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JP2019189872A - Polyimide, laminate, and electronic device containing them - Google Patents

Polyimide, laminate, and electronic device containing them Download PDF

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JP2019189872A JP2019106461A JP2019106461A JP2019189872A JP 2019189872 A JP2019189872 A JP 2019189872A JP 2019106461 A JP2019106461 A JP 2019106461A JP 2019106461 A JP2019106461 A JP 2019106461A JP 2019189872 A JP2019189872 A JP 2019189872A
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

【課題】優れたC−V特性を示すポリイミド、特にフィルム形態のポリイミド、そのポリイミドを用いた積層基板、およびそれらを含むフレキシブルディスプレイ等の電子デバイスを提供することを目的とする。【解決手段】抵抗値が4Ωcmのシリコンウェハ上に、ポリイミドフィルムを0.75μmの厚膜で形成した積層体の容量−電圧測定を行ったとき、0.005/V以上の最大勾配を示すことを特徴とするポリイミド(但し、前記最大勾配は、前記シリコンウェハに対して前記ポリイミドフィルムに印加する直流電圧を最低電圧V1と最高電圧V2の間で、正方向走査と負方向走査を行いながら容量測定を行い、第3回目の正方向走査時の規格化容量−電圧曲線における勾配の絶対値の最大値を意味し、前記規格化容量−電圧曲線は、最低電圧V1における容量を1として規格化されている。)。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide exhibiting excellent C-V characteristics, particularly a polyimide in a film form, a laminated substrate using the polyimide, and an electronic device such as a flexible display including the same. SOLUTION: The maximum gradient of 0.005 / V or more is shown when the capacitance-voltage measurement of a laminated body in which a polyimide film having a thickness of 0.75 μm is formed on a silicon wafer having a resistance value of 4 Ωcm. (Wherein the maximum gradient is the capacitance of the DC voltage applied to the polyimide film with respect to the silicon wafer between the minimum voltage V1 and the maximum voltage V2 while performing positive scanning and negative scanning). Measurement is performed and means the maximum absolute value of the gradient in the standardized capacity-voltage curve at the time of the third forward scanning, and the standardized capacity-voltage curve is standardized with the capacity at the lowest voltage V1 as 1. Has been done.). [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、例えばフレキシブルデバイスの基板等の電子デバイス用途に好適に使用されるポリイミドに関し、さらにはポリイミドフィルム、ポリイミドフィルムを含む積層体および前記ポリイミドまたは積層体を含む電子デバイスに関する。   The present invention relates to polyimide suitably used for electronic device applications such as a substrate of a flexible device, for example, and further relates to a polyimide film, a laminate including the polyimide film, and an electronic device including the polyimide or the laminate.

液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのディスプレイ用基板として、従来からガラスが用いられてきたが、ガラスは軽量化のために薄膜化すると強度が不足して壊れやすいという問題がある。そこで、ガラス基板の代替として、軽量でフレキシブル性に優れたプラスチック基板が提案されてきた。液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのディスプレイでは、各ピクセルを駆動するために、基板上にTFT等の半導体素子を形成する。このため、基板には耐熱性や寸法安定性が要求される。ポリイミドフィルムは、耐熱性、耐薬品性、機械的強度、電気特性、寸法安定性などに優れていることから、ディスプレイ用の基板として期待される。   Conventionally, glass has been used as a substrate for a display such as a liquid crystal display or an organic EL display. However, when glass is thinned for weight reduction, there is a problem that it is fragile due to insufficient strength. Therefore, a lightweight and flexible plastic substrate has been proposed as an alternative to a glass substrate. In a display such as a liquid crystal display or an organic EL display, a semiconductor element such as a TFT is formed on a substrate in order to drive each pixel. For this reason, the substrate is required to have heat resistance and dimensional stability. A polyimide film is expected as a substrate for a display because it is excellent in heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, electrical characteristics, dimensional stability, and the like.

ポリイミド基板上に形成したTFT素子について、非特許文献1および2は、ポリイミド基板界面に存在する負電荷により正のキャリアが誘起されて、これがTFT特性に影響を及ぼすことを報告している。   Regarding TFT elements formed on a polyimide substrate, Non-Patent Documents 1 and 2 report that positive carriers are induced by negative charges existing at the polyimide substrate interface, and this affects TFT characteristics.

Junehwan Kimら、“HighPerformance Reliebility LTPS Technology for Advanced Flexible MobileApplications”, IDW/AD’16, pp.1356-1359 (2016)Junehwan Kim et al., “HighPerformance Reliebility LTPS Technology for Advanced Flexible Mobile Applications”, IDW / AD’16, pp.1356-1359 (2016) Yi−Da Hoら、“AbnormalVth Degradation Behavior of thePolycrystalline Silicon Thin-FilmTransistors on the Polyimide Substrate”,IDW’17, pp. 1508-1511 (2017)Yi-Da Ho et al., “Abnormal Vth Degradation Behavior of the Polycrystalline Silicon Thin-Film Transistors on the Polyimide Substrate”, IDW’17, pp. 1508-1511 (2017)

前述のとおり、非特許文献1および2では、TFT特性に対するポリイミド界面の影響を報告しているが、具体的に負電荷が存在し得る界面準位密度の評価は実施されていない。またポリイミドの詳細についての記載は無く、加えてポリイミド基板を変更してTFT特性を評価したデータもないため、基板として適したポリイミドの情報も不明である。   As described above, Non-Patent Documents 1 and 2 report the influence of the polyimide interface on the TFT characteristics, but the evaluation of the interface state density at which a negative charge can specifically exist has not been performed. Moreover, there is no description about the detail of a polyimide, and since there is no data which changed the polyimide substrate and evaluated the TFT characteristic, the information of the polyimide suitable as a board | substrate is also unknown.

ポリイミドのような絶縁膜の表面の準位密度を評価する手法として、容量−電圧特性(以下、C−V特性と記載する)を測定する方法が挙げられる。一般に、半導体−絶縁膜―金属(電極)キャパシタの容量の電圧依存性を評価して得られるC−Vカーブは、半導体−絶縁膜界面に存在する準位密度の存在により形状が変化する事が知られている。従ってTFT特性等のデバイス特性に影響を与えるC−V特性を評価し、ディスプレイを含む半導体デバイスおよび電子デバイス用基板として最適なポリイミドフィルムを開発する上で、またポリイミドのさらなる用途拡大を図る上で、優れたC−V特性を有するポリイミドを提供することが必要である。   As a method for evaluating the level density of the surface of an insulating film such as polyimide, there is a method of measuring capacitance-voltage characteristics (hereinafter referred to as CV characteristics). In general, the CV curve obtained by evaluating the voltage dependency of the capacitance of a semiconductor-insulating film-metal (electrode) capacitor may change in shape due to the presence of a level density existing at the semiconductor-insulating film interface. Are known. Therefore, to evaluate the CV characteristics that affect device characteristics such as TFT characteristics, to develop polyimide films that are optimal as substrates for semiconductor devices and electronic devices including displays, and to further expand the applications of polyimide. There is a need to provide polyimides having excellent CV characteristics.

本発明は優れたC−V特性を示すポリイミド、特にフィルム形態のポリイミド、そのポリイミドを用いた積層基板、およびそれらを含むフレキシブルディスプレイ等の電子デバイスを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide electronic devices, such as a polyimide which shows the outstanding CV characteristic, especially the polyimide of a film form, the laminated substrate using the polyimide, and a flexible display containing them.

本発明は、以下の事項に関する。
1. 抵抗値が4Ωcmのシリコンウェハ上に、ポリイミドフィルムを0.75μmの厚膜で形成した積層体の容量−電圧測定を行ったとき、0.005/V以上の最大勾配を示すことを特徴とするポリイミド(但し、前記最大勾配は、前記シリコンウェハに対して前記ポリイミドフィルムに印加する直流電圧を最低電圧V1と最高電圧V2の間で、最低電圧V1から最高電圧V2までの正方向走査と、最高電圧V2から最低電圧V1までの負方向走査を走査速度0.25V/secの条件で行いながら、2.5kHzの測定周波数で容量測定を行い、第3回目の正方向走査時の規格化容量−電圧曲線における勾配の絶対値の最大値を意味し、ここで前記最低電圧V1は、前記ポリイミドフィルムのみの容量が観察される電圧であり、前記規格化容量−電圧曲線は、最低電圧V1における容量を1として規格化されている。)。
2. ポリイミドの繰り返し単位におけるイミド基(−CONCO−)の重量分率が38.3wt%未満であることを特徴とする上記項1に記載のポリイミド。
3. 仕込み比から計算されるポリイミド全体におけるアミン末端基濃度が29μmol/g以下であることを特徴とする上記項1または2に記載のポリイミド。
4. 少なくとも3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を含有するテトラカルボン酸成分(A)と、
(B−1)1,4―ジアミノベンゼン、[1,1’:4’,1”−ターフェニル]−4,4”−ジアミン、および1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼンから選ばれる少なくとも一つのジアミン、および
(B−2)9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス([1,1’−ビフェニル]−5,2−ジイル))ビス(オキシ))ジアミン、および4,4’−([1,1’−ビナフタレン]−2,2’−ジイルビス(オキシ))ジアミンから選ばれる少なくとも一つのジアミン
を含有するジアミン成分(B)と
を反応して得られる繰り返し単位を含むポリイミド前駆体。
5. 前記ジアミン成分(B)が、前記(B−1)のジアミンおよび(B−2)のジアミンを合わせて、40モル%以上の割合で含む上記項4に記載のポリイミド前駆体。
6. 3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と前記(B−1)のジアミンに由来する繰り返し単位、および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と前記(B−2)のジアミンに由来する繰り返し単位の割合の合計が、40モル%以上であることを特徴とする上記項4に記載のポリイミド前駆体。
7. 上記項4〜6のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミド。
8. 上記項1〜3のいずれか1項に記載のポリイミドを与えるポリイミド前駆体溶液。
9. 上記項1〜3のいずれか1項に記載のポリイミドを与えるポリイミド溶液。
10. 上記項8に記載のポリイミド前駆体溶液をイミド化することを特徴とするポリイミド溶液の製造方法。
11. 上記項1〜3および7のいずれか1項に記載のポリイミドのフィルム形態であるポリイミドフィルム。
12. 基板と、上記項11のポリイミドフィルムとを有する積層体。
13. 電子デバイス用途に使用される、上記項11のポリイミドフィルムを含む基板。
14. 上記項11のポリイミドフィルム、上記項12の積層体または上記項13の基板を含む電子デバイス。
15. 上記項11のポリイミドフィルム、上記項12の積層体または上記項13の基板の上に形成された半導体層を含む電子デバイス。
The present invention relates to the following matters.
1. When a capacitance-voltage measurement is performed on a laminate in which a polyimide film is formed with a thick film of 0.75 μm on a silicon wafer having a resistance value of 4 Ωcm, the maximum gradient is 0.005 / V or more. Polyimide (however, the maximum gradient is the maximum DC voltage applied to the polyimide film with respect to the silicon wafer between the minimum voltage V1 and the maximum voltage V2, the forward scan from the minimum voltage V1 to the maximum voltage V2, and the maximum Capacitance measurement is performed at a measurement frequency of 2.5 kHz while negative direction scanning from voltage V2 to minimum voltage V1 is performed at a scanning speed of 0.25 V / sec. It means the maximum absolute value of the gradient in the voltage curve, where the minimum voltage V1 is a voltage at which the capacity of only the polyimide film is observed, and the normalized capacity The voltage curve is normalized with the capacity at the lowest voltage V1 being 1.)
2. Item 2. The polyimide according to Item 1, wherein the weight fraction of imide groups (—CONCO—) in the repeating unit of the polyimide is less than 38.3 wt%.
3. 3. The polyimide according to item 1 or 2, wherein the amine end group concentration in the whole polyimide calculated from the charging ratio is 29 μmol / g or less.
4). A tetracarboxylic acid component (A) containing at least 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride;
(B-1) 1,4-diaminobenzene, [1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -terphenyl] -4,4 ″ -diamine, and 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene, and (B-2) 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4 ′-(((9H-fluorene-9,9-diyl ) Bis ([1,1′-biphenyl] -5,2-diyl)) bis (oxy)) diamine and 4,4 ′-([1,1′-binaphthalene] -2,2′-diylbis (oxy) )) A polyimide precursor comprising a repeating unit obtained by reacting with a diamine component (B) containing at least one diamine selected from diamines.
5. The polyimide precursor according to Item 4, wherein the diamine component (B) contains the diamine of (B-1) and the diamine of (B-2) in a proportion of 40 mol% or more.
6). 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and a repeating unit derived from the diamine (B-1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride The total of the ratio of the repeating unit derived from the diamine of said (B-2) is 40 mol% or more, The polyimide precursor of said claim | item 4 characterized by the above-mentioned.
7). A polyimide obtained by imidizing the polyimide precursor according to any one of Items 4 to 6.
8). The polyimide precursor solution which gives the polyimide of any one of said claim | item 1-3.
9. The polyimide solution which gives the polyimide of any one of said claim | item 1-3.
10. 9. A method for producing a polyimide solution, wherein the polyimide precursor solution according to item 8 is imidized.
11. 8. A polyimide film in the form of a polyimide film according to any one of items 1 to 3 and 7.
12 A laminate having a substrate and the polyimide film of Item 11.
13. The board | substrate containing the polyimide film of said claim | item 11 used for an electronic device use.
14 14. An electronic device comprising the polyimide film of item 11, the laminate of item 12, or the substrate of item 13.
15. Item 14. An electronic device comprising the polyimide film of Item 11, the laminate of Item 12, or a semiconductor layer formed on the substrate of Item 13.

本発明によれば、優れたC−V特性を示すポリイミド、特にフィルム形態のポリイミド、そのポリイミドを用いた積層基板、およびそれらを含むフレキシブルディスプレイ等の電子デバイスを提供することができる。
本発明のポリイミドフィルムは優れたC−V特性を有するため、例えばTFT等の半導体素子の基板として使用しても、半導体素子の性能に対して影響を与える懸念が少なく、また特に長期間の使用によるスイッチング特性のシフトなどの素子特性の変化や劣化の心配が小さい。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, electronic devices, such as a polyimide which shows the outstanding CV characteristic, especially the polyimide of a film form, the laminated substrate using the polyimide, and a flexible display containing them, can be provided.
Since the polyimide film of the present invention has excellent CV characteristics, even if it is used as a substrate for a semiconductor element such as a TFT, for example, there is little fear of affecting the performance of the semiconductor element. There is little concern about changes or deterioration of device characteristics such as switching of switching characteristics due to.

ポリイミドのC−V特性を測定するためのシステムの模式図である。It is a schematic diagram of the system for measuring the CV characteristic of a polyimide. C−V特性から最大勾配を求める方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of calculating | requiring the maximum gradient from a CV characteristic.

<<C−V特性>>
まず、ポリイミドに関わるC−V特性の測定方法と定義を説明する。図1にC−V測定システムの模式図を示す。シリコンウェハ1の表面にポリイミドフィルム2を形成し測定サンプルとする。ポリイミドフィルム2の表面の所定面積に水銀を接触させて水銀電極3を形成する。シリコンウェハ1(接地電位)と水銀電極3の間に、直流電源4により直流電圧を印加し、その直流電圧における容量(キャパシタンス)を交流電源5により所定の周波数および振幅の交流電圧を印加して測定する。本願では、直流電圧を最低電圧V1から最高電圧V2の間で、正方向走査(直流電圧を上昇させる)と負方向走査(直流電圧を下降させる)を行い、その間に容量を測定し、第3回目の正方向走査時のC−V測定のデータに基づいて後述する「最大勾配」を求める。
<< CV characteristics >>
First, the measurement method and definition of the CV characteristic regarding a polyimide are demonstrated. FIG. 1 shows a schematic diagram of a CV measurement system. A polyimide film 2 is formed on the surface of the silicon wafer 1 to obtain a measurement sample. Mercury electrode 3 is formed by bringing mercury into contact with a predetermined area of the surface of polyimide film 2. A DC voltage is applied between the silicon wafer 1 (ground potential) and the mercury electrode 3 by a DC power supply 4, and a capacitance (capacitance) at the DC voltage is applied by an AC power supply 5 with an AC voltage having a predetermined frequency and amplitude. taking measurement. In the present application, the DC voltage is scanned between the minimum voltage V1 and the maximum voltage V2 in the positive direction scanning (increasing the DC voltage) and negative direction scanning (decreasing the DC voltage), and during that time, the capacitance is measured. A “maximum gradient” to be described later is obtained on the basis of the CV measurement data at the time of the first forward scanning.

直流電圧範囲の最低電圧V1として、シリコンウェハがp型の場合、ポリイミドフィルムのみの容量が発現するように十分な負のバイアス電圧を加えるようにする。本発明の実施例では−40Vとしたが、ポリイミドフィルムの性質によっては、さらに低い電圧(負の絶対値が大きい電圧)を必要とする場合もある。直流電圧範囲の最高電圧V2は、後述する最大勾配が観察される電圧より十分高く、また負方向の走査においても、最大勾配が観察される程度に十分に高い電圧である。また、最低電圧V1の絶対値および最高電圧V2は共に、ポリイミドフィルムの絶縁破壊電圧以下で且つ装置の能力が許す範囲で広く設定される。本発明の実施例では−40V〜40Vの走査範囲とした。   When the silicon wafer is p-type as the minimum voltage V1 in the DC voltage range, a sufficient negative bias voltage is applied so that only the polyimide film has a capacity. In the examples of the present invention, the voltage is set to -40 V. However, depending on the properties of the polyimide film, a lower voltage (voltage having a large negative absolute value) may be required. The maximum voltage V2 in the DC voltage range is sufficiently higher than a voltage at which a maximum gradient, which will be described later, is observed, and is sufficiently high so that the maximum gradient is observed even in scanning in the negative direction. Moreover, both the absolute value of the minimum voltage V1 and the maximum voltage V2 are set broadly within the range that is equal to or lower than the dielectric breakdown voltage of the polyimide film and the capability of the apparatus. In the embodiment of the present invention, the scanning range is -40V to 40V.

直流電圧の走査速度は、例えば、10mV/sec〜100V/secの範囲であり、この範囲より測定の目的を考慮して選択することができる。本発明の実施例では、0.25V/secを採用した。   The scanning speed of the DC voltage is, for example, in the range of 10 mV / sec to 100 V / sec, and can be selected from this range in consideration of the purpose of measurement. In the embodiment of the present invention, 0.25 V / sec was adopted.

容量(キャパシタンス)測定のための交流電圧(正弦波)は、ポリイミドフィルムの用途により(即ち興味周波数領域に合わせて)変更することができるが、ディスプレイ用途では例えば100Hz〜1MHz、特に500Hz〜10kHzの範囲の周波数で測定すればよい。本発明の実施例では2.5kHzを使用した。また、振幅は直流電圧よりも十分に小さな電圧であればよく、適宜選ぶことができるが、本発明の実施例では0.1Vとした。   The AC voltage (sinusoidal wave) for measuring the capacitance (capacitance) can be changed depending on the application of the polyimide film (that is, in accordance with the frequency range of interest), but for display applications, for example, 100 Hz to 1 MHz, particularly 500 Hz to 10 kHz Measurements can be made at a range of frequencies. In the embodiment of the present invention, 2.5 kHz was used. The amplitude may be any voltage as long as it is sufficiently smaller than the DC voltage, and can be selected as appropriate. In the embodiment of the present invention, the amplitude is set to 0.1V.

本発明において、C−V測定結果を評価するにあたり、最低電圧V1における容量値を1として、測定C−V曲線を規格化した規格化容量−電圧曲線(規格化C−V曲線)により、ポリイミドの性質を評価する。これは、ポリイミドフィルムの膜厚の誤差や誘電率等の違いによる容量値の違いを除き、界面準位などの半導体に影響を与える因子を評価するためである。測定されるポリイミドフィルムの膜厚については、評価の誤差をなるべく小さくするために、本願の評価においては0.65μm〜0.85μm厚、特に0.75μm厚を目標とするのが好ましい。   In the present invention, when evaluating the CV measurement result, the capacitance value at the lowest voltage V1 is set to 1, and the standardized capacity-voltage curve (standardized CV curve) obtained by standardizing the measured CV curve is used to calculate polyimide. Evaluate the nature of This is to evaluate factors that affect the semiconductor, such as interface states, except for differences in capacitance values due to differences in film thickness errors and dielectric constants of polyimide films. Regarding the film thickness of the polyimide film to be measured, in order to minimize the evaluation error as much as possible, it is preferable to target a thickness of 0.65 μm to 0.85 μm, particularly 0.75 μm in the evaluation of the present application.

このような測定システムおいて、直流電圧を最低電圧V1から最高電圧V2まで正方向走査すると(但し、第3回目の正方向走査である)、図2に示すように、典型的には、最初の平坦領域を過ぎると、比較的大きく容量が減少する第1減少領域が現れ、次いで比較的平坦な領域が観察される。次に、最高電圧V2から最低電圧V1まで負方向に電圧を走査すると、典型的には、前記領域が正方向の走査のときと逆の順番で観察される。但し、正方向走査の曲線とは一致せず、ヒステリシスが観察される場合が多い。   In such a measurement system, when the DC voltage is scanned in the forward direction from the lowest voltage V1 to the highest voltage V2 (however, this is the third forward scan), typically, as shown in FIG. After the flat region, a first decrease region in which the capacity decreases relatively large appears, and then a relatively flat region is observed. Next, when the voltage is scanned in the negative direction from the highest voltage V2 to the lowest voltage V1, typically, the region is observed in the reverse order to the case of scanning in the positive direction. However, in many cases, hysteresis does not coincide with the curve of the forward scanning, and hysteresis is observed.

上述の「第1減少領域」は、シリコンウェハ中の界面近傍が、多数キャリアの蓄積層から空乏層へ変化して空乏層が拡大していく過程と理解される。本発明において、第1減少領域における最大勾配(負で絶対値が最大)を、「最大勾配」と定義する。従って、「最大勾配」は、規格化C−V曲線の微分曲線において現れる負のピークの頂点の絶対値として得ることができる。   The “first decreasing region” is understood as a process in which the vicinity of the interface in the silicon wafer is changed from the majority carrier accumulation layer to the depletion layer and the depletion layer expands. In the present invention, the maximum gradient (negative and maximum absolute value) in the first reduction region is defined as “maximum gradient”. Therefore, the “maximum slope” can be obtained as the absolute value of the apex of the negative peak appearing in the differential curve of the normalized CV curve.

本発明のポリイミドは、抵抗率が4Ωcmのシリコンウェハ上に形成した0.75μmの膜厚のフィルムついて、上述のC−V測定により得られた「最大勾配」が、0.005/V以上であり、好ましくは0.007/V超である。最大勾配は、界面準位密度が小さい程、大きい(絶対値が大きい)値を示す。界面準位密度には、ポリイミドの表面状態(例えば組成、官能基(特に表面官能基)、不純物または添加物の存在等)が影響すると考えられるが、本発明では半導体との界面においてポリイミドの表面状態が極めて好ましい状態にあるため、大きな「最大勾配」を有するものと推定できる。このような大きな「最大勾配」を有することによって、本発明のポリイミドをディスプレイ等の電子デバイスにおいて使用しても、電子デバイスの動作や耐久性に与える悪影響が小さい。   The polyimide of the present invention has a “maximum gradient” of 0.005 / V or more obtained by the above-mentioned CV measurement for a film having a film thickness of 0.75 μm formed on a silicon wafer having a resistivity of 4 Ωcm. Yes, preferably over 0.007 / V. The maximum gradient shows a larger value (absolute value is larger) as the interface state density is smaller. It is considered that the surface state density of the polyimide (for example, composition, functional groups (particularly surface functional groups), presence of impurities or additives, etc.) affects the interface state density. In the present invention, the polyimide surface at the interface with the semiconductor is considered. Since the state is in a very favorable state, it can be estimated that it has a large “maximum slope”. By having such a large “maximum gradient”, even if the polyimide of the present invention is used in an electronic device such as a display, the adverse effect on the operation and durability of the electronic device is small.

このようなC−V特性に着目したポリイミドの開発は報告されておらず、実際に行われてもいない。当然ながら、既存のポリイミドは上述のC−V特性を満足するものではない。また、C−V特性はポリイミドの表面状態に影響すると考えられることから、C−V特性を満足すれば、そのポリイミドの化学構造は何でもよいということになる。   There has been no report on the development of polyimide focusing on such CV characteristics, and no actual development has been carried out. Of course, existing polyimides do not satisfy the CV characteristics described above. Moreover, since it is thought that CV characteristic influences the surface state of a polyimide, if the CV characteristic is satisfied, the chemical structure of the polyimide may be anything.

<<ポリイミド、ポリイミド前駆体>>
本発明のポリイミドもしくはその前駆体(ポリイミド前駆体)は、C−V特性を満足すれば、その化学構造は特に制限されず、付与したい機能に応じて適宜化学構造を選択すればよい。ポリイミド前駆体は、下記一般式I:
<< Polyimide, polyimide precursor >>
The chemical structure of the polyimide of the present invention or its precursor (polyimide precursor) is not particularly limited as long as it satisfies the CV characteristics, and the chemical structure may be appropriately selected according to the function to be imparted. The polyimide precursor has the following general formula I:

(一般式I中、Xは4価の脂肪族基または芳香族基であり、Yは2価の脂肪族基または芳香族基であり、RおよびRは互いに独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数3〜9のアルキルシリル基である。)
で表される繰り返し単位を有する。特に好ましくは、RおよびRが水素原子であるポリアミック酸である。また、部分的にイミド化が進行したもの、即ち式I中の2つのアミド構造の少なくとも1つがイミド化した繰り返し単位を含有するポリマーも、「ポリイミド前駆体」および、「ポリアミック酸」(残存するRおよびRが水素原子の場合)に包含される。
また、ポリイミドは下記一般式II:
(In the general formula I, X 1 is a tetravalent aliphatic group or aromatic group, Y 1 is a divalent aliphatic group or aromatic group, and R 1 and R 2 are each independently hydrogen. An atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms.)
It has the repeating unit represented by these. Particularly preferred is a polyamic acid in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms. In addition, a polymer in which imidization has partially progressed, that is, a polymer containing a repeating unit in which at least one of the two amide structures in Formula I is imidized is also referred to as “polyimide precursor” and “polyamic acid” (residual R 1 and R 2 are hydrogen atoms).
Polyimide is represented by the following general formula II:

(式中、Xは4価の脂肪族基または芳香族基であり、Yは2価の脂肪族基または芳香族基である。)
で表される繰り返し単位を有する。
(Wherein, X 1 is a tetravalent aliphatic group or an aromatic group, and Y 1 is a divalent aliphatic group or an aromatic group.)
It has the repeating unit represented by these.

以下に、このようなポリイミドの化学構造を、上記繰り返し単位(一般式(II))中のXおよびYの構造および製造に使用されるモノマー(テトラカルボン酸成分、ジアミン成分、その他成分)により説明し、続いて製造方法を説明する。 Below, the chemical structure of such a polyimide, the structure of X 1 and Y 2 in the above repeating unit (general formula (II)) and the monomers used for production (tetracarboxylic acid component, diamine component, other components) The manufacturing method will be described subsequently.

本明細書において、テトラカルボン酸成分は、ポリイミドを製造する原料として使用されるテトラカルボン酸、テトラカルボン酸二無水物、その他テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等のテトラカルボン酸誘導体を含む。特に限定されるわけではないが、製造上、テトラカルボン酸二無水物を使用することが簡便であり、以下の説明ではテトラカルボン酸成分としてテトラカルボン酸二無水物を用いた例を説明する。また、ジアミン成分は、ポリイミドを製造する原料として使用される、アミノ基(−NH)を2個有するジアミン化合物である。 In the present specification, the tetracarboxylic acid component is a tetracarboxylic acid, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid silyl ester, tetracarboxylic acid ester, tetracarboxylic acid chloride, or the like used as a raw material for producing polyimide. Contains carboxylic acid derivatives. Although not particularly limited, it is easy to use tetracarboxylic dianhydride in production, and in the following description, an example using tetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic acid component will be described. Moreover, a diamine component is a diamine compound which has two amino groups (-NH2) used as a raw material which manufactures a polyimide.

また、本明細書において、ポリイミドフィルムは、基板上に形成されて積層状態にあるもの、およびフィルムを支持する基板を有さないもの(自立フィルムを含む)の両方を意味する。本発明のポリイミドは、基板として使用される場合は、フィルムの形態であることが好ましい。また、本発明のポリイミドは、支持基板や異なる材料で形成された層の上に離散的に存在する層の形態であってもよい。   Moreover, in this specification, a polyimide film means both what is formed on a board | substrate and exists in a lamination | stacking state, and what does not have the board | substrate which supports a film (a self-supporting film is included). The polyimide of the present invention is preferably in the form of a film when used as a substrate. The polyimide of the present invention may be in the form of a layer that exists discretely on a support substrate or a layer formed of a different material.

<<繰り返し単位中の構造およびモノマー>>
<Xおよびテトラカルボン酸成分>
<< Structure and Monomer in Repeating Unit >>
<X 1 and tetracarboxylic acid component>

の芳香族環を有する4価の基としては、炭素数が6〜40の芳香族環を有する4価の基が好ましい。 The tetravalent group having an aromatic ring of X 1 is preferably a tetravalent group having an aromatic ring having 6 to 40 carbon atoms.

芳香族環を有する4価の基としては、例えば、下記のものが挙げられる。   Examples of the tetravalent group having an aromatic ring include the following.

(式中、Zは直接結合、または、下記の2価の基:
(In the formula, Z 1 is a direct bond or the following divalent group:

のいずれかである。ただし、式中のZ2は、2価の有機基、Z3、Z4はでそれぞれ独立にアミド結合、エステル結合、カルボニル結合であり、Z5は芳香環を含む有機基である。) One of them. In the formula, Z2 is a divalent organic group, Z3 and Z4 are each independently an amide bond, an ester bond and a carbonyl bond, and Z5 is an organic group containing an aromatic ring. )

としては、具体的には、炭素数2〜24の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜24の芳香族炭化水素基が挙げられる。 Specific examples of Z 2 include an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 24 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms.

としては、具体的には、炭素数6〜24の芳香族炭化水素基が挙げられる。 The Z 5, specifically, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms.

芳香族環を有する4価の基としては、得られるポリイミド材料の高耐熱性と高透明性を両立できるので、下記のものが特に好ましい。   As the tetravalent group having an aromatic ring, since the high heat resistance and high transparency of the obtained polyimide material can be compatible, the following are particularly preferable.

(式中、Zは直接結合、または、へキサフルオロイソプロピリデン結合である。) (In the formula, Z 1 is a direct bond or a hexafluoroisopropylidene bond.)

ここで、得られるポリイミド材料の高耐熱性、高透明性、低線熱膨張係数を両立できるので、Zは直接結合であることがより好ましい。 Here, since the high heat resistance, high transparency, and low linear thermal expansion coefficient of the obtained polyimide material can be compatible, Z 1 is more preferably a direct bond.

加えて好ましい基として、上記式(9)において、Zが下式(3A): In addition, as a preferred group, in the above formula (9), Z 1 is represented by the following formula (3A):

で表されるフルオレニル含有基である化合物が挙げられる。Z11およびZ12はそれぞれ独立に、好ましくは同一で、単結合または2価の有機基である。Z11およびZ12としては、芳香環を含む有機基が好ましく、例えば式(3A1): The compound which is a fluorenyl containing group represented by these is mentioned. Z 11 and Z 12 are each independently preferably the same, a single bond or a divalent organic group. As Z 11 and Z 12 , an organic group containing an aromatic ring is preferable. For example, Formula (3A1):

(Z13およびZ14は、互いに独立に単結合、−COO−、−OCO−または−O−であり、ここでZ14がフルオレニル基に結合した場合、Z13が−COO−、−OCO−または−O−でZ14が単結合の構造が好ましく;R91は炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基であり、好ましくはメチルであり、nは0〜4の整数であり、好ましくは1である。)
で表され構造が好ましい。
(Z 13 and Z 14 are each independently a single bond, —COO—, —OCO— or —O—, and when Z 14 is bonded to a fluorenyl group, Z 13 is —COO—, —OCO— Or —O— and Z 14 is preferably a single bond structure; R 91 is an alkyl group or phenyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably methyl, and n is an integer of 0 to 4, preferably 1)
And the structure is preferred.

が芳香族環を有する4価の基である一般式(II)の繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分としては、例えば、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸、ピロメリット酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、4,4’−オキシジフタル酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン、m−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸、p−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸、ビスカルボキシフェニルジメチルシラン、ビスジカルボキシフェノキシジフェニルスルフィド、およびスルホニルジフタル酸が挙げられ、モノマーとしてこれらの二無水物が好ましく使用される。Xがフッ素原子を含有する芳香族環を有する4価の基である一般式(II)の繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分としては、例えば、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物が挙げられる。さらに、好ましい化合物として、(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)が挙げられる。テトラカルボン酸成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。 Examples of the tetracarboxylic acid component that gives a repeating unit of the general formula (II) in which X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane. 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid, pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone Tetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, 4,4′-oxydiphthalic acid, bis (3,4-dicarboxyl) Phenyl) sulfone, m-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic acid, p-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic acid, biscarboxyphenyldimethylsilane Bis-dicarboxyphenoxy diphenyl sulfide, and include sulfonyl di phthalate, these dianhydrides as monomer is preferably used. Examples of the tetracarboxylic acid component that gives a repeating unit of the general formula (II) in which X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring containing a fluorine atom include 2,2-bis (3,4-dicarboxy). Phenyl) hexafluoropropane dianhydride. Further, as a preferred compound, (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis (1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) Is mentioned. A tetracarboxylic acid component may be used independently and can also be used in combination of multiple types.

の脂環構造を有する4価の基としては、炭素数が4〜40の脂環構造を有する4価の基が好ましく、少なくとも一つの脂肪族4〜12員環、より好ましくは脂肪族4員環または脂肪族6員環を有することがより好ましい。好ましい脂肪族4員環または脂肪族6員環を有する4価の基としては、下記のものが挙げられる。 The tetravalent group having an alicyclic structure of X 1 is preferably a tetravalent group having an alicyclic structure having 4 to 40 carbon atoms, more preferably at least one aliphatic 4- to 12-membered ring, more preferably aliphatic. More preferably, it has a 4-membered ring or an aliphatic 6-membered ring. The following are mentioned as a tetravalent group which has a preferable aliphatic 4-membered ring or an aliphatic 6-membered ring.

(式中、R31〜R38は、それぞれ独立に直接結合、または、2価の有機基である。R41〜R47は、それぞれ独立に 式:−CH−、−CH=CH−、−CHCH−、−O−、−S−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。R48は芳香環もしくは脂環構造を含む有機基である。) (In the formula, R 31 to R 38 are each independently a direct bond or a divalent organic group. R 41 to R 47 are each independently a formula: —CH 2 —, —CH═CH—, This is one selected from the group consisting of groups represented by —CH 2 CH 2 —, —O—, and —S—, and R 48 is an organic group containing an aromatic ring or alicyclic structure.

31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38としては、具体的には、直接結合、または、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、または、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合が挙げられる。 As R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , R 35 , R 36 , R 37 , R 38 , specifically, a direct bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or Examples include an oxygen atom (—O—), a sulfur atom (—S—), a carbonyl bond, an ester bond, and an amide bond.

48として芳香環を含む有機基としては、例えば、下記のものが挙げられる。 Examples of the organic group containing an aromatic ring as R 48 include the following.

(式中、Wは直接結合、または、2価の有機基であり、n11〜n13は、それぞれ独立に0〜4の整数を表し、R51、R52、R53は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、またはトリフルオロメチル基である。) (In the formula, W 1 is a direct bond or a divalent organic group, n 11 to n 13 each independently represents an integer of 0 to 4, and R 51 , R 52 , and R 53 are each independent. And an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a trifluoromethyl group.)

としては、具体的には、直接結合、下記の式(5)で表される2価の基、下記の式(6)で表される2価の基が挙げられる。 Specific examples of W 1 include a direct bond, a divalent group represented by the following formula (5), and a divalent group represented by the following formula (6).

(式(6)中のR61〜R68は、それぞれ独立に直接結合または前記式(5)で表される2価の基のいずれかを表す。) (R 61 to R 68 in the formula (6) each independently represent a direct bond or a divalent group represented by the formula (5).)

脂環構造を有する4価の基としては、得られるポリイミドの高耐熱性、高透明性、低線熱膨張係数を両立できるので、下記のものが特に好ましい。   As the tetravalent group having an alicyclic structure, the following are particularly preferable because the polyimide obtained can have both high heat resistance, high transparency, and a low linear thermal expansion coefficient.

が脂環構造を有する4価の基である式(II)の繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分としては、例えば、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、イソプロピリデンジフェノキシビスフタル酸、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,3,3’,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、4,4’−メチレンビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(プロパン−2,2−ジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−オキシビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−チオビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−スルホニルビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(ジメチルシランジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(テトラフルオロプロパン−2,2−ジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、オクタヒドロペンタレン−1,3,4,6−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、6−(カルボキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5−トリカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−5−エン−2,3,7,8−テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカン−3,4,7,8−テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカ−7−エン−3,4,9,10−テトラカルボン酸、9−オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノナン−3,4,7,8−テトラカルボン酸、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、(4arH,8acH)−デカヒドロ−1t,4t:5c,8c−ジメタノナフタレン−2c,3c,6c,7c−テトラカルボン酸、(4arH,8acH)−デカヒドロ−1t,4t:5c,8c−ジメタノナフタレン−2t,3t,6c,7c−テトラカルボン酸や、これらのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等の誘導体が挙げられる。テトラカルボン酸成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。 Examples of the tetracarboxylic acid component that gives a repeating unit of the formula (II) in which X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, isopropylidenediphenoxybis Phthalic acid, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane)]-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bicarboxylic acid (Cyclohexane)]-2,3,3 ′, 4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane)]-2,2 ′, 3,3′-tetracarboxylic acid, 4,4′- Methylenebis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4 ′-(propane-2,2-diyl) bis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-oxybis (cyclohexane-1,2) -Dicarboxylic acid), 4,4 '-Thiobis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4'-sulfonylbis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4'-(dimethylsilanediyl) bis (cyclohexane-1,2- Dicarboxylic acid), 4,4 ′-(tetrafluoropropane-2,2-diyl) bis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), octahydropentalene-1,3,4,6-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.1] Heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 6- (carboxymethyl) bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5-tricarboxylic acid, bicyclo [2. 2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] oct-5-ene-2,3,7,8-tetracarboxylic acid, tricyclo [4.2. 2.0 2,5] decane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, tricyclo [4.2.2.02,5] dec-7-ene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid, 9- Oxatricyclo [4.2.1.02,5] nonane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α′-spiro-2 ″ -norbornane 5,5 ″, 6,6 ″ -tetracarboxylic acid, (4arH, 8acH) -decahydro-1t, 4t: 5c, 8c-dimethananaphthalene-2c, 3c, 6c, 7c-tetracarboxylic acid, (4arH , 8acH) -decahydro-1t, 4t: 5c, 8c-dimethanonaphthalene-2t, 3t, 6c, 7c-tetracarboxylic acid, these tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic silyl esters, tetracarboxylic acids Ether, and derivatives of such tetracarboxylic acid chloride. A tetracarboxylic acid component may be used independently and can also be used in combination of multiple types.

<Yおよびジアミン成分>
の芳香族環を有する2価の基としては、炭素数が6〜40、更に好ましくは炭素数が6〜20の芳香族環を有する2価の基が好ましい。
<Y 1 and a diamine component>
The divalent group having an aromatic ring of Y 1 is preferably a divalent group having an aromatic ring having 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms.

芳香族環を有する2価の基としては、例えば、下記のものが挙げられる。   Examples of the divalent group having an aromatic ring include the following.

(式中、Wは直接結合、または、2価の有機基であり、n11〜n13は、それぞれ独立に0〜4の整数を表し、R51、R52、R53は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、またはトリフルオロメチル基である。) (In the formula, W 1 is a direct bond or a divalent organic group, n 11 to n 13 each independently represents an integer of 0 to 4, and R 51 , R 52 , and R 53 are each independent. And an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a trifluoromethyl group.)

としては、具体的には、直接結合、下記の式(5)で表される2価の基、下記の式(6)で表される2価の基が挙げられる。 Specific examples of W 1 include a direct bond, a divalent group represented by the following formula (5), and a divalent group represented by the following formula (6).

(式(6)中のR61〜R68は、それぞれ独立に直接結合または前記式(5)で表される2価の基のいずれかを表す。) (R 61 to R 68 in the formula (6) each independently represent a direct bond or a divalent group represented by the formula (5).)

ここで、得られるポリイミドの高耐熱性、高透明性、低線熱膨張係数を両立できるので、Wは、直接結合、または式:−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−で表される基よりなる群から選択される1種であることが特に好ましい。また、Wが、R61〜R68が直接結合、または式:−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−で表される基よりなる群から選択される1種である前記式(6)で表される2価の基のいずれかであることも特に好ましい。 Here, since the polyimide obtained can have both high heat resistance, high transparency, and low linear thermal expansion coefficient, W 1 is a direct bond, or a formula: —NHCO—, —CONH—, —COO—, —OCO—. It is especially preferable that it is 1 type selected from the group which consists of group represented by these. W 1 is one of R 61 to R 68 directly selected from the group consisting of a direct bond or a group represented by the formula: —NHCO—, —CONH—, —COO—, —OCO—. It is also particularly preferable that it is any of the divalent groups represented by the formula (6).

加えて好ましい基として、上記式(4)において、Wが下式(3B): In addition, as a preferred group, in the above formula (4), W 1 represents the following formula (3B):

で表されるフルオレニル含有基である化合物が挙げられる。Z11およびZ12はそれぞれ独立に、好ましくは同一で、単結合または2価の有機基である。Z11およびZ12としては、芳香環を含む有機基が好ましく、例えば式(3B1): The compound which is a fluorenyl containing group represented by these is mentioned. Z 11 and Z 12 are each independently preferably the same, a single bond or a divalent organic group. As Z 11 and Z 12 , an organic group containing an aromatic ring is preferable. For example, Formula (3B1):

(Z13およびZ14は、互いに独立に単結合、−COO−、−OCO−または−O−であり、ここでZ14がフルオレニル基に結合した場合、Z13が−COO−、−OCO−または−O−でZ14が単結合の構造が好ましく;R91は炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基であり、好ましくはフェニルであり、nは0〜4の整数であり、好ましくは1である。)
で表され構造が好ましい。
(Z 13 and Z 14 are each independently a single bond, —COO—, —OCO— or —O—, and when Z 14 is bonded to a fluorenyl group, Z 13 is —COO—, —OCO— or preferably Z 14 is a single bond structure -O-; R 91 is an alkyl group or a phenyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably phenyl, n is an integer of 0 to 4, preferably 1)
And the structure is preferred.

別の好ましい基として、上記式(4)において、Wがフェニレン基である化合物、即ちターフェニルジアミン化合物が挙げられ、特にすべてパラ結合である化合物が好ましい。 As another preferable group, a compound in which W 1 is a phenylene group in the above formula (4), that is, a terphenyldiamine compound, is particularly preferable.

別の好ましい基として、上記式(4)において、Wが式(6)の最初のフェニル環1個の構造において、R61およびR62が2,2−プロピリデン基である化合物が挙げられる。 Another preferred group is a compound in which, in the above formula (4), W 1 is the structure of one first phenyl ring in formula (6), and R 61 and R 62 are 2,2-propylidene groups.

さらに別の好ましい基として、上記式(4)において、Wが次の式(3B2): As still another preferred group, in the above formula (4), W 1 represents the following formula (3B2):

で表される化合物が挙げられる。 The compound represented by these is mentioned.

が芳香族環を有する2価の基である一般式(II)の繰り返し単位を与えるジアミン成分としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、ベンジジン、3,3’−ジアミノ−ビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、m−トリジン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,4’−ジアミノベンズアニリド、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−p−フェニレンビス(p−アミノベンズアミド)、4−アミノフェノキシ−4−ジアミノベンゾエート、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸ビス(4−アミノフェニル)エステル、p−フェニレンビス(p−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジカルボキシレート、[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイルビス(4−アミノベンゾエート)、4,4’−オキシジアニリン、3,4’−オキシジアニリン、3,3’−オキシジアニリン、p−メチレンビス(フェニレンジアミン)、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、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、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、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’−ビス((アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、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、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)ジフェニル)スルホン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)ジフェニル)スルホン、オクタフルオロベンジジン、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,4−ビス(4−アミノアニリノ)−6−アミノ−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(4−アミノアニリノ)−6−メチルアミノ−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(4−アミノアニリノ)−6−エチルアミノ−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(4−アミノアニリノ)−6−アニリノ−1,3,5−トリアジンが挙げられる。Yがフッ素原子を含有する芳香族環を有する2価の基である一般式(II)の繰り返し単位を与えるジアミン成分としては、例えば、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、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、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(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が挙げられる。加えて好ましいジアミン化合物として、4,4’−(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス([1,1’−ビフェニル]−5,2−ジイル))ビス(オキシ))ジアミン、[1,1’:4’,1”−ターフェニル]−4,4”−ジアミン、4,4’−([1,1’−ビナフタレン]−2,2’−ジイルビス(オキシ))ジアミンが挙げられる。ジアミン成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。 Examples of the diamine component that gives the repeating unit of the general formula (II) in which Y 1 is a divalent group having an aromatic ring include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, benzidine, 3,3′-diamino- Biphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3′-bis (trifluoromethyl) benzidine, m-tolidine, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,4′-diaminobenzanilide, N, N′-bis (4-aminophenyl) terephthalamide, N, N′-p-phenylenebis (p-aminobenzamide), 4-aminophenoxy-4-diaminobenzoate, bis (4-aminophenyl) terephthalate, Biphenyl-4,4′-dicarboxylic acid bis (4-aminophenyl) ester, p-phenylenebis (p-aminoben) Ate), bis (4-aminophenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate, [1,1′-biphenyl] -4,4′-diylbis (4-aminobenzoate) 4,4′-oxydianiline, 3,4′-oxydianiline, 3,3′-oxydianiline, p-methylenebis (phenylenediamine), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1 , 3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) ) Biphenyl, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, bis (4-a Nophenyl) sulfone, 3,3′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3′-bis ((aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoro Propane, bis (4- (4-aminophenoxy) diphenyl) sulfone, bis (4- (3-aminophenoxy) diphenyl) sulfone, octafluorobenzidine, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3 , 3′-dichloro-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-difluoro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,4-bis (4-aminoanilino) -6-amino-1,3,5- Triazine, 2,4-bis (4-aminoanilino) -6-methylamino-1,3,5-triazine, 2,4-bis (4-aminoanilino) Examples include -6-ethylamino-1,3,5-triazine and 2,4-bis (4-aminoanilino) -6-anilino-1,3,5-triazine. Examples of the diamine component that gives the repeating unit of the general formula (II) in which Y 1 is a divalent group having an aromatic ring containing a fluorine atom include 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3 , 3′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2 And '-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane. In addition, as a preferable diamine compound, 4,4 ′-(((9H-fluorene-9,9-diyl) bis ([1,1′-biphenyl] -5,2-diyl)) bis (oxy)) diamine, [1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -terphenyl] -4,4 ″ -diamine, 4,4 ′-([1,1′-binaphthalene] -2,2′-diylbis (oxy)) diamine Can be mentioned. A diamine component may be used independently and can also be used in combination of multiple types.

の脂環構造を有する2価の基としては、炭素数が4〜40の脂環構造を有する2価の基が好ましく、少なくとも一つの脂肪族4〜12員環、より好ましくは脂肪族6員環を有することが更に好ましい。 The divalent group having an alicyclic structure of Y 1 is preferably a divalent group having an alicyclic structure having 4 to 40 carbon atoms, more preferably at least one aliphatic 4- to 12-membered ring, more preferably aliphatic. More preferably, it has a 6-membered ring.

脂環構造を有する2価の基としては、例えば、下記のものが挙げられる。   Examples of the divalent group having an alicyclic structure include the following.

(式中、V、Vは、それぞれ独立に直接結合、または、2価の有機基であり、n21〜n26は、それぞれ独立に0〜4の整数を表し、R81〜R86は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、またはトリフルオロメチル基であり、R91、R92、R93は、それぞれ独立に 式:−CH−、−CH=CH−、−CHCH−、−O−、−S−で表される基よりなる群から選択される1種である。) (In the formula, V 1 and V 2 are each independently a direct bond or a divalent organic group, n 21 to n 26 each independently represents an integer of 0 to 4, and R 81 to R 86. Are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a trifluoromethyl group, and R 91 , R 92 , and R 93 are each independently represented by the formula: —CH 2 —, It is one selected from the group consisting of groups represented by —CH═CH—, —CH 2 CH 2 —, —O—, and —S—.

、Vとしては、具体的には、直接結合および前記の式(5)で表される2価の基が挙げられる。 Specific examples of V 1 and V 2 include a direct bond and a divalent group represented by the above formula (5).

脂環構造を有する2価の基としては、得られるポリイミドの高耐熱性、低線熱膨張係数を両立できるので、下記のものが特に好ましい。   As the divalent group having an alicyclic structure, the following can be particularly preferred since both the high heat resistance and low linear thermal expansion coefficient of the resulting polyimide can be achieved.

脂環構造を有する2価の基としては、中でも、下記のものが好ましい。 Among the divalent groups having an alicyclic structure, the following are preferable.

が脂環構造を有する2価の基である一般式(II)の繰り返し単位を与えるジアミン成分としては、例えば、1,4−ジアミノシクロへキサン、1,4−ジアミノ−2−メチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−エチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−n−プロピルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−イソプロピルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−n−ブチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−イソブチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−sec−ブチルシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−2−tert−ブチルシクロヘキサン、1,2−ジアミノシクロへキサン、1,3−ジアミノシクロブタン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ジアミノビシクロヘプタン、ジアミノメチルビシクロヘプタン、ジアミノオキシビシクロヘプタン、ジアミノメチルオキシビシクロヘプタン、イソホロンジアミン、ジアミノトリシクロデカン、ジアミノメチルトリシクロデカン、ビス(アミノシクロへキシル)メタン、ビス(アミノシクロヘキシル)イソプロピリデン、6,6’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン、6,6’−ビス(4−アミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダンが挙げられる。ジアミン成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。 Examples of the diamine component that gives the repeating unit of the general formula (II) in which Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure include 1,4-diaminocyclohexane and 1,4-diamino-2-methylcyclohexane. 1,4-diamino-2-ethylcyclohexane, 1,4-diamino-2-n-propylcyclohexane, 1,4-diamino-2-isopropylcyclohexane, 1,4-diamino-2-n-butylcyclohexane, 1 , 4-Diamino-2-isobutylcyclohexane, 1,4-diamino-2-sec-butylcyclohexane, 1,4-diamino-2-tert-butylcyclohexane, 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diamino Cyclobutane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane Xanthone, diaminobicycloheptane, diaminomethylbicycloheptane, diaminooxybicycloheptane, diaminomethyloxybicycloheptane, isophoronediamine, diaminotricyclodecane, diaminomethyltricyclodecane, bis (aminocyclohexyl) methane, bis (aminocyclohexyl) Isopropylidene, 6,6′-bis (3-aminophenoxy) -3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane, 6,6′-bis (4-aminophenoxy) -3 3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane. A diamine component may be used independently and can also be used in combination of multiple types.

上記のテトラカルボン酸成分およびジアミン成分に加えて、カルボン酸モノ無水物を添加して反応させることも好ましい。カルボン酸モノ無水物は、特にジカルボン酸モノ無水物が好ましく、芳香族カルボン酸モノ無水物であっても脂肪族カルボン酸モノ無水物であってもよい。特に芳香族カルボン酸モノ無水物が好ましい。芳香族カルボン酸モノ無水物は、炭素数6〜30の芳香環を有するものが好ましく、炭素数6〜15の芳香環を有するものがより好ましく、炭素数6〜10の芳香環を有するものがさらに好ましい。   In addition to the above tetracarboxylic acid component and diamine component, it is also preferable to add a carboxylic acid monoanhydride to cause the reaction. The carboxylic acid monoanhydride is particularly preferably a dicarboxylic acid monoanhydride, which may be an aromatic carboxylic acid monoanhydride or an aliphatic carboxylic acid monoanhydride. Aromatic carboxylic acid monoanhydrides are particularly preferred. The aromatic carboxylic acid monoanhydride preferably has an aromatic ring having 6 to 30 carbon atoms, more preferably has an aromatic ring having 6 to 15 carbon atoms, and has an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms. Further preferred.

カルボン酸モノ無水物としては、例えば、無水フタル酸、2,3−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、3,4−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,2−アントラセンジカルボン酸無水物、2,3−アントラセンジカルボン酸無水物、1,9−アントラセンジカルボン酸無水物などの芳香族カルボン酸モノ無水物、および無水マレイン酸、無水コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水イタコン酸、無水トリメリット酸などの脂環式カルボン酸モノ無水物が挙げられる。これらの中でも、無水フタル酸が好ましい。   Examples of carboxylic acid monoanhydrides include phthalic anhydride, 2,3-benzophenone dicarboxylic acid anhydride, 3,4-benzophenone dicarboxylic acid anhydride, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid anhydride, and 2,3-naphthalenedicarboxylic acid. Aromatic carboxylic acid monoesters such as acid anhydrides, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid anhydrides, 1,2-anthracene dicarboxylic acid anhydrides, 2,3-anthracene dicarboxylic acid anhydrides, 1,9-anthracene dicarboxylic acid anhydrides Mention may be made of anhydrides and alicyclic carboxylic acid monoanhydrides such as maleic anhydride, succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, itaconic anhydride, trimellitic anhydride. Of these, phthalic anhydride is preferred.

カルボン酸モノ無水物を添加する場合、次の式(1)および(2)を満たすことがより好ましい。   When adding carboxylic acid monoanhydride, it is more preferable to satisfy | fill following Formula (1) and (2).

式(1) 0.97≦X/Y<1.00
式(2) 0.5≦(Z/2)/(Y−X)≦1.05
(式中、Xはテトラカルボン酸成分のモル数、Yはジアミン成分のモル数、Zはカルボン酸モノ無水物のモル数を表す。)
Formula (1) 0.97 <= X / Y <1.00
Formula (2) 0.5 ≦ (Z / 2) / (Y−X) ≦ 1.05
(Wherein X represents the number of moles of the tetracarboxylic acid component, Y represents the number of moles of the diamine component, and Z represents the number of moles of the carboxylic acid monoanhydride.)

X/Yが、0.97以上であることにより、ポリイミド前駆体(特にポリアミック酸)の分子量を増やし、得られるポリイミドフィルムの強度や耐熱性が向上する。X/Yは、好ましくは0.98以上である。X/Yは1.00未満である場合、テトラカルボン酸成分に対してジアミン成分が過剰となる。こうすることにより、カルボン酸モノ無水物で末端封止可能なアミノ基を形成できる。X/Yは、好ましくは0.99以下である。   When X / Y is 0.97 or more, the molecular weight of the polyimide precursor (especially polyamic acid) is increased, and the strength and heat resistance of the resulting polyimide film are improved. X / Y is preferably 0.98 or more. When X / Y is less than 1.00, the diamine component is excessive with respect to the tetracarboxylic acid component. By carrying out like this, the amino group which can be end-capped with carboxylic acid monoanhydride can be formed. X / Y is preferably 0.99 or less.

また、(Z/2)/(Y−X)は、カルボン酸モノ無水物と、末端封止可能なアミノ基とのモル比を表す。X/Yが1.00未満であり、(Z/2)/(Y−X)が0.5以上であることにより、ポリイミド前駆体の末端封止率を上げることができ、C−V特性を向上できる。(Z/2)/(Y−X)は、1に近いほど好ましい。(Z/2)/(Y−X)は、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上である。(Z/2)/(Y−X)が1.05以下であることにより、遊離のカルボン酸モノ無水物の量を低減し、得られるポリイミドフィルムの強度およびC−V特性を向上できる。(Z/2)/(Y−X)は、好ましくは1.03以下、より好ましくは1.01以下である。   Moreover, (Z / 2) / (Y-X) represents the molar ratio between the carboxylic acid monoanhydride and the end-capping amino group. When X / Y is less than 1.00 and (Z / 2) / (Y-X) is 0.5 or more, the terminal blocking rate of the polyimide precursor can be increased, and the CV characteristics Can be improved. (Z / 2) / (YX) is preferably closer to 1. (Z / 2) / (Y-X) is preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. When (Z / 2) / (YX) is 1.05 or less, the amount of free carboxylic acid monoanhydride can be reduced, and the strength and CV characteristics of the resulting polyimide film can be improved. (Z / 2) / (Y-X) is preferably 1.03 or less, more preferably 1.01 or less.

本発明の1態様において、ポリイミド繰り返し単位(即ち前記一般式II)中のイミド基(−C(O)NC(O)−)の重量分率が、38.3重量%未満であることが好ましい。特定の態様においては、30重量%以下であることがより好ましい。   In one embodiment of the present invention, the weight fraction of the imide group (—C (O) NC (O) —) in the polyimide repeating unit (that is, the general formula II) is preferably less than 38.3 wt%. . In a specific embodiment, it is more preferably 30% by weight or less.

ここで、ポリイミドは共重合体であってよく、即ちポリイミドを与えるテトラカルボン酸成分およびジアミン成分のうち少なくとも一方が2種類以上の化合物を含有してもよい。この場合、イミド基の重量分率は、モノマーの仕込み割合に基づいて、加重平均で計算される。イミド基以外の基の重量分率についても同様に計算される。以下の説明で、特定の基の重量分率に言及する場合、ポリイミドは単独重合体である場合と共重合体である場合の両方を含む。   Here, the polyimide may be a copolymer, that is, at least one of the tetracarboxylic acid component and the diamine component that give the polyimide may contain two or more kinds of compounds. In this case, the weight fraction of imide groups is calculated by a weighted average based on the monomer charge ratio. It calculates similarly about the weight fraction of groups other than an imide group. In the following description, when referring to the weight fraction of a specific group, the polyimide includes both the case of being a homopolymer and the case of being a copolymer.

本発明の1態様において、ポリイミド繰り返し単位中の官能基の重量分率は小さい方が好ましい。ここで定義される「繰り返し単位中の官能基」は、ポリイミド繰り返し単位中の芳香環および飽和アルキル鎖以外の部分であり、−O−(エーテル結合)、−CO−(カルボニル基)、−COO−(エステル)、−SO−などである。芳香環および飽和アルキル鎖の水素を置換しているFおよびClは、「繰り返し単位中の官能基」に含まれない。 In one embodiment of the present invention, it is preferable that the functional group weight fraction in the polyimide repeating unit is small. The “functional group in the repeating unit” defined herein is a moiety other than the aromatic ring and the saturated alkyl chain in the polyimide repeating unit, and includes —O— (ether bond), —CO— (carbonyl group), —COO. - (ester), - SO 2 - and the like. F and Cl replacing hydrogen in the aromatic ring and saturated alkyl chain are not included in the “functional group in the repeating unit”.

イミド基と「繰り返し単位中の官能基」を合わせて、ポリイミド繰り返し単位中の38.3重量%未満であることも好ましく、より好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは25重量%以下である。   The total of the imide group and the “functional group in the repeating unit” is preferably less than 38.3 wt% in the polyimide repeating unit, more preferably 30 wt% or less, and even more preferably 25 wt% or less.

本発明の好ましい1形態において、繰り返し単位を形成するテトラカルボン酸成分は、フルオレン構造を分子内に有するテトラカルボン酸二無水物、および2つの酸無水物基以外の官能基(上記「繰り返し単位中の官能基」に対応する基)1個に対してベンゼン環を3個以上有するテトラカルボン酸二無水物から選ばれる化合物を含むことが好ましい。尚、2つの酸無水物基以外に、「繰り返し単位中の官能基」に相当する官能基を有さない化合物も好ましい化合物に含まれ、この場合、ベンゼン環の個数は好ましくは2個以上であり、より好ましくは3個以上である。   In a preferred embodiment of the present invention, the tetracarboxylic acid component forming the repeating unit contains a tetracarboxylic dianhydride having a fluorene structure in the molecule and a functional group other than the two acid anhydride groups (the above “in the repeating unit”). It is preferable to include a compound selected from tetracarboxylic dianhydrides having three or more benzene rings per group) corresponding to “functional group of”. In addition to the two acid anhydride groups, a compound having no functional group corresponding to “functional group in repeating unit” is also included in the preferable compound. In this case, the number of benzene rings is preferably 2 or more. Yes, more preferably 3 or more.

本発明の好ましい1形態において、繰り返し単位を形成するジアミン成分は、フルオレン構造を分子内に有するジアミン、および2つのアミン基以外の官能基(上記「繰り返し単位中の官能基」に対応する基)1個に対してベンゼン環を3個以上有するジアミンから選ばれる化合物を含むことが好ましい。尚、2つのアミン基以外に、「繰り返し単位中の官能基」に相当する官能基を有さない化合物も好ましい化合物に含まれ、この場合、ベンゼン環の個数は好ましくは2個以上であり、より好ましくは3個以上である。   In a preferred embodiment of the present invention, the diamine component forming the repeating unit includes a diamine having a fluorene structure in the molecule, and a functional group other than two amine groups (a group corresponding to the above “functional group in the repeating unit”). It is preferable to include a compound selected from diamines having three or more benzene rings per one. In addition to the two amine groups, a compound having no functional group corresponding to the “functional group in the repeating unit” is also included in the preferred compound. In this case, the number of benzene rings is preferably 2 or more, More preferably, it is 3 or more.

本発明の好ましい1形態において、繰り返し単位を形成するテトラカルボン酸成分およびジアミン成分のそれぞれが、上記の条件、即ちフルオレン構造を分子内に有する化合物、および「繰り返し単位中の官能基」1個に対してベンゼン環を3個以上有する化合物(官能基0個の場合を含む)から選ばれる化合物を含むことが好ましい。   In a preferred embodiment of the present invention, each of the tetracarboxylic acid component and the diamine component forming the repeating unit is a compound having the above-described conditions, that is, a compound having a fluorene structure in the molecule, and one “functional group in the repeating unit”. On the other hand, it is preferable to include a compound selected from compounds having 3 or more benzene rings (including the case of 0 functional group).

本発明の1態様において、「末端官能基量」が小さいことも好ましい。「末端官能基量」は、ポリイミドを製造する際(ポリアミック酸を製造する際)のテトラカルボン酸成分とジアミン成分の仕込み比、各成分の純度、末端封止剤の添加量、反応性添加剤の添加量に基づいて計算される。テトラカルボン酸成分とジアミン成分の仕込み比からの末端官能基量の計算は次のように行う。
テトラカルボン酸二無水物/ジアミン比=1で得られるポリイミドの重合度は理論的に∞なので、末端基は1/∞=0とする。テトラカルボン酸二無水物とジアミンの仕込みが等モルでない場合、ジアミンが過剰である場合を例に取ると、理論的に、式(II−B)の構造の重合度nのポリイミドができるものとする。nは、
(式) テトラカルボン酸二無水物/ジアミン比=n/(n+1)
を満たすnを求めることで得られる。繰り返し単位の式量をaとし、末端ジアミン1個分の分子量をaとすると、重合度nのポリイミドの式量は、(a*n+a)となるから、末端アミン量は、
2/(a*n+a) [単位 mol/g]
で求められる。本願の実施例ではμmol/gで表記した。
In one embodiment of the present invention, it is also preferable that the “terminal functional group amount” is small. "Terminal functional group amount" refers to the ratio of the tetracarboxylic acid component and the diamine component used in the production of polyimide (when producing polyamic acid), the purity of each component, the added amount of the end-capping agent, and the reactive additive It is calculated based on the amount of addition. The terminal functional group amount is calculated from the charged ratio of the tetracarboxylic acid component and the diamine component as follows.
Since the degree of polymerization of a polyimide obtained with a tetracarboxylic dianhydride / diamine ratio = 1 is theoretically ∞, the end group is 1 / ∞ = 0. When the charge of tetracarboxylic dianhydride and diamine is not equimolar, taking the case of excess diamine as an example, theoretically, a polyimide having a degree of polymerization n of the structure of formula (II-B) can be formed. To do. n is
(Formula) Tetracarboxylic dianhydride / diamine ratio = n / (n + 1)
It is obtained by calculating n satisfying. Assuming that the formula weight of the repeating unit is a and the molecular weight of one terminal diamine is a b , the formula weight of the polyimide having a polymerization degree n is (a * n + a b ).
2 / (a * n + a b ) [unit: mol / g]
Is required. In the examples of the present application, it is expressed in μmol / g.

本発明の1態様において、末端アミン基量が好ましくは30μmol/g以下、より好ましくは20μmol/g以下、さらに好ましくは10.5μmol/g以下である。また、本発明の異なる態様において、末端の全官能基量が好ましくは30μmol/g以下、より好ましくは20μmol/g以下、さらに好ましくは10.5μmol/g以下である。   In one embodiment of the present invention, the amount of terminal amine groups is preferably 30 μmol / g or less, more preferably 20 μmol / g or less, and even more preferably 10.5 μmol / g or less. In another embodiment of the present invention, the total amount of terminal functional groups is preferably 30 μmol / g or less, more preferably 20 μmol / g or less, and further preferably 10.5 μmol / g or less.

本発明の好ましい1態様においては、イミド基と「繰り返し単位中の官能基」を合わせた重量分率が30重量%以下且つ「末端官能基量」が20μmol/g以下が好ましく、また異なる好ましい1態様においては、イミド基と「繰り返し単位中の官能基」を合わせた重量分率が40重量%以下且つ「末端官能基量」が10.5μmol/g以下が好ましい。またイミド基と「繰り返し単位中の官能基」を合わせた重量分率が30重量%以下且つ「末端官能基量」が10.5μmol/g以下も非常に好ましい。   In a preferred embodiment of the present invention, the combined weight fraction of the imide group and the “functional group in the repeating unit” is preferably 30% by weight or less and the “terminal functional group amount” is preferably 20 μmol / g or less. In the embodiment, the combined weight fraction of the imide group and the “functional group in the repeating unit” is preferably 40% by weight or less and the “terminal functional group amount” is preferably 10.5 μmol / g or less. Further, it is very preferable that the weight fraction of the imide group and the “functional group in the repeating unit” is 30% by weight or less and the “terminal functional group amount” is 10.5 μmol / g or less.

以上のようなポリイミド中の官能基(イミド基、繰り返し単位中の官能基、末端官能基)のコントロールは、本発明のC−V特性を有するポリイミドを得るために考慮すべき要素である。   Control of the functional groups (imide group, functional group in the repeating unit, terminal functional group) in the polyimide as described above is an element to be considered in order to obtain the polyimide having the CV characteristics of the present invention.

<<新規ポリイミド前駆体およびポリイミド>>
本出願は、新規な構造を含有するポリイミド前駆体およびポリイミドも開示する。新規ポリイミド前駆体およびポリイミドは、
少なくとも3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)を含有するテトラカルボン酸成分(A)と、
(B−1)1,4―ジアミノベンゼン、[1,1’:4’,1”−ターフェニル]−4,4”−ジアミン、および1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼンから選ばれる少なくとも一つのジアミン、および
(B−2)9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス([1,1’−ビフェニル]−5,2−ジイル))ビス(オキシ))ジアミン、および4,4’−([1,1’−ビナフタレン]−2,2’−ジイルビス(オキシ))ジアミンから選ばれる少なくとも一つのジアミン
を含有するジアミン成分(B)を反応して得られる繰り返し単位を含む。即ち、前記一般式Iおよび一般式IIにおいて、Xが上記テトラカルボン酸成分(A)に由来し、Yが上記ジアミン成分(B)に由来する繰り返し単位を含む。
<< New polyimide precursor and polyimide >>
The present application also discloses polyimide precursors and polyimides containing novel structures. New polyimide precursor and polyimide
A tetracarboxylic acid component (A) containing at least 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA);
(B-1) 1,4-diaminobenzene, [1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -terphenyl] -4,4 ″ -diamine, and 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene, and (B-2) 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4 ′-(((9H-fluorene-9,9-diyl ) Bis ([1,1′-biphenyl] -5,2-diyl)) bis (oxy)) diamine and 4,4 ′-([1,1′-binaphthalene] -2,2′-diylbis (oxy) )) A repeating unit obtained by reacting a diamine component (B) containing at least one diamine selected from diamines. That is, in General Formula I and General Formula II, X 1 includes a repeating unit derived from the tetracarboxylic acid component (A) and Y 1 derived from the diamine component (B).

テトラカルボン酸成分(A)は、好ましくは3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)を40モル%以上の割合で含む。また、テトラカルボン酸成分(A)として、s−BPDA以外に、(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)を含むことも好ましい。これら以外に、前述の列挙したテトラカルボン酸二無水物を含有することができる。例えば、フルオレン構造を分子内に有するテトラカルボン酸二無水物、および2つの酸無水物基以外の官能基(「繰り返し単位中の官能基」に対応する基)1個に対してベンゼン環を3個以上有するテトラカルボン酸二無水物から選ばれる化合物を含むことができる。s−BPDAおよび(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)以外のテトラカルボン酸二無水物の量は、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下であり、0モル%であってもよい。   The tetracarboxylic acid component (A) preferably contains 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA) in a proportion of 40 mol% or more. Further, as tetracarboxylic acid component (A), in addition to s-BPDA, (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis (1,3-dioxo-1, 3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) is also preferred. In addition to these, the tetracarboxylic dianhydrides listed above can be contained. For example, a tetracarboxylic dianhydride having a fluorene structure in the molecule and three functional groups other than two acid anhydride groups (a group corresponding to “functional group in repeating unit”) have three benzene rings. The compound chosen from the tetracarboxylic dianhydride which has one or more can be included. Other than s-BPDA and (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis (1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) The amount of tetracarboxylic dianhydride is preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, and may be 0 mol%.

ジアミン成分(B)は、上記(B−1)のジアミンおよび(B−2)のジアミンを合わせて、好ましくは40モル%以上の割合で含む。また、ジアミン成分(B)として(B−1)のジアミンおよび(B−2)のジアミン以外に前述の列挙したジアミン化合物を含有することができる。例えば、フルオレン構造を分子内に有するジアミン、および2つのアミン基以外の官能基(「繰り返し単位中の官能基」に対応する基)1個に対してベンゼン環を3個以上有するジアミンから選ばれる化合物を含むことができ、好ましい化合物としては、1,1’:4’,1”:4”,1”’−クォーターフェニル−4,4”’−ジアミン等を挙げることができる。(B−1)のジアミンおよび(B−2)のジアミン以外のジアミン化合物の量は、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下であり、0モル%であってもよい。   The diamine component (B) preferably contains the diamine of (B-1) and the diamine of (B-2) in a proportion of 40 mol% or more. In addition to the diamine of (B-1) and the diamine of (B-2), the diamine compounds listed above can be contained as the diamine component (B). For example, it is selected from a diamine having a fluorene structure in the molecule and a diamine having three or more benzene rings for one functional group other than two amine groups (a group corresponding to the “functional group in the repeating unit”). Compounds can be included, and preferred compounds include 1,1 ′: 4 ′, 1 ″: 4 ″, 1 ″ ′-quarterphenyl-4,4 ″ ′-diamine and the like. The amount of the diamine compound other than the diamine (B-1) and the diamine (B-2) is preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, and may be 0 mol%.

また、ポリイミド前駆体またはポリイミドの繰り返し単位中、s−BPDAと(B−1)のジアミンに由来する繰り返し単位およびs−BPDAと(B−2)のジアミンに由来する繰り返し単位の割合の合計が、40モル%以上であることが好ましい。   Moreover, the total of the ratio of the repeating unit derived from the diamine of s-BPDA and (B-1) and the repeating unit derived from the diamine of s-BPDA and (B-2) in the repeating unit of a polyimide precursor or a polyimide is the sum. 40 mol% or more is preferable.

この新規ポリイミドはC−V特性に優れており、ポリイミド繰り返し単位中のイミド基重量分率、イミド基と「繰り返し単位中の官能基」を合わせた重量分率、および「末端官能基量」の少なくとも1つ、好ましくは2つ、より好ましくは3つが、前述の範囲(特には好ましい範囲)となるように、併用化合物、仕込みテトラカルボン酸二無水物/ジアミン比等を選択することが好ましい。   This new polyimide has excellent CV characteristics, and the weight fraction of the imide group in the polyimide repeating unit, the weight fraction of the imide group combined with the “functional group in the repeating unit”, and the “terminal functional group amount”. It is preferable to select the combination compound, the charged tetracarboxylic dianhydride / diamine ratio, and the like so that at least one, preferably two, and more preferably three are in the above-described range (particularly, a preferable range).

<<ポリイミドフィルムの製造方法>>
ポリイミドの製造、特にキャリア基板上にポリイミドフィルムを形成した積層体を経由するポリイミドフィルムの製造方法を以下に説明する。
<< Method for producing polyimide film >>
A method for producing polyimide, particularly a method for producing a polyimide film via a laminate in which a polyimide film is formed on a carrier substrate, will be described below.

ポリイミドフィルムの製造方法の例を概略的に示すと、
(1)ポリイミド前駆体(特にポリアミック酸)溶液、またはポリイミド前駆体溶液に必要に応じてイミド化触媒、脱水剤、無機微粒子などを選択して加えたポリイミド前駆体溶液組成物をキャリア基板上にキャストし、加熱により脱水環化、脱溶媒することによりポリイミドフィルムを形成する方法(熱イミド化);
(2)ポリイミド前駆体(特にポリアミック酸)溶液に環化触媒および脱水剤を加え、さらに必要に応じて無機微粒子などを選択して加えたポリイミド前駆体溶液組成物をキャリア基板上にキャストし、化学的に脱水環化させて、これを加熱により脱溶媒、イミド化することによりポリイミドフィルムを形成する方法(化学イミド化);
(3)ポリイミドが有機溶媒に可溶の場合、必要により無機微粒子などの添加剤を選択して加えたポリイミド溶液組成物をキャリア基板上にキャストし、加熱により溶媒を除去しながら、所定温度まで加熱することによりポリイミドフィルムを形成する方法
などが挙げられる。
When schematically showing an example of a method for producing a polyimide film,
(1) A polyimide precursor (especially polyamic acid) solution, or a polyimide precursor solution composition in which an imidization catalyst, a dehydrating agent, inorganic fine particles, and the like are selected and added to a polyimide precursor solution as necessary is provided on a carrier substrate. A method of forming a polyimide film by casting, dehydrating cyclization and desolvation by heating (thermal imidization);
(2) Add a cyclization catalyst and a dehydrating agent to a polyimide precursor (especially polyamic acid) solution, and further cast a polyimide precursor solution composition added by selecting inorganic fine particles as necessary on a carrier substrate. A method of chemically dehydrating and cyclizing and removing the solvent by heating to form a polyimide film by imidization (chemical imidization);
(3) When the polyimide is soluble in an organic solvent, the polyimide solution composition added by selecting additives such as inorganic fine particles as necessary is cast on a carrier substrate, and the solvent is removed by heating to a predetermined temperature. The method of forming a polyimide film by heating, etc. are mentioned.

<ポリイミド前駆体溶液、ポリイミド溶液>
まず、ポリイミド前駆体溶液およびポリイミド溶液の製造について説明する。ポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液は、略等モルのテトラカルボン酸成分とジアミン成分を、有機溶媒中で重合することにより得られる。また、予めどちらかの成分が過剰である2種類以上のポリイミド前駆体を合成しておき、各ポリイミド前駆体溶液を一緒にした後、反応条件下で混合してもよい。
<Polyimide precursor solution, polyimide solution>
First, the production of a polyimide precursor solution and a polyimide solution will be described. A polyimide precursor solution or a polyimide solution is obtained by polymerizing approximately equimolar tetracarboxylic acid components and diamine components in an organic solvent. Alternatively, it combines the two or more polyimide precursors in which either component is excessive, after combining each polyimide precursor solution may be mixed under reaction conditions.

有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等の環状エステル溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒、トリエチレングリコール等のグリコール系溶媒、m−クレゾール、p−クレゾール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノール等のフェノール系溶媒、アセトフェノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。さらに、その他の一般的な有機溶剤、例えば、メタノール、エタノールなどのアルコール系溶媒や、フェノール、o−クレゾール、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、2−メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、ブタノール、エタノール、キシレン、トルエン、クロルベンゼン、N−メチルカプロラクタム、ヘキサメチルホスホロトリアミド、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、1,4−ジオキサン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルホン、テトラメチル尿素、アニソール、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒、生分解性の乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなども使用できる。使用する有機溶剤は、1種類であっても、2種類以上であってもよい。   The organic solvent is not particularly limited. For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N Amide solvents such as vinyl-2-pyrrolidone, cyclic ester solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene Carbonate solvents such as carbonate, glycol solvents such as triethylene glycol, phenol solvents such as m-cresol, p-cresol, 3-chlorophenol, 4-chlorophenol, acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolide Non, sulfolane, dimethyls Sulfoxide and the like. Furthermore, other common organic solvents such as alcohol solvents such as methanol and ethanol, phenol, o-cresol, butyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 2-methyl Cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethoxyethane, dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, butanol, ethanol, xylene, Toluene, chlorobenzene, N-methylcaprolactam, hexamethylphosphorotriamide, bis ( -Methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, bis [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] ether, 1,4-dioxane, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, diphenyl ether, diphenyl sulfone, Tetramethylurea, anisole, terpenes, mineral spirits, petroleum naphtha solvents, biodegradable methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate and the like can also be used. The organic solvent to be used may be one type or two or more types.

ポリイミド前駆体溶液およびポリイミド溶液をそれぞれ得るための重合反応を実施するに際して、有機溶媒中の全モノマー(ポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液の固形分濃度と実質等しい)の濃度は、使用する目的や製造する目的に応じて適宜選択すればよい。得られるポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液の固形分濃度として、特に限定されるものではないが、ポリイミド前駆体またはポリイミドと溶媒との合計量に対して、好ましくは5質量%〜45質量%、より好ましくは7質量%〜40質量%、さらに好ましくは9質量%〜30質量%である。固形分濃度が5質量%より低いと生産性、及び使用時の取り扱いが悪くなることがあり、45質量%より高いと溶液の流動性がなくなることがある。   When carrying out the polymerization reaction to obtain the polyimide precursor solution and the polyimide solution respectively, the concentration of all monomers (substantially equal to the solid content concentration of the polyimide precursor solution or the polyimide solution) in the organic solvent depends on the purpose of use and production What is necessary is just to select suitably according to the objective to do. The solid content concentration of the obtained polyimide precursor solution or polyimide solution is not particularly limited, but is preferably 5% by mass to 45% by mass with respect to the total amount of the polyimide precursor or polyimide and the solvent. Preferably they are 7 mass%-40 mass%, More preferably, they are 9 mass%-30 mass%. When the solid content concentration is lower than 5% by mass, productivity and handling during use may be deteriorated, and when it is higher than 45% by mass, the fluidity of the solution may be lost.

また、ポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液の30℃における溶液粘度は、特に限定されないが、好ましくは1000Pa・s以下、より好ましくは0.1〜500Pa・s、さらに好ましくは0.1〜300Pa・s、特に好ましくは0.1〜200Pa・sであることが取り扱い上好適である。溶液粘度が1000Pa・sを超えると、流動性がなくなり、金属やガラスなどのキャリア基板への均一な塗布が困難となることがあり、また、0.1Pa・sよりも低いと、金属やガラスなどのキャリア基板への塗布時にたれやハジキなどが生じることがあり、また高い特性のポリイミドフィルムを得ることが難しくなることがある。   The solution viscosity at 30 ° C. of the polyimide precursor solution or polyimide solution is not particularly limited, but is preferably 1000 Pa · s or less, more preferably 0.1 to 500 Pa · s, and still more preferably 0.1 to 300 Pa · s. Particularly preferably, the pressure is 0.1 to 200 Pa · s in view of handling. When the solution viscosity exceeds 1000 Pa · s, fluidity is lost, and uniform application to a carrier substrate such as metal or glass may be difficult, and when it is lower than 0.1 Pa · s, metal or glass Such as dripping or repelling may occur during application to a carrier substrate, and it may be difficult to obtain a polyimide film having high characteristics.

ポリイミド前駆体溶液の製造例の一例として、前記のテトラカルボン酸成分とジアミン成分との重合反応を、例えば、それぞれを実質的に等モル或いはどちらかの成分(酸成分、或いはジアミン成分)を少し過剰にして混合し、反応温度100℃以下、好ましくは80℃以下にて約0.2〜60時間反応させることにより実施して、ポリイミド前駆体溶液を得ることができる。   As an example of the production of the polyimide precursor solution, the polymerization reaction of the tetracarboxylic acid component and the diamine component is carried out by, for example, substantially equimolar or a little of either component (acid component or diamine component). The polyimide precursor solution can be obtained by mixing in excess and carrying out the reaction at a reaction temperature of 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower for about 0.2 to 60 hours.

ポリイミド溶液の製造例の一例として、前記のテトラカルボン酸成分とジアミン成分との重合反応を、例えば、それぞれを実質的に等モル或いはどちらかの成分(酸成分、或いはジアミン成分)を少し過剰にして混合し、公知の方法でポリイミド溶液を得ることができ、例えば反応温度140℃以上、好ましくは160℃以上(好ましくは250℃以下、さらに230℃以下)にて約1〜60時間反応させることにより実施して、ポリイミド溶液を得ることができる。   As an example of a polyimide solution production example, the polymerization reaction of the tetracarboxylic acid component and the diamine component described above is carried out by, for example, substantially equimolar or each component (acid component or diamine component) being slightly excessive. The polyimide solution can be obtained by a known method, for example, by reacting at a reaction temperature of 140 ° C. or higher, preferably 160 ° C. or higher (preferably 250 ° C. or lower, further 230 ° C. or lower) for about 1 to 60 hours. It can implement by and can obtain a polyimide solution.

また、前述のようにカルボン酸モノ無水物(特にジカルボン酸モノ無水物)を加える場合、一般的にはテトラカルボン酸成分とジアミン成分とを、好ましくは前述の式(1)を満たすモル比で溶媒中で反応させて、末端にアミノ基を有するポリイミド前駆体(特にポリアミック酸)を得る第1の工程、および、次いでカルボン酸モノ無水物を、好ましくは前述の式(2)を満たすモル比で添加して反応させて、ポリイミド前駆体(特にポリアミック酸)の末端を封止する第2の工程を含む方法が好ましい。   In addition, when adding a carboxylic acid monoanhydride (particularly a dicarboxylic acid monoanhydride) as described above, generally a tetracarboxylic acid component and a diamine component are preferably used in a molar ratio that satisfies the above-described formula (1). The first step of reacting in a solvent to obtain a polyimide precursor having an amino group at the terminal (particularly polyamic acid), and then the carboxylic acid monoanhydride, preferably a molar ratio satisfying the above-mentioned formula (2) The method including the second step of sealing the terminal of the polyimide precursor (especially polyamic acid) by adding and reacting with is preferable.

第1の工程では、イミド化反応を抑制するために、例えば100℃以下、好ましくは80℃以下の比較的低温で行なわれる。限定するものではないが、通常、反応温度は25℃〜100℃、好ましくは40℃〜80℃、より好ましくは50℃〜80℃であり、反応時間は、通常、0.1〜24時間程度、好ましくは2〜12時間程度である。反応温度及び反応時間を前記範囲内とすることによって、効率よく高分子量のポリイミド前駆体の溶液組成物を得ることができる。なお、反応は、空気雰囲気下でも行うことができるが、通常は不活性ガス雰囲気下、好ましくは窒素ガス雰囲気下で行われる。   In the first step, in order to suppress the imidization reaction, for example, it is performed at a relatively low temperature of 100 ° C. or less, preferably 80 ° C. or less. Although not limited, the reaction temperature is usually 25 ° C to 100 ° C, preferably 40 ° C to 80 ° C, more preferably 50 ° C to 80 ° C, and the reaction time is usually about 0.1 to 24 hours. It is preferably about 2 to 12 hours. By setting the reaction temperature and the reaction time within the above ranges, a solution composition of a high molecular weight polyimide precursor can be obtained efficiently. The reaction can be performed in an air atmosphere, but is usually performed in an inert gas atmosphere, preferably in a nitrogen gas atmosphere.

第2の工程では、反応温度を適宜設定してよいが、ポリイミド前駆体の末端を確実に封止する観点から、好ましくは25℃〜70℃、より好ましくは25℃〜60℃、さらに好ましくは25℃〜50℃である。反応時間は、通常、0.1〜24時間程度である。   In the second step, the reaction temperature may be appropriately set, but from the viewpoint of reliably sealing the end of the polyimide precursor, it is preferably 25 ° C to 70 ° C, more preferably 25 ° C to 60 ° C, and even more preferably. 25 ° C to 50 ° C. The reaction time is usually about 0.1 to 24 hours.

このようにして得られたポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液はそのまま、あるいは必要であれば有機溶媒を除去し、または、新たに有機溶媒を加えて、ポリイミドフィルムの製造に使用することができる。   The polyimide precursor solution or polyimide solution thus obtained can be used for the production of a polyimide film as it is, or if necessary, by removing the organic solvent or newly adding an organic solvent.

ポリイミド前駆体溶液には、熱イミド化であれば必要に応じて、イミド化触媒、有機リン含有化合物、無機微粒子などを加えてもよい。ポリイミド前駆体溶液には、化学イミド化であれば必要に応じて、環化触媒および脱水剤、無機微粒子などを加えてもよい。ポリイミド溶液には、必要に応じて、無機微粒子などを加えてもよい。   If necessary, an imidization catalyst, an organic phosphorus-containing compound, inorganic fine particles, and the like may be added to the polyimide precursor solution as long as it is thermal imidization. A cyclization catalyst, a dehydrating agent, inorganic fine particles, and the like may be added to the polyimide precursor solution as necessary if chemical imidization. If necessary, inorganic fine particles and the like may be added to the polyimide solution.

イミド化触媒としては、置換もしくは非置換の含窒素複素環化合物、該含窒素複素環化合物のN−オキシド化合物、置換もしくは非置換のアミノ酸化合物、ヒドロキシル基を有する芳香族炭化水素化合物または芳香族複素環状化合物が挙げられ、特に1,2−ジメチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、N−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、5−メチルベンズイミダゾールなどの低級アルキルイミダゾール、N−ベンジル−2−メチルイミダゾールなどのベンズイミダゾール、イソキノリン、3,5−ジメチルピリジン、3,4−ジメチルピリジン、2,5−ジメチルピリジン、2,4−ジメチルピリジン、4−n−プロピルピリジンなどの置換ピリジンなどを好適に使用することができる。イミド化触媒の使用量は、ポリアミド酸のアミド酸単位に対して0.01〜2倍当量、特に0.02〜1倍当量程度であることが好ましい。イミド化触媒を使用することによって、得られるポリイミドフィルムの物性、特に伸びや端裂抵抗が向上することがある。   Examples of the imidization catalyst include a substituted or unsubstituted nitrogen-containing heterocyclic compound, an N-oxide compound of the nitrogen-containing heterocyclic compound, a substituted or unsubstituted amino acid compound, an aromatic hydrocarbon compound having a hydroxyl group, or an aromatic heterocyclic compound. Cyclic compounds such as 1,2-dimethylimidazole, N-methylimidazole, N-benzyl-2-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 5-methylbenzimidazole and the like. Benzimidazoles such as alkylimidazole and N-benzyl-2-methylimidazole, isoquinoline, 3,5-dimethylpyridine, 3,4-dimethylpyridine, 2,5-dimethylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 4-n- Preferred are substituted pyridines such as propylpyridine It can be used for. The amount of the imidization catalyst used is preferably about 0.01 to 2 times equivalent, particularly about 0.02 to 1 times equivalent to the amic acid unit of the polyamic acid. By using an imidization catalyst, properties of the resulting polyimide film, particularly elongation and end resistance, may be improved.

有機リン含有化合物としては、例えば、モノカプロイルリン酸エステル、モノオクチルリン酸エステル、モノラウリルリン酸エステル、モノミリスチルリン酸エステル、モノセチルリン酸エステル、モノステアリルリン酸エステル、トリエチレングリコールモノトリデシルエーテルのモノリン酸エステル、テトラエチレングリコールモノラウリルエーテルのモノリン酸エステル、ジエチレングリコールモノステアリルエーテルのモノリン酸エステル、ジカプロイルリン酸エステル、ジオクチルリン酸エステル、ジカプリルリン酸エステル、ジラウリルリン酸エステル、ジミリスチルリン酸エステル、ジセチルリン酸エステル、ジステアリルリン酸エステル、テトラエチレングリコールモノネオペンチルエーテルのジリン酸エステル、トリエチレングリコールモノトリデシルエーテルのジリン酸エステル、テトラエチレングリコールモノラウリルエーテルのジリン酸エステル、ジエチレングリコールモノステアリルエーテルのジリン酸エステル等のリン酸エステルや、これらリン酸エステルのアミン塩が挙げられる。アミンとしてはアンモニア、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。   Examples of the organic phosphorus-containing compounds include monocaproyl phosphate, monooctyl phosphate, monolauryl phosphate, monomyristyl phosphate, monocetyl phosphate, monostearyl phosphate, triethylene glycol monotridecyl Monophosphate of ether, monophosphate of tetraethylene glycol monolauryl ether, monophosphate of diethylene glycol monostearyl ether, dicaproyl phosphate, dioctyl phosphate, dicapryl phosphate, dilauryl phosphate, dimyristyl phosphate, Dicetyl phosphate, distearyl phosphate, diethylene phosphate of tetraethylene glycol mononeopentyl ether, triethyl Diphosphate of glycol mono tridecyl ether, diphosphate of tetraethyleneglycol monolauryl ether, and phosphoric acid esters such as diphosphate esters of diethylene glycol monostearyl ether, amine salts of these phosphates. As amine, ammonia, monomethylamine, monoethylamine, monopropylamine, monobutylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine Etc.

環化触媒としては、トリメチルアミン、トリエチレンジアミンなどの脂肪族第3級アミン、ジメチルアニリンなどの芳香族第3級アミン、およびイソキノリン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリンなどの複素環第3級アミンなどが挙げられる。   Cyclization catalysts include aliphatic tertiary amines such as trimethylamine and triethylenediamine, aromatic tertiary amines such as dimethylaniline, and heterocyclic tertiary amines such as isoquinoline, pyridine, α-picoline and β-picoline. Etc.

脱水剤としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸などの脂肪族カルボン酸無水物、および無水安息香酸などの芳香族カルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the dehydrating agent include aliphatic carboxylic acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and butyric anhydride, and aromatic carboxylic acid anhydrides such as benzoic anhydride.

無機微粒子としては、微粒子状の二酸化チタン粉末、二酸化ケイ素(シリカ)粉末、酸化マグネシウム粉末、酸化アルミニウム(アルミナ)粉末、酸化亜鉛粉末などの無機酸化物粉末、微粒子状の窒化ケイ素粉末、窒化チタン粉末などの無機窒化物粉末、炭化ケイ素粉末などの無機炭化物粉末、および微粒子状の炭酸カルシウム粉末、硫酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末などの無機塩粉末を挙げることができる。これらの無機微粒子は二種以上を組合せて使用してもよい。これらの無機微粒子を均一に分散させるために、それ自体公知の手段を適用することができる。   Inorganic fine particles include fine particle titanium dioxide powder, silicon dioxide (silica) powder, magnesium oxide powder, aluminum oxide (alumina) powder, inorganic oxide powder such as zinc oxide powder, fine particle silicon nitride powder, and titanium nitride powder. Inorganic nitride powder such as silicon carbide powder, inorganic carbide powder such as silicon carbide powder, and inorganic salt powder such as particulate calcium carbonate powder, calcium sulfate powder, and barium sulfate powder. These inorganic fine particles may be used in combination of two or more. In order to uniformly disperse these inorganic fine particles, a means known per se can be applied.

一実施形態において、ポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液は、アルコキシシランなどのシランカップリング剤を含まないことが好ましい。シランカップリング剤を使用したポリイミドフィルムでは、シランカップリング剤がブリードアウトする場合がある。これにより、ポリイミドフィルムのC−V特性の低下、さらには接着力低下、積層体の膨れなどの問題が生じる。更には、ポリイミド前駆体溶液にシランカップリング剤を添加または反応させると、ポリイミド前駆体溶液の粘度安定性が低下するという問題もある。このような問題を避けるためには、シランカップリング剤を使用しないことが好ましい。   In one embodiment, the polyimide precursor solution or the polyimide solution preferably does not contain a silane coupling agent such as alkoxysilane. In a polyimide film using a silane coupling agent, the silane coupling agent may bleed out. Thereby, problems, such as a fall of the CV characteristic of a polyimide film, a further adhesive force fall, and a swelling of a laminated body, arise. Furthermore, when a silane coupling agent is added to or reacted with the polyimide precursor solution, there is a problem that the viscosity stability of the polyimide precursor solution is lowered. In order to avoid such a problem, it is preferable not to use a silane coupling agent.

<積層体および電子デバイスの製造>
電子デバイスの製造では、まず、ポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液(これらに、必要により添加剤を含有する組成物溶液も含む)をキャリア基板上に流延し、加熱処理によりイミド化および脱溶媒(ポリイミド溶液のときは主として脱溶媒)することによってポリイミドフィルムを形成し、キャリア基板とポリイミドフィルムとの積層体を得る。キャリア基板に制限はないが、一般に、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等のガラス基板や鉄、ステンレス等の金属基板が使用される。ポリイミド前駆体溶液およびポリイミド溶液のキャリア基板上への流延方法は特に限定されないが、例えばスピンコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、電着法などの従来公知の方法が挙げられる。ポリイミド前駆体溶液を用いた場合の加熱処理条件は、特に限定されないが、例えば50℃〜150℃の温度範囲で乾燥した後、最高加熱温度として例えば150℃〜600℃であり、好ましくは200℃〜550℃、より好ましくは250℃〜500℃で処理することが好ましい。ポリイミド溶液を用いた場合の加熱処理条件は、特に限定されないが、最高加熱温度として例えば100℃〜600℃であり、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上であり、また好ましくは500℃以下、より好ましくは450℃以下である。
<Manufacture of laminates and electronic devices>
In the production of an electronic device, first, a polyimide precursor solution or a polyimide solution (including a composition solution containing an additive if necessary) is cast on a carrier substrate, and imidization and desolvation by heat treatment ( In the case of a polyimide solution, a polyimide film is formed by mainly removing the solvent, and a laminate of the carrier substrate and the polyimide film is obtained. Although there is no restriction | limiting in a carrier substrate, Generally, glass substrates, such as soda-lime glass, borosilicate glass, an alkali free glass, and metal substrates, such as iron and stainless steel, are used. The method for casting the polyimide precursor solution and the polyimide solution onto the carrier substrate is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known methods such as a spin coating method, a screen printing method, a bar coater method, and an electrodeposition method. The heat treatment conditions when the polyimide precursor solution is used are not particularly limited. For example, after drying in a temperature range of 50 ° C. to 150 ° C., the maximum heating temperature is, for example, 150 ° C. to 600 ° C., preferably 200 ° C. It is preferable to perform the treatment at ˜550 ° C., more preferably at 250 ° C. to 500 ° C. The heat treatment conditions when the polyimide solution is used are not particularly limited, but the maximum heating temperature is, for example, 100 ° C. to 600 ° C., preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and preferably 500 ° C. Below, it is 450 degrees C or less more preferably.

ポリイミドフィルムの厚さは、1μm以上であることが好ましい。厚さが1μm未満である場合、ポリイミドフィルムが十分な機械的強度を保持できず、例えばフレキシブルデバイス基板として使用するとき、応力に耐えきれず破壊されることがある。また、ポリイミドフィルムの厚さは、20μm以下であることが好ましい。ポリイミドフィルムの厚さが20μmを超えて厚くなると、フレキシブルデバイスの薄型化が困難となってしまうことがある。フレキシブルデバイスとして十分な耐性を保持しながら、より薄膜化するには、ポリイミドフィルムの厚さは、2〜10μmであることがより望ましい。   The thickness of the polyimide film is preferably 1 μm or more. When the thickness is less than 1 μm, the polyimide film cannot maintain sufficient mechanical strength. For example, when used as a flexible device substrate, the polyimide film cannot withstand stress and may be destroyed. Moreover, it is preferable that the thickness of a polyimide film is 20 micrometers or less. If the thickness of the polyimide film exceeds 20 μm, it may be difficult to reduce the thickness of the flexible device. In order to make the film thinner while maintaining sufficient resistance as a flexible device, the thickness of the polyimide film is more preferably 2 to 10 μm.

得られるポリイミドフィルムは、ガラス基板等のキャリア基板に強固に積層される。ガラス基板等のキャリア基板とポリイミドフィルムとの剥離強度は、JIS K6854−1に準拠して測定した場合、一般的には50mN/mm以上、好ましくは100mN/mm以上、より好ましくは200mN/mm以上、さらに好ましくは300mN/mm以上である。   The obtained polyimide film is firmly laminated on a carrier substrate such as a glass substrate. When measured according to JIS K6854-1, the peel strength between a carrier substrate such as a glass substrate and a polyimide film is generally 50 mN / mm or more, preferably 100 mN / mm or more, more preferably 200 mN / mm or more. More preferably, it is 300 mN / mm or more.

また、得られるポリイミドフィルムの上に樹脂膜や無機膜などの第2の層を積層して、フレキシブルデバイス基板を形成してもよい。特に無機膜は、水蒸気バリア層として用いることができ、好適である。水蒸気バリア層としては、例えば、窒化ケイ素(SiN)、酸化ケイ素(SiO)、酸窒化ケイ素(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコニウム(ZrO)等の金属酸化物、金属窒化物および金属酸窒化物からなる群より選択される無機物を含む無機膜が挙げられる。一般に、これらの薄膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティングなどの物理的蒸着法と、プラズマCVD法、触媒化学気相成長法(Cat−CVD法)などの化学蒸着法(化学気相成長法)などが知られている。この第2の層は、複数層とすることもできる。ポリイミドフィルム上に第2の層を有するデバイスの場合であっても、第2の層を介してポリイミドフィルムの影響が半導体層に及ぶ場合が場合があるので、デバイス特性や耐久性を向上させるために、本発明の良好なC−V特性を有するポリイミドが好適に使用される。 Further, a flexible device substrate may be formed by laminating a second layer such as a resin film or an inorganic film on the obtained polyimide film. In particular, the inorganic film can be used as a water vapor barrier layer and is suitable. Examples of the water vapor barrier layer include silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zirconium oxide. Examples thereof include an inorganic film containing an inorganic material selected from the group consisting of metal oxides such as (ZrO 2 ), metal nitrides, and metal oxynitrides. In general, these thin film formation methods include physical vapor deposition such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating, and chemical vapor deposition such as plasma CVD and catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD). The method (chemical vapor deposition method) is known. The second layer may be a plurality of layers. Even in the case of a device having a second layer on a polyimide film, the influence of the polyimide film may reach the semiconductor layer via the second layer, so that device characteristics and durability are improved. In addition, the polyimide having good CV characteristics of the present invention is preferably used.

樹脂膜や無機膜の上に、ポリイミドフィルムを積層して、フレキシブルデバイス基板を形成してもよい。キャリア基板の場合と同様の方法で、ポリイミド前駆体溶液またはポリイミド溶液を用いて、樹脂膜や無機膜の上にポリイミドフィルムを積層できる。   A flexible device substrate may be formed by laminating a polyimide film on a resin film or an inorganic film. A polyimide film can be laminated on a resin film or an inorganic film using a polyimide precursor solution or a polyimide solution in the same manner as in the case of a carrier substrate.

本発明で得られるポリイミドフィルムは、無機膜が基板となる場合であっても、強固に積層される。ポリイミドフィルムと無機膜(例えば、酸化ケイ素膜)との剥離強度は、JIS K6854−1に準拠して測定した場合、一般的には20mN/mm以上、好ましくは30mN/mm以上、より好ましくは40mN/mm以上、さらに好ましくは50mN/mm以上である。   The polyimide film obtained in the present invention is firmly laminated even when the inorganic film is a substrate. The peel strength between the polyimide film and the inorganic film (for example, silicon oxide film) is generally 20 mN / mm or more, preferably 30 mN / mm or more, more preferably 40 mN, when measured according to JIS K6854-1. / Mm or more, more preferably 50 mN / mm or more.

電子デバイスの製造では、形成した積層体(特にはポリイミドフィルム)の上に、デバイスに必要な素子および回路等を形成する。形成する素子および回路、ならびにその製造工程はデバイスの種類により異なる。TFT液晶ディスプレイデバイスを製造する場合には、ポリイミドフィルムの上に、例えばアモルファスシリコンのTFTを形成する。TFTは、例えば、ゲート金属層、アモルファスシリコン膜などの半導体層、窒化ケイ素ゲート誘電体層、ITO画素電極を含む。この上に、さらに液晶ディスプレイに必要な構造を、公知の方法によって形成することも出来る。本発明において得られるポリイミドフィルムは耐熱性、靱性等各種特性に優れるので、回路等を形成する手法は特に制限されない。   In the manufacture of electronic devices, elements and circuits necessary for the device are formed on the formed laminate (particularly polyimide film). The elements and circuits to be formed and the manufacturing process thereof vary depending on the type of device. In the case of manufacturing a TFT liquid crystal display device, for example, an amorphous silicon TFT is formed on a polyimide film. The TFT includes, for example, a gate metal layer, a semiconductor layer such as an amorphous silicon film, a silicon nitride gate dielectric layer, and an ITO pixel electrode. Further, a structure necessary for a liquid crystal display can be formed by a known method. Since the polyimide film obtained in the present invention is excellent in various properties such as heat resistance and toughness, the method for forming a circuit or the like is not particularly limited.

電子デバイスとして、フレキシブルデバイスを目的とする場合、回路等を表面に形成したデバイス基板(特にはポリイミドフィルム)をキャリア基板から剥離する。剥離方法に特に制限はなく、例えばキャリア基板側からレーザー等を照射することで剥離を行うことができる。   When a flexible device is intended as an electronic device, a device substrate (particularly a polyimide film) on which a circuit or the like is formed is peeled from the carrier substrate. There is no restriction | limiting in particular in the peeling method, For example, it can peel by irradiating a laser etc. from the carrier substrate side.

本発明のポリイミドが好適に使用されるフレキシブルデバイスとしては、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパーといった表示デバイス、太陽電池、CMOSなどの受光デバイスを挙げることが出来る。本発明は、特に、薄型化かつフレキシブル性を付与したいデバイスへの適用に好適である。   Examples of the flexible device in which the polyimide of the present invention is suitably used include display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays and electronic paper, and light receiving devices such as solar cells and CMOS. The present invention is particularly suitable for application to a device that is desired to be thin and flexible.

本発明のポリイミドは、種々の用途に使用可能であるが、優れたC−V特性の効果を奏するために、ポリイミドと半導体が直接接しているデバイスか、または薄膜(例えば200nm以下、好ましくは100nm以下の薄膜、例えば前述の第2の層)を介して積層されているデバイスにおいて使用されることが好ましい。   The polyimide of the present invention can be used for various applications. However, in order to achieve the effect of excellent CV characteristics, the polyimide and the semiconductor are in direct contact with each other, or a thin film (for example, 200 nm or less, preferably 100 nm). It is preferably used in a device laminated via the following thin film, such as the second layer described above.

また、上記説明では、ポリイミドフィルム−キャリア基板の積層体を用いて、その上に素子や回路を形成する方法を説明したが、素子や回路を形成に支障がなければ、単膜のポリイミドフィルム上に素子や回路を形成してもよい。   In the above description, the method of forming an element or circuit on the polyimide film-carrier substrate laminate has been described. If there is no problem in forming the element or circuit, a single film polyimide film is formed. An element or a circuit may be formed.

尚、半導体としては、単結晶シリコン、アモルファスシリコンおよびポリシリコン等のシリコン(これらはp型またはn型に不純物ドープされていてよい)、ならびに窒化ガリウム系やその他の化合物半導体が挙げられる。   Examples of the semiconductor include silicon such as single crystal silicon, amorphous silicon, and polysilicon (these may be p-type or n-type impurity-doped), and gallium nitride and other compound semiconductors.

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

以下の例で用いた特性の測定方法を次に示す。   A method for measuring the characteristics used in the following examples is shown below.

<C−V特性の測定方法>
C−V特性は、図1の模式図に示すシステムにより、以下の条件で実施した。
測定装置:堀場ジョバンイボン社製水銀プローブ式CV測定装置(水銀プローブModel 802−150(Materials Development Corporation)
水銀電極面積:0.00475 cm
直流電圧走査条件:+40Vで30s間保持した後、+40Vから−40Vまで負方向走査を行い、−40Vで30s間保持し、その後、+40Vまで正方向走査を行う。これを3サイクル繰り返した。
交流電圧条件:周波数約2.5kHz、振幅0.1Vの交流正弦波
測定温度:室温
<Measurement method of CV characteristics>
The CV characteristics were implemented under the following conditions by the system shown in the schematic diagram of FIG.
Measuring device: Mercury probe type CV measuring device manufactured by Horiba Joban Yvon (Mercury probe Model 802-150 (Materials Development Corporation)
Mercury electrode area: 0.00475 cm 2
DC voltage scanning condition: After holding at +40 V for 30 s, scan in the negative direction from +40 V to −40 V, hold at −40 V for 30 s, and then scan in the positive direction to +40 V. This was repeated for 3 cycles.
AC voltage condition: AC sine wave with frequency of about 2.5 kHz and amplitude of 0.1 V Measurement temperature: Room temperature

<勾配の求め方>
規格化C−V曲線の微分関数の近似値として、ある電圧Vn1の時の規格化容量Cn1と、Vn1+1.5[V]であるVn2の時の規格化容量Cn2から、絶対値「|(Cn2−Cn1)/(Vn2−Vn1)|」を、規格化C−V曲線全体についてこの値を計算し、|(Cn2−Cn1)/(Vn2−Vn1)|の最大値をその組成の勾配として採用した。
<How to find the gradient>
As an approximation of the derivative function of the normalized C-V curves, and the normalized capacity C n1 when the certain voltage V n1, the normalized capacitance C n2 when the V n1 +1.5 V n2 is [V], The absolute value “| (C n2 −C n1 ) / (V n2 −V n1 ) |” is calculated for the entire normalized CV curve, and | (C n2 −C n1 ) / (V n2 − The maximum value of V n1 ) | was adopted as the gradient of the composition.

実施例、比較例に使用したモノマーおよび添加剤を示す。
モノマーA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(式量294.22)、純度(%)99.9
モノマーA2:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(式量294.22)、純度(%)99.0(低純度)
モノマーB:(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)(式量726.66)、純度(%)98.2
モノマーC:1,4−ジアミノベンゼン(式量108.14)、純度(%)100.0
モノマーD:4,4’−(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス([1,1’−ビフェニル]−5,2−ジイル))ビス(オキシ))ジアミン(式量684.78)、純度(%)99.0
モノマーE:[1,1’:4’,1”−ターフェニル]−4,4”−ジアミン(式量260.31)、純度(%)99.1
モノマーF:4,4’−([1,1’−ビナフタレン]−2,2’−ジイルビス(オキシ))ジアミン(式量468.51)、純度(%)99.1
モノマーG:1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼン(式量344.48)、純度(%)99.7
モノマーH:9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(式量348.43)、純度(%)99.2
モノマーI:フタル酸無水物(式量148.11)、純度(%)100.0
添加剤:3−アミノプロピルトリエトキシシラン(式量218.32)、純度(%)99.7
Monomers and additives used in Examples and Comparative Examples are shown.
Monomer A: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (formula weight 294.22), purity (%) 99.9
Monomer A2: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (formula weight 294.22), purity (%) 99.0 (low purity)
Monomer B: (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis (1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) (formula weight) 726.66), purity (%) 98.2
Monomer C: 1,4-diaminobenzene (formula weight 108.14), purity (%) 100.0
Monomer D: 4,4 ′-(((9H-fluorene-9,9-diyl) bis ([1,1′-biphenyl] -5,2-diyl)) bis (oxy)) diamine (formula 684. 78), purity (%) 99.0
Monomer E: [1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -terphenyl] -4,4 ″ -diamine (formula weight 260.31), purity (%) 99.1
Monomer F: 4,4 ′-([1,1′-binaphthalene] -2,2′-diylbis (oxy)) diamine (formula 468.51), purity (%) 99.1
Monomer G: 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene (formula 344.48), purity (%) 99.7
Monomer H: 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (formula weight 348.43), purity (%) 99.2
Monomer I: phthalic anhydride (formula weight 148.11), purity (%) 100.0
Additive: 3-aminopropyltriethoxysilane (formula weight 218.32), purity (%) 99.7

モノマーの化学構造を以下に示す。   The chemical structure of the monomer is shown below.

[参考例1](実施例1の組成)
(モノマーA 50/モノマーB 50//モノマーC 50/モノマーD 50)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ジアミノベンゼン(50モル%)および4,4’−(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス([1,1’−ビフェニル]−5,2−ジイル))ビス(オキシ))ジアミン(50モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(50モル%)および(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)(50モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度1.82Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 1] (Composition of Example 1)
(Monomer A 50 / Monomer B 50 // Monomer C 50 / Monomer D 50)
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 1,4-diaminobenzene (50 mol%) and 4,4 ′-(((9H-fluorene-9,9-diyl) bis ([1,1′-biphenyl] -5,2-diyl)) bis (oxy)) diamine (50 mol%) and NMP were charged and heated and stirred at 40 ° C for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (50 mol%) and (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis ( 1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) (50 mol%), stirred for another 30 minutes, and a liquid polyimide precursor resin composition having a viscosity of 1.82 Pa · s (25 ° C.) A product (polyamic acid solution) was obtained.

[参考例2](実施例2の組成)
(モノマーA 50/モノマーB 50//モノマーD 50/モノマーE 50)
窒素ガスで置換した反応容器中に、[1,1’:4’,1”−ターフェニル]−4,4”−ジアミン(50モル%)(50モル%)および4,4’−(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス([1,1’−ビフェニル]−5,2−ジイル))ビス(オキシ))ジアミン(50モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(50モル%)および(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)(50モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度0.742Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 2] (Composition of Example 2)
(Monomer A 50 / Monomer B 50 // Monomer D 50 / Monomer E 50)
In a reaction vessel purged with nitrogen gas, [1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -terphenyl] -4,4 ″ -diamine (50 mol%) (50 mol%) and 4,4 ′-(( (9H-fluorene-9,9-diyl) bis ([1,1′-biphenyl] -5,2-diyl)) bis (oxy)) diamine (50 mol%) and NMP were charged, and 15 minutes at 40 ° C. The mixture was heated and stirred to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (50 mol%) and (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis ( 1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) (50 mol%), stirred for another 30 minutes, and a liquid polyimide precursor resin composition having a viscosity of 0.742 Pa · s (25 ° C.) A product (polyamic acid solution) was obtained.

[参考例3](実施例3の組成)
(モノマーA 50/モノマーB 50//モノマーE 50/モノマーF 50)
窒素ガスで置換した反応容器中に、[1,1’:4’,1”−ターフェニル]−4,4”−ジアミン(50モル%)および4,4’−([1,1’−ビナフタレン]−2,2’−ジイルビス(オキシ))ジアミン(50モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(50モル%)および(9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(2−メチル−4,1−フェニレン)ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボキシレート)(50モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度0.886Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 3] (Composition of Example 3)
(Monomer A 50 / Monomer B 50 // Monomer E 50 / Monomer F 50)
In a reaction vessel purged with nitrogen gas, [1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -terphenyl] -4,4 ″ -diamine (50 mol%) and 4,4 ′-([1,1′- Binaphthalene] -2,2′-diylbis (oxy)) diamine (50 mol%) and NMP were charged, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (50 mol%) and (9H-fluorene-9,9-diyl) bis (2-methyl-4,1-phenylene) bis ( 1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) (50 mol%), stirred for another 30 minutes, and a liquid polyimide precursor resin composition having a viscosity of 0.886 Pa · s (25 ° C.) A product (polyamic acid solution) was obtained.

[参考例4](実施例4の組成)
(モノマーA 100//モノマーG 50/モノマーH 50)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼン(50モル%)および9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(50モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(100モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度3.249Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 4] (Composition of Example 4)
(Monomer A 100 // Monomer G 50 / Monomer H 50)
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene (50 mol%) and 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (50 Mol%) and NMP were charged, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (100 mol%) was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes, and a liquid polyimide precursor resin composition having a viscosity of 3.249 Pa · s (25 ° C.). A product (polyamic acid solution) was obtained.

[参考例5](実施例5の組成)
(モノマーA 100//モノマーG 50/モノマーH 50)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼン(50モル%)および9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(50モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(100モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、ポリアミック酸溶液を得た。その後190℃まで昇温した後、3時間保持してイミド化を行い、粘度4.03Pa・s(25℃)の液状ポリイミド樹脂組成物(ポリイミド溶液)を得た。
[Reference Example 5] (Composition of Example 5)
(Monomer A 100 // Monomer G 50 / Monomer H 50)
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene (50 mol%) and 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (50 Mol%) and NMP were charged, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (100 mol%) was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to obtain a polyamic acid solution. Thereafter, the temperature was raised to 190 ° C., and then imidization was carried out for 3 hours to obtain a liquid polyimide resin composition (polyimide solution) having a viscosity of 4.03 Pa · s (25 ° C.).

[参考例6](実施例6の組成)
(モノマーA 100//モノマーC 100)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ジアミノベンゼン(100モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(100モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度6.6Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 6] (Composition of Example 6)
(Monomer A 100 // Monomer C 100)
1,4-diaminobenzene (100 mol%) and NMP were charged into a reaction vessel substituted with nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (100 mol%) was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes, and a liquid polyimide precursor resin composition having a viscosity of 6.6 Pa · s (25 ° C.). A product (polyamic acid solution) was obtained.

[参考例7](実施例7の組成)
(モノマーA 98//モノマーC 100//モノマーI 4)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ジアミノベンゼン(100モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(98モル%)およびを加え、さらに30分間撹拌した。その後フタル酸無水物(4モル%)を加え、更に30分間攪拌し、粘度3.11Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 7] (Composition of Example 7)
(Monomer A 98 // Monomer C 100 // Monomer I 4)
1,4-diaminobenzene (100 mol%) and NMP were charged into a reaction vessel substituted with nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (98 mol%) and were added, and the mixture was further stirred for 30 minutes. Thereafter, phthalic anhydride (4 mol%) was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to obtain a liquid polyimide precursor resin composition (polyamic acid solution) having a viscosity of 3.11 Pa · s (25 ° C.).

[参考例8](比較例1の組成)
(モノマーA 100//モノマーC 100//添加剤)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ジアミノベンゼン(100モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(99.5モル%)および3−アミノプロピルトリエトキシシラン(モノマー総量に対して0.05部)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度28.75Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 8] (Composition of Comparative Example 1)
(Monomer A 100 // Monomer C 100 // Additive)
1,4-diaminobenzene (100 mol%) and NMP were charged into a reaction vessel substituted with nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (99.5 mol%) and 3-aminopropyltriethoxysilane (0.05 parts based on the total amount of monomers) were added, and an additional 30 The mixture was stirred for a minute to obtain a liquid polyimide precursor resin composition (polyamic acid solution) having a viscosity of 28.75 Pa · s (25 ° C.).

[参考例9](比較例2の組成)
(モノマーA 98//モノマーC 100)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ジアミノベンゼン(100モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(98モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度3.11Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 9] (Composition of Comparative Example 2)
(Monomer A 98 // Monomer C 100)
1,4-diaminobenzene (100 mol%) and NMP were charged into a reaction vessel substituted with nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (98 mol%) was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to give a liquid polyimide precursor resin composition having a viscosity of 3.11 Pa · s (25 ° C.). A product (polyamic acid solution) was obtained.

[参考例10](比較例3の組成)
(モノマーA2 100//モノマーC 100)
窒素ガスで置換した反応容器中に、1,4−ジアミノベンゼン(100モル%)、NMPを仕込み、15分間40℃で加熱撹拌し、モノマーを溶解させた。その後、3,3’,4,4’−テトラカルボン酸ビフェニル二無水物(モノマーA2;低純度)(100モル%)を加え、さらに30分間撹拌し、粘度480Pa・s(25℃)の液状ポリイミド前駆体樹脂組成物(ポリアミック酸溶液)を得た。
[Reference Example 10] (Composition of Comparative Example 3)
(Monomer A2 100 // Monomer C 100)
1,4-diaminobenzene (100 mol%) and NMP were charged into a reaction vessel substituted with nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred at 40 ° C. for 15 minutes to dissolve the monomer. Thereafter, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid biphenyl dianhydride (monomer A2; low purity) (100 mol%) was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to give a liquid having a viscosity of 480 Pa · s (25 ° C.). A polyimide precursor resin composition (polyamic acid solution) was obtained.

<実施例1〜3>
6インチシリコンウェハ(625μm厚、抵抗率4Ωcm、p型(不純物ボロン))上に、参考例1〜3で製造したポリアミック酸溶液をさらに希釈した溶液をスピンコートし、120℃、150℃、200℃、250℃にて各10分、330℃にて5分間加熱処理し、厚さ0.75μm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を用いて、C−V測定を行った結果および使用した参考例の組成を表1に示す。
<Examples 1-3>
A 6-inch silicon wafer (625 μm thick, resistivity 4 Ωcm, p-type (impurity boron)) is spin-coated with a solution obtained by further diluting the polyamic acid solution produced in Reference Examples 1 to 3, and is subjected to 120 ° C., 150 ° C., 200 ° C. A polyimide film having a thickness of 0.75 μm was formed by heat treatment at 10 ° C. and 250 ° C. for 10 minutes each and 330 ° C. for 5 minutes. Table 1 shows the results of CV measurement using the obtained polyimide film and the composition of the reference example used.

<実施例4>
実施例1と同様に、6インチシリコンウェハ上に参考例4で製造したポリアミック酸溶液をさらに希釈した溶液をスピンコートし、120℃、150℃、200℃、250℃にて各10分、360℃にて5分間加熱処理し、厚さ0.75μmのポリイミドフィルムを形成した。結果を表1に示す。
<Example 4>
In the same manner as in Example 1, a solution obtained by further diluting the polyamic acid solution prepared in Reference Example 4 was spin-coated on a 6-inch silicon wafer, and each of them was subjected to 360 minutes at 120 ° C., 150 ° C., 200 ° C., and 250 ° C. for 360 minutes. A heat treatment was performed at 5 ° C. for 5 minutes to form a polyimide film having a thickness of 0.75 μm. The results are shown in Table 1.

<実施例5>
実施例1と同様に、6インチシリコンウェハ上に、参考例5で製造したポリイミド溶液をさらに希釈した溶液をスピンコートし、120℃、150℃、200℃、250℃にて各10分、300℃にて5分間加熱処理し、厚さ0.75μmのポリイミドフィルムを形成した。結果を表1に示す。
<Example 5>
In the same manner as in Example 1, a solution obtained by further diluting the polyimide solution produced in Reference Example 5 was spin-coated on a 6-inch silicon wafer, and each of these was 300 minutes at 120 ° C., 150 ° C., 200 ° C. and 250 ° C. A heat treatment was performed at 5 ° C. for 5 minutes to form a polyimide film having a thickness of 0.75 μm. The results are shown in Table 1.

<実施例6、7、比較例1、2、3>
実施例1と同様に、6インチシリコンウェハ上に、参考例6、7、8、9、10で製造したポリアミック酸溶液をさらに希釈した溶液をスピンコートし、120℃、150℃、200℃、250℃にて各10分、450℃にて5分間加熱処理し、厚さ0.75μmのポリイミドフィルムを形成した。結果を表1に示す。
<Examples 6 and 7, Comparative Examples 1, 2, and 3>
Similarly to Example 1, a solution obtained by further diluting the polyamic acid solution produced in Reference Examples 6, 7, 8, 9, and 10 was spin-coated on a 6-inch silicon wafer, and 120 ° C., 150 ° C., 200 ° C., Heat treatment was performed at 250 ° C. for 10 minutes each and at 450 ° C. for 5 minutes to form a polyimide film having a thickness of 0.75 μm. The results are shown in Table 1.

本発明のポリイミドは、例えばフレキシブルデバイスの基板等の電子デバイス用途に好適に使用される。   The polyimide of this invention is used suitably for electronic device uses, such as a board | substrate of a flexible device, for example.

1 シリコンウェハ
2 ポリイミドフィルム
3 水銀電極
4 直流電源
5 交流電源
1 Silicon wafer 2 Polyimide film 3 Mercury electrode 4 DC power supply 5 AC power supply

Claims (1)

抵抗値が4Ωcmのシリコンウェハ上に、ポリイミドフィルムを0.75μmの厚膜で形成した積層体の容量−電圧測定を行ったとき、0.005/V以上の最大勾配を示すことを特徴とするポリイミド(但し、前記最大勾配は、前記シリコンウェハに対して前記ポリイミドフィルムに印加する直流電圧を最低電圧V1と最高電圧V2の間で、最低電圧V1から最高電圧V2までの正方向走査と、最高電圧V2から最低電圧V1までの負方向走査を走査速度0.25V/secの条件で行いながら、2.5kHzの測定周波数で容量測定を行い、第3回目の正方向走査時の規格化容量−電圧曲線における勾配の絶対値の最大値を意味し、ここで前記最低電圧V1は、前記ポリイミドフィルムのみの容量が観察される電圧であり、前記規格化容量−電圧曲線は、最低電圧V1における容量を1として規格化されている。)。   When a capacitance-voltage measurement is performed on a laminate in which a polyimide film is formed with a thick film of 0.75 μm on a silicon wafer having a resistance value of 4 Ωcm, the maximum gradient is 0.005 / V or more. Polyimide (however, the maximum gradient is the maximum DC voltage applied to the polyimide film with respect to the silicon wafer between the minimum voltage V1 and the maximum voltage V2, the forward scan from the minimum voltage V1 to the maximum voltage V2, and the maximum Capacitance measurement is performed at a measurement frequency of 2.5 kHz while negative direction scanning from voltage V2 to minimum voltage V1 is performed at a scanning speed of 0.25 V / sec. It means the maximum absolute value of the gradient in the voltage curve, where the minimum voltage V1 is a voltage at which the capacity of only the polyimide film is observed, and the normalized capacity The voltage curve is normalized with the capacity at the lowest voltage V1 being 1.)
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