KR20160067084A - 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조를 위한 방향족 폴리아마이드 용액 - Google Patents

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아크론 폴리머 시스템즈, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시는, 일 양태에 있어서, 방향족 폴리아마이드와 용매를 포함하고, 상기 방향족 폴리아마이드가 적어도 2종류의 구성 단위로 구성되며, 상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 선팽창계수(CTE)와, 상기 캐스트 필름을 200℃~450℃에서 열처리한 후의 그 캐스트 필름의 CTE의 변화율(=열처리 후 CTE/열처리 전 CTE)이, 1.3 이하인 폴리아마이드 용액에 관한 것이다.

Description

디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조를 위한 방향족 폴리아마이드 용액{AROMATIC POLYAMIDE SOLUTION FOR USE IN MANUFACTURE OF ELEMENT FOR DISPLAYS，OPTICAL ELEMENT, LIGHTING ELEMENT OR SENSOR ELEMENT}
본 개시는, 일 양태에 있어서, 방향족 폴리아마이드 및 용매를 포함하는 폴리아마이드 용액에 관한 것이다. 상기 방향족 폴리아마이드가 적어도 2종류의 구성 단위로 구성되고, 열처리 전후의 선팽창계수(CTE) 변화율이 소정의 값 이하인 폴리아마이드 용액에 관한 것이다. 본 개시는, 다른 양태에 있어서, 유리 플레이트, 폴리아마이드 수지층을 포함하고, 유리 플레이트의 일방의 면 상에 폴리아마이드 수지층이 적층된 적층 복합재에 관한 것이다. 상기 폴리아마이드 수지층은, 유리 플레이트 상에 상기 폴리아마이드 용액을 도포함으로써 얻어진 것이다. 본 개시는, 다른 양태에 있어서, 상기 폴리아마이드 용액을 이용한 폴리아마이드 필름을 형성하는 공정을 포함하는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이용 소자에는 투명성이 필요하기 때문에, 그 기판으로서 유리판을 이용한 유리 기판이 사용되고 있었다(특허문헌 1). 그러나, 유리 기판을 이용한 디스플레이용 소자는, 중량이 무겁고, 균열되며, 구부러지지 않는 등의 문제점이 지적되는 경우가 있었다. 따라서, 유리 기판 대신에 투명 수지 필름을 사용하는 시도가 제안되었다.
광학 용도의 투명 수지로서는, 투명도가 높은 폴리카보네이트 등이 알려져 있지만, 디스플레이용 소자의 제조에 이용하는 경우에는 내열성이나 기계 강도가 문제가 된다. 한편, 내열성 수지로서 폴리이미드를 들 수 있지만, 일반적인 폴리이미드는 다갈색으로 착색되어 있기 때문에 광학 용도로는 문제가 있고, 또 투명성을 갖는 폴리이미드로서는, 지환식 구조를 갖는 폴리이미드가 알려져 있지만, 이것은 내열성이 저하된다는 문제가 있다.
특허문헌 2 및 특허문헌 3은, 광학용의 폴리아마이드 필름으로서, 고강성 및 내열성을 양립하는, 트라이플루오로기를 포함하는 다이아민을 갖는 방향족 폴리아마이드를 개시한다.
특허문헌 4는, 열 안정성 및 치수 안정성을 나타내는 투명 폴리아마이드 필름을 개시한다. 이 투명 필름은, 방향족 폴리아마이드 용액을 캐스트하여, 고온에서 경화시킴으로써 제조된다. 이 경화 처리된 필름은, 400~750nm의 범위에서 80%를 초과하는 투과율을 나타내고, 선팽창계수(CTE)가 20ppm/℃ 미만이며, 양호한 용제 내성을 나타내는 것이 개시된다. 또, 이 필름은, 마이크로 일렉트로닉스 디바이스의 플렉시블 기판으로서 사용할 수 있는 것이 개시된다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평10-311987호 특허문헌 2: WO 2004/039863 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2008-260266호 특허문헌 4: WO 2012/129422
본 개시는, 일 양태에 있어서, 방향족 폴리아마이드와 용매를 포함하고, 상기 방향족 폴리아마이드가 적어도 2종류의 구성 단위로 구성되며, 상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 선팽창계수(CTE)와, 상기 캐스트 필름을 200℃~450℃에서 열처리한 후의 상기 캐스트 필름의 CTE의 변화율(=열처리 후 CTE/열처리 전 CTE)이, 1.3 이하인 폴리아마이드 용액에 관한 것이다.
본 개시는, 또한 일 양태에 있어서, 유리 플레이트, 유기 수지층, 및 무기층을 포함하고, 유리 플레이트의 일방의 면 상에 유기 수지층 및 무기층이 적층되어 있으며, 상기 유기 수지가 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 상기 유리 플레이트에 캐스트하여 형성된 폴리아마이드 수지인 적층 복합재에 관한 것이다.
본 개시는, 또한 일 양태에 있어서, 상기 적층 복합재인 폴리아마이드 수지층의 유리 플레이트와 대향하는 면과 반대의 면 상에 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 형성하는 공정을 포함하는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 관한 것이고, 또 일 양태에 있어서, 상기 방법으로 제조된 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 관한 것이다.
도 1은, 일 실시형태에 관한 OLED 소자 또는 센서 소자의 제조 방법을 설명하는 플로도이다.
도 2는, 일 실시형태에 관한 OLED 소자 또는 센서 소자의 제조 방법을 설명하는 플로도이다.
도 3은, 일 실시형태에 관한 OLED 소자 또는 센서 소자의 제조 방법을 설명하는 플로도이다.
도 4는, 일 실시형태에 관한 유기 EL 소자(1)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는, 일 실시형태에 관한 센서 소자(10)를 나타내는 개략 단면도이다.
유기 EL(OEL)이나 유기 발광 다이오드(OLED) 등의 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자는, 종종, 도 1에 나타내는 바와 같은 프로세스로 제조된다. 즉, 폴리머 용액(바니시)이 유리 지지재 또는 실리콘 웨이퍼 지지재에 도포되고(공정 A), 도포된 폴리머 용액이 경화되어 필름을 형성하며(공정 B), OLED 등의 소자가 상기 필름 상에 형성되고(공정 C), 그 후, OLED 등의 소자(제품)가 상기 지지재로부터 박리된다(공정 D). 최근에는, 도 1에 공정의 필름으로서 폴리이미드 필름이 사용되고 있다.
또, 촬상 장치 등의 인풋 디바이스에 사용되는 센서 소자도, 종종, 도 1에 나타내는 바와 같은 프로세스로 제조된다. 즉, 폴리머 용액(바니시)이 지지재(유리 또는 실리콘 웨이퍼)에 도포되고(공정 A), 도포된 폴리머 용액이 경화되어 필름을 형성하며(공정 B), 광전 변환 소자 및 그 구동 장치가 상기 필름 상에 형성되고(공정 C), 그 후, 센서 소자(제품)가 상기 지지재로부터 박리된다(공정 D).
도 1로 대표되는 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 있어서, 공정 B에서 얻어지는 유리 플레이트와 필름을 포함하는 적층 복합재에 휨이 발생하지 않은 경우이더라도, 공정 C의 OLED 등의 소자 형성 공정에 있어서의 열처리에서 휨 변형이 발생하여, 품질이나 수율을 저하시킨다는 문제가 발견되었다. 즉, 그 적층 복합재에 휨 변형이 발생하면, 제조 프로세스 시의 반송이 곤란해지고, 패터닝 제작 시에 노광 강도가 변화하기 때문에 균일한 패턴의 제작이 곤란해지며, 및/또는 무기 배리어층을 적층한 경우에 크랙이 발생하기 쉬운 등의 문제가 발견되었다.
본 개시는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 도 2의 공정 C에서 발생할 수 있는 휨 변형을 억제한다는, 즉, 적층 복합재의 제조 후의 소자 등의 제조 공정에 있어서의 열처리(예를 들면, 200℃~450℃의 열처리)에 기인하는 휨 변형을 억제한다는 과제가, 캐스트 필름을 열처리한 전후의 선팽창계수(CTE) 변화율을 작게 할 수 있는 폴리아마이드 용액을 사용함으로써 해결할 수 있다는 발견에 근거한다.
따라서, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 방향족 폴리아마이드와 용매를 포함하고, 상기 방향족 폴리아마이드가 적어도 2종류의 구성 단위로 구성되며, 상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 선팽창계수(CTE)와, 상기 캐스트 필름을 200℃~450℃에서 열처리한 후의 그 캐스트 필름의 CTE의 변화율(=열처리 후 CTE/열처리 전 CTE)이, 1.3 이하인 폴리아마이드 용액에 관한 것이다. 또, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형을 억제 가능한 폴리아마이드 용액에 관한 것이다.
본 개시에 있어서, "폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름"이란, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 평탄한 유리 기재 상에 도포하여 건조 및 필요에 따라 경화시킨 필름을 말하며, 구체적으로는 실시예에서 개시되는 필름 형성 방법으로 제작된 필름을 말한다.
본 개시에 있어서, "CTE의 변화율"이란, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 CTE(이것를 열처리 전 CTE라고도 함)와, 상기 필름을 열처리한 후의 CTE(이것을 열처리 후 CET라고도 함)의 비(=(열처리 후 CTE)/(열처리 전 CTE))를 말한다. CTE의 측정은, 실시예에서 개시되는 방법으로 측정할 수 있다. CTE의 변화율을 측정하는 경우의 상기 열처리의 온도는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 최대 온도로서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 200℃~450℃, 250℃~400℃, 또는 300℃~350℃이다. 상기 열처리 시간은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 1~12시간, 3~10시간 또는 5~9시간으로 할 수 있다. 상기 열처리의 조건은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 325℃ 8시간이다.
본 개시는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형량과 상기 CTE 변화율의 사이에 상관관계가 있는 것을 발견한 것에 근거한다. 즉, 상기 CTE 변화율을 작게 함으로써, 상기 휨 변형을 억제할 수 있다.
[CTE 변화율]
디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형을 억제하는 관점에서, CTE 변화율은, 1.3 이하이며, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 1.28 이하, 또는 1.26 이하이다. CTE 변화율은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
[유리 전이 온도(Tg)]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형을 억제하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시의 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 유리 전이 온도(Tg)가, 365℃ 이상, 370℃ 이상, 또는 380℃ 이상이다. 유리 전이 온도(Tg)는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
[CTE]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형을 억제하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시의 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 CTE가, 20ppm/℃ 이상, 22ppm/℃ 이상, 또는 24ppm/℃ 이상이다. CTE는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
[광 투과율]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 사용하는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 전체 광선 투과율이, 80% 이상, 85% 이상, 또는 90% 이상이다.
[강직성 성분]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형을 억제하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 그 폴리아마이드 용액에 함유되는 방향족 폴리아마이드가, 강직성 성분인 구성 단위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 방향족 폴리아마이드를 구성하는 구성 단위 전체에 대한 강직성 성분인 구성 단위의 비율은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 동일한 관점에서, 35.0몰%를 초과하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40.0몰% 이상, 더 바람직하게는 50.0몰% 이상, 보다 더 바람직하게는 55.0몰% 이상이다. 또, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점에서, 상기 방향족 폴리아마이드를 구성하는 구성 단위 전체에 대한 강직성 성분인 구성 단위의 비율은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 95% 이하, 90% 이하, 80% 이하, 또는 70% 이하이다.
상술한 범위의 강직성 성분인 구성 단위를 갖는 상기 방향족 폴리아마이드는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 합성에 사용되는 모노머 전체에 대한 강직성 성분인 모노머를 상술한 범위로 하여 합성할 수 있다. 따라서, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 센서 소자 등의 소자 제조 공정에 있어서의 적층 복합재의 휨 변형을 억제하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 방향족 폴리아마이드의 합성에 사용되는 모노머 전체에 대한 강직성 성분인 모노머의 비율은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 35.0몰%를 초과하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40.0몰% 이상, 더 바람직하게는 50.0몰% 이상, 보다 더 바람직하게는 55.0몰% 이상이다. 또, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점에서, 방향족 폴리아마이드의 합성에 사용되는 모노머 전체에 대한 강직성 성분인 모노머의 비율은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 95% 이하, 90% 이하, 80% 이하, 또는 70% 이하이다.
본 개시에 있어서, 강직성 성분인 구성 단위/모노머는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 일반적으로는 파라 배향된 분자가 바람직하고, 분자 중에 에터기, 트라이플루오로메틸(CF3)기 및 알킬기를 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다. 강직성 성분인 모노머는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서 9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorine(FDA), 9,9-Bis(3-fluoro-4-aminophenyl)fluorine(FFDA), Telephthaloyl dichloride(TPC), 4,4'-Biphenyldicarbonyl dichloride(BPDC) 등을 들 수 있다.
[화학식 1]
Figure pct00001
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액에 있어서의 방향족 폴리아마이드는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 하기 일반식 (I) 및 (II)로 나타나는 반복 단위를 갖는 방향족 폴리아마이드를 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure pct00002
여기에서, 식 (I) 및 (II)에 있어서, x는 반복 구조 (I)의 몰분율로서 90~99.99%이고, y는 반복 구조 (II)의 몰분율로서 10~0.01%이며,
n=1에서 4이고,
Ar1은
[화학식 3]
Figure pct00003
으로 이루어지는 군으로부터 선택되며, p=4, q=3, Rl, R2, R3, R4, R5는, 수소, 할로젠(불화물, 염화물, 브로민화물, 및 아이오딘화물), 알킬, 할로젠화 알킬 등의 치환 알킬, 나이트로, 사이아노, 싸이오알킬, 알콕시, 할로젠화 알콕시 등의 치환 알콕시, 아릴, 할로젠화 아릴 등의 치환 아릴, 알킬에스터, 및 할로젠화 알킬에스터 등의 치환 알킬에스터, 그리고 그 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, G1은, 공유결합, CH2기, C(CH3)2기, C(CF3)2기, C(CX3)2기(단 X는 할로젠), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(CH3)2기, 9,9-플루오렌기, 치환 9,9-플루오렌기, 및 OZO기로 이루어지는 군으로부터 선택되며, Z는, 페닐기, 바이페닐기, 퍼플루오로바이페닐기, 9,9-비스페닐플루오렌기, 및 치환 9,9-비스페닐플루오렌기 등의 아릴기 또는 치환 아릴기이고,
Ar2는
[화학식 4]
Figure pct00004
로 이루어지는 군으로부터 선택되며, p=4, R6, R7, R8은, 수소, 할로젠(불화물, 염화물, 브로민화물, 및 아이오딘화물), 알킬, 할로젠화 알킬 등의 치환 알킬, 나이트로, 사이아노, 싸이오알킬, 알콕시, 할로젠화 알콕시 등의 치환 알콕시, 아릴, 할로젠화 아릴 등의 치환 아릴, 알킬에스터, 및 할로젠화 알킬에스터 등의 치환 알킬에스터, 그리고 그 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, G2는, 공유결합, CH2기, C(CH3)2기, C(CF3)2기, C(CX3)2기(단 X는 할로젠), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(CH3)2기, 9,9-플루오렌기, 치환 9,9-플루오렌기, 및 OZO기로 이루어지는 군으로부터 선택되며, Z는, 페닐기, 바이페닐기, 퍼플루오로바이페닐기, 9,9-비스페닐플루오렌기, 및 치환 9,9-비스페닐플루오렌기 등의 아릴기 또는 치환 아릴기이고,
Ar3은,
[화학식 5]
Figure pct00005
로 이루어지는 군으로부터 선택되며, t=0에서 3, R9, R10, Rll은, 수소, 할로젠(불화물, 염화물, 브로민화물, 및 아이오딘화물), 알킬, 할로젠화 알킬 등의 치환 알킬, 나이트로, 사이아노, 싸이오알킬, 알콕시, 할로젠화 알콕시 등의 치환 알콕시, 아릴, 할로젠화 아릴 등의 치환 아릴, 알킬에스터, 및 할로젠화 알킬에스터 등의 치환 알킬에스터, 그리고 그 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되며, G3은, 공유결합, CH2기, C(CH3)2기, C(CF3)2기, C(CX3)2기(단 X는 할로젠), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(CH3)2기, 9,9-플루오렌기, 치환 9,9-플루오렌기, 및 OZO기로 이루어지는 군으로부터 선택되며, Z는, 페닐기, 바이페닐기, 퍼플루오로바이페닐기, 9,9-비스페닐플루오렌기, 및 치환 9,9-비스페닐플루오렌기 등의 아릴기 또는 치환 아릴기이다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 식 (I) 및 (II)는, 상기 폴리아마이드가 극성 용매 혹은 1개 이상의 극성 용매를 포함하는 혼합 용매에 용해 가능하도록 선택된다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 반복 구조 (I)의 x는 90.0~99.99몰%이고, 반복 구조 (II)의 y는 10.0~0.01몰%이다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 반복 구조 (I)의 x는 90.1~99.9몰%이고, 반복 구조 (II)의 y는 9.9~0.1몰%이다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 반복 구조 (I)의 x는 91.0~99.0몰%이고, 반복 구조 (II)의 y는 9.0~1.0몰%이다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 반복 구조 (I)의 x는 92.0~98.0몰%이며, 반복 구조 (II)의 y는 8.0~2.0몰%이다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, Ar1, Ar2, 및 Ar3이 동일 또는 상이한 복수의 반복 구조 (I) 및 (II)를 포함한다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 하기의 공정을 포함하는 제조 방법으로 얻어진 또는 얻을 수 있는 것을 들 수 있다. 단, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 하기의 제조 방법으로 제조된 것에 한정되지 않아도 된다.
a) 적어도 하나의 방향족 다이아민을 용매에 용해시키는 공정;
b) 상기 적어도 하나의 방향족 다이아민의 혼합물과 적어도 하나의 방향족 이산 다이클로라이드와 반응시켜, 염산 및 폴리아마이드 용액을 생성하는 공정;
c) 트래핑 시약과의 반응에 의하여 프리인 상기 염산을 제거하는 공정.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액의 제조 방법의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 방향족 이산 다이클로라이드는 하기 일반 구조식으로 나타나는 것을 포함한다;
[화학식 6]
Figure pct00006
[p=4, q=3, R1, R2, R3, R4, R5는, 수소, 할로젠(불화물, 염화물, 브로민화물, 및 아이오딘화물), 알킬, 할로젠화 알킬 등의 치환 알킬, 나이트로, 사이아노, 싸이오알킬, 알콕시, 할로젠화 알콕시 등의 치환 알콕시, 아릴 또는 할로젠화 아릴 등의 치환 아릴, 알킬에스터, 및 할로젠화 알킬에스터 등의 치환 알킬에스터, 및 그 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또한, R1은 각각 상이하고, R2는 각각 상이하며, R3은 각각 상이하고, R4는 각각 상이하며, R5는 각각 상이해도 된다. G1은, 공유결합, CH2기, C(CH3)2기, C(CF3)2기, C(CX3)2기(단 X는 할로젠), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(CH3)2기, 9,9-플루오렌기, 치환 9,9-플루오렌기, 및 OZO기로 이루어지는 군으로부터 선택되고, Z는, 페닐기, 바이페닐기, 퍼플루오로바이페닐기, 9,9-비스페닐플루오렌기, 및 치환 9,9-비스페닐플루오렌기 등의 아릴기 또는 치환 아릴기이다.]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액의 제조 방법에서 사용하는 방향족 이산 다이클로라이드로서는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 하기의 것을 들 수 있다;
[화학식 7]
Figure pct00007
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액의 제조 방법의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 방향족 이산 다이아민은 하기 일반 구조식으로 나타나는 것을 포함한다;
[화학식 8]
Figure pct00008
[p=4, m=1 또는 2, t=1~3, R6, R7, R8, R9, R10, R11은, 수소, 할로젠(불화물, 염화물, 브로민화물, 및 아이오딘화물), 알킬, 할로젠화 알킬 등의 치환 알킬, 나이트로, 사이아노, 싸이오알킬, 알콕시, 할로젠화 알콕시 등의 치환 알콕시, 아릴, 할로젠화 아릴 등의 치환 아릴, 알킬에스터, 및 할로젠화 알킬에스터 등의 치환 알킬에스터, 그리고 그 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또한, R6은 각각 상이하고, R7은 각각 상이하며, R8은 각각 상이하고, R9는 각각 상이하며, R10은 각각 상이하고, R11은 각각 상이해도 된다. G2 및 G3은, 공유결합, CH2기, C(CH3)2기, C(CF3)2기, C(CX3)2기(단 X는 할로젠), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(CH3)2기, 9,9-플루오렌기, 치환 9,9-플루오렌기, 및 OZO기로 이루어지는 군으로부터 선택되고, Z는, 페닐기, 바이페닐기, 퍼플루오로바이페닐기, 9,9-비스페닐플루오렌기, 및 치환 9,9-비스페닐플루오렌기 등의 아릴기 또는 치환 아릴기이다.]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액의 제조 방법에 사용하는 방향족 다이아민으로서는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 하기의 것을 들 수 있다;
[화학식 9]
Figure pct00009
[화학식 10]
Figure pct00010
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액의 제조 방법의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드는, 용매 중에서의 축합 중합에 의하여 제작되고, 반응 시에 생성되는 염산은, 산화 프로필렌(PrO) 등의 시약에 의하여 포착된다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 용액을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조에 사용하는 관점에서, 트래핑 시약과 염산의 반응에 의하여 휘발성 생성물이 형성된다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 용액을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조에 사용하는 관점에서, 상기 트래핑 시약은, 산화 프로필렌(PrO)이다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 상기 반응 공정 (b)의 전 또는 중간에 상기 시약이 상기 혼합물에 첨가된다. 반응 공정 (b)의 전 또는 중간에 상기 시약을 첨가함으로써, 반응 공정 (b) 후의 점도의 정도 및 혼합물에 있어서의 덩어리의 생성을 저감시킬 수 있기 때문에, 폴리아마이드 용액의 생산성을 향상시킬 수 있다. 상기 시약이 산화 프로필렌 등의 유기 시약인 경우에, 이러한 효과가 특히 커진다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 필름의 내열 특성을 높이는 관점에서, 폴리아마이드 용액의 제조 방법은, 또한 상기 폴리아마이드의 말단의 -COOH기 및 -NH2기 중 일방 또는 쌍방은 엔드캡하는 공정을 포함한다. 폴리아마이드의 말단이 -NH2인 경우는, 중합화 폴리아마이드를 염화 벤조일과 반응시킴으로써, 또 폴리아마이드의 말단이 -COOH인 경우는, 중합화 폴리아마이드를 아닐린과 반응시킴으로써, 폴리아마이드의 말단을 엔드캡할 수 있지만, 엔드캡의 방법은 이 방법에 한정되지 않는다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 용액을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조에 사용하는 관점에서, 폴리아마이드는, 최초에, 침전(이하, 재침전이라고도 함) 및 용매로의 재용해에 의하여, 폴리아마이드 용액으로부터 분리된다. 재침전은 통상의 방법으로 행할 수 있고, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아이소프로필알코올 등으로의 첨가에 의하여 침전되고, 세정되며, 용매에 재용해되는 것을 들 수 있다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 용액을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조에 사용하는 관점에서, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 무기염의 비존재하에서 제조된다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액에 있어서의 방향족 폴리아마이드는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 강직성을 갖는다. 본 개시에 있어서, 방향족 폴리아마이드가 강직성을 갖는다는 것은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드의 구성 단위에 강직성 성분인 구성 단위가 포함되는 것을 말하고, 혹은 강직성을 갖는 방향족 모노머 성분을 사용하여 합성된 폴리아마이드인 것을 말한다.
[폴리아마이드의 평균 분자량]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액에 있어서의 방향족 폴리아마이드는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 백화 억제의 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 수 평균 분자량(Mn)은, 6.0×104 이상, 6.5×104 이상, 7.0×104 이상, 7.5×104 이상, 또는 8.0×104 이상이 바람직하다. 또, 동일한 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 수 평균 분자량은, 1.0×106 이하, 8.0×105 이하, 6.0×105 이하, 또는 4.0×105 이하이다.
본 개시에 있어서, 폴리아마이드의 수 평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은, Gel Permeation Chromatography로 측정되고, 구체적으로는, 실시예의 방법으로 측정되는 것을 말한다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액에 있어서의 방향족 폴리아마이드의 분자량 분포(=Mw/Mn)는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 백화 억제의 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 5.0 이하, 4.0 이하, 3.0 이하, 2.8 이하, 2.6 이하, 또는 2.4 이하가 바람직하다. 또, 동일한 관점에서, 방향족 폴리아마이드의 분자량 분포는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 2.0 이상이다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 합성 후에 재침전의 공정을 거친 것을 들 수 있다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 상기 방향족 폴리아마이드의 말단의 -COOH기 및 -NH2기의 일방 또는 쌍방은 엔드캡되어 있다. 폴리아마이드 필름의 내열 특성을 높이는 관점에서, 말단이 엔드캡되어 있는 것이 바람직하다. 폴리아마이드의 말단이 -NH2인 경우는, 중합화 폴리아마이드를 염화 벤조일과 반응시킴으로써, 또 폴리아마이드의 말단이 -COOH인 경우는, 중합화 폴리아마이드를 아닐린과 반응시킴으로써, 폴리아마이드의 말단을 엔드캡할 수 있지만, 엔드캡의 방법은 이 방법에 한정되지 않는다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드의 합성에 사용되는 모노머는 카복실기 함유 다이아민 모노머를 포함하고 있어도 된다. 그 경우, 모노머 전체량에 대한 카복실기 함유 다이아민 모노머 성분은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 30mol% 이하, 20mol% 이하, 또는 1~10mol%인 것을 들 수 있다.
[용매]
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드의 용매에 대한 용해성을 높이는 관점에서, 상기 용매는 극성 용매 또는 1개 이상의 극성 용매를 포함하는 혼합 용매이다. 일 실시형태에 있어서, 폴리아마이드의 용매에 대한 용해성을 높이는 관점에서, 상기 극성 용매는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로판올(IPA), 뷰탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸아이소뷰틸케톤(MIBK), 톨루엔, 크레졸, 자일렌, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트(PGMEA), N,N-다이메틸아세트아마이드(DMAc) 또는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 다이메틸설폭사이드(DMSO), 뷰틸셀로솔브, γ-뷰티로락톤, α-메틸-γ-뷰티로락톤, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, N,N-다이메틸폼아마이드(DMF), 이들의 조합, 또는 상기 극성 용매를 적어도 하나 포함하는 혼합 용매이다.
[폴리아마이드의 함유량]
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액에 있어서의 방향족 폴리아마이드는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 CTE 변화율을 낮추는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 2중량% 이상, 3중량% 이상, 또는 5중량% 이상을 들 수 있고, 동일한 관점에서, 30중량% 이하, 20중량% 이하, 또는 15중량% 이하를 들 수 있다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 하기 공정 a)~c)를 포함하는 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 사용하기 위한 폴리아마이드 용액이다.
a) 방향족 코폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하는 공정.
b) 상기 도포 공정 (a) 후에, 폴리아마이드 필름을 상기 지지재 상에 형성하는 공정.
c) 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 상기 폴리아마이드 필름의 표면 상에 형성하는 공정.
여기에서, 상기 지지재 또는 상기 지지재의 표면은, 유리 또는 실리콘 웨이퍼이다.
[적층 복합재]
본 개시에 있어서, "적층 복합재"는, 유리 플레이트와 폴리아마이드 수지층이 적층된 것을 말한다. 유리 플레이트와 폴리아마이드 수지층이 적층되어 있다는 것은, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 유리 플레이트와 폴리아마이드 수지층이 직접 적층되어 있는 것을 말하며, 또한 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 유리 플레이트와 폴리아마이드 수지층이 하나 혹은 복수의 층을 통하여 적층된 것을 말한다. 본 개시에 있어서, 상기 유기 수지층의 유기 수지는, 폴리아마이드 수지이다. 따라서, 본 개시에 있어서 적층 복합재는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 유리 플레이트와 폴리아마이드 수지층을 포함하고, 유리 플레이트의 일방의 면 상에 폴리아마이드 수지가 적층된 것을 말한다.
본 개시에 관한 적층 복합재는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 도 1로 대표되는 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 사용할 수 있고, 또 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 도 1의 제조 방법의 공정 B에서 얻어지는 적층 복합재로서 사용할 수 있다. 따라서, 본 개시에 관한 적층 복합재는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 수지층의 유리 플레이트와 대향하는 면과 반대의 면 상에 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 형성하는 것을 포함하는 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 사용하기 위한 적층 복합재이다.
본 개시에 관한 적층 복합재는, 폴리아마이드 수지층 이외에 추가적인 유기 수지층 및/또는 무기층을 포함해도 된다. 추가적인 유기 수지층으로서는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 평탄화 코트층 등을 들 수 있다.
또, 무기층으로서는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 물, 산소의 투과를 억제하는 가스 배리어층, TFT 소자로의 이온 마이그레이션을 억제하는 버퍼 코트층 등을 들 수 있다.
유리 플레이트와 폴리아마이드 수지층의 사이에 무기층이 형성되는 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태를 도 2에 나타낸다. 본 실시형태에 있어서의 무기층으로서는, 유리 플레이트 상에 형성되는 아모퍼스 Si층을 들 수 있다. 공정 A에 있어서 유리 플레이트 상의 아모퍼스 Si층 상에 폴리아마이드 바니시가 도포되고, 공정 B에 있어서 건조 및/또는 경화되어 적층 복합재가 형성된다. 공정 C에 있어서 상기 적층 복합재의 폴리아마이드 수지층(폴리아마이드 필름) 상에 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자가 형성되고, 공정 D에 있어서 아모퍼스 Si층에 레이저가 조사되어, 제품인 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자(폴리아마이드 수지층 포함)가 유리 플레이트로부터 박리된다.
폴리아마이드 수지층의 유리 플레이트와 대향하는 면의 반대의 면 상에 무기층이 형성되는 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태를 도 3에 나타낸다. 본 실시형태에 있어서의 무기층으로서는, 무기 배리어층 등을 들 수 있다. 공정 A에 있어서 유리 플레이트 상에 폴리아마이드 바니시가 도포되고, 공정 B에 있어서 건조 및/또는 경화되어 적층 복합재가 형성된다. 이 때, 폴리아마이드 수지층(폴리아마이드 필름)에 추가로 무기층이 형성된다. 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 무기층을 포함하여 본 개시에 있어서의 적층 복합재로 해도 된다(도 3, 공정 C). 이 무기층 상에 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자가 형성된다. 공정 D에 있어서 폴리아마이드 수지층을 박리하여, 제품인 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자(폴리아마이드 수지층 포함)가 얻어진다.
[폴리아마이드 수지층]
본 개시에 관한 적층 복합재에 있어서의 폴리아마이드 수지층의 폴리아마이드 수지는, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 이용하여 형성될 수 있다.
[폴리아마이드 수지층의 두께]
본 개시에 관한 적층 복합재에 있어서의 폴리아마이드 수지층의 두께는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자, 또는 센서 소자에 이용하는 관점, 및 수지층의 크랙 발생 억제의 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 500μm 이하, 200μm 이하, 또는 100μm 이하인 것을 들 수 있다. 또, 폴리아마이드 수지층의 두께는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 예를 들면, 1μm 이상, 2μm 이상, 또는 3μm 이상인 것을 들 수 있다.
[폴리아마이드 수지층의 투과율]
본 개시에 관한 적층 복합재에 있어서의 폴리아마이드 수지층의 전체 광선 투과율은, 적층 복합재가 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조에 적합하게 이용되는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 70% 이상, 75% 이상, 또는 80% 이상인 것을 들 수 있다.
[유리 플레이트]
본 개시에 관한 적층 복합재에 있어서의 유리 플레이트의 재질은, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 소다라임 유리, 무알칼리 유리 등을 들 수 있다.
본 개시에 관한 적층 복합재에 있어서의 유리 플레이트의 두께는, 필름을 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자에 이용하는 관점에서, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 0.3mm 이상, 0.4mm 이상, 또는 0.5mm 이상인 것을 들 수 있다. 또, 유리 플레이트의 두께는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 예를 들면, 3mm 이하, 또는 1mm 이하인 것을 들 수 있다.
[적층 복합재의 제조 방법]
본 개시에 관한 적층 복합재는, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트에 도포하고, 건조하여, 필요에 따라 경화시킴으로써 제조할 수 있다.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시에 관한 적층 복합재의 제조 방법은, 하기 공정을 포함한다.
a) 방향족 폴리아마이드의 용액을 지지재(유리 플레이트)에 도포하는 공정;
B) 공정 a) 후, 캐스트된 폴리아마이드 용액을 가열하여 폴리아마이드 필름을 형성하는 공정.
본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 만곡 변형(휨)의 억제 및/또는 치수 안정성의 관점에서, 상기 가열은, 상기 용매의 비점의 약 +40℃부터 상기 용매의 비점의 약 +100℃의 범위의 온도로 행해지고, 바람직하게는, 상기 용매의 비점의 약 +60℃부터 상기 용매의 비점의 약 +80℃의 범위의 온도로 행해지며, 보다 바람직하게는 상기 용매의 비점의 약 +70℃의 온도로 행해진다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 만곡 변형(휨)의 억제 및/또는 치수 안정성의 관점에서, 공정 (b)의 가열 온도는, 약 200℃~250℃의 사이이다. 본 개시의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 만곡 변형(휨)의 억제 및/또는 치수 안정성의 관점에서, 가열 시간은, 약 1분을 초과하고, 약 30분 미만이다.
[휨량]
본 개시에 있어서 "휨량"이란, 유리 플레이트에 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 캐스트하여 형성된 폴리아마이드 수지가 적층된 적층 복합재의 휨 변형의 양을 말한다. 상기 휨량은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 레이저 변위계로 측정되는 적층 복합재의 높이의 최댓값과 최솟값의 차이다. 상기 휨량은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 실시예에 기재된 방법으로 측정된다. 또한, 상기 휨량의 값이 정인 것은, 적층 복합재의 주변부의 높이가 중앙부의 높이보다 높은 것을 나타내고, 상기 휨량의 값이 부인 것은, 적층 복합재의 주변부의 높이가 중앙부의 높이보다 낮은 것을 나타낸다.
본 개시에 관한 폴리아마이드 용액은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 실시예에 기재된 조건에서 변위계로 측정되는 상기 적층 복합재의 휨량이, -100~100μm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -90~90μm, 더 바람직하게는 -85~85μm이다. 이 범위이면, 적층 복합재 제조나 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조에 있어서의 수율에 대한 악영향을 억제할 수 있다.
적층 복합재의 제조 방법은, 공정 (b) 후에, 폴리아마이드 필름을 경화시키는 경화 처리 공정 (c)를 포함해도 된다. 경화 처리의 온도는, 가열 장치의 능력에 의존하는데, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서 220~420℃, 280~400℃, 330~370℃, 340℃ 이상, 또는 340~370℃이다. 또, 경화 처리 시간은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서 5~300분, 또는 30~240분이다.
[디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자의 제조 방법]
본 개시는, 일 양태에 있어서, 본 개시에 관한 적층 복합재의 유기 수지층의 유리 플레이트와 대향하는 면과 반대의 면 상에 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자를 형성하는 공정을 포함하는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 그 제조 방법은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 형성된 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자를 유리 플레이트로부터 박리하는 공정을 더 포함한다.
[디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자]
본 개시에 있어서, "디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자"란, 표시체(표시 장치), 광학 장치, 또는 조명 장치를 구성하는 소자를 말하고, 예를 들면 유기 EL 소자, 액정 소자, 유기 EL 조명 등을 말한다. 또, 그들의 일부를 구성하는 박막 트랜지스터(TFT) 소자, 컬러 필터 소자 등도 포함한다. 본 개시에 관한 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 이용하여 제조되는 것, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자의 기판으로서 본 개시에 관한 폴리아마이드 필름을 이용하고 있는 것을 포함할 수 있다.
<유기 EL 소자의 한정되지 않은 일 실시형태>
이하에 도를 이용하여 본 개시에 관한 디스플레이용 소자의 일 실시형태인 유기 EL 소자의 일 실시형태를 설명한다.
도 4는, 일 실시형태에 관한 유기 EL 소자(1)를 나타내는 개략 단면도이다. 유기 EL 소자(1)는, 기판(A) 상에 형성되는 박막 트랜지스터(B) 및 유기 EL층(C)을 구비한다. 또한, 유기 EL 소자(1) 전체는 밀봉 부재(400)로 덮여 있다. 유기 EL 소자(1)는, 지지재(500)로부터 박리된 것이어도 되고, 지지재(500)를 포함하는 것이어도 된다. 이하, 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
1. 기판(A)
기판(A)은, 투명 수지 기판(100) 및 투명 수지 기판(100)의 상면에 형성되는 가스 배리어층(101)을 구비한다. 여기에서, 투명 수지 기판(100)은, 본 개시에 관한 폴리아마이드 필름이다.
또한, 투명 수지 기판(100)에 대하여, 열에 의한 어닐링 처리를 행해도 된다. 이로써, 변형을 없애는 것이 가능하거나, 환경 변화에 대한 치수의 안정화를 강화할 수 있거나 하는 등의 효과가 있다.
가스 배리어층(101)은, SiOx, SiNx 등으로 이루어지는 박막이며, 스퍼터링법, CVD법, 진공 증착법 등의 진공 성막법에 의하여 형성된다. 가스 배리어층(101)의 두께로서는, 통상 10nm~100nm 정도이지만, 이 두께에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 가스 배리어층(101)은 도 4의 가스 배리어층(101)과 대향하는 면에 형성되어도 되고, 양면에 형성되어도 된다.
2. 박막 트랜지스터
박막 트랜지스터(B)는, 게이트 전극(200), 게이트 절연층(201), 소스 전극(202), 활성층(203), 및 드레인 전극(204)을 구비한다. 박막 트랜지스터(B)는, 가스 배리어층(101) 상에 형성된다.
게이트 전극(200), 소스 전극(202), 및 드레인 전극(204)은, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO), 산화 아연(ZnO) 등으로 이루어지는 투명 박막이다. 투명 박막을 형성하는 방법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 이들 전극의 막두께는, 통상 50nm~200nm 정도이지만, 이 두께에 한정되는 것은 아니다.
게이트 절연막(201)은, SiO2, Al2O3 등으로 이루어지는 투명한 절연 박막이며, 스퍼터링법, CVD법, 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등에 의하여 형성된다. 게이트 절연막(201)의 막두께는, 통상 10nm~1μm 정도이지만, 이 두께에 한정되는 것은 아니다.
활성층(203)은, 예를 들면 단결정 실리콘, 저온 폴리실리콘, 아모퍼스 실리콘, 산화물 반도체 등이며, 적시 최적인 것이 사용된다. 활성층은 스퍼터링법 등에 의하여 형성된다.
3. 유기 EL층
유기 EL층(C)은, 도전성의 접속부(300), 절연성의 평탄화층(301), 유기 EL 소자(1)의 양극(陽極)인 하부 전극(302), 정공 수송층(303), 발광층(304), 전자 수송층(305), 및 유기 EL 소자(1)의 음극인 상부 전극(306)을 구비한다. 유기 EL층(C)은, 적어도 가스 배리어층(101) 상 또는 박막 트랜지스터(B) 상에 형성되고, 하부 전극(302)과 박막 트랜지스터(B)의 드레인 전극(204)은 접속부(300)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 대신에, 하부 전극(302)과 박막 트랜지스터(B)의 소스 전극(202)이 접속부(300)에 의하여 접속되도록 해도 된다.
하부 전극(302)은, 유기 EL 소자(1)의 양극이고, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO), 산화 아연(ZnO) 등의 투명 박막이다. 또한, 고투명성, 고전도성 등이 얻어지므로, ITO가 바람직하다.
정공 수송층(303), 발광층(304) 및 전자 수송층(305)으로서는, 종래 공지의 유기 EL 소자용 재료를 그대로 이용할 수 있다.
상부 전극(306)은, 예를 들면 불화 리튬(LiF)과 알루미늄(Al)을 각각 5nm~20nm, 50nm~200nm의 막두께로 성막한 막에 의하여 이루어진다. 막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 진공 증착법을 들 수 있다.
또, 보텀 이미션형의 유기 EL 소자를 제작하는 경우, 유기 EL 소자(1)의 상부 전극(306)은 광 반사성의 전극으로 해도 된다. 이로써, 유기 EL 소자(1)에서 발생하여 표시측과 반대 방향의 상부측으로 나아간 광이 상부 전극(306)에 의하여 표시측 방향으로 반사된다. 따라서, 반사광도 표시에 이용되므로, 유기 EL 소자의 발광의 이용 효율을 높일 수 있다.
[디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자의 제조 방법]
본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 본 개시에 관한 제조 방법은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시에 관한 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자를 제조하는 방법이다. 또, 본 개시에 관한 제조 방법은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시에 관한 폴리아마이드 수지 용액을 지지재에 도포하는 공정과, 상기 도포 공정 후에, 폴리아마이드 필름을 형성하는 공정과, 상기 폴리아마이드 필름의 상기 지지재와 접하지 않은 면에 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자를 형성하는 공정을 포함하는 제조 방법이다. 본 개시에 관한 제조 방법은, 상기 지지재 상에 형성된 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자를 상기 지지재로부터 박리하는 공정을 더 포함해도 된다.
<유기 EL 소자의 제작 방법의 한정되지 않은 일 실시형태>
다음으로, 이하에 도를 이용하여 본 개시에 관한 디스플레이용 소자의 제조 방법의 일 실시형태인 유기 EL 소자의 제조 방법의 일 실시형태를 설명한다.
도 4의 유기 EL 소자(1)의 제작 방법은, 고정 공정, 가스 배리어층 제작 공정, 박막 트랜지스터 제작 공정, 유기 EL층 제작 공정, 밀봉 공정 및 박리 공정을 구비한다. 이하, 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.
1. 고정 공정
고정 공정에서는, 지지재(500) 상에 투명 수지 기판(100)이 고정된다. 고정하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 지지재(500)와 투명 기판의 사이에 점착제를 도포하는 방법이나, 투명 수지 기판(100)의 일부를 지지재(500)에 융착시키는 방법 등을 들 수 있다. 또, 지지의 재료로서는, 예를 들면 유리, 금속, 실리콘, 또는 수지 등이 이용된다. 이들은 단독으로 이용되어도 되고, 2 이상의 재료를 적시 조합하여 사용해도 된다. 또한, 지지재(500)에 이형제 등을 도포하고, 그 위에 투명 수지 기판(100)을 부착하여 고정해도 된다. 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 지지재(500) 상에 본 개시에 관한 폴리아마이드 수지 조성물을 도포하고, 건조 등에 의하여 폴리아마이드 필름(100)을 형성한다.
2. 가스 배리어층 제작 공정
가스 배리어층 제작 공정에서는, 투명 수지 기판(100) 상에 가스 배리어층(101)이 제작된다. 제작하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지의 방법을 이용할 수 있다.
3. 박막 트랜지스터 제작 공정
박막 트랜지스터 제작 공정에서는, 가스 배리어층 상에 박막 트랜지스터(B)가 제작된다. 제작하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지의 방법을 이용할 수 있다.
4. 유기 EL층 제작 공정
유기 EL층 제작 공정은, 제1 공정과 제2 공정을 구비한다. 제1 공정에서는, 평탄화층(301)이 형성된다. 평탄화층(301)을 형성하는 방법으로서는, 감광성 투명 수지를 스핀 코트법, 슬릿 코트법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 이 때, 제2 공정에서 접속부(300)를 형성할 수 있도록, 평탄화층(301)에는 개구부를 마련해 둘 필요가 있다. 평탄화층의 막두께는, 통상 100nm~2μm 정도이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 공정에서는, 먼저 접속부(300) 및 하부 전극(302)이 동시에 형성된다. 이들을 형성하는 방법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 이들 전극의 막두께는, 통상 50nm~200nm 정도이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그 후, 정공 수송층(303), 발광층(304), 전자 수송층(305), 및 유기 EL 소자(1)의 음극인 상부 전극(306)이 형성된다. 이들을 형성하는 방법으로서는 진공 증착법이나 도포법 등, 이용하는 재료 및 적층 구성에 적절한 방법을 이용할 수 있다. 또, 유기 EL 소자(1)의 유기층의 구성은, 본 실시예의 기재에 상관 없이, 그 외 정공 주입층이나 전자 수송층, 정공 블록층, 전자 블록층 등, 공지의 유기층을 취사 선택하여 구성해도 된다.
5. 밀봉 공정
밀봉 공정에서는, 유기 EL층(C)이 밀봉 부재(400)에 의하여 상부 전극(306) 상으로부터 밀봉된다. 밀봉 부재(400)로서는, 유리, 수지, 세라믹, 금속, 금속 화합물, 또는 이들의 복합체 등으로 형성할 수 있고, 적시 최적인 재료를 선택 가능하다.
6. 박리 공정
박리 공정에서는 제작된 유기 EL 소자(1)가 지지재(500)로부터 박리된다. 박리 공정을 실현하는 방법으로서는, 예를 들면 물리적으로 지지재(500)로부터 박리하는 방법을 들 수 있다. 이 때, 지지재(500)에 박리층을 마련해도 되고, 지지재(500)와 표시 소자의 사이에 와이어를 삽입하여 박리해도 된다. 또, 그 외의 방법으로서는 지지재(500)의 단부만 박리층을 마련하지 않고, 소자 제작 후 단부보다 내측을 절단하여 소자를 취출하는 방법, 지지재(500)와 소자의 사이에 실리콘층 등으로 이루어지는 층을 마련하고, 레이저 조사에 의하여 박리하는 방법, 지지재(500)에 대하여 열을 가하여, 지지재(500)와 투명 기판을 분리하는 방법, 지지재(500)를 용매에 의하여 제거하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 방법은 단독으로 이용해도 되고, 임의의 복수 방법을 조합하여 이용해도 된다. 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 필름과 지지재 사이의 접착은 실레인 커플링제에 의하여 제어할 수 있고, 이로써 유기 EL 소자(1)는, 상기의 복잡한 공정을 사용하지 않고 물리적으로 박리할 수도 있다.
본 실시형태에 관한 디스플레이용, 광학용, 또는 조명용의 소자의 제조 방법에 의하여 얻어진 유기 EL 소자는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 투명성, 내열성, 저선팽창성, 저광학이방성 등이 우수하다.
[표시 장치, 광학 장치, 조명 장치]
본 개시는, 그 양태에 있어서, 본 개시에 관한 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 또는 조명용 소자를 이용한 표시 장치, 광학 장치, 또는 조명 장치에 관한 것이고, 또 그들의 제조 방법에 관한 것이다. 이들에 한정되지 않지만, 상기 표시 장치로서는, 촬상 소자 등을 들 수 있고, 광학 장치로서는, 광/전기 복합 회로 등을 들 수 있으며, 조명 장치로서는, TFT-LCD, OEL 조명 등을 들 수 있다.
[센서 소자의 제조 방법]
본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 하기 공정 (A) 및 (B)를 포함하는 센서 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
(A) 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하여 폴리아마이드 필름을 상기 지지재 상에 형성하는 공정.
(B) 센서 소자를 상기 폴리아마이드 필름의 표면 상에 형성하는 공정.
상기 지지재로서는, 상술한 지지체를 사용할 수 있다.
본 양태의 제조 방법의 공정 (A)에 있어서, 적층 복합재가 형성될 수 있다. 본 양태의 제조 방법의 공정 (A)는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 하기 공정 (i) 및 (ii)를 포함한다.
(i) 상술한 폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하는 공정(도 1 공정 (A) 참조).
(ii) 공정 (i) 후, 도포된 폴리아마이드 용액을 가열하여 폴리아마이드 필름을 형성하는 공정(도 1 공정 (B) 참조).
공정 (i)에 있어서의 도포, 및 공정 (ii)의 가열 온도는, 상술과 동일하게 설정할 수 있다. 본 양태의 제조 방법은, 공정 (ii) 후에, 폴리아마이드 필름을 경화시키는 경화 처리 공정 (iii)을 포함해도 된다. 경화 처리의 온도 및 시간은, 상술과 동일하게 설정할 수 있다.
본 양태의 제조 방법의 공정 (B)에 있어서의 센서 소자의 형성은, 특별히 한정되지 않고, 종래 혹은 향후 제조되는 소자를 제조하는 센서 소자에 맞추어 적절히 형성할 수 있다.
본 양태의 제조 방법은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 공정 (B) 후, 공정 (C)로서, 형성된 센서 소자를 유리 플레이트로부터 박리하는 공정을 포함한다. 박리 공정 (C)에서는 제작된 센서 소자가 지지재로부터 박리된다. 박리 공정을 실현하는 방법으로서는, 상술과 동일하게 행할 수 있다.
[센서 소자]
본 개시에 있어서, "센서 소자"란, 인풋 디바이스에 사용될 수 있는 센서 소자이다. 본 개시에 있어서의 "센서 소자"로서는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액으로 형성된 폴리아마이드 필름을 구비하는 센서 소자이다. 또, 그 외의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시의 "센서 소자"는, 지지재 상에 형성된 폴리아마이드 필름 상에 형성되는 센서 소자이며, 또한 그 외의 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 필요에 따라 상기 지지재로부터 박리되는 센서 소자이다. 그 센서 소자로서는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 전자파를 수광할 수 있는 센서 소자, 자장을 검출할 수 있는 센서 소자, 정전 용량의 변화를 검출할 수 있는 센서 소자, 또는 압력의 변화를 검출할 수 있는 소자를 들 수 있다. 그 센서 소자는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 촬상 소자, 방사선 센서 소자, 포토 센서 소자, 자기 센서 소자, 정전 용량 센서 소자, 터치 센서 소자 또는, 압력 센서 소자 등을 들 수 있다. 상기 방사선 센서 소자로서는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, X선 센서 소자를 들 수 있다. 본 개시에 있어서의 센서 소자는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 본 개시에 관한 폴리아마이드 용액을 이용하여 제조되는 것, 및/또는 본 개시에 관한 적층 복합재를 이용하여 제조되는 것, 및/또는 본 개시에 관한 소자의 제조 방법에 따라 제조된 것을 포함한다. 또, 본 개시에 있어서의, 센서 소자의 형성은, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 광전 변환 소자 및 그 구동 소자를 형성하는 것을 포함한다.
[인풋 디바이스]
본 개시에 있어서, "센서 소자"가 사용되는 인풋 디바이스로서는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 광학적, 촬상, 자기, 정전 용량, 또는 압력의 인풋 디바이스를 들 수 있다. 그 인풋 디바이스로서는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 방사선의 촬상 장치, 가시광의 촬상 장치, 자기 센서 디바이스, 터치 패널, 지문 인증 패널, 압전 소자를 이용한 발광체 등을 들 수 있다. 상기 방사선의 촬상 장치로서는, 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, X선의 촬상 장치를 들 수 있다. 또, 본 개시에 있어서의 인풋 디바이스는, 한정되지 않은 하나 또는 복수의 실시형태에 있어서, 디스플레이 기능 등의 아웃풋 디바이스로서의 기능을 갖고 있어도 된다. 따라서, 본 개시는, 그 양태에 있어서, 본 양태의 제조 방법에 따라 제조된 센서 소자를 이용한 인풋 디바이스에 관한 것이고, 또 그들의 제조 방법에 관한 것이다.
<센서 소자의 한정되지 않은 일 실시형태>
이하에 도 5를 이용하여 본 양태의 제조 방법으로 제조될 수 있는 센서 소자의 일 실시형태를 설명한다.
도 5는, 일 실시형태에 관한 센서 소자(10)를 나타내는 개략 단면도이다. 센서 소자(10)는, 복수의 화소를 갖고 있다. 이 센서 소자(10)는, 기판(2)의 표면에, 복수의 포토다이오드(11A)(광전 변환 소자)와, 이 포토다이오드(11A)의 구동 소자로서의 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)(11B)를 포함하는 화소 회로가 형성된 것이다. 이 기판(2)이, 본 양태의 제조 방법의 공정 (A)에 의하여 지지재(도시하지 않음) 상에 형성되는 폴리아마이드 필름이다. 그리고, 본 양태의 제조 방법의 공정 (B)에 있어서, 포토다이오드(11A)(광전 변환 소자)와, 이 포토다이오드(11A)의 구동 소자로서의 박막 트랜지스터(11B)가 형성된다.
게이트 절연막(21)은, 기판(2) 상에 마련되어 있고, 예를 들면 산화 실리콘(SiO2)막, 산질화 실리콘(SiON)막 및 질화 실리콘막(SiN) 중 1종으로 이루어지는 단층막 또는 그들 중 2종 이상으로 이루어지는 적층막에 의하여 구성되어 있다. 제1 층간 절연막(12A)은, 게이트 절연막(21) 상에 마련되어 있고, 예를 들면 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막 등의 절연막으로 이루어진다. 이 제1 층간 절연막(12A)은 또, 후술하는 박막 트랜지스터(11B) 상을 덮는 보호막(패시베이션막)으로서도 기능하도록 되어 있다.
(포토다이오드(11A))
포토다이오드(11A)는, 기판(2) 상의 선택적인 영역에, 게이트 절연막(21) 및 제1 층간 절연막(12A)을 통하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 포토다이오드(11A)는, 제1 층간 절연막(12A) 상에, 하부 전극(24), n형 반도체층(25N), i형 반도체층(25I), p형 반도체층(25P) 및 상부 전극(26)이 이 순서로 적층되어 이루어진다. 상부 전극(26)은, 예를 들면 광전 변환 시의 기준 전위(바이어스 전위)를 상술한 광전 변환층으로 공급하기 위한 전극이며, 기준 전위 공급용 전원 배선인 배선층(27)에 접속되어 있다. 이 상부 전극(26)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전막에 의하여 구성되어 있다.
(박막 트랜지스터(11B))
박막 트랜지스터(11B)는, 예를 들면 전계 효과 트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)로 이루어진다. 이 박막 트랜지스터(11B)에서는, 기판(2) 상에, 예를 들면 타이타늄(Ti), Al, Mo, 텅스텐(W), 크로뮴(Cr) 등으로 이루어지는 게이트 전극(20)이 형성되고, 이 게이트 전극(20) 상에 상술한 게이트 절연막(21)이 형성되어 있다. 또, 게이트 절연막(21) 상에는 반도체층(22)이 형성되어 있고, 이 반도체층(22)은 채널 영역을 갖고 있다. 이 반도체층(22) 상에는, 소스 전극(23S) 및 드레인 전극(23D)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 여기에서는, 드레인 전극(23D)이 포토다이오드(11A)에 있어서의 하부 전극(24)에 접속되고, 소스 전극(23S)이, 중계 전극(28)에 접속되어 있다.
센서 소자(1)에서는 또, 이러한 포토다이오드(11A) 및 박막 트랜지스터(11B)의 상층에, 제2 층간 절연막(12B), 제1 평탄화막(13A), 보호막(14) 및 제2 평탄화막(13B)이 이 순서로 마련되어 있다. 이 제1 평탄화막(13A)에는 또, 포토다이오드(11A)의 형성 영역 부근에 대응하여, 개구부(3)가 형성되어 있다.
센서 소자(1) 상에, 예를 들면 파장 변환 부재를 형성함으로써, 방사선 촬상 장치를 제작할 수 있다.
본 개시는 그 외의 양태에 있어서, 하기에 관한 것이다.
<1> 방향족 폴리아마이드와 용매를 포함하는 폴리아마이드 용액으로서,
상기 방향족 폴리아마이드가 적어도 2종류의 구성 단위로 구성되고,
상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 선팽창계수(CTE)와, 상기 캐스트 필름을 200℃~450℃에서 열처리한 후의 상기 캐스트 필름의 CTE의 변화율(=열처리 후 CTE/열처리 전 CTE)이, 1.3 이하인, 폴리아마이드 용액.
<2> 상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 전체 광선 투과율이, 80% 이상인, <1>에 따른 폴리아마이드 용액.
<3> 상기 방향족 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 유리 전이 온도(Tg)가 365℃ 이상인, <1> 또는 <2>에 따른 폴리아마이드 용액.
<4> 상기 방향족 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 CTE가 20ppm/℃ 이상인, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 따른 폴리아마이드 용액.
<5> 상기 방향족 폴리아마이드를 구성하는 구성 단위 전체에 대한 강직성 성분인 구성 단위가, 35.0몰%를 초과하는, <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 폴리아마이드 용액.
<6> 상기 방향족 폴리아마이드의 합성에 사용되는 모노머 전체에 대한 강직성 성분인 모노머가 35.0몰%를 초과하는, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 폴리아마이드 용액.
<7> 상기 강직성 성분인 방향족 모노머가, 9,9-Bis(4-aminophenyl) fluorine(FDA), Telephthaloyl dichloride(TPC), 및 그들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 것인, <5> 또는 <6>에 따른 폴리아마이드 용액.
<8> 상기 방향족 폴리아마이드를 구성하는 구성 단위 중 적어도 하나가, 프리 카복실기를 갖는, <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 따른 폴리아마이드 용액.
<9> a) 폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하는 공정과,
b) 상기 도포 공정 (a) 후에, 폴리아마이드 필름을 상기 지지재 상에 형성하는 공정과,
c) 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 상기 폴리아마이드 필름의 표면 상에 형성하는 공정을 포함하는 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 이용하기 위한 것인, <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 따른 폴리아마이드 용액.
<10> 유리 플레이트, 및 폴리아마이드 수지층을 포함하고,
유리 플레이트의 일방의 면 상에, 폴리아마이드 수지층이 적층되어 있으며,
상기 폴리아마이드 수지가 <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 따른 폴리아마이드 용액을 상기 유리 플레이트에 캐스트하여 형성된 폴리아마이드 수지인, 적층 복합재.
<11> a) <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 따른 폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하는 공정과, b) 상기 도포 공정 (a) 후에, 폴리아마이드 필름을 상기 지지재 상에 형성하는 공정과, c) 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 상기 폴리아마이드 필름의 표면 상에 형성하는 공정을 포함하는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법.
<12> <11>에 따른 제조 방법에 따라 제조되는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자.
실시예
[폴리아마이드 용액의 조제]
폴리아마이드 용액(용액 1~3)을, 표 1 및 하기에 나타내는 성분을 사용하여 조제했다. 또, 조제한 폴리아마이드의 수 평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw), 그리고 그 폴리아마이드 용액을 이용하여 형성한 필름의 유리 전이 온도(Tg), 탄성률, 선팽창계수(CTE)는 이하와 같이 측정했다.
[방향족 다이아민]
[화학식 11]
Figure pct00011
[용매]
DMAc: N,N-dimethylacetamide
[방향족 이산 다이클로라이드]
[화학식 12]
Figure pct00012
[트래핑 시약]
PrO: 프로필렌옥사이드
[수 평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)]
합성한 폴리아마이드의 수 평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은, 이하의 장치 및 이동상을 이용하여 측정했다.
장치: Gel Permeation Chromatography (도소제, HLC-8320 GPC)
이동상: DMAc 브로민화 리튬 10mM, 인산 5mM
[유리 전이 온도(Tg), 탄성률(E')]
폴리아마이드 필름의 E' 및 Tg는, dynamic mechanical analyzer(레오바이브론 DDV-01FP, A&D사제)로, 승온 속도 5℃/min, 장력 10mN, 대기 조건하에서 25℃부터 400℃까지의 동적 점탄성을 측정하고, 30℃에 있어서의 E'를 얻어, 측정 시의 tanD의 최댓값을 Tg로 했다.
[선팽창계수(CTE)]
폴리아마이드 필름의 선팽창계수(CTE)는, 이하와 같이 하여 측정되는 평균 선팽창계수를 채용했다.
브루커 AXS 가부시키가이샤제 TMA4000SA를 이용하여, 질소 분위기하, 1분간 10℃의 비율로 온도를 30℃에서 300℃까지 상승시킨 후, 300℃에서 30분 유지 후, 1분간 10℃의 비율로 온도를 25℃까지 냉각했을 때의 강온 시의 평균 선팽창계수를 측정했다. 시료 폭을 5mm, 하중을 2g으로 하고, 인장 모드로 측정을 행했다. 평균 선팽창계수는, 이하의 식으로 구했다.
평균 선팽창계수(ppm/K)=((L300-L30)/L30)/(300-30)×106
L300: 300℃에 있어서의 시료 길이
L30: 30℃에 있어서의 시료 길이
[CTE 변화율]
폴리아마이드 필름의 CTE 변화율은, 이하와 같이 산출했다. 폴리아마이드 필름에 열처리(325℃/8시간)를 실시하고, 열처리 후의 폴리아마이드 필름의 CTE(열처리 후 CTE)를 상술과 동일하게 측정했다. 한편, 그 열처리를 행하지 않은 폴리아마이드 필름의 CTE(열처리 전 CTE)를 측정했다. 양자의 비(=열처리 후 CTE/열처리 전 CTE)를 CTE 변화율로 했다.
이하에 용액 1의 일반적인 조제 방법을 설명한다. Solution 1은, DMAc 중에 5중량%의 TPC, FDA, PFMB, 및 DAB의 코폴리머를 함유하는(몰비는, TPC/FDA/PFMB/DAB=100%/15%/80%/5%) 용액이다.
기계식 교반기, 질소 도입구, 및 배출구를 구비한 250ml의 3구 둥근바닥 플라스크에, FDA(0.523g, 0.0015mol), PFMB(2.562g, 0.008mol), DAB(0.0761g, 0.0005mol), 및 DMAc(45ml)를 첨가했다. FDA, PFMB 및 DAB가 완전히 용해된 후에, 용액에 PrO(1.4g, 0.024mol)를 첨가했다. 상기 용액은 0℃까지 냉각되었다. 첨가 후, 교반하면서 TPC(2.121g, 0.01mol)를 첨가했다. 플라스크의 내벽은, DMAc(1.5ml)로 세정했다. 2시간 후, 벤조일 클로라이드(0.032g, 0.23mmol)를 상기 용액에 첨가하고, 추가로 2시간 교반하여, Solution 1을 얻었다.
용액 2~4에 대해서도, 용액 1과 동일하게, 5중량%의 폴리아마이드 용액으로서 조제했다.
[폴리아마이드 필름의 형성]
조제한 폴리아마이드 용액 1~4를 유리 기판에 캐스트하여 필름을 형성하고, 그 특성을 조사했다.
폴리아마이드 용액을 평탄한 유리 기판(10cm×10cm, 상품명 EAGLE XG, Corning Inc., U.S.A사제) 상에 스핀 코트에 의하여 도포했다. 60℃에서 30분 이상 건조한 후, 온도를 60℃에서 330℃ 또는 350℃로 가열하고, 진공 또는 불활성 분위기하에서 30분간 330℃ 또는 350℃를 유지함으로써 필름을 경화 처리했다. 얻어진 폴리아마이드 필름의 두께는 약 10μm였다.
이 폴리아마이드 필름의 특성(Tg, 탄성률, CTE, 및 CTE 변화율)을 상술한 방법으로 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
[휨 평가]
폴리아마이드 용액을 평탄한 유리 기판(370mm×470mm, 두께 0.7mm 소다라임 유리) 상에 스핀 코트에 의하여 도포했다. 60℃에서 30분 이상 건조한 후, 온도를 60℃에서 330℃ 또는 350℃로 가열하여, 진공 또는 불활성 분위기하에서 30분간 또는 60분간, 330℃ 또는 350℃를 유지함으로써 필름을 경화 처리했다. 얻어진 폴리아마이드 필름의 두께는 약 10μm였다.
폴리아마이드 필름과 유리가 적층한 상태의 휨에 대하여, 레이저 변위계(KEYENCE, LT9010)로 측정했다. 높이의 최댓값과 최솟값의 차를 휨량으로 했다.
[표 1]
Figure pct00013
표 1에 나타내는 바와 같이, CTE 변화율이 1.3 이하인 용액 1~3으로 제조된 폴리아마이드 필름은, CTE 변화율이 1.3을 초과하는 용액 4로 제조된 폴리아마이드 필름에 비하여 휨이 억제되었다.
1 유기 EL 소자
100 투명 수지 기판
101 가스 배리어층
200 게이트 전극
201 게이트 절연막
202 소스 전극
203 활성층
204 드레인 전극
300 도전성 접속부
301 평탄화층
302 하부 전극
303 정공 수송층
304 발광층
305 전자 수송층
306 상부 전극
400 밀봉층
500 지지재
A 기판
B 박막 트랜지스터
C 유기 EL층
10 센서 소자
2 기판
3 개구부
11A 포토다이오드(광전 변환 소자)
11B 박막 트랜지스터(구동 소자)
12A 제1 층간 절연막
12B 제2 층간 절연막
13A 제1 평탄화막
13B 제2 평탄화막
14 보호막
20 게이트 전극
21 게이트 절연막
22 반도체층
23S 소스 전극
23D 드레인 전극
24 하부 전극
25N n형 반도체층
25I i형 반도체층
25P p형 반도체층
26 상부 전극
27 배선층
28 중계 전극

Claims (12)

  1. 방향족 폴리아마이드와 용매를 포함하는 폴리아마이드 용액으로서,
    상기 방향족 폴리아마이드가 적어도 2종류의 구성 단위로 구성되고,
    상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 선팽창계수(CTE)와, 상기 캐스트 필름을 200℃~450℃에서 열처리한 후의 상기 캐스트 필름의 CTE의 변화율(=열처리 후 CTE/열처리 전 CTE)이, 1.3 이하인, 폴리아마이드 용액.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 전체 광선 투과율이, 80% 이상인, 폴리아마이드 용액.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방향족 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 유리 전이 온도(Tg)가 365℃ 이상인, 폴리아마이드 용액.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아마이드 용액을 유리 플레이트 상에 캐스트하여 제작되는 캐스트 필름의 CTE가 20ppm/℃ 이상인, 폴리아마이드 용액.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아마이드를 구성하는 구성 단위 전체에 대한 강직성 성분인 구성 단위가, 35.0몰%를 초과하는, 폴리아마이드 용액.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아마이드의 합성에 사용되는 모노머 전체에 대한 강직성 성분인 모노머가 35.0몰%를 초과하는, 폴리아마이드 용액.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 강직성 성분인 방향족 모노머가, 9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorine(FDA), Telephthaloyl dichloride(TPC) 및 그들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 것인, 폴리아마이드 용액.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아마이드를 구성하는 구성 단위 중 적어도 하나가, 프리 카복실기를 갖는, 폴리아마이드 용액.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하는 공정과,
    b) 상기 도포 공정 (a) 후에, 폴리아마이드 필름을 상기 지지재 상에 형성하는 공정과,
    c) 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 상기 폴리아마이드 필름의 표면 상에 형성하는 공정을 포함하는 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법에 이용하기 위한 것인, 폴리아마이드 용액.
  10. 유리 플레이트, 및 폴리아마이드 수지층을 포함하고,
    유리 플레이트의 일방의 면 상에, 폴리아마이드 수지층이 적층되어 있으며,
    상기 폴리아마이드 수지가 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 폴리아마이드 용액을 상기 유리 플레이트에 캐스트하여 형성된 폴리아마이드 수지인, 적층 복합재.
  11. a) 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 폴리아마이드 용액을 지지재에 도포하는 공정과,
    b) 상기 도포 공정 (a) 후에, 폴리아마이드 필름을 상기 지지재 상에 형성하는 공정과,
    c) 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자를 상기 폴리아마이드 필름의 표면 상에 형성하는 공정을 포함하는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 따른 제조 방법에 의하여 제조되는, 디스플레이용 소자, 광학용 소자, 조명용 소자 또는 센서 소자.
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