(57)【要約】      （修正有）【課題】電子部品の電極のための表面硬度、密着性に優れたネガ型有機絶縁膜の製法を提供する。【解決手段】（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルとを含む組成物から形成され、該チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基の、該シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合に対するモル比は、０．８〜１．２である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品上に有機被膜を形成するための方法であって、前記被膜が、（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルと、を含む組成物から形成され、前記チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基の、前記シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合に対するモル比が、０．８〜１．２である、前記方法。
【請求項２】
前記組成物が、前記チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及び前記シアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、０．００１〜０．３重量パーセントの光開始剤を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物が、酸化ジルコニウム粒子を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電子部品が、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネセンスディスプレイ、またはタッチスクリーンセンサパネル中で使用される、酸化インジウムスズ電極またはそれらの配線材料から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
電子部品上に有機被膜を形成するための方法であって、
（ｉ）（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルと、を含み、前記チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基の、前記シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合に対するモル比が０．８〜１．２である、組成物を調製するステップと、
（ｉｉ）前記組成物を電子部品上に適用するステップと、
（ｉｉｉ）前記組成物を露光させて、前記チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と前記シアヌル酸トリアリルとを架橋するステップと、を含む、前記方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法によって形成された有機被膜を有する電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電子部品上に有機絶縁被膜を形成するための方法に関する。具体的には、本発明は、チオール官能基化シルセスキノキサン（ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｎｏｘａｎｅ）とシアヌル酸トリアリルとを含む感光性組成物から形成される紫外線（ＵＶ）硬化性ネガ型有機絶縁被膜を、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極またはそれらの配線材料などの電子部品上に形成するための方法に関する。
【０００２】
序論
電子部品は通常、それらを酸化または腐食から保護するために、有機被膜によって被覆されている。紫外線（ＵＶ）硬化性ネガ型ポリマー組成物は、その優れた絶縁性、より容易な加工性、及び良好な透明性により、かかる目的のために使用することができる。しかしながら、ＵＶ硬化性ネガ型ポリマー組成物が、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネセンスディスプレイ（ＯＬＥＤ）、またはタッチスクリーンセンサパネルの絶縁層として適用される場合には、スクラッチからの絶縁層の表面の硬度と、下層への良好な接着性との両方が求められる。これらの２つの特性の間にはトレードオフがあるため、これらの特性間のバランスが良好であるＵＶ硬化性ネガ型ポリマー組成物が所望されている。
【０００３】
ＩＴＯは、タッチスクリーンパネル上の透明電極として使用されてきた。通常、ＩＴＯ電極はガラス基板上に取り付けられ、次に、絶縁材料がＩＴＯ電極上にその保護層として塗布される。典型的には、アクリルまたはポリシロキサン系ポリマー組成物がＩＴＯ電極の絶縁層に使用されるが、これらの組成物の屈折率（ＲＩ）とＩＴＯのＲＩとが異なるため、これらの組成物のせいでＩＴＯ電極が可視となる場合が多い。ＩＴＯは１．６〜１．８のＲＩを有するため、ＩＴＯの可視性を減少させるためには、ＩＴＯ電極上の絶縁層は、ＩＴＯのＲＩと同一か、またはかなり類似したＲＩを有するべきである。
【０００４】
特開２０１０−１５２２８４号は、チオール官能基化シルセスキノキサンとイソシアヌル酸トリアリルとを含有するパターニング組成物を開示している。特開２０１１−１９０４０２号及び特開２０１１−２１９７２７号は、チオール官能基化シルセスキオキサンとシアヌル酸トリアリルとを含むＵＶ硬化性組成物、及び該組成物を含むガラス繊維シート複合体を開示している。しかしながら、これらの先行技術は、これらの求められる特性、即ち、ＩＴＯ電極のための表面硬度、高接着性、及び良好な透明性の全てを十分に持つＵＶ硬化性ネガ型有機絶縁被膜を開示していない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と炭素間二重結合化合物との特定の組み合わせを特定の比率で使用して、十分な表面硬度及び高接着性を持つ有機被膜を電子部品上に形成するための方法を提供する。
【０００６】
したがって、本発明の一態様は、有機被膜を電子部品上に形成するための方法に関し、該被膜は、（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルとを含む組成物から形成され、チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基の、シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合に対するモル比は、０．８〜１．２である。
【０００７】
別の態様では、本発明は、有機被膜を電子部品上に形成するための方法に関し、本方法は、（ｉ）（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルと、を含み、チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基の、シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合に対するモル比が０．８〜１．２である、組成物を調製するステップと、（ｉｉ）該組成物を電子部品上に適用するステップと、（ｉｉｉ）該組成物を露光させて、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物とシアヌル酸トリアリルとを架橋するステップと、を含む。
【０００８】
更に別の態様では、本発明は、上記の方法によって形成された有機被膜を有する電子部品に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の方法は、（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルとを、特定のモル比で含む組成物を使用する。本発明で使用するチオール官能基化シルセスキオキサン化合物は、好ましくは、式（１）：Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３の加水分解縮合組成物であり、式中、Ｒ１は、１〜８個の炭素原子及び少なくとも１つのチオール基を有する脂肪族または芳香族炭化水素基から選択され、Ｒ２は、水素原子、または１〜８個の炭素原子を有する脂肪族もしくは芳香族炭化水素基から選択される。チオール官能基化シルセスキオキサン化合物の例としては、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、３−メルカプトプロピルトリブトキシシラン（メルカプトプロピルトリブトキシシラン）、１，４−ジメルカプト−２−（トリメトキシシリル）ブタン、１，４−ジメルカプト−２−（トリエトキシシリル）ブタン、１，４−ジメルカプト−２−（トリプロポキシシリル）ブタン、１，４−ジメルカプト−２−（トリブトキシシリル）ブタン、２−メルカプトメチル−３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２−メルカプトメチル−３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトメチル−３−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、２−メルカプトメチル−３−メルカプトプロピルトリブトキシシラン、１，２−ジメルカプトエチルトリメトキシシラン、１，２−ジメルカプトエチルトリエトキシシラン、１，２−ジメルカプトエチルトリプロポキシシラン、及び１，２−ジメルカプトエチルトリブトキシシランが挙げられるが、これらに限定されない。これらの化合物はこれらの混合物として使用することができる。
【００１０】
上記のチオール官能基化シルセスキオキサン化合物に加えて、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、及びトリフェニルエトキシシランなどの、トリアルキルアルコキシシラン；ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、及びメチルフェニルジエトキシシランなどの、ジアルキルジアルコキシシラン；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、及びフェニルトリエトキシシランなどの、アルキルトリアルコキシシラン；トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、及びトリフェニルエトキシシランなどの、トリアルキルアルコキシシランを組成物中で使用して、架橋密度及び／またはチオール官能基化シルセスキオキサン化合物のチオール基の含有量を調整することができる。これらのチオール官能基化シルセルキキシアン（ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｘｉａｎｅ）化合物は、一般に入手することができる。
【００１１】
組成物中の（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及び（ｂ）シアヌル酸トリアリルの量は、チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基とシアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合とのモル比によって決定される。チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基の、シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合に対するモル比（チオール官能基化シルセスキオキサンのチオール基／シアヌル酸トリアリルの炭素間二重結合）  は０．８〜１．２であるべきであり、好ましくは、モル比は０．９〜１．１、より好ましくは、モル比は略１である。これらの比率を選択すると、得られる絶縁層（有機被膜）は、優れた耐熱性、絶縁層の表面の硬度、及び絶縁層と電子部品との間の接着性を有する。
【００１２】
組成物は光開始剤を更に含み得る。オキシムエステル系光開始剤、アルキルフェノン系光開始剤、及びスルホニウム塩またはヨードニウム塩などの光カチオン開始剤といった任意の既知の光開始剤を使用することができる。光開始剤の例としては、イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）ＯＸＥ−０１、イルガキュアＯＸＥ−０２、イルガキュア３７９、イルガキュア６５１、イルガキュア１２７、及びイルガキュア９０７が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１３】
組成物中の光開始剤の量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、０．００１〜１．０重量パーセントである。好ましくは、光開始剤の量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、０．０１〜０．５重量パーセント、より好ましくは、０．１〜０．３重量パーセントである。
【００１４】
組成物は、酸化ジルコニウムを更に含み得る。酸化ジルコニウムを使用して、組成物により高いＲＩを提供することができる。通常、シルセスキオキサン化合物とシアヌル酸トリアリルとを含む組成物から形成される樹脂は、約１．５５のＲＩを有し、これはＩＴＯのＲＩよりも低い。酸化ジルコニウムを樹脂組成物中に添加すると、組成物のＲＩが増加する。酸化ジルコニウムの粒径は、好ましくは０．５〜２００ナノメートル、より好ましくは２〜１００ナノメートルである。酸化ジルコニウムは一般に入手することができる。酸化ジルコニウムの量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、５〜９０重量パーセントである。好ましくは、酸化ジルコニウムの量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、１０〜８５重量パーセント、より好ましくは、酸化ジルコニウムの量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、４０〜８０重量パーセントである。
【００１５】
組成物は、少なくとも１つの溶媒を更に含み得る。極性溶媒が好ましく、これは、かかる溶媒が組成物への酸化ジルコニウムの分散を助けるためである。かかる好ましい溶媒の例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、１−プロポキシ−２−プロパノール、乳酸エチル、２−ヒドロキシイソ酪酸メチル、及びプロピレングリコールフェニルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。極性溶媒は、ＵＶ硬化性ネガ型ポリマー組成物に使用される一般的な溶媒であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）などの別の溶媒との混合物として使用することができる。溶媒の総量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、２５〜９００重量パーセントである。好ましくは、溶媒の総量は、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルの総重量を基準として、１５０〜４００重量パーセントである。
【００１６】
（ａ）チオール官能基化シルセスキオキサン化合物と、（ｂ）シアヌル酸トリアリルとを特定のモル比で含む組成物を、電子部品に適用する。組成物を電子部品上に適用するために、任意の既知の方法を使用することができる。該方法の例としては、電子部品上への組成物のスピンコーティング、ロールコーティング、もしくは噴霧、または組成物中への電子部品の浸漬が挙げられる。
【００１７】
次に、組成物を露光させて、チオール官能基化シルセスキオキサン化合物とシアヌル酸トリアリルとを架橋する。露光はＵＶ光によって実施することができ、例えば、３００〜４００ｎｍの光、及び５０〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ２の総露光量を使用する。電子部品上に必要なパターンを得るために、露光はパターンマスクを介して実施する。次に、露光していない領域を現像液で洗い流す。現像液の例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、及び水酸化テトラブチルアンモニウムを含むアルカリ溶液が挙げられる。
任意に、露光させた化合物は、１分〜２４時間、２０〜８０℃に更に加熱され得る。
【００１８】
本発明の方法は、絶縁層（有機被膜）を電子部品上に形成するために使用することができる。電子部品の例としては、ＬＣＤデバイス、ＯＬＥＤデバイス、及びタッチスクリーンセンサパネルに使用される、ＩＴＯ電極及びＩＴＯ電極の配線材料が挙げられる。配線材料としては、銅、銀、及び銅または銀を含有する金属合金が挙げられる。これらの電子部品の使用に対しては、絶縁層の表面硬度、及び絶縁層と絶縁層の下に位置する電子部品との間の接着性の両方が求められる。本発明から形成される有機被膜は、高い鉛筆硬度（５Ｈ〜６Ｈ）と良好な接着性との両方を有するため、かかる目的に有用である。
【実施例】
【００１９】
実施例１〜６
表１に示す組成物を調製した。
【表１】
2017122813.tif 000002
【００２０】
シルセスキオキサン化合物、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル、光開始剤、及び溶媒の量は、シルセスキオキサン化合物及びシアヌル酸トリアリルまたはイソシアヌル酸トリアリルの総重量を基準とした重量パーセントである。
【００２１】
組成物を、ガラス基板上にスピンコーティングした（Ｄ−Ｓｐｉｎ  ６０Ａ  ＳＫ−Ｗ６０Ａ−ＡＶＰ，Ｓｏｋｕｄｏ）。ソフトベークプロセス後に１．８μｍのフィルム厚を得るように、スピン速度を調整した。９０℃のソフトベークを、塗布工具のプロキシミティホットプレート上に１２０秒適用した。フィルム厚を光干渉法（Ｌａｍｂｄａ−Ａ  ＶＬ−Ｍ６０００−ＬＳ，Ｓｃｒｅｅｎ）によって測定した。被膜基板を、広帯域プロキシミティ露光機（ＭＡ−１２００，Ｄａｉｎｉｐｐｏｎ  Ｋａｋｅｎ）によって露光させた。１００ｍＪ／ｃｍ2の露光量を適用した。露光エネルギーの積算値を、ｉラインセンサ（ＵＶ−Ｍ０３Ａ，Ｏｒｃ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏ．）によって測定した。フォトパターンを得るために、フォトマスク（多階調テストパターンマスク、Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ及びＨＯＹＡ）を使用した。３３０ｎｍより短い波長の光波を除去する光学フィルタを使用した。露光プロセスの後、基板を、静的浸漬法によって６０秒間、２．３８重量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液で現像した。水によるすすぎ及び遠心脱水プロセスの後、対流式オーブン中で３０分間、１２０℃のハードベーク（ＨＢ）硬化を適用した。
【００２２】
分析
（１）クロスハッチ接着性試験
化学処理を施した被膜表面と施さなかった被膜表面とに、クロスハッチカッター（ｍｏｄｅｌ  １０７，Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ）によって１ｍｍ×１ｍｍのクロスハッチを適用した。表面粒子を吹き飛ばした後、接着テープ（セロテープ，ニチバン）を表面上に付着させた。１ｍｍ×１ｍｍのメッシュの薄片が光学顕微鏡（Ｈ３００Ｍ，Ｌａｓｅｒｔｅｃ）によって観察された。化学処理として、試料を８０℃の水に３６０分浸した。窒素を吹き付けて乾燥させた後、クロスハッチ試験を適用した。また試料を、５０℃の５．０重量％のＮａＯＨ水溶液に３０分間浸漬し、その後窒素を吹き付け、クロスハッチ試験を行った。
【００２３】
（２）パターン接着性試験
化学処理後のパターン接着性を比較した。化学処理として、試料を８０℃の水に３６０分浸した。窒素を吹き付けて乾燥させた後、クロスハッチを適用した。また試料を、５０℃の５．０重量％のＮａＯＨ溶液に３０分間浸漬し、その後窒素を吹き付け、クロスハッチ試験を行った。
【００２４】
（３）鉛筆硬度試験
電動鉛筆硬度試験器（Ｙａｓｕｄａ，Ｎｏ．５５３−Ｍ）を使用した。鉛筆（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｈｉ−ｕｎｉ）の先端に１．３ｋｇの荷重を適用した。鉛筆の先端をオーバーコート表面（ｏｖｅｒ  ｃｏａｔ  ｓｕｒｆａｃｅ）上にゆっくりと置き、次に表面を３０ｍｍ／分の速度で引いた。鉛筆の硬度を度数Ｈから６Ｈに変化させることにより、表面の損傷を光学顕微鏡（Ｈ３００Ｍ，Ｌａｓｅｒｔｅｃ）によって確認した。結果を表２に示す。
【表２】
2017122813.tif 000003
【００２５】
実施例７〜１０
表３に示す組成物を調製した。
【表３】
2017122813.tif 000004
【００２６】
実施例１と同一の手順を実施した。結果を表４に示した。
【表４】
2017122813.tif 000005
【外国語明細書】
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