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WO2024048740A1 - 樹脂組成物 - Google Patents

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WO2024048740A1
WO2024048740A1 PCT/JP2023/031871 JP2023031871W WO2024048740A1 WO 2024048740 A1 WO2024048740 A1 WO 2024048740A1 JP 2023031871 W JP2023031871 W JP 2023031871W WO 2024048740 A1 WO2024048740 A1 WO 2024048740A1
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WO
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group
general formula
resin composition
structural unit
film
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PCT/JP2023/031871
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English (en)
French (fr)
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昌樹 米谷
友裕 頼末
まりあ 足立
敏章 奥田
隆行 金田
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.)
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to KR1020257006891A priority patent/KR20250044750A/ko
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    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B33/02Details
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    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition.
  • the present invention further relates to methods for producing resin compositions, polyimide resin films, laminates, displays, and flexible devices.
  • Polyimide resin is an insoluble, infusible, super heat-resistant resin that has excellent properties such as thermal oxidation resistance, heat resistance, radiation resistance, low temperature resistance, and chemical resistance. For this reason, polyimide resins are used in a wide range of fields including electronic materials. Examples of applications of polyimide resins in the field of electronic materials include insulating coating materials, insulating films, semiconductors, and electrode protective films for thin film transistor liquid crystal displays (TFT-LCDs). Recently, polyimide films have been considered to be used as flexible substrates in place of the glass substrates conventionally used in the field of display materials, taking advantage of their lightness and flexibility. Particularly in recent years, there has been a demand for materials that can withstand high-temperature processes of 400° C. or higher, such as LTPS (low-temperature polysilicon) and LTPO (low-temperature polycrystalline oxide).
  • LTPS low-temperature polysilicon
  • LTPO low-temperature polycrystalline oxide
  • Document 1 describes acid dianhydride monomers such as BPAF (9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride), PMDA (pyromellitic anhydride), BPDA (3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride), BAFL (9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene) as a diamine monomer, and polyimide precursors using silicon-containing compounds have been investigated, and in Document 2, polyimide precursors using BPAF, BPDA as acid dianhydride monomers and BAFL, pPD (p-phenylenediamine) as diamine monomers have been investigated, and in References 3 and 4, BPAF, PMDA, Polyimide precursors using BAFL and pPD as diamine monomers have been studied, and in Document 5, polyimides using BPAF, BPDA, and BAFL as diamine monomers have been studied.
  • BPAF 9,9-bis(3,4
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and uses specific acid dianhydride monomers and diamine monomers in a specific ratio (mol%) to improve display (especially LTPS (low temperature polysilicon)). ) and displays using LTPO (low-temperature polycrystalline oxide)). Specifically, we have achieved both properties such as glass transition temperature, YI (yellowness index), Young's modulus, and chemical resistance when cured at 430°C or higher, and have developed materials such as LTPS (low-temperature polysilicon) and LTPO (low-temperature polycrystalline oxide). ) and other display processes, as well as resin compositions, laminates, etc. for forming the polyimide film.
  • a further object of the present invention is to provide methods for producing resin compositions, polyimide resin films, laminates, displays, and flexible devices.
  • the present inventors used 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride (BPAF), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid as acid dianhydride monomers.
  • BPDA dianhydride
  • PMDA pyromellitic anhydride
  • BAFL 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene
  • pPD paraphenylenediamine
  • the obtained polyimide has excellent properties required for display applications, such as glass transition temperature, YI (yellowness index), Young's modulus, and chemical resistance, especially when cured at 430° C. or higher.
  • a resin composition comprising a resin containing a structural unit represented by The resin is a block copolymer including a first block and a second block,
  • the first block has the following general formula (4): Contains a structural unit derived from a compound represented by
  • the second block has the following general formulas (6) and (7):
  • the first block further contains a structural unit derived from an acid dianhydride other than the compounds represented by the general formulas (6) and (7), and the second block is represented by the general formula (4).
  • the resin composition according to [1] further comprising a structural unit derived from a diamine other than the represented compound.
  • each of P 5 and P 6 independently represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, if there are two or more.
  • r represents an integer from 1 to 200.
  • the first block has the following general formula (5): (In the formula, each of Q 1 and Q 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group, and each X independently represents an ether group, At least one selected from the group consisting of carbonyl group, ester group, and amide group, and p is an integer of 0 or 1.)
  • a resin composition comprising a resin containing a structural unit represented by Said P 1 and/or P 3 is the following general formula (4): Contains a structural unit derived from a compound represented by The P 2 and/or P 4 are the following general formulas (6) and (7): Contains a structural unit derived from at least one selected from the compounds represented by Structural units represented by the following general formulas (10), (11), (12) and (13) in the resin composition: The proportion (mol%) of at least one selected from A resin composition in which the proportion (mol%) of acid dianhydride monomers and diamine monomers other than those mentioned above is smaller than the proportion (mol%) of structural units connected by amide bonds and/or imide bonds.
  • a method for producing a resin composition comprising a resin containing a structural unit represented by After synthesizing the resin 2 having the structural unit of the general formula (2), General formula (4) below:
  • each of Q 1 and Q 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group, and each X independently represents an ether group, At least one selected from the group consisting of carbonyl group, ester group, and amide group, and p is an integer of 0 or 1.)
  • a method for producing a resin composition comprising the step of introducing a structural unit into the resin 2.
  • P 1 represents a divalent organic group
  • P 2 represents a tetravalent organic group
  • p represents a positive integer
  • P 3 represents a divalent organic group
  • P 4 represents a tetravalent organic group
  • q represents a positive integer.
  • a method for producing a resin composition comprising a structural unit represented by After synthesizing the resin 2 having the structural unit of the general formula (2), the method includes a step of introducing the structural unit of the general formula (1) into the resin 2, Said P 1 or P 3 is the following general formula (4):
  • a method for producing a resin composition containing a structural unit derived from a compound represented by: [15] A coating step of applying the resin composition according to any one of [1] to [12] or the resin composition obtained by the method according to [13] or [14] onto the surface of the support; a film forming step of heating the resin composition to form a polyimide resin film; a peeling step of peeling the polyimide resin film from the support; A method for producing a polyimide resin film, comprising, prior to the peeling step, irradiating the resin composition with a laser from the support side.
  • a flexible display comprising the polyimide resin film according to [19] and LTPO (Low-temperature polycrystalline oxide).
  • ⁇ YI yellowness
  • ⁇ TDS evaluation degassing start temperature
  • the polyimide resin film has the following properties: ⁇ Residual stress is 35 MPa or less (under nitrogen atmosphere) ⁇ Rth (thickness direction retardation) is 100 nm or less (10 ⁇ m film thickness conversion) The method for manufacturing a display according to [20], which satisfies all of the above.
  • ⁇ YI yellowness
  • TDS evaluation 440°C or higher
  • ⁇ Residual stress 35MPa or lower (under nitrogen atmosphere)
  • ⁇ Rth thickness direction retardation
  • a method for manufacturing a display including a step of annealing by heating at 400° C. or higher.
  • the present invention by using specific acid dianhydride monomers and diamine monomers in specific ratios (mol%), displays (especially those using LTPS (low temperature polysilicon) and LTPO (low temperature polycrystalline oxide)) can be used. It is possible to provide a resin composition containing polyimide, etc., which can be applied to displays). Specifically, we have achieved both properties such as glass transition temperature, YI (yellowness index), Young's modulus, and chemical resistance when cured at 430°C or higher, and have developed materials such as LTPS (low-temperature polysilicon) and LTPO (low-temperature polycrystalline oxide). ) and other display processes, as well as resin compositions, laminates, etc. for forming the polyimide film. The present invention can further provide methods for producing resin compositions, polyimide resin films, laminates, displays, and flexible devices.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure above a polyimide substrate of a top emission type flexible organic EL display as an example of the display of this embodiment.
  • this embodiment an exemplary embodiment of the present invention (hereinafter abbreviated as "this embodiment") will be described in detail.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
  • the upper and lower limits of each numerical range can be arbitrarily combined.
  • the resin composition of this embodiment is The following general formula (1) and/or (2): ⁇ In the formula, P 1 represents a divalent organic group, P 2 represents a tetravalent organic group, and p represents a positive integer. ⁇ ⁇ In the formula, P 3 represents a divalent organic group, P 4 represents a tetravalent organic group, and q represents a positive integer.
  • a resin composition comprising a resin containing a structural unit represented by The resin is a block copolymer including a first block and a second block,
  • the first block has the following general formula (4): Contains a structural unit derived from a compound represented by
  • the second block has the following general formulas (6) and (7): It contains a structural unit derived from at least one compound selected from the compounds represented by:
  • a block copolymer comprising a first block and a second block, the first block containing a structural unit derived from a compound represented by general formula (4), and the second block comprising general formula (5) and Containing at least one structural unit derived from the compound represented by general formula (6) means that the resulting polyimide has a high glass transition temperature, YI (yellowness index), Young's modulus, and resistance when cured at 430°C or higher. It is preferable because it achieves both drug properties.
  • the first block further includes a structural unit derived from an acid dianhydride other than the compounds represented by general formulas (6) and (7)
  • the second block includes: It may further contain a structural unit derived from a diamine other than the compound represented by the above general formula (4).
  • the resin may include a structural unit derived from a fluorene derivative.
  • the resin has the following general formula (8): ⁇ In the formula, each of P 5 and P 6 independently represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, if there are two or more. , and r represents an integer from 1 to 200. ⁇ It can include a structural unit represented by:
  • the first block has the following general formula (5):
  • each of Q 1 and Q 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group, and each X independently represents an ether group, At least one selected from the group consisting of carbonyl group, ester group, and amide group, and p is an integer of 0 or 1.) It can contain a structural unit derived from a compound represented by:
  • the second block has the following general formula (3):
  • each of Q 3 and Q 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group.
  • It can contain a structural unit derived from a compound represented by:
  • the second block has the following general formula (8): ⁇ In the formula, each of P 5 and P 6 independently represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, if there are two or more. , and r is an integer from 1 to 200 ⁇ It can include a structural unit represented by:
  • the resin may include structural units represented by the general formulas (1) and (2).
  • the first block is a structural unit represented by the above general formula (1)
  • the second block is a structural unit represented by the above general formula (2). It may be a unit.
  • the second block is a structural unit represented by the above general formula (1)
  • the first block is a structural unit represented by the above general formula (2). It's okay.
  • the ratio L/M of L and M is: It is preferably 10/90 to 90/10 (mol%).
  • the resin composition of this embodiment has the following general formula (1) and/or (2): ⁇ In the formula, P 1 represents a divalent organic group, P 2 represents a tetravalent organic group, and p represents a positive integer. ⁇ ⁇ In the formula, P 3 represents a divalent organic group, P 4 represents a tetravalent organic group, and q represents a positive integer.
  • a resin composition comprising a resin containing a structural unit represented by Said P 1 and/or P 3 is the following general formula (4): Contains a structural unit derived from a compound represented by The P 2 and/or P 4 are the following general formulas (6) and (7): Contains a structural unit derived from at least one selected from the compounds represented by Structural units represented by the following general formulas (10), (11), (12) and (13) in the resin composition: The proportion (mol%) of at least one selected from The proportion (mol%) of acid dianhydride monomers and diamine monomers other than those mentioned above is lower than the proportion (mol%) of structural units connected by amide bonds and/or imide bonds.
  • the fact that the above proportion (mol%) is smaller than the proportion (mol%) of structural units in which acid dianhydride monomers and diamine monomers other than those mentioned above are connected by amide bonds and/or imide bonds means that the resulting polyimide is 430 It is preferable because it achieves both the glass transition temperature, YI (yellowness index), Young's modulus, and chemical resistance when cured at a temperature of .degree. C. or higher.
  • the resin composition of this embodiment is The following general formula (1) or (2): ⁇ In the formula, P 1 represents a divalent organic group, P 2 represents a tetravalent organic group, and p represents a positive integer. ⁇ ⁇ In the formula, P 3 represents a divalent organic group, P 4 represents a tetravalent organic group, and q represents a positive integer.
  • Contains the structural unit represented by Said P 1 or P 3 is the following general formula (3), general formula (4); (In the formula, each of Q 3 and Q 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group.) Contains at least one structural unit derived from The above P 2 or P 4 is the following general formula (5), general formula (6); (In the formula, each of Q 1 and Q 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon
  • P 1 or P 3 contains at least one structural unit derived from the compound represented by the general formula (3) or general formula (4)
  • P 2 or P 4 contains the general formula (5) or the general formula Containing at least one structural unit derived from the compound represented by formula (6) means that the resulting polyimide has a high glass transition temperature, YI (yellowness), Young's modulus, and chemical resistance when cured at 430°C or higher. This is preferable because it satisfies each of the characteristics.
  • Q 3 and Q 4 in the general formula (3) are preferably 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene (hereinafter also referred to as BAFL), each of which is a hydrogen atom;
  • Q 1 and Q 2 in formula (5) are both hydrogen atoms, and 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride (hereinafter referred to as , also referred to as BPAF) are preferred.
  • the P 2 or P 4 is represented by the following general formula (7); It can contain structural units derived from.
  • P 1 or P 3 includes at least a structural unit derived from general formula (4)
  • P 2 or P 4 contains a structural unit derived from general formula (5).
  • the structural unit derived from general formula (4) is 80 mol% or less in all diamine monomers, or the structural unit derived from general formula (5) is 15 mol% or more in all acid dianhydride monomers. can be taken as a thing.
  • the structural unit derived from general formula (4) is 80 mol% or less, the resulting polyimide film can have a low YI, and by setting the structural unit derived from general formula (5) to 15 mol% or more, , the obtained polyimide film can be lowered in YI and lowered in Rth.
  • P 1 or P 3 includes at least a structural unit derived from general formula (3), and/or P 2 or P 4 is derived from general formula (7); Can contain building blocks.
  • P 1 or P 3 contains at least one structural unit derived from general formula (3) and general formula (4)
  • P 2 or P 4 contains at least one structural unit derived from general formula (5).
  • the structural unit derived from general formula (3) can be 20 mol % or more of the total diamine monomer.
  • P 1 or P 3 contains at least one structural unit derived from general formula (3) and general formula (4)
  • P 2 or P 4 contains at least one structural unit derived from general formula (5). and at least one structural unit derived from general formula (7).
  • the resin composition of this embodiment is General formulas (1) and (2) below: ⁇ In the formula, P 1 represents a divalent organic group, P 2 represents a tetravalent organic group, and p represents a positive integer. ⁇ ⁇ In the formula, P 3 represents a divalent organic group, P 4 represents a tetravalent organic group, and q represents a positive integer. ⁇ Contains the structural unit represented by The P 1 and/or P 3 are the following general formula (3), general formula (4); (In the formula, Q 3 and Q 4 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and 1 to 12 carbon atoms.
  • the P 2 and/or P 4 are the following general formula (5), general formula (6); (In the formula, Q 1 and Q 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and 1 to 12 carbon atoms.
  • P 1 and/or P 3 contain at least one structural unit derived from a compound represented by general formula (3) and general formula (4)
  • P 2 and/or P 4 contains general formula (5 ) and at least one structural unit derived from the compound represented by the general formula (6) means that the resulting polyimide has a high glass transition temperature, YI (yellowness), and Young's modulus when cured at 430°C or higher. , is preferable because it achieves both properties of chemical resistance.
  • Q 3 and Q 4 in the general formula (3) are preferably 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene (hereinafter also referred to as BAFL), each of which is a hydrogen atom;
  • Q 1 and Q 2 in formula (5) are 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride (hereinafter also referred to as BPA), both of which are hydrogen atoms. preferable.
  • the P 2 and/or P 4 is represented by the following general formula (7); It can contain structural units derived from.
  • the structure derived from the general formula (1) (amide unit) is L (mol)
  • the structure derived from the general formula (2) (imide unit) is When unit) is M (mol)
  • the ratio L/M of L and M is (5/95) to (95/5), and (10/90) to (90/10).
  • the molar fraction of imide unit M is preferably 5 mol% or more from the viewpoint of storage stability of the varnish, more preferably 10 mol% or more, even more preferably 15 mol% or more, and particularly preferably 20 mol% or more.
  • the molar fraction of the amide unit L is preferably 95% or less from the viewpoint of clouding/whitening of the varnish, more preferably 90 mol% or less, further preferably 85 mol% or less, and particularly preferably 80 mol% or less.
  • the ratio L/M of L and M can be calculated from the amount of each monomer charged and the synthesis conditions, and can also be calculated by the method described below.
  • the 13 C-NMR of the obtained resin composition (for example, a partially imidized polyimide precursor) is measured. Then, an all-polyimide precursor and each resin of all-polyimide are synthesized using the same monomers in the same ratio (mol %) as the resin, and the 13 C-NMR of each is similarly measured.
  • L/M can be calculated by comparing the integral values of the obtained charts (for example, the integral value of the C peak of the carbonyl group of the amide/imide bond, etc.).
  • P 1 and/or P 3 are represented by the following general formula (3);
  • each of Q 3 and Q 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group.
  • Contains structural units derived from Said P 2 and/or P 4 is the following general formula (5);
  • each of Q 1 and Q 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group,
  • Such a resin is preferable because it can achieve low YI, high heat resistance, and low Rth while maintaining the solvent solubility of the resin.
  • the proportion of the general formula (3) and/or (5) in the total resin is high, chemical resistance deteriorates, which is not preferable. Although the reason for this is not certain, it is thought that the compound of general formula (3) or (5) has an alicyclic moiety, and the chemical resistance of that moiety is poor.
  • resins using alicyclic monomers eg, CpODA, etc. also have poor chemical resistance.
  • P 1 and/or P 3 are represented by the following general formula (4); Contains a structural unit derived from, and
  • the above P 2 and/or P 4 is the following general formula (5);
  • each of Q 1 and Q 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, and Represents a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, a hydroxy group, a nitrile group, a nitro group, a carboxy group, or an amide group, and each X independently represents an ether group, At least one selected from the group consisting of carbonyl group, ester group, and amide group, and p is an integer of 0 or 1.) It can contain structural units derived from. Such a resin is preferable because it can achieve low YI
  • P 1 and/or P 3 include at least a structural unit derived from general formula (4), and P 2 and/or P 4 are derived from general formula (5). and the structural unit derived from general formula (4) is 80 mol% or less in all diamine monomers, or the structural unit derived from general formula (5) is 15 mol % in all acid dianhydride monomers. % or more.
  • the structural unit derived from general formula (4) is 80 mol% or less in all diamine monomers
  • the structural unit derived from general formula (5) is 15 mol % in all acid dianhydride monomers. % or more.
  • P 1 and/or P 3 includes at least a structural unit derived from general formula (3), and/or P 2 and/or P 4 contains a structural unit derived from general formula (7). can contain structural units derived from;
  • P 1 and/or P 3 contain at least one or more structural units derived from general formula (3) and general formula (4), and P 2 and/or P 4 contain It may contain a structural unit derived from formula (5), and the structural unit derived from general formula (3) may account for 20 mol % or more in all diamine monomers.
  • the resulting polyimide film can have a low YI and a low Rth.
  • P 1 and/or P 3 contain at least one or more structural units derived from general formula (3) and general formula (4), and P 2 or P 4 contains general formula ( 5) and at least one structural unit derived from general formula (7).
  • each of P 5 and P 6 independently represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.
  • r is an integer from 1 to 200 ⁇ It can include the structure represented by .
  • P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 have the following general formula (14): ⁇ In the formula, R 3 is each independently a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 and R 5 are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • At least one is a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 6 and R 7 are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms
  • At least one is a monovalent aromatic group with 6 to 10 carbon atoms
  • R 8 and R 9 are each independently a monovalent organic group with 1 to 10 carbon atoms
  • L 1 and L 2 are , each independently an amino group or an acid anhydride group
  • i is an integer of 1 to 200
  • j and k are each independently an integer of 0 to 200, 0 ⁇ j/(i+j+k) ⁇ 0.50.
  • It can contain a structural unit derived from a silicon-containing compound represented by:
  • the silicon-containing compound represented by the general formula (14) is: When the total diamine is 100 mol%, 20 mol% or less; or When the total acid dianhydride is 100 mol%, it is 20 mol% or less. It is preferable that the silicon-containing compound is within the above range from the viewpoint of filterability of the obtained polyimide precursor or polyimide resin composition. From the viewpoint of further improving filterability, the silicon-containing compound is 20.0 mol% or less, 19.0 mol% or less, 18 More preferably, it is .0 mol% or less, 17.0 mol% or less, 16.0 mol% or less, 15.0 mol% or less, or 14.0 mol% or less. The silicon-containing compound can exceed 0 mol% when the total diamine or acid dianhydride of the resin composition is 100 mol%.
  • Polyimide can be obtained by thermally imidizing a polyimide precursor (including a partially imidized polyimide precursor), and can also be chemically imidized. From the viewpoint of transparency of the resulting polyimide film, thermal imidization is preferred. Moreover, the resin composition can contain an imidization accelerator.
  • the resin composition has the following general formula (3)': General formula (4) below: It can contain at least one structural unit derived from the compound represented by.
  • the content of the structure derived from general formula (3)′ in all diamine monomers is preferably 20 mol% or more, and 30 mol %. % or more, particularly preferably 40 mol% or more, preferably 95 mol% or less, and more preferably 90 mol% or less.
  • the resulting polyimide film can be made to have low YI and low Rth, and by setting the content to 90 mol% or less, it can have low residual stress.
  • the content of the structure derived from general formula (4) in all diamine monomers is preferably 4 mol% or more, and 10 mol% The above is more preferable, 80 mol% or less is preferable, and 70 mol% or less is more preferable.
  • the resulting polyimide film can have a high Young's modulus, and by setting the content to 80 mol% or less, it can have a low YI.
  • the phenylenediamine compounds represented by the general formula (4) from the viewpoint of heat resistance and Young's modulus of the polyimide film, the following general formula (9);
  • the compound (para-phenylene diamine) is preferred.
  • the resin composition may contain diamines other than the diamine compounds represented by general formula (3)' and general formula (4), if desired.
  • diamines other than general formula (3)' and general formula (4) include 2,2'-dimethylbenzidine (mTB), 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3 '-Diamino diphenyl sulfide, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3' -Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis(4-amin
  • Diamines other than general formula (3)' and general formula (4) are 1,3-bis[1-(4-aminophenyl)-1-methylethyl] from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the polyimide resin film.
  • it is at least one selected from the group consisting of benzene (BiSAM) and 1,4-cyclohexanediamine (CHDA).
  • TFMB 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine
  • Rth 2,2'-bis(trifluoromethyl)[1,1':4',1''-terphenyl]-4,4''-diamine
  • the resin composition is The following general formula (5)'; Contains a structural unit derived from the compound represented by.
  • the resulting polyimide can achieve both glass transition temperature, YI (yellowness index), Young's modulus, and chemical resistance especially when cured at 430° C. or higher.
  • the content of general formula (5)' in all acid dianhydride monomers is preferably 15 mol% or more, and 20 mol %. % or more, particularly preferably 30 mol% or more, preferably 90 mol% or less, and more preferably 80 mol% or less.
  • the resulting polyimide film can have a low YI and low Rth, and by setting the content to 90 mol% or less, it can provide low residual stress.
  • the content of general formula (6) in all acid dianhydride monomers is preferably 5 mol% or more, and 15 mol% The above is more preferable, 90 mol% or less is preferable, and 80 mol% or less is more preferable.
  • the resulting polyimide film can have a high Tg, and by setting the content to 90 mol% or less, it can have a low YI.
  • the content of general formula (7) in all acid dianhydride monomers is preferably 10 mol% or more, and 15 mol% The above is more preferable, 90 mol% or less is preferable, and 80 mol% or less is more preferable.
  • the resulting polyimide film can have a low YI and a high Tg.
  • biphenyltetracarboxylic dianhydrides represented by the general formula (7) from the viewpoint of YI and Tg of the polyimide film, the following structure;
  • the compound (3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride) is preferred.
  • the resin composition has the following general formula (15): The following general formula (16): It can contain at least one structural unit derived from the compound represented by.
  • the content of general formula (15) or (16) in all acid dianhydrides is 10 mol% or more, It may be 20 mol% or more, 50 mol% or more, 70 mol% or more, or 90 mol% or more.
  • the resin composition may contain acid dianhydrides other than the compounds represented by general formulas (5)', (6), (7), (15), and (16), if desired.
  • acid dianhydrides other than general formulas (5)', (6), (7), (15), and (16) 5-(2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl)-3-methyl -Cyclohexene-1,2 dicarboxylic anhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, methylene-4,4'-diphthalic dianhydride, 1,1-ethylidene -4,4'-diphthalic dianhydride, 2,2-propylidene-4
  • the acid dianhydride other than the above general formulas (5)', (6), (7), (15), and (16) may be at least one selected from the group consisting of HPMDA, BzDA, and BNBDA. preferable.
  • One type of acid dianhydride may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • general formula (4) A constituent unit derived from The following general formula (6) and/or general formula (7); If the structural units derived from the above are bonded adjacently (via an amide bond or an imide bond), the resulting polyimide will be colored, and the YI and transmittance will deteriorate, although it has high heat resistance.
  • the inventors proposed that the structural unit derived from the above general formula (4) and the structural unit derived from the above general formula (6) and/or the above general formula (7) not be bonded adjacently or separated. We have come up with the idea that heat resistance can be maintained and YI can be lowered by bonding.
  • the resin composition has the following general formula (1) and/or (2): ⁇ In the formula, P 1 represents a divalent organic group, P 2 represents a tetravalent organic group, and p represents a positive integer. ⁇ ⁇ In the formula, P 3 represents a divalent organic group, P 4 represents a tetravalent organic group, and q represents a positive integer. ⁇ Contains the structural unit represented by The resin composition has the following general formula (10), (11), (12), (13) The ratio (mol%) of at least one or more structural units selected from the above is lower than the ratio of structural units in which acid dianhydride monomers and diamine monomers other than the above are connected by amide bonds/imide bonds. Polyimide is preferable because it has both high heat resistance and low YI.
  • the proportion of structural units in which the acid dianhydride monomer and diamine monomer are connected by amide bonds/imide bonds can be calculated from the amount and order of addition of each monomer, and can also be determined from the measurements below.
  • 13 C-NMR of the obtained resin composition (varnish) was measured, and the integral value of the C peak of the carbonyl group of the amide/imide bond between pPD/PMDA and pPD/BPDA and the amide between monomers other than the above were determined. / It can be calculated from the integral value of the C peak of the carbonyl group of the imide bond.
  • the structural unit derived from the general formula (4) and the structural unit derived from the general formula (6) and/or general formula (7) are not bonded adjacently or are bonded apart.
  • the resin can be synthesized by the following method. That is, the following general formula (4); In a solution containing a compound of A compound of the following general formula (6) and/or the following general formula (7); The resin of general formula (1) and/or general formula (2) is synthesized without adding.
  • the solution containing the compound of the general formula (4) in addition to a solution containing the compound of the general formula (4) alone or containing another diamine monomer, the solution containing the compound of the general formula (4) may be a solution containing an acid dianhydride monomer and a general This also includes the case where the diamine monomer remains because the proportion (mol%) of the diamine monomer is high when the diamine monomer containing the compound of formula (4) is condensed.
  • adding the compound of the general formula (6) and/or (7) after the above polycondensation reaction means adding the compound of the general formula (6) and/or (7) to the solution containing the compound of the general formula (4). or (7) “Do not add the compound”.
  • the resin includes a structural unit represented by the general formula (1) and the general formula (2), and a structural unit derived from the general formula (4), and the general formula (6) and/or
  • a resin in which the structural units derived from the general formula (7) are not bonded adjacently or bonded apart can also be synthesized by the following method. That is, after synthesizing the structural unit of the general formula (2), General formula (4) below; and the following general formula (5)'; The structural unit of the general formula (1) is synthesized by polycondensing the compound.
  • the resin in the present invention includes a block copolymer structure including a first block and a second block.
  • the first block is general formula (4); Contains at least one structural unit derived from.
  • the first block has the following general formula (6) and/or (7):
  • the second block does not contain a structure derived from the general formula (4).
  • the structure derived from general formula (6) and general formula (7) may be a block structure or may be omitted.
  • the resin of the present invention includes a first block having a structure derived from general formula (4) and a second block having a structure derived from general formula (6) and/or general formula (7).
  • the structure derived from other monomers may be a block or may be omitted.
  • Such a block copolymer structure can be obtained by synthesizing the first block copolymer and then adding raw materials for the second block copolymer in the same reaction vessel.
  • the first block copolymer may be synthesized in a reactor, and the second block copolymer synthesized in another reactor may be mixed and heated.
  • synthesis in the same reaction vessel is preferred.
  • the resin of the present invention includes a (solvent-soluble) all-polyimide precursor structure (hereinafter also referred to as PAA), an all-polyimide structure (hereinafter also referred to as PI), and a partially imidized polyimide precursor structure (hereinafter referred to as PAI), but each structure is a block copolymer, and the synthesis method is different for each.
  • PAA solvent-soluble all-polyimide precursor structure
  • PI all-polyimide structure
  • PAI partially imidized polyimide precursor structure
  • PAA it is obtained by synthesizing the first block copolymer at room temperature for 24 hours and then synthesizing the second block copolymer at room temperature for 24 hours.
  • the first block is synthesized at 180°C, then cooled to room temperature, and the raw materials for the second block are added at room temperature and synthesized at 180°C to form a block structure.
  • the first block (containing a structure derived from general formula (4)) is reacted at 180°C to synthesize an imide unit, then the temperature is returned to room temperature, and the second block (containing a structure derived from general formula (6) and/or (7) is synthesized.
  • the temperature is returned to room temperature, and the raw material for the second block (containing a structure derived from general formula (4)) is added to synthesize the amide unit.
  • the first block containing the structure derived from general formula (4) and the second block containing the structure derived from general formula (6) and/or (7) are separated into separate blocks.
  • each residue of pPD and PMDA/BPDA can be prevented from joining adjacently.
  • the resulting polyimide resin film avoids deterioration in YI and transmittance (each residue of pPD and PMDA/BPDA is expressed in adjacent junctions), and has high heat resistance and high mechanical properties (each residue of pPD and PMDA/BPDA is expressed in adjacent junctions). (residues expressed at adjacent junctions).
  • the above general formula (6) (PMDA) and/or the above general formula (7) (BPDA) is added to a solution containing the above general formula (4) (pPD) (
  • pPD the above general formula (4)
  • the first block containing the structure derived from the above general formula (4) and the above general formula (6) and general formula (7) are combined. No second block is formed.
  • the structure derived from pPD and the structure derived from PMDA and/or BPDA become adjacent to each other, and YI/transmittance deteriorates.
  • the structural unit of the general formula (2) is General formula (8) below:
  • each of P 5 and P 6 independently represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.
  • r represents an integer from 1 to 200 ⁇ It can include a structure derived from a silicon-containing compound represented by:
  • the silicon-containing compound used in the synthesis of the polyimide precursor in this embodiment may be a compound having a reactive group that can be co-condensed with at least one of tetracarboxylic dianhydride and diamine.
  • Such a silicon-containing compound for example, has the following formula (17) (hereinafter also simply referred to as (17)): ⁇
  • R 1 is each independently a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms
  • at least one of R 2 and R 3 is a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 4 and R 5 are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms
  • at least one of R 4 and R 5 is a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.
  • R 6 and R 7 are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R 6 and R 7 is an unsaturated aliphatic carbonized group having 2 to 10 carbon atoms. It is preferably an organic group containing a hydrogen group, L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group containing an acid anhydride structure, an amino group, an isocyanate group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a halogenated carbonyl group, a hydroxy group, an epoxy group, or a mercapto group.
  • i is an integer from 1 to 200
  • j and k are each independently an integer of 0 to 200, preferably j is an integer of 1 to 200, and It is preferable that 0 ⁇ j/(i+j+k) ⁇ 0.50 and 0.05 ⁇ j/(i+j+k) ⁇ 0.50. ⁇ .
  • R 1 in formula (17) each independently represents a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, cyclic, or branched, and may be saturated or unsaturated.
  • divalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms include, for example, methylene group, ethylene group, n-propylene group, i-propylene group, n-butylene group, s-butylene group, t - Straight chain or branched alkylene groups such as butylene group, n-pentylene group, neopentylene group, n-hexylene group, n-heptylene group, n-octylene group, n-nonylene group, n-decylene group; cyclopropylene group, Examples include cycloalkylene groups such as a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, and a cyclooctylene group.
  • the divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is preferably at least one selected from the group consisting of ethylene group, n-propylene group, and i-propylene group.
  • the unsaturated group may be either an unsaturated aliphatic group or an unsaturated aromatic group.
  • R 2 and R 3 in formula (17) are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one is a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. .
  • the monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, cyclic, or branched, and may be saturated or unsaturated.
  • monovalent organic groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, linear or branched alkyl groups such as neopentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl; cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl Examples include aromatic groups such as phenyl, tolyl, xylyl, ⁇ -naphthyl, and ⁇ -naphthyl.
  • the monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms may be linear, cyclic, or branched, and may be saturated or unsaturated.
  • monovalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, Straight chain or branched alkyl groups such as n-pentyl group and neopentyl group; cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group and cyclopentyl group, and the like.
  • the monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms is preferably at least one selected from the group consisting of methyl group, ethyl group, and n-propyl group.
  • R 4 and R 5 in formula (17) are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one is a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.
  • the monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, cyclic, or branched, and may be saturated or unsaturated.
  • monovalent organic groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, linear or branched alkyl groups such as neopentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl; cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl Examples include aromatic groups such as phenyl, tolyl, xylyl, ⁇ -naphthyl, and ⁇ -naphthyl.
  • Examples of the monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms include phenyl group, tolyl group, xylyl group, ⁇ -naphthyl group, ⁇ -naphthyl group, etc. It is preferable that there be.
  • R 6 and R 7 in formula (17) are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one is an organic group having an unsaturated aliphatic hydrocarbon group. preferable.
  • the monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, cyclic, or branched. Examples of monovalent organic groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl group.
  • linear or branched alkyl groups such as neopentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl; cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl
  • aromatic groups such as phenyl, tolyl, xylyl, ⁇ -naphthyl, and ⁇ -naphthyl.
  • the monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferably at least one selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group.
  • the organic group having an unsaturated aliphatic hydrocarbon group may be an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and may be linear, cyclic, or branched.
  • Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, 3-butenyl group, 2-butenyl group, pentenyl group, cyclopentenyl group, hexenyl group, cyclo Examples include hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, ethynyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, and the like.
  • the unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms is preferably at least one selected from the group consisting of a vinyl group, an ally
  • R 1 to R 7 in formula (17) may be substituted with a substituent such as a halogen atom such as F, Cl, or Br, or may be unsubstituted.
  • L 1 and L 2 in formula (17) each independently represent a monovalent organic group containing an acid anhydride structure (also referred to as an acid anhydride group), an amino group, an isocyanate group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, It is a halogenated carbonyl group, a hydroxy group, an epoxy group, or a mercapto group.
  • a monovalent organic group containing an acid anhydride structure for example, the following formula: ⁇ In the above formula, "*" represents a bond. ⁇ and 2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl group.
  • amino groups and acid anhydride groups are preferred, and amino groups are more preferred from the viewpoint of viscosity stability of the resin composition.
  • the alkoxyl group in the alkoxycarbonyl group may be an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as methoxyl group, ethoxyl group, n-propoxyl group, i-propoxyl group, n-butoxyl group, i-butoxyl group , t-butoxyl group, etc.
  • the halogen atom in the halogenated carbonyl group is preferably a halogen atom other than a fluorine atom, and more preferably a chlorine atom or an iodine atom.
  • the functional group equivalent of the silicon-containing compound represented by formula (17) is preferably 800 or more, more preferably 1000 or more, and even more preferably 1500 or more from the viewpoint of filterability of the resin composition. On the other hand, if the functional group equivalent is 500 or less, filterability may deteriorate.
  • the functional group equivalent is the molecular weight of the silicon-containing compound per mol of the functional group (unit: g/mol).
  • the functional group equivalent can be measured by a known method according to existing standards.
  • the functional group equivalent of the silicon-containing compound is 800 or more, it is preferable because the residual stress of the polyimide film under a nitrogen atmosphere is small. The reason for this is thought to be that when the functional group equivalent is above a certain value, the number of silicone domains increases and stress is relaxed.
  • i in formula (17) is an integer of 1 to 200, preferably an integer of 2 to 100, more preferably an integer of 4 to 80, still more preferably an integer of 8 to 40.
  • j and k are each independently an integer of 0 to 200, j may be an integer of 1 to 200, j and k are preferably integers of 0 to 50, more preferably integers of 0 to 20, and Preferably it is an integer from 0 to 50.
  • the resin in the resin composition has a structure derived from formula (17) because the residual stress of the polyimide film measured in a nitrogen atmosphere is good (small).
  • the reason for measuring under a nitrogen atmosphere is that in the display process, when forming an inorganic film such as SiO or SiN on a polyimide film, it may be exposed to a nitrogen atmosphere, and the residual stress under a nitrogen atmosphere is small. This is because it is required.
  • the silicon-containing compound of general formula (17) is preferably a silicon-containing diamine.
  • the silicon-containing diamine for example, the following formula (18): ⁇ In the formula, P 5 each independently represents a divalent hydrocarbon group and may be the same or different, and P 3 and P 4 are R 2 and R 3 defined in general formula (17). Similarly, l represents an integer from 1 to 200. ⁇ Diamino(poly)siloxane represented by is preferred.
  • Preferred structures of P 3 and P 4 in the above general formula (18) include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, and phenyl group. Among these, methyl group is preferred.
  • l in the above general formula (18) is an integer of 1 to 200, and is an integer of 3 to 200 from the viewpoint of the heat resistance of the polyimide obtained using the silicon-containing diamine represented by formula (17). It is preferable.
  • the copolymerization ratio of the silicon-containing diamine is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 1.0% to 25% by mass, and even more preferably 1.5% by mass, based on the total mass of the polyimide precursor/polyimide. % by mass to 20% by mass.
  • the silicon-containing diamine is 0.5% by mass or more, residual stress generated between the silicon-containing diamine and the support can be effectively reduced.
  • the silicon-containing diamine is 30% by mass or less, the obtained polyimide film has good transparency (especially low HAZE), and is preferable from the viewpoint of achieving high total light transmittance and high glass transition temperature.
  • the silicon-containing compound used as a monomer for the polyimide precursor/polyimide may be synthesized using the common general knowledge at the time of filing, or a commercially available product may be used.
  • Commercially available products include methylphenyl silicone oils modified with amines at both ends (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: Silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: X22-168-P5-B (functional group equivalent: 2100)), both ends epoxy-modified methylphenyl silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: X22-2000 (functional group equivalent: 620)), both ends Amino-modified dimethyl silicone (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: PAM-E (functional group equivalent 130), X22-161A (functional group equivalent 800), X22-161B (functional group equivalent 1500), KF8012 (functional group equivalent
  • Resin compositions typically include a solvent.
  • the solvent is preferably one that has good solubility for the polyimide/polyimide precursor and can appropriately control the solution viscosity of the resin composition, and a reaction solvent for the polyimide precursor can be used as the solvent for the composition.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • Equamide M100 Equamide B100, etc.
  • Specific examples of the solvent composition include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) alone, or a mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and ⁇ -butyrolactone (GBL).
  • the resin composition of this embodiment may further contain additional components in addition to the polyimide/polyimide precursor, low molecular weight cyclic siloxane, and solvent. Additional components include, for example, surfactants, alkoxysilane compounds, and the like.
  • surfactant By adding a surfactant to the resin composition of this embodiment, the coating properties of the resin composition can be improved. Specifically, it is possible to prevent the occurrence of streaks in the coating film.
  • surfactants examples include silicone surfactants, fluorine surfactants, and nonionic surfactants other than these.
  • silicone surfactants include organosiloxane polymers KF-640, 642, 643, KP341, X-70-092, and X-70-093 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); SH-28PA, SH -190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57, DC-190 (product name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Company); SILWET L-77, L-7001, FZ-2105, FZ -2120, FZ-2154, FZ-2164, FZ-2166, L-7604 (product name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.); DBE-814, DBE-224, DBE-621, CMS-626, CMS-222, KF- 352A, KF-354L, KF-355A, KF-6020, DBE-821, DBE-712 (Geles
  • fluorine-based surfactant examples include Megafac F171, F173, R-08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd., trade name); Florado FC4430, FC4432 (trade name, Sumitomo 3M Co., Ltd.), and the like.
  • nonionic surfactants other than these include polyoxyethylene uralyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, and the like.
  • silicone surfactants and fluorine surfactants are preferred from the viewpoint of coating properties (streak suppression) of the resin composition, and YI value and total light transmission depending on oxygen concentration during the curing process. Silicone surfactants are preferred from the viewpoint of reducing the effect on the rate.
  • the amount thereof is preferably 0.001 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyimide precursor in the resin composition.
  • the resin composition contains 100 parts by mass of the polyimide precursor.
  • the alkoxysilane compound can be contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass.
  • the content of the alkoxysilane compound is 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor, good adhesion can be obtained between the support and the polyimide film.
  • the content of the alkoxysilane compound is 20 parts by mass or less from the viewpoint of storage stability of the resin composition.
  • the content of the alkoxysilane compound is preferably 0.02 to 15 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight, and even more preferably 0.1 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyimide precursor. be.
  • alkoxysilane compound examples include 3-ureidopropyltriethoxysilane, bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltripropoxysilane, ⁇ -aminopropyltributoxysilane, ⁇ -aminoethyltriethoxysilane, ⁇ -aminoethyltripropoxysilane, ⁇ -aminoethyltributoxysilane, ⁇ -aminobutyltriethoxysilane, ⁇ - Aminobutyltrimethoxysilane, ⁇ -aminobutyltripropoxysilane, ⁇ -aminobutyltributoxysilane, phenylsilane triol, trimethoxyphenylsilane,
  • the method for producing the resin composition in this embodiment is not particularly limited, and may be, for example, the following method.
  • the resin composition of this embodiment can be manufactured by subjecting polycondensation components containing an acid dianhydride, a diamine, and a silicon-containing compound to a polycondensation reaction.
  • a method for reducing the total amount of cyclic silicon-containing compounds contained in the resin composition of the present embodiment for example, before the polycondensation reaction, the silicon-containing compounds are purified to reduce the total amount of cyclic silicon-containing compounds.
  • the resin composition may be purified during or after the polycondensation reaction to reduce the total amount of cyclic silicon-containing compounds.
  • a method for purifying a silicon-containing compound includes, for example, performing stripping while blowing an inert gas, such as nitrogen gas, into the silicon-containing compound in an arbitrary container.
  • the stripping temperature is preferably 200°C or more and 300°C or less, more preferably 220°C or more and 300°C or less, and still more preferably 240°C or more and 300°C or less.
  • the vapor pressure for stripping is preferably lower, and is 1000 Pa or less, more preferably 300 Pa or less, even more preferably 200 Pa or less, even more preferably 133.32 Pa (1 mmHg) Pa or less.
  • the stripping time is preferably 4 hours or more and 12 hours or less, more preferably 6 hours or more and 10 hours or less.
  • the polyimide precursor of this embodiment can be synthesized by subjecting polycondensation components containing an acid dianhydride, a diamine, and a silicon-containing compound to a polycondensation reaction.
  • polycondensation components containing an acid dianhydride, a diamine, and a silicon-containing compound.
  • a step of performing a condensation reaction to provide a polyimide precursor and/or polyimide; - At least one compound selected from general formulas (3) and (4) explained above, at least one compound selected from general formulas (5) and (6), and general formula (7) A step of polycondensation reaction of the represented compound and other compounds to provide a polyimide precursor and/or polyimide; - At least one compound selected from general formulas (3) and (4) explained above, at least one compound selected from general formulas (5) and (6), and general formula (15), A step of polycondensing at least one compound selected from (16) and another compound to provide a polyimide precursor and/or polyimide; - At least one compound selected from general formulas (3) and (4) explained above, at least one compound selected from general formulas (5) and (6), and general formula (7) A step of polycondensing the represented compound, at least one compound selected from general formulas (15) and (16), and other compounds to provide a polyimide precursor and/or polyimide; - At least one compound selected from
  • the polycondensation component consists of an acid dianhydride, a diamine, and a silicon-containing compound.
  • the polycondensation reaction is preferably carried out in a suitable solvent.
  • a method may be mentioned in which a predetermined amount of a diamine component and a silicon-containing compound are dissolved in a solvent, and then a predetermined amount of an acid dianhydride is added to the obtained diamine solution and stirred.
  • Imidization when synthesizing polyimide may be thermal imidization or chemical imidization using an imidization catalyst.
  • the compound represented by the general formula (4) explained above and the compound represented by the general formula (5) are polycondensed to convert the structural unit of the general formula (1) into the resin. 2 or by polycondensing the compound of general formula (4) and the compound of general formula (5) to synthesize resin 2 having the structural unit of general formula (2),
  • a method for producing a resin composition is provided, which includes a step of introducing a structural unit of formula (1) into the resin 2.
  • :90 to 100:110 (0.90 to 1.10 mol parts of diamine per 1 mol part of acid dianhydride)
  • 100:92 to 100:101 (0.90 to 1.10 mol parts of diamine to 1 mol part of acid dianhydride).
  • a range of 0.92 to 1.01 mole parts of diamine is more preferable.
  • the molecular weight of polyimide/polyimide precursor is controlled by adjusting the type of acid dianhydride, diamine and silicon-containing compound, adjusting the molar ratio of acid dianhydride and diamine, adding an end-capping agent, adjusting reaction conditions, etc. Is possible.
  • the acid dianhydride component and diamine component It is recommended to use high-purity products as the acid dianhydride component and diamine component.
  • the purity thereof is preferably 98% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and still more preferably 99.5% by mass or more.
  • High purity can also be achieved by reducing the water content in the acid dianhydride component and diamine component.
  • the acid dianhydride component as a whole and the diamine component as a whole have the above purity, and all the types used It is more preferable that the acid dianhydride component and the diamine component each have the above purity.
  • the solvent for the reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the acid dianhydride component, the diamine component, and the resulting polyimide/polyimide precursor, and can yield a high molecular weight polymer.
  • solvents include aprotic solvents, phenolic solvents, ethers, and glycol solvents.
  • phenolic solvents examples include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, and 3,4-xylenol.
  • examples include xylenol, 3,5-xylenol, and the like.
  • ether and glycol solvents examples include 1,2-dimethoxyethane, bis(2-methoxyethyl)ether, 1,2-bis(2-methoxyethoxy)ethane, bis[2-(2-methoxyethoxy)ethyl ] Ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like.
  • solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the boiling point of the solvent used in the synthesis of polyimide/polyimide precursor at normal pressure is preferably 60 to 300°C, more preferably 140 to 280°C, and even more preferably 170 to 270°C.
  • the boiling point of the solvent is lower than 300°C, which results in a short drying process.
  • the boiling point of the solvent is 60° C. or higher, it is difficult for the surface of the resin film to become rough or for air bubbles to be mixed into the resin film during the drying process, and a more uniform film can be obtained.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • (6) the compound represented by general formula (6) is preferable.
  • the water content in the solvent is preferably 3,000 mass ppm or less, for example, in order to allow the polycondensation reaction to proceed favorably.
  • the content of molecules having a molecular weight of less than 1,000 is preferably less than 5% by mass.
  • the presence of molecules with a molecular weight of less than 1,000 in the resin composition is thought to be due to the moisture content of the solvent and raw materials (acid dianhydride, diamine) used during synthesis. That is, it is thought that this is because the acid anhydride groups of some acid dianhydride monomers are hydrolyzed by moisture to become carboxyl groups and remain in a low molecular state without increasing the molecular weight.
  • the water content of the solvent used in the above polycondensation reaction is as small as possible.
  • the water content of the solvent is preferably 3,000 mass ppm or less, more preferably 1,000 mass ppm or less.
  • the amount of water contained in the raw material is preferably 3,000 mass ppm or less, more preferably 1,000 mass ppm or less.
  • the moisture content of the solvent depends on the grade of the solvent used (dehydrated grade, general-purpose grade, etc.), the solvent container (bottle, 18L can, canister, etc.), the storage condition of the solvent (whether rare gas is included, etc.), and the period from opening to use. It is thought that the time (whether to use it immediately after opening or to use it after some time has elapsed after opening, etc.) and other factors are considered to be involved. It is thought that the substitution of rare gas in the reactor before synthesis and the presence or absence of rare gas flow during synthesis are also involved. Therefore, when synthesizing polyimide precursors, it is recommended to use high-purity raw materials, use solvents with low moisture content, and take measures to prevent moisture from the environment from entering the system before and during the reaction. be done.
  • the reaction temperature during synthesis of the polyimide precursor may preferably be 0°C to 120°C, 40°C to 100°C, or 60 to 100°C, and the polymerization time may be may preferably be from 1 to 100 hours, or from 2 to 10 hours.
  • the polymerization time By setting the polymerization time to 1 hour or more, a polyimide precursor with a uniform degree of polymerization can be obtained, and by setting the polymerization time to 100 hours or less, a polyimide precursor with a high degree of polymerization can be obtained.
  • the resin composition of this embodiment may contain other additional polyimide precursors in addition to the polyimide/polyimide precursor of this embodiment.
  • the mass proportion of the additional polyimide/polyimide precursor is determined based on the total amount of polyimide/polyimide precursor in the resin composition. Preferably it is 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • the polyimide precursor in this embodiment may be partially imidized (partial imidization).
  • partial imidization By partially imidizing the polyimide precursor, the viscosity stability during storage of the resin composition can be improved.
  • the imidization rate is preferably 5% or more, more preferably 8% or more, from the viewpoint of balancing the solubility of the polyimide precursor in the resin composition and the storage stability of the solution. It is 90% or less, more preferably 80% or less, even more preferably 70% or less.
  • This partial imidization is obtained by heating the polyimide precursor to cause dehydration and ring closure. This heating can be carried out at a temperature of preferably 120 to 200°C, more preferably 150 to 185°C, even more preferably 150 to 180°C, preferably 15 minutes to 20 hours, more preferably 30 minutes to 10 hours. .
  • N,N-dimethylformamide dimethyl acetal or N,N-dimethylformamide diethyl acetal is added to the polyimide/polyimide precursor obtained by the above reaction and heated to esterify part or all of the carboxylic acid.
  • Viscosity stability during storage can be improved by esterification.
  • These ester-modified polyamic acids are produced by sequentially reacting the above-mentioned acid dianhydride component with a monohydric alcohol in an amount of 1 equivalent to the acid anhydride group, and a dehydration condensation agent such as thionyl chloride or dicyclohexylcarbodiimide. It can also be obtained by a method of condensation reaction with a diamine component.
  • the polyimide varnish is prepared by dissolving the acid dianhydride component and the diamine component in a solvent, for example, an organic solvent, adding an azeotropic solvent such as toluene, and removing water generated during imidization from the system. By removing it, a polyimide solution (also referred to as polyimide varnish) containing polyimide and a solvent can be produced.
  • a solvent for example, an organic solvent
  • an azeotropic solvent such as toluene
  • a polyimide varnish containing polyimide and a solvent
  • the conditions during the reaction are not particularly limited, but for example, the reaction temperature is 0° C. to 190° C., and the reaction time is 3 to 72 hours. In order to sufficiently advance the reaction with the sulfonic group-containing diamine, it is preferable to heat the reaction at 180° C. for about 12 hours. Further, during the reaction, an inert atmosphere such as argon or nitrogen is preferable.
  • the synthesized polyimide/polyimide precursor solution can be used as it is as the resin composition.
  • a resin composition is prepared by adding a further solvent and one or more additional components to the polyimide precursor and stirring and mixing at a temperature range of room temperature (25°C) to 80°C. It's okay. This stirring and mixing can be performed using an appropriate device such as a three-one motor (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) equipped with stirring blades, a rotation-revolution mixer, or the like.
  • the resin composition may be heated to 40°C to 100°C if necessary.
  • the solvent used when synthesizing the polyimide/polyimide precursor is different from the solvent contained in the resin composition, the solvent in the synthesized polyimide precursor solution may be changed by, for example, reprecipitation, solvent distillation, etc.
  • the polyimide/polyimide precursor may be isolated by removal by an appropriate method.
  • a desired solvent and optionally additional components are added to the isolated polyimide precursor at a temperature range of room temperature (25°C) to 80°C, and the resin composition is prepared by stirring and mixing. You may.
  • the resin composition is heated at, for example, 130 to 200°C for, for example, 5 minutes to 2 hours to remove a portion of the polyimide precursor to the extent that the polymer does not precipitate. It may be dehydrated and imidized (partial imidization). By controlling the heating temperature and heating time, the imidization rate can be controlled. By partially imidizing the polyimide precursor, the viscosity stability during storage of the resin composition can be improved.
  • the solution viscosity of the resin composition is preferably 500 to 100,000 mPa ⁇ s, more preferably 1,000 to 50,000 mPa ⁇ s, and even more preferably 3,000 to 20,000 mPa ⁇ s. It is.
  • the pressure is preferably 500 mPa ⁇ s or more, more preferably 1,000 mPa ⁇ s or more, and even more preferably 3,000 mPa ⁇ s or more, in terms of preventing liquid from leaking from the slit nozzle. In terms of preventing the slit nozzle from clogging, the pressure is preferably 100,000 mPa ⁇ s or less, more preferably 50,000 mPa ⁇ s or less, and even more preferably 20,000 mPa ⁇ s or less.
  • the solution viscosity of the resin composition during polyimide/polyimide precursor synthesis if it is higher than 200,000 mPa ⁇ s, there is a risk that stirring during synthesis becomes difficult. However, even if the solution becomes highly viscous during synthesis, it is possible to obtain a resin composition with a viscosity that is easy to handle by adding a solvent and stirring after the reaction is completed.
  • the solution viscosity of the resin composition in this embodiment is a value measured at 23° C. using an E-type viscometer (for example, VISCONICE HD, manufactured by Toki Sangyo).
  • the moisture content of the resin composition of the present embodiment is preferably 3,000 mass ppm or less, more preferably 2,500 mass ppm or less, and even more preferably 2,500 mass ppm or less. ,000 mass ppm or less, even more preferably 1,500 mass ppm or less, particularly preferably 1,000 mass ppm or less, particularly preferably 500 mass ppm or less, particularly preferably 300 mass ppm or less, particularly preferably 100 mass ppm or less. It is.
  • a polyimide film (hereinafter also referred to as a polyimide resin film) can be provided using the resin composition of this embodiment.
  • the method for producing the polyimide film of the present embodiment includes a coating step of applying the resin composition of the present embodiment onto the surface of a support; a film forming step of heating the resin composition to form a polyimide resin film. ; a peeling step of peeling the polyimide resin film from the support.
  • the resin composition of this embodiment is coated on the surface of the support.
  • the support is not particularly limited as long as it has heat resistance to the heating temperature in the subsequent film forming step (heating step) and has good releasability in the peeling step.
  • the support include glass substrates such as non-alkali glass substrates; silicon wafers; PET (polyethylene terephthalate), OPP (oriented polypropylene), polyethylene glycol terephthalate, polyethylene glycol naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide. , polyether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, and the like; metal substrates such as stainless steel, alumina, copper, and nickel.
  • a thin film-like polyimide molded product for example, a glass substrate, a silicon wafer, etc. are preferable, and when forming a thick film-like film or sheet-like polyimide molded product, for example, PET (polyethylene terephthalate) is preferable. ), OPP (oriented polypropylene), and the like are preferred.
  • Coating methods generally include coating methods such as a doctor blade knife coater, air knife coater, roll coater, rotary coater, flow coater, die coater, and bar coater; coating methods such as spin coating, spray coating, and dip coating; and screen printing. Examples include printing technologies such as gravure printing and the like.
  • the resin composition of this embodiment is preferably applied by slit coating.
  • the coating thickness should be adjusted appropriately depending on the desired thickness of the resin film and the content of the polyimide precursor in the resin composition, but is preferably about 1 to 1,000 ⁇ m.
  • the temperature in the coating step may be room temperature, or the resin composition may be heated to, for example, 40° C. to 80° C. in order to lower the viscosity and improve workability.
  • a drying step may be performed following the coating step, or the drying step may be omitted and the process may directly proceed to the next film forming step (heating step).
  • the drying step is performed for the purpose of removing the organic solvent in the resin composition.
  • an appropriate device such as a hot plate, a box dryer, a conveyor type dryer, etc. can be used, for example.
  • the temperature of the drying step is preferably 80°C to 200°C, more preferably 100°C to 150°C.
  • the duration of the drying step is preferably 1 minute to 10 hours, more preferably 3 minutes to 1 hour.
  • a coating film containing a polyimide precursor is formed on the support.
  • a film forming step (heating step) is performed.
  • the heating step is a step of removing the organic solvent contained in the coating film and advancing the imidization reaction of the polyimide precursor in the coating film to obtain a polyimide resin film.
  • the heating method hot air drying, infrared heater, hot air drying and infrared heater, etc. can be used.
  • Far-infrared rays can also be used as the infrared rays.
  • This heating step can be performed using an apparatus such as an inert gas oven, a hot plate, a box type dryer, or a conveyor type dryer. This step may be performed simultaneously with the drying step, or both steps may be performed sequentially.
  • the heating step may be performed in an air atmosphere, but from the viewpoint of safety, good transparency of the obtained polyimide film, low thickness direction retardation (Rth), and low YI value, it is preferable to perform the heating step under an inert gas atmosphere. It is preferable to do so.
  • the inert gas include nitrogen, argon, and the like.
  • the heating temperature may be appropriately set depending on the type of polyimide precursor and the type of solvent in the resin composition, but is preferably 250°C to 550°C, more preferably 300°C to 450°C. If the temperature is 250° C. or higher, imidization will proceed well, and if the temperature is 550° C. or lower, problems such as a decrease in transparency and a deterioration in heat resistance of the resulting polyimide film can be avoided.
  • the heating time is preferably about 0.1 to 10 hours.
  • the oxygen concentration in the surrounding atmosphere in the above heating step is preferably 2,000 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppm or less, and even more preferably is 10 mass ppm or less.
  • the YI value of the resulting polyimide film can be made 30 or less.
  • the peeling step the polyimide resin film on the support is cooled to, for example, room temperature (25°C) to about 50°C, and then peeled off.
  • room temperature 25°C
  • this peeling step include the following embodiments (1) to (4).
  • a laser is irradiated from the support side of the structure to ablate the interface between the support and the polyimide resin film.
  • a laser is irradiated from the support side of the structure to ablate the interface between the support and the polyimide resin film.
  • Types of lasers include solid state (YAG) lasers, gas (UV excimer) lasers, and the like. It is preferable to use a spectrum with a wavelength of 308 nm or the like (see Japanese translations of PCT publication No. 2007-512568, PCT publication number 2012-511173, etc.).
  • the release layer include Parylene (registered trademark, manufactured by Nippon Parylene LLC) and tungsten oxide; vegetable oil-based, silicone-based, fluorine-based, alkyd-based and other release agents may be used (JP 2010-067957A). (see Japanese Patent Application Publication No. 2013-179306, etc.).
  • This method (2) and the laser irradiation of method (1) may be used together.
  • a method of obtaining a polyimide resin film by using an etchable metal substrate as a support to obtain a structure containing a polyimide resin film/support, and then etching the metal with an etchant for example, copper (a specific example is electrolytic copper foil "DFF" manufactured by Mitsui Mining and Mining Co., Ltd.), aluminum, etc. can be used.
  • the etchant ferric chloride or the like can be used for copper, and dilute hydrochloric acid or the like can be used for aluminum.
  • method (1) or (2) is preferred from the viewpoint of the difference in refractive index between the front and back sides, the YI value, and the elongation of the resulting polyimide resin film.
  • method (1) that is, an irradiation step of irradiating a laser from the support side prior to the peeling step.
  • method (3) when copper is used as the support, the YI value of the obtained polyimide resin film tends to increase and the elongation tends to decrease. This is thought to be due to the influence of copper ions.
  • the thickness of the resulting polyimide film is not limited, but is preferably 1 to 200 ⁇ m, more preferably 5 to 100 ⁇ m.
  • polyimide (resin film after curing) ⁇ ⁇ A> The structure of polyimide contained in the polyimide resin film formed from the polyimide precursor of the above embodiment is represented by the following general formula (20).
  • P 1 and P 2 are the same as P 1 and P 2 in general formula ( 1 ) or general formula ( 2 ), or P 3 and P 4 in general formula (2) , and m is a positive integer.
  • Preferred P 1 and P 2 in general formula (1) or (2) are also preferred in the polyimide of general formula (20) for the same reason.
  • the number m of repeating units in general formula (20) is not particularly limited, but may be an integer from 2 to 150.
  • the structure of polyimide contained in the polyimide resin film formed from the polyimide precursor composition of the above embodiment is represented by the following general formula (21).
  • P 3 and P 4 are the same as P 1 and P 2 in the general formula (1), and in the general formula (21), P 5 and P 6 are the same as the general formula (2).
  • m and n are positive integers.
  • Preferred P 1 and P 2 in general formula (1) and preferred P 3 and P 4 in general formula (2) are also preferred in the polyimide of general formula (21) for the same reason.
  • the numbers m and n of repeating units in general formula (21) are not particularly limited, but may be integers from 2 to 150.
  • the polyimide resin film of this embodiment has the following characteristics; ⁇ YI (yellowness) 15 or less (converted to 10 ⁇ m film thickness): ⁇ Degassing start temperature (TDS) is 420°C or higher ⁇ Residual stress is 35 MPa or lower (under nitrogen atmosphere) or Rth (thickness direction retardation) is 100 nm or lower (10 ⁇ m film thickness equivalent) It is preferable to satisfy the following. Thereby, the polyimide resin film of this embodiment can be suitably applied to displays (particularly displays using LTPS (low temperature polysilicon) and LTPO (low temperature polycrystalline oxide)).
  • TDS Degassing start temperature
  • LTPS low temperature polysilicon
  • LTPO low temperature polycrystalline oxide
  • the polyimide film obtained from the resin composition of the present embodiment can be used, for example, as a semiconductor insulating film, a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) insulating film, an electrode protective film, and a liquid crystal display, an organic electroluminescent display, a field emission display, etc. It can be applied as a transparent substrate for display devices such as electronic paper.
  • the polyimide film obtained from the resin composition of this embodiment is suitable as a thin film transistor (TFT) substrate, a color filter substrate, a touch panel substrate, and a transparent conductive film (ITO, Indium Thin Oxide) substrate in the production of flexible devices. can be used.
  • TFT thin film transistor
  • ITO Indium Thin Oxide
  • flexible devices to which the polyimide film of this embodiment can be applied include TFT devices for flexible displays, flexible solar cells, flexible touch panels, flexible lighting, flexible batteries, flexible printed circuit boards, flexible color filters, and surface cover lenses for smartphones. can be mentioned.
  • the process of forming TFTs on flexible substrates using polyimide films is typically carried out at a wide temperature range of 150°C to 650°C. Specifically, when producing a TFT device using amorphous silicon, a process temperature of 250°C to 350°C is generally required, and the polyimide film of this embodiment needs to be able to withstand that temperature. Specifically, it is necessary to appropriately select a polymer structure having a glass transition temperature and a thermal decomposition initiation temperature higher than the process temperature.
  • a process temperature of 320°C to 400°C is generally required, and the polyimide film of this embodiment needs to be able to withstand that temperature. Therefore, it is necessary to appropriately select a polymer structure having a glass transition temperature and a thermal decomposition start temperature that are higher than the highest temperature in the TFT manufacturing process.
  • a process temperature of 380°C to 520°C is generally required, and the polyimide film of this embodiment Since it is necessary to withstand that temperature, it is necessary to appropriately select a glass transition temperature and a thermal decomposition start temperature that are higher than the highest temperature in the TFT manufacturing process.
  • the optical properties (particularly light transmittance, retardation properties, and YI value) of polyimide films tend to decrease as they are exposed to higher temperature processes.
  • the polyimide obtained from the polyimide precursor of this embodiment has good optical properties even after undergoing thermal history.
  • the display manufacturing method of the present embodiment includes a coating step of applying the resin composition of the present embodiment onto the surface of a support; a film forming step of heating the resin composition to form a polyimide resin film; The method includes an element forming step of forming an element on the polyimide resin film; and a peeling step of peeling the polyimide resin film on which the element is formed from the support.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure above a polyimide substrate of a top emission type flexible organic EL display as an example of the display of this embodiment.
  • the organic EL structure section 25 in FIG. 1 will be explained.
  • an organic EL element 250a that emits red light, an organic EL element 250b that emits green light, and an organic EL element 250c that emits blue light are arranged as a unit in a matrix, and partition walls (banks) are arranged as one unit.
  • 251 defines the light emitting area of each organic EL element.
  • Each organic EL element includes a lower electrode (anode) 252, a hole transport layer 253, a light emitting layer 254, and an upper electrode (cathode) 255.
  • the lower layer 2a showing a CVD multilayer film (multi-barrier layer) made of silicon nitride (SiN) and silicon oxide (SiO), there is a TFT 256 (low-temperature polysilicon (LTPS) or metal oxide) for driving an organic EL element.
  • TFT 256 low-temperature polysilicon (LTPS) or metal oxide
  • a plurality of semiconductors selected from IGZO, etc.
  • an interlayer insulating film 258 having a contact hole 257, and a lower electrode 259 are provided.
  • the organic EL elements are sealed with a sealing substrate 2b, and a hollow portion 261 is formed between each organic EL element and the sealing substrate 2b.
  • the manufacturing process of a flexible organic EL display includes the steps of manufacturing a polyimide film on a glass substrate support, manufacturing the organic EL substrate shown in FIG. 1 on top of the polyimide film, manufacturing a sealing substrate, and bonding both substrates together. It includes an assembly step of bonding together, and a peeling step of peeling off the organic EL display fabricated on the polyimide film from the glass substrate support.
  • Well-known manufacturing processes can be applied to the organic EL substrate manufacturing process, the sealing substrate manufacturing process, and the assembly process. An example will be given below, but the invention is not limited to this.
  • the peeling process is the same as the polyimide film peeling process described above.
  • a polyimide film is produced on a glass substrate support by the method described above, and a multilayer of silicon nitride (SiN) and silicon oxide (SiO) is formed on top of the polyimide film by CVD or sputtering.
  • a multi-barrier layer (lower substrate 2a in FIG. 1) consisting of a multi-barrier structure is fabricated, and a metal wiring layer for driving TFTs is fabricated on top of the multi-barrier layer using photoresist or the like.
  • An active buffer layer such as SiO is formed on top of the active buffer layer using the CVD method, and a TFT device (TFT 256 in FIG.
  • IGZO metal oxide semiconductor
  • LTPS low temperature polysilicon
  • barrier ribs (banks) 251 using photosensitive polyimide or the like
  • a hole transport layer 253 and a light emitting layer 254 are formed in each space defined by the barrier ribs.
  • An upper electrode (cathode) 255 is formed to cover the light emitting layer 254 and the partition wall (bank) 251.
  • an organic EL substrate is manufactured.
  • the organic EL substrate is sealed with a sealing film or the like (sealing substrate 2b in FIG. 1), and the device above the polyimide substrate is peeled off from the glass substrate support by a known peeling method such as laser peeling.
  • An emission type flexible organic EL display can be produced.
  • a see-through flexible organic EL display can be manufactured.
  • a bottom emission type flexible organic EL display may be manufactured using a known method.
  • a flexible liquid crystal display can be manufactured using the polyimide film of this embodiment.
  • a polyimide film is produced on a glass substrate support by the above method, and then, for example, amorphous silicon, metal oxide semiconductor (IGZO etc.), and low temperature polysilicon (LTPS) are produced using the above method. ) is prepared.
  • a polyimide film is produced on a glass substrate support according to the coating process and film forming process of this embodiment, and a color filter glass substrate (CF substrate) provided with the polyimide film is prepared using a color resist or the like according to a known method. ).
  • a sealing material made of thermosetting epoxy resin or the like is applied to one of the TFT and CF substrates by screen printing in a frame-shaped pattern that lacks the liquid crystal injection port, and the other substrate is coated with a sealing material that is equivalent to the thickness of the liquid crystal layer.
  • a liquid crystal material is injected using a reduced pressure method into the space surrounded by the TFT substrate, CF substrate, and sealing material, a thermosetting resin is applied to the liquid crystal injection port, and the liquid crystal material is sealed by heating to form a liquid crystal layer. do.
  • a flexible liquid crystal display can be manufactured by peeling the glass substrate on the CF side and the glass substrate on the TFT side at the interface between the polyimide film and the glass substrate using a laser peeling method or the like.
  • a step of heating a laminate containing a polyimide resin film/inorganic film with a YI (yellowness index) of 15 or less (equivalent to a film thickness of 10 ⁇ m) at 420°C or higher the characteristics required for a display ( It is possible to manufacture a display having sufficient properties such as glass transition temperature/YI when cured at 420° C. or higher, Young's modulus, chemical resistance, heat resistance of the laminate, etc.).
  • the polyimide film has the following properties; ⁇ Degassing start temperature (TDS) is 420°C or higher ⁇ Residual stress is 35 MPa or lower (under nitrogen atmosphere) or Rth (thickness direction retardation) is 100 nm or lower (10 ⁇ m film thickness equivalent)
  • TDS Degassing start temperature
  • Rth thickness direction retardation
  • ⁇ YI yellowness
  • ⁇ By including the step of heating a laminate containing a polyimide resin film and an inorganic film with a degassing start temperature (TDS evaluation) of 440°C or higher at 420°C or higher and then irradiating it with an excimer laser, the above-mentioned method can be achieved.
  • TDS evaluation degassing start temperature
  • the polyimide resin film has the following properties: ⁇ Residual stress is 35 MPa or less (under nitrogen atmosphere) ⁇ Rth (thickness direction retardation) is 100 nm or less (10 ⁇ m film thickness conversion)
  • ⁇ YI yellowness
  • TDS evaluation 440°C or higher
  • ⁇ Residual stress is 35MPa or lower (under nitrogen atmosphere)
  • ⁇ Rth thickness direction retardation
  • a dehydrogenation process, an excimer laser irradiation process, an ion implantation process By including a step of heating and annealing at 400° C. or higher and a dehydrogenation step of 420° C. or higher, a display having sufficient characteristics required for the above-mentioned display can be manufactured.
  • the method for manufacturing the laminate of the present embodiment includes a coating step of applying the resin composition of the present embodiment onto the surface of a support; a film forming step of heating the resin composition to form a polyimide resin film. and an element forming step of forming an element on the polyimide resin film.
  • Examples of elements in the laminate include those exemplified for manufacturing flexible devices such as the above-mentioned flexible display.
  • a glass substrate can be used as the support.
  • Preferred specific procedures for the coating step and the film forming step are the same as those described for the method for producing the polyimide film above.
  • the element forming step the above element is formed on a polyimide resin film, which is formed on a support and serves as a flexible substrate. Thereafter, the polyimide resin film and the element may be optionally peeled off from the support in a peeling step.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
  • GPC gel permeation chromatography
  • NMP manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high performance liquid chromatography
  • 24.8 mmol/L of lithium bromide monohydrate manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.5%
  • 63 2 mmol/L of phosphoric acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high-performance liquid chromatography
  • a calibration curve for calculating the weight average molecular weight was prepared using standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation). Column: Shodex KD-806M (manufactured by Showa Denko) Flow rate: 1.0 mL/min Column temperature: 40°C Pump: PU-2080Plus (manufactured by JASCO) Detector: RI-2031Plus (RI: differential refractometer, manufactured by JASCO) and UV-2075Plus (UV-VIS: ultraviolet-visible spectrometer, manufactured by JASCO)
  • ⁇ Glass transition temperature (Tg)> A 6-inch (15.24 cm) silicon wafer substrate with an aluminum vapor-deposited layer on the surface was used as a support, and the resin compositions prepared in each of the Examples and Comparative Examples were cured ( A coating film was formed by spin coating so that the film thickness after film formation was 10 ⁇ m. After pre-baking this coating film at 100°C for 6 minutes, a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd., model name "VF-2000B”) was used in which the oxygen concentration in the furnace was adjusted to 10 mass ppm or less. The polyimide film was formed on the wafer by heating at 430° C. for 30 minutes and curing.
  • the obtained polyimide film-coated wafer was immersed in a dilute aqueous hydrochloric acid solution overnight, and the polyimide film piece was peeled off and dried.
  • a thermomechanical analyzer manufactured by Shimadzu Corporation, model name "TMA-60"
  • TMA-60 thermomechanical analyzer
  • Tg glass transition temperature
  • ⁇ Yellowness (YI)> Examples and comparative examples were applied to an alkali-free glass substrate (hereinafter also referred to as "glass substrate” or simply “substrate”) measuring 100 mm long x 100 mm wide x 0.5 mm thick in an area 5 mm inside from the edge of the glass substrate.
  • the resin composition was applied so that the film thickness after curing was 10 ⁇ m.
  • a slit coater (LC-R300G, manufactured by SCREEN Finetech Solutions) was used.
  • the solvent was removed from the obtained glass substrate with the coating film using a vacuum dryer (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) at 80° C. and 100 Pa for 30 minutes to obtain a glass substrate having a resin composition coating film.
  • the glass substrate having the obtained resin composition coating film was heated at 430°C for 30 minutes in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 300 ppm or less) using an oven (INH-9N1 manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) to form a glass substrate.
  • a polyimide resin film was formed on the substrate.
  • the yellowness index (YI) value was measured using a spectrophotometer (manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., model name "SE600”) and using a D65 light source as a light source.
  • the obtained results were evaluated according to the following criteria as a value converted to a film thickness of 10 ⁇ m.
  • C YI is over 15 “Poor”
  • a polyimide film having a thickness of 10 ⁇ m after curing was formed on a glass substrate in the same manner as in “ ⁇ Glass transition temperature (Tg)>”.
  • Tg Glass transition temperature
  • a part of the surface of the polyimide film was peeled off using a cutter, and the film thickness of that part was measured using a contact type profilometer.
  • a chemical resistance test was conducted under the following conditions; Conditions: Immersed in dimethyl sulfoxide/monoethanolamine (70/30 (wt%)) solution for 120 seconds at room temperature After the test, the sample was dried in a hot air oven at 50°C for 30 minutes, and the peeled part was observed with an optical microscope.
  • ⁇ Rth (thickness direction retardation)> The resin compositions of Examples and Comparative Examples were applied to a 200 mm square alkali-free glass substrate (hereinafter also referred to as a glass substrate) to form a coating film with a film thickness of 10 ⁇ m after curing.
  • the coating was performed using a slit coater (TN25000, Tokyo Ohka Kogyo).
  • One of the glass substrates having a coating film of the obtained polyimide precursor composition was dried in an oven (KLO-30NH, Koyo Thermo Systems) at 100°C for 30 minutes under a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 300 ppm or less). The solvent was removed. Thereafter, heating was performed at 430° C.
  • Rth in terms of film thickness of 10 ⁇ m
  • the wavelength of the measurement light was 589 nm.
  • TDS evaluation A polyimide film was formed on a 6-inch silicon wafer substrate in the same manner as in " ⁇ Yellowness Index (YI)>".
  • the obtained polyimide film-coated wafer was cut into 1 cm square pieces to prepare samples for TDS (Thermal Desorption Spectrometry) measurement.
  • the sample thus prepared was subjected to TDS evaluation using EMD-WA1000 (manufactured by Denshi Kagaku Co., Ltd.) to determine the degassing start temperature.
  • the stage was heated from 50°C to 500°C, and the temperature increase rate at that time was 10°C/min.
  • the baseline was the value at which the pressure inside the chamber was stable at a stage temperature of 50°C to 400°C.
  • the temperature at which the pressure in the chamber increased by 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 Pa from the baseline was defined as the degassing start temperature.
  • Example 1 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar, NMP (183 g) as a solvent and BAFL (13.7 g; 39.2 mmol) as a diamine were added with stirring as described in Table 1, and then PMDA (4.4 g; 20.0 mmol) was added as an acid dianhydride, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. Then, pPD (6.4 g; 58.8 mmol) was added as a diamine with stirring, and then BPAF (36.7 g; 80.0 mmol) was added as an acid dianhydride.
  • the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain an NMP solution of a polyimide precursor (hereinafter also referred to as varnish).
  • varnish was stored in a freezer (set at -20°C, the same applies hereinafter), and when evaluated, it was thawed, and NMP was added so that the solid content was 15 wt%.
  • Example 4 7 ⁇ Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, and diamine were changed to those listed in Table 1.
  • Example 2 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (183 g) as a solvent, toluene (19 g) as a diamine, and BAFL as a diamine were added as described in Table 1. (13.7 g; 39.2 mmol) was added with stirring, then PMDA (4.4 g; 20.0 mmol) was added as an acid dianhydride at room temperature, and imidization was performed by heating under reflux at 180°C for 3 hours. , and returned to room temperature.
  • NMP 183 g
  • toluene (19 g) as a diamine
  • BAFL as a diamine
  • Example 5 was carried out in the same manner as in Example 2, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, and diamine were changed to those listed in Table 1.
  • varnish an NMP solution of a polyimide precursor (hereinafter also referred to as varnish).
  • the obtained varnish was stored in a freezer (set at -20°C, the same applies hereinafter), and when evaluating it, NMP was added so that the solid content was 15 wt%, and it was thawed and used.
  • Example 9 16 ⁇ Example 3 was carried out in the same manner as in Example 3, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, diamine, and silicon-containing compound were changed to those listed in Table 1.
  • Example 6 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (210 g) as a solvent, toluene (22 g), and BAFL as a diamine were added as described in Table 1. (13.4 g; 38.5 mmol) was added with stirring, then BPDA (5.9 g; 20.0 mmol) was added as an acid dianhydride at room temperature, and imidization was performed by heating under reflux at 180°C for 3 hours. , cooled to room temperature.
  • Example 10 was carried out in the same manner as in Example 6, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, diamine, and silicon-containing compound were changed to those listed in Table 1.
  • Example 11 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (193 g) as a solvent, toluene (20 g), and BAFL as a diamine were added as shown in Table 1. (13.7 g; 39.2 mmol) was added with stirring, followed by addition of BPDA (5.7 g; 19.5 mmol) and PMDA (2.1 g; 9.8 mmol) as acid dianhydrides at room temperature, and the mixture was heated to 180°C. The mixture was heated under reflux for 3 hours to effect imidization, and then cooled to room temperature.
  • NMP (193 g) as a solvent, toluene (20 g), and BAFL as a diamine were added as shown in Table 1. (13.7 g; 39.2 mmol) was added with stirring, followed by addition of BPDA (5.7 g; 19.5 mmol) and PMDA (2.1 g; 9.8 mmol)
  • Comparative Example 1 was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, diamine, and silicon-containing compound were changed to those listed in Table 1.
  • Comparative Example 5 was carried out in the same manner as in Comparative Example 5, except that the type and amount of the solvent, acid dianhydride, and diamine were changed to those listed in Table 1.
  • BPAF 22.9 g; 50 mmol
  • BPDA 14.7 g; 50 mmol
  • NMP 24.2 g
  • 0.5 g of triethylamine manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.
  • 506 g was added, heated with a mantle heater, and the temperature inside the reaction system was raised to 190° C. over about 20 minutes.
  • the components to be distilled off were collected, and the reaction system was refluxed for 3 hours while maintaining the internal temperature at 190° C. while adjusting the rotation speed in accordance with the increase in viscosity.
  • 94.0 g of NMP was added, the temperature inside the reaction system was cooled to 120° C., and the mixture was further stirred for about 3 hours to be homogenized to obtain a polyimide varnish.
  • Comparative Example 8 Comparative Example 7 was carried out in the same manner as in Comparative Example 7, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, and diamine were changed to those listed in Table 1.
  • Example 19 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (183 g) as a solvent, toluene (19 g) as a diamine, and BAFL as a diamine were added as shown in Table 3. (13.7 g; 39.2 mmol) was added with stirring, followed by addition of PMDA (4.4 g; 20 mmol) and BPAF (9.2 g; 20 mmol) as acid dianhydrides at room temperature. Thereafter, the internal temperature was raised to 180°C, and imidization was performed by heating under reflux at 180°C for 3 hours. The reaction was continued at 180° C.
  • Example 19 was carried out in the same manner as in Example 19, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, and diamine were changed to those listed in Table 3.
  • Example 24 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (201 g) as a solvent, toluene (21 g), and BAFL as a diamine were added as shown in Table 3. (13.1 g; 37.5 mmol) and silicon-containing compound (1) (7.37 g) were added with stirring, followed by addition of BPDA (5.9 g; 20 mmol) and PMDA (2.2 g; 10 mmol) as acid dianhydrides. ), BPAF (4.6 g; 10 mmol) were added at room temperature.
  • Example 24 was carried out in the same manner as in Example 24, except that the types and amounts of the solvent, acid dianhydride, and diamine were changed to those listed in Table 3.
  • Example 27 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (210 g) as a solvent, toluene (22 g), and BAFL as a diamine were added as described in Table 3. (30.7 g; 88.2 mmol) was added with stirring, and then BPDA (7.6 g; 26 mmol), PMDA (3.1 g; 14 mmol), and BPAF (22.9 g; 50 mmol) were added as acid dianhydrides at room temperature. I added it. Thereafter, the internal temperature was raised to 180°C, and imidization was performed by heating under reflux at 180°C for 3 hours.
  • NMP 210 g
  • toluene 22 g
  • BAFL as a diamine
  • Example 28 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (234 g) as a solvent, toluene (24 g) as a diamine, and BAFL as a diamine were added as described in Table 3. (30.1 g; 86.3 mmol) and silicon-containing compound (1) (8.57 g) were added with stirring, followed by addition of BPDA (7.6 g; 26 mmol) and PMDA (3.1 g; 10 mmol) as acid dianhydrides. ), BPAF (22.9 g; 50 mmol) was added at room temperature.
  • Example 29 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (239 g) as a solvent, toluene (24 g), and BAFL as a diamine were added as shown in Table 3. (4.2 g; 12 mmol) and silicon-containing compound (1) (6.16 g) were added with stirring, followed by addition of BPDA (1.5 g; 5 mmol) and PMDA (1.1 g; 5 mmol) as acid dianhydrides. Added at room temperature. Thereafter, the internal temperature was raised to 180°C, and imidization was performed by heating under reflux at 180°C for 3 hours. The reaction was continued at 180° C.
  • Example 36 While introducing nitrogen gas into a separable flask with a stirring bar equipped with a Dean-Stark tube and a reflux tube at the top, NMP (201 g) as a solvent, toluene (21 g), and pPD as a diamine were added as shown in Table 3. (4.1 g; 37.8 mmol) and silicon-containing compound (1) (8.0 g) were added with stirring, followed by addition of BPAF (22.9 g; 50.0 mmol) as an acid dianhydride at room temperature. Thereafter, the internal temperature was raised to 180°C, and imidization was performed by heating under reflux at 180°C for 3 hours. The reaction was continued at 180° C.
  • Example 37 Comparative Examples 11 and 12 ⁇ An organic EL substrate as shown in FIG. 1 was manufactured.
  • Example 37 the above Example 24 (characteristics of polyimide resin film; YI: 11, degassing start temperature (TDS evaluation): 465°C, residual stress: 33 MPa (under nitrogen atmosphere), Rth (thickness direction retardation): 52 nm ) was used, and in Comparative Example 11, the above Comparative Example 7 (characteristics of polyimide resin film; YI: 10, degassing start temperature (TDS evaluation): 450°C, residual stress: 62 MPa (under nitrogen atmosphere), Rth (thickness direction retardation): 67 nm) was used in Comparative Example 12, Comparative Example 8 (characteristics of polyimide resin film; YI: 2, degassing start temperature (TDS evaluation): 430°C, residual stress: Using a resin composition of 32 MPa (under nitrogen atmosphere) and Rth (thickness direction retardation): 127 nm),
  • a SiN layer was formed to a thickness of 100 nm over the entire glass substrate on which the scanning signal lines were formed by CVD. (This is the lower board 2a)
  • an amorphous silicon layer 256 was formed on the lower substrate 2a, and dehydrogenation treatment was performed at 420° C. or 430° C. for 1 hour to convert it into LTPS.
  • ions were activated by performing annealing treatment under the following two conditions, and an LTPS layer was formed.
  • ELA Excimer Laser Anneal
  • RTA Rapid Thermal Anneal
  • the entire surface of the lower substrate 2a was coated with a photosensitive acrylic resin, and exposed and developed by photolithography to form a plurality of contact holes 258 with a plurality of contact holes 257.
  • a solution of dimethyl sulfoxide/monoethanolamine (70/30 (wt%)) was used as a chemical solution for removing the photoresist.
  • a portion of each LTPS 256 was exposed.
  • an ITO film is formed by sputtering on the entire surface of the lower substrate 2a on which the interlayer insulating film 258 is formed, exposed and developed by photolithography, and patterned by etching to form a pair with each LTPS.
  • the lower electrode 259 was formed in this manner.
  • each contact hole 257 the lower electrode 252 penetrating the interlayer insulating film 258 and the LTPS 256 were electrically connected.
  • a hole transport layer 253 and a light emitting layer 254 were formed in each space partitioned by the partition walls 251.
  • an upper electrode 255 was formed to cover the light emitting layer 254 and the partition wall 251.
  • An organic EL substrate 25 was produced through the above steps.
  • an ultraviolet curing resin is coated around the sealing substrate 2b on which the glass substrate, the polyimide film of this embodiment, and the SiN layer are formed in this order, and the sealing substrate 2b and the organic EL substrate are bonded together in an argon gas atmosphere.
  • the organic EL element was encapsulated by adhesion. Thereby, a hollow portion 261 was formed between each organic EL element and the sealing substrate 2b.
  • Excimer laser (wavelength 308 nm, repetition frequency 300 Hz) was irradiated from the lower substrate 2a side and the sealing substrate 2b side of the laminate thus formed, and peeling was performed using the minimum energy necessary to peel the entire surface. .
  • This laminate was evaluated by observation using an optical microscope and by a lighting test. In the laminate of Example 37, no abnormality was observed in the observational evaluation under any of the annealing conditions of 420° C./430° C. and the annealing conditions of ELA and RTA, and lighting was confirmed in the lighting test. In particular, in the case of RTA annealing conditions, there was no yellowing of the polyimide resin film, and the image quality was the best.
  • Comparative Examples 11 and 12 swelling, cracking, coloring, etc. were observed in the observational evaluation under both the 420°C/430°C and ELA and RTA annealing conditions, and the laminates did not light up in the lighting test. Ta. Although the reason for this is not clear, it is understood that there is a correlation between Comparative Examples 11 and 12 having poor chemical resistance and Comparative Example 12 having poor laminate heat resistance. In particular, Comparative Example 12 uses an alicyclic monomer, and this is understood to be because the polyimide resin film was damaged during the annealing process.
  • Silicon-containing compound (1) (In the general formula (17), L 1 and L 2 are amino groups (-NH 2 ), R 1 is trimethylene groups (-CH 2 CH 2 CH 2 -), and R 2 , A compound in which R 3 is a methyl group, j and k are 0, and the functional group equivalent is 2200)
  • Silicon-containing compound (2): (in general formula (17), L 1 and L 2 are acid anhydride groups (-CHCH 2 (C O) 2 O), R 1 is trimethylene group (-CH 2 CH 2 CH 2 -), R 2 and R 3 are methyl groups, j and k are 0, and the functional group equivalent is 1600)
  • PAA Polyimide precursor PI: Polyimide PAI: Partially imidized polyimide precursor (block copolymer)
  • Block Contains a first block containing a structural unit derived from the general formula (4) and a second block containing a structural unit derived from the general formula (6) and/or the general formula (7).
  • Block copolymer - Does not contain the above first block and second block
  • the polyimide obtained from the resin composition of the example has a higher glass transition temperature, YI (yellowness index), and Young's modulus when cured at 430°C or higher than that of the comparative example. It achieved both chemical resistance and excellent properties required for display applications.
  • Organic EL structure 250a Organic EL element that emits red light 250b Organic EL element that emits green light 250c Organic EL element that emits blue light 251 Partition wall (bank) 252 Lower electrode (anode) 253 Hole transport layer 254 Light emitting layer 255 Upper electrode (cathode) 256 TFT 257 Contact hole 258 Interlayer insulating film 259 Lower electrode 261 Hollow part

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Abstract

430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立し、LTPS(低温ポリシリコン)・LTPO(低温多結晶酸化物)等のディスプレイプロセスに適用可能なポリイミドフィルム、及びこれを形成するための樹脂組成物、積層体等を提供すること。 下記一般式(1)及び/又は(2):で表される構造単位を含む樹脂を含み、樹脂は、第1ブロックと第2ブロックとを含むブロックコポリマーであり、第1ブロックが、一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位を含み、2ブロックが、一般式(6)及び(7)で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含む。

Description

樹脂組成物
 本発明は、樹脂組成物に関する。本発明はさらに、樹脂組成物、ポリイミド樹脂膜、積層体、ディスプレイ及びフレキシブルデバイスの製造方法にも関する。
 ポリイミド樹脂は、不溶、不融の超耐熱性樹脂であり、耐熱酸化性、耐熱特性、耐放射線性、耐低温性、耐薬品性等に優れた特性を有している。このため、ポリイミド樹脂は、電子材料を含む広範囲な分野で用いられている。電子材料分野におけるポリイミド樹脂の適用例としては、例えば絶縁コーティング材、絶縁膜、半導体、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT-LCD)の電極保護膜等を挙げることができる。最近は、ポリイミドフィルムの軽さ、柔軟性などを利用して、ディスプレイ材料の分野において従来使用されていたガラス基板に代わり、フレキシブル基板としても採用が検討されている。特に近年は、LTPS(Low-temperature polysilicon;低温ポリシリコン)・LTPO(Low-temperature polycrystalline oxide;低温多結晶酸化物)等の400℃以上の高温プロセスに耐えうる材料が求められている。
 文献1には、酸二無水物モノマーとしてBPAF(9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物),PMDA(ピロメリット酸無水物),BPDA(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)、ジアミンモノマーとして、BAFL(9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン)、ケイ素含有化合物を用いたポリイミド前駆体が検討され、文献2では、酸二無水物モノマーとしてBPAF,BPDA、ジアミンモノマーとして、BAFL,pPD(p-フェニレンジアミン)を用いたポリイミド前駆体が検討され、文献3,4では、酸二無水物モノマーとしてBPAF,PMDA、ジアミンモノマーとして、BAFL,pPDを用いたポリイミド前駆体が検討され、文献5では、BPAF,BPDA、ジアミンモノマーとして、BAFLを用いたポリイミドが検討されている。
国際公開第2020/241523号 台湾特許第607058号 台湾特許第573816号 国際公開第2012/033213号 国際公開第2019/188305号
 しかしながら、上記特許文献で用いられている、酸二無水物モノマー・ジアミンモノマーのみを使ったポリイミドの場合、ディスプレイに求められる特性(430℃で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性、積層体の耐熱性等の特性を両立すること)として不十分であった(後述する比較例参照)。
 そこで、本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、特定の酸二無水物モノマー・ジアミンモノマーを特定の割合(mol%)で用いることで、ディスプレイ(特にLTPS(低温ポリシリコン)・LTPO(低温多結晶酸化物)を用いたディスプレイ)に適用可能なポリイミド等含有樹脂組成物を提供することを目的とする。具体的には、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立し、LTPS(低温ポリシリコン)・LTPO(低温多結晶酸化物)等のディスプレイプロセスに適用可能なポリイミドフィルム、及びこれを形成するための樹脂組成物、積層体等を提供することを目的とする。本発明はさらに、樹脂組成物・ポリイミド樹脂膜・積層体・ディスプレイ及びフレキシブルデバイスの各製造方法を提供することも目的とする。
 本発明者らは、酸二無水物モノマーとして、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物(BPAF)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物(BPDA)、ピロメリット酸無水物(PMDA)等を用い、ジアミンモノマーとして9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(BAFL)、パラフェニレンジアミン(pPD)等を用いることで、得られたポリイミドは、特に430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性等のディスプレイ用途に求められる特性が優れることを見出した。
 すなわち、上記課題は、以下の技術的手段により解決されることができる。
[1]
 下記一般式(1)及び/又は(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物であって、
 前記樹脂は、第1ブロックと第2ブロックとを含むブロックコポリマーであり、
 前記第1ブロックが、下記一般式(4):
で表される化合物に由来する構成単位を含み、
 前記第2ブロックが、下記一般式(6)及び(7):
で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含む、樹脂組成物。
[2]
 前記第1ブロックが、上記一般式(6)及び(7)で表される化合物以外の酸二無水物に由来する構成単位を更に含み、且つ
 前記第2ブロックが、上記一般式(4)で表される化合物以外のジアミンに由来する構成単位を更に含む、[1]に記載の樹脂組成物。
[3]
 前記樹脂が、フルオレン誘導体に由来する構成単位を含む、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]
 前記樹脂が、下記一般式(8):
{式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す。}
で表される構造単位を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]
 前記第1ブロックが、下記一般式(5):
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
で表される化合物に由来する構成単位を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]
 前記第2ブロックが、下記一般式(3):
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
で表される化合物に由来する構成単位を含む、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]
 前記第2ブロックが、下記一般式(8):
{式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す}
で表される構造単位を含む、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]
 前記樹脂が前記一般式(1)及び(2)で表される構造単位を含む、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9]
 前記第1ブロックが上記一般式(1)で表される構造単位であり、
 前記第2ブロックが上記一般式(2)で表される構造単位である、[8]に記載の樹脂組成物。
[10]
 前記第2ブロックが上記一般式(1)で表される構造単位であり、
 前記第1ブロックが上記一般式(2)で表される構造単位である、[8]に記載の樹脂組成物。
[11]
 前記樹脂において、前記一般式(1)に由来する構造をL(mol)、前記一般式(2)に由来する構造をM(mol)としたとき、LとMの比率L/Mは、10/90~90/10(mol%)である、[8]~[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12]
 下記一般式(1)及び/又は(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物であって、
前記P及び/またはPが下記一般式(4):
で表される化合物に由来する構成単位を含み、
前記P及び/またはPが下記一般式(6)及び式(7):
で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含み、
 前記樹脂組成物における、下記一般式(10)、(11)、(12)及び(13)で表される構成単位:
から選択される少なくとも1以上の割合(mol%)が、
上記以外の酸二無水物モノマー及びジアミンモノマーがアミド結合及び/又はイミド結合で連結した構成単位の割合(mol%)より少ない、樹脂組成物。
[13]
 下記一般式(1)及び(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物の製造方法であって、
 前記一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、
 下記一般式(4):
で表される化合物と、下記一般式(5):
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
で表される化合物とを重縮合して、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程、
または、
 前記一般式(4)の化合物と、前記一般式(5)の化合物とを重縮合して、前記一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程
を含む、樹脂組成物の製造方法。
[14]
 下記一般式(1)及び(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含む、樹脂組成物の製造方法であって、
 前記一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程を含み、
 前記PまたはPが下記一般式(4):
で表される化合物に由来する構成単位を含む、樹脂組成物の製造方法。
[15]
 支持体の表面上に、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物、あるいは[13]または[14]に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
 該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
 該ポリイミド樹脂膜を該支持体から剥離する剥離工程と、
 前記剥離工程に先立って、前記支持体側から前記樹脂組成物にレーザーを照射する照射工程とを含む、ポリイミド樹脂膜の製造方法。
[16]
 支持体の表面上に、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物、あるいは[13]または[14]に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
 該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
 該ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と、
 該素子が形成された該ポリイミド樹脂膜を該支持体から剥離する剥離工程と、
を含む、ディスプレイの製造方法。
[17]
 支持体の表面上に、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物、あるいは[13]または[14]に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
 該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
 該ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と、
を含む、積層体の製造方法。
[18]
 支持体の表面上に、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物、あるいは[13]または[14]に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
 該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
 該ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と、
前記素子が形成された前記ポリイミド樹脂膜を前記支持体から剥離する工程と、
を含む、積層体の製造方法。
[19]
 下記特性:
 ・YI(黄色度)15以下(膜厚10μm換算)
 ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
の全てを満たす、ポリイミド樹脂膜。
[20]
 [19]に記載のポリイミド樹脂膜と、LTPO(Low-temperature polycrystalline oxide;低温多結晶酸化物)とを含む、フレキシブルディスプレイ。
[21]
 ・YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)
 ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
の全てを満たすポリイミド樹脂膜及び無機膜を含む積層体を、420℃以上で加熱したのち、
エキシマレーザーを照射する工程を含む、ディスプレイの製造方法。
[22]
 前記ポリイミド樹脂膜が下記特性:
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
 ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
の全てを満たす、[20]に記載のディスプレイの製造方法。
[23]
 ・YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)
 ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
 ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
の全てを満たすポリイミド樹脂膜及び無機膜を含む積層体を用いて、
脱水素処理工程と、エキシマレーザーを照射する工程と、イオン注入する工程と、
400℃以上で加熱してアニールする工程と、を含むディスプレイの製造方法。
 本発明によれば、特定の酸二無水物モノマー・ジアミンモノマーを特定の割合(mol%)で用いることで、ディスプレイ(特にLTPS(低温ポリシリコン)・LTPO(低温多結晶酸化物)を用いたディスプレイ)に適用可能なポリイミド等含有樹脂組成物を提供することができる。
 具体的には、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立し、LTPS(低温ポリシリコン)・LTPO(低温多結晶酸化物)等のディスプレイプロセスに適用可能なポリイミドフィルム、及びこれを形成するための樹脂組成物、積層体等を提供することを目的とする。本発明はさらに、樹脂組成物・ポリイミド樹脂膜・積層体・ディスプレイ及びフレキシブルデバイスの各製造方法を提供することができる。
 なお、上述の記載は、本発明の全ての実施形態及び本発明に関する全ての利点を開示したものと見なしてはならない。本発明の更なる実施形態及びその利点は、以下の記載を参照することにより明らかとなる。
図1は、本実施形態のディスプレイの例として、トップエミッション型フレキシブル有機ELディスプレイの、ポリイミド基板より上部の構造を示す模式図である。
 以下、本発明の例示の実施の形態(以下、「本実施形態」と略記する。)について、詳細に説明する。本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。本願明細書において、各数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
《樹脂組成物》
〈ポリイミド前駆体/ポリイミド〉
<A>
<A-1>
 本実施形態の樹脂組成物は、
 下記一般式(1)及び/又は(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物であって、
 前記樹脂は、第1ブロックと第2ブロックとを含むブロックコポリマーであり、
前記第1ブロックが、下記一般式(4):
で表される化合物に由来する構成単位を含み、
前記第2ブロックが、下記一般式(6)及び(7):
で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含む。
 第1ブロックと第2ブロックとを含むブロックコポリマーであり、第1ブロックが、一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位を含み、かつ、第2ブロックが一般式(5)及び一般式(6)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含むことは、得られるポリイミドが、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立するため、好ましい。
 本実施形態の樹脂組成物は、第1ブロックが、一般式(6)及び(7)で表される化合物以外の酸二無水物に由来する構成単位を更に含み、且つ、第2ブロックが、上記一般式(4)で表される化合物以外のジアミンに由来する構成単位を更に含むものとすることができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、前記樹脂が、フルオレン誘導体に由来する構成単位を含むものとすることができる。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、前記樹脂が、下記一般式(8):
{式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す。}
で表される構造単位を含むものとすることができる。
 また、本実施形態の樹脂組成物では、前記第1ブロックが、下記一般式(5):
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
で表される化合物に由来する構成単位を含むものとすることができる。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、前記第2ブロックが、下記一般式(3):
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
で表される化合物に由来する構成単位を含むものとすることができる。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、前記第2ブロックが、下記一般式(8):
{式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す}
で表される構造単位を含むものとすることができる。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、前記樹脂が前記一般式(1)及び(2)で表される構造単位を含むものとすることができる。
 具体的には、例えば、本実施形態の樹脂組成物は、第1ブロックが上記一般式(1)で表される構造単位であり、第2ブロックが上記一般式(2)で表される構造単位であってもよい。
 また、例えば、本実施形態の樹脂組成物は、第2ブロックが上記一般式(1)で表される構造単位であり、第1ブロックが上記一般式(2)で表される構造単位であってもよい。
 そして、前記樹脂において、一般式(1)に由来する構造をL(mol)、前記一般式(2)に由来する構造をM(mol)としたとき、LとMの比率L/Mは、10/90~90/10(mol%)であることが好ましい。
<A-2>
 本実施形態の樹脂組成物は、下記一般式(1)及び/又は(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物であって、
 前記P及び/またはPが下記一般式(4):
で表される化合物に由来する構成単位を含み、
 前記P及び/またはPが下記一般式(6)及び式(7):
で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含み、
 前記樹脂組成物における、下記一般式(10)、(11)、(12)及び(13)で表される構成単位:
から選択される少なくとも1以上の割合(mol%)が、
 上記以外の酸二無水物モノマー及びジアミンモノマーがアミド結合及び/又はイミド結合で連結した構成単位の割合(mol%)より少ない。
 P及び/またはPが一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位を含み、P及び/またはPが下記一般式(6)及び式(7)で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含み、樹脂組成物における、下記一般式(10)、(11)、(12)及び(13)で表される構成単位から選択される少なくとも1以上の割合(mol%)が、上記以外の酸二無水物モノマー及びジアミンモノマーがアミド結合及び/又はイミド結合で連結した構成単位の割合(mol%)より少ないことは、得られるポリイミドが、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立するため、好ましい。
<A-3>
 本実施形態の樹脂組成物は、
 下記一般式(1)又は(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含み、
 前記P又はPが、下記一般式(3),一般式(4);
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
に由来する構成単位を少なくとも1以上含み、
 前記P又はPが、下記一般式(5),一般式(6);
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
に由来する構成単位を少なくとも1以上含む。
 P又はPが、前記一般式(3)及び一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含み、かつ、P又はPが一般式(5)及び一般式(6)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含むことは、得られるポリイミドが、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立するため、好ましい。
 前記一般式(3)のQ及びQは、耐熱性の観点で、いずれも水素原子である9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(以下、BAFLともいう)が好ましく、前記一般式(5)のQ及びQは、耐熱性の観点で、いずれも水素原子であり、pが0である9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物(以下、BPAFともいう)が好ましい。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、前記P又はPが、下記一般式(7);
に由来する構成単位を含むことができる。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、P又はPが、一般式(4)に由来する構成単位を少なくとも含み、P又はPが、一般式(5)に由来する構成単位を含み、そして、一般式(4)に由来する構成単位が全ジアミンモノマー中80mol%以下である、または、一般式(5)に由来する構成単位が全酸二無水物モノマー中15mol%以上であるものとすることができる。
 一般式(4)に由来する構成単位を80mol%以下にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化することができ、一般式(5)に由来する構成単位を15mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化、低Rth化することができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、P又はPが、一般式(3)に由来する構成単位を少なくとも含み、かつ/または、P又はPが、一般式(7);に由来する構成単位を含むことができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、P又はPが、一般式(3)及び一般式(4)に由来する構成単位を少なくとも1以上含み、P又はPが、一般式(5)に由来する構成単位を含み、一般式(3)に由来する構成単位が全ジアミンモノマー中20mol%以上であるものとすることができる。
 一般式(3)に由来する構成単位を20mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化、低Rth化することができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、P又はPが、一般式(3)及び一般式(4)に由来する構成単位を少なくとも1以上含み、P又はPが、一般式(5)及び一般式(7)に由来する構成単位を少なくとも1以上含むことができる。
<B>
 本実施形態の樹脂組成物は、
 下記一般式(1)及び(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含み、
 前記P及び/又はPが、下記一般式(3),一般式(4);
(式中、Q及びQは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上12以下のアルキル基、炭素原子数2以上12以下のアルケニル基、炭素原子数1以上12以下のアルコキシ基、炭素原子数6以上14以下のアリール基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
に由来する構成単位を少なくとも1以上含み、
 前記P及び/又はPが、下記一般式(5),一般式(6);
(式中、Q及びQは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上12以下のアルキル基、炭素原子数2以上12以下のアルケニル基、炭素原子数1以上12以下のアルコキシ基、炭素原子数6以上14以下のアリール基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
に由来する構成単位を少なくとも1以上含む。
 P及び/又はPが、一般式(3)及び一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含み、かつ、P及び/又はPが一般式(5)及び一般式(6)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含むことは、得られるポリイミドが、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立するため、好ましい。
 前記一般式(3)のQ及びQは、耐熱性の観点で、いずれも水素原子である9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(以下、BAFLともいう)が好ましく、前記一般式(5)のQ及びQは、耐熱性の観点で、いずれも水素原子である9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物(以下、BPAともいう)が好ましい。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、前記P及び/又はPが、下記一般式(7);
に由来する構成単位を含むことができる。
 前記一般式(1)及び前記一般式(2)の構造を有する樹脂において、一般式(1)に由来する構造(アミドユニット)をL(mol)、一般式(2)に由来する構造(イミドユニット)をM(mol)としたとき、LとMの比率L/Mは、(5/95)~(95/5)であり、(10/90)~(90/10)であることが好ましい。
 イミドユニットMのモル分率は5mol%以上であることがワニスの保存安定性の観点から好ましく、10mol%以上がより好ましく、15mol%以上がさらに好ましく、20mol%以上が特に好ましい。また、アミドユニットLのモル分率は95%以下であることがワニスの白濁・白化の観点から好ましく、90mol%以下がより好ましく、85mol%以下がさらに好ましく、80mol%以下が特に好ましい。
 上記LとMの比率L/Mは、各モノマーの仕込み量と、合成条件から算出できるほか、下記の方法でも算出することができる。
 得られた樹脂組成物(例えば、一部がイミド化したポリイミド前駆体)の13C-NMRを測定する。そして、当該樹脂と同じモノマーを同じ割合(mol%)で用いて、全ポリイミド前駆体及び、全ポリイミドの各樹脂を合成し、それぞれ同様に13C-NMRを測定する。得られたチャートの積分値(例えばアミド/イミド結合のカルボニル基のCのピークの積分値等)を比較することで、L/Mを算出することができる。
 また、前記樹脂において、P及び/又はPが、下記一般式(3);
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
に由来する構成単位を含み、
 前記P及び/又はPが、下記一般式(5);
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
に由来する構成単位を含むことができる。
 このような樹脂は、樹脂の溶媒溶解性を維持しつつ、低YI、高耐熱性、低Rthを両立できるため好ましい。一方、全樹脂中における上記一般式(3)及び/又は(5)の割合が多いと耐薬品性が悪化するため、好ましくない。この理由は定かではないが、一般式(3)又は(5)の化合物が脂環式部分を有しており、その部分の耐薬品性が劣るためと考えられる。同様に、脂環式モノマー(たとえばCpODA等)を用いた樹脂についても、耐薬品性が劣る。
 また、前記樹脂において、前記P及び/又はPが、下記一般式(4);
に由来する構成単位含み、かつ、
前記P及び/又はPが、下記一般式(5);
(式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
に由来する構成単位含むことができる。
 このような樹脂は、樹脂の溶媒溶解性を維持しつつ、低YI、高耐熱性、高ヤング率を両立できるため好ましい。
 また、本実施形態の樹脂組成物は、P及び/又はPが、一般式(4)に由来する構成単位を少なくとも含み、P及び/又はPが、一般式(5)に由来する構成単位を含み、そして、一般式(4)に由来する構成単位が全ジアミンモノマー中80mol%以下である、または、一般式(5)に由来する構成単位が全酸二無水物モノマー中15mol%以上であるものとすることができる。
 一般式(4)に由来する構成単位を80mol%以下にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化することができ、一般式(5)に由来する構成単位を15mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを高耐熱性、高ヤング率化することができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、P及び/又はPが、一般式(3)に由来する構成単位を少なくとも含み、かつ/または、P及び/又はPが、一般式(7);に由来する構成単位を含むことができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、P及び/又はPが、一般式(3)及び一般式(4)に由来する構成単位を少なくとも1以上含み、P及び/又はPが、一般式(5)に由来する構成単位を含み、一般式(3)に由来する構成単位が全ジアミンモノマー中20mol%以上であるものとすることができる。
 一般式(3)に由来する構成単位を20mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化、低Rth化することができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、P及び/又はPが、一般式(3)及び一般式(4)に由来する構成単位を少なくとも1以上含み、P又はPが、一般式(5)及び一般式(7)に由来する構成単位を少なくとも1以上含むことができる。
 前記<A>、<B>に記載の樹脂は、下記一般式(8):
{式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す}
で表される構造を含むことができる。
 一般式(8)の構造を含むと、得られるポリイミドフィルムのRth,残留応力が良好になるため、好ましい。
 樹脂が一般式(8)の構造を有するために、前記P,P,P,Pは、下記一般式(14):
{式中、Rは、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~10の二価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の一価の有機基であり、少なくとも一つは炭素数1~5の一価の脂肪族炭化水素基であり、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の一価の有機基であり、少なくとも一つは炭素数6~10の一価の芳香族基であり、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の一価の有機基であり、L及びLは、それぞれ独立に、アミノ基、酸無水物基であり、iは、1~200の整数であり、j及びkは、それぞれ独立に、0~200の整数であり、0≦j/(i+j+k)≦0.50である。}
で表されるケイ素含有化合物に由来する構成単位を含むことができる。
 樹脂組成物において、前記一般式(14)で表されるケイ素含有化合物は:
  全ジアミンを100mol%としたとき、20mol%以下;または、
  全酸二無水物を100mol%としたとき、20mol%以下
である。ケイ素含有化合物が上記の範囲であると、得られるポリイミド前駆体又はポリイミド樹脂組成物のろ過性の観点で好ましい。ろ過性をさらに向上させるという観点から、ケイ素含有化合物は、樹脂組成物の全ジアミン又は全酸二無水物を100モル%としたとき、20.0モル%以下、19.0モル%以下、18.0モル%以下、17.0モル%以下、16.0モル%以下、15.0モル%以下、又は14.0モル%以下であることがより好ましい。ケイ素含有化合物は、樹脂組成物の全ジアミン又は全酸二無水物を100モル%としたとき、0モル%を超えることができる。
 ポリイミドは、ポリイミド前駆体(一部がイミド化されたポリイミド前駆体を含む)を熱イミド化することで得られ、化学イミド化することもできる。得られるポリイミドフィルムの透明性の観点から、熱イミド化が好ましい。また、樹脂組成物は、イミド化促進剤を含有することができる。
(ジアミン)
 樹脂組成物は、下記一般式(3)’:
下記一般式(4):
で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含むことができる。
 全ジアミンモノマー(上記一般式(14)においてL及びLがアミノ基の化合物を含まない)中の、一般式(3)’に由来する構造の含有量は、20mol%以上が好ましく、30mol%以上がより好ましく、40mol%以上が特に好ましく、95mol%以下が好ましく、90mol%以下がより好ましい。
 20mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化、低Rth化することができ、90mol%以下にすることで、低残留応力化することができる。
 全ジアミンモノマー(上記一般式(14)においてL及びLがアミノ基の化合物を含まない)中の、一般式(4)に由来する構造の含有量は、4mol%以上が好ましく、10mol%以上がより好ましく、80mol%以下が好ましく、70mol%以下がより好ましくい。4mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを高ヤング率化することができ、80mol%以下にすることで低YI化することができる。
 一般式(4)で表されるフェニレンジアミン化合物の中でも、ポリイミドフィルムの耐熱性、ヤング率の観点から、下記一般式(9);
の化合物(パラフェニレンジアミン)が好ましい。
 樹脂組成物は、所望により、一般式(3)’,一般式(4)で表されるジアミン化合物以外のジアミンを含んでよい。一般式(3)’,一般式(4)以外のジアミンとしては、2,2’-ジメチルベンジジン(mTB)、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、及び1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン,1,3-ビス[1-(4-アミノフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン(BiSAM)、1,4-シクロヘキサンジアミン(CHDA)等が挙げられる。
 一般式(3)’,一般式(4)以外のジアミンは、ポリイミド樹脂膜の耐熱性と機械強度の観点から、1,3-ビス[1-(4-アミノフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン(BiSAM)、及び1,4-シクロヘキサンジアミン(CHDA)から成る群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。
 一方、ジアミンとしては、ジアミンモノマーとして2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)又は、2,2’’-ビス(トリフロロメチル)[1,1’:4’,1’’-ターフェニル]-4,4’’-ジアミンを用いることは、ポリイミドフィルムのレーザー剥離性の観点から、また、レーザー剥離性とRthを両立する観点から好ましくない。
(酸二無水物)
 樹脂組成物は、
下記一般式(5)’;
で表される化合物に由来する構成単位を含む。
 この構造単位を有すると、得られるポリイミドは、特に430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性を両立できるため好ましい。
 全酸二無水物モノマー(上記一般式(14)においてL及びLが酸無水物基の化合物を含む)中の、一般式(5)’の含有量は、15mol%以上が好ましく、20mol%以上がより好ましく、30mol%以上が特に好ましく、90mol%以下が好ましく、80mol%以下がより好ましい。
 15mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化、低Rth化することができ、90mol%以下にすることで、低残留応力化することができる。
 全酸二無水物モノマー(上記一般式(14)においてL及びLが酸無水物基の化合物を含む)中の、一般式(6)の含有量は、5mol%以上が好ましく、15mol%以上がより好ましく、90mol%以下が好ましく、80mol%以下がより好ましい。
 5mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを高Tg化することができ、90mol%以下にすることで低YI化することができる。
 全酸二無水物モノマー(上記一般式(14)においてL及びLが酸無水物基の化合物を含む)中の、一般式(7)の含有量は、10mol%以上が好ましく、15mol%以上がより好ましく、90mol%以下が好ましく、80mol%以下がより好ましい。
 10mol%以上にすることで、得られるポリイミドフィルムを低YI化、高Tg化することができる。
 一般式(7)で表されるビフェニルテトラカルボン酸二無水物の中でも、ポリイミドフィルムのYI、Tgの観点から、下記構造;
の化合物(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)が好ましい。
 また、樹脂組成物は、下記一般式(15):
下記一般式(16):
で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含むことができる。
 前記一般式(5)’及び一般式(6)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも1つ含み、かつ、一般式(15),(16)で表される化合物に由来する構成単位を少なくとも一つ含むことは、得られるポリイミドを低YI化、高Tg化することができ、Rth、レーザー剥離性が良好になるため、好ましい。
 全酸二無水物(上記一般式(14)においてL及びLが酸無水物基の化合物を含む)中の、一般式(15)または(16)の含有量は、10モル%以上、20モル%以上、50モル%以上、70モル%以上、又は90モル%以上であってよい。
 樹脂組成物は、所望により、一般式(5)’,(6),(7),(15),(16)で表される化合物以外の酸二無水物を含んでよい。
 一般式(5)’,(6),(7),(15),(16)以外の酸二無水物としては、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-シクロヘキセン-1,2ジカルボン酸無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、メチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,1-エチリデン-4,4’-ジフタル酸二無水物、2,2-プロピリデン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,2-エチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,3-トリメチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,4-テトラメチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,5-ペンタメチレン-4,4’-ジフタル酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、p-フェニレンビス(トリメリテート酸無水物)、チオ-4,4’-ジフタル酸二無水物、スルホニル-4,4’-ジフタル酸二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ベンゼン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,3-ビス[2-(3,4-ジカルボキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼン二無水物、1,4-ビス[2-(3,4-ジカルボキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼン二無水物、ビス[3-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]メタン二無水物、ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]メタン二無水物、2,2-ビス[3-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジメチルシラン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-アントラセンテトラカルボン酸二無水物、及び1,2,7,8-フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物(ODPA)、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(HPMDA)、及び1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)、下記構造:
の化合物(BzDA);
下記構造:
の化合物(BNBDA)等が挙げられる。
 上記一般式(5)’,(6),(7),(15),(16)以外の酸二無水物は、HPMDA,BzDA,BNBDAから成る群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。酸二無水物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、本実施形態の樹脂組成物において、一般式(4);
に由来する構成単位と、
下記一般式(6)及び/又は一般式(7);
に由来する構成単位とを隣接して(アミド結合、イミド結合を介して)結合した場合、得られるポリイミドは、高耐熱性を有するものの、着色し、YI、透過率が悪化してしまう。
 そこで、発明者らは、上記一般式(4)に由来する構成単位と、上記一般式(6)及び/又は上記一般式(7)に由来する構成単位を隣接して結合させない、または、離して結合させることにより、耐熱性を維持し、低YI化できることに想到した。
 具体的には、樹脂組成物が、下記一般式(1)及び/又は(2):
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
{式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
で表される構造単位を含み、
 前記樹脂組成物が、下記一般式(10),(11),(12),(13)
から選択される少なくとも1以上の構成単位の割合(mol%)が、上記以外の酸二無水物モノマー、ジアミンモノマーがアミド結合/イミド結合で連結した成単位の割合より少なくなることにより、得られるポリイミドが高耐熱、低YIを両立しうるため、好ましい。
 なお、前記酸二無水物モノマー、ジアミンモノマーがアミド結合/イミド結合で連結した構成単位の割合は、各モノマーの仕込み量、投入順序から算出することができ、また、下記測定より特定することができる。得られた樹脂組成物(ワニス)の13C-NMRを測定し、pPD/PMDA、pPD/BPDA間のアミド/イミド結合のカルボニル基のCのピークの積分値と、上記以外のモノマー間のアミド/イミド結合のカルボニル基のCのピークの積分値から、算出することができる。
 そして、前記一般式(4)に由来する構成単位と、一般式(6)及び/又は一般式(7)に由来する構成単位を隣接して結合していない、または、離して結合している樹脂は、以下の方法で合成することができる。
 すなわち、下記一般式(4);
の化合物を含む溶液に、
下記一般式(6)及び/又は下記一般式(7)の化合物;
を添加しないようにして、前記一般式(1)及び/又は一般式(2)の樹脂の合成を行う。
 ここで、前記一般式(4)の化合物と、前記一般式(6)または一般式(7)以外の酸二無水物モノマーを重縮合後、前記一般式(4)以外のジアミンモノマーと前記一般式(6)または前記一般式(7)の化合物を重縮合することも、上記合成に含まれる。
 また、前記一般式(4)の化合物を含む溶液としては、前記一般式(4)の化合物を単独または、他のジアミンモノマーを含む溶液のほか、当該工程前に、酸二無水物モノマーと一般式(4)の化合物を含むジアミンモノマーとを縮合し、ジアミンモノマーの割合(mol%)が高いため、ジアミンモノマーが残存する場合等も含まれる。
 そして、一般式(4)の化合物と、一般式(6)又は一般式(7)以外の酸二無水物モノマーとの重縮合反応において、前者(一般式(4)の化合物)が、後者(一般式(6)又は一般式(7)以外の酸二無水物モノマー)よりモル分率が少ない場合は、一般式(4)の化合物は、その重縮合反応で消費され、一般式(4)の化合物が単独で存在しないと解される。そのため、上記重縮合反応の後、一般式(6)及び/又は(7)の化合物を添加することは、“前記一般式(4)の化合物を含む溶液に、前記一般式(6)及び/又は(7)の化合物を添加しない”に該当することとする。
 このような合成方法において、具体的には、例えば、ジアミンモノマーとして、下記一般式(3)’の化合物を用い、
かつ/又は、酸二無水物モノマーとして、下記一般式(5)’
の化合物を用いることができる。
 また、前記一般式(1)及び一般式(2)で表される構造単位を含む樹脂であって、前記一般式(4)に由来する構成単位と、前記一般式(6)及び/又は、前記一般式(7)に由来する構成単位を隣接して結合していない、または、離して結合している樹脂は、以下の方法でも合成することができる。
 すなわち、前記一般式(2)の構造単位を合成したのち、
 下記一般式(4);
の化合物と、下記一般式(5)’;
の化合物を重縮合して、前記一般式(1)の構造単位を合成する。
もしくは、前記一般式(2)の構造単位を合成したのち、
下記一般式(3)’:
の化合物と、
下記一般式(6)及び/または下記一般式(7):
の化合物を重縮合して、前記一般式(1)の構造単位を合成する。
〈ブロックコポリマー構造〉
 本発明における樹脂は、第1ブロックと第2ブロックを含むブロックコポリマー構造を含む。第1ブロックは、一般式(4);
に由来する構成単位を少なくとも1以上含む。ここで、上記第1のブロックには、下記一般式(6)および/または(7):
に由来する構造を含まず、上記第2のブロックには、上記一般式(4)に由来する構造を含まない。なお、一般式(6)と一般式(7)に由来する構造は、ブロック構造であってもよく、無くてもよい。また、本発明の樹脂は、一般式(4)に由来する構造を有する第1のブロックと一般式(6)及び/または一般式(7)に由来する構造を有する第2のブロックを含んでいるが、他のモノマーに由来する構造はブロックであってもよく、無くてもよい。
 このようなブロックコポリマー構造をとるためには、第1のブロックポリマーを合成した後に同じ反応容器で第2のブロックコポリマーの原料を加えて合成することにより得られる。また、第1のブロックコポリマーを反応器で合成し、別の反応器で合成した第2のブロックコポリマーを混合し、加熱して合成してもよい。ただし、簡便さ、経済性を考慮すると、同じ反応容器中での合成が好ましい。
 本発明の樹脂としては、(溶媒可溶)全ポリイミド前駆体構造(以下、PAAともいう)、全ポリイミド構造(以下、PIとも言う)、一部がイミド化されたポリイミド前駆体構造(以下、PAIともいう)があるが、いずれの構造においてもブロックコポリマーとなっており、それぞれ合成法が異なる。
 PAAの場合、第1のブロックコポリマーを室温で24時間合成した後に、第2のブロックコポリマーを室温で24時間合成することにより得られる。PIの場合、第1のブロックを180℃で合成した後に室温まで冷却し、室温で第2のブロックの原料を加えて180℃で合成することでブロック構造にする。PAIの場合、第1(一般式(4)に由来する構造を含有)を180℃で反応しイミドユニットを合成した後に室温にもどし、第2のブロック(一般式(6)及び/または(7)に由来する構造を含有)の原料を加えてアミドユニットを合成する、または、第2のブロック(一般式(6)及び/または(7)に由来する構造を含有)を180℃で反応しイミドユニットを合成した後に室温にもどし、第2のブロック(一般式(4)に由来する構造を含有)の原料を加えてアミドユニットを合成することで得られる。
 このように、一般式(4)に由来する構造を含有する第1のブロックと、一般式(6)及び/または(7)に由来する構造を含有する第2のブロックとを別のブロックにすることで、pPDとPMDA/BPDAの各残基が隣接接合しないようにすることができる。そうすると、得られるポリイミド樹脂膜は、YI・透過率の悪化(pPDとPMDA/BPDAの各残基が隣接接合で発現)を避け、かつ高耐熱性・高機械特性(pPDとPMDA/BPDAの各残基が隣接接合で発現)を両立することが可能となる。
 一方で、上述した様な合成法をとらず、上記一般式(4)(pPD)を含む溶液に、上記一般式(6)(PMDA)及び/または上記一般式(7)(BPDA)を(一挙に)加えて反応する場合(後述する比較例4~6)は、上記一般式(4)に由来する構造を含む第1のブロックと、上記一般式(6)と一般式(7)に由来する第2のブロックが形成されることがない。結果として、pPDに由来する構造とPMDA及び/またはBPDAに由来する構造は隣接結合することになり、YI・透過率が悪化する。
〈ケイ素含有化合物〉
 本実施形態における樹脂は、特に、前記一般式(2)の構造単位が、
下記一般式(8):
{式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す}
で表されるケイ素含有化合物に由来する構造を含むことができる。
 したがって、本実施形態におけるポリイミド前駆体の合成に用いられるケイ素含有化合物は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンのうちの少なくとも一方と共縮合し得る反応性基とを有する化合物であってよい。
 このようなケイ素含有化合物は、例えば、下記式(17)(以下単に(17)ともいう):
{式中、
  Rは、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~10の2価の有機基であり、
  R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の1価の有機基であって、R及びRのうちの少なくとも1つは、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基であり、
  R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の1価の有機基であって、R及びRのうちの少なくとも1つは、炭素数6~10の1価の芳香族基であり、
  R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の1価の有機基であって、R及びRのうちの少なくとも1つは、炭素数2~10の不飽和脂肪族炭化水素基を含む有機基であることが好ましく、
  L及びLは、それぞれ独立に、酸無水物構造を含む1価の有機基、アミノ基、イソシアネート基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン化カルボニル基、ヒドロキシ基、エポキシ基、又はメルカプト基であり、
  iは、1~200の整数であり、
  j及びkは、それぞれ独立に0~200の整数であり、jは、1~200の整数であることが好ましく、そして、
  0≦j/(i+j+k)≦0.50であり、0.05≦j/(i+j+k)≦0.50の関係を満たすことが好ましい。}で表される化合物が挙げられる。
 式(17)中のRは、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~10の2価の有機基である。炭素数1~10の2価の有機基は、直鎖状、環状、及び分枝状のいずれでもよく、飽和していても不飽和であってもよい。具体的には炭素数1~10の2価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、i-プロピレン基、n-ブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基、n-ペンチレン基、ネオペンチレン基、n-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ノニレン基、n-デシレン基等の直鎖又は分岐鎖アルキレン基;シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基等のシクロアルキレン基が挙げられる。炭素数1~10の2価の脂肪族炭化水素基としては、エチレン基、n-プロピレン基、及びi-プロピレン基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。不飽和基は、不飽和脂肪族基でも、不飽和芳香族基のいいずれであってもよい。
 式(17)中のR及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~10の1価の有機基であり、少なくとも1つは炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基である。
 炭素数1~10の1価の有機基は、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよく、飽和していても不飽和であってもよい。例えば、炭素数1~10の1価の有機基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基等の芳香族基等が挙げられる。
 炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基は、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよく、飽和していても不飽和であってもよい。例えば、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基等の直鎖または分岐鎖アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基等が挙げられる。炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、及びn-プロピル基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 式(17)中のR及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の1価の有機基であり、少なくとも1つは炭素数6~10の1価の芳香族基である。炭素数1~10の1価の有機基は、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよく、飽和していても不飽和であってもよい。例えば、炭素数1~10の1価の有機基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基等の芳香族基等が挙げられる。炭素数6~10の1価の芳香族基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基等が挙げられ、フェニル基、トリル基、又はキシリル基であることが好ましい。
 式(17)中のR及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~10の1価の有機基であり、少なくとも1つは不飽和脂肪族炭化水素基を有する有機基であることが好ましい。炭素数1~10の1価の有機基は、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよい。炭素数1~10の1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基等の芳香族基等が挙げられる。炭素数1~10の1価の有機基としては、メチル基、エチル基、及びフェニル基から成る群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 不飽和脂肪族炭化水素基を有する有機基は、炭素数3~10の不飽和脂肪族炭化水素基であってよく、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよい。炭素数3~10の不飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、3-ブテニル基、2-ブテニル基、ペンテニル基、シクロペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等が挙げられる。炭素数3~10の不飽和脂肪族炭化水素基としては、ビニル基、アリル基、及び3-ブテニル基から成る群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 式(17)中のR~Rの水素原子の一部又は全部は、F、Cl、Br等のハロゲン原子等の置換基で置換されていてもよく、非置換であってもよい。
 式(17)中のL及びLは、それぞれ独立に、酸無水物構造を含む1価の有機基(酸無水物基ともいう)、アミノ基、イソシアネート基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン化カルボニル基、ヒドロキシ基、エポキシ基、又はメルカプト基である。
 酸無水物構造を含む1価の有機基としては、例えば、下記式:
{上記式中、「*」は、結合手を表す。}で表される、2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル基が挙げられる。
 これらの中でもアミノ基、酸無水物基が好ましく、樹脂組成物の粘度安定性の観点から、アミノ基がより好ましい。
 アルコキシカルボニル基におけるアルコキシル基は、炭素数1~6のアルコキシル基であってよく、例えば、メトキシル基、エトキシル基、n-プロポキシル基、i-プロポキシル基、n-ブトキシル基、i-ブトキシル基、t-ブトキシル基等であってよい。
 ハロゲン化カルボニル基におけるハロゲン原子は、フッ素原子以外のハロゲン原子が好ましく、より好ましくは、塩素原子又はヨウ素原子である。
 式(17)で表されるケイ素含有化合物の官能基当量は、樹脂組成物のろ過性の観点から800以上が好ましく、1000以上がより好ましく、1500以上がさらに好ましい。他方、官能基当量が500以下の場合は、ろ過性が悪くなることがある。ここで官能基当量とは、官能基1mol当たりのケイ素含有化合物の分子量である(単位:g/mol)。官能基当量は、既存の規格等に従って、公知の方法によって測定できる。また、ケイ素含有化合物の官能基当量が800以上である場合は、ポリイミドフィルムの窒素雰囲気下の残留応力が小さいため好ましい。この理由としては、官能基当量が特定の値以上の場合、シリコーンドメインが増え、応力緩和されるためと考えられる。
 式(17)中のiは、1~200の整数であり、好ましくは2~100の整数、より好ましくは4~80の整数、更に好ましくは8~40の整数である。j及びkは、それぞれ独立に、0~200の整数であり、jは1~200の整数でもよく、j及びkは、好ましくは0~50の整数、より好ましくは0~20の整数、更に好ましくは0~50の整数である。
 樹脂組成物中の樹脂は、式(17)に由来する構造を有していると、ポリイミドフィルムの窒素雰囲気下で測定した残留応力が良好(小さい)であるため、好ましい。窒素雰囲気下で測定する理由としては、ディスプレイのプロセスにおいて、ポリイミドフィルム上にSiO,SiN等の無機膜を形成する際、窒素雰囲気下に曝される場合があり、窒素雰囲気下の残留応力が小さいことが求められるからである。
 モノマーの種類、コストの観点、および得られるポリイミド前駆体の分子量の観点から、一般式(17)の、ケイ素含有化合物は、ケイ素含有ジアミンであることが好ましい。ケイ素含有ジアミンとしては、例えば、下記式(18):
{式中、Pは、それぞれ独立に、二価の炭化水素基を示し、同一でも異なっていてもよく、P及びPは、一般式(17)において定義したR、Rと同様であり、lは、1~200の整数を表す。}
で表されるジアミノ(ポリ)シロキサンが好ましい。
 上記一般式(18)中のP及びPの好ましい構造としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びフェニル基等が挙げられる。これらの中でも好ましいのは、メチル基である。
 上記一般式(18)中のlは、1~200の整数であり、式(17)で表されるケイ素含有ジアミンを用いて得られるポリイミドの耐熱性の観点から、3~200の整数であることが好ましい。
 一般式(18)で表される化合物の官能基当量の好ましい範囲は、前述した一般式(17)で表されるケイ素含有化合物と同様である。
 ケイ素含有ジアミンの共重合割合は、ポリイミド前駆体/ポリイミドの全質量に対して、好ましくは0.5~30質量%、より好ましくは1.0質量%~25質量%、更に好ましくは1.5質量%~20質量%である。ケイ素含有ジアミンが0.5質量%以上である場合、支持体との間に発生する残留応力を効果的に低下することができる。ケイ素含有ジアミンが30質量%以下である場合、得られるポリイミドフィルムの透明性(特に低HAZE)が良好であり、高い全光線透過率の実現、及び高いガラス転移温度の観点から好ましい。
 ポリイミド前駆体/ポリイミドに用いる単量体としてのケイ素含有化合物は、上述のとおり、出願時の技術常識を用いて合成してもよいし、市販品を用いてもよい。市販品としては、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイル(信越化学社製:X22-1660B-3(官能基当量2200)、X22-9409(官能基当量670))、両末端酸無水物変性メチルフェニルシリコーンオイル(信越化学社製:X22-168-P5-B(官能基当量2100))、両末端エポキシ変性メチルフェニルシリコーンオイル(信越化学社製:X22-2000(官能基当量620))、両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:PAM-E(官能基当量130)、X22-161A(官能基当量800)、X22-161B(官能基当量1500)、KF8012(官能基当量2200)、東レダウコーニング製:BY16-853U(官能基当量450)、JNC社製:サイラプレーンFM3311(数平均分子量1000))、両末端エポキシ変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:X-22-163A(官能基当量1750)、両末端脂環式エポキシ変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:X-22-169B(官能基当量1700))、両末端ヒドキシ基変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:KF-6000)、両末端メルカプト変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:X-22-167B(官能基当量1700))、両末端酸無水物変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:X-22-168A(官能基当量1000))等が挙げられる。これらの中でも、価格、耐薬品性向上、及びTgの向上の観点から、両末端アミン変性ジメチルシリコーンオイルが好ましい。
〈溶媒〉
 樹脂組成物は典型的に溶媒を含む。溶媒としては、ポリイミド/ポリイミド前駆体の溶解性が良好で、かつ樹脂組成物の溶液粘度を適切に制御できるものが好ましく、ポリイミド前駆体の反応溶媒を、組成物の溶媒として用いることができる。その中でも、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、γ-ブチロラクトン(GBL)、エクアミドM100、エクアミドB100等が好ましい。溶媒組成の具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)単独、又はN-メチル-2-ピロリドン(NMP)とγ-ブチロラクトン(GBL)との混合溶媒等が挙げられる。NMPとGBLとの質量比は、例えば、NMP:GBL=10:90~90:10であってよい。
〈追加の成分〉
 本実施形態の樹脂組成物は、ポリイミド/ポリイミド前駆体、低分子環状シロキサン、及び溶媒に加えて、追加の成分を更に含んでもよい。追加の成分としては、例えば、界面活性剤、及びアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
(界面活性剤)
 本実施形態の樹脂組成物に界面活性剤を添加することによって、樹脂組成物の塗布性を向上することができる。具体的には、塗工膜におけるスジの発生を防ぐことができる。
 このような界面活性剤は、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、これら以外の非イオン界面活性剤等を挙げることができる。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、オルガノシロキサンポリマーKF-640、642、643、KP341、X-70-092、X-70-093(商品名、信越化学工業社製);SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428、DC-57、DC-190(商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製);SILWET L-77,L-7001,FZ-2105,FZ-2120,FZ-2154,FZ-2164,FZ-2166,L-7604(商品名、日本ユニカー社製);DBE-814、DBE-224、DBE-621、CMS-626、CMS-222、KF-352A、KF-354L、KF-355A、KF-6020、DBE-821、DBE-712(Gelest)、BYK-307、BYK-310、BYK-378、BYK-333(商品名、ビックケミー・ジャパン製);グラノール(商品名、共栄社化学社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、F173、R-08(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名);フロラードFC4430、FC4432(住友スリーエム株式会社、商品名)等が挙げられる。これら以外の非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が挙げられる。
 これらの界面活性剤の中でも、樹脂組成物の塗工性(スジ抑制)の観点から、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が好ましく、キュア工程時の酸素濃度によるYI値及び全光線透過率への影響を低減する観点から、シリコーン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤を用いる場合、その配合量は、樹脂組成物中のポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.001~5質量部、より好ましくは0.01~3質量部である。
(アルコキシシラン化合物)
 本実施形態の樹脂組成物から得られるポリイミドフィルムをフレキシブル基板等に用いる場合、製造プロセスにおける支持体とポリイミドフィルムとの良好な密着性を得る観点から、樹脂組成物は、ポリイミド前駆体100質量部に対して、アルコキシシラン化合物を0.01~20質量部含有することができる。ポリイミド前駆体100質量部に対するアルコキシシラン化合物の含有量が0.01質量部以上であることにより、支持体とポリイミドフィルムとの間に良好な密着性を得ることができる。またアルコキシシラン化合物の含有量が20質量部以下であることが、樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。アルコキシシラン化合物の含有量は、ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.02~15質量部、より好ましくは0.05~10質量部、更に好ましくは0.1~8質量部である。アルコキシシラン化合物を用いることにより、上記の密着性の向上に加えて、樹脂組成物の塗工性が向上し(スジムラ抑制)、及びキュア時の酸素濃度によるポリイミドフィルムのYI値への影響を低減することもできる。
 アルコキシシラン化合物としては、例えば、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリプロポキシシラン、γ-アミノプロピルトリブトキシシラン、γ-アミノエチルトリエトキシシラン、γ-アミノエチルトリプロポキシシラン、γ-アミノエチルトリブトキシシラン、γ-アミノブチルトリエトキシシラン、γ-アミノブチルトリメトキシシラン、γ-アミノブチルトリプロポキシシラン、γ-アミノブチルトリブトキシシラン、フェニルシラントリオール、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ(p-トリル)シラン、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ-p-トリルシラン、トリフェニルシラノール、及び下記構造:
のそれぞれで表されるアルコキシシラン化合物等を挙げることができる。アルコキシシラン化合物は、一種を単独で用いても二種以上を組み合わせて使用してもよい。
《樹脂組成物の製造方法》
 本実施形態における樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、以下の方法によることができる。
〈ケイ素含有化合物の精製〉
 本実施形態の樹脂組成物は、酸二無水物、ジアミン、及びケイ素含有化合物を含む重縮合成分を重縮合反応させることにより製造することができる。本実施形態の樹脂組成物中に含まれる、環状のケイ素含有化合物の総量を低減する方法としては、例えば、重縮合反応の前に、ケイ素含有化合物を精製して、環状のケイ素含有化合物の総量を低減することが挙げられる。あるいは、重縮合反応の際または後に、樹脂組成物を精製して、環状のケイ素含有化合物の総量を低減してもよい。
 ケイ素含有化合物を精製する方法としては、例えば、任意の容器内でケイ素含有化合物に不活性ガス、例えば窒素ガスを吹き込みながらストリッピングを行うことが挙げられる。ストリッピングの温度としては、好ましくは200℃以上300℃以下、より好ましくは220℃以上300℃以下、更に好ましくは240℃以上300℃以下である。ストリッピングの蒸気圧としては、低いほど好ましく、1000Pa以下、より好ましくは300Pa以下、更に好ましくは200Pa以下、より更に好ましくは133.32Pa(1mmHg)Pa以下である。ストリッピングの時間としては、好ましくは4時間以上12時間以下、より好ましくは6時間以上10時間以下である。上記の条件に調整することにより、一環状のケイ素含有化合物を効率的に除去することができ、また、環状のケイ素含有化合物の総量を好ましい範囲に制御することができる。
〈ポリイミド/ポリイミド前駆体の合成〉
 本実施形態のポリイミド前駆体は、酸二無水物、ジアミン、及びケイ素含有化合物を含む重縮合成分を重縮合反応させることにより合成することができる。ポリイミド/ポリイミド前駆体の合成と関連して、例えば、次のいずれかの工程:
 ・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
 ・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(7)で表される化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
 ・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(15),(16)から選択される少なくとも一つの化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(7)で表される化合物と、一般式(15),(16)から選択される少なくとも一つの化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
 ・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(17)で表されるケイ素含有化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(7)で表される化合物と、一般式(17)で表されるケイ素含有化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
 ・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(15),(16)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(17)で表されるケイ素含有化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
・上記で説明された一般式(3)及び(4)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(5)及び(6)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(7)で表される化合物と、一般式(15),(16)から選択される少なくとも一つの化合物と、一般式(17)で表されるケイ素含有化合物と、その他の化合物とを重縮合反応させてポリイミド前駆体及び/又はポリイミドを提供する工程;
を含む樹脂組成物の製造方法が提供される。また、ケイ素含有化合物は、上記の精製したものを用いることが好ましい。好ましい態様において、重縮合成分は、酸二無水物と、ジアミンと、ケイ素含有化合物とからなる。重縮合反応は、適当な溶媒中で行うことが好ましい。具体的には、例えば、溶媒に所定量のジアミン成分及びケイ素含有化合物を溶解させた後、得られたジアミン溶液に、酸二無水物を所定量添加し、撹拌する方法が挙げられる。ポリイミドを合成する際のイミド化は、熱イミド化でも、イミド化触媒を用いた化学イミド化でもよい。
 また、上記で説明された一般式(1)及び(2)で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物の製造方法であって、一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、上記で説明された一般式(4)で表される化合物と、一般式(5)で表される化合物とを重縮合して、一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程、または、一般式(4)の化合物と、一般式(5)の化合物とを重縮合して、一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程を含む、樹脂組成物の製造方法が提供される。
 また、上記で説明された一般式(1)及び(2)で表される構造単位を含む、樹脂組成物の製造方法であって、一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程を含み、記PまたはPが一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位を含む、樹脂組成物の製造方法が提供される。
 ポリイミド/ポリイミド前駆体を合成する際の酸二無水物とジアミンとのモル比は、ポリイミド前駆体樹脂の高分子量化、樹脂組成物のスリットコーティング特性の観点から、酸二無水物:ジアミン=100:90~100:110(酸二無水物1モル部に対してジアミン0.90~1.10モル部)の範囲が好ましく、100:92~100:101(酸二無水物1モル部に対してジアミン0.92~1.01モル部)の範囲が更に好ましい。
 ポリイミド/ポリイミド前駆体の分子量は、酸二無水物、ジアミン及びケイ素含有化合物の種類、酸二無水物とジアミンとのモル比の調整、末端封止剤の添加、反応条件の調整等によってコントロールすることが可能である。酸二無水物成分とジアミン成分とのモル比が1:1に近いほど、及び末端封止剤の使用量が少ないほど、ポリイミド前駆体を高分子量化することができる。
 酸二無水物成分及びジアミン成分として、高純度品を使用することが推奨される。その純度としては、それぞれ、好ましくは98質量%以上、より好ましくは99質量%以上、更に好ましくは99.5質量%以上である。酸二無水物成分及びジアミン成分における水分含量を低減することによって高純度化することもできる。複数種類の酸二無水物成分、及び/又は複数種類のジアミン成分を使用する場合には、酸二無水物成分全体として、及びジアミン成分全体として上記の純度を有することが好ましく、使用する全種類の酸二無水物成分及びジアミン成分が、それぞれ上記の純度を有していることがより好ましい。
 反応の溶媒としては、酸二無水物成分及びジアミン成分、並びに生じるポリイミド/ポリイミド前駆体を溶解することができ、高分子量の重合体が得られる溶媒であれば特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、非プロトン性溶媒、フェノール系溶媒、エーテル及びグリコール系溶媒等が挙げられる。
 非プロトン性溶媒としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N-メチルカプロラクタム、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素、及び下記一般式のアミド系溶媒:
{式中、R12=メチル基で表されるエクアミドM100(商品名:KJケミカルズ社製)、及び、R12=n-ブチル基で表されるエクアミドB100(商品名:KJケミカルズ社製)};γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等のラクトン系溶媒;ヘキサメチルホスホリックアミド、ヘキサメチルホスフィントリアミド等の含リン系アミド系溶媒;ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;ピコリン、ピリジン等の3級アミン系溶媒;酢酸(2-メトキシ-1-メチルエチル)等のエステル系溶媒等が挙げられる。
 フェノール系溶媒としては、例えば、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、2,3-キシレノール、2,4-キシレノール、2,5-キシレノール、2,6-キシレノール、3,4-キシレノール、3,5-キシレノール等が挙げられる。
 エーテル及びグリコール系溶媒としては、例えば、1,2-ジメトキシエタン、ビス(2-メトキシエチル)エーテル、1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン、ビス[2-(2-メトキシエトキシ)エチル]エーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等が挙げられる。
 これらの溶媒は、単独で又は2種類以上混合して用いてもよい。
 ポリイミド/ポリイミド前駆体の合成に用いられる溶媒の常圧における沸点は、好ましくは60~300℃、より好ましくは140~280℃、更に好ましくは170~270℃である。溶媒の沸点が300℃より低いことにより、乾燥工程が短時間になる。溶媒の沸点が60℃以上であると、乾燥工程中に、樹脂膜の表面における荒れの発生、樹脂膜中への気泡の混入等が起こり難く、より均一なフィルムを得ることができる。特に、沸点が170~270℃であり、及び/又は20℃における蒸気圧が250Pa以下である溶媒を使用することが、溶解性及び塗工時のエッジ異常の低減の観点から好ましい。より具体的には、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、γ-ブチロラクトン(GBL)、及び一般式(6)で表される化合物から成る群より選択される1種以上が好ましい。
 溶媒中の水分含量は、重縮合反応を良好に進行させるために、例えば3,000質量ppm以下であることが好ましい。本実施形体における樹脂組成物中、分子量1,000未満の分子の含有量が5質量%未満であることが好ましい。樹脂組成物中に分子量1,000未満の分子が存在するのは、合成時に使用する溶媒や原料(酸二無水物、ジアミン)の水分量が関与しているためと考えられる。すなわち、一部の酸二無水物モノマーの酸無水物基が水分によって加水分解してカルボキシル基になり、高分子量化することなく低分子の状態で残存することによると考えられる。従って、上記の重縮合反応に使用する溶媒の水分量は少ないほど好ましい。溶媒の水分量は、3,000質量ppm以下とすることが好ましく、1,000質量ppm以下とすることがより好ましい。同様に、原料に含まれる水分量についても、3,000質量ppm以下とすることが好ましく、1,000質量ppm以下とすることがより好ましい。
 溶媒の水分量は、使用する溶媒のグレード(脱水グレード、汎用グレード等)、溶媒容器(ビン、18L缶、キャニスター缶等)、溶媒の保管状態(希ガス封入の有無等)、開封から使用までの時間(開封後すぐ使用するか、開封後経時した後に使用するか等)等が関与すると考えられる。合成前の反応器の希ガス置換、合成中の希ガス流通の有無等も関与すると考えられる。従って、ポリイミド前駆体の合成時には、原料として高純度品を用い、水分量の少ない溶媒を用いるとともに、反応前および反応中に系内に環境からの水分が混入しないような措置を講ずることが推奨される。
 溶媒中に各重縮合成分を溶解させるときには、必要に応じて加熱してもよい。重合度の高いポリイミド前駆体を得る観点から、ポリイミド前駆体合成時の反応温度としては、好ましくは0℃~120℃、40℃~100℃、又は60~100℃であってよく、重合時間としては、好ましくは1~100時間、又は2~10時間であってよい。重合時間を1時間以上とすることによって均一な重合度のポリイミド前駆体となり、100時間以下とすることによって重合度の高いポリイミド前駆体を得ることができる。
 本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態におけるポリイミド/ポリイミド前駆体以外に、他の追加のポリイミド前駆体を含んでもよい。しかしながら、追加のポリイミド/ポリイミド前駆体の質量割合は、ポリイミドフィルムのYI値及び全光線透過率の酸素依存性を低減する観点から、樹脂組成物中のポリイミド/ポリイミド前駆体の総量に対して、好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
 本実施形態におけるポリイミド前駆体は、その一部がイミド化されていてもよい(部分イミド化)。ポリイミド前駆体を部分イミド化することにより、樹脂組成物を保存する際の粘度安定性を向上できる。この場合のイミド化率は、樹脂組成物中のポリイミド前駆体の溶解性と溶液の保存安定性とのバランスをとる観点から、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上であり、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下、更に好ましくは70%以下である。この部分イミド化は、ポリイミド前駆体を加熱して脱水閉環することにより得られる。この加熱は、好ましくは120~200℃、より好ましくは150~185℃、さらに好ましくは150~180℃の温度において、好ましくは15分~20時間、より好ましくは30分~10時間行うことができる。
 上述の反応によって得られたポリイミド/ポリイミド前駆体に、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール又はN,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタールを加えて加熱することでカルボン酸の一部又は全部をエステル化したものを、本実施形態のポリイミド前駆体として用いてもよい。エステル化によって、保存時の粘度安定性を向上することができる。これらエステル変性ポリアミド酸は、上述の酸二無水物成分を、酸無水物基に対して1当量の1価のアルコール、及び塩化チオニル、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水縮合剤と順次に反応させた後、ジアミン成分と縮合反応させる方法によっても得ることができる。
〈ポリイミドの合成〉
 より好ましい様態としては、ポリイミドワニスは、酸二無水物成分及びジアミン成分を、溶媒、例えば有機溶媒に溶解し、トルエンなどの共沸溶媒を加え、イミド化の際に発生する水を系外に除去することでポリイミド及び溶媒を含有するポリイミド溶液(ポリイミドワニスとも言う)として製造することが出来る。ここで、反応時の条件は特に限定されないが、例えば、反応温度は0℃~190℃、反応時間は3~72時間である。スルホン基含有ジアミン類との反応を充分に進めるために、180℃で12時間程度加熱反応させることが好ましい。また、反応時、アルゴンや窒素などの不活性雰囲気であることが好ましい。
〈樹脂組成物の調製〉
 ポリイミド前駆体を合成した際に用いた溶媒と、樹脂組成物に含有させる溶媒とが同一の場合には、合成したポリイミド/ポリイミド前駆体溶液をそのまま樹脂組成物として使用することができる。必要に応じて、室温(25℃)~80℃の温度範囲で、ポリイミド前駆体に更なる溶媒及び追加の成分の1種以上を添加して、撹拌混合することにより、樹脂組成物を調製してもよい。この撹拌混合は、撹拌翼を備えたスリーワンモータ(新東化学株式会社製)、自転公転ミキサー等の適宜の装置を用いて行うことができる。必要に応じて樹脂組成物を40℃~100℃に加熱してもよい。
 他方、ポリイミド/ポリイミド前駆体を合成した際に用いた溶媒と、樹脂組成物に含有させる溶媒とが異なる場合には、合成したポリイミド前駆体溶液中の溶媒を、例えば再沈殿、溶媒留去等の適宜の方法により除去してポリイミド/ポリイミド前駆体を単離してもよい。次いで、室温(25℃)~80℃の温度範囲で、単離したポリイミド前駆体に、所望の溶媒及び必要に応じて追加の成分を添加して、撹拌混合することにより、樹脂組成物を調製してもよい。
 上述のように樹脂組成物を調製した後、樹脂組成物を、例えば130~200℃で、例えば5分~2時間加熱することにより、ポリマーが析出を起こさない程度にポリイミド前駆体の一部を脱水イミド化してもよい(部分イミド化)。加熱温度及び加熱時間をコントロールすることにより、イミド化率を制御することができる。ポリイミド前駆体を部分イミド化することにより、樹脂組成物を保存する際の粘度安定性を向上することができる。
 樹脂組成物の溶液粘度は、スリットコート性能の観点において、好ましくは500~100,000mPa・s、より好ましくは1,000~50,000mPa・s、更に好ましくは3,000~20,000mPa・sである。具体的には、スリットノズルから液漏れし難い点で、好ましくは500mPa・s以上、より好ましくは1,000mPa・s以上、更に好ましくは3,000mPa・s以上である。スリットノズルが目詰まりし難い点で、好ましくは100,000mPa・s以下、より好ましくは50,000mPa・s以下、更に好ましくは20,000mPa・s以下である。
 ポリイミド/ポリイミド前駆体合成時における樹脂組成物の溶液粘度については、200,000mPa・sより高いと、合成時の撹拌が困難になるという問題が生じるおそれがある。ただし、合成する際に溶液が高粘度になったとしても、反応終了後に溶媒を添加して撹拌することにより、取扱い性のよい粘度の樹脂組成物を得ることが可能である。本実施形態における樹脂組成物の溶液粘度は、E型粘度計(例えばVISCONICEHD、東機産業製)を用い、23℃で測定される値である。
 本実施形態の樹脂組成物の水分量は、樹脂組成物を保存する際の粘度安定性の観点から、好ましくは3,000質量ppm以下、より好ましくは2,500質量ppm以下、更に好ましくは2,000質量ppm以下、より更に好ましくは1,500質量ppm以下、特に好ましくは1,000質量ppm以下、特に好ましくは500質量ppm以下、特に好ましくは300質量ppm以下、特に好ましくは100質量ppm以下である。
《ポリイミドフィルム及びその製造方法》
 本実施形態の樹脂組成物を用いて、ポリイミドフィルム(以下、ポリイミド樹脂膜ともいう)を提供することができる。本実施形態のポリイミドフィルムの製造方法は、支持体の表面上に、本実施形態の樹脂組成物を塗布する塗布工程と;上記樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と;上記ポリイミド樹脂膜を上記支持体から剥離する剥離工程とを含む。
〈塗布工程〉
 塗布工程では、支持体の表面上に本実施形態の樹脂組成物を塗布する。支持体は、その後の膜形成工程(加熱工程)における加熱温度に対する耐熱性を有し、かつ剥離工程における剥離性が良好であれば特に限定されない。支持体としては、例えば、ガラス基板、例えば無アルカリガラス基板;シリコンウェハー;PET(ポリエチレンテレフタレート)、OPP(延伸ポリプロピレン)、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレングリコールナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂基板;ステンレス、アルミナ、銅、ニッケル等の金属基板等が挙げられる。
 薄膜状のポリイミド成形体を形成する場合には、例えば、ガラス基板、シリコンウェハー等が好ましく、厚膜状のフィルム状又はシート状のポリイミド成形体を形成する場合には、例えばPET(ポリエチレンテレフタラート)、OPP(延伸ポリプロピレン)等からなる支持体が好ましい。
 塗布方法としては、一般には、ドクターブレードナイフコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ロータリーコーター、フローコーター、ダイコーター、バーコーター等の塗布方法、スピンコート、スプレイコート、ディップコート等の塗布方法;スクリーン印刷及びグラビア印刷等に代表される印刷技術等が挙げられる。本実施形態の樹脂組成物には、スリットコートによる塗布が好ましい。塗布厚は、所望の樹脂フィルムの厚さと樹脂組成物中のポリイミド前駆体の含有量に応じて適宜調整するべきであるが、好ましくは1~1,000μm程度である。塗布工程における温度は室温でもよく、粘度を下げて作業性をよくするために、樹脂組成物を例えば40℃~80℃に加温してもよい。
〈任意の乾燥工程〉
 塗布工程に続いて乾燥工程を行ってもよく、又は乾燥工程を省略して直接次の膜形成工程(加熱工程)に進んでもよい。乾燥工程は、樹脂組成物中の有機溶剤除去の目的で行われる。乾燥工程を行う場合、例えば、ホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の適宜の装置を使用することができる。乾燥工程の温度は、好ましくは80℃~200℃、より好ましくは100℃~150℃である。乾燥工程の実施時間は、好ましくは1分~10時間、より好ましくは3分~1時間である。上記のようにして、支持体上にポリイミド前駆体を含有する塗膜が形成される。
〈膜形成工程〉
 続いて、膜形成工程(加熱工程)を行う。加熱工程は、上記の塗膜中に含まれる有機溶剤の除去を行うとともに、塗膜中のポリイミド前駆体のイミド化反応を進行させ、ポリイミド樹脂膜を得る工程である。加熱の方法としては、熱風乾燥、赤外線ヒーター、熱風乾燥と赤外線ヒーター等を用いることができる。赤外線は、遠赤外線を用いることもできる。この加熱工程は、例えば、イナートガスオーブン、ホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の装置を用いて行うことができる。この工程は乾燥工程と同時に行っても、両工程を逐次的に行なってもよい。
 加熱工程は、空気雰囲気下で行なってもよいが、安全性と、得られるポリイミドフィルムの良好な透明性、低い厚み方向レタデーション(Rth)及び低いYI値を得る観点から、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン等が挙げられる。加熱温度は、ポリイミド前駆体の種類、及び樹脂組成物中の溶媒の種類に応じて適宜に設定されてよいが、好ましくは250℃~550℃、より好ましくは300℃~450℃である。250℃以上であればイミド化が良好に進行し、550℃以下であれば得られるポリイミドフィルムの透明性の低下、耐熱性の悪化等の不都合を回避できる。加熱時間は、好ましくは0.1時間~10時間程度である。
 本実施形態では、上記の加熱工程における周囲雰囲気の酸素濃度は、得られるポリイミドフィルムの透明性及びYI値の観点から、好ましくは2,000質量ppm以下、より好ましくは100質量ppm以下、更に好ましくは10質量ppm以下である。酸素濃度が2,000質量ppm以下の雰囲気中で加熱を行うことにより、得られるポリイミドフィルムのYI値を30以下にすることができる。
〈剥離工程〉
 剥離工程では、支持体上のポリイミド樹脂膜を、例えば室温(25℃)~50℃程度まで冷却した後に剥離する。この剥離工程としては、例えば下記の(1)~(4)の態様が挙げられる。
 (1)上記の方法によりポリイミド樹脂膜/支持体を含む構成体を作製した後、構造体の支持体側からレーザーを照射して、支持体とポリイミド樹脂膜との界面をアブレーション加工することにより、ポリイミド樹脂を剥離する方法。レーザーの種類としては、固体(YAG)レーザー、ガス(UVエキシマー)レーザー等が挙げられる。波長308nm等のスペクトルを用いることが好ましい(特表2007-512568号公報、特表2012-511173号公報等を参照)。
 (2)支持体に樹脂組成物を塗工する前に、支持体に剥離層を形成し、その後ポリイミド樹脂膜/剥離層/支持体を含む構成体を得て、ポリイミド樹脂膜を剥離する方法。剥離層としては、パリレン(登録商標、日本パリレン合同会社製)、酸化タングステンが挙げられ;植物油系、シリコーン系、フッ素系、アルキッド系等の離型剤を用いてもよい(特開2010-067957号公報、特開2013-179306号公報等を参照)。
 この方法(2)と方法(1)のレーザー照射とを併用してもよい。
 (3)支持体としてエッチング可能な金属基板を用いて、ポリイミド樹脂膜/支持体を含む構成体を得た後、エッチャントで金属をエッチングすることにより、ポリイミド樹脂フィルムを得る方法。金属としては、例えば、銅(具体例としては、三井金属鉱業株式会社製の電解銅箔「DFF」)、アルミニウム等を使用することができる。エッチャントとしては、銅に対しては塩化第二鉄等を、アルミニウムに対しては希塩酸等を使用することができる。
 (4)上記方法によりポリイミド樹脂膜/支持体を含む構成体を得た後、ポリイミド樹脂膜表面に粘着フィルムを貼り付けて、支持体から粘着フィルム/ポリイミド樹脂膜を分離し、その後粘着フィルムからポリイミド樹脂膜を分離する方法。
 これらの剥離方法の中でも、得られるポリイミド樹脂フィルムの表裏の屈折率差、YI値及び伸度の観点から、方法(1)又は(2)が好ましい。得られるポリイミド樹脂フィルムの表裏の屈折率差の観点から方法(1)、すなわち、剥離工程に先立って、支持体側からレ-ザ-を照射する照射工程を行うことがより好ましい。なお、方法(3)において、支持体として銅を用いた場合は、得られるポリイミド樹脂フィルムのYI値が大きくなり、伸度が小さくなる傾向が見られる。これは、銅イオンの影響であると考えられる。
 得られるポリイミドフィルムの厚さは、限定されないが、好ましくは1~200μm、より好ましくは5~100μmである。
《ポリイミド(硬化後の樹脂膜)》
<A>
 上記実施形態のポリイミド前駆体から形成されるポリイミド樹脂膜に含まれるポリイミドの構造は、下記一般式(20)で表される。
 {一般式(20)中、P及びPは、一般式(1)又は一般式(2)中のP及びP、または一般式(2)中のP及びPと同じであり、mは正の整数である。}
 一般式(1)又は(2)中の好ましいP及びPは、同じ理由により、一般式(20)のポリイミドにおいても好ましい。一般式(20)の繰り返し単位数mは、特に限定は無いが、2~150の整数であってもよい。
<B>
 また、上記実施形態のポリイミド前駆体組成物から形成されるポリイミド樹脂膜に含まれるポリイミドの構造は、下記一般式(21)で表される。
 {一般式(21)中、P及びPは、一般式(1)中のP及びPと同じであり、一般式(21)中、P及びPは、一般式(2)中のP及びPと同じであり、m、nは正の整数である。}
 一般式(1)中の好ましいP及びP、一般式(2)中の好ましいP及びPは、同じ理由により、一般式(21)のポリイミドにおいても好ましい。一般式(21)の繰り返し単位数m、nは、特に限定は無いが、2~150の整数であってもよい。
 本実施形態のポリイミド樹脂膜は、下記特性;
 ・YI(黄色度)15以下(膜厚10μm換算):
 ・脱ガス開始温度(TDS)が420℃以上
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)、またはRth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
を満たすことが好ましい。
 これにより、本実施形態のポリイミド樹脂膜は、ディスプレイ(特にLTPS(低温ポリシリコン)・LTPO(低温多結晶酸化物)を用いたディスプレイ)に好適に適用可能である。
《ポリイミドフィルムの用途》
 本実施形態の樹脂組成物から得られるポリイミドフィルムは、例えば、半導体絶縁膜、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT-LCD)絶縁膜、電極保護膜として、また、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置の透明基板等として適用できる。特に、本実施形態の樹脂組成物から得られるポリイミドフィルムは、フレキシブルデバイスの製造において、薄膜トランジスタ(TFT)基板、カラーフィルタ基板、タッチパネル基板、透明導電膜(ITO、Indium Thin Oxide)の基板として好適に使用することができる。本実施形態におけるポリイミドフィルムを適用可能なフレキシブルデバイスとしては、例えば、フレキシブルディスプレイ用TFTデバイス、フレキシブル太陽電池、フレキシブルタッチパネル、フレキシブル照明、フレキシブルバッテリー、フレキシブルプリント基板、フレキシブルカラーフィルター、スマートフォン向け表面カバーレンズ等を挙げることができる。
 ポリイミドフィルムを使ったフレキシブル基板上にTFTを形成する工程は、典型的には、150℃~650℃の広い範囲の温度で実施される。具体的にはアモルファスシリコンを使用したTFTデバイスを作製する場合には、一般的に250℃~350℃のプロセス温度が必要となり、本実施形態のポリイミドフィルムはその温度に耐えうる必要があるため、具体的にはプロセス温度以上のガラス転移温度、熱分解開始温度を有するポリマー構造を適宜選択する必要がある。
 金属酸化物半導体(IGZO等)を使用したTFTデバイスを作製する場合には、一般的に320℃~400℃のプロセス温度が必要となり、本実施形態のポリイミドフィルムはその温度に耐えうる必要があるため、TFT作製プロセス最高温度以上のガラス転移温度、熱分解開始温度を有するポリマー構造を適宜選択する必要がある。
 LTPS(低温ポリシリコン)又は、LTPO(低温多結晶酸化物)を使用したTFTデバイスを作製する場合には、一般的に380℃~520℃のプロセス温度が必要となり、本実施形態のポリイミドフィルムはその温度に耐えうる必要があるため、TFT作製プロセス最高温度以上のガラス転移温度、熱分解開始温度を適宜選択する必要がある。他方で、これら熱履歴により、ポリイミドフィルムの光学特性(特に、光線透過率、レタデーション特性及びYI値)は高温プロセスにさらされるほどに低下する傾向にある。しかし、本実施形態のポリイミド前駆体から得られるポリイミドは、熱履歴を経ても良好な光学特性を有する。
 以下に、本実施形態のポリイミドフィルムの用途例として、ディスプレイ及び積層体の製造方法について説明する。
〈ディスプレイの製造方法〉
 本実施形態のディスプレイの製造方法は、支持体の表面上に、本実施形態の樹脂組成物を塗布する塗布工程と;上記樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と;上記ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と;上記素子が形成された上記ポリイミド樹脂膜を上記支持体から剥離する剥離工程とを含む。
 フレキシブル有機ELディスプレイの製造例
 図1は、本実施形態のディスプレイの例として、トップエミッション型フレキシブル有機ELディスプレイのポリイミド基板より上部の構造を示す模式図である。図1の有機EL構造部25について説明する。例えば、赤色光を発光する有機EL素子250aと、緑色光を発光する有機EL素子250bと、青色光を発光する有機EL素子250cとが1単位として、マトリクス状に配列されており、隔壁(バンク)251により、各有機EL素子の発光領域が画定されている。各有機EL素子は、下部電極(陽極)252、正孔輸送層253、発光層254、上部電極(陰極)255から構成されている。窒化ケイ素(SiN)や酸化ケイ素(SiO)からなるCVD複層膜(マルチバリヤーレイヤー)を示す下部層2a上には、有機EL素子を駆動するためのTFT256(低温ポリシリコン(LTPS)や金属酸化物半導体(IGZO等)から選択される)、コンタクトホール257を備えた層間絶縁膜258、及び下部電極259が複数設けられている。有機EL素子は封止基板2bで封入されており、各有機EL素子と封止基板2bとの間に中空部261が形成されている。
 フレキシブル有機ELディスプレイの製造工程は、ガラス基板支持体上にポリイミドフィルムを作製し、その上部に図1に示される有機EL基板を製造する工程と、封止基板を製造する工程と、両基板を貼り合わせる組み立て工程と、ガラス基板支持体からポリイミドフィルム上に作製された有機ELディスプレイを剥離する剥離工程とを含む。有機EL基板製造工程、封止基板製造工程、及び組み立て工程は、周知の製造工程を適用することができる。以下ではその一例を挙げるが、これに限定されるものではない。剥離工程は、上述したポリイミドフィルムの剥離工程と同一である。
 例えば、図1を参照すれば、まず、上記の方法によりガラス基板支持体上にポリイミドフィルムを作製し、その上部にCVD法やスパッタ法により窒化ケイ素(SiN)と酸化ケイ素(SiO)の複層構造からなるマルチバリアレイヤー(図1中の下部基板2a)を作製し、その上部にTFTを駆動するためのメタル配線層を、フォトレジスト等を使用して作製する。その上部にCVD法を用いてSiO等のアクティブバッファー層を作製し、その上部に金属酸化物半導体(IGZO)や低温ポリシリコン(LTPS)などのTFTデバイス(図1中のTFT256)を作製する。フレキシブルディスプレイ用TFT基板を作製後、感光性アクリル樹脂等でコンタクトホール257を備えた層間絶縁膜258を形成する。スパッタ法等にてITO膜を成膜し、TFTと対をなすように下部電極259を形成する。
 次に、感光性ポリイミド等で隔壁(バンク)251を形成した後、隔壁で区画された各空間内に、正孔輸送層253、発光層254を形成する。発光層254及び隔壁(バンク)251を覆うように上部電極(陰極)255を形成する。その後、ファインメタルマスク等をマスクにして、赤色光を発光する有機EL材料(図1中の、赤色光を発光する有機EL素子250aに対応)、緑色光を発光する有機EL材料(図1中の、緑色光を発光する有機EL素子250bに対応)及び青色光を発光する有機EL材料(図1中の、青色光を発光する有機EL素子250cに対応)を公知の方法にて蒸着することで、有機EL基板を作製する。有機EL基板を封止フィルム等(図1中の封止基板2b)で封止し、ガラス基板支持体からポリイミド基板より上部のデバイスをレーザー剥離等の公知の剥離方法で剥離することで、トップエミッション形フレキシブル有機ELディスプレイを作製することができる。本実施形態のポリイミドを使用する場合は、シースルー型のフレキシブル有機ELディスプレイを作製することができる。公知の方法でボトムエミッション形のフレキシブル有機ELディスプレイを作製してもよい。
 フレキシブル液晶ディスプレイの製造例
 本実施形態のポリイミドフィルムを使用してフレキシブル液晶ディスプレイを作製することができる。具体的な作製方法としては、上記の方法でガラス基板支持体上にポリイミドフィルムを作製し、上記の方法を用いて、例えばアモルファスシリコン、金属酸化物半導体(IGZO等)、及び低温ポリシリコン(LTPS)からなるTFT基板を作製する。別途、本実施形態の塗布工程及び膜形成工程に従って、ガラス基板支持体上にポリイミドフィルムを作製し、公知の方法に従ってカラーレジスト等を使用して、ポリイミドフィルムを備えたカラーフィルターガラス基板(CF基板)を作製する。TFT基板およびCF基板の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたはシリカからなる球状のスペーサーを散布する。
 次いで、TFT基板とCF基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。そして、TFT基板及びCF基板並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入し、液晶注入口に熱硬化樹脂を塗布し、加熱によって液晶材料を封止することで液晶層を形成する。最後に、CF側のガラス基板とTFT側のガラス基板とをレーザー剥離法などでポリイミドフィルムとガラス基板の界面で剥離することで、フレキシブル液晶ディスプレイを作製することができる。
 特に、本実施形態では、YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)ポリイミド樹脂膜/無機膜を含む積層体を420℃以上で加熱する工程を含むことで、ディスプレイに求められる特性(420℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI、ヤング率、耐薬品性、積層体の耐熱性等の特性を両立すること)として十分な特性を有するディスプレイを製造することができる。
 さらに、本実施形態では、ポリイミドフィルムが下記特性;
 ・脱ガス開始温度(TDS)が420℃以上
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)、またはRth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
を満たしていることで、上述したようなディスプレイに求められる特性として十分な特性を有するディスプレイを製造することができる。
 さらに、本実施形態では、
 ・YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)
 ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
の全てを満たすポリイミド樹脂膜及び無機膜を含む積層体を、420℃以上で加熱したのち、エキシマレーザーを照射する工程を含むことで、上述したようなディスプレイに求められる特性として十分な特性を有するディスプレイを製造することができる。
 さらに、本実施形態では、ポリイミド樹脂膜が下記特性:
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
 ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
の全てを満たすことで、上述したようなディスプレイに求められる特性として十分な特性を有するディスプレイを製造することができる。
 さらに、本実施形態では、
 ・YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)
 ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
 ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
 ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
の全てを満たすポリイミド樹脂膜及び無機膜を含む積層体を用いて、
脱水素処理工程と、エキシマレーザーを照射する工程と、イオン注入する工程と、
400℃以上で加熱してアニールする工程と、420℃以上の脱水素処理工程と、を備えることで、上述したようなディスプレイに求められる特性として十分な特性を有するディスプレイを製造することができる。
〈積層体の製造方法〉
 本実施形態の積層体の製造方法は、支持体の表面上に、本実施形態の樹脂組成物を塗布する塗布工程と;上記樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と;上記ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程とを含む。
 積層体における素子としては、上記のフレキシブルディスプレイ等のフレキシブルデバイスの製造について例示したものが挙げられる。支持体としては、例えばガラス基板を用いることができる。塗布工程及び膜形成工程の好ましい具体的手順は、上記のポリイミドフィルムの製造方法に関して記載したものと同様である。素子形成工程においては、支持体上に形成された、フレキシブル基板としてのポリイミド樹脂膜の上に、上記の素子を形成する。その後、任意に剥離工程においてポリイミド樹脂膜及び素子を支持体から剥離してもよい。
 以下、実施例及び比較例により本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。
《測定及び評価方法》
〈重量平均分子量〉
 重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエ-ションクロマトグラフィー(GPC)にて、下記の条件により測定した。
 溶媒として、NMP(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用、測定直前に24.8mmol/Lの臭化リチウム一水和物(和光純薬工業社製、純度99.5%)及び63.2mmol/Lのリン酸(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を加えて溶解したもの)を使用した。重量平均分子量を算出するための検量線は、スタンダ-ドポリスチレン(東ソ-社製)を用いて作製した。
  カラム:Shodex KD-806M(昭和電工社製)
  流速:1.0mL/分
  カラム温度:40℃
  ポンプ:PU-2080Plus(JASCO社製)
  検出器:RI-2031Plus(RI:示差屈折計、JASCO社製)及びUV-2075Plus(UV-VIS:紫外可視吸光計、JASCO社製)
〈ガラス転移温度(Tg)〉
 支持体として、表面にアルミニウム蒸着層を設けた6インチ(15.24cm)シリコンウェハー基板を用い、そのアルミニウム蒸着層の面上に、各実施例及び比較例において調製した樹脂組成物を、硬化(フィルム化)後の膜厚が10μmになるようにスピンコートして、塗膜を形成した。この塗膜を、100℃、6分間プリベークした後、炉内の酸素濃度が10質量ppm以下に調整された縦型キュア炉(光洋サーモシステム(株)製、型式名「VF-2000B」)を用いて、430℃30分間加熱し、硬化して、ウェハー上にポリイミドフィルムを形成した。得られたポリイミドフィルム付きウェハーを、希塩酸水溶液に一晩浸して、ポリイミドフィルム片を剥離して乾燥させた。
 得られたポリイミドフィルム(幅3mm*長さ10mm)を用いて、熱機械分析装置((株)島津製作所製、型式名「TMA-60」)を用い、荷重5g、昇温速度10℃/分の条件にて、窒素気流下(流量20ml/分)で、ポリイミドフィルムの破断伸びを、温度50~500℃の範囲で測定した。測定結果から、破断伸びの温度依存性をチャート化し、グラフの変曲点をガラス転移温度(Tg)として評価した。そして下記基準で評価した。
 A:Tgが450℃以上         「優」
 B:Tgが425℃以上450℃未満   「良」
 C:Tgが425℃未満         「不良」
〈黄色度(YI)〉
 縦100mm×横100mm×厚さ0.5mmの無アルカリガラス基板(以下、「ガラス基板」又は単に「基板」ともいう)に、ガラス基板の端から5mm内側のエリアに、実施例及び比較例の樹脂組成物を、硬化後の膜厚が10μmになるように塗布した。塗布はスリットコーター(LC-R300G、SCREENファインテックソリューションズ製)を用いた。得られた塗膜付きガラス基板を、減圧乾燥機(東京応化工業製)をもちいて、80℃、100Pa、30分間の条件で溶媒を除去し、樹脂組成物塗膜を有するガラス基板を得た。得られた樹脂組成物塗膜を有するガラス基板を、オーブン(INH-9N1  光洋サーモシステム株式会社製)を用いて、窒素雰囲気下(酸素濃度300ppm以下)、430℃で30分間加熱して、ガラス基板上にポリイミド樹脂膜を形成した。得られたサンプルを試料として、分光色差計(日本電色工業(株)製、型式名「SE600」)を用い、光源をD65光源として、黄色度(YI)値を測定した。得られた結果は、膜厚10μm換算値として、下記基準で評価した。
 A:YIが10以下    「優」
 B:YIが10超15以下 「良」
 C:YIが15超     「不良」
〈ヤング率〉
 「〈ガラス転移温度(Tg)〉」と同様にして、表面にアルミニウム蒸着層を設けた6インチ(15.24cm)シリコンウェハー基板のアルミニウム蒸着層面上に、ポリイミドフィルムを形成した。ダイシングソー((株)ディスコ製、品名「DAD  3350」)を用いて、得られたポリイミドフィルムに3mm幅の切れ目を入れた後、ポリイミドフィルム付きウェハーを、希塩酸水溶液に一晩浸して、ポリイミドフィルム片を剥離して、乾燥させて、幅3mmのポリイミド片を得た。これを長さ50mmにカットして、幅3mm、長さ50mmのポリイミド測定試料を得た。TENSILON((株)オリエンテック社製、型式名「UTM-II-20」)を用いて、試験速度40mm/分、初期加重0.5fsにて、ポリイミド測定試料のヤング率を測定して、下記基準で評価した。
 A:ヤング率が3.5GPa以上          「優」
 B:ヤング率が2.5GPa以上3.5GPa未満  「良」
 C:ヤング率が2.5GPa未満          「不良」
〈耐薬品性〉
 「〈ガラス転移温度(Tg)〉」と同様にして、ガラス基板上に形成された硬化後膜厚10μmのポリイミドフィルムを作製した。ポリイミドフィルムの表面の一部を、カッターを使って剥がし、その部分を、接触式段差計を用いて膜厚を測定した。このようにして作製したサンプルを用いて下記条件で耐薬品性試験を行った;
 条件:ジメチルスルホキシド/モノエタノールアミン(70/30(wt%))の溶液に室温で120秒浸漬
 試験後、サンプルを50℃の熱風オーブンで30分間乾燥後、剥がした部分を光学顕微鏡で観察し、上記と同じ方法で試験後の膜厚を測定し、下記基準で評価した。
 A:クラックの発生が観察されず、膜厚の減少がない   「優」
 B:クラックの発生が観察され、膜厚の減少がない    「良」
 C:クラックの発生が観察され、膜厚の減少が5%以上  「不良」
〈無機膜を形成した積層体の経時評価(積層体耐熱性)〉
 支持体として、6インチ(15.24cm)シリコンウェハー基板を用い、「〈ガラス転移温度(Tg)〉」と同様にして、ウェハーの片面上に膜厚10μmのポリイミドフィルムを形成した。得られたポリイミドフィルム上に、CVD法によって膜厚100nmの窒化ケイ素(SiNx)膜(無機膜)を形成して、ウェハー、ポリイミドフィルム、及び窒化ケイ素膜この順に積層された積層体を得た。
 そして、得られた積層体を23℃50%RHの雰囲気下で3日間放置した。その後、炉内の酸素濃度が10質量ppm以下に調整された縦型キュア炉(光洋サーモシステム(株)製、型式名「VF-2000B」)を用いて、430℃、60分間の加熱処理を行い、窒化ケイ素膜表面を、肉眼及び光学顕微鏡にて観察し、以下の基準で評価した。
 A:しわも膨れも観察されなかった        (経時後耐熱性評価「良」)
 B:しわ及び/又は膨れが観察された       (経時後耐熱性評価「可」)
 C:しわ及び/又は膨れ及び着色が観察された   (経時後耐熱性評価「不可」)
〈残留応力〉
 予め「反り量」を測定しておいた、厚み625μm±25μmの6インチ(15.24cm)シリコンウェハー上に、実施例及び比較例において調製した樹脂組成物をスピンコーターにより塗布し、100℃において7分間プリベークした。その後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ社製、型式名VF-2000B)を用いて、炉内の酸素濃度が10質量ppm以下になるように調整して、430℃30分間の加熱硬化処理(キュア処理)を施し、硬化後膜厚10μmのポリイミド樹脂膜のついたシリコンウェハーを作製した。
 このウェハーの反り量を、残留応力測定装置(テンコール社製、型式名FLX-2320)を用いて測定し、“窒素雰囲気下において”シリコンウェハーと樹脂膜との間に生じた残留応力を評価した。
〈Rth(厚さ方向リタデーション)〉
 実施例及び比較例の樹脂組成物を、200mm角の無アルカリガラス基板(以下、ガラス基板ともいう)に、硬化後膜厚が10μmになるように塗布して塗膜を形成した。塗布はスリットコーター(TN25000、東京応化工業)を用いて行った。得られたポリイミド前駆体組成物の塗膜を有するガラス基板のうち1枚を、オーブン(KLO-30NH、光洋サーモシステム)内で、窒素雰囲気下(酸素濃度300ppm以下)、100℃で30分間乾燥して溶媒を除去した。その後、窒素雰囲気下(酸素濃度300ppm以下)、430℃で30分間加熱し、ガラス基板上にポリイミド樹脂膜を形成した。
 このように作製したポリイミドフィルムについて、位相差複屈折測定装置(王子計測機器社製、KOBRA-WR)を用いて、Rth(膜厚10μm換算)を測定した。測定光の波長は589nmとした。
〈脱ガス開始温度(TDS評価)〉
 「〈黄色度(YI)〉」と同様にして、6インチシリコンウェハー基板に、ポリイミドフィルムを形成した。得られたポリイミドフィルム付きウェハーを1cm角の大きさにカットし、TDS(Thermal Desorption Spectrometry;昇温脱離ガス分析)測定用のサンプルとした。このようにして作製したサンプルについて、EMD-WA1000(電子科学株式会社製)を用いて、TDS評価を行い、脱ガス開始温度を求めた。ステージを50℃から500℃まで加熱し、その時の昇温速度は10℃/分とした。ステージ温度50℃~400℃までで、チャンバー内の圧力が安定している値をベースラインとした。ベースラインからチャンバー内の圧力が1.0×10-7Pa上昇した温度を脱ガス開始温度とした。
《実施例1》
 撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載するように、溶媒としてNMP(183g)、ジアミンとしてBAFL(13.7g;39.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(4.4g;20.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌した。
 そして、ジアミンとしてpPD(6.4g;58.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて、酸二無水物としてBPAF(36.7g;80.0mmol)を加えた。混合物を室温で24時間撹拌し、ポリイミド前駆体のNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例4,7》
 実施例1において、溶媒、酸二無水物、ジアミンの種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、実施例1と同様に行った。
《実施例2》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載する様に、溶媒としてNMP(183g)、トルエン(19g)、ジアミンとしてBAFL(13.7g;39.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(4.4g;20.0mmol)を室温で加え、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行い、室温に戻した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.4g;58.8mmol)、を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(36.7g;80.0mmol)を加え、180℃で3時間加熱還流を行い、イミド化を行った。その後、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けた。
 反応後、オイルバスを外して室温に戻し、ポリイミドのNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は固形分が15wt%になるようにNMPを添加し、解凍して使用した。
《実施例5,8,12,13》
 実施例2において、溶媒、酸二無水物、ジアミンの種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、実施例2と同様に行った。
《実施例3》
 撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載するように、溶媒としてNMP(205g)、ジアミンとしてBAFL(13.4g;38.5mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(4.4g;20.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌した。
 そして、ジアミンとしてpPD(6.2g;57.8mmol)、ケイ素含有化合物(1)7.50gを撹拌しながら加え、続いて、酸二無水物としてBPAF(36.7g;80.0mmol)を加えた。そして、混合物を室温で24時間撹拌し、ポリイミド前駆体のNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は固形分が15wt%になるようにNMPを添加し、解凍して使用した。
《実施例9,16》
 実施例3において、溶媒、酸二無水物、ジアミン、ケイ素含有化合物の種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、実施例3と同様に行った。
《実施例6》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載する様に、溶媒としてNMP(210g)、トルエン(22g)、ジアミンとしてBAFL(13.4g;38.5mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(5.9g;20.0mmol)を室温で加え、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行い、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.2g;57.8mmol)、ケイ素含有化合物(1)(7.69g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(36.7g;80.0mmol)を加え、180℃で3時間加熱還流を行い、イミド化を行った。その後、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けた。
 反応後、オイルバスを外して室温に戻し、ポリイミドのNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例10,14,15,17,18》
 実施例6において、溶媒、酸二無水物、ジアミン、ケイ素含有化合物の種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、実施例6と同様に行った。
《実施例11》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載する様に、溶媒としてNMP(193g)、トルエン(20g)、ジアミンとしてBAFL(13.7g;39.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(5.7g;19.5mmol),PMDA(2.1g;9.8mmol)を室温で加え、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行い、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.4g;58.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(31.4g;68.4mmol)、ケイ素含有化合物(2)(7.33g)を加え、180℃で3時間加熱還流を行い、イミド化を行った。その後、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けた。
 反応後、オイルバスを外して室温に戻し、ポリイミドのNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《比較例1》
 撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載するように、溶媒としてNMP(284g)、ジアミンとしてBAFL(31.8g;91.3mmol)、ケイ素含有化合物(1)(17.10g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(45.8g;100.0mmol)を加え、混合物を室温で48時間撹拌し、ポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《比較例2,3》
 比較例1において、溶媒、酸二無水物、ジアミン、ケイ素含有化合物の種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、比較例1と同様に行った。
《比較例4》
 撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載するように、溶媒としてNMP(175g)、ジアミンとしてBAFL(3.5g),pPD(9.7g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(43.6g),BPDA(1.5g)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、ポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《比較例5》
 撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表1に記載するように、溶媒としてNMP(120g)、ジアミンとしてBAFL(1.5g;4.2mmol),pPD(10.4g;95.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(24.0g;81.6mmol),PMDA(4.0g;18.4mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、ポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《比較例6,9,10》
 比較例5において、溶媒、酸二無水物、ジアミンの種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、比較例5と同様に行った
《比較例7》
 ステンレス製半月型撹拌翼、窒素導入管、冷却管を取り付けたディーンシュターク、温度計、ガラス製エンドキャップを備えた1Lの5つ口丸底フラスコに、BAFL(34.8g;100mmol)とNMPを98.8g投入し、系内温度70℃、窒素雰囲気下、回転数150rpmで撹拌して溶液を得た。
 この溶液に、BPAF(22.9g;50mmol),BPDA(14.7g;50mmol)とNMPを24.2gとを一括で添加した後、イミド化触媒としてトリエチルアミン(関東化学株式会社製)を0.506g投入し、マントルヒーターで加熱し、約20分かけて反応系内温度を190℃まで上げた。留去される成分を捕集し、回転数を粘度上昇に合わせて調整しつつ、反応系内温度を190℃に保持して3時間還流した。その後、NMPを94.0g添加して、反応系内温度を120℃まで冷却した後、更に約3時間撹拌して均一化して、ポリイミドワニスを得た。
《比較例8》
 比較例7において、溶媒、酸二無水物、ジアミンの種類及び量を表1に記載したものに変更したことを除いて、比較例7と同様に行った。
《実施例19》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(183g)、トルエン(19g)、ジアミンとしてBAFL(13.7g;39.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(4.4g;20mmol),BPAF(9.2g;20mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.4g;58.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(27.5g;60.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=60/40mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液(以下、ワニスともいう)を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例21,23,30》
 実施例19において、溶媒、酸二無水物、ジアミンの種類及び量を表3に記載したものに変更したことを除いて、実施例19と同様に行った。
《実施例24》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(201g)、トルエン(21g)、ジアミンとしてBAFL(13.1g;37.5mmol)、ケイ素含有化合物(1)(7.37g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(5.9g;20mmol),PMDA(2.2g;10mmol),BPAF(4.6g;10mmol)、を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.4g;58.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(27.5g;60.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=60/40mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例20,22,32~35》
 実施例24において、溶媒、酸二無水物、ジアミンの種類及び量を表3に記載したものに変更したことを除いて、実施例24と同様に行った。
《実施例25》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(200g)、トルエン(21g)、ジアミンとしてBAFL(13.7g;39.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(5.5g;18.9mmol),PMDA(2.1g;9.4mmol),BPAF(4.3g;9.4mmol)、ケイ素含有化合物(2)(7.35g)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.4g;58.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(27.5g;60.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=60/40mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例26》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(202g)、トルエン(21g)、ジアミンとしてBAFL(13.7g;39.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(5.9g;20.0mmol),PMDA(2.2g;10.0mmol),BPAF(4.6g;10.0mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(6.2g;57.1mmol)、ケイ素含有化合物(1)(7.42g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(27.5g;60.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=60/40mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例27》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(210g)、トルエン(22g)、ジアミンとしてBAFL(30.7g;88.2mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(7.6g;26mmol),PMDA(3.1g;14mmol),BPAF(22.9g;50mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(1.1g;9.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(4.6g;10mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=10/90mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例28》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(234g)、トルエン(24g)、ジアミンとしてBAFL(30.1g;86.3mmol)、ケイ素含有化合物(1)(8.57g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(7.6g;26mmol),PMDA(3.1g;10mmol),BPAF(22.9g;50mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(1.1g;9.8mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(4.6g;10mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=10/90mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例29》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(239g)、トルエン(24g)、ジアミンとしてBAFL(4.2g;12mmol)、ケイ素含有化合物(1)(6.16g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(1.5g;5mmol),PMDA(1.1g;5mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(1.8g;16.9mmol),BAFL(23.6g;67.7mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(41.3g;90mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=90/10mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例31》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(208g)、トルエン(21g)、ジアミンとしてBAFL(31.1g;89.3mmol)、ケイ素含有化合物(1)(7.62g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(16.8g;57mmol),PMDA(6.1g;28mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてpPD(0.8g;7mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(6.9g;15mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=15/85mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例36》
 ディーン・スターク管及び還流管を上部に備えた撹拌棒付きセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、表3に記載する様に、溶媒としてNMP(201g)、トルエン(21g)、ジアミンとしてpPD(4.1g;37.8mmol)、ケイ素含有化合物(1)(8.0g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(22.9g;50.0mmol)を室温で加えた。その後、内温を180℃まで昇温し、180℃で3時間加熱還流してイミド化を行った。そして、180℃でトルエンを抜き出しながら1時間反応を続けたのち、室温まで冷却した。
 そして、室温で、ジアミンとしてBAFL(22.5g;49.0mmol)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPDA(11.8g;40.0mmol)を加え、混合物を室温で24時間撹拌し、一部がイミド化された(前記L/M=44/56mol%)ポリイミド前駆体(以下PAIともいう)のNMP溶液を得た。得られたワニスを冷凍庫(設定-20℃、以下同様)で保管し、評価をする際は解凍し、固形分が15wt%になるようにNMPを添加して使用した。
《実施例37、比較例11,12》
 図1に示すような有機EL基板を作製した。
 実施例37では上記実施例24(ポリイミド樹脂膜の特性;YI:11、脱ガス開始温度(TDS評価):465℃、残留応力:33MPa(窒素雰囲気下)、Rth(厚さ方向リタデーション):52nm)の樹脂組成物を用い、比較例11では上記比較例7(ポリイミド樹脂膜の特性;YI:10、脱ガス開始温度(TDS評価):450℃、残留応力:62MPa(窒素雰囲気下)、Rth(厚さ方向リタデーション):67nm)の樹脂組成物を用い、比較例12では上記比較例8(ポリイミド樹脂膜の特性;YI:2、脱ガス開始温度(TDS評価):430℃、残留応力:32MPa(窒素雰囲気下)、Rth(厚さ方向リタデーション):127nm)の樹脂組成物を用いて、マザーガラス基板(厚さ0.7mm)上にバーコーターを用いて、キュア後膜厚10μmになるように塗布した後、140℃において60分間プリベークした。続いて縦型キュア炉(光洋リンドバーグ社製、型式名VF-2000B)を用いて、炉内の酸素濃度が10質量ppm以下になるように調整して、430℃で30分間の加熱硬化処理を施し、ポリイミド樹脂膜が形成されたガラス基板を作製した。
 続いてCVD(Chemical  Vapor  Deposition)法によりSiN層を厚さ100nmで成膜した。
 続いてチタンをスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行い、走査信号線を形成した。
 次に、走査信号線が形成されたガラス基板全体に、CVD法によりSiN層を厚さ100nmで成膜した。(ここまでを下部基板2aとする)
 続いて下部基板2a上にアモルファスシリコン層256を形成し、420℃又は430℃で1時間脱水素処理を行いLTPS化した。続いてイオン注入したのち、下記の2条件でアニール処理を行うことでイオン活性化し、LTPS層を形成した。
 1)エキシマレーザーアニール(Excimer Laser Anneal: ELA)(加熱無し)
 2)炉内にて400℃で加熱アニール(Rapid Thermal Anneal: RTA)
 その後に下部基板2aの全面に感光性のアクリル樹脂をコートし、フォトリソグラフィ法により露光、現像を行い複数のコンタクトホール257を備えた258を形成した。この時、フォトレジストを除去する薬液として、ジメチルスルホキシド/モノエタノールアミン(70/30(wt%))の溶液を用いた。このコンタクトホール257により、各LTPS256の一部が露出された状態とした。
 次に層間絶縁膜258が形成された下部基板2aの全面にスパッタ法にてITO膜を成膜し、フォトリソグラフィ法により露光、現像を行い、エッチング法によりパターニングを行い、各LTPSと対をなすように下部電極259を形成した。
 なお、各コンタクトホール257において、層間絶縁膜258を貫通する下部電極252とLTPS256とを電気的に接続した。
 次に隔壁251を形成した後に、隔壁251で区画された各空間内に、正孔輸送層253、発光層254を形成した。また、発光層254および隔壁251を覆うように上部電極255を形成した。上記工程により有機EL基板25を作製した。
 次に、ガラス基板と本実施形態のポリイミドフィルムとSiN層がこの順に形成された封止基板2bの周辺に紫外線硬化樹脂をコートし、アルゴンガス雰囲気中で封止基板2bと有機EL基板とを接着させることにより、有機EL素子を封入した。これにより、各有機EL素子と封止基板2bとの間には中空部261を形成した。
 このように形成した積層体の下部基板2a側、および封止基板2b側からエキシマレーザー(波長308nm、繰り返し周波数300Hz)を照射し、全面を剥離するのに必要な最小エネルギーにて剥離をおこなった。
 この積層体について、光学顕微鏡を用いた積層体の観察評価、点灯試験の各評価を行った。
 実施例37の積層体は、420℃/430℃いずれのアニール条件および、ELA, RTAのアニール条件いずれにおいても、観察評価で異常が観察されず、点灯試験では点灯が確認された。特にRTAのアニール条件の場合、ポリイミド樹脂膜の黄変がなく、画質が最も良かった。
 一方、比較例11,12の積層体は、420℃/430℃および、ELA, RTAのアニール条件、いずれの条件でも、観察評価で膨れ、クラック、着色等が観察され、点灯試験では点灯しなかった。この理由は定かではないが、比較例11,12は耐薬品性が良くないこと、比較例12は積層体耐熱性が良くないことと相関があると解される。特に、比較例12は、脂環式モノマーを用いており、アニール工程において、ポリイミド樹脂膜がダメージを受けたためと解される。
 実施例1~18、比較例1~10のポリイミド/ポリイミド前駆体について、組成を表1に、評価結果を表2に示す。
 また、実施例19~36のポリイミド前駆体について、組成を表3に、評価結果を表3に示す。
《表1及び表3中の略号の説明》
〈酸二無水物〉
  BPAF:9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物
  PMDA:ピロメリット酸無水物
  BPDA:3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
  aBPDA:2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
  CpODA:ノルボルナン2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’ -スピロ-2’’ -ノルボルナン-5,5’’,6,6’’ -テトラカルボン酸二無水物
〈ジアミン〉
  BAFL:9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン
  pPD:p-フェニレンジアミン
  mPD:m-フェニレンジアミン
〈ケイ素含有化合物〉
 ケイ素含有化合物(1):(一般式(17)において、L及びLがアミノ基(-NH)、Rがトリメチレン基(-CHCHCH-)であり、R、Rがメチル基、j,kが0であり、官能基当量2200の化合物)
 ケイ素含有化合物(2):(一般式(17)において、L及びLが酸無水物基(-CHCH(C=O)O)、Rがトリメチレン基(-CHCHCH-)であり、R、Rがメチル基、j,kが0であり、官能基当量1600の化合物)
 ケイ素含有化合物(3):(一般式(17)において、L及びLがアミノ基(-NH)、Rがトリメチレン基(-CHCHCH-)であり、R、Rがメチル基、j,kが0であり、官能基当量1500の化合物)
〈溶媒〉
  NMP:N-メチルピロリドン
〈ポリマータイプ〉
  PAA:ポリイミド前駆体
  PI:ポリイミド
  PAI:一部がイミド化されたポリイミド前駆体
〈ブロックコポリマー〉
  ブロック:前記一般式(4)に由来する構成単位を含む第1のブロックと、前記一般式(6)及び/または前記一般式(7)に由来する構成単位を含む第2のブロックを含有するブロックコポリマー
  -:上記第1のブロックと第2のブロックを含有しない
 表1~表4に示されるように、実施例の樹脂組成物から得られたポリイミドは、比較例に比べて、430℃以上で硬化した場合のガラス転移温度・YI(黄色度)、ヤング率、耐薬品性の各特性を両立し、ディスプレイ用途に求められる特性が優れていた。
 2a  下部基板
 2b  封止基板
 25  有機EL構造部
 250a  赤色光を発光する有機EL素子
 250b  緑色光を発光する有機EL素子
 250c  青色光を発光する有機EL素子
 251  隔壁(バンク)
 252  下部電極(陽極)
 253  正孔輸送層
 254  発光層
 255  上部電極(陰極)
 256  TFT
 257  コンタクトホール
 258  層間絶縁膜
 259  下部電極
 261  中空部

Claims (23)

  1.  下記一般式(1)及び/又は(2):
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
    で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物であって、
     前記樹脂は、第1ブロックと第2ブロックとを含むブロックコポリマーであり、
     前記第1ブロックが、下記一般式(4):
    で表される化合物に由来する構成単位を含み、
     前記第2ブロックが、下記一般式(6)及び(7):
    で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含む、樹脂組成物。
  2.  前記第1ブロックが、上記一般式(6)及び(7)で表される化合物以外の酸二無水物に由来する構成単位を更に含み、且つ
     前記第2ブロックが、上記一般式(4)で表される化合物以外のジアミンに由来する構成単位を更に含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3.  前記樹脂が、フルオレン誘導体に由来する構成単位を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4.  前記樹脂が、下記一般式(8):
    {式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す。}
    で表される構造単位を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  5.  前記第1ブロックが、下記一般式(5):
    (式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
    で表される化合物に由来する構成単位を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  6.  前記第2ブロックが、下記一般式(3):
    (式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表す。)
    で表される化合物に由来する構成単位を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  7.  前記第2ブロックが、下記一般式(8):
    {式中、P、及びPの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1~5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~10の1価の芳香族基を示し、そしてrは1~200の整数を示す}
    で表される構造単位を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  8.  前記樹脂が前記一般式(1)及び(2)で表される構造単位を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  9.  前記第1ブロックが上記一般式(1)で表される構造単位であり、
     前記第2ブロックが上記一般式(2)で表される構造単位である、請求項8に記載の樹脂組成物。
  10.  前記第2ブロックが上記一般式(1)で表される構造単位であり、
     前記第1ブロックが上記一般式(2)で表される構造単位である、請求項8に記載の樹脂組成物。
  11.  前記樹脂において、前記一般式(1)に由来する構造をL(mol)、前記一般式(2)に由来する構造をM(mol)としたとき、LとMの比率L/Mは、10/90~90/10(mol%)である、請求項8に記載の樹脂組成物。
  12.  下記一般式(1)及び/又は(2):
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
    で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物であって、
     前記P及び/またはPが下記一般式(4):
    で表される化合物に由来する構成単位を含み、
     前記P及び/またはPが下記一般式(6)及び式(7):
    で表される化合物から選択される少なくとも1以上に由来する構成単位を含み、
     前記樹脂組成物における、下記一般式(10)、(11)、(12)及び(13)で表される構成単位:
    から選択される少なくとも1以上の割合(mol%)が、
     上記以外の酸二無水物モノマー及びジアミンモノマーがアミド結合及び/又はイミド結合で連結した構成単位の割合(mol%)より少ない、樹脂組成物。
  13.  下記一般式(1)及び(2):
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
    で表される構造単位を含む樹脂を含む、樹脂組成物の製造方法であって、
     前記一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、
     下記一般式(4):
    で表される化合物と、下記一般式(5):
    (式中、Q及びQの各々は、複数ある場合それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数2~12の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~14の芳香族基、ヒドロキシ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシ基、又はアミド基を表し、Xは、それぞれ独立に、エーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基から成る群から選択される少なくとも1つであり、pは0又は1の整数である。)
    で表される化合物とを重縮合して、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程、
    または、
     前記一般式(4)の化合物と、前記一般式(5)の化合物とを重縮合して、前記一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程
    を含む、樹脂組成物の製造方法。
  14.  下記一般式(1)及び(2):
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、pは正の整数を示す。}
    {式中、Pは、2価の有機基を示し、Pは、4価の有機基を示し、qは正の整数を示す。}
    で表される構造単位を含む、樹脂組成物の製造方法であって、
     前記一般式(2)の構造単位を有する樹脂2を合成したのち、前記一般式(1)の構造単位を前記樹脂2に導入する工程を含み、
     前記PまたはPが下記一般式(4):
    で表される化合物に由来する構成単位を含む、樹脂組成物の製造方法。
  15.  支持体の表面上に、請求項1または12に記載の樹脂組成物、あるいは請求項13または14に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
     該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
     該ポリイミド樹脂膜を該支持体から剥離する剥離工程と、
     前記剥離工程に先立って、前記支持体側から前記樹脂組成物にレーザーを照射する照射工程とを含む、ポリイミド樹脂膜の製造方法。
  16.  支持体の表面上に、請求項1または12に記載の樹脂組成物、あるいは請求項13または14に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
     該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
     該ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と、
     該素子が形成された該ポリイミド樹脂膜を該支持体から剥離する剥離工程と、
    を含む、ディスプレイの製造方法。
  17.  支持体の表面上に、請求項1または12に記載の樹脂組成物、あるいは請求項13または14に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
     該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
     該ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と、
    を含む、積層体の製造方法。
  18.  支持体の表面上に、請求項1または12に記載の樹脂組成物、あるいは請求項13または14に記載の方法により得られた樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
     該樹脂組成物を加熱してポリイミド樹脂膜を形成する膜形成工程と、
     該ポリイミド樹脂膜上に素子を形成する素子形成工程と、
     前記素子が形成された前記ポリイミド樹脂膜を前記支持体から剥離する工程と、
    を含む、積層体の製造方法。
  19.  下記特性:
     ・YI(黄色度)15以下(膜厚10μm換算)
     ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
     ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
     ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
    の全てを満たす、ポリイミド樹脂膜。
  20.  請求項19に記載のポリイミド樹脂膜と、LTPO(Low-temperature polycrystalline oxide;低温多結晶酸化物)とを含む、フレキシブルディスプレイ。
  21.  ・YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)
     ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
    の全てを満たすポリイミド樹脂膜及び無機膜を含む積層体を、420℃以上で加熱したのち、
    エキシマレーザーを照射する工程を含む、ディスプレイの製造方法。
  22.  前記ポリイミド樹脂膜が下記特性:
     ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
     ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
    の全てを満たす、請求項20に記載のディスプレイの製造方法。
  23.  ・YI(黄色度)が15以下(膜厚10μm換算)
     ・脱ガス開始温度(TDS評価)が440℃以上
     ・残留応力が35MPa以下(窒素雰囲気下)
     ・Rth(厚さ方向リタデーション)が100nm以下(10μm膜厚換算)
    の全てを満たすポリイミド樹脂膜及び無機膜を含む積層体を用いて、
    脱水素処理工程と、エキシマレーザーを照射する工程と、イオン注入する工程と、
    400℃以上で加熱してアニールする工程と、を含むディスプレイの製造方法。
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