(57)【要約】  本発明は液晶ディスプレイ装置用高耐熱性透明保護膜及び絶縁膜に適当であるアルカリ現像可能な感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物に関する。本発明は、（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）測鎖に、架橋されていてもよいエチレン性不飽和結合を１つ以上有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから選択される１種以上のジアミンとから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程、こうして得られた前記の透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、１分子内にエポキシ基を含んだエチレン性不飽和化合物（Ｂ）とエステル化させる工程によって調製される化学式１の反応性透明ポリイミド前駆体及び、これを主成分として使用して調製される水性アルカリ現像可能なネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物に関するものである。本発明による感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物は、優れた感光性を有し、然るに優れた耐熱性、耐薬品性、機械強度、及び絶縁性を有する液晶ディスプレイ装置用の透明保護膜及び絶縁膜に使用してよい。2006521452.tif 000020
2006521452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１：
【化１】
2006521452.tif 000016
[式中、
Ｘは、炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から誘導される４価の有機基であり；
Ｙは、炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから誘導される２価の有機基であり；
Ｒ１、Ｒ２は、水素原子、または１つ以上のエチレン性不飽和結合を含む炭素数１乃至２０の有機基である（Ｒ１、Ｒ２は同時に水素原子にならないことを条件とする）]
によって表される構造を有する反応性透明ポリイミド前駆体。
【請求項２】
酸価が３０乃至２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の反応性透明ポリイミド前駆体。
【請求項３】
分子量が２，０００乃至２００，０００の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の反応性透明ポリイミド前駆体。
【請求項４】
（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族系ジアミンから選択される１種以上のジアミンから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程；及び
かくして調製された透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、同一分子内にエポキシ基を含むエチレン性不飽和化合物（Ｂ）でエステル化する工程；
とを含むことを特徴とする、請求項１の化学式１を有する反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項５】
前記テトラカルボン酸二無水物が、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、ビシクロオクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＣＤＡ）、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−テトラリン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＴＤＡ）とからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項６】
前記ジアミンが、下記化学式７乃至９：
【化２】
2006521452.tif 000017
【化３】
2006521452.tif 000018
【化４】
2006521452.tif 000019
（式中、
Ｚはエステル、アミド、イミド、エーテル、カルボニル基中の１つであり；
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は水素原子または炭素数１乃至２０のアルキルもしくはアリール基であり；
ｎは１乃至２０の整数である）
の一般式を有するジアミンからなる群より選択される１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項７】
前記ジアミンが、２−（メタクリロイルオキシ）エチル＝３，５−ジアミノベンゾエート、３，５−ジアミノフェニルシンナメート及びクマロニル＝３，５−ジアミノベンゾエートからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項８】
同一分子内にエポキシ基を含むエチレン性不飽和化合物（Ｂ）が、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−メチル−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、１，２−エポキシ−５−ヘキセン及び１，２−エポキシ−９−デセンからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項９】
請求項１の反応性透明ポリイミド前駆体及び１種以上の光開始剤を必須成分として使用し、光増減剤、多機能性モノマー及び通常のコーティング添加剤とからなる群から選ばれる１種以上を添加して調製されることを特徴とする、感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１０】
前記反応性透明ポリイミド前駆体が全体の固形分の重量に対して１０乃至９９重量％、光開始剤が全固形分の重量に対して０．１乃至９０重量％であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１１】
得られるポリイミド被膜の厚さが０．５乃至１００μmであることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１２】
得られるポリイミド被膜の熱分解温度が３００乃至５００℃の範囲であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１３】
得られるポリイミド被膜の、４００乃至７００ｎｍの間における光透過度が９０％以上であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１４】
得られるポリイミド被膜の、１ｋＨｚで測定した誘電率が２．５乃至４．０の範囲内であることを特徴とする請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１５】
請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体組成物を用いて調製されることを特徴とする感光性透明保護膜または絶縁膜。
【請求項１６】
請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体組成物が、透明保護膜または絶縁膜に適用されることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項１７】
請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体組成物が、液晶ディスプレイ装置用有機絶縁材用として適用されることを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイ装置用高耐熱性透明保護膜及び絶縁膜に適当であるアルカリ現像可能な感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物に関する。より詳しくは、本発明は、（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）測鎖に、架橋されていてもよいエチレン性不飽和結合を１つ以上有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから選択される１種以上のジアミンとから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程、こうして得られた前記の透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、１分子内にエポキシ基を含んだエチレン性不飽和化合物（Ｂ）とエステル化させる工程によって調製される下記化学式１の透明ポリイミド前駆体及び、これを主成分として使用して調製されるネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にポリイミド樹脂は芳香族テトラカルボン酸またはその誘導体と芳香族ジアミンまたは芳香族ジイソシアネートとの縮合重合により調製され、こうして得られたポリイミド樹脂は、優れた耐熱性、耐薬品性、機械的特性及び電気的特性を有する。このような優れた特性を有する感光性芳香族ポリイミドは、半導体封止材など電子材料用として広く用いられている。
【０００３】
しかし、芳香族ポリイミドは可視光線領域における透過度が低く、黄色または茶色であり、且つ比較的に高い誘電率を有するため、液晶ディスプレイ装置用の透明保護膜または絶縁膜の用途としては適当ではない。液晶ディスプレイ装置用の透明保護膜または絶縁膜として、エポキシ樹脂或いはアクリル樹脂組成物が広く使われている。材料本来の耐熱性に鑑みて、２３０℃以下の温度で使われるのが好ましい。しかしながら、２５０℃以上で処理される場合、ひどい変色及び膜収縮が発生しうる。したがって、後続の処理が制限されうる。
【０００４】
従って、耐熱性と透明性を同時に満たすためにポリイミド材料が考慮されており、透明なポリイミド被膜またはフィルムを得るために、脂肪族環状酸無水物の使用によるポリイミドの調製方法が報告されている（Macromolecules、1994.27,1117 and 1993.26,4961、日本国特開平９−９５５３３号、日本国特開第２００１−３３０７２１号）。
【０００５】
しかし、このような透明なポリイミド樹脂を実際に液晶ディスプレイ装置用透明保護膜または絶縁膜用に使うためには、ガラスなどからなる基板の上にポリイミド被膜を形成した後に、別途フォトレジストを用いるリソグラフィー方法により微細パターンを形成する処理を加えなければならない。
【０００６】
感光性透明ポリイミド樹脂組成物を使用すれば前記の方法を単純化することができて費用が節減されるという利点があるため、日本国特開２００２−１６１１３６号に報告されるトランス１，４−ジアミノシクロヘキサンを利用した感光性透明ポリイミド樹脂組成物は、感光が遅すぎて実用には応用不可である。
【０００７】
本発明者らは感光性透明ポリイミド樹脂組成物について大韓民国特許出願番号 １０−２００２−０７４０７０に報告しているが、現像マージンと感光性についてはさらに改善する余地がある。
【非特許文献１】Macromolecules、1994.27,1117 and 1993.26,4961
【特許文献１】日本国特開平９−９５５３３号
【特許文献２】日本国特開２００１−３３０７２１号
【特許文献３】日本国特開２００２−１６１１３６号
【特許文献４】大韓民国特許出願番号 １０−２００２−０７４０７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記の問題点を解決するために、本発明の目的は、十分な感光性を有するネガ型感光性透明ポリイミド前駆体組成物及びその調製方法を提供すること、並びに耐熱性、耐薬品性、機械的強度、電気絶縁性に優れた液晶ディスプレイ装置用の透明保護膜及び絶縁膜として使用しうる組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の前記目的、態様、並びに利点は、下記の本発明の好ましい実施態様の詳細な説明により、よりよく理解されるであろう。
【００１０】
前記の目的を達成するために本発明は、下記化学式１：
【化１】
2006521452.tif 000003
（式中、Ｘは、側鎖が１つ以上のエチレン性不飽和結合を有する、炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から誘導された４価の有機基であり；Ｙは炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族系ジアミンから誘導された２価の有機基であり；Ｒ１、Ｒ２は互いに独立に水素原子、またはエチレン性不飽和結合を１つ以上含んだ炭素数１乃至２０の有機基である（Ｒ１、Ｒ２は同時に水素原子にならないことを条件とする）。
【００１１】
前記反応性透明ポリイミド前駆体は酸価が３０乃至２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であり得る。また、前記反応性透明ポリイミド前駆体の分子量は２，０００乃至２００，０００の範囲であり得る。
【００１２】
更に、本発明は、（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）測鎖に、エチレン性不飽和結合を１つ以上有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから選択される１種以上のジアミンとから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程、こうして得られた前記の透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、１分子内にエポキシ基を含んだエチレン性不飽和化合物（Ｂ）とエステル化させる工程によって調製される下記化学式１の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法を提供する。
【００１３】
前記テトラカルボン酸二無水物は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、ビシクロオクテン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３イル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＣＤＡ）、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−テトラリン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＴＤＡ）から選択される１種以上であってよく、前記ジアミンは、下記化学式７乃至９：
【化２】
2006521452.tif 000004
【化３】
2006521452.tif 000005
【化４】
2006521452.tif 000006
（式中、Ｚはエステル、アミド、イミド、エーテル、カルボニル基中の１つであり；Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は互いに別個に水素原子または炭素数１乃至２０のアルキルもしくはアリール基であり；そしてｎは１乃至２０の整数である）
の一般式を有するものから選択される１種以上であってよい。
【００１４】
前記ジアミンは２−（メタクリロイルオキシ）エチル＝３，５−ジアミノベンゾエート、３，５−ジアミノフェニルシンナメート及びクマロニル＝３，５−ジアミノベンゾエートからなる群から選ばれる１種以上であってよい。
【００１５】
前記の１分子内にエポキシ基を含むエチレン性不飽和化合物（Ｂ）は、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−メチル−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、１，２−エポキシ−５−ヘキセン及び１，２−エポキシ−９−デセンからなる群から選ばれる１種以上であってよい。
【００１６】
また、本発明は前記透明ポリイミド前駆体及び１種以上の光開始剤を必須成分として使用し、光増減剤、多機能性モノマー及び通常のコーティング添加剤とからなる群から選ばれる１種以上を必要に応じて添加して調製される、感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を提供する。
【００１７】
前記反応性透明ポリイミド前駆体は全体の固形分に基づいて１０乃至９９重量％の割合であってよく、光開始剤が全体の固形分に基づいて０．１乃至９０重量％の割合であってよい。
【００１８】
前記組成物をコーティングした後にポストベーキングして得られたポリイミド被膜の厚さは０．５乃至１００μmであってよく、前記ポリイミド被膜の熱分解温度は３００乃至５００μmの範囲であってよく、前記ポリイミド被膜の４００乃至７００ｎｍの間における光透過度は９０％以上であってよく、前記ポリイミド被膜の１ｋＨｚで測定した誘電率は２．５乃至４．０の範囲であってよい。
【００１９】
また、本発明は前記において得られる感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を用いて得られる、透明保護膜または絶縁膜を提供する。
【００２０】
また、本発明は、感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物がその透明保護膜または絶縁膜に応用される液晶ディスプレイ装置を提供する。
【００２１】
なお、本発明は、感光性ポリイミド前駆体組成物を液晶ディスプレイ装置用有機絶縁材として応用することにより製造される液晶ディスプレイ装置を提供する。
【００２２】
以下、 本発明に対して詳しく説明する。
（ａ−１）は炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物であり、その具体的な例としては１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ、化学式２）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ、化学式３）、ビシクロオクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ、化学式４）５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＣＤＡ、化学式５）、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−テトラリン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＴＤＡ、化学式６）などがあげられるが、これらに限られるものではない。
【００２３】
また、前記ポリイミドの透明性を害しない範囲内で必要によってピロメリト酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物などからなる群より選択される芳香族テトラカルボン酸二無水物をさらに使用してよい。
【化５】
2006521452.tif 000007
【化６】
2006521452.tif 000008
【化７】
2006521452.tif 000009
【化８】
2006521452.tif 000010
【化９】
2006521452.tif 000011
【００２４】
（ａ−２）は測鎖に架橋されていてよい、エチレン性不飽和結合を１つ以上有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族系ジアミンから選択される１種以上のジアミンであり、その具体的な例としては２−（メタクリロイルオキシ）エチル ３，５−ジアミノベンゾエート（化学式７、 Ｒ３＝ＣＨ３、Ｒ４＝Ｈ、Ｚ＝ＣＯＯ、ｎ＝２）、３，５−ジアミノフェニルシンナメート（化学式８、Ｒ５＝H、Ｚ＝ＯＣＯ）、クマロニル＝３，５−ジアミノベンゾエート（化学式９、Ｚ＝ＣＯＯ）などがあげられる（ここで、Ｚはエステル、アミド、イミド、エーテル、カルボニル基などの１つである。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子または炭素数１乃至２０のアルキル或いはアリール基であり、ｎは１乃至２０の整数である）。また、前記ポリイミドの透明性及び耐薬品性を害しない範囲内で必要によって測鎖にエチレン性不飽和結合を含まないジアミンを共に使用してもよい。
【００２５】
その具体的な例としては、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、パラ−フェニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、メタ−フェニレンジアミン（ｍ−ＰＤＡ）、４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）、４，４−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、２，２−ビス（アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＤＡ）、メタ−ビス（アミノフェノキシジフェニル）スルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、パラ−ビス（アミノフェノキシジフェニル）スルホン（ｐ−ＢＡＰＳ）、１，４−ビス（アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｑ）、１，３−ビス（アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ−Ｒ）、２，２−ビス（アミノフェノキシフェニル）プロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビス（アミノフェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＢＡＰＰ）、５−ジアミノ安息香酸、２，４−ジアミノベンゼンスルホン酸、２，５−ジアミノベンゼンスルホン酸、ビス（アミノプロピル）テトラメチルジシロキ酸などからなる群より選択される１種以上を使うことができるが、特にこれらに限られるものではない。
【化１０】
2006521452.tif 000012
【化１１】
2006521452.tif 000013
【化１２】
2006521452.tif 000014
【００２６】
以下では、本発明による反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法を説明する。
【００２７】
＜第１工程：透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）の調製＞
第１工程では、（ａ−１）のテトラカルボン酸二無水物と（ａ−２）のジアミンとから、従来のポリアミド酸の調製方法により透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）が調製される。換言すれば、温度調節が可能な反応器でテトラカルボン酸二無水物をジアミンに徐々に加えながら室温以下で温度を保持し、２４時間反応させて直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を定量的に得ることができる。
【００２８】
重合に使われる溶媒はメタクレゾール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、γ-ブチロラクトン、２−ブトキシエタノール、２−エトキシエタノールからなる群より選択される１つ以上の溶媒である。パラ−トルエンスルホン酸、ヒドロキシ安息香酸、クロトン酸などの有機酸または有機アミン誘導体を、前記反応混合物の全体量を基準に０．１乃至５重量％の量で添加することができる。また、熱重合抑制剤としてヒドロキノンもしくは類似化合物などを重合体に対して３０乃至５００ｐｐｍの範囲で使うことができる。更に、必要によってシロキサンジアミン誘導体をジアミン全量に対して０．５乃至５０重量％の範囲内で添加することにより接着力向上を図ることができる。
【００２９】
このようにして得られた直鎖状ポリアミド酸の重量平均分子量（Ｍｗ）は２，０００乃至２００，０００の範囲内にあることを特徴とする。分子量が ２，０００より小さければ以後塗膜を形成しにくく、２００，０００より大きければ粘度が高すぎて扱いにくく、以後形成される塗膜の平坦度が低下するという問題がある。得られた直鎖状ポリアミド酸はその高分子測鎖にエチレン性不飽和結合を持っているため、適切な光開始剤とカップリングすると、多機能性モノマーなしに感光性を示す。またポリアミド酸をポストベーキングした後には耐薬品性に優れた塗膜を得ることができるという長所がある。しかし、直鎖状ポリアミド酸は後処理をしないとアルカリ現像液に対する可溶性が非常に良いため、現像マージンが少ないという問題点がある。
【００３０】
＜第２工程：エチレン性不飽和化合物（Ｂ）とのエステル化反応＞
直鎖状ポリアミド酸のアルカリ現像液に対する溶解性を調節し、更なる反応性部位を与えるために、第２工程では、前記アルカリ可溶性の直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を同一分子内にエポキシ基を含んだエチレン性不飽和化合物（Ｂ）でエステル化する。化合物（Ｂ）はアリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル （メタ）アクリレート、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−メチル−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、１，２−エポキシ−５−ヘキセン、１，２−エポキシ−９−デセンなどがあり、エステル化反応時に単独または２種以上使用することができる。 化合物（Ｂ）は、直鎖状ポリアミド酸（Ａ）中の全カルボン酸基に対して１０乃至４００％の等量で使われることが望ましい。この範囲を外れると現像液に対する溶解性を調節しにくく、または以後形成される塗膜の耐熱性が低下するという問題がある。
【００３１】
このようにして得られた反応性透明ポリイミド前駆体は、酸価が３０乃至２００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度であり、重量平均分子量は２，０００乃至２００，０００であり、より望ましくは５，０００乃至１００，０００の範囲である。
【００３２】
前記の方法によって得られた化学式１の反応性透明ポリイミド前駆体は、直鎖状ポリアミド酸（Ａ）に比べて構造単位当りのエチレン性不飽和結合の数が多くなるため、付加的な多機能性モノマーを使わなくても十分な現像マージンを有するネガ型感光性樹脂組成物を調製することができ、光開始剤の使用量を減らすことができ、感光性の向上も図ることができる。
【００３３】
以下では、前記において得られた反応性透明ポリイミド前駆体を用いてネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物を調製する方法を説明する。
【００３４】
アルカリ現像可能なネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物を調製するためには、適切な光開始剤（Ｃ）を使うべきであり、必要によって光増減剤（Ｄ）、多機能性モノマー（Ｅ）、その他の添加剤（Ｆ）を併用してよい。
【００３５】
前記のアルカリ可溶性である反応性透明ポリイミド前駆体（化学式１）は、単独または２種以上を組み合わせて使っても良い。感光性透明ポリイミド前駆体は、感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物の全固形分の１０％乃至９９％の量で使用されることが望ましい。１０％未満では形成されたフィルムの接着性が落ち、９９％以上では感光性が低くて問題になる。
【００３６】
光開始剤（Ｃ）は、例えばベンゾフェノン、４，４'−ビス（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、１−ヒドロキシ−１−ベンゾイルシクロヘキサン、ベンジル、ベンジルジメチルケタル、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−４'−モルホリノブチロフェノン、２−メチル−４'−（メチルチオ）−２−モルホリノプロピオフェノン、チオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチルアントラキノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、ベンゾイルブチルエーテル、２−ヒドロキシ−２−ベンゾイルプロパン、２−ヒドロキシ−２−（４'−イソプロピル）ベンゾイルプロパン、４−ブチルベンゾイルトリクロロメタン、４−フェノキシベンゾイルジクロロメタン、ベンゾイル蟻酸メチル、１，７−ビス（９'−アクリジニル）ヘプタン、９−ｎ−ブチル−３，６−ビス（２'−モルホリノイソブチロイル）カルバゾール、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドなどがある。
【００３７】
光開始剤はポリマーに対して０．１乃至９０重量％、望ましくは ０．２乃至５０重量％の範囲内で使用されることが好ましい。この範囲を外れると光重合が進行されず、または現像性が落ちるという問題点がある。
【００３８】
光増減剤（Ｄ）としては３，３'−カルボニルビス（ジメチルアミノクマリン） などのクマリン誘導体、フルオレノンなどの芳香族カルボニル化合物、トリエチルアミンなどのアミン誘導体、１，２−ジヒドロナフト［１，２，ｄ］ チアゾールなどのメチレンチアゾール誘導体などを使用してよい。
【００３９】
多機能性モノマー（Ｅ）は一分子中に、付加重合が可能な少なくとも１つ以上の不飽和基を有し、沸点が１００℃以上である化合物であってよい。その例としては、フェノキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、 トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどがある。
【００４０】
また、 官能性モノマーには、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールの形態で、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−２０、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−３０、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−６０、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０などがあり、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレートの形態でＫＡＹＡＲＡＤ ＴＣ−１１０Ｓ、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートなどの形態でＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ−２２０、ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＫ−６２０などがある。
【００４１】
それ以外の官能性モノマーとしてはエポキシアクリレート、ビスフェノールＡ誘導体であるノボラック−エポキシアクリレート；ウレタン系の多官能性アクリレートであるＵ−３２４Ａ、Ｕ１５ＨＡ、Ｕ−４ＨＡなどがある。エチレン性不飽和二重結合を有する官能性モノマーは単独または２種以上を混合して使っても良い。
【００４２】
必要に応じて、コーティング剤に一般に使用される他の添加剤（Ｆ）を含有可能である。Ｆの例は、ヒドロキノン、４−メトキシフェノール、キノン、ピロカテコール、t-ブチルカテコール、フェノチアジンなどの熱重合抑制剤；可塑剤；シリコーン系接着促進剤；充填剤；界面活性剤などである。
【００４３】
以下では、本発明のネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物を使用し、耐熱性透明ポリイミド被膜を形成することによってパターンを形成する方法を説明する。
【００４４】
＜工程１＞
感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を基板上にコーティングする。基板としては液晶ディスプレイ装置の特性上、ガラスまたは透明プラスチック樹脂が主に使われるが、ディスプレイの目的を満たす限り特別に制限されない。基板表面に本発明の感光性樹脂組成物をコーティングする方法はスプレー法、ロールコーティング法、スリットノズルを用いたコーティング法、回転コーティング法、押出コーティング法、バーコーティング法などの様々な方法があり、２つ以上のコーティング法を組み合わせてコーティングすることもできる。 コーティングされた膜厚さはコーティング方法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常は乾燥後に０．５乃至１００μmである。
【００４５】
＜工程２＞
コーティング後に非流動性の塗膜を形成するために、真空中、赤外線下、及び／または熱を加えて溶媒を揮発させるプレベーキングを行っている。加熱条件は各成分の種類または配合の割合によって異なるが、ホットプレート上で６０乃至１３０℃にて５乃至５００秒間、あるいは熱オーブン中で６０乃至１４０℃にて２０乃至１０００秒間加熱する。
【００４６】
＜工程３＞
その後、工程２で得られた薄膜に、所定のパターンを有するマスクを用いて光線を照射する。露光はエキシマレーザ、紫外線、可視光線、電子線、Ｘ線などによって実行可能であるが、本発明では水銀燈のｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）を用いることが望ましい。露光は接触法、近接法、投影法、露光法などで施行可能である。
【００４７】
＜工程４＞
露光後、アルカリ現像前に露光後加熱（postexposure bake（ＰＥＢ））を実施するか否かは任意である。ＰＥＢ工程は必要に応じて導入してよい。ＰＥＢの温度は１５０℃以下であり、ＰＥＢ時間は０．１乃至１０分程度である。
【００４８】
＜工程５＞
現像処理では、アルカリ現像液で非露光部位を除去する。現像液としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア、水などの無機アルカリ類；エチルアミン、ｎ−プロピルアミンなどの第１級アミン類；ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミンなどの第２級アミン類；トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ｎ−メチルピロリドンなどの第３級アミン類；ジメチルエチルアルコールアミン、トリエチルアルコールアミンなどのアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、コリンなどの第４級アンモニウム塩；ピロ−ル、ピペリジンなどのアミン類からなるアルカリ水溶液を使うことができる。
【００４９】
また、前記アルカリ水溶液にメチルアルコール、エチルアルコールプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの水溶性有機溶媒、 界面活性剤などを適量添加した水溶液を現像液として使うこともできる。現像時間は通常１０乃至２００秒程度である。現像方法としてはディッピング法、スプレー法、パドル法が応用可能である。現像後、脱塩水を用いて２０乃至２００秒間すすぎ、スピンドライあるいは圧縮空気や窒素でブローすることにより、基板上の水分を除去し、基板上に所望のパターンを形成する。
【００５０】
＜工程６＞
現像後、ポリイミド前駆体被膜は、ホットプレート上またはオーブン中でポストベーキング（もしくはハードベーキング）を経て耐熱性ポリイミド被膜に変換される。熱処理は、ホットプレート上１５０℃乃至３００℃にて１乃至１２０分間、オーブン中同様の温度範囲にて１０乃至１２０分間行う。熱処理後には完全に架橋硬化されたポリイミドパターンが得られる。
【００５１】
こうして形成された耐熱性ポリイミド被膜の熱分解温度は３００乃至５００℃の範囲であり、４００乃至７００ｎｍの間における光透過度は、９０％より高い。また、１ｋＨｚで測定した誘電率は２．５乃至４．０の範囲である。
【００５２】
本発明のネガ型感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物から形成された耐熱性ポリイミド被膜は液晶ディスプレイ装置用保護膜、絶縁膜などの用途に使われる。
【００５３】
本発明の付加的な特徴及び利点を以下に記す。詳細な説明の記載により明らかになる部分もあるであろうし、本発明の実施によって理解されるのでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
先ず、下記の合成例で、好ましい実施態様及び比較例に使われるポリイミド前駆体を合成するが、下記の合成例で使われる直鎖状ポリアミド酸は既知の方法によって合成される。これはまた本発明者らの発明による大韓民国特許出願番号 １０−２００２−０７４０７０に詳しく記述されている。即ち、攪拌機、温度調節装置、窒素注入装置、冷却機が取り付けられた反応器で窒素ガスを通気しながらジアミンを溶媒に溶解させた後、テトラカルボン酸二無水物を徐々に添加しながら攪拌する。この時、反応温度は室温以下に保持する。１２〜２４時間反応させた場合の重合反応の収率は定量的である。
【００５５】
＜合成例１＞
１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）及び２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエート（ＤＡ−ＨＥＭＡ）をＮ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）／γ-ブチロラクトン（体積比＝１／１）共溶媒で反応させて合成した直鎖状ポリアミド酸溶液（固体含量２０％、酸価２２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、Ｍｗ＝１８，０００）１００ｇを２５０ｍｌ丸低フラスコに入れて攪拌しながら窒素雰囲気下で１１０℃に加熱する。
【００５６】
グリシジルメタクリレート２０ｇを１時間かけて前記フラスコに徐々に加え、以後２時間反応させて反応性ポリイミド前駆体１を合成する。得られる反応性ポリイミド前駆体の酸価は１２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである。
【００５７】
＜合成例２＞
前記合成例１における２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりに３，５−ジアミノフェニルシンナメートを使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２４０ｍｇ／ｇ、Ｍｗ＝２２，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体２を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は１６０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである。
【００５８】
＜合成例３＞
前記合成例１における２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりにクマロニル＝３，５−ジアミノ安息香酸を使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２４０ｍｇ／ｇ、Ｍｗ＝２２，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体３を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は１３０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである 。
【００５９】
＜合成例４＞
前記合成例１における２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりに４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）を使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２００ｍｇ ／ｇ、Ｍｗ＝２６，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体４を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は１４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである。
【００６０】
＜合成例５＞
前記合成例１における１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）及び２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりにピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）及び４，４−オキシジアニリンを使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２３０ｍｇ／ｇ、 Ｍｗ＝２８，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体５を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は、１４０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
【００６１】
前記合成例で調製された反応性ポリイミド前駆体を用いて下記の比較例及び好ましい実施態様の感光性樹脂組成物を調製する。
【００６２】
＜好ましい実施態様１＞
合成例１で調製される反応性ポリイミド前駆体溶液１の５０ｇ中に光重合開始剤としてＣＧＩ１２４を０．５ｇ、界面活性剤としてＢＹＫ３０７を０．０１ｇ溶解させ、該混合物を０．２μmのフィルターで濾過して感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物１を調製する。前記組成物１をガラス基板にスピンコーティングし、１００℃のホットプレート上で９０秒間プレベーキング処理してコーティングを形成する。 得られたコーティング上にフォトマスクを乗せた後、水銀ランプを用いて３６５ｎｍで ２０ｍＷ／ｃｍ２である紫外線を１０秒間照射する。２．３８重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液によって室温で２０秒間現像した後、脱塩水で１０秒間洗浄してパターンを形成する。続いて２５０℃のオーブン中にて１時間のポストベーキング処理により硬化させる。得られた膜の最小線幅は２５μmであり（line/spaceパターン１：１について）、厚さは１．２μmである。
【００６３】
＜好ましい実施態様２＞
合成例２で調製された反応性ポリイミド前駆体溶液２を使ったこと以外には好ましい実施態様１と同様の方法により、得られた膜の最小線幅は２５μmであり、厚さは１．２μmであった。
【００６４】
＜好ましい実施態様３＞
合成例３で調製された反応性ポリイミド前駆体溶液３を使ったこと以外には好ましい実施態様１と同様の方法により、得られた膜の最小線幅は３０μmであり、厚さは１．２μmである。
【００６５】
＜比較例１＞
合成例４で調製された反応性ポリイミド前駆体４溶液を使ったこと以外には好ましい実施態様１と同様の方法により、得られた膜の最小線幅は５０μmであり、厚さは１．２μmである。
【００６６】
＜比較例２＞
合成例５で調製された反応性ポリイミド前駆体５溶液を使ったこと以外には好ましい実施態様１と同様の方法により、得られた膜の最小線幅は５０μmであり、厚さは１．２μである。
【００６７】
＜比較例３＞
合成例１でグリシジルメタクリルレートと反応させたものではない直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、Ｍｗ ＝ １８，０００）を反応性ポリイミド前駆体溶液１の代わりに用いて好ましい実施態様１と同様の方法を遂行する。ここで、現像の過程でパターン遺失が発生するため、適切な形状を有する所望のパターンを得ることが不可能である。パターン遺失を防止するためには、１６０℃にて１０分間の露光後熱処理工程を、現像前に行うべきである。その後、所望のパターンを形成することが可能になり、こうして得られるパターンの最小線幅は４０μmであり、厚さは１．２μmである。
【００６８】
＜試験例＞
前記好ましい実施態様の感光性ポリイミド組成物から得られたポリイミド被膜の物性をカキの方法で測定し、その結果を表１に示す。
【００６９】
＜耐熱性の評価＞
最終的にポリイミドパターンを形成した後、熱的な衝撃による厚さの変化をモニターする。高温での厚さの変化が少ないほど耐熱性が良好であると言える。プレベーキング処理した膜厚さに対するポストベーキングした膜厚さの割合を残膜率と定義する。２５０℃にて１時間処理した後に残膜率が９５％より高ければ良好、これ未満であれば不良であると評価する。
【００７０】
＜透過度の評価＞
ポリイミドパターンを形成した後４００ｎｍ乃至７００ｎｍの透過度を測定する。透過度が９０％より高いならば良好、これ未満の場合を不良であると定義する。
【００７１】
＜耐薬品性の評価＞
薬品（１０％ ＮａＯＨ水溶液、１０％ ＨＣｌ水溶液、及びＮＭＰ）中に浸した場合の厚さの変化を観察することによって耐薬品性検査を実施する。（処理前の膜厚さ−処理後の膜厚さ）／（処理前の膜厚さ）×１００（％）を厚さの変化率と定義する。化学物質に曝露した場合の厚さの変化率が小なるほど耐薬品性に優れていると言える。室温で１時間化学物質に浸しておいた場合の厚さの変化率が±３％以内であれば良好、この範囲外であれば不良であると判定する。
【００７２】
＜平坦度の評価＞
液晶ディスプレイ装置用透明保護膜として使用する被膜としては、段差のある基板上の被膜の平坦化程度が重要である。平坦度は（１−（コーティング後の段差）／（コーティング前の段差））×１００（％）と定義する。平坦度評価用パターンはコーティング前の段差が１．０μmである１０μmＬｉｎｅ／１０μmＳｐａｃｅ（１：１）繰返しパターンを使用する。平坦度が７０％以上の場合を良好、その未満の場合を不良であると判定する。
【表１】
2006521452.tif 000015
【００７３】
前記表１から分かるように本発明による好ましい実施態様１乃至３のポリイミド被膜は比較例１乃至２に比べて透過度、耐薬品性、平坦度に優れている。該ポリイミド被膜は、従来の方法である比較例３と比べて別途の追加工程なしに優れた物性を示す。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上説明したように、本発明は、耐熱性、透過度、耐薬品性及び平坦度に優れたネガ型感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を提供することができ、これを液晶ディスプレイ装置用透明保護膜または絶縁膜の用途に応用できる点で有用である。本発明を幾つかの好ましい実施態様について詳説したが、当業者であれば、添付の本発明の特許請求の範囲及び技術思想の範囲内で変形を伴って実施可能であることを理解するであろう。
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月14日(2005.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１：
【化１】
2006521452.tif 000021
[式中、
Ｘは、炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から誘導される４価の有機基であり；
Ｙは、側鎖に１つ以上の架橋されていてよいエチレン性不飽和結合を有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから誘導される２価の有機基であり；
Ｒ１、Ｒ２は、互いに独立に水素原子、または１つ以上のエチレン性不飽和結合を含む炭素数１乃至２０の有機基である（Ｒ１、Ｒ２は同時に水素原子にならないことを条件とする）]
によって表される構造を有する反応性透明ポリイミド前駆体。
【請求項２】
酸価が３０乃至２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の反応性透明ポリイミド前駆体。
【請求項３】
分子量が２，０００乃至２００，０００の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の反応性透明ポリイミド前駆体。
【請求項４】
（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）測鎖に１つ以上の架橋されていてよいエチレン性不飽和結合を有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族系ジアミンから選択される１種以上のジアミンから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程；及び
かくして調製された透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、同一分子内にエポキシ基を含むエチレン性不飽和化合物（Ｂ）でエステル化する工程；
とを含むことを特徴とする、請求項１の化学式１を有する反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項５】
前記テトラカルボン酸二無水物が、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、ビシクロオクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＣＤＡ）、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−テトラリン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＴＤＡ）とからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項６】
前記ジアミンが、下記化学式７乃至９：
【化２】
2006521452.tif 000022
【化３】
2006521452.tif 000023
【化４】
2006521452.tif 000024
（式中、
Ｚはエステル、アミド、イミド、エーテル、カルボニル基中の１つであり；
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は互いに別個に水素原子または炭素数１乃至２０のアルキルもしくはアリール基であり；
ｎは１乃至２０の整数である）
の一般式を有するジアミンからなる群より選択される１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項７】
前記ジアミンが、２−（メタクリロイルオキシ）エチル＝３，５−ジアミノベンゾエート、３，５−ジアミノフェニルシンナメート及びクマロニル＝３，５−ジアミノベンゾエートからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項８】
同一分子内にエポキシ基を含むエチレン性不飽和化合物（Ｂ）が、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、グリシジル＝５−ノルボルネン−２−メチル−２−カルボキシレート（エンド型とエキソ型との混合物）、１，２−エポキシ−５−ヘキセン及び１，２−エポキシ−９−デセンからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法。
【請求項９】
請求項１の反応性透明ポリイミド前駆体及び１種以上の光開始剤を必須成分として使用し、光増減剤、多機能性モノマー及び通常のコーティング添加剤とからなる群から選ばれる１種以上を必要に応じて添加して調製されることを特徴とする、感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１０】
前記反応性透明ポリイミド前駆体が全体の固形分の重量に対して１０乃至９９重量％、光開始剤が全固形分の重量に対して０．１乃至９０重量％の範囲であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１１】
前記感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物から得られるポリイミド被膜の厚さが０．５乃至１００μmの範囲内であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１２】
前記感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物から得られるポリイミド被膜の熱分解温度が３００乃至５００℃の範囲であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１３】
前記感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物から得られるポリイミド被膜の、４００乃至７００ｎｍの間における光透過度が９０％以上であることを特徴とする、請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１４】
前記感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物から得られるポリイミド被膜の、１ｋＨｚで測定した誘電率が２．５乃至４．０の範囲内であることを特徴とする請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物。
【請求項１５】
請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を用いて調製されることを特徴とする感光性透明保護膜または絶縁膜。
【請求項１６】
請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物が、透明保護膜または絶縁膜に適用されることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項１７】
請求項９に記載の感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物が、液晶ディスプレイ装置用有機絶縁材用として適用されることを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイ装置用高耐熱性透明保護膜及び絶縁膜に適当であるアルカリ現像可能な感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物に関する。より詳しくは、本発明は、（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）測鎖に、架橋されていてもよいエチレン性不飽和結合を１つ以上有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから選択される１種以上のジアミンとから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程、こうして得られた前記の透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、１分子内にエポキシ基を含んだエチレン性不飽和化合物（Ｂ）とエステル化させる工程によって調製される下記化学式１の反応性透明ポリイミド前駆体及び、これを主成分として使用して調製される水性アルカリ現像可能なネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記の目的を達成するために本発明は、下記化学式１：
【化５】
2006521452.tif 000025
（式中、Ｘは、側鎖が架橋されていてもよい１つ以上のエチレン性不飽和結合を有する、炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から誘導された４価の有機基であり；Ｙは炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族系ジアミンから誘導された２価の有機基であり；Ｒ１、Ｒ２は互いに独立に水素原子、またはエチレン性不飽和結合を１つ以上含んだ炭素数１乃至２０の有機基である（Ｒ１、Ｒ２は同時に水素原子にならないことを条件とする）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
更に、本発明は、（ａ−１）炭素数３乃至３０の脂環族テトラカルボン酸二無水物から選択される１種以上のテトラカルボン酸二無水物と、（ａ−２）測鎖に、架橋されていてもよいエチレン性不飽和結合を１つ以上有する炭素数３乃至３０の脂肪族、脂環族または非縮合芳香族環系ジアミンから選択される１種以上のジアミンとから透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を調製する工程、こうして得られた前記の透明な直鎖状ポリアミド酸（Ａ）を、１分子内にエポキシ基を含んだエチレン性不飽和化合物（Ｂ）とエステル化させる工程によって調製される下記化学式１の反応性透明ポリイミド前駆体の調製方法を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
以下では、前記において得られた反応性透明ポリイミド前駆体を用いてアルカリ現像可能なネガ型感光性透明ポリイミド前駆体樹脂組成物を調製する方法を説明する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
＜合成例２＞
前記合成例１における２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりに３，５−ジアミノフェニルシンナメートを使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、Ｍｗ＝２２，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体２を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は１６０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
＜合成例３＞
前記合成例１における２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりにクマロニル＝３，５−ジアミノ安息香酸を使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、Ｍｗ＝２２，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体３を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は１３０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである 。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
＜合成例４＞
前記合成例１における２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりに４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）を使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２００ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、Ｍｗ＝２６，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体４を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は１４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
＜合成例５＞
前記合成例１における１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）及び２−（メタクリロイルオキシ）エチル３，５−ジアミノベンゾエートの代わりにピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）及び４，４−オキシジアニリンを使って直鎖状ポリアミド酸（固体含量２０％、酸価２３０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、 Ｍｗ＝２８，０００）を合成したこと以外は合成例１と同様の方法で反応性ポリイミド前駆体５を合成する。得られたポリイミド前駆体の酸価は、１４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇである。


【国際調査報告】
2006521452.tif 000026
2006521452.tif 000027