WO2015152121A1 - 剥離層形成用組成物 - Google Patents
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- H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
- H01L2221/68386—Separation by peeling
Definitions
- the present invention relates to a composition for forming a release layer provided directly on a glass substrate.
- Patent Documents 1, 2, and 3 an amorphous silicon thin film layer is formed on a glass substrate, a plastic substrate is formed on the thin film layer, and then a laser is irradiated from the glass surface side to accompany crystallization of amorphous silicon.
- a method of peeling a plastic substrate from a glass substrate with generated hydrogen gas is disclosed.
- Patent Document 4 discloses a method for completing a liquid crystal display device by attaching a layer to be peeled (described as “transfer target layer” in Patent Document 4) to a plastic film using the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3. Is disclosed.
- Patent Documents 1 to 4 particularly the method disclosed in Patent Document 4, it is essential to use a highly light-transmitting substrate, and hydrogen contained in amorphous silicon is allowed to pass through the substrate.
- hydrogen contained in amorphous silicon is allowed to pass through the substrate.
- irradiation with a relatively large laser beam is required and the layer to be peeled is damaged.
- it takes a long time for laser treatment and it is difficult to peel off a layer to be peeled having a large area there is a problem that it is difficult to increase the productivity of device fabrication.
- JP-A-10-125929 Japanese Patent Laid-Open No. 10-125931.
- an object of the present invention is to solve the above problems. Specifically, the objective of this invention is providing the composition for forming the peeling layer for making it peel without damaging the board
- a composition for forming a release layer provided directly on a glass substrate comprises (A) an aromatic polyimide and / or an aromatic polyimide precursor; and (B) an amide solvent;
- the aromatic polyimide derived from (A) satisfies the following (1) to (4): (1) The temperature of 1% weight reduction in weight change during heating is 500 ° C. or higher; (2) A refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 1000 nm; (3) The difference between the refractive index and the birefringence is 0.15 or more at a wavelength of 1000 nm; and (4) the surface energy is 40 dyne / cm or more.
- the component (A) is preferably produced using at least one diamine component selected from the group consisting of p-phenylenediamine and terphenyldiamine.
- the amount of p-phenylenediamine and / or terphenyldiamine may be 70 mol% or more in 100 mol% of all diamine components.
- the component (A) is an aromatic diamine having at least one first skeleton selected from the group consisting of a biphenyl skeleton, an imidazole skeleton, and an oxazole skeleton. It is good to manufacture.
- the component (A) has at least one second skeleton selected from the group consisting of a benzene skeleton, a naphthalene skeleton, and a biphenyl skeleton. It is good to manufacture using.
- the component (B) is a solvent represented by the following formula (I) and / or (II) (wherein R 1 and R 2 are each Independently, it represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and h represents a natural number).
- a method for producing an object to be peeled a) a step of forming a release layer after applying the composition described in any one of ⁇ 1> to ⁇ 6> on a glass substrate; b) a step of forming an object to be peeled on the release layer; and c) a step of peeling the object to be peeled at the interface between the release layer and the object to be peeled; The said method of obtaining a to-be-separated body by having.
- the present invention can solve the above problems. Specifically, according to the present invention, it is possible to provide a composition for forming a release layer for peeling without damaging a substrate applied to a flexible electronic device. Further, according to the present invention, in addition to the above effects or in addition to the above effects, the adhesion with the glass substrate on which the release layer is provided is maintained, and peeling at the interface with the glass substrate does not occur.
- the composition for forming this peeling layer which can peel easily the layer or layer group formed from a peeling layer can be provided.
- composition of the present invention comprises (A) an aromatic polyimide and / or an aromatic polyimide precursor; and (B) an amide solvent.
- the component (A) is an aromatic polyimide and / or an aromatic polyimide precursor.
- the “aromatic polyimide” means that both of the diamine component and the acid dianhydride component constituting the polyimide have an aromatic group, and therefore the polyimide thus obtained has mainly an aromatic group. It means having in the chain.
- the “aromatic polyimide precursor” refers to the precursor of the above aromatic polyimide, and typically includes polyamic acid, polyamic acid ester, and polyisoimide, preferably polyamic acid. Good.
- the aromatic polyimide can be divided into a diamine component and an acid dianhydride component constituting the polyimide, and the following can be exemplified, but the aromatic polyimide is not limited thereto.
- the diamine component having an aromatic group include 1,4-diaminobenzene (p-phenylenediamine), 1,3-diaminobenzene (m-phenylenediamine), 1,2-diaminobenzene (o-phenylenediamine), 2, 4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 4,6-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine 2,6-dimethyl-p-phenylenediamine 2,4-bis (amino-t-butyl) toluene 2,4,6-trimethyl-1,3-phenylenediamine,
- the diamine component may be at least one diamine component selected from the group consisting of p-phenylenediamine and terphenyldiamine.
- the amount of p-phenylenediamine and / or terphenyldiamine is 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, in 100 mol% of the total diamine components.
- the diamine component may be an aromatic diamine having at least one first skeleton selected from the group consisting of a biphenyl skeleton, an imidazole skeleton, and an oxazole skeleton.
- acid dianhydride component having an aromatic group examples include, but are not limited to, an acid dianhydride having a benzene skeleton, an acid dianhydride having a naphthalene skeleton, and an acid dianhydride having a biphenyl skeleton.
- the aromatic polyimide derived from (A) of the composition of the present application has the following properties (1) to (4).
- Characteristics of (1) to (4) >> (1)
- the temperature of 1% weight loss in weight change during heating is 500 ° C. or higher, preferably 520 ° C. or higher, more preferably 550 ° C.
- the surface energy is 40 dyne / cm or more, preferably 45 to 70 dyne / cm, more preferably 45 ⁇ 60 dyne / cm.
- Aromatic polyimide derived from (A)” or “Aromatic polyimide derived from (A)” means that when the component (A) consists only of “aromatic polyimide”, the “aromatic polyimide” I mean. Moreover, when (A) component consists only of “aromatic polyimide precursor”, it means this "aromatic polyimide” when all the precursors become “aromatic polyimide”. When the component (A) has “aromatic polyimide A” and “aromatic polyimide precursor B”, “aromatic polyimide B ′” and “aromatic polyimide A” formed from “aromatic polyimide precursor B” And the whole thing.
- the release layer has good adhesion to the glass substrate, while when a release object is formed on the release layer, the release object Can be easily peeled off by cutting with a cutter or the like.
- the composition of the present application has an amide solvent as the component (B).
- the amide solvent means a liquid having an amide group or an alkylamide group.
- Examples of the amide solvent include, but are not limited to, N methylpyrrolidone, N ethylpyrrolidone, DMAc, DMF, ecamide M, ecamide B (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), and the like.
- a solvent represented by the following formula (I), and / or (II) (wherein R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, h is (Representing a natural number).
- composition of the present application may have various components in addition to the components (A) and (B).
- examples thereof include, but are not limited to, a crosslinking agent (hereinafter also referred to as a crosslinkable compound).
- crosslinkable compound examples include a compound containing two or more epoxy groups, a melamine derivative, a benzoguanamine derivative or glycoluril having a group in which a hydrogen atom of an amino group is substituted with a methylol group, an alkoxymethyl group or both.
- a compound containing two or more epoxy groups examples include a compound containing two or more epoxy groups, a melamine derivative, a benzoguanamine derivative or glycoluril having a group in which a hydrogen atom of an amino group is substituted with a methylol group, an alkoxymethyl group or both.
- crosslinkable compound As compounds containing two or more epoxy groups, cyclohexene structures such as Epolide GT-401, Epolide GT-403, Epolide GT-301, Epolide GT-302, Celoxide 2021, Celoxide 3000 (above, manufactured by Daicel Corporation), etc.
- Epoxy compound having: Epicoat 1001, Epicoat 1002, Epicoat 1003, Epicoat 1004, Epicoat 1007, Epicoat 1009, Epicoat 1010, Epicoat 828 (above, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.
- Cresol novolac type epoxy compound such as V8000-C7 (manufactured by DIC Corporation); naphthalene type epoxy compound such as V8000-C7 (manufactured by DIC Corporation); Denacol EX-252 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation), CY175, CY177, CY179, Araldite CY-182, Ara Daito CY-192, Araldite CY-184 (above, manufactured by BASF), Epicron 200, Epicron 400 (above, made by DIC Corporation), Epicoat 871, Epicoat 872 (above, made by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.
- benzoguanamine derivative or glycoluril having a group in which the hydrogen atom of the amino group is substituted with a methylol group, an alkoxymethyl group or both, an average of 3.7 methoxymethyl groups are substituted per triazine ring MX-750, MW-30 substituted with an average of 5.8 methoxymethyl groups per triazine ring (above, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.); Cymel 300, Cymel 301, Cymel 303, Cymel 350, Methoxymethylated melamines such as Cymel 370, Cymel 771, Cymel 325, Cymel 327, Cymel 703, Cymel 712, etc .; Butoxymethylated melamine such as Cymel 506, Cymel 508, etc .; Carboxy group-containing methoxymethylated isobutoxymethylated melamine such as Cymel 1141; Methoxymethylated ethoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1123; Methoxymethyl
- a release layer provided directly on the glass substrate can be formed.
- the release layer can be formed by applying the composition of the present invention to a glass substrate by a conventionally known technique and heating the obtained coating film at a predetermined temperature.
- a to-be-separated body layer can be formed on a peeling layer.
- the layer to be peeled may be a single layer or a plurality of layers. In order to fabricate various devices, it is realistic to have a plurality of layers.
- the layer immediately above the release layer depends on the release layer to be used, but it is preferable to use a layer having good peelability with the release layer, in other words, a layer having poor adhesion to the release layer to be used. Good.
- a method for manufacturing an object to be peeled is provided.
- the method a) a step of forming a release layer after applying the composition of the present application on a glass substrate; b) a step of forming an object to be peeled on the release layer; and c) a step of peeling the object to be peeled at the interface between the release layer and the object to be peeled; It is possible to obtain an object to be peeled.
- the “object to be peeled” may be a single layer or a plurality of layers.
- the release layer has good peelability, in other words, the adhesiveness to the release layer to be used is not good. There should be.
- BA-TME 4,4′-biphenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride).
- PMDA pyromellitic dianhydride.
- IPHA isophthalaldehyde.
- Mw weight average molecular weight
- JASCO Corporation GPC apparatus Shodex (registered trademark) columns KF803L and KF805L
- dimethylformamide as the elution solvent at a flow rate of 1 ml / min and column temperature. Measurements were made at 50 ° C.
- Mw was made into the polystyrene conversion value.
- Temperature rise ⁇ Maintain at 240 ° C. for 20 minutes ⁇ Temperature rise ⁇ Maintain at 300 ° C. for 20 minutes ⁇ Temperature rise ⁇ Maintain at 400 ° C. for 20 minutes ⁇ Temperature rise ⁇ Maintained at 450 ° C. for 60 minutes.
- the temperature rising rate was 10 ° C./min.
- Cure condition C maintained at 80 ° C. for 10 minutes ⁇ temperature rise ⁇ 300 ° C. for 30 minutes ⁇ temperature rise ⁇ 400 ° C. for 30 minutes.
- the temperature rising rate was 10 ° C./min.
- the film thickness of the obtained coating film was measured using a contact-type film thickness measuring device (Dektak 3ST manufactured by ULVAC, Inc.).
- Table 1 shows the precursors of P1 to P7 used, the coated substrate, the curing conditions, and the film thickness of the produced release layer.
- ⁇ Cross cut test I> For the substrates provided with the release layers of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1, the adhesion of the substrate (glass or silicon wafer) / release layer was confirmed by cross-cut test I.
- the crosscut test I was performed as follows. (1) On the release layer, 100 1 mm squares were produced. (2) Thereafter, the above square was attached with an adhesive tape (cello tape (registered trademark)), and a peeling process was performed. (3) After the peeling step, the squares remaining on the substrate were counted.
- the characteristics of the components constituting the release layer, ie, (1) during heating, for the substrates provided with the release layers of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1 A temperature showing 1% weight loss in weight change of (2), (2) refractive index at a wavelength of 1000 nm, (3) birefringence at a wavelength of 1000 nm, and (4) surface energy were measured. The measurement conditions for each characteristic are shown below.
- thermogravimetric (TG) measurement was performed in a nitrogen atmosphere, and the temperature at which the weight decreased by 1% was determined.
- the refractive index and birefringence were measured using a high-speed spectroscopic ellipsometer M-2000 (manufactured by JA Woollam Japan Co., Ltd.).
- the refractive index was an in-plane refractive index having a value of 1000 nm
- the birefringence was a difference between the in-plane refractive index and the out-of-plane refractive index.
- Crosscut Test II >> About the board
- the crosscut test II was performed in the same manner as the crosscut test I.
- Table 2 shows (1) a temperature indicating a 1% weight decrease in weight change during heating (indicated by “(1)” in Table 2), (2) a refractive index at a wavelength of 1000 nm (in Table 2, “ (2) ”, (3) difference between the refractive index and birefringence of (2) (indicated by“ (3) ”in Table 2), (4) surface energy (in Table 2, This is indicated by “(4)” (where the unit is dyne / cm), the polyimide precursor used in the peeled layer, and the results of cross-cut tests I and II.
- Table 2 shows the following.
- the peeling layer of Examples 1 to 5 since the result of Test I is 5B, the peeling layer is not peeled off from the substrate, while the result of Test II is AA. It turns out that only peels.
- the release layer formed from the composition for release layer of the present invention provides a desired release result.
- Comparative Example 1 and Comparative Example 3 show that the release layer peels from the substrate because the result of Test I is AA.
- Comparative Example 1 and Comparative Example 3 cannot obtain a desired peeling result.
- Comparative Example 2 since both Test I and Test II are 5B, neither the interface between the release layer and the substrate nor the interface between the release layer and the layer to be peeled is peeled off. It can be seen that cannot be obtained.
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Abstract
Description
そこで、樹脂フィルムを基板とした電子デバイスの製造方法が各種検討され始めており、新世代ディスプレイでは、既存のTFT設備を転用可能なプロセスで製造検討が進められている。
また、特許文献4は、特許文献1~3開示の技術を用いて被剥離層(特許文献4において「被転写層」と記載される)をプラスチックフィルムに貼りつけて液晶表示装置を完成させる方法を開示する。
具体的には、本発明の目的は、フレキシブル電子デバイスに適用される基板に損傷を与えることなく剥離させるための剥離層を形成するための組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記目的に加えて、又は上記目的以外に、剥離層が設けられるガラス基板との密着性が維持されガラス基板との界面での剥離が生じない一方、剥離層より上部に形成される層又は層群を剥離層から簡易に剥離することができる、該剥離層を形成するための組成物を提供することにある。
<1> ガラス基板直上に設ける剥離層を形成するための組成物であって、
該組成物が
(A)芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリイミド前駆体;及び
(B)アミド系溶媒;
を有し、
(A)由来の芳香族ポリイミドは、下記(1)~(4)を満たす、上記組成物。
(1)加熱時の重量変化における1%重量減少の温度が500℃以上;
(2)波長1000nmで屈折率が1.7以上;
(3)波長1000nmで屈折率と複屈折の差が0.15以上;及び
(4)表面エネルギーが40dyne/cm以上。
<3> 上記<2>において、p-フェニレンジアミン及び/又はターフェニルジアミンの量が、全ジアミン成分100モル%中、70モル%以上であるのがよい。
<4> 上記<1>~<3>のいずれかにおいて、(A)成分が、ビフェニル骨格、イミダゾール骨格及びオキサゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1種の第1の骨格を有する芳香族ジアミンを用いて製造されるのがよい。
<6> 上記<1>~<3>のいずれかにおいて、(B)成分が、下記式(I)で表される溶媒、及び/又は(II)(式中、R1及びR2は各々独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、hは自然数を表す)で表される溶媒であるのがよい。
<8> 被剥離体の製造方法であって、
a)上記<1>~<6>のいずれかに記載される組成物をガラス基板上に塗布した後、剥離層を形成する工程;
b)該剥離層上に、被剥離体を形成する工程;及び
c)剥離層と被剥離体との界面において、被剥離体を剥離する工程;
を有することにより、被剥離体を得る上記方法。
具体的には、本発明により、フレキシブル電子デバイスに適用される基板に損傷を与えることなく剥離させるための剥離層を形成するための組成物を提供することができる。
また、本発明により、上記効果に加えて、又は上記効果以外に、剥離層が設けられるガラス基板との密着性が維持されガラス基板との界面での剥離が生じない一方、剥離層より上部に形成される層又は層群を剥離層から簡易に剥離することができる、該剥離層を形成するための組成物を提供することができる。
以下、該組成物について詳述する。
<組成物>
本発明の組成物は、(A)芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリイミド前駆体;及び(B)アミド系溶媒;を有する。
(A)成分は、芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリイミド前駆体である。
ここで、「芳香族ポリイミド」とは、ポリイミドを構成するジアミン成分及び酸二無水物成分のうち双方が芳香族基を有し、それゆえそれにより得られたポリイミドが、専ら芳香族基を主鎖に有することを意味する。
また、「芳香族ポリイミド前駆体」とは、上記の芳香族ポリイミドの前駆体をいい、典型的には、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイソイミドを挙げることができ、好ましくはポリアミック酸であるのがよい。
<ジアミン成分>
芳香族基を有するジアミン成分として、1,4-ジアミノベンゼン(p-フェニレンジアミン)、1,3-ジアミノベンゼン(m-フェニレンジアミン)、1,2-ジアミノベンゼン(o-フェニレンジアミン)、2,4-ジアミノトルエン、2,5-ジアミノトルエン、2,6-ジアミノトルエン、4,6-ジメチル-m-フェニレンジアミン、2,5-ジメチル-p-フェニレンジアミン2、6-ジメチル-p-フェニレンジアミン2,4-ビス(アミノ-t-ブチル)トルエン2,4,6-トリメチル-1,3-フェニレンジアミン、2,3,5,6-テトラメチル-p-フェニレンジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、5-トリフルオロメチルベンゼン-1,3-ジアミン、5-トリフルオロメチルベンゼン-1,2-ジアミン、3,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン-1,2-ジアミンなどのベンゼン核1つのジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジカルボキシ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、ビス(4-アミノフェニル)スルフィド、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’-ジクロロベンジジン、3,3’-ジメチルベンジジン、2,2’-ジメチルベンジジン、3,3’-ジメトキシベンジジン、2,2’-ジメトキシベンジジン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-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、4,4’-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ホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジクロロベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、3,3’-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、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’-ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホキシド、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル‐4,4’‐ジアミン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル‐4,4’‐ジアミン、3,3’,5,5’‐テトラフルオロビフェニル‐4,4’‐ジアミン、4,4'-ジアミノオクタフルオロビフェニルなどのベンゼン核2つのジアミン、1,3-ビス(3-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、1,4-ビス(3-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)-4-トリフルオロメチルベンゼン、3,3’-ジアミノ-4-(4-フェニル)フェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジ(4-フェニルフェノキシ)ベンゾフェノン、1,3-ビス(3-アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3-ビス〔2-(4-アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4-ビス〔2-(3-アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4-ビス〔2-(4-アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンなどのベンゼン核3つのジアミン、3,3’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’-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、4,’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3-(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、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン(ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゾフェノン)、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2-ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(3-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〕プロパン、2,2-ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-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〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9'-ビス(4-アミノフェノキシフェニル)フルオレンなどのベンゼン核4つ以上のジアミン、5-アミノ-2-(p-アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、5-アミノ-2-(m-アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、6-アミノ-2-(p-アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、6-アミノ-2-(m-アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2,2’-p-フェニレンビス(5-アミノベンゾオキサゾール)、2,2’-p-フェニレンビス(6-アミノベンゾオキサゾール)、1-(5-アミノベンゾオキサゾロ)-4-(6-アミノベンゾオキサゾロ)ベンゼン、2,6-(4,4’-ジアミノジフェニル)ベンゾ〔1,2-d:5,4-d’〕ビスオキサゾール、2,6-(4,4’-ジアミノジフェニル)ベンゾ〔1,2-d:4,5-d’〕ビスオキサゾール、2,6-(3,4’-ジアミノジフェニル)ベンゾ〔1,2-d:5,4-d’〕ビスオキサゾール、2,6-(3,4’-ジアミノジフェニル)ベンゾ〔1,2-d:4,5-d’〕ビスオキサゾール、2,6-(3,3’-ジアミノジフェニル)ベンゾ〔1,2-d:5,4-d’〕ビスオキサゾール、2,6-(3,3’-ジアミノジフェニル)ベンゾ〔1,2-d:4,5-d’〕ビスオキサゾール、2,4-ジアミノピリジン、2,6-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノピリジンなどのベンゾオキサゾール構造を有するジアミンなどが挙げられるがこれらに限定されない。これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
この場合、p-フェニレンジアミン及び/又はターフェニルジアミンの量が、全ジアミン成分100モル%中、70モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上であるのがよい。
芳香族基を有する酸二無水物成分として、ベンゼン骨格を有する酸二無水物、ナフタレン骨格を有する酸二無水物、ビフェニル骨格を有する酸二無水物などを挙げることができるがこれらに限定されない。
具体的には、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,3’,4’-ベンゾフェノ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、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、p-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p-メチルフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p-(2,3-ジメチルフェニレン)ビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、4,4’-ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、1,4-ナフタレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、2,6-ナフタレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、m-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、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、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2-ビス〔(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、2,3,6,7-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、4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、N,N’-(2,2’-ビス{トリフルオロメチル}-[1,1’-ビフェニル] -4,4’-ジイル)ビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロキシベンゾフラン-5-カルボキシアミド)などが挙げられるが、これらに限定されない。これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
本願の組成物の(A)に由来する芳香族ポリイミドは、次の(1)~(4)の特性を有する。
<<(1)~(4)の特性>>
(1)加熱時の重量変化における1%重量減少の温度が500℃以上、好ましくは520℃以上、より好ましくは550℃以上;
(2)波長1000nmで屈折率が1.7以上;
(3)波長1000nmで屈折率と複屈折の差が0.15以上、好ましくは0.16以上;及び
(4)表面エネルギーが40dyne/cm以上、好ましくは45~70dyne/cm、より好ましくは45~60dyne/cm。
本願の組成物は、(B)成分として、アミド系溶媒を有する。
アミド系溶媒とは、アミド基、アルキルアミド基を有する液体を意味する。
アミド系溶媒として、例えばNメチルピロリドン、Nエチルピロリドン、DMAc、DMF、エクアミドM、エクアミドB(出光興産(株)製)などを挙げることができるがこれらに限定されない。
アミド系溶媒として、下記式(I)で表される溶媒、及び/又は(II)(式中、R1及びR2は各々独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、hは自然数を表す)で表される溶媒であるのがよい。
エポキシ基を2個以上含有する化合物として、エポリードGT-401、エポリードGT-403、エポリードGT-301、エポリードGT-302、セロキサイド2021、セロキサイド3000(以上、(株)ダイセル製)等のシクロヘキセン構造を有するエポキシ化合物;エピコート1001、エピコート1002、エピコート1003、エピコート1004、エピコート1007、エピコート1009、エピコート1010、エピコート828(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製(現:三菱化学(株)製、jER(登録商標)シリーズ))等のビスフェノールA型エポキシ化合物;エピコート807(ジャパンエポキシレジン(株)製)等のビスフェノールF型エポキシ化合物;エピコート152、エピコート154(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製(現:三菱化学(株)製、jER(登録商標)シリーズ))、EPPN201、EPPN202(以上、日本化薬(株)製)等のフェノールノボラック型エポキシ化合物;ECON-102、ECON-103S、ECON-104S、ECON-1020、ECON-1025、ECON-1027(以上、日本化薬(株)製)、エピコート180S75(ジャパンエポキシレジン(株)(現:三菱化学(株)製、jER(登録商標)シリーズ)製)等のクレゾールノボラック型エポキシ化合物;V8000-C7(DIC(株)製)等のナフタレン型エポキシ化合物;デナコールEX-252(ナガセケムテックス(株)製)、CY175、CY177、CY179、アラルダイトCY-182、アラルダイトCY-192、アラルダイトCY-184(以上、BASF社製)、エピクロン200、エピクロン400(以上、DIC(株)製)、エピコート871、エピコート872(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製(現:三菱化学(株)製、jER(登録商標)シリーズ))、ED-5661、ED-5662(以上、セラニーズコーティング(株)製)等の脂環式エポキシ化合物;デナコールEX-611、デナコールEX-612、デナコールEX-614、デナコールEX-622、デナコールEX-411、デナコールEX-512、デナコールEX-522、デナコールEX-421、デナコールEX-313、デナコールEX-314、デナコールEX-312(以上、ナガセケムテックス(株)製)等の脂肪族ポリグリシジルエーテル化合物などを挙げることができる。
例えば、ガラス基板に本願の組成物を従来公知の手法により塗布し、得られた塗布膜を所定の温度で加熱することにより剥離層を形成することができる。
また、被剥離体層は、剥離層上に形成することができる。被剥離体層は、一層であっても複数層であってもよい。種々のデバイスを作製するには、複数層であるのが現実的である。
被剥離体層のうち剥離層直上の層は、用いる剥離層に依存するが、該剥離層との剥離性を良いもの、換言すると用いる剥離層との密着性が良くないもの、を用いるのがよい。
該方法は、
a)本願の組成物をガラス基板上に塗布した後、剥離層を形成する工程;
b)該剥離層上に、被剥離体を形成する工程;及び
c)剥離層と被剥離体との界面において、被剥離体を剥離する工程;
を有することにより、被剥離体を得ることができる。
b)工程において、「被剥離体」は一層であっても複数層であってもよい。なお、「被剥離体」のうち剥離層直上の層は、用いる剥離層に依存するが、該剥離層との剥離性を良いもの、換言すると用いる剥離層との密着性が良くないもの、であるのがよい。
以下、本発明を実施例に沿って説明するが、本発明は該実施例に限定されるものではない。
<溶媒>
NMP:N-メチルピロリドン。
<アミン類>
PDA:p-フェニレンジアミン。
APAB:2-(3-アミノフェニル)-5-アミノベンズイミダゾール。
DATP:4,4”-ジアミノ-p-ターフェニル。
6FAP:2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン。
BPDA:3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物。
BA-TME:4,4’-ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)。
PMDA:ピロメリット酸二無水物。
<アルデヒド>
IPHA:イソフタルアルデヒド。
ポリマーの重量平均分子量(以下「Mw」と略す)と分子量分布は、日本分光株式会社GPC装置(Shodex(登録商標)カラムKF803LおよびKF805L)を用い溶出溶媒としてジメチルホルムアミドを流量1ml/分、カラム温度50℃の条件で測定した。なお、Mwはポリスチレン換算値とした。
<合成例1 ポリイミド前駆体P1の合成>
PDA 17.8g(0.164モル)、DATP 2.38g(0.009モル)、およびAPABI 2.05g(0.009モル)をNMP 425gに溶解させ、BPDA 52.8g(0.179モル)を同時に添加した後、再度NMP 7.4gを添加し、窒素雰囲気下中23℃、24時間反応させた。得られたポリイミド前駆体P1のMwは63000、分子量分布9.9であった。
DATP 30.8g(0.118モル)をNMP 425gに溶解させ、BPDA 34.1g(0.116モル)を同時に添加した後、再度NMP 10gを添加し、窒素雰囲気下中23℃、24時間反応させた。得られたポリイミド前駆体P2のMwは70700、分子量分布9.7であった。
PDA 20.261g(0.1875モル)とTPDA 12.206g(0.0469モル)をNMP 617.4gに溶解し、15℃に冷却後、PMDA 50.112g(0.2298モル)を添加し、窒素雰囲気下、50℃で48時間反応させた。得られたポリイミド前駆体P3のMwは82,100、分子量分布は2.7であった。
PDA 9.66g(0.089モル)とAPAB 1.05g(0.005モル)をNMP 440gに溶解し、BP-TME 49.2g(0.092モル)を添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間反応させた。得られたポリイミド前駆体P4のMwは57000、分子量分布は9.3であった。
PDA 3.176g(0.02937モル)をNMP 88.2gに溶解し、BPDA 8.624g(0.02931モル)を添加した後、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリイミド前駆体P5のMwは107,300、分子量分布4.6であった。
6FAP 3.18g(0.059モル)をNMP 70gに溶解し、IPHA 7.92g(0.060モル)を添加した後、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは107,300、分子量分布4.6であった。
PMDA(98)//p-PDA(100)
p-PDA 10.078g(93mmol)をNMP 220.0gに溶解させた。得られた溶液に、PMDA 19.922g(91mmol)を加え、窒素雰囲気下、23℃で24時間反応させた。得られたポリマーのMwは55,900、分子量分布3.1であった。
上記合成例1~7で得たP1~P7をNMPにて4wt%に希釈し、100mm×100mmガラス基板(OA-10G無アルカリガラス)又はシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布した後、キュア条件A~Cのいずれかで、オーブンで焼成し剥離層を作製した。
キュア条件A:120℃で30分維持→昇温→300℃で60分維持→昇温→400℃で60分維持。なお、昇温速度は10℃/分であった。
キュア条件B:120℃で30分維持→昇温→180℃で20分維持→昇温→240℃で20分維持→昇温→300℃で20分維持→昇温→400℃で20分維持→昇温→450℃で60分維持。なお、昇温速度は10℃/分であった。
キュア条件C: 80℃で10分維持→昇温→300℃で30分維持→昇温→400℃で30分維持。なお、昇温速度は10℃/分であった。
表1に、使用したP1~P7の前駆体、塗布基板、キュア条件、および作製した剥離層の膜厚を示す。
表1で示す実施例1~5及び比較例1~3の、剥離層を備えた基板について、クロスカット試験Iで、基板(ガラス又はシリコンウエハ)/剥離層の密着力を確認した。
クロスカット試験Iは、次のように行った。
(1)剥離層上に、1mm角の正方形を100個作製した。
(2)その後、粘着テープ(セロテープ(登録商標))で上記の正方形をはりつけ、剥離工程を行った。
(3)剥離工程後、基板に残存する、上記の正方形を数えた。
クロスカット試験の結果、剥離の程度を以下の指標で示す。
5B:剥離せず。
4B:5%以下の剥離。
3B:5~15%の剥離。
2B:15~35%の剥離。
1B:35~65%の剥離。
0B:65%~80%の剥離。
B:80%~95%の剥離。
A:95%~100%未満の剥離。
AA:100%の剥離。
ブルカー(株)製 TD-DTA2000STを用いて、窒素雰囲気下で熱重量(TG)測定を行い、重量が1%減少する温度を求めた。
高速分光エリプソメーターM-2000(ジェー・エー・ウーラム・ジャパン(株)製)を用いて、屈折率及び複屈折率を測定した。なお、屈折率は、1000nmの値の面内屈折率とし、複屈折率は、面内屈折率と面外屈折率の差とした。
全自動接触角計 DM-701(共和界面科学(株)製)を用いて、上記合成例1~7で得たP1~P7から得られた剥離層の表面エネルギーを測定した。なお、測定に用いた溶媒は、水とヨウ化メチレンであり、これらの溶媒の接触角から算出した。
実施例1~5及び比較例1~3の、剥離層を備えた基板上に被剥離体を形成し、その剥離の程度をクロスカット試験IIで確認した。
<<被剥離体層の作製>>
剥離層を備えた基板の該剥離層上に、被剥離体としてポリイミド層を形成した。
具体的には、表1に示す、実施例1~5及び比較例1~3の、剥離層を備える基板の、剥離層上に、上記合成例5又は合成例1で得られた前駆体P5又はP1をバーコーターで塗布した。その後、オーブンにて120℃で30分維持→昇温→180℃で20分維持→昇温→240℃/20分維持→昇温→300℃で20分維持→昇温→400℃で20分維持→昇温→450℃で60分維持(いずれの昇温においてもその速度は10℃/分であった)でキュアを行い、ポリイミドからなる膜厚15μmの被剥離体層を作製した。
上記で得られた、被剥離体層及び剥離層を備える基板について、被剥離体層/剥離層間の密着力をクロスカット試験IIで確認した。
クロスカット試験IIは、クロスカット試験Iと同様に行った。
表2に、(1)加熱時の重量変化における1%重量減少を示す温度(表2中、「(1)」で表記する)、(2)波長1000nmでの屈折率(表2中、「(2)」で表記する)、(3)該(2)の屈折率と複屈折との差(表2中、「(3)」で表記する)、(4)表面エネルギー(表2中、「(4)」で表記する。ただし、単位はdyne/cmである)、被剥離体層で用いたポリイミド前駆体、並びにクロスカット試験I及びIIの結果を示す。
一方、比較例1及び比較例3は、試験Iの結果がAAであるため、剥離層が基板から剥離することがわかる。要するに、比較例1及び比較例3は、所望の剥離結果を得ることができないことがわかる。また、比較例2は、試験I及び試験IIが共に5Bであることから、剥離層と基板との界面においても、剥離層と被剥離体層との界面においても剥離せず、所望の剥離結果を得ることができないことがわかる。
Claims (6)
- ガラス基板直上に設ける剥離層を形成するための組成物であって、
該組成物が
(A)芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリイミド前駆体;及び
(B)アミド系溶媒;
を有し、
前記(A)由来の芳香族ポリイミドは、下記(1)~(4)を満たす、上記組成物:
(1)加熱時の重量変化における1%重量減少の温度が500℃以上;
(2)波長1000nmで屈折率が1.7以上;
(3)波長1000nmで屈折率と複屈折の差が0.15以上;及び
(4)表面エネルギーが40dyne/cm以上。 - 前記(A)成分が、p-フェニレンジアミン及びターフェニルジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミン成分を用いて製造される請求項1記載の組成物。
- p-フェニレンジアミン及び/又はターフェニルジアミンの量が、全ジアミン成分100モル%中、70モル%以上である請求項2記載の組成物。
- 前記(A)成分が、ビフェニル骨格、イミダゾール骨格及びオキサゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1種の第1の骨格を有する芳香族ジアミンを用いて製造される請求項1~3のいずれか1項記載の組成物。
- 前記(A)成分が、ベンゼン骨格、ナフタレン骨格及びビフェニル骨格からなる群から選ばれる少なくとも1種の第2の骨格を有する酸二無水物を用いて製造される請求項1~4のいずれか1項記載の組成物。
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