JPH1170364A - Organic-inorganic composite film with high adhesion strength and method for forming film thereof - Google Patents

Organic-inorganic composite film with high adhesion strength and method for forming film thereof

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JPH1170364A
JPH1170364A JP10176811A JP17681198A JPH1170364A JP H1170364 A JPH1170364 A JP H1170364A JP 10176811 A JP10176811 A JP 10176811A JP 17681198 A JP17681198 A JP 17681198A JP H1170364 A JPH1170364 A JP H1170364A
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JP
Japan
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organic
polyimide
solution
alkyl group
film
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Application number
JP10176811A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Hosoya
猛 細谷
Tatsuya Nogami
達哉 野上
Rie Gunji
里枝 軍司
Takakazu Nakada
孝和 中田
Kenichi Motoyama
賢一 元山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the adhesion strength of a coating to an electrode wiring formed on a coated film by producing a composite coating solution by mixing a resin solution containing a polyimide-type substance with a specified formula and polyimide precursor and a methaloxane polymer solution, applying the coating solution to the surface of a substrate, and thermally hardening the applied coating. SOLUTION: A resin solution is produced by dissolving polyimide precursors selected from polyimides and tetracarboxylic acids and their derivatives having the formula I and the formula II [wherein R1 , R3 , R5 , R7 respectively stand for tetravelent organic groups to compose tetracarboxylic acids or their derivatives; R2 , R6 , for divalent 6-22C organic groups having no long chain alkyl group; R4 , R8 for divalent 6-22C organic groups having long chain alkyl group; L/M = O/P = (100/0)-(70/30)]. The obtained resin solution is mixed with a methaloxane polymer solution containing a metal alkoxide having the formula III (wherein M is Si, Al or the like or Y; Z stands for the valence of the element; R9 is 1-5C alkyl) to give a composite coating solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子デバイ
ス、特にLCD、半導体分野に用いられる新規な高密着
性有機無機複合膜及びその製造方法を提供するものであ
る。更に具体的には、ジャンクションコート用、パッシ
ベーション用、防湿用、バッファコート用、α線遮蔽用
及び層間絶縁用などの絶縁膜に用いられ、上部に形成さ
れる電極との密着性に優れた有機無機複合膜を提供す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a novel high-adhesion organic-inorganic composite film used in electric and electronic devices, particularly LCDs and semiconductors, and a method for producing the same. More specifically, it is used for an insulating film such as a junction coat, a passivation, a moisture proof, a buffer coat, an α-ray shielding, and an interlayer insulation, and is an organic film having excellent adhesion to an electrode formed thereon. An inorganic composite membrane is provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ポリイミドは耐熱性、電気絶
縁性に優れているため、フィルム材料、成形材料、LC
D用液晶配向膜、半導体用絶縁膜などに用いられてい
る。一方、メタロキサンポリマーは、ガラス、セラミッ
クス、ファイバー、無機系塗料などの原料あるいは特殊
コーティング剤に用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, polyimide has excellent heat resistance and electrical insulation properties.
It is used for a liquid crystal alignment film for D, an insulating film for semiconductor, and the like. On the other hand, metalloxane polymers are used as raw materials for glass, ceramics, fibers, inorganic paints and the like, or as special coating agents.

【0003】従来よりポリイミド系樹脂の強度及び弾性
率の向上の目的でシリカやシリコーン樹脂をはじめ各種
無機系原料をブレンドすることが行われている。このよ
うな方法で得られる複合膜は、無機成分が均一に分散し
た膜が得られるものの、上部に形成される電極等の配線
と十分な密着性が得られず、電極の剥離やクラックが発
生してしまう。
Conventionally, various inorganic raw materials such as silica and silicone resins have been blended for the purpose of improving the strength and elastic modulus of a polyimide resin. In the composite film obtained by such a method, although a film in which inorganic components are uniformly dispersed is obtained, sufficient adhesion to wirings such as electrodes formed on the top cannot be obtained, and peeling or cracking of electrodes occurs. Resulting in.

【0004】特開平6−65375号公報には、ポリイ
ミド樹脂にアミノ基を有するシラン化合物を添加して、
水の存在下に加水分解反応させ複合材料を合成し、ポリ
イミド本来の良好な電気特性、機械的特性を更に向上
し、耐熱性、密着性及び表面特性を付与した耐熱性複合
材料が開示されている。特開昭58−197847号公
報には、半導体基板上に多層配線構造を形成するにあた
り、基板上にポリイミド膜を形成後100〜400℃の
温度で加熱し、更にそのポリイミド膜上にチタンキレー
ト化合物を塗布し、350℃の温度で加熱することによ
りポリイミド膜及びチタン酸化膜二層の複合膜とし、ポ
リイミド膜中の不純物イオンの移動を抑え、ポリイミド
膜の吸湿を防ぎ、上部金属膜との密着性を向上させた複
合膜が開示されている。
JP-A-6-65375 discloses that a silane compound having an amino group is added to a polyimide resin,
A heat-resistant composite material having a hydrolytic reaction in the presence of water to synthesize a composite material, further improving the original good electrical properties and mechanical properties of polyimide, and imparting heat resistance, adhesion and surface properties has been disclosed. I have. JP-A-58-197847 discloses that in forming a multilayer wiring structure on a semiconductor substrate, a polyimide film is formed on a substrate, heated at a temperature of 100 to 400 ° C., and a titanium chelate compound is further formed on the polyimide film. Is applied and heated at a temperature of 350 ° C. to form a composite film of a polyimide film and a titanium oxide film, suppressing migration of impurity ions in the polyimide film, preventing moisture absorption of the polyimide film, and adhering to the upper metal film. A composite membrane having improved properties is disclosed.

【0005】特開平1−138787号公報には、芳香
族ポリイミドに平均粒径1μm以下の無機微粉末0.0
1〜5.0重量%複合させ、金属薄膜との間に接着剤層
が介在しないで密着性、屈曲性に優れた配線基板が得ら
れることが開示されている。
[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-138787 discloses that aromatic polyimide has an inorganic fine powder having an average particle diameter of 1 μm or less.
It discloses that a wiring board having excellent adhesion and flexibility can be obtained without using an adhesive layer between a metal thin film and a metal thin film.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平6−653
75号公報に記載の方法では、シラン化合物の加水分解
反応でシロキサン化合物は生成するものの、シラン化合
物のアミノ基とポリイミドが反応してシロキサン結合含
有のポリイミドが形成するため、塗膜にした際、シロキ
サン化合物は膜中に均一に存在し、多量のシロキサン化
合物を加えないと上部金属電極との十分な密着性を得る
ことができない。しかしながら、ポリイミドとシラン化
合物を反応させると高分子量化して溶液の粘度が増加し
たり溶媒に対する溶解性が低くなるため、シラン化合物
が少量しか混ざらないという不具合が生じる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-653.
In the method described in No. 75, although a siloxane compound is generated by the hydrolysis reaction of the silane compound, the amino group of the silane compound reacts with the polyimide to form a siloxane bond-containing polyimide. The siloxane compound is uniformly present in the film, and sufficient adhesion to the upper metal electrode cannot be obtained unless a large amount of the siloxane compound is added. However, when the polyimide and the silane compound are reacted, the molecular weight is increased to increase the viscosity of the solution or the solubility in the solvent is reduced, so that a problem that only a small amount of the silane compound is mixed occurs.

【0007】上記特開昭58−197847号公報に記
載の方法では、ポリイミド膜上にチタン酸化膜を形成す
るため、その上に形成される上部電極との密着性は高い
ものの、ポリイミドを塗布したあと焼成を行い、更にチ
タン酸化膜も同様に塗布、焼成を繰り返すため、工程が
多くなり効率的でないばかりでなく、チタンキレート化
合物の溶媒がポリイミド膜を溶解しないようなものを選
ばなくてはならないという制約が生じる。
In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 197847/1983, a titanium oxide film is formed on a polyimide film. Therefore, although a titanium oxide film has high adhesion to an upper electrode formed thereon, polyimide is applied. After calcination, further application and calcination of the titanium oxide film are repeated in the same manner, so that not only the number of steps becomes inefficient, but also that the solvent of the titanium chelate compound does not dissolve the polyimide film must be selected. Is created.

【0008】上記特開平1−138787号公報に記載
の方法では、ポリイミドに無機微粉末を混合させるため
相溶性が悪く相分離が発生し、透明性が低下する。ま
た、無機微粉末の分散性が悪く、部分的に凝集が起こ
り、塗膜にしたときの表面が凹凸になったり、上部電極
との密着性にばらつきが生じる。本発明の目的は、上記
問題点を解決し、簡便に且つ効率よく、ポリイミド及び
/又はポリイミド前駆体とメタロキサンポリマーを混合
し、基材上に塗膜として形成し、その塗膜表面に無機成
分としてのメタロキサンポリマーを偏析させ、塗膜上に
形成される電極配線との高い密着性を有する有機無機複
合膜及びその形成方法を提供しようとするものである。
In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-138787, since the inorganic fine powder is mixed with the polyimide, the compatibility is poor, phase separation occurs, and the transparency is reduced. In addition, the dispersibility of the inorganic fine powder is poor, partial aggregation occurs, and the surface of the coating film becomes uneven, and the adhesion to the upper electrode varies. An object of the present invention is to solve the above problems, simply and efficiently, mix a polyimide and / or a polyimide precursor and a metalloxane polymer, form a coating film on a substrate, and form an inorganic coating on the coating film surface. An object of the present invention is to provide an organic-inorganic composite film having high adhesion to an electrode wiring formed on a coating film by segregating a metalloxane polymer as a component and a method for forming the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】下記一般式(1)Means for Solving the Problems The following general formula (1)

【0010】[0010]

【化7】 Embedded image

【0011】(式中、R1 及びR3 はテトラカルボン酸
及びその誘導体を構成する4価の有機基であり、R2
炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有しない2価の有機
基であり、R4 は炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有
する2価の有機基である。L/M=100/0〜70/
30)で表される繰り返し単位を有するポリイミド及び
/又は下記一般式(2)
(Wherein R 1 and R 3 are tetravalent organic groups constituting tetracarboxylic acid and derivatives thereof, and R 2 is a divalent organic group having no long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms.) R 4 is a divalent organic group having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, L / M = 100/0 to 70 /
30) a polyimide having a repeating unit represented by formula (30) and / or the following general formula (2)

【0012】[0012]

【化8】 Embedded image

【0013】(式中、R5 及びR7 はテトラカルボン酸
及びその誘導体を構成する4価の有機基であり、R6
炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有しない2価の有機
基であり、R8 は炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有
する2価の有機基である。O/P=100/0〜70/
30)で表されるテトラカルボン酸及びその誘導体から
選ばれる1種又は2種以上の繰り返し単位を有するポリ
イミド前駆体を有機溶媒に溶解してなる該ポリイミド及
び/又は該ポリイミド前駆体樹脂溶液と、下記一般式
(3)
(Wherein R 5 and R 7 are tetravalent organic groups constituting tetracarboxylic acid and derivatives thereof, and R 6 is a divalent organic group having no long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms.) R 8 is a divalent organic group having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, and O / P = 100/0 to 70 /.
30) the polyimide and / or the polyimide precursor resin solution obtained by dissolving a polyimide precursor having one or more kinds of repeating units selected from tetracarboxylic acids and derivatives thereof in an organic solvent; The following general formula (3)

【0014】[0014]

【化9】 Embedded image

【0015】(式中、MはSi、Al、Ti、Zr、I
n、Sn、Sb、Ba、Nb又はYの元素であり、Zは
その元素の原子価である。R9 は1〜5個の炭素原子を
有するアルキル基である。)で表される1種又は2種以
上の金属アルコキシドを有機溶媒中で重合反応させてな
るメタロキサンポリマー溶液とを、ポリイミド及び/又
はポリイミド前駆体樹脂溶液の固形分100重量部に対
してメタロキサンポリマーが酸化物換算した固形分で
0.5〜100重量部となるように混合して有機無機複
合塗布溶液を形成させ、ついで当該溶液を基材表面に塗
布して、それにより得られた塗膜を80〜450℃で熱
硬化させることによる。これにより、塗膜表面にメタロ
キサンポリマー成分を偏析させたことを特徴とする高密
着性有機無機複合膜が形成される。その複合膜は、その
複合膜上に形成される電極配線と高い密着性を示す。
(Where M is Si, Al, Ti, Zr, I
It is an element of n, Sn, Sb, Ba, Nb or Y, and Z is a valence of the element. R 9 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ), A metalloxane polymer solution obtained by polymerizing one or more metal alkoxides in an organic solvent with a metalloxane polymer solution based on 100 parts by weight of the solid content of the polyimide and / or polyimide precursor resin solution. The xanthic polymer was mixed so as to be 0.5 to 100 parts by weight in terms of solid content in terms of oxide to form an organic-inorganic composite coating solution, and then the solution was applied to the surface of a substrate, thereby obtaining By heat curing the coating at 80-450 ° C. As a result, a highly adhesive organic-inorganic composite film characterized by segregating the metalloxane polymer component on the coating film surface is formed. The composite film shows high adhesion to the electrode wiring formed on the composite film.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】通常、ポリイミド及び/又はポリ
イミド前駆体は、テトラカルボン酸誘導体と1級ジアミ
ンとを反応、重合させてポリイミド前駆体とし、閉環イ
ミド化してポリイミドとするのが一般的である。本発明
では、ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体を重合す
るための原料として、ジアミン成分は側鎖に炭素数6〜
22の長鎖アルキル基を有しないジアミンと側鎖に炭素
数6〜22の長鎖アルキル基を有するジアミンとを特定
比率で使用することにより、本発明の目的とする塗膜表
面へメタロキサンポリマー成分を偏析させた高密着性有
機無機複合膜を得ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In general, a polyimide and / or a polyimide precursor are generally prepared by reacting and polymerizing a tetracarboxylic acid derivative with a primary diamine to obtain a polyimide precursor, and ring-closing imidization to obtain a polyimide. is there. In the present invention, as a raw material for polymerizing polyimide and / or a polyimide precursor, a diamine component has 6 to 6 carbon atoms in a side chain.
By using a specific ratio of a diamine having no long-chain alkyl group of 22 and a diamine having a long-chain alkyl group of 6 to 22 carbon atoms in a side chain, a metalloxane polymer is applied to the surface of the coating film intended for the present invention. A highly adhesive organic-inorganic composite film in which components are segregated can be obtained.

【0017】ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体を
重合するための原料として、テトラカルボン酸誘導体の
具体例を挙げると、ピロメリット酸、2,3,6,7−
ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6−ナフタ
レンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフタレンテ
トラカルボン酸、2,3,6,7−アントラセンテトラ
カルボン酸、1,2,5,6−アントラセンテトラカル
ボン酸、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン
酸、2,3,3',4'−ビフェニルテトラカルボン酸、
ビス (3,4−ジカルボキシフェニル) エーテル、3,
3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル) スルホン、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル) メタン、2,2−ビ
ス (3,4−ジカルボキシフェニル) プロパン、1,
1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2− ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル) プロパン、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル) ジメチルシラン、ビ
ス (3,4−ジカルボキシフェニル) ジフェニルシラ
ン、2,3,4,5−ピリジンテトラカルボン酸、2,
6−ビス (3,4−ジカルボキシフェニル) ピリジンな
どの芳香族テトラカルボン酸及びこれらの二無水物並び
にこれらのジカルボン酸ジ酸ハロゲン化物、1,2,
3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,
4−シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5
−シクロヘキサンテトラカルボン酸、2,3,5−トリ
カルボキシシクロペンチル酢酸、3,4−ジカルボキシ
−1,2,3,4−テトラヒドロ−1− ナフタレンコ
ハク酸などの脂環式テトラカルボン酸及びこれらの二無
水物並びにこれらのジカルボン酸ジ酸ハロゲン化物、
1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸などの脂肪族
テトラカルボン酸及びこれらの二無水物並びにこれらの
ジカルボン酸ジ酸ハロゲン化物などが挙げられる。
Specific examples of tetracarboxylic acid derivatives as a raw material for polymerizing polyimide and / or a polyimide precursor include pyromellitic acid, 2,3,6,7-
Naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic acid, 1,2,5 6-anthracenetetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid,
Bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, 3,
3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, bis
(3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, bis
(3,4-dicarboxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, 1,
1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis
(3,4-dicarboxyphenyl) propane, bis
(3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) diphenylsilane, 2,3,4,5-pyridinetetracarboxylic acid, 2,
Aromatic tetracarboxylic acids such as 6-bis (3,4-dicarboxyphenyl) pyridine and their dianhydrides and their dicarboxylic diacid halides;
3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3
4-cyclopentanetetracarboxylic acid, 1,2,4,5
Alicyclic tetracarboxylic acids such as -cyclohexanetetracarboxylic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenesuccinic acid and the like; Dianhydrides and their dicarboxylic diacid halides,
Examples thereof include aliphatic tetracarboxylic acids such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, dianhydrides thereof, dicarboxylic acid diacid halides thereof, and the like.

【0018】ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体を
重合するための原料として、ジアミン成分として、側鎖
に炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有するジアミンを
ジアミン成分として使用することが本発明の効果を得る
上で重要である。この側鎖に炭素数6〜22の長鎖アル
キル基を有するジアミンが、全ジアミン中30モル%以
下となるように調節することで、無機成分が膜表面に偏
析した塗膜を得ることができる。
The effect of the present invention is to use a diamine having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms in the side chain as a diamine component as a raw material for polymerizing polyimide and / or a polyimide precursor. Is important in getting By adjusting the amount of the diamine having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms in the side chain to be 30 mol% or less of the total diamine, it is possible to obtain a coating film in which the inorganic component is segregated on the film surface. .

【0019】側鎖に炭素数6〜22の長鎖アルキル基を
有するジアミンの具体例としては、4,4’−ジアミノ
−3−ドデシルジフェニルエーテル、1−ドデカノキシ
−2,4−ジアミノベンゼン、1−オクタデカノキシ−
2,4−ジアミノベンゼン、1,1−ビス(4−アミノ
フェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]オクタンなどに代表され
る炭素数6〜22の長鎖アルキル基、或いはシクロアル
キル基を有するジアミンが挙げられる。これらジアミン
の1種または2種以上を混合して使用することもでき
る。
Specific examples of the diamine having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms in the side chain include 4,4'-diamino-3-dodecyldiphenyl ether, 1-dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, Octadecanoxy
2,4-diaminobenzene, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 2,2-bis [4- (4-
Examples thereof include diamines having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms such as aminophenoxy) phenyl] octane or a cycloalkyl group. One or more of these diamines may be used in combination.

【0020】また、側鎖に炭素数6〜22の長鎖アルキ
ル基を有しないジアミンの具体例としては、p−フェニ
レンジアミン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベ
ンゼン、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジ
メチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジ
メトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−
ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,
3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,
3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、
4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、
ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテ
ル、2,2−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−
ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノベンゾフェノ
ン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,
4’−ジ(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホ
ン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル]プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロ−2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]プロパンなどの芳香族ジアミン、ジアミノジシ
クロヘキシルメタン、ジアミノジシクロヘキシルエーテ
ル、ジアミノシクロヘキサンなどの脂環式ジアミン、及
び1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパ
ン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノヘキサ
ンなどの脂肪族ジアミンが挙げられる。これらジアミン
の1種または2種以上を混合して使用することもでき
る。
Specific examples of the diamine having no long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms in the side chain include p-phenylenediamine, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 4,4 ′ -Diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-
Dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,
3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, 3,
3′-dicarboxy-4,4′-diaminobiphenyl,
4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl,
Diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylether, 2,2-diaminodiphenylpropane, 4,4′-
Diaminodiphenyl sulfone, diaminobenzophenone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene,
1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,
4'-di (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2- Aromatic diamines such as bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane; alicyclic diamines such as diaminodicyclohexylmethane, diaminodicyclohexyl ether and diaminocyclohexane; and 1,2-diaminoethane and 1,3-diaminopropane And aliphatic diamines such as 1,4-diaminobutane and 1,6-diaminohexane. One or more of these diamines may be used in combination.

【0021】また、ジアミン成分としては、下記一般式
(4)
The diamine component is represented by the following general formula (4)

【0022】[0022]

【化10】 Embedded image

【0023】(式中、R10は2価の有機基である。)で
代表されるベンゼン環のパラ位にアミノ基を有するジア
ミン、ジアミノベンゼン誘導体及びジアミノビフェニル
誘導体が特に好ましい。このジアミンを使用すること
は、塗膜の熱的な安定性が向上し、実用上、上部電極形
成時の密着性及びその熱的安定性を高めることができる
からである。この側鎖に炭素数6〜22の長鎖アルキル
基を有する、特に好ましいジアミンの具体例としては、
4,4’−ジアミノ−3−ドデシルジフェニルエーテ
ル、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサ
ン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル]オクタンが挙げられる。また、側鎖に炭素数6〜
22の長鎖アルキル基を有しない、特に好ましいジアミ
ンの具体例としては、p−フェニレンジアミン、1,4
−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、4,4’−ジ
アミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジ
アミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−
ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,
4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,
4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジカルボキシ−
4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ビス(4−
アミノフェノキシ)ビフェニル、ジアミノジフェニルメ
タン、ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ジアミノ
ジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルス
ルホン、ジアミノベンゾフェノン、1,3−ビス(4−
アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミ
ノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジ(4−アミノフ
ェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2−ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,
1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンな
どの芳香族ジアミンが挙げられる。
(Wherein R 10 is a divalent organic group), diamines having an amino group at the para-position of a benzene ring, diaminobenzene derivatives and diaminobiphenyl derivatives are particularly preferred. The use of this diamine improves the thermal stability of the coating film, and in practice, can improve the adhesiveness when the upper electrode is formed and its thermal stability. Specific examples of particularly preferred diamines having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms in this side chain include:
4,4′-diamino-3-dodecyldiphenyl ether, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] octane. Further, the side chain has 6 to 6 carbon atoms.
Specific examples of particularly preferred diamines having no long-chain alkyl group of 22 include p-phenylenediamine, 1,4
-Bis (4-aminophenyl) benzene, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-
Diaminobiphenyl, 3,3′-dihydroxy-4,
4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,
4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dicarboxy-
4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-bis (4-
Aminophenoxy) biphenyl, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylether, 2,2-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, diaminobenzophenone, 1,3-bis (4-
Aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-di (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 2,2-bis [4-
(4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,
Aromatic diamines such as 1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane are exemplified.

【0024】テトラカルボン酸誘導体とジアミンを反
応、重合させポリイミド前駆体とするが、この際用いる
テトラカルボン酸誘導体としてはテトラカルボン酸二無
水物を用いるのが一般的である。テトラカルボン酸二無
水物とジアミンのモル数の比は0.8〜1.2であるこ
とが好ましい。通常の重縮合反応同様、このモル比が1
に近いほど生成する重合体の重合度は大きくなる。
A polyimide precursor is prepared by reacting and polymerizing a tetracarboxylic acid derivative with a diamine. In this case, a tetracarboxylic dianhydride is generally used as the tetracarboxylic acid derivative used. The molar ratio of tetracarboxylic dianhydride to diamine is preferably 0.8 to 1.2. As in the ordinary polycondensation reaction, the molar ratio is 1
The degree of polymerization of the produced polymer increases as the value is closer to.

【0025】重合度が小さすぎるとポリイミド塗膜の強
度が不十分であり、又、重合度が大きすぎるとポリイミ
ド塗膜形成時の作業性が悪くなる場合がある。上記のポ
リイミド及び/又はポリイミド前駆体は有機溶媒に溶解
した樹脂溶液よりなり、その溶媒は、ポリイミド及び/
又はポリイミド前駆体を溶解するものであれば、特に限
定されない。
If the degree of polymerization is too low, the strength of the polyimide coating film is insufficient, and if the degree of polymerization is too high, the workability during the formation of the polyimide coating film may deteriorate. The above-mentioned polyimide and / or polyimide precursor consist of a resin solution dissolved in an organic solvent, and the solvent is polyimide and / or
Alternatively, there is no particular limitation as long as it dissolves the polyimide precursor.

【0026】その例としては2−ピロリドン、N−メチ
ルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキ
サメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙
げられる。その他、単独ではこのポリイミド及び/又は
ポリイミド前駆体を溶解させない溶媒であっても溶解性
を損なわない範囲であれば、上記溶媒に加えても構わな
い。
Examples thereof include 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N
-Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, γ-butyrolactone and the like. In addition, a solvent which does not dissolve the polyimide and / or the polyimide precursor by itself may be added to the above solvent as long as the solubility is not impaired.

【0027】これらのポリイミド及び/又はポリイミド
前駆体を上記溶媒に溶解して樹脂溶液とする方法は、特
に限定されない。例えば、上記のポリイミド及び/又は
ポリイミド前駆体の反応・重合溶液をそのまま用いても
良く、又、生成したポリイミド及び/又はポリイミド前
駆体を大過剰の水、メタノールなどの溶媒中に投入し、
沈殿回収した後、上記溶媒に再溶解して用いても良い。
The method of dissolving these polyimides and / or polyimide precursors in the above solvent to form a resin solution is not particularly limited. For example, the above-mentioned reaction and polymerization solution of the polyimide and / or the polyimide precursor may be used as it is, or the resulting polyimide and / or the polyimide precursor may be poured into a large excess of water or a solvent such as methanol,
After recovering the precipitate, it may be used after being dissolved again in the above-mentioned solvent.

【0028】本発明に用いられるポリイミド及び/又は
ポリイミド前駆体樹脂溶液の固形分は、200℃乾燥に
よる残分重量から算出され、ポリイミド及び/又はポリ
イミド前駆体樹脂溶液の固形分濃度は、均一な溶液が形
成される限り、特に限定されない。前記一般式(3)に
含まれる金属元素Mは特に制限はないが、例としてはS
i、Al、Ti、Zr、In、Sn、Sb、Ba、N
b、Yなどの元素が挙げられ、アルキル基Rの例として
はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルなどが
挙げられ、好ましい金属アルコキシドの例としては、テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブ
トキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、トリフル
オロプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシランなどのアルコキシシ
ラン類、アルミニウムトリプロポキシド、アルミニウム
トリイソプロポキシドなどのアルミニウムアルコキシド
類、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトライ
ソプロポキシド、チタニウムテトラブトキシドなどのチ
タニウムアルコキシド類、ジルコニウムテトラエトキシ
ド、ジルコニウムテトラプロポキシド、ジルコニウムテ
トラブトキシドなどのジルコニウムアルコキシド類、イ
ンジウムトリメトキシド、インジウムトリエトキシド、
インジウムトリプロポキシドなどのインジウムアルコキ
シド類、スズテトラエトキシド、スズテトラメトキシド
などのスズアルコキシド類、アンチモントリエトキシ
ド、アンチモントリプロポキシドなどのアンチモンアル
コキシド類、バリウムジエトキシド、バリウムジプロポ
キシドなどのバリウムアルコキシド類、ニオブペンタメ
トキシド、ニオブペンタエトキシド、ニオブベンタブト
キシドなどのニオブアルコキシド類、イットリウムトリ
メトキシド、イットリウムトリプロポキシドなどのイッ
トリウムアルコキシド類が挙げられ、1種又は2種以上
で用いられる。また、これらの金属アルコキシドにアセ
チルアセトンやベンゾイルアセトンのようなβ−ジケト
ン類を配位させたキレート化合物でも差し支えない。こ
れらの中でもテトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、アルミニウムトリイソプロポキシド、チタニウム
テトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシ
ドが特に好ましい。
The solid content of the polyimide and / or polyimide precursor resin solution used in the present invention is calculated from the residual weight after drying at 200 ° C., and the solid content of the polyimide and / or polyimide precursor resin solution is uniform. There is no particular limitation as long as a solution is formed. The metal element M contained in the general formula (3) is not particularly limited.
i, Al, Ti, Zr, In, Sn, Sb, Ba, N
b, Y, etc., and examples of the alkyl group R include methyl, ethyl, propyl, butyl, and pentyl. Examples of preferable metal alkoxides include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrabutoxysilane. Alkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane; aluminum such as aluminum tripropoxide and aluminum triisopropoxide Alkoxides, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium alkoxides such as titanium tetrabutoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium Torapuropokishido, zirconium alkoxides such as zirconium tetrabutoxide, indium trimethoxide, indium triethoxide,
Indium alkoxides such as indium tripropoxide; tin alkoxides such as tin tetraethoxide and tin tetramethoxide; antimony alkoxides such as antimony triethoxide and antimony tripropoxide; barium diethoxide and barium dipropoxide Barium alkoxides, niobium pentamethoxide, niobium pentaethoxide, niobium alkoxides such as niobium pentabutoxide, yttrium trimethoxide, yttrium alkoxides such as yttrium tripropoxide, etc. Can be Further, chelate compounds in which β-diketones such as acetylacetone and benzoylacetone are coordinated with these metal alkoxides may be used. Among these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, aluminum triisopropoxide, titanium tetraisopropoxide, and zirconium tetrabutoxide are particularly preferable.

【0029】本発明におけるメタロキサンポリマー溶液
は、一般式(3)で表される金属アルコキシドを有機溶
媒中で重合反応させることにより得られ、その溶液は透
明で、ゲル状のメタロキサンポリマーは含有していな
い。重合反応は、一般式(3)で表される金属アルコキ
シドよりメタロキサンポリマーを形成する反応方法であ
れば特に限定されない。
The metalloxane polymer solution of the present invention is obtained by polymerizing a metal alkoxide represented by the general formula (3) in an organic solvent, and the solution contains a transparent, gel-like metalloxane polymer. I haven't. The polymerization reaction is not particularly limited as long as it is a reaction method for forming a metalloxane polymer from the metal alkoxide represented by the general formula (3).

【0030】そのメタロキサンポリマーを形成する反応
方法は、一般式(3)で表される金属アルコキシド、有
機溶媒、触媒及び水を用いる通常の加水分解反応が好ま
しい。加水分解反応を行う場合の触媒は、塩酸、硝酸、
蓚酸などの酸触媒が用いられる。メタロキサンポリマー
溶液の形成に用いられる酸触媒量としては、金属アルコ
キシド1モルに対し、酸触媒0.5〜30モル%が良
く、特に1〜10モル%が好ましい。メタロキサンポリ
マー溶液の形成に用いられる水の量としては、金属アル
コキシド1モルに対して、1〜10モルが良く、特に好
ましくは2〜5モルが良い。1モルより少ない量の加水
分解水を使用すると、反応が十分進行せずメタロキサン
ポリマーが生成しない。また、10モルより多い量の加
水分解水を使用するとポリイミド及び/又はポリイミド
前駆体樹脂溶液と混合する際、ポリマーの析出が起こっ
たり、有機無機複合塗布液の安定性が低下する。
The reaction method for forming the metalloxane polymer is preferably an ordinary hydrolysis reaction using a metal alkoxide represented by the general formula (3), an organic solvent, a catalyst and water. The catalyst for performing the hydrolysis reaction is hydrochloric acid, nitric acid,
An acid catalyst such as oxalic acid is used. The amount of the acid catalyst used for forming the metalloxane polymer solution is preferably 0.5 to 30 mol%, more preferably 1 to 10 mol%, based on 1 mol of the metal alkoxide. The amount of water used to form the metalloxane polymer solution is preferably 1 to 10 mol, and particularly preferably 2 to 5 mol, per 1 mol of the metal alkoxide. When the amount of the hydrolysis water is less than 1 mol, the reaction does not proceed sufficiently and the metalloxane polymer is not formed. If more than 10 moles of hydrolyzed water is used, precipitation of a polymer occurs when mixing with a polyimide and / or a polyimide precursor resin solution, or the stability of the organic-inorganic composite coating solution is reduced.

【0031】また、触媒や水を用いない非水系の反応で
も、メタロキサンポリマーを形成することができる。例
として、金属アルコキシド、無水アルコール及び蓚酸に
よるメタロキサンポリマー溶液が挙げられる。本発明に
おけるメタロキサンポリマーの固形分は、メタロキサン
ポリマー溶液の重量に対し、そのメタロキサンポリマー
溶液を550℃で焼成し酸化物とし、その重量から換算
して算出する。メタロキサンポリマーの固形分濃度とし
ては1〜20重量%が好ましく、特に4〜12重量%が
好ましい。メタロキサンポリマーが形成する酸化物から
換算して1重量%より少ないと、メタロキサンポリマー
の生成に乏しく、未反応モノマーが残存してしまう。メ
タロキサンポリマーが形成する酸化物から換算して20
重量%より多いとゲル化しやすくなるという不具合を生
じ好ましくない。
The metalloxane polymer can be formed by a non-aqueous reaction without using a catalyst or water. Examples include metalloxane polymer solutions with metal alkoxides, alcohol anhydrides and oxalic acid. The solid content of the metalloxane polymer in the present invention is calculated by calcining the metalloxane polymer solution at 550 ° C. to form an oxide with respect to the weight of the metalloxane polymer solution, and converting from the weight. The solid concentration of the metalloxane polymer is preferably from 1 to 20% by weight, particularly preferably from 4 to 12% by weight. If the amount is less than 1% by weight based on the oxide formed by the metalloxane polymer, the formation of the metalloxane polymer is poor, and unreacted monomers remain. 20 calculated from the oxide formed by the metalloxane polymer
If the content is more than 10% by weight, gelation tends to occur, which is not preferable.

【0032】本発明におけるメタロキサンポリマー溶液
の形成に用いられる有機溶媒は、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレン
グリコールモノエチルエーテル、γ−ブチロラクトン、
N−メチルピロリドンなどが挙げられ、1種又は2種以
上の組み合わせで用いられる。溶媒量は、形成するメタ
ロキサンポリマー種や有機溶媒種により若干異なるが、
金属アルコキシド1モルに対し、溶媒1〜100モルが
良く、特に5〜50モルが好ましい。金属アルコキシド
1モルに対し、1モルより少ない量の溶媒を使用すると
メタロキサンポリマーが高濃度になりゲル化が起こりや
すい。また金属アルコキシド1モルに対し、100モル
より多い量の溶媒を使用すると、得られたメタロキサン
ポリマー溶液の酸化物換算濃度が不足し、塗布前に濃縮
を必要とし効率的でない。
The organic solvent used for forming the metalloxane polymer solution in the present invention is methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol,
Propylene glycol, hexylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether,
Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, γ-butyrolactone,
N-methylpyrrolidone and the like can be mentioned, and one kind or a combination of two or more kinds is used. The amount of solvent varies slightly depending on the type of metalloxane polymer or organic solvent to be formed,
The solvent is preferably 1 to 100 mol, and particularly preferably 5 to 50 mol, per 1 mol of the metal alkoxide. If the solvent is used in an amount less than 1 mol per 1 mol of the metal alkoxide, the concentration of the metalloxane polymer becomes high and gelation easily occurs. If the solvent is used in an amount of more than 100 moles relative to 1 mole of the metal alkoxide, the resulting metalloxane polymer solution has an insufficient concentration in terms of oxide, and requires concentration before coating, which is not efficient.

【0033】ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹
脂溶液と混合させる際、メタロキサンポリマー溶液の溶
媒が、ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹脂のゲ
ル化あるいは沈殿を引き起こすような溶媒の場合、あら
がじめ、メタロキサンポリマー溶液の溶媒を他溶媒に置
換して、ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹脂溶
液と混合することは差し支えない。また、メタロキサン
ポリマー形成後メタロキサンポリマーの濃度を変える目
的で濃縮したり、溶媒で希釈することは差し支えない。
When mixing with the polyimide and / or the polyimide precursor resin solution, if the solvent of the metalloxane polymer solution is a solvent that causes gelling or precipitation of the polyimide and / or the polyimide precursor resin, it is preliminarily noted. The solvent of the metalloxane polymer solution may be replaced with another solvent and mixed with the polyimide and / or polyimide precursor resin solution. Further, after forming the metalloxane polymer, the metalloxane polymer may be concentrated for the purpose of changing the concentration or diluted with a solvent.

【0034】ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹
脂溶液とメタロキサンポリマー溶液との混合は、特に制
限されないが、均一に混ぜるため5〜30分程度撹拌さ
せれば良い。混合の割合としては、ポリイミド及び/又
はポリイミド前駆体樹脂溶液の固形分100重量部に対
し、メタロキサンポリマーを酸化物換算で0.5〜10
0重量部が良く、特に3〜40重量部が好ましい。メタ
ロキサンポリマーが酸化物換算で0.5重量部より少な
いと、被膜を形成した際、表面に偏析する無機成分とし
てのメタロキサンポリマー成分が少ないため上部電極配
線との十分な密着性が得られない。また、メタロキサン
ポリマーが酸化物換算で100重量部より多いと、塗膜
が相分離して、透明性が低下するので好ましくない。
The mixing of the polyimide and / or the polyimide precursor resin solution and the metalloxane polymer solution is not particularly limited, but may be agitated for about 5 to 30 minutes for uniform mixing. The mixing ratio is such that the metalloxane polymer is 0.5 to 10 in terms of oxide based on 100 parts by weight of the solid content of the polyimide and / or the polyimide precursor resin solution.
The amount is preferably 0 parts by weight, and particularly preferably 3 to 40 parts by weight. If the metalloxane polymer is less than 0.5 parts by weight in terms of oxide, when the coating is formed, sufficient adhesion to the upper electrode wiring is obtained because the metalloxane polymer component as an inorganic component segregating on the surface is small. Absent. On the other hand, if the amount of the metalloxane polymer is more than 100 parts by weight in terms of oxide, the coating film is phase-separated and the transparency is undesirably reduced.

【0035】有機無機複合塗布溶液を基材表面に塗布し
て、それにより得られた塗膜を80〜450℃で熱硬化
させて、塗膜表面にメタロキサンポリマー成分を偏析さ
せるにあたって、有機無機複合塗布溶液の媒体中の水及
びアルコール類の添加量を増やすことは、偏析促進の効
果が大きくなる。その溶媒の偏析効果は、親水性が強い
ほど、偏析の効果も大きい。よって、水及びアルコール
類の選択と添加量の調節により、塗膜表面に偏析するメ
タロキサンポリマー成分分布を制御することができる。
An organic-inorganic composite coating solution is applied to the surface of a substrate, and the resulting coating film is thermally cured at 80 to 450 ° C. to segregate the metalloxane polymer component on the coating film surface. Increasing the amount of water and alcohol in the medium of the composite coating solution increases the effect of promoting segregation. As for the segregation effect of the solvent, the stronger the hydrophilicity, the greater the effect of segregation. Therefore, the distribution of the metalloxane polymer component segregated on the coating film surface can be controlled by selecting water and alcohol and adjusting the addition amount.

【0036】本発明に用いられる基材としては、この上
に密着性被膜の形成を許容するものであれば制限はない
が、特に有機無機複合膜を形成させるには、ガラス、透
明電極付ガラス、プラスチック、シリコンウエハーなど
の基材が望ましい。有機無機複合コーティング溶液は、
通常の方法、例えばディップ法、スピンコート法、刷毛
塗り法、ロールコート法、フレキソ印刷法などで基材に
塗布することができる。
The substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it allows the formation of an adhesive film thereon. Particularly, in order to form an organic-inorganic composite film, glass or glass with a transparent electrode is used. Substrates such as plastic, silicon wafers and the like are desirable. Organic-inorganic composite coating solution
It can be applied to a substrate by a usual method, for example, a dip method, a spin coating method, a brush coating method, a roll coating method, a flexographic printing method, or the like.

【0037】基材上に形成された塗膜は、そのまま熱硬
化させても良いが、これに先立ち室温〜80℃、好まし
くは50〜80℃で乾燥させた後、80〜450℃、好
ましくは、100〜350℃で加熱される。この加熱の
時間としては5〜60分程度で十分である。この加熱温
度が80℃より低いと、得られた被膜の硬度が不足す
る。一般にガラスやシリコンウエハーのような耐熱性の
ある基材に対しては、300℃以上の温度で加熱するの
が良い。また、450℃より高い温度では、有機無機複
合膜が熱分解を起こし、被膜が形成されない。これらの
加熱は、通常の方法、例えばホットプレート、オーブ
ン、ベルト炉などを使用することができる。
The coating film formed on the substrate may be heat-cured as it is. However, prior to this, the coating film is dried at room temperature to 80 ° C., preferably at 50 to 80 ° C., and then dried at 80 to 450 ° C., preferably Heated at 100-350 ° C. About 5 to 60 minutes is sufficient as the heating time. When the heating temperature is lower than 80 ° C., the hardness of the obtained coating film is insufficient. Generally, it is preferable to heat a substrate having heat resistance such as glass or a silicon wafer at a temperature of 300 ° C. or more. At a temperature higher than 450 ° C., the organic-inorganic composite film is thermally decomposed, and no film is formed. These heatings can be performed by a usual method, for example, a hot plate, an oven, a belt furnace, or the like.

【0038】本発明における有機無機複合膜上に形成さ
れる電極としては、導電性を有するものであれば特に制
限はなく、例としてアルミニウム、金、銀、銅、白金、
ニッケル、鉄、モリブデン、インジウムなどの金属やI
TOやATOなどの酸化物が挙げられる。本発明により
得られる有機無機複合膜は、ポリイミド及び/又はポリ
イミド前駆体樹脂とメタロキサンポリマーを混合する必
要がある。ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹脂
と一般式(3)で表されるモノマー金属アルコキシドを
そのまま混合した場合、例えばテトラメトキシシランや
テトラエトキシシランでは揮発性が高く、塗膜にして8
0〜450℃で熱硬化を行った後では膜中に存在しな
い。その為、予め加水分解してメタロキサンポリマーと
する必要がある。
The electrode formed on the organic-inorganic composite film in the present invention is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include aluminum, gold, silver, copper, platinum, and platinum.
Metals such as nickel, iron, molybdenum, indium and I
Oxides, such as TO and ATO, are mentioned. The organic-inorganic composite film obtained by the present invention needs to mix a polyimide and / or a polyimide precursor resin with a metalloxane polymer. When the polyimide and / or the polyimide precursor resin and the monomer metal alkoxide represented by the general formula (3) are directly mixed, for example, tetramethoxysilane or tetraethoxysilane has a high volatility, and a coating film of 8% is used.
After thermosetting at 0-450 ° C., it is not present in the film. Therefore, it is necessary to hydrolyze the metalloxane polymer in advance.

【0039】本発明により得られる有機無機複合膜は、
ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹脂とメタロキ
サンポリマーを反応させないことにより、塗膜にした際
メタロキサンポリマーを塗膜表面に偏析させることが可
能となる。これにより、上部に形成される電極との高密
着性が発現する。逆にメタロキサンポリマーがエポキシ
基やアクリル基、アミノ基などの反応性基を有している
とポリイミド及び/又はポリイミド前駆体樹脂と反応
し、塗膜とした際、メタロキサンポリマーは表面に偏析
せず膜中に均一に存在する。その結果、上部電極との密
着性が不十分な複合膜となる。
The organic-inorganic composite film obtained according to the present invention comprises:
By not allowing the polyimide and / or the polyimide precursor resin to react with the metalloxane polymer, it becomes possible to segregate the metalloxane polymer on the surface of the coating film when forming the coating film. Thereby, high adhesion with the electrode formed on the upper part is developed. Conversely, if the metalloxane polymer has a reactive group such as an epoxy group, an acrylic group, or an amino group, it reacts with the polyimide and / or the polyimide precursor resin, and when formed into a coating film, the metalloxane polymer segregates on the surface. It exists uniformly in the film without. As a result, a composite film having insufficient adhesion to the upper electrode is obtained.

【0040】[0040]

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。 実施例1 200mL四ッ口フラスコに1,3−ビス(4−アミノ
フェノキシ)ベンゼン12.6gとN−メチルピロリド
ン70gを加え、室温でよく撹拌して混合した。次に
1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水
物8.1gをN−メチルピロリドン47gに溶解した溶
液を加え、室温で4時間撹拌して反応させ、固形分濃度
が15重量%のポリイミド前駆体樹脂溶液を調製した。
The present invention will be described below in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Example 1 12.6 g of 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene and 70 g of N-methylpyrrolidone were added to a 200 mL four-necked flask, and mixed well with stirring at room temperature. Next, a solution prepared by dissolving 8.1 g of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride in 47 g of N-methylpyrrolidone was added thereto, and the mixture was stirred and reacted at room temperature for 4 hours to give a solid content of 15% by weight. Was prepared.

【0041】次に100mLナスフラスコにテトラエト
キシシラン11.3g、エタノール17.2g、蓚酸
0.24g、水3.9gを順次加えて、室温で30分間
撹拌して反応させ、メタロキサンポリマー溶液(固形分
濃度10重量%)を調製した。別の100mLナスフラ
スコに上記ポリイミド前駆体樹脂溶液50gを加え、上
記メタロキサンポリマー溶液25gを加えて30分間撹
拌して混合し、有機無機複合塗布液を形成した。この塗
布液をシリコンウエハー上に数滴滴下し、4000rp
mの回転数で20秒間スピンコートし、ホットプレート
上で80℃、5分乾燥し、オーブン中で300℃、30
分焼成を行い有機無機複合膜を形成した。
Next, 11.3 g of tetraethoxysilane, 17.2 g of ethanol, 0.24 g of oxalic acid, and 3.9 g of water were sequentially added to a 100-mL eggplant flask, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to react, and a metalloxane polymer solution ( (Solid content: 10% by weight). 50 g of the above polyimide precursor resin solution was added to another 100 mL eggplant-shaped flask, 25 g of the above metalloxane polymer solution was added, and stirred and mixed for 30 minutes to form an organic-inorganic composite coating solution. A few drops of this coating solution are dropped on a silicon wafer, and 4000 rpm
m for 20 seconds, dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes, and dried in an oven at 300 ° C. for 30 minutes.
By performing partial firing, an organic-inorganic composite film was formed.

【0042】この有機無機複合膜の膜厚は膜厚測定機
(ランクテイラーホブソン社製:タリステップ)で測定
した。膜厚は2μmであった。X線光電子分光分析装置
((株)島津製作所製:ESCA−3200)を用いた
X線光電子分光分析(アルゴンイオン スパッタリング
測定モード)にて、複合膜の表面から内部に向けて、S
i(2s)とN(1s)の元素分布を測定した。シリカ
成分が表面に偏析している有機無機複合膜であることを
確認した。
The thickness of the organic-inorganic composite film was measured by a film thickness measuring device (Taristep, manufactured by Rank Taylor Hobson). The film thickness was 2 μm. In X-ray photoelectron spectroscopy (argon ion sputtering measurement mode) using an X-ray photoelectron spectrometer (manufactured by Shimadzu Corporation: ESCA-3200), S was applied from the surface of the composite film toward the inside.
The element distributions of i (2s) and N (1s) were measured. It was confirmed that the silica component was an organic-inorganic composite film segregated on the surface.

【0043】更に、この有機無機複合膜上に真空蒸着装
置(日本電子(株)製、高真空蒸着装置JEE−4X)
を用いてアルミニウムを蒸着し、更にレジスト(シプレ
ー(株)製、S1400−21)を数滴滴下し、180
0rpmの回転数で20秒間スピンコートし、ホットプ
レート上で90℃、90秒間乾燥し、パターンマスクを
介し露光、現像を行いレジストのパターニングを行っ
た。次いで、燐酸:硝酸=2:1の溶液に5分間浸漬さ
せ、アルミニウムのエッチングを行い、レジストを剥離
して、有機無機複合膜上にアルミニウム電極のパターン
を形成した。
Further, on this organic-inorganic composite film, a vacuum evaporation apparatus (JEOL Co., Ltd., high vacuum evaporation apparatus JEE-4X)
And a few drops of a resist (S1400-21, manufactured by Shipley Co., Ltd.)
It was spin-coated at 0 rpm for 20 seconds, dried on a hot plate at 90 ° C. for 90 seconds, and exposed and developed through a pattern mask to pattern the resist. Then, the aluminum electrode was immersed in a solution of phosphoric acid: nitric acid = 2: 1 for 5 minutes to etch the aluminum, the resist was stripped, and an aluminum electrode pattern was formed on the organic-inorganic composite film.

【0044】この基板を光学顕微鏡で観察したところ、
アルミニウム電極の剥がれやクラックは見られず、有機
無機複合膜とアルミニウム電極との良好な密着性を示し
た。 実施例2 100mLナスフラスコにメチルトリエトキシシラン
9.3g、プロピレングリコール17.9g、蓚酸0.
24g、水3.9gを順次加えて、室温で30分間撹拌
して反応させ、メタロキサンポリマー溶液(固形分濃度
10重量%)を調製した。
When this substrate was observed with an optical microscope,
No peeling or cracking of the aluminum electrode was observed, indicating good adhesion between the organic-inorganic composite film and the aluminum electrode. Example 2 In a 100 mL eggplant-shaped flask, 9.3 g of methyltriethoxysilane, 17.9 g of propylene glycol, and 0.1 g of oxalic acid were added.
24 g and 3.9 g of water were sequentially added, and the mixture was stirred and reacted at room temperature for 30 minutes to prepare a metalloxane polymer solution (solid content concentration: 10% by weight).

【0045】実施例1と同様の方法でポリイミド前駆体
樹脂溶液とメタロキサンポリマー溶液を混合して、塗
布、乾燥、焼成を行い、有機無機複合膜を形成した。ま
た実施例1と同様の有機無機複合膜の評価を行った。こ
の有機無機複合膜の膜厚は2.2μmで、X線光電子分
光分析よりシリカ成分が表面に偏析した有機無機複合膜
であることを確認した。
In the same manner as in Example 1, a polyimide precursor resin solution and a metalloxane polymer solution were mixed, applied, dried and fired to form an organic-inorganic composite film. Further, the same organic-inorganic composite film as in Example 1 was evaluated. The film thickness of this organic-inorganic composite film was 2.2 μm, and it was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy analysis that the silica component was an organic-inorganic composite film having segregated on the surface.

【0046】更に、実施例1と同様の方法でアルミニウ
ムの蒸着、レジストのパターニング、アルミニウムのエ
ッチング、レジストの剥離を行い、有機無機複合膜上に
アルミニウム電極のパターンを形成した。この基板を光
学顕微鏡で観察したところ、アルミニウム電極の剥がれ
やクラックは見られず、有機無機複合膜とアルミニウム
電極との良好な密着性を示した。
Further, aluminum deposition, resist patterning, aluminum etching, and resist stripping were performed in the same manner as in Example 1 to form an aluminum electrode pattern on the organic-inorganic composite film. When the substrate was observed with an optical microscope, no peeling or cracking of the aluminum electrode was observed, indicating good adhesion between the organic-inorganic composite film and the aluminum electrode.

【0047】実施例3 100mLナスフラスコにテトラエトキシシラン5.7
g、メチルトリエトキシシラン4.8g、N−メチルピ
ロリドン18.0g、蓚酸0.24g、水3.9gを順
次加えて、室温で30分間撹拌して反応させ、メタロキ
サンポリマー溶液(固形分濃度10重量%)を調製し
た。
Example 3 5.7 Tetraethoxysilane was placed in a 100 mL eggplant-shaped flask.
g, 4.8 g of methyltriethoxysilane, 18.0 g of N-methylpyrrolidone, 0.24 g of oxalic acid, and 3.9 g of water were sequentially added, and the mixture was stirred and reacted at room temperature for 30 minutes to give a metalloxane polymer solution (solid content concentration). 10% by weight).

【0048】実施例1と同様の方法でポリイミド前駆体
樹脂溶液とメタロキサンポリマー溶液を混合して、塗
布、乾燥、焼成を行い、有機無機複合膜を形成した。ま
た実施例1と同様の有機無機複合膜の評価を行った。こ
の有機無機複合膜の膜厚は2.3μmで、X線光電子分
光分析よりシリカ成分が表面に偏析した有機無機複合膜
であることを確認した。
In the same manner as in Example 1, a polyimide precursor resin solution and a metalloxane polymer solution were mixed, applied, dried and fired to form an organic-inorganic composite film. Further, the same organic-inorganic composite film as in Example 1 was evaluated. The film thickness of this organic-inorganic composite film was 2.3 μm, and it was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy analysis that the silica component was an organic-inorganic composite film segregated on the surface.

【0049】更に、実施例1と同様の方法でアルミニウ
ムの蒸着、レジストのパターニング、アルミニウムのエ
ッチング、レジストの剥離を行い、有機無機複合膜上に
アルミニウム電極のパターンを形成した。この基板を光
学顕微鏡で観察したところ、アルミニウム電極の剥がれ
やクラックは見られず、有機無機複合膜とアルミニウム
電極との良好な密着性を示した。
Further, in the same manner as in Example 1, aluminum was deposited, a resist was patterned, aluminum was etched, and the resist was peeled off to form an aluminum electrode pattern on the organic-inorganic composite film. When the substrate was observed with an optical microscope, no peeling or cracking of the aluminum electrode was observed, indicating good adhesion between the organic-inorganic composite film and the aluminum electrode.

【0050】実施例4 200mL四ッ口フラスコに2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン17.7gとN
−メチルピロリドン100gを加え、室温でよく撹拌し
て混合した。次に1,2,3,4−シクロブタンテトラ
カルボン酸二無水物8.3gをN−メチルピロリドン4
7gに溶解した溶液を加え、室温で4時間撹拌して反応
させ、固形分濃度が15重量%のポリイミド前駆体樹脂
溶液を調製した。
Example 4 In a 200 mL four-necked flask, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] propane 17.7 g and N
-Methylpyrrolidone (100 g) was added and mixed well at room temperature. Next, 8.3 g of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added to N-methylpyrrolidone 4
A solution dissolved in 7 g was added, and the mixture was stirred and reacted at room temperature for 4 hours to prepare a polyimide precursor resin solution having a solid content of 15% by weight.

【0051】実施例1と同様の方法でポリイミド前駆体
樹脂溶液とメタロキサンポリマー溶液を混合して、塗
布、乾燥、焼成を行い、有機無機複合膜を形成した。ま
た実施例1と同様の有機無機複合膜の評価を行った。こ
の有機無機複合膜の膜厚は2.0μmで、X線光電子分
光分析よりシリカ成分が表面に偏析した有機無機複合膜
であることを確認した。
In the same manner as in Example 1, a polyimide precursor resin solution and a metalloxane polymer solution were mixed, applied, dried and fired to form an organic-inorganic composite film. Further, the same organic-inorganic composite film as in Example 1 was evaluated. The film thickness of this organic-inorganic composite film was 2.0 μm, and it was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy analysis that the silica component was an organic-inorganic composite film segregated on the surface.

【0052】更に、実施例1と同様の方法でアルミニウ
ムの蒸着、レジストのパターニング、アルミニウムのエ
ッチング、レジストの剥離を行い、有機無機複合膜上に
アルミニウム電極のパターンを形成した。この基板を光
学顕微鏡で観察したところ、アルミニウム電極の剥がれ
やクラックは見られず、有機無機複合膜とアルミニウム
電極との良好な密着性を示した。
Further, in the same manner as in Example 1, deposition of aluminum, patterning of resist, etching of aluminum, and peeling of the resist were performed to form an aluminum electrode pattern on the organic-inorganic composite film. When the substrate was observed with an optical microscope, no peeling or cracking of the aluminum electrode was observed, indicating good adhesion between the organic-inorganic composite film and the aluminum electrode.

【0053】実施例5 200mL四ッ口フラスコに2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン14.2g、1
−オクタデカノシキ−2,4−ジアミノベンゼン3.2
5g及びN−メチルピロリドンを加え、室温でよく撹拌
して混合した。次に1,2,3,4−シクロブタンテト
ラカルボン酸二無水物8.3gをN−メチルピロリドン
47gに溶解した溶液を加え、室温で4時間撹拌して反
応させ、固形分濃度が15重量%のポリイミド前駆体樹
脂溶液を調製した。
Example 5 In a 200 mL four-necked flask, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] propane 14.2 g, 1
-Octadecanoshiki-2,4-diaminobenzene 3.2
5 g and N-methylpyrrolidone were added and mixed well with stirring at room temperature. Next, a solution prepared by dissolving 8.3 g of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride in 47 g of N-methylpyrrolidone was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours to be reacted to obtain a solid content of 15% by weight. Was prepared.

【0054】実施例1と同様の方法でポリイミド前駆体
樹脂溶液とメタロキサンポリマー溶液を混合して、塗
布、乾燥、焼成を行い、有機無機複合膜を形成した。ま
た実施例1と同様の有機無機複合膜の評価を行った。こ
の有機無機複合膜の膜厚は2.1μmで、X線光電子分
光分析よりシリカ成分が表面に偏析した有機無機複合膜
であることを確認した。
In the same manner as in Example 1, a polyimide precursor resin solution and a metalloxane polymer solution were mixed, applied, dried and fired to form an organic-inorganic composite film. Further, the same organic-inorganic composite film as in Example 1 was evaluated. The film thickness of this organic-inorganic composite film was 2.1 μm, and it was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopic analysis that the silica component was an organic-inorganic composite film segregated on the surface.

【0055】更に、実施例1と同様の方法でアルミニウ
ムの蒸着、レジストのパターニング、アルミニウムのエ
ッチング、レジストの剥離を行い、有機無機複合膜上に
アルミニウム電極のパターンを形成した。この基板を光
学顕微鏡で観察したところ、アルミニウム電極の剥がれ
やクラックは見られず、有機無機複合膜とアルミニウム
電極との良好な密着性を示した。
Further, aluminum deposition, resist patterning, aluminum etching and resist peeling were performed in the same manner as in Example 1 to form an aluminum electrode pattern on the organic-inorganic composite film. When the substrate was observed with an optical microscope, no peeling or cracking of the aluminum electrode was observed, indicating good adhesion between the organic-inorganic composite film and the aluminum electrode.

【0056】比較例1 200mL四ッ口フラスコに1,3−ビス(4−アミノ
フェノキシ)ベンゼン12.6g、ビス(γ−アミノプ
ロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
0.56g、N−メチルピロリドン70gを加え、室温
でよく撹拌して混合した。次に1,2,3,4−シクロ
ブタンテトラカルボン酸二無水物8.1gをN−メチル
ピロリドン47gに溶解した溶液を加え、室温で4時間
撹拌して反応させ、固形分濃度が15重量%のポリイミ
ド前駆体樹脂溶液を調製した。
Comparative Example 1 In a 200 mL four-necked flask, 12.6 g of 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene and bis (γ-aminopropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane were added. 56 g and N-methylpyrrolidone 70 g were added and mixed well at room temperature. Next, a solution prepared by dissolving 8.1 g of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride in 47 g of N-methylpyrrolidone was added thereto, and the mixture was stirred and reacted at room temperature for 4 hours to give a solid content of 15% by weight. Was prepared.

【0057】上記ポリイミド前駆体樹脂溶液にメタロキ
サンポリマー溶液を加えないで、実施例1と同様の方法
で塗布、乾燥、焼成を行い、ポリイミド膜を形成した。
また実施例1と同様の有機無機複合膜の評価を行った。
このポリイミド膜の膜厚は、3μmで、X線光電子分光
分析よりビス(γ−アミノプロピル)−1,1,3,3
−テトラメチルジシロキサンに由来するシロキサン成分
が、表面に偏析せず膜中に均一に分散していることを確
認した。このことからポリイミド樹脂とシラン化合物が
反応している事が分かる。
The above-mentioned polyimide precursor resin solution was coated, dried and fired in the same manner as in Example 1 without adding the metalloxane polymer solution to form a polyimide film.
Further, the same organic-inorganic composite film as in Example 1 was evaluated.
The thickness of this polyimide film was 3 μm, and bis (γ-aminopropyl) -1,1,3,3 was determined by X-ray photoelectron spectroscopy.
-It was confirmed that the siloxane component derived from tetramethyldisiloxane did not segregate on the surface and was uniformly dispersed in the film. This indicates that the polyimide resin has reacted with the silane compound.

【0058】更に、実施例1と同様の方法でアルミニウ
ムの蒸着、レジストのパターニング、アルミニウムのエ
ッチング、レジストの剥離を行い、ポリイミド膜上にア
ルミニウム電極のパターンを形成した。この基板を光学
顕微鏡で観察したところ、アルミニウム電極の剥がれや
クラックが観察され、ポリイミド膜とアルミニウム電極
との密着性は不十分であった。
Further, in the same manner as in Example 1, aluminum was deposited, the resist was patterned, the aluminum was etched, and the resist was peeled off to form an aluminum electrode pattern on the polyimide film. When the substrate was observed with an optical microscope, peeling and cracking of the aluminum electrode were observed, and the adhesion between the polyimide film and the aluminum electrode was insufficient.

【0059】比較例2 200mL四ッ口フラスコに2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン7.06g、1
−オクタデカノシキ−2,4−ジアミノベンゼン9.7
1g及びN−メチルピロリドンを加え、室温でよく撹拌
して混合した。次に1,2,3,4−シクロブタンテト
ラカルボン酸二無水物8.3gをN−メチルピロリドン
47gに溶解した溶液を加え、室温で4時間撹拌して反
応させ、固形分濃度が15重量%のポリイミド前駆体樹
脂溶液を調製した。
Comparative Example 2 In a 200 mL four-necked flask, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] propane 7.06 g, 1
Octadecanoshiki-2,4-diaminobenzene 9.7
1 g and N-methylpyrrolidone were added and mixed well with stirring at room temperature. Next, a solution prepared by dissolving 8.3 g of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride in 47 g of N-methylpyrrolidone was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours to be reacted to obtain a solid content of 15% by weight. Was prepared.

【0060】実施例1と同様の方法でポリイミド前駆体
樹脂溶液とメタロキサンポリマー溶液を混合して、塗
布、乾燥、焼成を行い、有機無機複合膜を形成した。ま
た実施例1と同様の有機無機複合膜の評価を行った。こ
の有機無機複合膜の膜厚は2.2μmで、X線光電子分
光分析よりシリカ成分が表面に偏析した有機無機複合膜
であることを確認した。
In the same manner as in Example 1, a polyimide precursor resin solution and a metalloxane polymer solution were mixed, applied, dried and fired to form an organic-inorganic composite film. Further, the same organic-inorganic composite film as in Example 1 was evaluated. The film thickness of this organic-inorganic composite film was 2.2 μm, and it was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy analysis that the silica component was an organic-inorganic composite film having segregated on the surface.

【0061】更に、実施例1と同様の方法でアルミニウ
ムの蒸着、レジストのパターニング、アルミニウムのエ
ッチング、レジストの剥離を行い、有機無機複合膜上に
アルミニウム電極のパターンを形成した。この基板を光
学顕微鏡で観察したところ、一部アルミニウム電極の剥
がれが見られた。
Further, in the same manner as in Example 1, aluminum was deposited, a resist was patterned, aluminum was etched, and the resist was peeled off, thereby forming an aluminum electrode pattern on the organic-inorganic composite film. When the substrate was observed with an optical microscope, peeling of the aluminum electrode was partially observed.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明では、ポリイミドにメタロキサン
ポリマーを複合させることで、被膜とする際に1回の塗
布と焼成で容易に無機成分が表面に偏析した有機無機複
合膜が得られる。無機成分が被膜の表面層に存在するた
め、被膜の上部に形成される電極配線との密着性が向上
する。また、本発明では、ガラス基板やシリコンウェハ
ーに塗布することでLCDや半導体分野での高密着性層
間絶縁膜や高密着性平坦化膜として用いることが出来
る。
According to the present invention, by combining a metalloxane polymer with a polyimide, an organic-inorganic composite film in which inorganic components are easily segregated on the surface can be easily obtained by a single application and baking when forming a film. Since the inorganic component exists in the surface layer of the coating, the adhesion to the electrode wiring formed on the coating is improved. Further, in the present invention, it can be used as a high-adhesion interlayer insulating film or a high-adhesion flattening film in the LCD and semiconductor fields by being applied to a glass substrate or a silicon wafer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1にて形成した有機無機複合膜のX線光
電子分光分析(アルゴンイオン スパッタリング測定モ
ード)スペクトル図である。
FIG. 1 is an X-ray photoelectron spectroscopy (argon ion sputtering measurement mode) spectrum diagram of an organic-inorganic composite film formed in Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:Si(2s)元素のスペクトル 2:N(1s)元素のスペクトル 1: Spectrum of Si (2s) element 2: Spectrum of N (1s) element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 185/00 C09D 185/00 //(C09D 179/08 183:02 185:00) (72)発明者 中田 孝和 千葉県船橋市坪井町722番地1 日産化学 工業株式会社中央研究所内 (72)発明者 元山 賢一 千葉県船橋市坪井町722番地1 日産化学 工業株式会社中央研究所内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C09D 185/00 C09D 185/00 // (C09D 179/08 183: 02 185: 00) (72) Inventor Takakazu Nakata Funabashi, Chiba Prefecture 722-1, Tsuboi-cho, Nissan Chemical Research Institute, Central Research Laboratory (72) Inventor Kenichi Motoyama 722-1, Tsuboi-cho, Funabashi-shi, Chiba Prefecture, Central Research Laboratory of Nissan Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1 及びR3 はテトラカルボン酸及びその誘導
体を構成する4価の有機基であり、R2 は炭素数6〜2
2の長鎖アルキル基を有しない2価の有機基であり、R
4 は炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有する2価の有
機基である。L/M=100/0〜70/30)で表さ
れる繰り返し単位を有するポリイミド及び/又は下記一
般式(2) 【化2】 (式中、R5 及びR7 はテトラカルボン酸及びその誘導
体を構成する4価の有機基であり、R6 は炭素数6〜2
2の長鎖アルキル基を有しない2価の有機基であり、R
8 は炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有する2価の有
機基である。O/P=100/0〜70/30)で表さ
れるテトラカルボン酸及びその誘導体から選ばれる1種
又は2種以上の繰り返し単位を有するポリイミド前駆体
を有機溶媒に溶解してなる該ポリイミド及び/又は該ポ
リイミド前駆体樹脂溶液と、下記一般式(3) 【化3】 (式中、MはSi、Al、Ti、Zr、In、Sn、S
b、Ba、Nb又はYの元素であり、Zはその元素の原
子価である。R9 は1〜5個の炭素原子を有するアルキ
ル基である。)で表される1種又は2種以上の金属アル
コキシドを有機溶媒中で重合反応させてなるメタロキサ
ンポリマー溶液とを、ポリイミド及び/又はポリイミド
前駆体樹脂溶液の固形分100重量部に対してメタロキ
サンポリマーが酸化物換算した固形分で0.5〜100
重量部となるように混合して有機無機複合塗布溶液を形
成させ、ついで当該溶液を基材表面に塗布して、それに
より得られた塗膜を80〜450℃で熱硬化させること
により得られる、塗膜表面にメタロキサンポリマー成分
を偏析させたことを特徴とする高密着性有機無機複合
膜。
(1) The following general formula (1): (Wherein, R 1 and R 3 are tetravalent organic groups constituting tetracarboxylic acid and its derivatives, and R 2 has 6 to 2 carbon atoms.
2 is a divalent organic group having no long-chain alkyl group;
4 is a divalent organic group having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. L / M = 100/0 to 70/30) and / or a polyimide having a repeating unit represented by the following general formula (2): (Wherein, R 5 and R 7 are tetravalent organic groups constituting tetracarboxylic acid and its derivatives, and R 6 has 6 to 2 carbon atoms.
2 is a divalent organic group having no long-chain alkyl group;
8 is a divalent organic group having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. O / P = 100/0 to 70/30), a polyimide obtained by dissolving a polyimide precursor having one or more kinds of repeating units selected from tetracarboxylic acids and derivatives thereof in an organic solvent, and And / or the polyimide precursor resin solution and the following general formula (3): (Where M is Si, Al, Ti, Zr, In, Sn, S
b, Ba, Nb or Y element, and Z is the valence of the element. R 9 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ), A metalloxane polymer solution obtained by polymerizing one or more metal alkoxides in an organic solvent with a metalloxane polymer solution based on 100 parts by weight of the solid content of the polyimide and / or polyimide precursor resin solution. The solid content of the xanthate polymer is 0.5 to 100 in terms of oxide.
It is obtained by forming an organic-inorganic composite coating solution by mixing so as to be parts by weight, then applying the solution to a substrate surface, and thermally curing the resulting coating film at 80 to 450 ° C. A highly adherent organic-inorganic composite film, wherein a metalloxane polymer component is segregated on the surface of the coating film.
【請求項2】下記一般式(1) 【化4】 (式中、R1 及びR3 はテトラカルボン酸及びその誘導
体を構成する4価の有機基であり、R2 は炭素数6〜2
2の長鎖アルキル基を有しない2価の有機基であり、R
4 は炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有する2価の有
機基である。L/M=100/0〜70/30)で表さ
れる繰り返し単位を有するポリイミド及び/又は下記一
般式(2) 【化5】 (式中、R5 及びR7 はテトラカルボン酸及びその誘導
体を構成する4価の有機基であり、R6 は炭素数6〜2
2の長鎖アルキル基を有しない2価の有機基であり、R
8 は炭素数6〜22の長鎖アルキル基を有する2価の有
機基である。O/P=100/0〜70/30)で表さ
れるテトラカルボン酸及びその誘導体から選ばれる1種
又は2種以上の繰り返し単位を有するポリイミド前駆体
を有機溶媒に溶解してなる該ポリイミド及び/又は該ポ
リイミド前駆体樹脂溶液と、下記一般式(3) 【化6】 (式中、MはSi、Al、Ti、Zr、In、Sn、S
b、Ba、Nb又はYの元素であり、Zはその元素の原
子価である。Rは1〜5個の炭素原子を有するアルキル
基である。)で表される1種又は2種以上の金属アルコ
キシドを有機溶媒中で重合反応させてなるメタロキサン
ポリマー溶液とを、ポリイミド及び/又はポリイミド前
駆体樹脂溶液の固形分100重量部に対してメタロキサ
ンポリマーが酸化物換算した固形分で0.5〜100重
量部となるよう混合して有機無機複合塗布溶液を形成さ
せ、ついで当該溶液を基材表面に塗布して、それにより
得られた塗膜を80〜450℃で熱硬化させることを特
徴とする、塗膜表面にメタロキサンポリマー成分を偏析
させた高密着性有機無機複合膜の形成方法。
2. A compound represented by the following general formula (1): (Wherein, R 1 and R 3 are tetravalent organic groups constituting tetracarboxylic acid and its derivatives, and R 2 has 6 to 2 carbon atoms.
2 is a divalent organic group having no long-chain alkyl group;
4 is a divalent organic group having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. L / M = 100/0 to 70/30) and / or a polyimide having a repeating unit represented by the following general formula (2): (Wherein, R 5 and R 7 are tetravalent organic groups constituting tetracarboxylic acid and its derivatives, and R 6 has 6 to 2 carbon atoms.
2 is a divalent organic group having no long-chain alkyl group;
8 is a divalent organic group having a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. O / P = 100/0 to 70/30), a polyimide obtained by dissolving a polyimide precursor having one or more kinds of repeating units selected from tetracarboxylic acids and derivatives thereof in an organic solvent, and And / or the polyimide precursor resin solution and the following general formula (3): (Where M is Si, Al, Ti, Zr, In, Sn, S
b, Ba, Nb or Y element, and Z is the valence of the element. R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. A) a metalloxane polymer solution obtained by polymerizing one or more metal alkoxides represented by the formula (1) in an organic solvent; and 100 parts by weight of the solid content of the polyimide and / or polyimide precursor resin solution. The organic polymer composite solution is mixed by mixing the xan polymer in an amount of 0.5 to 100 parts by weight in terms of solid content in terms of oxide to form an organic-inorganic composite coating solution. A method for forming a highly adhesive organic-inorganic composite film, wherein a metalloxane polymer component is segregated on the surface of a coating film, wherein the film is thermally cured at 80 to 450 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017170410A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 株式会社カネカ Method for manufacturing functional film

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