KR102602473B1 - 박리층 형성용 조성물 - Google Patents

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Abstract

방향족 다이아민과 방향족 테트라카복실산 이무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산, 및 유기 용매를 포함하고, 상기 방향족 다이아민이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민을 포함하고, 및/또는 상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 박리층 형성용 조성물을 제공한다.

Description

박리층 형성용 조성물{COMPOSITION FOR FORMING RELEASE LAYER}
본 발명은 박리층 형성용 조성물에 관한 것으로, 상세히 설명하면, 기체 위에 설치하는 박리층을 형성하기 위한 박리층 형성용 조성물에 관한 것이다.
최근, 전자 디바이스에는, 구부린다고 하는 기능 부여나 박형화 및 경량화와 같은 성능이 요구되고 있다. 이 점에서, 종래의 무겁고 취약하여 구부릴 수 없는 유리 기판 대신에, 경량의 플랙시블 플라스틱 기판을 사용하는 것이 요구된다. 또한 신세대 디스플레이에서는, 경량의 플랙시블 플라스틱 기판을 사용하는, 액티브 풀컬러(active full-color) TFT 디스플레이 패널의 개발이 요구되고 있다. 그래서, 수지 필름을 기판으로 한 전자 디바이스의 제조 방법이 여러 가지로 검토되기 시작되고 있고, 신세대 디스플레이에서는, 기존의 TFT 설비를 전용 가능한 프로세스로 제조 검토가 진행되고 있다.
특허문헌 1, 2 및 3은 유리 기판 위에 아몰포스 실리콘 박막층을 형성하고, 그 박막층 위에 플라스틱 기판을 형성한 후에, 유리면측에서 레이저를 조사하여, 아몰포스 실리콘의 결정화에 따라 발생하는 수소 가스에 의해 플라스틱 기판을 유리 기판으로부터 박리하는 방법을 개시한다. 또한 특허문헌 4는 특허문헌 1∼3 개시의 기술을 사용하여 피박리층(특허문헌 4에서 「피전사층」으로 기재된다.)을 플라스틱 필름에 첩부하여 액정 표시 장치를 완성시키는 방법을 개시한다.
그러나, 특허문헌 1∼4에 개시된 방법, 특히 특허문헌 4에 개시된 방법은 투광성이 높은 기판을 사용하는 것이 필수이며, 기판을 통과시키고, 또한 비정질 실리콘에 포함되는 수소를 방출시키는데 충분한 에너지를 주기 위해, 비교적 큰 레이저광의 조사가 필요하게 되어, 피박리층에 손상을 주어 버린다고 하는 문제가 있다. 또한 레이저 처리에 장시간을 요하여, 대면적을 갖는 피박리층을 박리하는 것은 곤란하기 때문에, 디바이스 제작의 생산성을 높이는 것이 어렵다고 하는 문제도 있다.
일본 특개 평10-125929호 공보 일본 특개 평10-125931호 공보 국제공개 제2005/050754호 일본 특개 평10-125930호 공보
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 플랙시블 전자 디바이스의 수지 기판에 손상을 주지 않고 박리할 수 있는 박리층 형성용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 방향족 다이아민과 방향족 테트라카복실산 이무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산, 및 유기 용매를 포함하는 조성물에 있어서, 상기 방향족 다이아민이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민을 포함하고, 및/또는 상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물을 포함하는 경우에, 기체와의 우수한 밀착성, 및 플랙시블 전자 디바이스로서 사용되는 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 박리층을 형성할 수 있는 조성물이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은,
1. 방향족 다이아민과 방향족 테트라카복실산 이무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산, 및 유기 용매를 포함하고,
상기 방향족 다이아민이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민을 포함하고, 및/또는 상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층 형성용 조성물,
2. 상기 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민이 식 (A1)∼(A42)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 1의 박리층 형성용 조성물,
3. 상기 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물이 식 (B1)∼(B14)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 1 또는 2의 박리층 형성용 조성물,
4. 상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물을 더 포함하는 1∼3 중 어느 하나의 박리층 형성용 조성물,
5. 상기 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물이 벤젠 골격, 나프틸 골격 또는 바이페닐 골격을 포함하는 것인 4의 박리층 형성용 조성물,
6. 상기 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물이 식 (C1)∼(C12)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 5의 박리층 형성용 조성물,
7. 상기 유기 용매가 식 (S1)로 표시되는 아마이드류, 식 (S2)로 표시되는 아마이드류 및 식 (S3)으로 표시되는 아마이드류로부터 선택되는 적어도 1개를 포함하는 1∼6 중 어느 하나의 박리층 형성용 조성물,
(식 중, R1 및 R2는, 서로 독립하여, 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. R3은 수소 원자, 또는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. h는 자연수를 나타낸다.)
8. 1∼7 중 어느 하나의 박리층 형성용 조성물을 사용하여 형성되는 박리층,
9. 8의 박리층을 사용하는 것을 특징으로 하는, 수지 기판을 구비하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법,
10. 8의 박리층을 사용하는 것을 특징으로 하는, 수지 기판을 구비하는 터치패널 센서의 제조 방법,
11. 상기 수지 기판이 폴리이미드로 이루어지는 기판인 9 또는 10의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 박리층 형성용 조성물을 사용함으로써 기체와의 우수한 밀착성, 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 막을 재현성 좋게 얻을 수 있다. 본 발명의 조성물을 사용함으로써 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 기체 위에 형성된 수지 기판이나, 또한 그 위에 설치되는 회로 등에 손상을 주지 않고, 당해 회로 등과 함께 당해 수지 기판을 당해 기체로부터 분리하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명의 박리층 형성용 조성물은 수지 기판을 구비하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스의 간편화와 그 수율의 향상 등에 기여할 수 있다.
도 1은 실시예 4에서 측정한 투과율을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 대해, 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 박리층 형성용 조성물은 방향족 다이아민과 방향족 테트라카복실산 이무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산, 및 유기 용매를 포함하는 것이며, 상기 방향족 다이아민이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민을 포함하고, 및/또는 상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물을 포함하는 것이다. 여기에서, 본 발명에서의 박리층이란 소정의 목적으로 유리 기체 바로 위에 설치되는 층이며, 그 전형예로서는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스에 있어서 기체와, 폴리이미드와 같은 수지로 이루어지는 플랙시블 전자 디바이스의 수지 기판과의 사이에, 당해 수지 기판을 소정의 프로세스 중에서 고정하기 위해 설치되고, 또한, 당해 수지 기판 위에 전자 회로 등이 형성된 후에 있어서 당해 수지 기판을 당해 기체로부터 용이하게 박리할 수 있도록 하기 위해 설치되는 것을 들 수 있다.
상기 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민은 그 분자 내에 에스터 결합 및 에터 결합의 일방을 포함하거나, 또는 이것들의 양방을 포함하는 것이다.
이러한 방향족 다이아민으로서는 복수의 탄소수 6∼20의 방향족환이 에스터 결합 또는 에터 결합으로 연결된 구조를 갖는 다이아민을 들 수 있다. 상기 방향족환의 구체예로서는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 펜안트렌환 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리아믹산의 유기 용매에의 용해성을 확보하는 관점에서, 2 또는 3개의 방향족환이 에스터 결합 또는 에터 결합으로 연결된 구조를 갖는 다이아민이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민의 바람직한 구체예로서는 이하에 나타내는 것을 들 수 있다.
상기 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물은 그 분자 내에 에스터 결합과 에터 결합의 일방을 포함하거나, 또는 이것들의 양방 모두를 포함하는 것이다.
이러한 방향족 테트라카복실산 이무수물로서는 복수의 탄소수 6∼20의 방향족환이 에스터 결합 또는 에터 결합으로 연결된 구조를 갖는 테트라카복실산 이무수물을 들 수 있다. 상기 방향족환의 구체예로서는 상기와 동일한 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리아믹산의 유기 용매에의 용해성을 확보하는 관점에서, 3 또는 4개의 방향족환이 에스터 결합 또는 에터 결합으로 연결된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물의 바람직한 구체예로서는 이하에 나타내는 것을 들 수 있다.
본 발명에서는, 전술한 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민과 함께, 그 이외의 다이아민을 사용할 수 있다.
이러한 다이아민은 지방족 다이아민, 방향족 다이아민의 어떤 것이어도 되지만, 얻어지는 박막의 강도와 내열성을 확보하는 관점에서, 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 다이아민이 바람직하다.
그 구체예로서는 1,4-다이아미노벤젠(p-페닐렌다이아민), 1,3-다이아미노벤젠(m-페닐렌다이아민), 1,2-다이아미노벤젠(o-페닐렌다이아민), 2,4-다이아미노톨루엔, 2,5-다이아미노톨루엔, 2,6-다이아미노톨루엔, 4,6-다이메틸-m-페닐렌다이아민, 2,5-다이메틸-p-페닐렌다이아민, 2,6-다이메틸-p-페닐렌다이아민, 2,4,6-트라이메틸-1,3-페닐렌다이아민, 2,3,5,6-테트라메틸-p-페닐렌다이아민, m-자일릴렌다이아민, p-자일릴렌다이아민, 5-트라이플루오로메틸벤젠-1,3-다이아민, 5-트라이플루오로메틸 벤젠-1,2-다이아민, 3,5-비스(트라이플루오로메틸)벤젠-1,2-다이아민 등의 벤젠핵을 1개 포함하는 다이아민; 1,2-나프탈렌다이아민, 1,3-나프탈렌다이아민, 1,4-나프탈렌다이아민, 1,5-나프탈렌다이아민, 1,6-나프탈렌다이아민, 1,7-나프탈렌다이아민, 1,8-나프탈렌다이아민, 2,3-나프탈렌다이아민, 2,6-나프탈렌다이아민, 4,4'-바이페닐 다이아민, 2,2'-비스(트라이플루오로메틸)-4,4'-다이아미노바이페닐, 3,3'-다이메틸-4,4'-다이아미노다이페닐메테인, 3,3'-다이카복시-4,4'-다이아미노다이페닐메테인, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-다이아미노다이페닐메테인, 4,4'-다이아미노벤즈아닐리드, 3,3'-다이클로로벤지딘, 3,3'-다이메틸벤지딘, 2,2'-다이메틸벤지딘, 3,3'-다이아미노다이페닐메테인, 3,4'-다이아미노다이페닐메테인, 4,4'-다이아미노다이페닐메테인, 2,2-비스(3-아미노페닐)프로페인, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로페인, 2,2-비스(3-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 2,2-비스(4-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 3,3'-다이아미노다이페닐설폭사이드, 3,4'-다이아미노다이페닐설폭사이드, 4,4'-다이아미노다이페닐설폭사이드, 3,3'-비스(트라이플루오로메틸)바이페닐-4,4'-다이아민, 3,3',5,5'-테트라플루오로바이페닐-4,4'-다이아민, 4,4'-다이아미노옥타플루오로바이페닐 등의 벤젠핵을 2개 포함하는 다이아민; 1,5-다이아미노안트라센, 2,6-다이아미노안트라센, 9,10-다이아미노안트라센, 1,8-다이아미노펜안트렌, 2,7-다이아미노펜안트렌, 3,6-다이아미노펜안트렌, 9,10-다이아미노펜안트렌, 1,3-비스(3-아미노페닐)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페닐설폰)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐설폰)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐설폰)벤젠, 1,3-비스[2-(4-아미노페닐)아이소프로필]벤젠, 1,4-비스[2-(3-아미노페닐)아이소프로필]벤젠, 1,4-비스[2-(4-아미노페닐)아이소프로필]벤젠 등의 벤젠핵을 3개 포함하는 다이아민 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 이것들은 1종 단독으로도, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민과 함께, 그것 이외의 다이아민을 사용하는 경우, 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 다이아민의 사용량은 전체 다이아민 중, 바람직하게는 70몰% 이상, 보다 바람직하게는 80몰% 이상, 더한층 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상이다. 이러한 사용량을 채용함으로써 기체와의 우수한 밀착성, 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 막을 재현성 좋게 얻을 수 있다.
본 발명에서는, 전술한 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물과 함께, 그것 이외의 테트라카복실산 이무수물을 사용할 수 있다.
이러한 테트라카복실산 이무수물은 지방족 테트라카복실산 이무수물, 방향족 테트라카복실산 이무수물의 어떤 것이어도 되지만, 얻어지는 박막의 강도와 내열성을 확보하는 관점에서, 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물이 바람직하다.
그 구체예로서는 피로멜리트산 이무수물, 벤젠-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,5,6-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,6,7-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,7,8-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-2,3,5,6-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-2,3,6,7-테트라카복실산 이무수물, 나프탈렌-1,4,5,8-테트라카복실산 이무수물, 바이페닐-2,2',3,3'-테트라카복실산 이무수물, 바이페닐-2,3,3',4'-테트라카복실산 이무수물, 바이페닐-3,3',4,4'-테트라카복실산 이무수물, 안트라센-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물, 안트라센-1,2,5,6-테트라카복실산 이무수물, 안트라센-1,2,6,7-테트라카복실산 이무수물, 안트라센-1,2,7,8-테트라카복실산 이무수물, 안트라센-2,3,6,7-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-1,2,5,6-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-1,2,6,7-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-1,2,7,8-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-1,2,9,10-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-2,3,5,6-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-2,3,6,7-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-2,3,9,10-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-3,4,5,6-테트라카복실산 이무수물, 펜안트렌-3,4,9,10-테트라카복실산 이무수물 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 이것들은 1종 단독이어도, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
특히, 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물로서는, 내열성을 확보하는 관점에서, 식 (C1)∼(C12)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 식 (C1) 및 식 (C9)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물과 함께, 그것 이외의 테트라카복실산 이무수물을 사용하는 경우, 에스터 결합 및 에터 결합의 적어도 일방을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물의 사용량은 전체 테트라카복실산 이무수물 중, 바람직하게는 70몰% 이상, 보다 바람직하게는 80몰% 이상, 더한층 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상이다. 이러한 사용량을 채용함으로써 기체와의 충분한 밀착성 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 막을 재현성 좋게 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 다이아민과 테트라카복실산 이무수물을 반응시킴으로써 본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물에 포함되는 폴리아믹산을 얻을 수 있다.
이러한 반응에 사용하는 유기 용매는 반응에 악영향을 미치지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 그 구체예로서는 m-크레졸, 2-파이롤리돈, N-메틸-2-파이롤리돈, N-에틸-2-파이롤리돈, N-바이닐-2-파이롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드, 3-메톡시-N,N-다이메틸프로필아마이드, 3-에톡시-N,N-다이메틸프로필아마이드, 3-프로폭시-N,N-다이메틸프로필아마이드, 3-아이소프로폭시-N,N-다이메틸프로필아마이드, 3-뷰톡시-N,N-다이메틸프로필아마이드, 3-sec-뷰톡시-N,N-다이메틸프로필아마이드, 3-tert-뷰톡시-N,N-다이메틸프로필아마이드, γ-뷰티로락톤 등을 들 수 있다. 또한, 유기 용매는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
특히, 반응에 사용하는 유기 용매는 다이아민 및 테트라카복실산 이무수물 및 폴리아믹산을 잘 용해하므로, 식 (S1)로 표시되는 아마이드류, (S2)로 표시되는 아마이드류 및 식 (S3)으로 표시되는 아마이드류로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
식 중, R1 및 R2는, 서로 독립하여, 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. R3은 수소 원자, 또는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. h는 자연수를 나타내지만, 바람직하게는 1∼3, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다.
탄소수 1∼10의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기 등을 들 수 있다. 이들 중, 탄소수 1∼3의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 또는 2의 알킬기가 보다 바람직하다.
반응온도는 사용하는 용매의 융점으로부터 비점까지의 범위에서 적당히 설정 하면 되고, 통상 0∼100℃ 정도이지만, 얻어지는 폴리아믹산의 용액 중에서의 이미드화를 막아 폴리아믹산 단위의 고함유량을 유지하기 위해서는, 바람직하게는 0∼70℃ 정도이고, 보다 바람직하게는 0∼60℃ 정도이며, 더한층 바람직하게는 0∼50℃ 정도이다.
반응시간은, 반응온도나 원료 물질의 반응성에 의존하기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상 1∼100시간 정도이다.
이상에서 설명한 방법에 의해, 목적으로 하는 폴리아믹산을 포함하는 반응 용액을 얻을 수 있다.
상기 폴리아믹산의 중량평균 분자량은 5,000∼1,000,000이 바람직하고, 10,000∼500,000이 보다 바람직하고, 핸들링성의 관점에서 15,000∼200,000이 더한층 바람직하다. 또한, 본 발명에서 중량평균 분자량은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 분석에 의한 표준 폴리스타이렌 환산으로 얻어지는 평균 분자량이다.
본 발명에서는, 통상, 상기 반응 용액을 여과한 후, 그 여과액을 그대로, 또는 희석 혹은 농축하여 얻어지는 용액을 본 발명의 박리층 형성용 조성물로서 사용할 수 있다. 이렇게 함으로써 얻어지는 박리층의 밀착성, 박리성 등의 악화의 원인이 될 수 있는 불순물의 혼입을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 효율적으로 박리층 형성용 조성물을 얻을 수 있다. 또한 상기 반응 용액으로부터 폴리아믹산을 단리한 후, 다시 용매에 용해하여 박리층 형성용 조성물로 해도 된다. 이 경우의 용매로서는 전술한 반응에 사용하는 유기 용매 등을 들 수 있다.
희석에 사용하는 용매는 특별히 한정되지 않고, 그 구체예로서는 상기 반응의 반응용매의 구체예와 동일한 것을 들 수 있다. 희석에 사용하는 용매는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 그 중에서도, 폴리아믹산을 잘 용해하므로, N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸-2-파이롤리돈, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리딘온, N-에틸-2-파이롤리돈, γ-뷰티로락톤이 바람직하고, N-메틸-2-파이롤리돈이 보다 바람직하다.
또한 단독으로는 폴리아믹산을 용해하지 않는 용매이어도, 폴리아믹산이 석출되지 않는 범위이면, 본 발명의 박리층 형성용 조성물에 혼합할 수 있다. 특히, 에틸셀로솔브, 뷰틸셀로솔브, 에틸카비톨, 뷰틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 에틸렌글라이콜, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, 1-뷰톡시-2-프로판올, 1-펜옥시-2-프로판올, 프로필렌글라이콜모노아세테이트, 프로필렌글라이콜다이아세테이트, 프로필렌글라이콜-1-모노메틸에터-2-아세테이트, 프로필렌글라이콜-1-모노에틸에터-2-아세테이트, 다이프로필렌글라이콜, 2-(2-에톡시프로폭시)프로판올, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 n-프로필, 락트산 n-뷰틸, 락트산 아이소아밀 등의 저표면장력을 갖는 용매를 적절하게 혼재시킬 수 있다. 이것에 의해, 기판에의 도포시에 도포막 균일성이 향상되는 것이 알려져 있고, 본 발명의 박리층 형성용 조성물에서도 적합하게 사용된다.
본 발명의 박리층 형성용 조성물에 있어서의 폴리아믹산의 농도는 제작하는 박리층의 두께, 조성물의 점도 등을 감안하여 적당히 설정하는 것이지만, 통상 1∼30질량% 정도, 바람직하게는 1∼20질량% 정도이다. 이러한 농도로 함으로써 0.05∼5㎛ 정도의 두께의 박리층을 재현성 좋게 얻을 수 있다. 또한, 폴리아믹산의 농도는 폴리아믹산의 원료인 다이아민과 테트라카복실산 이무수물의 사용량을 조정하거나, 상기 반응 용액을 여과한 후 그 여과액을 희석 또는 농축하거나, 단리한 폴리아믹산을 용매에 용해시킬 때에 그 양을 조정하는 등 하여 조정할 수 있다.
또한 박리층 형성용 조성물의 점도는 제작하는 박리층의 두께 등을 감안하여 적당히 설정하는 것이지만, 특히 0.05∼5㎛ 정도의 두께의 막을 재현성 좋게 얻는 것을 목적으로 하는 경우, 통상, 25℃에서 10∼10,000mPa·s 정도, 바람직하게는 20∼5,000mPa·s 정도이다. 여기에서, 점도는 시판의 액체의 점도측정용 점도계를 사용하고, 예를 들면, JIS K7117-2에 기재된 수순을 참조하여, 조성물의 온도 25℃의 조건으로 측정할 수 있다. 바람직하게는 점도계로서는 원추 평판형(콘 플레이트형) 회전 점도계를 사용하고, 바람직하게는 동형의 점도계에서 표준 콘 로터로서 1°34'×R24를 사용하여, 조성물의 온도 25℃의 조건으로 측정할 수 있다. 이러한 회전점도계로서는, 예를 들면, 토키산교(주)제 TVE- 25L을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물은 폴리아믹산과 유기 용매 이외에, 예를 들면, 막 강도를 향상시키기 위해, 가교제 등의 성분을 포함해도 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 박리층 형성 조성물을 기체에 도포하고, 얻어진 도포막을 가열하여 폴리아믹산을 열 이미드화 함으로써, 기체와의 우수한 밀착성, 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 폴리이미드막으로 이루어지는 박리층을 얻을 수 있다.
본 발명의 박리층을 기체 위에 형성하는 경우, 박리층은 기체의 일부 표면에 형성되어 있어도 되고, 전체면에 형성되어 있어도 된다. 기체의 일부 표면에 박리층을 형성하는 태양으로서는 기체 표면 중 소정의 범위에만 박리층을 형성하는 태양, 기체 표면 전체면에 도트 패턴, 라인 앤드 스페이스 패턴 등의 패턴 형상으로 박리층을 형성하는 태양 등이 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 기체란 그 표면에 본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물이 도포되는 것이며, 플랙시블 전자 디바이스 등의 제조에 사용되는 것을 의미한다.
기체(기재)로서는, 예를 들면, 유리, 플라스틱(폴리카보네이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스타이렌, 폴리에스터, 폴리올레핀, 에폭시, 멜라민, 트라이아세틸셀룰로오스, ABS, AS, 노보넨계 수지 등), 금속(실리콘 웨이퍼 등), 목재, 종이, 슬레이트 등을 들 수 있지만, 특히, 본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물로부터 얻어지는 박리층이 그것에 대한 충분한 밀착성을 갖는 점에서, 유리가 바람직하다. 또한, 기체 표면은 단일의 재료로 구성되어 있어도 되고, 2 이상의 재료로 구성되어 있어도 된다. 2 이상의 재료로 기체 표면이 구성되는 태양으로서는 기체 표면 중, 어떤 범위는 어떤 재료로 구성되고, 그 나머지 표면은 그 밖의 재료로 구성되어 있는 태양, 기체 표면 전체에 도트 패턴, 라인 앤드 스페이스 패턴 등의 패턴 형상으로 어떤 재료가 그 밖의 재료 중에 존재하는 태양 등이 있다.
도포하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 캐스트 코팅법, 스핀 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 다이 코팅법, 잉크젯법, 인쇄법(철판, 요판, 평판, 스크린 인쇄 등) 등을 들 수 있다.
이미드화하기 위한 가열온도는 통상 50∼550℃의 범위 내에서 적당히 결정되지만, 바람직하게는 200℃ 이상, 또한 바람직하게는 500℃ 이하이다. 가열온도를 이와 같이 함으로써 얻어지는 막의 취약화를 막으면서, 이미드화 반응을 충분히 진행시키는 것이 가능하게 된다. 가열시간은 가열온도에 따라 상이하기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상 5분∼5시간이다. 또한 이미드화율은 50∼100%의 범위이면 된다.
본 발명에 있어서의 가열 태양의 바람직한 일례로서는 50∼100℃로 5분간∼2시간 가열한 후에, 그대로 단계적으로 가열온도를 상승시키고 최종적으로 375℃ 초과∼450℃로 30분∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다. 특히, 50∼100℃로 5분간∼2시간 가열한 후에, 100℃ 초과∼375℃로 5분간∼2시간, 최후에 375℃ 초과∼450℃로 30분∼4시간 가열하는 것이 바람직하다.
가열에 사용하는 기구로서는, 예를 들면, 핫플레이트, 오븐 등을 들 수 있다. 가열 분위기는 공기하이어도 불활성 가스하이어도 되고, 또한 상압하이어도 감압하이어도 된다.
박리층의 두께는 통상 0.01∼50㎛ 정도, 생산성의 관점에서, 바람직하게는 0.05∼20㎛ 정도, 보다 바람직하게는 0.05∼5㎛ 정도이며, 가열 전의 도포막의 두께를 조정하여 원하는 두께를 실현한다.
이상에서 설명한 박리층은 기체, 특히 유리의 기체와의 우수한 밀착성 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는다. 그 때문에, 본 발명에 따른 박리층은, 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 당해 디바이스의 수지 기판에 손상을 주지 않고, 당해 수지 기판을, 그 수지 기판 위에 형성된 회로 등과 함께, 기체로부터 박리시키기 위해 적합하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 박리층을 사용한 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물을 사용하여, 전술의 방법에 의해, 유리 기체 위에 박리층을 형성한다. 이 박리층의 위에, 수지 기판을 형성하기 위한 수지 용액을 도포하고, 이 도포막을 가열함으로써 본 발명에 따른 박리층을 통하여, 유리 기체에 고정된 수지 기판을 형성한다. 이때, 박리층을 모두 덮도록 하여, 박리층의 면적과 비교하여 큰 면적으로, 수지 기판을 형성한다. 상기 수지 기판으로서는 플랙시블 전자 디바이스의 수지 기판으로서 대표적인 폴리이미드로 이루어지는 수지 기판 등을 들 수 있고, 그것을 형성하기 위한 수지 용액으로서는 폴리이미드 용액이나 폴리아믹산 용액을 들 수 있다. 당해 수지 기판의 형성 방법은 상법에 따르면 된다.
다음에 본 발명에 따른 박리층을 통하여 기체에 고정된 당해 수지 기판의 위에, 원하는 회로를 형성하고, 그 후, 예를 들면, 박리층을 따라 수지 기판을 자르고, 이 회로와 함께 수지 기판을 박리층으로부터 박리하여, 수지 기판과 기체를 분리한다. 이때, 기체의 일부를 박리층과 함께 잘라도 된다.
한편, 플랙시블 디스플레이의 제조에 있어서, 지금까지 고휘도 LED나 삼차원 반도체 패키지 등의 제조에서 사용되어 온 레이저 리프크 오프법(LLO법)을 사용하여 유리 캐리어로부터 폴리머 기판을 적합하게 박리할 수 있는 것이 보고되어 있다(일본 특개 2013-147599호 공보). 플랙시블 디스플레이의 제조에서는 유리 캐리어 위에 폴리이미드 등으로 이루어지는 폴리머 기판을 설치하고, 다음에 그 기판 위에 전극 등을 포함하는 회로 등을 형성하고, 최종적으로 이 회로 등과 함께 기판을 유리 캐리어로부터 박리할 필요가 있다. 이 박리 공정에서 LLO법을 채용하고, 즉, 회로 등이 형성된 면과는 반대의 면으로부터, 파장 308nm의 광선을 유리 캐리어에 조사하면, 당해 파장의 광선이 유리 캐리어를 투과하고, 유리 캐리어 근방의 폴리머(폴리이미드)만이 이 광선을 흡수하여 증발(승화)한다. 그 결과, 디스플레이의 성능을 결정짓게 되는, 기판 위에 설치된 회로 등에 영향을 주지 않아, 유리 캐리어로부터의 기판의 박리를 선택적으로 실행 가능하다고 보고되어 있다.
본 발명에 따른 박리층을 통하여 기체에 고정된 당해 수지 기판 위에, 원하는 회로를 형성하고, 그 후, LLO법을 채용하면, 이 박리층만이 이 광선을 흡수하여 증발(승화)한다. 즉, 이 박리층이 희생이 되어(희생층으로서 작용함), 유리 캐리어로부터의 기판의 박리를 선택적으로 실행 가능하게 된다. 본 발명의 박리층 형성용 조성물은 LLO법의 적용이 가능하게 되는 특정 파장(예를 들면, 308nm)의 광선을 충분히 흡수한다고 하는 특징을 가지기 때문에, LLO법의 희생층으로서 사용할 수 있다.
실시예
이하, 합성예, 비교합성예, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 하기 예에서 사용한 화합물의 약칭 및 수평균 분자량 및 중량평균 분자량의 측정 방법은 이하와 같다.
<화합물의 약칭>
p-PDA: p-페닐렌다이아민
m-PDA: m-페닐렌다이아민
DATP: 4,4'''-다이아미노-p-터페닐
DBA: 3,5-다이아미노벤조산
HAB: 3,3'-다이하이드록시벤지딘
DDE: 4,4'-옥시다이아닐린
BAPB: 4,4'-비스(4-아미노펜옥시)바이페닐
FAPB: 4,4'-비스(4-아미노-2-트라이플루오로메틸펜옥시)바이페닐
APAB: 5-아미노-2-(4-아미노페닐)-1H-벤조이미다졸
APAB-E: 4-아미노페닐-4'-아미노벤조에이트
6FAP: 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로페인
TFMB: 2,2'-비스(트라이플루오로메틸)바이페닐-4,4'-다이아민
BPDA: 3,3',4,4'-바이페닐테트라카복실산 이무수물
TAHQ: p-페닐렌비스(트라이멜리트산 모노에스터산 무수물)
PMDA: 피로멜리트산 이무수물
BPTME: p-바이페닐렌비스(트라이멜리트산 모노에스터산 무수물)
BPODA: 4,4'-(바이페닐-4,4'-바이일비스옥시)비스프탈산 이무수물
CF3-BP-TMA: N,N'-[2,2'-비스(트라이플루오로메틸)바이페닐-4,4'-다이일]비스(1,3-다이옥소-1,3-다이하이드로아이소벤조퓨란-5-카보아마이드)
6FDA: 4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴)다이프탈산 무수물
CBDA: 1,2,3,4-사이클로뷰테인테트라카복실산 이무수물
IPBBT: N,N'-아이소프탈비스(벤조옥사졸린-2-싸이온)
NMP: N-메틸-2-파이롤리돈
BCS: 뷰틸셀로솔브
<중량평균 분자량 및 분자량 분포의 측정>
폴리머의 중량평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)의 측정은 니혼분코(주)제 GPC 장치(컬럼: 쇼와덴코(주)제 OHpak SB803-HQ 및 OHpak SB804-HQ; 용리액:다이메틸폼아마이드/LiBr·H2O(29.6mM)/H3PO4(29.6mM)/THF(0.1질량%); 유량:1.0mL/분; 컬럼 온도:40℃; Mw:표준 폴리스타이렌 환산값)를 사용하여 행했다(이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 동일).
[1] 폴리머의 합성
이하의 방법에 의해, 폴리아믹산 및 폴리벤조옥사졸 전구체를 합성했다.
또한, 얻어진 폴리머 함유 반응액으로부터 폴리머를 단리하지 않고, 후술한 바와 같이, 반응 용액을 희석함으로써 수지 기판 형성용 조성물 또는 박리층 형성용 조성물을 조제했다.
[합성예 S1] 폴리아믹산 S1의 합성
p-PDA 20.261g(187mmol) 및 DATP 12.206g(47mmol)을 NMP 617.4g에 용해시켰다. 얻어진 용액을 15℃로 냉각하고, 거기에 PMDA 50.112g(230mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 50℃까지 승온하고, 48시간 반응시켜, 폴리아믹산 S1을 얻었다. 폴리아믹산 S1의 Mw는 82,100, Mw/Mn은 2.7이었다.
[합성예 S2] 폴리아믹산 S2의 합성
p-PDA 3.218g(30mmol)을 NMP 88.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPDA 8.581g(29mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 S2를 얻었다. 폴리아믹산 S2의 Mw는 107,300, Mw/Mn은 4.6이었다.
[합성예 S3] 폴리아믹산 S3의 합성
TFMB 17.8g(56mmol), BAPB 0.4g(1mmol) 및 p-PDA 2.5g(23mmol)을 NMP 430g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 6FDA 6.3g(14mmol) 및 CF3-BP-TMA 42.8g(64mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 S3을 얻었다. 폴리아믹산 S3의 Mw는 38,700, Mw/Mn은 2.1이었다.
[합성예 S4] 폴리아믹산 S4의 합성
DDE 30.6g(153mmol)을 NMP 440g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 CBDA 29.4g(150mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 S4를 얻었다. 폴리아믹산 S4의 Mw는 29,800, Mw/Mn은 2.2이었다.
[합성예 L1] 폴리아믹산 L1의 합성
p-PDA 2.054g(19mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 9.946g(19mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L1을 얻었다. 폴리아믹산 L1의 Mw는 57,500, Mw/Mn은 3.0이었다.
[합성예 L2] 폴리아믹산 L2의 합성
p-PDA 1.836g(17mmol) 및 DBA 0.287g(1.9mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 9.878g(18mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L2를 얻었다. 폴리아믹산 L2의 Mw는 65,100, Mw/Mn은 3.0이었다.
[합성예 L3] 폴리아믹산 L3의 합성
p-PDA 1.367g(13mmol) 및 HAB 1.172g(5.4mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 9.461g(18mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L3을 얻었다. 폴리아믹산 L3의 Mw는 43,600, Mw/Mn 2.6이었다.
[합성예 L4] 폴리아믹산 L4의 합성
DATP 3.984g(15mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 8.016g(15mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L4를 얻었다. 폴리아믹산 L4의 Mw는 42,600, Mw/Mn은 3.9이었다.
[합성예 L5] 폴리아믹산 L5의 합성
BAPB 5.17g(14mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 6.83g(13mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L5를 얻었다. 폴리아믹산 L5의 Mw는 52,100, Mw/Mn은 2.7이었다.
[합성예 L6] 폴리아믹산 L6의 합성
FAPB 5.89g(12mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 6.11g(11mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L6을 얻었다. 폴리아믹산 L6의 Mw는 87,700, Mw/Mn은 3.3이었다.
[합성예 L7] 폴리아믹산 L7의 합성
APAB 3.60g(16mmol)을 NMP 88g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPTME 8.40g(16mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L7을 얻었다. 폴리아믹산 L7의 Mw는 58,300, Mw/Mn은 2.8이었다.
[합성예 L8] 폴리아믹산 L8의 합성
DDE 2.322g(12mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 PMDA 2.478g(11mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L8을 얻었다. 폴리아믹산 L8의 Mw는 22,600, Mw/Mn은 2.1이었다.
[합성예 L9] 폴리아믹산 L9의 합성
DATP 1.762g(7mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.038g(7mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L9를 얻었다. 폴리아믹산 L9의 Mw는 61,300, Mw/Mn은 3.3이었다.
[합성예 L10] 폴리아믹산 L10의 합성
p-PDA 0.899g(8mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPODA 3.900g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L10을 얻었다. 폴리아믹산 L10의 Mw는 17,300, Mw/Mn은 2.4이었다.
[합성예 L11] 폴리아믹산 L11의 합성
DATP 1.713g(7mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPODA 3.086g(6mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L11을 얻었다. 폴리아믹산 L11의 Mw는 27,000, Mw/Mn은 2.4이었다.
[합성예 L12] 폴리아믹산 L12의 합성
p-PDA 0.931g(9mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.868g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L12를 얻었다. 폴리아믹산 L12의 Mw는 45,000, Mw/Mn은 2.7이었다.
[합성예 L13] 폴리아믹산 L13의 합성
p-PDA 0.839g(8mmol)과 m-PDA 0.093g(1mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.868g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L13을 얻었다. 폴리아믹산 L13의 Mw는 39,100, Mw/Mn은 2.6이었다.
[합성예 L14] 폴리아믹산 L14의 합성
p-PDA 0.652g(6mmol)과 m-PDA 0.280g(3mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.868g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L14를 얻었다. 폴리아믹산 L14의 Mw는 42,700, Mw/Mn은 2.6이었다.
[합성예 L15] 폴리아믹산 L15의 합성
m-PDA 0.931g(9mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.868g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L15를 얻었다. 폴리아믹산 L15의 Mw는 36,100, Mw/Mn은 2.5이었다.
[합성예 L16] 폴리아믹산 L16의 합성
p-PDA 0.816g(8mmol)과 DATP 0.218g(1mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.765g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L16을 얻었다. 폴리아믹산 L16의 Mw는 43,800, Mw/Mn은 2.5이었다.
[합성예 L17] 폴리아믹산 L17의 합성
p-PDA 0.603g(6mmol) 및 DATP 0.622g(2mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.575g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L17을 얻었다. 폴리아믹산 L17의 Mw는 46,000, Mw/Mn은 2.6이었다.
[합성예 L18] 폴리아믹산 L18의 합성
p-PDA 0.832g(8mmol) 및 DBA 0.130g(1mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.838g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L18을 얻었다. 폴리아믹산 L18의 Mw는 57,000, Mw/Mn은 3.0이었다.
[합성예 L19] 폴리아믹산 L19의 합성
p-PDA 0.822g(8mmol) 및 HAB 0.183g(1mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.794g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L19를 얻었다. 폴리아믹산 L19의 Mw는 54,200, Mw/Mn은 2.7이었다.
[합성예 L20] 폴리아믹산 L20의 합성
p-PDA 0.616g(6mmol) 및 HAB 0.528g(2mmol)을 NMP 35.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 TAHQ 3.655g(8mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L20을 얻었다. 폴리아믹산 L20의 Mw는 55,900, Mw/Mn은 2.6이었다.
[합성예 L21] 폴리아믹산 L21의 합성
APAB-E 1.239g(5mmol)을 NMP 17.6g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 PMDA 1.160g(5mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L21을 얻었다. 폴리아믹산 L21의 Mw는 20,900, Mw/Mn은 2.1이었다.
[합성예 L22] 폴리아믹산 L22의 합성
APAB-E 1.060g(5mmol)을 NMP 17.6g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 BPDA 1.339g(5mmol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켜, 폴리아믹산 L22를 얻었다. 폴리아믹산 L22의 Mw는 26,600, Mw/Mn은 2.3이었다.
[비교합성예 1] 폴리벤조옥사졸 전구체 B1의 합성
6FAP 5.49g(0.015mol)을 NMP 27g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 IPBBT 6.48g(0.015mol)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 이 용액을 순수 300g에 투입하고, 24시간 교반 후, 석출물을 여과했다. 그 후, 감압 건조하여, 폴리벤조옥사졸 전구체 B1을 얻었다. 폴리벤조옥사졸 전구체 B1의 Mw는 2,1000, Mw/Mn은 3.9이었다.
[2] 수지 기판 형성용 조성물의 조제
합성예 S1∼S4에서 얻어진 반응액을, 각각, 그대로 수지 기판 형성용 조성물 W, X, Y 및 Z로서 사용했다.
[3] 박리층 형성용 조성물의 조제
[실시예 1-1]
합성예 L1에서 얻어진 반응액에 BCS를 가하고, 폴리머 농도가 5질량%, BCS가 20질량%가 되도록 NMP로 희석하여, 박리층 형성용 조성물을 얻었다.
[실시예 1-2∼1-22]
합성예 L1에서 얻어진 반응액 대신에, 각각 합성예 L2∼L22에서 얻어진 반응액을 사용한 이외는 실시예 1-1과 동일한 방법으로, 박리층 형성용 조성물을 얻었다.
[비교예 1]
비교합성예 1에서 얻어진 반응액을 폴리머 농도가 5질량%가 되도록 NMP로 희석하여, 조성물을 얻었다.
[4] 박리층의 형성 및 그 평가
[실시예 2-1]
스핀 코터(조건: 회전수 3000rpm으로 약 30초)를 사용하여, 실시예 1-1에서 얻어진 박리층 형성용 조성물을, 유리 기체로서 100mm×100mm 유리 기판(이하 동일) 위에 도포했다.
그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 80℃로 10분간 가열하고, 그 후, 오븐을 사용하여, 300℃로 30분간 가열하고, 가열온도를 400℃까지 승온(10℃/분)하고, 400℃로 30분간 더 가열하여, 유리 기판 위에 두께 약 0.1㎛의 박리층을 형성했다. 또한, 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
[실시예 2-2∼2-22]
실시예 1-1에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 대신에, 각각 실시예 1-2∼1-22에서 얻어진 박리층 형성용 조성물을 사용한 이외는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로, 박리층을 형성했다.
[실시예 2-23]
스핀 코터(조건: 회전수 3000rpm으로 약 30초)를 사용하여, 실시예 1-12에서 얻어진 박리층 형성용 조성물을 100mm×100mm 유리 기판 위에 도포했다.
그리고, 얻어진 도포막을, 핫플레이트를 사용하여 80℃로 10분간 가열하고, 그 후에 오븐을 사용하여, 140℃로 30분간 가열하고, 가열온도를 250℃까지 승온(2℃/분)하고, 250℃로 60분간 더 가열하여, 유리 기판 위에 두께 약 0.1㎛의 박리층을 형성했다. 또한, 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
[실시예 2-24]
스핀 코터(조건: 회전수 3000rpm으로 약 30초)를 사용하여, 실시예 1-8에서 얻어진 박리층 형성용 조성물을, 유리 기체로서의 100mm×100mm 유리 기판 위에 도포했다.
그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 80℃로 10분간 가열하고, 그 후에 오븐을 사용하여 질소 분위기하, 300℃로 30분간 가열하고, 가열온도를 400℃까지 승온(10℃/분)하고, 400℃로 60분간 더 가열하고, 최종적으로 500℃로 10분간 가열하여, 유리 기판 위에 두께 약 0.1㎛의 박리층을 형성했다. 또한, 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
[실시예 2-25]
실시예 1-8에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 대신에, 실시예 1-12에서 얻어진 조성물을 사용한 이외는, 실시예 2-24와 동일한 방법으로, 수지 박막을 형성했다.
[비교예 2]
실시예 1-1에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 대신에, 비교예 1에서 얻어진 조성물을 사용한 이외는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로, 수지 박막을 형성했다.
[5] 박리성의 평가
[실시예 3-1∼3-47, 비교예 3]
실시예 2-1∼2-25에서 얻어진 박리층과 유리 기판의 박리성 및 당해 박리층(수지 박막)과 수지 기판의 박리성을 확인했다. 또한, 수지 기판으로서는 폴리이미드로 이루어지는 수지 기판을 사용했다.
우선, 실시예 2-1∼2-25에서 얻어진 박리층 부착 유리 기판상의 박리층의 크로스 컷(종횡 1mm 간격, 이하 동일), 및 수지 기판·박리층 부착 유리 기판상의 수지 기판·박리층의 크로스 컷을 행함으로써, 100 격자셀 컷을 행했다. 즉, 이 크로스 컷에 의해, 사방 1mm의 격자셀을 100개 형성했다.
그리고, 이 100 매스컷 부분에 점착 테이프를 붙이고, 그 테이프를 벗기고, 이하의 기준(5B∼0B, B, A, AA)에 기초하여, 박리의 정도를 평가했다(실시예 3-1∼3-47). 또한 상기 수법에 준하여, 비교예 2에서 얻어진 수지 박막 부착 유리 기판을 사용하여, 동일한 시험을 행했다(비교예 3). 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1 중의 박리성의 평가기준은 이하와 같다.
5B: 0% 박리(박리 없음)
4B: 5% 미만의 박리
3B: 5∼15%의 박리
2B: 15∼35% 미만의 박리
1B: 35∼65% 미만의 박리
0B: 65%∼80% 미만의 박리
B: 80%∼95% 미만의 박리
A: 95%∼100% 미만의 박리
AA: 100% 박리(모두 박리)
실시예 3-1∼3-41, 3-44∼3-47 및 비교예 3의 수지 기판은 이하의 방법으로 형성했다.
바 코터(갭: 250㎛)를 사용하여, 유리 기판상의 박리층(수지 박막) 위에 수지 기판 형성용 조성물 W 또는 X 중 어느 하나를 도포했다. 그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 80℃로 10분간 가열하고, 그 후에 오븐을 사용하여, 140℃로 30분간 가열하고, 가열온도를 210℃까지 승온(10℃/분, 이하 동일)하고, 210℃로 30분간, 가열온도를 300℃까지 승온하고, 300℃로 30분간, 가열온도를 400℃까지 승온하고, 400℃로 60분간 가열하여, 박리층 위에 두께 약 20㎛의 폴리이미드 기판을 형성했다. 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
실시예 3-42∼3-43의 수지 기판은 이하의 방법으로 형성했다.
바 코터(갭: 50㎛)를 사용하여, 유리 기판상의 박리층의 위에 수지 기판 형성용 조성물 Y 또는 Z 중 어느 하나를 도포했다. 그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 80℃로 10분간 가열하고, 그 후, 오븐을 사용하여, 140℃로 30분간 가열하고, 가열온도를 250℃까지 승온(2℃/분)하고, 250℃로 60분간 가열하여, 박리층 위에 두께 약 0.8㎛의 폴리이미드 기판을 형성했다. 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 실시예의 박리층은 유리 기판과의 밀착성이 우수하고, 또한, 수지 기판과의 박리성이 우수한 것을 알았다. 한편, 비교예의 박리층은 수지 기판과 유리 기판으로부터 박리되지 않아, 박리층으로서 기능하지 않았다.
[6] 투과율의 평가
[실시예 4]
스핀 코터(조건: 회전수 800rpm으로 약 30초)를 사용하여, 실시예 2-8에서 얻어진 박리층 형성용 조성물을 유리 기체로서 100mm×100mm 유리 기판(이하 같음)의 위에 도포했다.
그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 80℃로 10분간 가열하고, 그 후에 오븐을 사용하여, 300℃로 30분간 가열하고, 가열온도를 400℃까지 승온(10℃/분)하고, 400℃로 30분간 더 가열하여, 유리 기판 위에 두께 약 0.4㎛의 박리층을 형성했다. 또한, 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다. 얻어진 필름을 자외선 가시 분광 광도계((주)시마즈세사쿠쇼제 SIMADSU UV-2550 형번)를 사용하여 투과율을 측정했다.
결과를 도 1에 나타낸다. 얻어진 필름의 투과율은 파장 308nm에 대하여 1% 이하로, 희생층으로서 사용 가능한 투과율을 나타냈다.

Claims (11)

  1. 방향족 다이아민과 방향족 테트라카복실산 이무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산, 및 유기 용매를 포함하고,
    상기 방향족 다이아민이 식 (A25) 및 (Ａ40)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 식으로 표시되는 에터 결합을 포함하는 방향족 다이아민을 포함하고, 및/또는 상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이, 식 (B8)로 표시되는 에터 결합을 포함하는 방향족 테트라카복실산 이무수물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층 형성용 조성물.

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 테트라카복실산 이무수물이 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층 형성용 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물이 벤젠 골격, 나프틸 골격 또는 바이페닐 골격을 포함하는 것인 것을 특징으로 하는 박리층 형성용 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에스터 결합 및 에터 결합의 어느 것도 포함하지 않는 방향족 테트라카복실산 이무수물이 식 (C1)∼(C12)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 박리층 형성용 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 용매가 식 (S1)로 표시되는 아마이드류, 식 (S2)로 표시되는 아마이드류 및 식(S3)으로 표시되는 아마이드류로부터 선택되는 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층 형성용 조성물.

    (식 중, R1 및 R2는, 서로 독립하여, 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. R3은 수소 원자, 또는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. h는 자연수를 나타낸다.)
  6. 제 1 항에 기재된 박리층 형성용 조성물을 사용하여 형성되는 박리층.
  7. 제 6 항에 기재된 박리층을 사용하는 것을 특징으로 하는, 수지 기판을 구비하는 플렉시블 전자 디바이스의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 기재된 박리층을 사용하는 것을 특징으로 하는, 수지 기판을 구비하는 터치패널 센서의 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 수지 기판이 폴리이미드로 이루어지는 기판인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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