JP2012111864A - Curable composition - Google Patents
Curable composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012111864A JP2012111864A JP2010262568A JP2010262568A JP2012111864A JP 2012111864 A JP2012111864 A JP 2012111864A JP 2010262568 A JP2010262568 A JP 2010262568A JP 2010262568 A JP2010262568 A JP 2010262568A JP 2012111864 A JP2012111864 A JP 2012111864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curable composition
- group
- compound
- composition according
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリシロキサン化合物を含有する硬化性組成物であり、該組成物は高誘電率かつ絶縁性に優れる薄膜と成すことが可能であり、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜として有用である。 The present invention is a curable composition containing a polysiloxane compound, which can be formed into a thin film having a high dielectric constant and excellent insulating properties, and is useful as a gate insulating film of a thin film transistor.
現在、液晶ディスプレイ等で主に用いられるaSiTFTの代替として、ペンタセン、ポリチオフェン化合物を用いる有機TFTやZnO化合物を用いる酸化物TFT(特許文献1)が印刷プロセス、低温プロセスを視野に入れた次世代薄膜トランジスタとして提案されている。しかし有機TFTによるデバイス実用化のためには様々な課題があり、その課題の一つとして挙げられる移動度の向上を狙いとした半導体材料開発、デバイス開発が盛んに行われている。 As an alternative to aSiTFT, which is currently used mainly in liquid crystal displays, etc., organic thin-film transistors using pentacene, polythiophene compounds, and oxide TFTs using ZnO compounds (Patent Document 1) are next-generation thin film transistors with a view to printing processes and low-temperature processes. As proposed. However, there are various problems for the practical application of devices using organic TFTs, and semiconductor material development and device development aimed at improving mobility, which is one of the problems, are being actively conducted.
TFTの移動度向上に寄与する因子は複数あるが、その一つとしてゲート絶縁膜の高誘電率化が挙げられ、シリコン系ポリマー(特許文献2)、フッ素系ポリマー(特許文献3)などの様々な材料を絶縁膜として用いたトランジスタが提案されているが、半導体特性として未だ満足するものが得られていない。 There are a number of factors that contribute to improving the mobility of TFTs. One of them is an increase in the dielectric constant of the gate insulating film. A transistor using such a material as an insulating film has been proposed, but a transistor that satisfies semiconductor characteristics has not yet been obtained.
上記事情から、本発明の目的は高誘電率でありかつ絶縁性に優れた薄膜と成すことが出来る硬化性組成物を提供することである。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a curable composition that can be formed into a thin film having a high dielectric constant and excellent insulating properties.
上記事情に鑑み、本発明者らが鋭意検討した結果、下記特長を有する樹脂組成物を用いることにより上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、以下の構成を有するものである。 In view of the above circumstances, as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the above problems can be solved by using a resin composition having the following features, and the present invention has been completed. That is, the present invention has the following configuration.
1). A)ポリシロキサン系樹脂、B)有機金属化合物、C)有機溶剤を必須成分として含有し、有機金属化合物の含有率がポリシロキサン系樹脂に対して10〜80重量%であることを特徴とする硬化性組成物。 1). A) a polysiloxane resin, B) an organometallic compound, and C) an organic solvent are contained as essential components, and the content of the organometallic compound is 10 to 80% by weight based on the polysiloxane resin. Curable composition.
2). 硬化性組成物を硬化して得られる薄膜の誘電率が3.5以上であることを特徴とする1)に記載の硬化性組成物。 2). The curable composition according to 1), wherein the thin film obtained by curing the curable composition has a dielectric constant of 3.5 or more.
3). 有機金属化合物がチタニウム化合物、アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物、ハフニウム化合物の群から選ばれる一種であることを特徴とする1)または2)に記載の硬化性組成物。 3). The curable composition according to 1) or 2), wherein the organometallic compound is one selected from the group consisting of a titanium compound, an aluminum compound, a zirconium compound, and a hafnium compound.
4). ポリシロキサン系樹脂がヒドロシリル化反応性樹脂であることを特徴とする1)〜3)のいずれかに記載の硬化性組成物。 4). The curable composition according to any one of 1) to 3), wherein the polysiloxane resin is a hydrosilylation reactive resin.
5). ポリシロキサン系樹脂が下記一般式(I) 5). The polysiloxane resin is represented by the following general formula (I)
(式中R1は水素原子または炭素数1〜50の一価の有機基を表し、それぞれのR1は異なっていても同一であってもよい)で表される構造を含有する化合物であることを特徴とする1)〜4)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 50 carbon atoms, and each R 1 may be different or the same) and is a compound containing a structure represented by The curable composition as described in any one of 1) to 4) above.
6). ポリシロキサン系樹脂が光重合性を有することを特徴とする1)〜6)のいずれかに記載の硬化性組成物。 6). The curable composition according to any one of 1) to 6), wherein the polysiloxane resin has photopolymerizability.
7). ポリシロキサン系樹脂がエポキシ基、架橋性ケイ素基および(メタ)アクリロイル基からなる群から選択される少なくとも一種である基を有することを特徴とする5)に記載の硬化性組成物。 7). 5. The curable composition according to 5), wherein the polysiloxane resin has at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, a crosslinkable silicon group and a (meth) acryloyl group.
8). エポキシ基が、脂環式エポキシ基であることを特徴とする7)に記載の硬化性組成物。 8). The curable composition according to 7), wherein the epoxy group is an alicyclic epoxy group.
9). 架橋性ケイ素基が、アルコキシリル基であることを特徴とする7)に記載の硬化性組成物。 9). The curable composition according to 7), wherein the crosslinkable silicon group is an alkoxyl group.
10). アルカリ現像性を有することを特徴とする1)〜9)のいずれかに記載の硬化性組成物。 10). It has alkali developability, The curable composition in any one of 1) -9) characterized by the above-mentioned.
11). ポリシロキサン系樹脂が下記構造式(X1)および/または(X2) 11). The polysiloxane resin is represented by the following structural formula (X1) and / or (X2)
で表される構造を含有する化合物であることを特徴とする1)〜10)のいずれかに記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of 1) to 10), wherein the curable composition is a compound containing a structure represented by:
12). 1)〜11)のいずれかに記載の硬化性組成物をゲート絶縁膜の材料として用いた薄膜トランジスタ。 12). A thin film transistor using the curable composition according to any one of 1) to 11) as a material for a gate insulating film.
本発明によれば、製膜性に優れ、高誘電率かつ絶縁性に優れた薄膜およびこれを用いて形成した薄膜トランジスタを与え得る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thin film excellent in film forming property, high dielectric constant, and insulating property and the thin-film transistor formed using this can be provided.
発明の詳細を説明する。
本発明の硬化性組成物は、製膜性に優れ高誘電率でありかつ絶縁性に優れた薄膜と成すことが可能であり、該組成物は薄膜トランジスタのゲート絶縁膜として有用であり、該組成物をゲート絶縁膜として用いた薄膜トランジスタは良好な特性を与え得る。
The details of the invention will be described.
The curable composition of the present invention can be formed into a thin film having excellent film forming properties, high dielectric constant and excellent insulating properties, and the composition is useful as a gate insulating film of a thin film transistor. A thin film transistor using an object as a gate insulating film can give good characteristics.
(硬化性組成物について)
本発明の硬化性組成物について説明する。
本発明の硬化性組成物は溶液で塗布することが可能で、優れた製膜性を有し、かつ高誘電率で絶縁性に優れる薄膜が得られる。
(About curable composition)
The curable composition of the present invention will be described.
The curable composition of the present invention can be applied in a solution, and a thin film having excellent film forming properties and high dielectric constant and excellent insulating properties can be obtained.
(成分A)
本発明の必須成分であるポリシロキサン系樹脂については、形成される薄膜において、絶縁性に優れるという観点より、ポリシロキサン系化合物であることが好ましく、シロキサン単位(Si−O−Si)を含有する化合物、重合体を示し、構造上特に限定されるものではない。
(Component A)
The polysiloxane resin, which is an essential component of the present invention, is preferably a polysiloxane compound from the viewpoint of excellent insulation in the thin film to be formed, and contains a siloxane unit (Si—O—Si). Compounds and polymers are shown and are not particularly limited in structure.
また、これら化合物中のシロキサン単位のうち、構成成分中T単位(X3SiO3/2)、またはQ単位(SiO4/2)の含有率が高いものほど得られる硬化物は硬度が高くより耐熱信頼性に優れ、またM単位(X3SiO1/2)、またはD単位(X2SiO2/2)の含有率が高いものほど硬化物はより柔軟で低応力なものが得られる。 Further, among the siloxane units in these compounds, the cured product obtained with a higher content of T unit (X 3 SiO 3/2 ) or Q unit (SiO 4/2 ) in the constituent component has higher hardness. The cured product is more flexible and has lower stress as the heat resistance reliability is higher and the content of M unit (X 3 SiO 1/2 ) or D unit (X 2 SiO 2/2 ) is higher.
また得られた薄膜についてトランジスタ製造プロセス時の耐溶剤性、耐熱性に優れるという観点より、硬化性を有しているものが好ましい。また硬化反応についても様々な硬化反応性を有するポリシロキサン系樹脂があり、例えばSiH基およびアルケニル基によるヒドロシリル化反応、エポキシ基、オキセタニル基、加水分解性ケイ素基、ビニルエーテル基によるカチオン重合反応、アクリル基、メタクリル基などのラジカル重合反応、水酸基およびイソシアネート基を有しウレタン架橋反応、アミノ基または水酸基およびカルボキシル基を有し縮合アミド、エステル縮合反応等が挙げられる。 The obtained thin film preferably has curability from the viewpoint of excellent solvent resistance and heat resistance during the transistor production process. There are also polysiloxane resins with various curing reactivity, such as hydrosilylation reaction with SiH group and alkenyl group, cation polymerization reaction with epoxy group, oxetanyl group, hydrolyzable silicon group, vinyl ether group, acrylic resin, etc. Radical polymerization reaction such as a group or methacryl group, a urethane crosslinking reaction having a hydroxyl group and an isocyanate group, a condensed amide having an amino group or a hydroxyl group and a carboxyl group, and an ester condensation reaction.
得られる薄膜がプロセス耐性に優れるという観点より、ヒドロシリル化反応、カチオン重合反応、ラジカル重合反応が好ましく、未反応基が生成しにくく絶縁性に優れる薄膜が得られやすいという観点よりヒドロシリル化反応を架橋反応とするものが好ましく、光エネルギーにより短時間で硬化できるという観点より、カチオン重合反応、ラジカル重合反応が好ましく、硬化収縮が小さいという観点よりエポキシ基、オキセタニル基等のカチオン重合反応が好ましい。 Hydrosilylation reaction, cationic polymerization reaction and radical polymerization reaction are preferred from the viewpoint that the obtained thin film has excellent process resistance, and the hydrosilylation reaction is crosslinked from the viewpoint that an unreacted group is hardly generated and an insulating film is easily obtained. The reaction is preferably a cationic polymerization reaction or a radical polymerization reaction from the viewpoint of curing in a short time by light energy, and a cationic polymerization reaction such as an epoxy group or an oxetanyl group is preferable from the viewpoint of small curing shrinkage.
(ヒドロシリル化反応性組成物について)
ヒドロシリル化反応性組成物としては、アルケニル基とSiH基およびヒドロシリル化触媒を含有している組成物であれば特に限定はされない。
(Hydrosilylation reactive composition)
The hydrosilylation reactive composition is not particularly limited as long as it is a composition containing an alkenyl group, a SiH group, and a hydrosilylation catalyst.
アルケニル基を有する化合物については、ポリシロキサン化合物、有機化合物にかかわらず特に限定なく使用することができる。アルケニル基を有する直鎖状のポリシロキサンの具体例としては、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリもしくはオリゴシロキサン、側鎖にビニル基を有するポリもしくはオリゴシロキサン、テトラメチルジビニルジシロキサン、ヘキサメチルトリビニルトリシロキサン、上記SiH基を含有する環状シロキサンの例示でSiH基をビニル基、アリル基等のアルケニル基に置換したものなどが例示される。 The compound having an alkenyl group can be used without particular limitation regardless of a polysiloxane compound or an organic compound. Specific examples of linear polysiloxanes having alkenyl groups include poly or oligosiloxanes whose ends are blocked with dimethylvinylsilyl groups, poly or oligosiloxanes having vinyl groups in the side chains, tetramethyldivinyldisiloxane, hexa Examples of methyltrivinyltrisiloxane and the above cyclic siloxane containing SiH groups include those in which SiH groups are substituted with alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups.
アルケニル基含有有機化合物の例としては、ポリシロキサン−有機ブロックコポリマーやポリシロキサン−有機グラフトコポリマーのようなシロキサン単位(Si−O−Si)を含むものではなく、構成元素としてC、H、N、O、Sおよびハロゲンからなる群から選ばれる原子より構成される化合物であって、1分子中にSiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合を1個以上有する有機化合物であれば特に限定されない。またSiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合の結合位置は特に限定されず、分子内のどこに存在してもよい。 Examples of the alkenyl group-containing organic compound do not include a siloxane unit (Si—O—Si) such as a polysiloxane-organic block copolymer or a polysiloxane-organic graft copolymer, and C, H, N, Particularly, if it is a compound composed of atoms selected from the group consisting of O, S and halogen, and is an organic compound having one or more carbon-carbon double bonds having reactivity with SiH group in one molecule It is not limited. Further, the bonding position of the carbon-carbon double bond having reactivity with the SiH group is not particularly limited, and may be present anywhere in the molecule.
上記有機化合物は、有機重合体系の化合物と有機単量体系化合物に分類でき、有機重合体系化合物としては例えば、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリアリレート系、ポリカーボネート系、飽和炭化水素系、不飽和炭化水素系、ポリアクリル酸エステル系、ポリアミド系、フェノール−ホルムアルデヒド系(フェノール樹脂系)、ポリイミド系の化合物を用いることができる。また有機単量体系化合物としては例えば、フェノール系、ビスフェノール系、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素系:直鎖系、脂環系等の脂肪族炭化水素系:複素環系の化合物およびこれらの混合物等が挙げられる。 The organic compounds can be classified into organic polymer compounds and organic monomer compounds. Examples of the organic polymer compounds include polyether-based, polyester-based, polyarylate-based, polycarbonate-based, saturated hydrocarbon-based, unsaturated hydrocarbon-based compounds. Hydrogen-based, polyacrylic acid ester-based, polyamide-based, phenol-formaldehyde-based (phenolic resin-based), and polyimide-based compounds can be used. Examples of organic monomer compounds include aromatic hydrocarbons such as phenols, bisphenols, benzene and naphthalene: aliphatic hydrocarbons such as linear and alicyclic: heterocyclic compounds and their A mixture etc. are mentioned.
化合物の具体的な例としては、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、1,1,2,2−テトラアリロキシエタン、ジアリリデンペンタエリスリット、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルモノベンジルイソシアヌレート、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロへキサンジメタノールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ビスフェノールSのジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、1,3−ジイソプロペニルベンゼン、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、1,3−ビス(アリルオキシ)アダマンタン、1,3−ビス(ビニルオキシ)アダマンタン、1,3,5−トリス(アリルオキシ)アダマンタン、1,3,5−トリス(ビニルオキシ)アダマンタン、ジシクロペンタジエン、ビニルシクロへキセン、1,5−ヘキサジエン、1,9−デカジエン、ジアリルエーテル、ビスフェノールAジアリルエーテル、2,5−ジアリルフェノールアリルエーテル、およびそれらのオリゴマー、1,2−ポリブタジエン(1、2比率10〜100%のもの、好ましくは1、2比率50〜100%のもの)、ノボラックフェノールのアリルエーテル、アリル化ポリフェニレンオキサイドなどが挙げられる。 Specific examples of the compound include diallyl phthalate, triallyl trimellitate, diethylene glycol bisallyl carbonate, trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether, 1, 1,2,2-tetraallyloxyethane, diarylidenepentaerythritol, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl monobenzyl isocyanurate, 1,2,4-trivinylcyclohexane, 1,4-butanediol Divinyl ether, nonanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexane dimethanol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, trimethylol propylene Trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, diallyl ether of bisphenol S, divinylbenzene, divinylbiphenyl, 1,3-diisopropenylbenzene, 1,4-diisopropenylbenzene, 1,3-bis (allyloxy) adamantane, 1, 3-bis (vinyloxy) adamantane, 1,3,5-tris (allyloxy) adamantane, 1,3,5-tris (vinyloxy) adamantane, dicyclopentadiene, vinylcyclohexene, 1,5-hexadiene, 1,9- Decadiene, diallyl ether, bisphenol A diallyl ether, 2,5-diallylphenol allyl ether, and oligomers thereof, 1,2-polybutadiene (1,2 ratio of 10 to 100%, preferably 1,2 ratio) 50-100% of those), allyl ether of novolak phenol, and the like allylated polyphenylene oxide is.
またSiH基を有する化合物として、ジメチルヒドロシリル基で末端が封鎖されたポリもしくはオリゴシロキサン、側鎖にSiH基を有する環状、鎖状のポリもしくはオリゴシロキサン等が挙げられる。 Examples of the compound having an SiH group include poly or oligosiloxanes whose ends are blocked with dimethylhydrosilyl groups, and cyclic or chain poly or oligosiloxanes having SiH groups in the side chains.
中でも環状シロキサンの具体例としては、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−メチルー3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジメチルー5,7−ジハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジプロピル−5,7−ジハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリハイドロジェン−7−ヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリハイドロジェン−トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサハイドロジェン−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロシロキサン等が例示される。特に入手性の観点より、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンが好ましい。 Among them, specific examples of cyclic siloxane include 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-methyl-3,5,7-trihydrogen-1, 3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-dimethyl-5,7-dihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-tri Hydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-dipropyl-5,7-dihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5 -Trihydrogen-7-hexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-dihydrogen-3,7-dihexyl-1,3 5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trihydrogen-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7,9-pentamethyl Examples thereof include cyclosiloxane, 1,3,5,7,9,11-hexahydrogen-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane and the like. In particular, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane is preferable from the viewpoint of availability.
また強靭な薄膜が得られるという観点より、あらかじめポリシロキサン化合物同士または有機化合物とポリシロキサン化合物とを部分的に反応させているオリゴマーも用いることが好ましい。この一部架橋させる反応としては特には限定されるものではないが、加水分解縮合と比較して反応後に電気的および熱的に安定なC−Si結合を形成し、また反応制御が容易で未架橋基が残りにくいという観点より、ヒドロシリル化反応を適用することが好ましい。 From the viewpoint of obtaining a tough thin film, it is also preferable to use an oligomer in which polysiloxane compounds or organic compounds and polysiloxane compounds are partially reacted in advance. The partial cross-linking reaction is not particularly limited, but forms an electrically and thermally stable C—Si bond after the reaction as compared with hydrolysis condensation, and the reaction control is easy. It is preferable to apply a hydrosilylation reaction from the viewpoint that a crosslinking group hardly remains.
部分架橋させるモノマーとしては特に限定されるものではなく、上記SiH基を有するシロキサン化合物とアルケニル基を有するシロキサン化合物または有機化合物を適宜組み合わせて用いることができる。ヒドロシリル化反応させる場合の触媒としては、公知のヒドロシリル化触媒を用いればよい。触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体等が好ましい。また、これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。 The monomer for partial crosslinking is not particularly limited, and the siloxane compound having an SiH group and the siloxane compound or organic compound having an alkenyl group can be used in appropriate combination. As the catalyst for the hydrosilylation reaction, a known hydrosilylation catalyst may be used. From the viewpoint of catalytic activity, chloroplatinic acid, platinum-olefin complexes, platinum-vinylsiloxane complexes and the like are preferable. Moreover, these catalysts may be used independently and may be used together 2 or more types.
(光重合性組成物について)
光エネルギーにより短時間で硬化できる観点より光重合性を有しているものも好適に用いることができる。光重合反応としては、カチオン重合反応、ラジカル重合反応が挙げられる。
(About photopolymerizable composition)
Those having photopolymerizability can also be suitably used from the viewpoint of being able to be cured in a short time by light energy. Examples of the photopolymerization reaction include a cationic polymerization reaction and a radical polymerization reaction.
カチオン重合性組成物としては、特にカチオン重合性官能基を有する化合物を含有する硬化性組成物を示す。カチオン重合性官能基としては、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ基、オキセタニル基、加水分解性ケイ素基、ビニルエーテル基などが挙げられ、カチオン重合性が高い観点より、脂環式エポキシ基、オキセタニル基、アルコキシシリル基、SiH基等が好ましく、入手性の観点より、エポキシ基がさらに好ましく、反応性に優れるという観点より脂環式エポキシ基が好ましい。 As the cationic polymerizable composition, a curable composition containing a compound having a cationic polymerizable functional group is particularly shown. The cationic polymerizable functional group is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy group, an oxetanyl group, a hydrolyzable silicon group, and a vinyl ether group. From the viewpoint of high cationic polymerizability, an alicyclic epoxy group. , An oxetanyl group, an alkoxysilyl group, a SiH group, and the like are preferable, an epoxy group is more preferable from the viewpoint of availability, and an alicyclic epoxy group is preferable from the viewpoint of excellent reactivity.
またラジカル重合性組成物としては、特にラジカル重合性官能基を有する化合物を含有する硬化性組成物を示す。ラジカル重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられ、反応性の観点より、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい。 Moreover, as a radically polymerizable composition, the curable composition containing the compound which has a radically polymerizable functional group especially is shown. Examples of the radical polymerizable functional group include an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, and an allyl group. From the viewpoint of reactivity, an acryloyl group and a methacryloyl group are preferable.
特に耐熱性が高く、絶縁耐圧性に優れるという観点より、上記に例示するカチオン重合性官能基およびラジカル重合性官能基が導入されているポリシロキサン系化合物が好ましい。導入する方法は特には限定されないが、反応後に電気的および熱的に安定なC−Si結合を形成し、また反応制御が容易で未架橋基が残りにくいという観点より、ヒドロシリル化反応を用いて導入する方法が好ましい。 In particular, from the viewpoint of high heat resistance and excellent dielectric strength, polysiloxane compounds into which the cationic polymerizable functional groups and radical polymerizable functional groups exemplified above are introduced are preferable. The method to be introduced is not particularly limited. From the viewpoint of forming an electrically and thermally stable C—Si bond after the reaction, and easy control of the reaction and hardly leaving an uncrosslinked group, a hydrosilylation reaction is used. The method of introduction is preferred.
官能基導入に用いる化合物としては特に限定されるものではなく、上記のSiH基を有するポリシロキサン化合物とヒドロシリル化反応性を有するアルケニル基とカチオン重合性官能基またはラジカル重合性官能基を同一分子上に有する化合物を適宜組み合わせて用いることができる。 The compound used for introducing the functional group is not particularly limited, and the polysiloxane compound having the SiH group described above, the alkenyl group having hydrosilylation reactivity and the cationic polymerizable functional group or radical polymerizable functional group on the same molecule. These compounds can be used in appropriate combination.
(光重合開始剤)
本発明の硬化性組成物において光重合性を有するものの場合、適宜光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤を特に限定せず使用できる。
光カチオン重合開始剤としては、金属フルオロ硼素錯塩及び三弗化硼素錯化合物、ビス(ペルフルオルアルキルスルホニル)メタン金属塩、ビス(ペルフルオルアルキルスルホニル)メタン金属塩、アリールジアゾニウム化合物、VIa族元素の芳香族オニウム塩、Va族元素の芳香族オニウム塩、IIIa〜Va族元素のジカルボニルキレート、チオピリリウム塩、MF6−陰イオンの形のVIa元素、アリールスルホニウム錯塩、芳香族ヨードニウム錯塩及び芳香族スルホニウム錯塩、ビス[4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド−ビスヘキサフルオロ金属塩(例えば燐酸塩、砒酸塩、アンチモン酸塩等)、陰イオンがB(C6F5)4 −である芳香族ヨードニウム錯塩及び芳香族スルホニウム錯塩の一種以上が包含される。
(Photopolymerization initiator)
In the case of the curable composition of the present invention having photopolymerizability, a radical photopolymerization initiator and a cationic photopolymerization initiator can be appropriately used without particular limitation.
Photocationic polymerization initiators include metal fluoroboron complex salts and boron trifluoride complex compounds, bis (perfluoroalkylsulfonyl) methane metal salts, bis (perfluoroalkylsulfonyl) methane metal salts, aryldiazonium compounds, group VIa Aromatic onium salts of elements, aromatic onium salts of group Va elements, dicarbonyl chelates of group IIIa to Va elements, thiopyrylium salts, VIa elements in the form of MF6 - anions, arylsulfonium complex salts, aromatic iodonium complex salts and aromatics Sulfonium complex salt, bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide-bishexafluorometal salt (for example, phosphate, arsenate, antimonate, etc.), fragrance whose anion is B (C 6 F 5 ) 4 — One or more of an aromatic iodonium complex salt and an aromatic sulfonium complex salt are included. The
好ましい陽イオン系活性エネルギー線カチオン重合開始剤には、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン含有錯イオンの芳香族スルホニウム又はヨードニウム塩並びにII族、V族及びVI族元素の芳香族オニウム塩が包含される。 Preferred cationic active energy ray cationic polymerization initiators include arylsulfonium complex salts, aromatic sulfonium or iodonium salts of halogen-containing complex ions, and aromatic onium salts of Group II, Group V and Group VI elements.
これらの塩のいくつかは、FX−512(3M社)、UVR−6990及びUVR−6974(ユニオン・カーバイド社)、UVE−1014及びUVE−1016(ジェネラル・エレクトリック社)、KI−85(デグッサ社)、SP−152及びSP−172(旭電化社)並びにサンエイドSI−60L、SI−80L及びSI−100L(三新化学工業社)、WPI113及びWPI116(和光純薬工業社)、RHODORSIL PI2074(ローディア社)として商品として入手できる。 Some of these salts are FX-512 (3M), UVR-6990 and UVR-6974 (Union Carbide), UVE-1014 and UVE-1016 (General Electric), KI-85 (Degussa) ), SP-152 and SP-172 (Asahi Denka Co., Ltd.), Sun-Aid SI-60L, SI-80L and SI-100L (Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), WPI113 and WPI116 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), RHODORSIL PI2074 (Rhodia) As a product.
また光ラジカル開始剤の場合には、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾイン系化合物、ビイミダゾール系化合物、α−ジケトン系化合物、チタノセン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、2,3−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物等が用いることができる。 In the case of photo radical initiators, acetophenone compounds, benzophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, oxime ester compounds, benzoin compounds, biimidazole compounds, α-diketone compounds, titanocene compounds, polynuclear compounds Quinone compounds, xanthone compounds, thioxanthone compounds, triazine compounds, ketal compounds, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds, thiuram compounds, fluoroamine compounds, etc. Can be used.
アセトフェノン系化合物の具体例としては、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4'−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2'−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−1−(4'−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4'−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−〔4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチループロピオニル)−ベンジル]フェニル〕−2−メチル−プロパン−1−オン等が挙げられる。 Specific examples of acetophenone compounds include 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl- 1-phenylpropan-1-one, 1- (4′-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2′-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2) -Propyl) ketone, 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl-1- (4'-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4′-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2 -Dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-hydroxy-1- [4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl] -2-methyl-propane-1 -ON etc. are mentioned.
アシルフォスフィンオキサイド系化合物の具体例としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。 Specific examples of the acylphosphine oxide compound include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and the like.
オキシムエステル系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。 Specific examples of oxime ester compounds include 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) ) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like.
ベンゾイン系化合物の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2−ベンゾイル安息香酸メチル等が挙げられる。 Specific examples of the benzoin compound include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, methyl 2-benzoylbenzoate and the like.
ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンジルジメチルケトン、ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。 Specific examples of the benzophenone compounds include benzyl dimethyl ketone, benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like.
α−ジケトン系化合物の具体例としては、ジアセチル、ジベンゾイル、メチルベンゾイルホルメート等が挙げられる。 Specific examples of the α-diketone compound include diacetyl, dibenzoyl, methylbenzoylformate, and the like.
ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール等が挙げられる。 Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2 , 2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4 , 6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1, 2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4, 4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1 , 2′-biimidazole, 2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bi (2,4,6-bromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.
多核キノン系化合物の具体例としては、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン等が挙げられる。 Specific examples of the polynuclear quinone compound include anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone and the like.
キサントン系化合物の具体例としては、キサントン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,5−ジエチルジオキサントン等が挙げられる。 Specific examples of the xanthone compound include xanthone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,5-diethyldioxanthone and the like.
トリアジン系化合物の具体例としては、1,3,5−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2'−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4'−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2'−メトキシフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4'−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(2'−フリルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4'−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3',4'−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4'−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2'−ブロモ−4'−メチルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2'−チオフェニルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。 Specific examples of the triazine compound include 1,3,5-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2′-chlorophenyl) -s-triazine, 1, 3-bis (trichloromethyl) -5- (4′-chlorophenyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2′-methoxyphenyl) -s-triazine, 1,3-bis (Trichloromethyl) -5- (4′-methoxyphenyl) -s-triazine, 2- (2′-furylethylidene) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4′-methoxy) Styryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3 ′, 4′-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- ( '-Methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2'-bromo-4'-methylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2 -(2'-thiophenylethylidene) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like.
特に薄膜硬化性に優れるという観点より、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2−ヒドロキシ−1−〔4−[4−(2−ヒドロキシー2−メチループロピオニル)−ベンジル]フェニル〕−2−メチループロパンー1−オン、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)が好ましい。 In particular, from the viewpoint of excellent thin film curability, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-hydroxy-1- [4- [4- (2-Hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl] -2-methyl-propan-1-one, 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyl) Oxime)], ethanone 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) is preferred.
特に硬化物が透明性に優れるという観点より、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4'−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2'−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメトキシアセトフェノンが好ましい。 In particular, from the viewpoint that the cured product is excellent in transparency, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- ( 4′-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2′-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2,2-dimethoxyacetophenone preferable.
またこれらの重合開始剤は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
光重合開始剤の使用量は、硬化性組成物中の樹脂成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.5〜5重量部の量である。光重合開始剤量が少ないと硬化が不十分であり好ましくなく、開始剤量が多いと液状時の保存安定性に欠けるために好ましくない。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component in the curable composition. When the amount of the photopolymerization initiator is small, curing is insufficient, which is not preferable. When the amount of the initiator is large, storage stability in a liquid state is not preferable.
(増感剤)
本発明の硬化性組成物には、光エネルギーで硬化させる場合には、光の感度向上のおよびg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)と言われるような高波長の光に感度を持たせるために、適宜、増感剤を添加する事ができる。これら増感剤は、上記カチオン重合開始剤及び/またはラジカル重合開始剤等と併用して使用し、硬化性の調整を行うことができる。用いることができる化合物には、アントラセン系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げることができる。
(Sensitizer)
In the curable composition of the present invention, when cured with light energy, the sensitivity of light is improved, and high wavelengths such as g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm) are called. In order to give sensitivity to light, a sensitizer can be appropriately added. These sensitizers can be used in combination with the above cationic polymerization initiator and / or radical polymerization initiator to adjust the curability. Examples of compounds that can be used include anthracene compounds and thioxanthone compounds.
アントラセン系化合物としては具体的には、アントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジメチルアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、1,4−ジメトキシアントラセン、9−メチルアントラセン、2−エチルアントラセン、2−tert−ブチルアントラセン、2,6−ジ−tert−ブチルアントラセン、9,10−ジフェニル−2,6−ジ−tert−ブチルアントラセン等が挙げられる。 Specific examples of the anthracene compound include anthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10- Diethoxyanthracene, 1,4-dimethoxyanthracene, 9-methylanthracene, 2-ethylanthracene, 2-tert-butylanthracene, 2,6-di-tert-butylanthracene, 9,10-diphenyl-2,6-di -Tert-butylanthracene and the like.
特に入手しやすい観点より、アントラセン、9,10−ジメチルアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン等が好ましい。また硬化物の透明性に優れる観点からはアントラセンが好ましく、硬化性組成物との相溶性に優れる観点からは9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン等が好ましい。 Anthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene and the like are particularly preferable from the viewpoint of easy availability. Anthracene is preferable from the viewpoint of excellent transparency of the cured product, and 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, and 9,10-diethoxy from the viewpoint of excellent compatibility with the curable composition. Anthracene and the like are preferable.
チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,5−ジエチルジオキサントン等が挙げられる。 Specific examples of the thioxanthone compound include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,5-diethyldioxanthone and the like.
またこれらの増感剤は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
また、樹脂構造中に下記一般式(I)
These sensitizers may be used alone or in combination of two or more.
In the resin structure, the following general formula (I)
(式中R1は水素原子または炭素数1〜50の一価の有機基を表し、それぞれのR1は異なっていても同一であってもよい)で表される構造を含むことにより、構造上緻密となり耐薬品性、耐熱性に優れる平坦化膜となりうる観点より好ましい。 (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 50 carbon atoms, and each R 1 may be different or the same). It is preferable from the viewpoint that it can be a fine film and can be a flattened film excellent in chemical resistance and heat resistance.
当該構造を硬化性組成物に導入する手法としては特に限定されないが、汎用のイソシアヌル環含有化合物を添加する手法が挙げられる。イソシアヌル環含有化合物としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、モノアリルイソシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(3−メルカプトプロピオニロオキシエチル)イソシアヌレートなどが挙げられ、樹脂組成物の架橋反応に応じて適宜選択して使用することができる。 A technique for introducing the structure into the curable composition is not particularly limited, and a technique for adding a general-purpose isocyanuric ring-containing compound may be mentioned. Examples of the isocyanuric ring-containing compound include triallyl isocyanurate, diallyl isocyanurate, monoallyl isocyanurate, triglycidyl isocyanurate, diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, tris (2- (meth) acryloyloxyethyl) Examples include isocyanurate and tri (3-mercaptopropionyloxyethyl) isocyanurate, which can be appropriately selected according to the crosslinking reaction of the resin composition.
ヒドロシリル化反応を硬化反応とする硬化性組成物では、アルケニル基を有するトリアリルイソシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、モノアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートが好適である。 In a curable composition having a hydrosilylation reaction as a curing reaction, triallyl isocyanurate having an alkenyl group, diallyl isocyanurate, monoallyl isocyanurate, diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, tris (2- ( (Meth) acryloyloxyethyl) isocyanurate is preferred.
カチオン重合反応を硬化反応とする硬化性組成物では、トリグリシジルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、トリス(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートが好ましい。 In a curable composition having a cationic polymerization reaction as a curing reaction, triglycidyl isocyanurate, diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, and tris (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate are preferable.
ラジカル重合反応を硬化反応とする硬化性組成物では、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、モノアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(3−メルカプトプロピオニロオキシエチル)イソシアヌレートが好適である。 In a curable composition having a radical polymerization reaction as a curing reaction, triallyl isocyanurate, diallyl isocyanurate, monoallyl isocyanurate, diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, tris (2- (meth) acryloyloxy) Ethyl) isocyanurate and tri (3-mercaptopropionyloxyethyl) isocyanurate are preferred.
またさらに上記汎用イソシアヌル環含有化合物とその他化合物とをあらかじめ一部反応させた化合物も適用することができる。ポリシロキサン系化合物に導入する場合には、SiH基を有するポリシロキサン化合物と上記アルケニル基を有するイソシアヌル環化合物とをあらかじめヒドロシリル化反応させた化合物や上記アルコキシシリル基を有するイソシアヌル環含有化合物やエポキシ基を有するイソシアヌル環含有化合物とアルコキシシリル基を有するポリシロキサン系化合物とを加水分解縮合によりあらかじめ反応させた化合物を用いることができ、相溶性の観点より好ましく、得られる硬化物の耐薬品性、耐熱性に優れるという観点よりあらかじめヒドロシリル化反応させた化合物を用いるものが好ましい。 Furthermore, a compound obtained by partially reacting the general-purpose isocyanuric ring-containing compound and other compounds in advance can also be applied. When introduced into a polysiloxane compound, a compound obtained by hydrosilylation of a polysiloxane compound having an SiH group and an isocyanuric ring compound having an alkenyl group in advance, an isocyanuric ring-containing compound having an alkoxysilyl group, or an epoxy group It is possible to use a compound obtained by reacting an isocyanuric ring-containing compound having a polysiloxane and a polysiloxane compound having an alkoxysilyl group in advance by hydrolysis condensation, which is preferable from the viewpoint of compatibility, and the chemical resistance and heat resistance of the resulting cured product. From the viewpoint of excellent properties, those using a compound that has been hydrosilylated in advance are preferred.
また光重合性を有する組成物の場合、アルカリ現像性を有しているものがフォトリソグラフィーにより微細なパターニングが形成できる観点より好ましい。アルカリ現像性を発現するには、構造中にカルボキシル基、フェノール基、スルホン酸基などといった酸性基を有しているものが挙げられるが、その中でも下記構造式(X1)および/または(X2) Further, in the case of a composition having photopolymerizability, those having alkali developability are preferred from the viewpoint that fine patterning can be formed by photolithography. In order to develop alkali developability, those having an acidic group such as a carboxyl group, a phenol group, and a sulfonic acid group in the structure can be mentioned. Among them, the following structural formulas (X1) and / or (X2)
を有するものはアルカリ現像性を有しかつ透明性、耐熱性に優れるという観点より好ましい。 Is preferable from the viewpoint of having alkali developability and excellent transparency and heat resistance.
(成分B)
本発明の硬化性組成物において使用する有機金属化合物は特に限定せず使用することができる。具体的には、絶縁特性に優れ、高誘電率を示す有機金属化合物であるチタニウム化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、ハフニウム化合物等を用いることができる。
(Component B)
The organometallic compound used in the curable composition of the present invention is not particularly limited and can be used. Specifically, a titanium compound, a zirconium compound, an aluminum compound, a hafnium compound, or the like, which is an organometallic compound that has excellent insulating characteristics and a high dielectric constant, can be used.
チタニウム化合物としては、例えば、チタニウム(IV)n−ブトキシド、チタニウム(IV)t−ブトキシド、チタニウム(IV)エトキシド、チタニウム(IV)2−エチルヘキソキシド、チタニウム(IV)イソプロポキシド、チタニウム(IV)(ジイソプロポキシド)ビスアセチルアセトナート、チタニウム(IV)オキシドビス(アセチルアセトナート)、トリクロロトリス(テトラヒドロフラン) チタニウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)チタニウム(III)、(トリメチル)ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウム(IV)、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロライド(IV)、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキシド(IV)、テトラクロロビス(シクロヘキシルメルカプト)チタニウム(IV)、テトラクロロビス(テトラヒドロフラン)チタニウム(IV)、テトラクロロジアミンチタニウム(IV)、テトラキス(ジエチルアミノ)チタニウム(IV)、テトラキス(ジメチルアミノ)チタニウム(IV)、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエニル) ジカルボニルチタニウム(II)、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)オキソチタニウム(IV)、クロロチタニウムトリイソプロポキシド、シクロペンタジエニルチタニウムトリクロライド、ジクロロビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)チタニウム(IV)、ジメチルビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)チタニウム(IV)、ジ( イソプロポキシド)ビス(2 ,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)チタニウム(IV)などを用いることができる。 Examples of the titanium compound include titanium (IV) n-butoxide, titanium (IV) t-butoxide, titanium (IV) ethoxide, titanium (IV) 2-ethylhexoxide, titanium (IV) isopropoxide, titanium ( IV) (diisopropoxide) bisacetylacetonate, titanium (IV) oxide bis (acetylacetonate), trichlorotris (tetrahydrofuran) titanium (III), tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5) -Heptanedionate) Titanium (III), (Trimethyl) pentamethylcyclopentadienyl titanium (IV), Pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride (IV), Pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxy (IV), tetrachlorobis (cyclohexylmercapto) titanium (IV), tetrachlorobis (tetrahydrofuran) titanium (IV), tetrachlorodiaminetitanium (IV), tetrakis (diethylamino) titanium (IV), tetrakis (dimethylamino) Titanium (IV), bis (t-butylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (cyclopentadienyl) dicarbonyltitanium (II), bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (ethylcyclopentadienyl) Titanium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (isopropylcyclopentadienyl) titanium dichloride, tris (2,2,6,6-tetramethyl- 3,5-heptanedionate) oxotitanium (IV), chlorotitanium triisopropoxide, cyclopentadienyltitanium trichloride, dichlorobis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) Titanium (IV), dimethylbis (t-butylcyclopentadienyl) titanium (IV), di (isopropoxide) bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) titanium ( IV) and the like can be used.
また、ジルコニウム化合物としては、例えば、ジルコニウム(IV)n−ブトキシド、ジルコニウム(IV)t−ブトキシド、ジルコニウム(IV)エトキシド、ジルコニウム(IV)イソプロポキシド、ジルコニウム(IV)n−プロポキシド、ジルコニウム(IV)アセチルアセトナート、ジルコニウム(IV)ヘキサフルオロアセチルアセトナート、ジルコニウム(IV)トリフルオロ
アセチルアセトナート、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)ジルコニウム(IV)、などを用いることができる。
Examples of the zirconium compound include zirconium (IV) n-butoxide, zirconium (IV) t-butoxide, zirconium (IV) ethoxide, zirconium (IV) isopropoxide, zirconium (IV) n-propoxide, zirconium ( IV) acetylacetonate, zirconium (IV) hexafluoroacetylacetonate, zirconium (IV) trifluoroacetylacetonate, tetrakis (diethylamino) zirconium, tetrakis (dimethylamino) zirconium, tetrakis (2,2,6,6-tetra Methyl-3,5-heptanedionate) zirconium (IV), and the like can be used.
ハフニウム化合物としては、例えば、ハフニウム(IV)n−ブトキシド、ハフニウム(IV)t−ブトキシド、ハフニウム(IV)エトキシド、ハフニウム(IV)イソプロポキシド、ハフニウム(IV)イソプロポキシドモノイソプロピレート、ハフニウム(IV)アセチルアセナート、テトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウムなどを用いることができる。 Examples of the hafnium compound include hafnium (IV) n-butoxide, hafnium (IV) t-butoxide, hafnium (IV) ethoxide, hafnium (IV) isopropoxide, hafnium (IV) isopropoxide monoisopropyrate, hafnium ( IV) Acetylacetate, tetrakis (dimethylamino) hafnium, etc. can be used.
また、アルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムn−ブトキシド、アルミニウムt−ブトキシド、アルミニウムsec−ブトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムヘキサフルオロアセチルアセトナート、アルミニウムトリフルオロアセ
チルアセトナート、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)アルミニウムなどを用いることができる。
Examples of the aluminum compound include aluminum n-butoxide, aluminum t-butoxide, aluminum sec-butoxide, aluminum ethoxide, aluminum isopropoxide, aluminum acetylacetonate, aluminum hexafluoroacetylacetonate, and aluminum trifluoroacetylacetate. Nalto, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) aluminum and the like can be used.
組成物中でも安定性が高くハンドリング性が確保でき、かつ加水分解反応性に優れることより有機金属化合物のなかでも、金属アルコキシド化合物が好ましい。
さらにアルコキシド化合物のなかでも加熱後硬化物中に残渣が残りにくく良質な膜が得られやすいという観点より、炭素数が2〜6のアルコキル基が好ましい。
Among the organometallic compounds, metal alkoxide compounds are preferred because they are highly stable among the compositions, can ensure handling properties, and are excellent in hydrolysis reactivity.
Further, among the alkoxide compounds, an alkoxy group having 2 to 6 carbon atoms is preferable from the viewpoint that a residue is hardly left in the cured product after heating and a good quality film is easily obtained.
特にこの中でも、絶縁性に優れ、低リーク電流な薄膜が形成しやすいという観点より、アルミ化合物である事が好ましく、また高誘電率な薄膜が得られやすいという観点よりチタン化合物を用いる事が好ましい。 Among these, an aluminum compound is preferable from the viewpoint of easy formation of a thin film having excellent insulating properties and low leakage current, and a titanium compound is preferable from the viewpoint of easily obtaining a thin film having a high dielectric constant. .
本発明の有機絶縁体組成物において、有機金属化合物の含量はポリシロキサン系化合物に対して30〜70重量%、さらには35〜65重量%であることが好ましい。有機金属化合物の含量が少ないと誘電率向上効果を得ることができず、有機金属化合物の含量が多すぎると、均一相の組成物を得ることができないか、製造された素子の漏れ電流が増加してしまい、好ましくない。 In the organic insulator composition of the present invention, the content of the organometallic compound is preferably 30 to 70% by weight, more preferably 35 to 65% by weight, based on the polysiloxane compound. If the content of the organometallic compound is small, the effect of improving the dielectric constant cannot be obtained, and if the content of the organometallic compound is too large, a composition having a uniform phase cannot be obtained or the leakage current of the manufactured device increases. This is not preferable.
(成分C)
本発明の硬化性組成物において樹脂組成物を均一に塗布するために溶剤を使用することが好ましい。使用できる溶剤は特に限定されるものではなく具体的に例示すれば、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系溶剤、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート(PGMEA)、エチレングリコールジエチルエーテル等のグリコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶剤を好適に用いることができる。
(Component C)
In the curable composition of the present invention, it is preferable to use a solvent in order to uniformly apply the resin composition. Solvents that can be used are not particularly limited, and specific examples include hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, hexane, and heptane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, diethyl ether, and the like. Ether solvents, acetone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, glycol solvents such as propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate (PGMEA), ethylene glycol diethyl ether, chloroform, methylene chloride, , 2-dichloroethane and other halogen-based solvents can be suitably used.
特に均一な膜が形成しやすい観点より、トルエン、テトラヒドロフラン、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、メチルイソブチルケトン、クロロホルム、等が好ましい。 In particular, from the viewpoint of easily forming a uniform film, toluene, tetrahydrofuran, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, methyl isobutyl ketone, chloroform, and the like are preferable.
使用する溶剤量は適宜設定できるが、用いる樹脂組成物1gに対しての好ましい使用量の下限は0.1gであり、好ましい使用量の上限は10gである。使用量が少ないと、低粘度化等の溶剤を用いることの効果が得られにくく、また、使用量が多いと、材料に溶剤が残留して熱クラック等の問題となり易く、またコスト的にも不利になり工業的利用価値が低下する。これらの、溶剤は単独で使用してもよく、2種類以上の混合溶剤として用いることもできる。 Although the amount of solvent to be used can be set as appropriate, the lower limit of the preferable usage amount with respect to 1 g of the resin composition to be used is 0.1 g, and the upper limit of the preferable usage amount is 10 g. If the amount used is small, it is difficult to obtain the effect of using a solvent such as viscosity reduction, and if the amount used is large, the solvent tends to remain in the material, causing problems such as thermal cracks, and also in terms of cost. It is disadvantageous and the industrial utility value decreases. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
(その他添加剤)
本発明の硬化性組成物には、その他、難燃剤、難燃助剤、界面活性剤、消泡剤、乳化剤、レベリング剤、はじき防止剤、アンチモン−ビスマス等のイオントラップ剤、チクソ性付与剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、反応性希釈剤、酸化防止剤、熱安定化剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、金属不活性化剤、熱伝導性付与剤、物性調整剤等を本発明の目的および効果を損なわない範囲において添加することができる。
(Other additives)
The curable composition of the present invention includes other flame retardants, flame retardant aids, surfactants, antifoaming agents, emulsifiers, leveling agents, anti-fogging agents, ion trapping agents such as antimony-bismuth, and thixotropic agents. , Storage stability improver, ozone degradation inhibitor, light stabilizer, thickener, plasticizer, reactive diluent, antioxidant, thermal stabilizer, antistatic agent, radiation blocker, nucleating agent, phosphorus-based excess An oxide decomposing agent, a lubricant, a metal deactivator, a thermal conductivity imparting agent, a physical property adjusting agent and the like can be added within a range not impairing the object and effect of the present invention.
(薄膜トランジスタについて)
本発明で得られる硬化性組成物をゲート絶縁膜の材料として用いた薄膜トランジスタとは、電界効果トランジスタ(FET)を示し、ソース、ドレイン、ゲート電極から形成されている3端子型、およびバックゲートを含む4端子型のトランジスタのことであり、ゲート電極に電圧印加することで発生するチャネルの電界によりソース/ドレイン間の電流を制御する薄膜型のトランジスタを示す。
(About thin film transistors)
A thin film transistor using the curable composition obtained in the present invention as a material for a gate insulating film refers to a field effect transistor (FET), which includes a three-terminal type formed from a source, a drain, and a gate electrode, and a back gate. A four-terminal transistor including a thin film transistor in which a current between a source and a drain is controlled by an electric field of a channel generated by applying a voltage to a gate electrode.
薄膜トランジスタ構造としては、ゲート電極の配置に関してボトムゲート型、トップゲート型、さらにはソース/ドレイン電極の配置に関し、ボトムコンタクト型、トップコンタクト型など適用する表示デバイス構造に応じて様々な組み合わせ、配置で設計可能であり、特にはその構造は限定されない。 As for the thin film transistor structure, there are various combinations and arrangements depending on the display device structure to be applied, such as bottom gate type, top gate type, and source / drain electrode arrangement with respect to the arrangement of the gate electrode, such as bottom contact type and top contact type. Design is possible, and the structure is not particularly limited.
薄膜トランジスタの半導体層種として様々な形態のものが提案されており、アモルファスシリコン(aSi)、ポリシリコン(pSi)、微結晶シリコン(μ−cSi)等のシリコン系半導体、ZnO、InGaZnOなどの酸化物系半導体やペンタセン、オリゴチオフェン、フタロシアニンなどの化合物を用いる有機半導体、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレン等を用いる炭素系半導体などが代表的なものとして挙げられ、特に限定されず適用できる。その中でも低温プロセスでありプラスチックフィルム上で形成しやすいという観点から、有機半導体を用いるものが好ましい。 Various types of thin film transistor semiconductor layers have been proposed, including silicon-based semiconductors such as amorphous silicon (aSi), polysilicon (pSi), and microcrystalline silicon (μ-cSi), and oxides such as ZnO and InGaZnO. Typical examples include organic semiconductors, organic semiconductors using compounds such as pentacene, oligothiophene, and phthalocyanine, and carbon-based semiconductors using carbon nanotubes, graphene, fullerenes, and the like. Among these, those using an organic semiconductor are preferable from the viewpoint of being a low-temperature process and being easily formed on a plastic film.
また半導体層の形成方法に関しては、CVD法、スパッタリング、蒸着、塗布など様々な工法が提案されており、特に限定されない。低温プロセスでプラスチックフィルム上での形成がしやすいという観点よりスパッタ、蒸着、塗布法で形成できることが好ましく、印刷プロセスのような簡便なプロセスを用いて量産できることよりコストメリットの観点から塗布法で形成できるものがより好ましい。 Moreover, regarding the method for forming the semiconductor layer, various methods such as CVD, sputtering, vapor deposition, and coating have been proposed and are not particularly limited. It is preferable that it can be formed by sputtering, vapor deposition, or coating method from the viewpoint of easy formation on a plastic film in a low temperature process, and it is formed by coating method from the viewpoint of cost merit because it can be mass-produced using a simple process such as a printing process. What can be done is more preferable.
電極材料に関しては、特に限定せず使用することができるが、簡便に入手できるAu、Al、Pt、Mo、Ti、Cr、Ni、Cu、ITO、PEDOT/PSS等の導電性高分子、導電ペースト、メタルインクなどが好適に用いられる。抵抗が低く、高い導電性を得られることよりAl、Mo、Ti、Cr、Ni、Cuなどが好ましく、また透明性が必要な箇所に適用できる観点からは、ITO、PEDOT/PSSが好ましく、電極表面が酸化されにくくの安定性に優れるという観点からは、Au、Ptが好ましく、印刷プロセスにより形成できることよりPEDOT/PSS等の導電性高分子、導電ペースト、メタルインクが好ましく用いられる。 Regarding the electrode material, it can be used without any particular limitation, but it can be easily obtained, such as Au, Al, Pt, Mo, Ti, Cr, Ni, Cu, ITO, PEDOT / PSS, etc., conductive polymer, conductive paste Metal ink or the like is preferably used. Al, Mo, Ti, Cr, Ni, Cu and the like are preferable because of low resistance and high conductivity, and ITO and PEDOT / PSS are preferable from the viewpoint of being applicable to places where transparency is required. Au and Pt are preferable from the viewpoint that the surface is hardly oxidized and excellent in stability, and conductive polymers such as PEDOT / PSS, conductive paste, and metal ink are preferably used because they can be formed by a printing process.
(絶縁膜の形成方法)
当該硬化性組成物を用いるゲート絶縁膜の形成方法は特に限定されるものではなく、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング、スクリーンコーティング、スプレーコーティング、スピンキャスティング、フローコーティング、スクリーン印刷、インクジェットまたはドロップキャスティングなどの方法で成膜することができる。また成膜する基材の状態に合わせ適宜、溶剤による粘度調整、界面活性剤による表面張力調整を行っても良い。またこの硬化性組成物において、熱硬化性、光硬化性、湿気硬化等特に限定されるものではない。熱硬化の際、加熱温度は特に限定されるものではない。
(Method of forming insulating film)
The method for forming the gate insulating film using the curable composition is not particularly limited, and spin coating, dip coating, roll coating, screen coating, spray coating, spin casting, flow coating, screen printing, ink jet or drop casting. The film can be formed by such a method. Further, viscosity adjustment with a solvent and surface tension adjustment with a surfactant may be appropriately performed in accordance with the state of the substrate on which the film is formed. Moreover, in this curable composition, it does not specifically limit, such as thermosetting, photocurability, and moisture curing. At the time of thermosetting, the heating temperature is not particularly limited.
(誘電率、リーク電流)
薄膜トランジスタにおいてより高移動度のトランジスタとするためには、ゲート絶縁膜の誘電率が高いものが好ましい。ポリシロキサン系化合物は絶縁性、耐電圧性に優れることからゲート絶縁膜としてよく適用されるが材料の性質上一般に誘電率が低く3.0以下のものが多い。ただし良好なトランジスタとして機能する為には3.5以上である事が好ましく、さらにゲート容量を稼ぎ高い移動度が発現でき得るという観点より4.0以上がさらに好ましい。
(Dielectric constant, leakage current)
In order to obtain a higher mobility transistor in the thin film transistor, a gate insulating film having a high dielectric constant is preferable. Polysiloxane compounds are often used as gate insulating films because of their excellent insulating properties and voltage resistance, but generally have a low dielectric constant of 3.0 or less because of the properties of the materials. However, in order to function as a good transistor, it is preferably 3.5 or more, and more preferably 4.0 or more from the viewpoint of increasing gate capacitance and exhibiting high mobility.
またトランジスタとしてON/OFF時の電流比が高いものが特性として好ましく、ゲート絶縁膜においてリーク電流が低いものほどトランジスタとしてOFF時の電流が低くでき、よりON/OFF時の電流比の優れたトランジスタとなり得る。ゲート絶縁膜として好適に用いる事ができるリーク電流値としては、5000Åの膜厚において5.0nA/cm2以下である事が好ましく、3.0nA/cm2以下であるものがさらに好ましい。 Further, a transistor having a high ON / OFF current ratio is preferable as a characteristic. A transistor having a lower ON / OFF current ratio can be obtained by reducing the OFF current as the gate insulating film has a lower leakage current. Can be. The leakage current value that can be suitably used as a gate insulating film, it is preferably 5.0 nA / cm 2 or less at 5000Å thickness, it is what is more preferably 3.0nA / cm 2 or less.
本願発明の硬化性組成物をゲート絶縁膜として用いるとこれら特性を満たすゲート絶縁膜を得ることが可能であり、本願発明の硬化性組成物をゲート絶縁膜に用いることによりON/OFF時の電流比が高いく良好な特性を有する薄膜トランジスタを得ることが出来る。 When the curable composition of the present invention is used as a gate insulating film, it is possible to obtain a gate insulating film satisfying these characteristics. By using the curable composition of the present invention for a gate insulating film, current at ON / OFF is obtained. A thin film transistor having a high ratio and good characteristics can be obtained.
当該発明の手法を用いて下記実施例および比較例で作成したコンデンサについて、静電容量、およびリーク電流を測定し誘電率を算出した結果を表1に示す。 Table 1 shows the results of measuring the capacitance and the leakage current and calculating the dielectric constant for the capacitors prepared in the following examples and comparative examples using the method of the present invention.
この結果からもわかるように本発明による硬化性組成物から、高誘電率かつ優れた絶縁性を有する薄膜が得られている事がわかる。 As can be seen from this result, it can be seen that a thin film having a high dielectric constant and excellent insulation is obtained from the curable composition according to the present invention.
(膜厚測定)
実施例および比較例において作成した薄膜の膜厚を段差計(Dektak6M、アルバック製)用いて測定した。
(Film thickness measurement)
The film thicknesses of the thin films prepared in Examples and Comparative Examples were measured using a step gauge (Dektak 6M, ULVAC).
(静電容量測定)
半導体パラメーターアナライザ(Keithley4200)を用い1MHz、10V印加時での実施例および比較例で作成した薄膜の静電容量(F)を測定した。
(Capacitance measurement)
Using a semiconductor parameter analyzer (Keithley 4200), the electrostatic capacity (F) of the thin films prepared in Examples and Comparative Examples when 1 MHz and 10 V were applied was measured.
(リーク電流測定)
半導体パラメーターアナライザ(Keithley4200)を用い0〜30V印加時の実施例および比較例で作成した薄膜中の漏れ電流量を測定し、20V印加時の単位面積当たりの電流値をリーク電流値(nA/cm2)とした。
(Leakage current measurement)
Using a semiconductor parameter analyzer (Keithley 4200), the amount of leakage current in the thin films prepared in Examples and Comparative Examples when 0 to 30 V was applied was measured, and the current value per unit area when 20 V was applied was measured as the leakage current value (nA / cm 2 ).
(比誘電率算出)
上記測定より得られた膜厚および静電容量より比誘電率を下記式より算出した。
(Relative permittivity calculation)
The relative dielectric constant was calculated from the following equation from the film thickness and the capacitance obtained from the above measurement.
ε=C×t/ε0×A
C:静電容量(F)
ε0:真空の誘電率(8.85E−12)
t:膜厚(m)
A:面積(m2)
(製造実施例1)
300mL四つ口フラスコにトルエン72.4g、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン72.4gを入れて気相部を窒素置換した後、内温105℃とし、トリアリルイソシアヌレート10g、トルエン10g及び白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.0063gの混合液を滴下した。1H−NMRでアリル基が消失したことを確認し、冷却により反応を終了した。溶剤のトルエンを減圧留去し、ポリシロキサン系化合物Aを得た。1H−NMR測定により、得られたポリシロキサン系化合物AよりSiH基由来のピークが確認されており、SiH基を有するポリシロキサン化合物であることがわかる。
ε = C × t / ε 0 × A
C: Capacitance (F)
ε 0 : Dielectric constant of vacuum (8.85E-12)
t: Film thickness (m)
A: Area (m 2 )
(Production Example 1)
A 300 mL four-necked flask was charged with 72.4 g of toluene and 72.4 g of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, and the gas phase was purged with nitrogen. Then, a mixed solution of 10 g of toluene and 0.0063 g of a xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum) was added dropwise. It was confirmed by 1 H-NMR that the allyl group had disappeared, and the reaction was terminated by cooling. Solvent toluene was distilled off under reduced pressure to obtain polysiloxane compound A. From the 1 H-NMR measurement, a peak derived from the SiH group is confirmed from the obtained polysiloxane compound A, and it can be seen that the polysiloxane compound has a SiH group.
得られたポリシロキサン系化合物A1g、トリアリルイソシアヌレート0.73g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.0017g、アルミニウムトリブトキシド0.5g、1−エチニルシクロヘキサノール0.0017g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤、PGMEA)8.0gを混合し、樹脂組成物1とした。 1 g of the obtained polysiloxane compound A, 0.73 g of triallyl isocyanurate, 0.0019 g of xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum), 0.5 g of aluminum tributoxide, 0.0017 g of 1-ethynylcyclohexanol Then, 8.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent, PGMEA) was mixed to obtain Resin Composition 1.
(製造実施例2)
製造実施例1で得られたポリシロキサン化合物A1g、トリアリルイソシアヌレート0.73g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.0017g、チタニウムテトラブトキシド0.5g、1−エチニルシクロヘキサノール0.0017g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤、PGMEA)8.0gを混合し、樹脂組成物2とした。
(Production Example 2)
1 g of polysiloxane compound A obtained in Production Example 1, 0.73 g of triallyl isocyanurate, 0.0019 g of xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum), 0.5 g of titanium tetrabutoxide, 1-ethynylcyclo The resin composition 2 was obtained by mixing 0.0017 g of hexanol and 8.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent, PGMEA).
(製造実施例3)
製造実施例1で得られたポリシロキサン化合物A1g、トリアリルイソシアヌレート0.73g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.0017g、ジルコニウムテトラブトキシド0.5g、1−エチニルシクロヘキサノール0.0017g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤、PGMEA)8.0gを混合し、樹脂組成物3とした。
(Production Example 3)
1 g of polysiloxane compound A obtained in Production Example 1, 0.73 g of triallyl isocyanurate, 0.0019 g of xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum), 0.5 g of zirconium tetrabutoxide, 1-ethynylcyclo The resin composition 3 was obtained by mixing 0.0017 g of hexanol and 8.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent, PGMEA).
(製造実施例4)
300mL四つ口フラスコにトルエン72.4g、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン72.4gを入れて気相部を窒素置換した後、内温105℃とし、ジアリルイソシアヌレート15g、トルエン10g及び白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.0063gの混合液を滴下した。1H−NMRでアリル基が消失したことを確認し、冷却により反応を終了した。
(Production Example 4)
Into a 300 mL four-necked flask, 72.4 g of toluene and 72.4 g of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane were placed, and the gas phase portion was purged with nitrogen. A mixed solution of 10 g of toluene and 0.0063 g of a xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum) was added dropwise. It was confirmed by 1 H-NMR that the allyl group had disappeared, and the reaction was terminated by cooling.
未反応の1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを減圧留去し、再びトルエン70gを入れ、気相部を窒素置換した後、内温105℃とし、トルエン5g、ビニルシクロヘキセンオキシド5gの混合液を滴下した。1H−NMRでビニル基が消失したことを確認し、冷却により反応を終了した。溶剤のトルエンを減圧留去し、ポリシロキサン系化合物Bを得た。1H−NMR測定により、エポキシ基由来のピークが確認されており、エポキシ基を有するポリシロキサン化合物であることがわかる。 Unreacted 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane was distilled off under reduced pressure, 70 g of toluene was added again, the gas phase was purged with nitrogen, the internal temperature was 105 ° C., 5 g of toluene, and 5 g of vinylcyclohexene oxide. Was added dropwise. It was confirmed by 1 H-NMR that the vinyl group had disappeared, and the reaction was terminated by cooling. Solvent toluene was distilled off under reduced pressure to obtain polysiloxane compound B. A peak derived from an epoxy group is confirmed by 1 H-NMR measurement, and it is understood that the polysiloxane compound has an epoxy group.
得られたポリシロキサン系化合物B1g、ヨードニウム塩系カチオン重合開始剤(BBI−102、みどり化学製)0.04g、アルミニウムトリブトキシド0.5g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤、PGMEA)8.0gを混合し、樹脂組成物4とした。 1 g of the resulting polysiloxane compound B, 0.04 g of iodonium salt-based cationic polymerization initiator (BBI-102, manufactured by Midori Chemical), 0.5 g of aluminum tributoxide, and 8.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent, PGMEA) By mixing, Resin Composition 4 was obtained.
(実施例1〜4)
Mo膜(2000Å)付ガラス基板上に製造実施例1〜4で得られた樹脂組成物1〜4をそれぞれ1000rpm、20secの条件でスピンコートにより塗布し、250℃、1hでポストベイクし薄膜を形成した。真空蒸着製膜装置により厚さ500Å、3mmφのアルミ電極3を形成し、それぞれ実施例1〜4のコンデンサを製作した。
(Examples 1-4)
The resin compositions 1 to 4 obtained in Production Examples 1 to 4 were applied on a glass substrate with Mo film (2000 mm) by spin coating under the conditions of 1000 rpm and 20 sec, respectively, and post-baked at 250 ° C. for 1 h to form a thin film. did. Aluminum electrodes 3 having a thickness of 500 mm and 3 mmφ were formed by a vacuum deposition apparatus, and capacitors of Examples 1 to 4 were manufactured.
(比較例1)
有機金属化合物を添加しない以外は実施例1と同様にして薄膜およびコンデンサを作製した。
(Comparative Example 1)
A thin film and a capacitor were produced in the same manner as in Example 1 except that no organometallic compound was added.
Claims (12)
A thin film transistor using the curable composition according to claim 1 as a material for a gate insulating film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010262568A JP2012111864A (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Curable composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010262568A JP2012111864A (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Curable composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012111864A true JP2012111864A (en) | 2012-06-14 |
Family
ID=46496441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010262568A Pending JP2012111864A (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Curable composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012111864A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014082467A (en) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dic Corp | Insulative material, dielectric film, and transistor arranged by use thereof |
| WO2014142105A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 東レ株式会社 | Field effect transistor |
| US10177326B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-01-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polymeric dielectrics, methods of manufacturing the same, and electronic devices and thin film transistors including the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005120371A (en) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Samsung Electronics Co Ltd | Composition for forming organic insulator and organic insulator produced therefrom |
| JP2006135327A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Xerox Corp | Dielectric materials for electronic devices |
| JP2008016806A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | THIN FILM TRANSISTOR, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISPLAY ELEMENT |
| WO2010038767A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | 株式会社カネカ | Photocurable composition and cured product |
-
2010
- 2010-11-25 JP JP2010262568A patent/JP2012111864A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005120371A (en) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Samsung Electronics Co Ltd | Composition for forming organic insulator and organic insulator produced therefrom |
| JP2006135327A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Xerox Corp | Dielectric materials for electronic devices |
| JP2008016806A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | THIN FILM TRANSISTOR, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISPLAY ELEMENT |
| WO2010038767A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | 株式会社カネカ | Photocurable composition and cured product |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014082467A (en) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dic Corp | Insulative material, dielectric film, and transistor arranged by use thereof |
| WO2014142105A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 東レ株式会社 | Field effect transistor |
| KR20150131074A (en) | 2013-03-14 | 2015-11-24 | 도레이 카부시키가이샤 | Field effect transistor |
| CN105190901A (en) * | 2013-03-14 | 2015-12-23 | 东丽株式会社 | Field effect transistor |
| EP2975649A4 (en) * | 2013-03-14 | 2016-11-23 | Toray Industries | FIELD EFFECT TRANSISTOR |
| CN105190901B (en) * | 2013-03-14 | 2018-12-04 | 东丽株式会社 | Field effect transistor |
| KR102067205B1 (en) * | 2013-03-14 | 2020-01-17 | 도레이 카부시키가이샤 | Field effect transistor |
| US10177326B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-01-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polymeric dielectrics, methods of manufacturing the same, and electronic devices and thin film transistors including the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9464172B2 (en) | Alkali-developable curable composition, insulating thin film using the same, and thin film transistor | |
| CN102171268B (en) | Photocurable composition and cured product | |
| US9588425B2 (en) | Positive photosensitive composition, thin film transistor, and compound | |
| JP5685037B2 (en) | Organic semiconductor device manufacturing method and organic semiconductor device obtained by the manufacturing method | |
| JP2011221192A (en) | Curable composition and cured product | |
| JP2010258378A (en) | Insulating thin film and thin film transistor using the same | |
| JP2012111864A (en) | Curable composition | |
| JP6161263B2 (en) | Curable composition and thin film, and thin film transistor using the same | |
| JP5756605B2 (en) | Thin film transistor | |
| JP2013028724A (en) | Curable composition and insulating film using the same | |
| JP5664828B2 (en) | Insulating film and organic thin film transistor using the same | |
| JP5749446B2 (en) | Photocurable composition | |
| JP5997299B2 (en) | Thin film transistor | |
| JP5813341B2 (en) | Film forming composition and thin film transistor using the composition | |
| JP5890631B2 (en) | Gate insulating film for organic TFT and organic TFT element having the insulating film | |
| JP2012107113A (en) | Curable composition and thin film transistor using the same | |
| JP2012089610A (en) | Thin-film transistor | |
| JP2012160698A (en) | Gate insulator film for thin film transistor and thin film transistor element with insulator film | |
| JP2013191379A (en) | Method for forming liquid repellent-lyophilic pattern layer | |
| JP2013173809A (en) | Curable composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130919 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140304 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140701 |