5%)及び63.2mmol/Lのリン酸(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を加えて溶解したもの)を使用した。重量平均分子量を算出するための検量線は、スタンダードポリスチレン(東ソー社製)を用いて作成した。
<Measurement of weight average molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
As solvents, NMP (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high-speed liquid chromatograph, 24.8 mmol / L lithium bromide monohydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.5%) immediately before measurement) and 63. .2 mmol / L phosphoric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high-speed liquid chromatograph) was added and dissolved) was used. The calibration curve for calculating the weight average molecular weight was prepared using standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation).

カラム:Shodex KD-806M(昭和電工社製)
流速:1.0mL/分
カラム温度:40℃
ポンプ:PU-2080Plus(JASCO社製)
検出器:RI-2031Plus(RI:示差屈折計、JASCO社製)及びUV‐2075Plus(UV-VIS:紫外可視吸光計、JASCO社製)
Column: Shodex KD-806M (manufactured by Showa Denko KK)
Flow velocity: 1.0 mL / min Column temperature: 40 ° C
Pump: PU-2080Plus (manufactured by JASCO)
Detector: RI-2031Plus (RI: differential refractometer, manufactured by JASCO) and UV-2075Plus (UV-VIS: ultraviolet-visible absorptiometer, manufactured by JASCO)

<分子量1,000未満の分子の含有量(低分子量体含有量)の評価>
樹脂における分子量1,000未満の分子の含有量は、上記で得られたGPCの測定結果を用いて、分子量1,000未満の成分の占めるピーク面積が分子量分布全体のピーク面積に占める割合(百分率)として算出した。
<Evaluation of the content of molecules with a molecular weight of less than 1,000 (low molecular weight substance content)>
For the content of molecules with a molecular weight of less than 1,000 in the resin, the ratio of the peak area occupied by the components having a molecular weight of less than 1,000 to the peak area of the entire molecular weight distribution (percentage) using the GPC measurement results obtained above. ).

<水分量の評価>
合成溶剤及び樹脂組成物(ワニス)の水分量は、カールフィッシャー水分測定装置(微量水分測定装置AQ-300、平沼産業社製)を用いて測定を行った。
<Evaluation of water content>
The water content of the synthetic solvent and the resin composition (varnish) was measured using a Karl Fischer water content measuring device (trace water content measuring device AQ-300, manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

<樹脂組成物の粘度安定性の評価>
実施例及び比較例のそれぞれで調製した樹脂組成物につき、調製後に室温で3日間静置したサンプルを調製後のサンプルとして23℃における粘度測定を行い;
その後更に室温で2週間静置したサンプルを2週間後のサンプルとして、再度23℃における粘度測定を行った。これらの粘度測定は、温調機付粘度計(東機産業械社製TV-22)を用いて行った。
上記の測定値を用いて、下記数式により室温2週間粘度変化率を算出した。
室温2週間粘度変化率(%)=[(2週間後のサンプルの粘度)-(調製後のサンプルの粘度)]/(調製後のサンプルの粘度)×100
室温2週間粘度変化率は、下記基準で評価した。
◎:粘度変化率が5%以下(保存安定性「優良」)
○:粘度変化率が5超10%以下(保存安定性「良好」)
×:粘度変化率が10%超(保存安定性「不良」)
<Evaluation of viscosity stability of resin composition>
For the resin compositions prepared in each of the Examples and Comparative Examples, the viscosity of the prepared sample was measured at 23 ° C. by allowing the sample to stand at room temperature for 3 days after the preparation.
After that, the sample left at room temperature for 2 weeks was used as the sample after 2 weeks, and the viscosity was measured again at 23 ° C. These viscosity measurements were performed using a viscometer with a temperature controller (TV-22 manufactured by Toki Sangyo Kikai Co., Ltd.).
Using the above measured values, the rate of change in viscosity for 2 weeks at room temperature was calculated by the following formula.
Room temperature 2 weeks Viscosity change rate (%) = [(Viscosity of sample after 2 weeks)-(Viscosity of sample after preparation)] / (Viscosity of sample after preparation) x 100
The rate of change in viscosity for 2 weeks at room temperature was evaluated according to the following criteria.
⊚: Viscosity change rate is 5% or less (storage stability "excellent")
◯: Viscosity change rate is more than 5 and 10% or less (storage stability is “good”)
X: Viscosity change rate exceeds 10% (storage stability "poor")

<ワニス塗布性の評価>
実施例及び比較例のそれぞれで調製した樹脂組成物を、無アルカリガラス基板(サイズ37×47mm、厚さ0.7mm)上にバーコーターを用いて、キュア後膜厚15μmになるように塗布した後、140℃において60分間プリベークした。
ワニスの塗布性を、段差計(Tencor社製、型式名P-15)を用いて塗膜表面の段差を測定して評価した。
◎:表面の段差が0.1um以下(塗布性「優良」)
○:表面の段差が0.1超0.5um以下(塗布性「良好」)
×:表面の段差が0.5um超(塗布性「不良」)
<Evaluation of varnish applicability>
The resin compositions prepared in each of the examples and comparative examples were applied onto a non-alkali glass substrate (size 37 × 47 mm, thickness 0.7 mm) using a bar coater so as to have a film thickness of 15 μm after curing. Then, it was prebaked at 140 ° C. for 60 minutes.
The applicability of the varnish was evaluated by measuring the step on the surface of the coating film using a step meter (manufactured by Tencor, model name P-15).
⊚: Surface level difference is 0.1 um or less (applicability "excellent")
◯: The level difference on the surface is more than 0.1 and 0.5 um or less (applicability is “good”)
X: The level difference on the surface exceeds 0.5 um (applicability "poor")

<残留応力の評価>
予め「反り量」を測定しておいた、厚み625μm±25μmの6インチシリコンウェハー上に、各樹脂組成物をスピンコーターにより塗布し、100℃において7分間プリベークした。その後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ社製、型式名VF-2000B)を用いて、庫内の酸素濃度が10質量ppm以下になるように調整して、430℃において1時間の加熱硬化処理(キュア処理)を施し、硬化後膜厚10μmのポリイミド樹脂膜のついたシリコンウェハーを作製した。
このウェハーの反り量を、残留応力測定装置(テンコール社製、型式名FLX-2320)を用いて測定し、シリコンウェハーと樹脂膜との間に生じた残留応力を評価した。
<Evaluation of residual stress>
Each resin composition was applied by a spin coater on a 6-inch silicon wafer having a thickness of 625 μm ± 25 μm for which the “warp amount” had been measured in advance, and prebaked at 100 ° C. for 7 minutes. After that, using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd., model name VF-2000B), the oxygen concentration in the refrigerator was adjusted to 10% by mass or less, and heat curing treatment was performed at 430 ° C. for 1 hour. After curing, a silicon wafer with a polyimide resin film having a thickness of 10 μm was produced.
The amount of warpage of this wafer was measured using a residual stress measuring device (manufactured by Tencor Co., Ltd., model name FLX-2320), and the residual stress generated between the silicon wafer and the resin film was evaluated.

<黄色度(YI値)の評価>
実施例及び比較例のそれぞれで調製した樹脂組成物を、表面にアルミ蒸着層を設けた6インチシリコンウェハー基板に、硬化後膜厚が10μmになるようにスピンコートし、100℃にて7分間プリベークした。その後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ社製、型式名VF-2000B)を用いて、庫内の酸素濃度が10質量ppm以下になるように調整して、430℃で1時間の加熱硬化処理を施し、ポリイミド樹脂膜が形成されたウェハーを作製した。
上記で得られた積層体ウェハーを希塩酸水溶液に浸漬し、ポリイミドフィルムをウェハーから剥離することにより、表面に無機膜が形成されたポリイミドフィルムのサンプルを得た。
得られたポリイミド樹脂フィルムにつき、日本電色工業(株)製(Spectrophotometer:SE600)にてD65光源を用いてYI値(膜厚10μm換算)を測定した。
<Evaluation of yellowness (YI value)>
The resin compositions prepared in each of the examples and comparative examples were spin-coated on a 6-inch silicon wafer substrate having an aluminum-deposited layer on the surface so that the film thickness after curing was 10 μm, and the temperature was 100 ° C. for 7 minutes. Pre-baked. After that, using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd., model name VF-2000B), the oxygen concentration in the refrigerator was adjusted to 10% by mass or less, and heat hardening treatment was performed at 430 ° C. for 1 hour. A wafer on which a polyimide resin film was formed was produced.
The laminate wafer obtained above was immersed in a dilute aqueous hydrochloric acid solution, and the polyimide film was peeled off from the wafer to obtain a sample of a polyimide film having an inorganic film formed on its surface.
The YI value (converted to a film thickness of 10 μm) of the obtained polyimide resin film was measured using a D65 light source manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. (Spectrophotometer: SE600).

<伸度及び破断強度の評価>
上記<黄色度の評価>と同様にしてウェハーを作製した。ダイシングソー(株式会社ディスコ製 DAD 3350)を用いて該ウェハーのポリイミド樹脂膜に3mm幅の切れ目を入れた後、希塩酸水溶液に一晩浸して樹脂膜片を剥離し、乾燥させた。これを、長さ50mmにカットし、サンプルとした。
上記のサンプルにつき、TENSILON(オリエンテック社製 UTM-II-20)を用いて、試験速度40mm/min、初期加重0.5fsにて伸度及び破断強度を測定した。
<Evaluation of elongation and breaking strength>
A wafer was produced in the same manner as in the above <evaluation of yellowness>. After making a 3 mm wide cut in the polyimide resin film of the wafer using a dicing saw (DAD 3350 manufactured by DISCO Corporation), the wafer was immersed overnight in a dilute aqueous hydrochloric acid solution to peel off the resin film pieces and dried. This was cut to a length of 50 mm and used as a sample.
For the above sample, elongation and breaking strength were measured using TENSILON (UTM-II-20 manufactured by Orientech) at a test speed of 40 mm / min and an initial load of 0.5 fs.

[合成例1]
オイルバスを備えた撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、NMP1(1065g)を加え、ジアミンとして4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(248.3g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(218.12g)を加えて室温で30分撹拌した。これを50℃に昇温し、12時間撹拌した後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た(ワニスP-1)。ここでの組成及び得られたポリアミド酸の重量平均分子量(Mw)をそれぞれ表1に示す。また、430℃キュアしたフィルムの試験結果を表2に示す。
[Synthesis Example 1]
NMP1 (1065 g) was added to a 3 L separable flask with a stirring rod equipped with an oil bath while introducing nitrogen gas, and 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (248.3 g) as a diamine was added with stirring, and then continued. PMDA (218.12 g) was added as an acid dianhydride, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. The temperature was raised to 50 ° C., and after stirring for 12 hours, the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish) (varnish P-1). The composition here and the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polyamic acid are shown in Table 1, respectively. Table 2 shows the test results of the film cured at 430 ° C.

[実施例1]
オイルバスを備えた撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらNMP2(1065g)を加え、ジアミンとして4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(248.3g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(218.12g)を加えて室温で30分撹拌した。これを80℃に昇温し、3時間撹拌した後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た(ワニスP-2)。ここでの組成及び得られたポリアミド酸の重量平均分子量(Mw)をそれぞれ表1に示す。また、430℃キュアしたフィルムの試験結果を表2に示す。
[Example 1]
NMP2 (1065 g) was added to a 3 L separable flask with a stirring rod equipped with an oil bath while introducing nitrogen gas, and 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (248.3 g) as a diamine was added while stirring, followed by PMDA (218.12 g) was added as an acid dianhydride, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. The temperature was raised to 80 ° C., and after stirring for 3 hours, the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish) (varnish P-2). The composition here and the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polyamic acid are shown in Table 1, respectively. Table 2 shows the test results of the film cured at 430 ° C.

[実施例2]
NMP2をNMP3に変えた他は、実施例1と同様の方法で合成を行った(ワニスP-3)。結果を表1および2に示す。
[Example 2]
The synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that NMP2 was changed to NMP3 (varnish P-3). The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例3]
アミンにおいて、第1ジアミンとして4,4’-ジアミノジフェニルスルホンと、第2ジアミンとして両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイルとを、モル比で99.33:0.67となるように加えたこと以外は、実施例2と同様の方法で合成を行った(ワニスP-4)。結果を表1および表2に示す。
[Example 3]
In the amine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone as the first diamine and both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oil as the second diamine were added so as to have a molar ratio of 99.33: 0.67. Was synthesized in the same manner as in Example 2 (Wanis P-4). The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例4~実施例13]
アミンにおいて、第1ジアミンと第2ジアミンの種類およびモル比を表1のように変えたこと以外は、実施例3と同様の方法で合成を行った(ワニスP-5~P-14)。結果を表1および表2に示す。
[Examples 4 to 13]
In the amine, the synthesis was carried out in the same manner as in Example 3 except that the types and molar ratios of the first diamine and the second diamine were changed as shown in Table 1 (varnishes P-5 to P-14). The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例14]
酸二無水物において、第1酸二無水物としてピロメリット酸二無水物と、第2酸二無水物としてビフェニルテトラカルボン酸二無水物とをモル比で80:20となるように加えたこと以外は、実施例2と同様の方法で合成を行った(ワニスP-15)。結果を表1および表2に示す。
[Example 14]
In the acid dianhydride, pyromellitic acid dianhydride as the first acid dianhydride and biphenyltetracarboxylic acid dianhydride as the second acid dianhydride were added so as to have a molar ratio of 80:20. Except for this, synthesis was carried out in the same manner as in Example 2 (Wanis P-15). The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例15~実施例17]
酸二無水物において、第1酸二無水物と第2酸二無水物のモル比を表1のように変えた以外は、実施例2と同様の方法で合成を行った(ワニスP-16~P-18)。結果を表1および表2に示す。
[Examples 15 to 17]
In the acid dianhydride, the synthesis was carried out in the same manner as in Example 2 except that the molar ratios of the first acid dianhydride and the second acid dianhydride were changed as shown in Table 1 (varnish P-16). ~ P-18). The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例18]
ジアミンにおいて、4,4’-ジアミノジフェニルスルホンを3,3’-ジアミノジフェニルスルホンに変えた以外は、実施例2と同様の方法で合成を行った(ワニスP-19)。
[Example 18]
In the diamine, synthesis was carried out in the same manner as in Example 2 except that 4,4'-diaminodiphenyl sulfone was changed to 3,3'-diaminodiphenyl sulfone (varnish P-19).

[比較例1~比較例6]
酸二無水物とジアミンを表1のように変えた以外は、実施例2と同様の方法で合成を行った(ワニスP-20~ワニスP-25)。
[Comparative Example 1 to Comparative Example 6]
The synthesis was carried out in the same manner as in Example 2 except that the acid dianhydride and the diamine were changed as shown in Table 1 (varnish P-20 to varnish P-25).

以上の各実施例および比較例での組成及び得られたポリアミド酸の重量平均分子量(Mw)をそれぞれ表1に示す。また、430℃キュアしたフィルムの試験結果を、表2に示す。 Table 1 shows the compositions of each of the above Examples and Comparative Examples and the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polyamic acid. Table 2 shows the test results of the film cured at 430 ° C.

Figure 0007038630000016
表中における各成分の略称は、それぞれ、以下の意味である。
PMDA:ピロメリット酸二無水物
BPDA:ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
4,4’-DAS:4,4’-ジアミノジフェニルスルホン
3,3’-DAS:3,3’-ジアミノジフェニルスルホン
APAB:4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート
p-PD:p-フェニレンジアミン
6FDA:4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物
CHDA:1,4-シクロヘキサンジアミン
DSDA:3,3’、4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物
HPMDA :1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物
TFMB:2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
X-22-1660B-3:両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイル(信越化学社製)
NMP1:500mlビン入り品を開封後一か月放置したもの、水分量3,070ppm
NMP2:500mlビン入り品を開封後一週間放置したもの、水分量1500ppm
NMP3:18L缶開封直後のもの、水分量250ppm
Figure 0007038630000016
The abbreviations for each component in the table have the following meanings.
PMDA: pyromellitic acid dianhydride BPDA: biphenyltetracarboxylic acid dianhydride 4,4'-DAS: 4,4'-diaminodiphenyl sulfone 3,3'-DAS: 3,3'-diaminodiphenyl sulfone APAB: 4 -Aminophenyl-4-aminobenzoate p-PD: p-phenylenediamine 6FDA: 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride CHDA: 1,4-cyclohexanediamine DSDA: 3,3', 4, 4'-Diphenyl sulfone tetracarboxylic acid dianhydride HPMDA: 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride TFMB: 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine X-22-1660B-3: Both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
NMP 1: 500 ml bottled product left for one month after opening, water content 3,070 ppm
NMP2: A product in a 500 ml bottle left for one week after opening, with a water content of 1500 ppm.
NMP3: Immediately after opening the 18L can, water content 250ppm

Figure 0007038630000017
Figure 0007038630000017

表1および表2から明らかなように、一般式(1)で表される構造を有する合成例1,実施例1~18の樹脂組成物は、比較例1~6の樹脂組成物に比較して、残留応力が小さく、黄色度が低く、伸度が高いことがわかる。
特に、ポリイミド前駆体の重量平均分子量が4万以上30万以下であり、重量平均分子量1,000未満の分子の含有量が5質量%未満である、実施例1~18では、合成例1に比べて伸度が大きく、特に良好な結果が得られている。具体的には、残留応力が25MPa以下であり、黄色度YIが20以下であり、伸度が15%以上である樹脂フィルムを得ることができる。
また、合成例1,実施例1,2を比較すると、重合反応に使用する溶媒の水分量が少ないほど、分子量1,000未満の分子の含有量が少なくなっていることがわかる。
As is clear from Tables 1 and 2, the resin compositions of Synthesis Examples 1 and Examples 1 to 18 having the structure represented by the general formula (1) are compared with the resin compositions of Comparative Examples 1 to 6. It can be seen that the residual stress is small, the yellowness is low, and the elongation is high.
In particular, in Examples 1 to 18, the polyimide precursor has a weight average molecular weight of 40,000 or more and 300,000 or less, and the content of molecules having a weight average molecular weight of less than 1,000 is less than 5% by mass. The elongation is larger than that, and particularly good results are obtained. Specifically, it is possible to obtain a resin film having a residual stress of 25 MPa or less, a yellowness YI of 20 or less, and an elongation of 15% or more.
Further, when the synthesis examples 1 and the examples 1 and 2 are compared, it can be seen that the smaller the water content of the solvent used for the polymerization reaction, the smaller the content of the molecule having a molecular weight of less than 1,000.

[合成例、実施例1~18、比較例1~6]
図1に示すような有機EL基板を作製した。
合成例1、および実施例、比較例のポリイミド前駆体ワニスをマザーガラス基板(厚さ0.7mm)上にバーコーターを用いて、キュア後膜厚10μmになるように塗布した後、140℃において60分間プリベークした。続いて縦型キュア炉(光洋リンドバーグ社製、型式名VF-2000B)を用いて、庫内の酸素濃度が10質量ppm以下になるように調整して、430℃で1時間の加熱硬化処理を施し、ポリイミド樹脂膜が形成されたガラス基板を作製した。
続いてCVD(Chemical Vapor Deposition)法によりSiN層を厚さ100nmで成膜した。
続いてチタンをスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行い、走査信号線を形成した。
次に、走査信号線が形成されたガラス基板全体に、CVD法によりSiN層を厚さ100nmで成膜した。(ここまでを下部基板2aとする)
続いて下部基板2a上にアモルファスシリコン層256を形成し、430℃で1時間脱水素アニールを行い、続いてエキシマレーザーを照射することにより、LTPS層を形成した。
[Synthesis Examples, Examples 1 to 18, Comparative Examples 1 to 6]
An organic EL substrate as shown in FIG. 1 was produced.
The polyimide precursor varnishes of Synthesis Example 1 and Examples and Comparative Examples were applied onto a mother glass substrate (thickness 0.7 mm) using a bar coater so as to have a film thickness of 10 μm after curing, and then at 140 ° C. Prebaked for 60 minutes. Subsequently, using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd., model name VF-2000B), the oxygen concentration in the refrigerator was adjusted to 10% by mass or less, and heat curing treatment was performed at 430 ° C. for 1 hour. A glass substrate on which a polyimide resin film was formed was produced.
Subsequently, a SiN layer was formed with a thickness of 100 nm by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
Subsequently, titanium was formed into a film by a sputtering method, and then patterning was performed by a photolithography method to form a scanning signal line.
Next, a SiN layer was formed with a thickness of 100 nm on the entire glass substrate on which the scanning signal line was formed by a CVD method. (This is the lower board 2a)
Subsequently, an amorphous silicon layer 256 was formed on the lower substrate 2a, dehydrogenated and annealed at 430 ° C. for 1 hour, and then irradiated with an excimer laser to form an LTPS layer.

その後に下部基板2aの全面にスピンコート法にて感光性のアクリル樹脂をコートし、フォトリソグラフィ法により露光、現像を行い複数のコンタクトホール257を備えた層間絶縁膜258を形成した。このコンタクトホール257により、各LTPS256の一部が露出された状態とした。
次に層間絶縁膜258が形成された下部基板2aの全面にスパッタ法にてITO膜を成膜し、フォトリソグラフィ法により露光、現像を行い、エッチング法によりパターニングを行い、各LTPSと対をなすように下部電極259を形成した。
なお、各コンタクトホール257において、層間絶縁膜258を貫通する下部電極252とLTPS256とを電気的に接続した。
次に隔壁251を形成した後に、隔壁251で区画された各空間内に、正孔輸送層253、発光層254を形成した。また、発光層254および隔壁251を覆うように上部電極255を形成した。上記工程により有機EL基板を作製した。
After that, the entire surface of the lower substrate 2a was coated with a photosensitive acrylic resin by a spin coating method, and exposed and developed by a photolithography method to form an interlayer insulating film 258 having a plurality of contact holes 257. A part of each LTPS 256 was exposed by the contact hole 257.
Next, an ITO film is formed on the entire surface of the lower substrate 2a on which the interlayer insulating film 258 is formed by a sputtering method, exposed and developed by a photolithography method, and patterned by an etching method to form a pair with each LTPS. The lower electrode 259 was formed as described above.
In each contact hole 257, the lower electrode 252 penetrating the interlayer insulating film 258 and the LTPS 256 were electrically connected.
Next, after the partition wall 251 was formed, the hole transport layer 253 and the light emitting layer 254 were formed in each space partitioned by the partition wall 251. Further, the upper electrode 255 was formed so as to cover the light emitting layer 254 and the partition wall 251. An organic EL substrate was produced by the above process.

次に、ガラス基板と本実施形態のポリイミドフィルムとSiN層がこの順に形成された封止基板2bの周辺に紫外線硬化樹脂をコートし、アルゴンガス雰囲気中で封止基板2bと有機EL基板とを接着させることにより、有機EL素子を封入した。これにより、各有機EL素子と封止基板2bとの間には中空部261を形成した。
このように形成した積層体の下部基板2a側、および封止基板2b側からエキシマレーザー(波長308nm、繰り返し周波数300Hz)を照射し、全面を剥離するのに必要な最小エネルギーにて剥離をおこなった。
Next, an ultraviolet curable resin is coated around the sealing substrate 2b in which the glass substrate, the polyimide film of the present embodiment, and the SiN layer are formed in this order, and the sealing substrate 2b and the organic EL substrate are placed in an argon gas atmosphere. By adhering, the organic EL element was enclosed. As a result, a hollow portion 261 was formed between each organic EL element and the sealing substrate 2b.
An excimer laser (wavelength 308 nm, repetition frequency 300 Hz) was irradiated from the lower substrate 2a side and the sealed substrate 2b side of the laminated body thus formed, and the entire surface was peeled with the minimum energy required for peeling. ..

この積層体について、剥離後の基板反り、点灯試験、積層体の白濁評価、の有無の評価を行った。また、ヒートサイクル試験についても実施した。結果を表3に示す。
<基板反り>
◎:反りがないもの
○:少ししか反りの無いもの
△:反りにより丸まっているもの
<点灯試験>
○:点灯したもの
×:点灯しなかったもの
<積層体白濁評価>
積層体を形成した後に、目視により観察し、デバイス全体が透明なものを○、やや白濁しているものを△、白濁したものを×とした。
<ヒートサイクル試験>
エスペック製ヒートサイクル試験機を用い、-5℃と60℃をそれぞれ30分(槽の移動時間1分)で1000サイクル試験した後の外観観察を行った。
剥がれや膨れがないものを○、試験後に剥がれや膨れがごく一部観察されたものを△、試験後に全面的に剥がれや膨れが観察されたものを×とした。
This laminated body was evaluated for the presence or absence of substrate warpage after peeling, lighting test, and white turbidity evaluation of the laminated body. A heat cycle test was also conducted. The results are shown in Table 3.
<Board warp>
◎: No warp ○: Only a little warp △: Curled due to warp <Lighting test>
◯: Lighted ×: Not lit <Layer cloudiness evaluation>
After the laminated body was formed, it was visually observed, and the one in which the entire device was transparent was marked with ◯, the one with a slight cloudiness was marked with Δ, and the one with a cloudiness was marked with x.
<Heat cycle test>
Using a heat cycle tester manufactured by ESPEC, the appearance was observed after 1000 cycles of testing at -5 ° C and 60 ° C for 30 minutes (tank movement time 1 minute), respectively.
Those without peeling or swelling were marked with ◯, those with a small part of peeling or swelling after the test were marked with Δ, and those with full peeling or swelling after the test were marked with x.

Figure 0007038630000018
Figure 0007038630000018

表3から明らかなように、ワニスP-2~P-19を用いた実施例1~18では、基板の反りがなく、点灯試験も良好であり、白濁もなく、良好なヒートサイクル特性を有する積層体を得ることができる。このような積層体は、低温ポリシリコンTFT素子基板、例えば有機ELディスプレイの透明フレキシブル基板として好適に用いることができる。 As is clear from Table 3, in Examples 1 to 18 using the varnishes P-2 to P-19, there is no warpage of the substrate, the lighting test is good, there is no cloudiness, and good heat cycle characteristics are obtained. A laminate can be obtained. Such a laminate can be suitably used as a low-temperature polysilicon TFT element substrate, for example, a transparent flexible substrate for an organic EL display.

本発明は上記実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明のポリイミド前駆体、および樹脂組成物を用いることにより、残留応力が25MPa以下であり、黄色度YIが20以下であり、伸度が15%以上である樹脂フィルムを得ることができる。このような樹脂フィルムは、例えば、半導体絶縁膜、TFT-LCD絶縁膜、電極保護膜等に適用できる他、フレキシブルディスプレイの製造、タッチパネルITO電極用基板等において、特に基板として好適に利用することができる。 By using the polyimide precursor and the resin composition of the present invention, it is possible to obtain a resin film having a residual stress of 25 MPa or less, a yellowness YI of 20 or less, and an elongation of 15% or more. Such a resin film can be applied to, for example, a semiconductor insulating film, a TFT-LCD insulating film, an electrode protective film, etc., and can be particularly suitably used as a substrate in the manufacture of flexible displays, substrates for touch panel ITO electrodes, and the like. can.

2a 下部基板
2b 封止基板
250a 赤色光を発光する有機EL素子
250b 緑色光を発光する有機EL素子
250c 青色光を発光する有機EL素子
251 隔壁(バンク)
252 下部電極(陽極)
253 正孔輸送層
254 発光層
255 上部電極(陰極)
256 LTPS
257 コンタクトホール
258 層間絶縁膜
259 下部電極
261 中空部
2a Lower substrate 2b Encapsulation substrate 250a Organic EL element that emits red light 250b Organic EL element that emits green light 250c Organic EL element that emits blue light 251 Partition (bank)
252 Lower electrode (anode)
253 Hole transport layer 254 Light emitting layer 255 Upper electrode (cathode)
256 LTPS
257 Contact hole 258 Interlayer insulating film 259 Lower electrode 261 Hollow part

Claims (1)

下記一般式(5):
Figure 0007038630000019
で表されるポリイミドを含むポリイミド層と、低温ポリシリコンTFT層と、を
含み、
前記ポリイミドは、ジアミン由来の成分が
ジアミノジフェニルスルホン由来の成分であるジアミン由来の成分
ジアミノジフェニルスルホン由来の成分と下記式(3):
Figure 0007038630000020
(式中、複数存在するR及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~20の一価の有機基であり、そしてhは、3~200の整数である。)
で表される構造を含むシリコーンジアミン成分を含むジアミン由来の成分であって、シリコーンジアミン成分の含有量が、ジアミン成分と酸二無水物成分の総質量を100質量%としたときに6質量%未満であるか、又は、前記ジアミン由来の成分の総モル数を100モル%としたときに0.67モル%以下である前記ジアミン由来の成分
ジアミノジフェニルスルホン由来の成分と4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート由来の成分を含むジアミン由来の成分であって、前記4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート由来の成分の含有量が、前記ジアミン由来の成分の総モル数を100モル%としたときに49モル%以下である前記ジアミン由来の成分、
のいずれかであり、
前記ポリイミドは、酸二無水物由来の成分が、ピロメリット酸二無水物由来の成分、またはピロメリット酸二無水物由来の成分とビフェニルテトラカルボン酸二無水物由来の成分であって、酸二無水物由来の成分の総モル数を100モル%としたときに、ピロメリット酸二無水物由来の成分の含有量が80モル%以上であり、
前記ポリイミド層中に含まれる、分子量1,000未満の分子の量が5質量%未満であることを特徴とする積層体。
The following general formula (5):
Figure 0007038630000019
A polyimide layer containing a polyimide represented by (1) and a low-temperature polysilicon TFT layer are included.
The polyimide has a component derived from diamine.
A component derived from diamine , which is a component derived from diaminodiphenyl sulfone,
-Ingredients derived from diaminodiphenyl sulfone and the following formula (3):
Figure 0007038630000020
(A plurality of R 3 and R 4 existing in the formula are independently monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms, and h is an integer of 3 to 200.)
It is a diamine-derived component containing a silicone diamine component containing a structure represented by, and the content of the silicone diamine component is 6% by mass when the total mass of the diamine component and the acid dianhydride component is 100% by mass. The diamine-derived component, which is less than or equal to 0.67 mol% or less when the total number of moles of the diamine-derived component is 100 mol% .
-A component derived from a diamine containing a component derived from diaminodiphenyl sulfone and a component derived from 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, and the content of the component derived from 4-aminophenyl-4-aminobenzoate is the diamine. The diamine-derived component, which is 49 mol% or less when the total number of moles of the derived component is 100 mol%.
Is one of
In the polyimide, the component derived from acid dianhydride is a component derived from pyromellitic acid dianhydride, or a component derived from pyromellitic acid dianhydride and a component derived from biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, and the acid dianhydride is used. When the total number of moles of the anhydride-derived component is 100 mol%, the content of the pyromellitic acid dianhydride-derived component is 80 mol% or more .
A laminate characterized in that the amount of molecules having a molecular weight of less than 1,000 contained in the polyimide layer is less than 5% by mass .
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