聚硅氧烷組合物、電子器件及光學(xué)器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供圖案固化被膜的密合性印刷圖案的轉(zhuǎn)印性優(yōu)異的適合于墨液用的聚硅氧烷組合物、由該墨液組合物形成的固化被膜以及電子器件或光學(xué)器件。一種適合于墨液的硅氧烷組合物，其特征在于，包含：(A)通過(guò)使包含選自通式(1)～(3)中的1種以上硅烷化合物的硅烷化合物水解和縮合而得的聚硅氧烷，和(b)溶劑。R02-nR1nSi(OR9)2(1)(R0表示氫、烷基、鏈烯基、苯基或它們的取代體。R1表示多環(huán)式芳香族基或其取代體。R9表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也可以不同。n為1或2。在n為2的情況下，多個(gè)R1可以相同也可以不同。)R2Si(OR10)3(2)(R2表示多環(huán)式芳香族基或其取代體。R10表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也可以不同。)(R11O)mR43-mSi-R3-Si(OR12)lR53-l(3)(R3表示2價(jià)的多環(huán)式芳香族基或其取代體。R4和R5表示氫、烷基、鏈烯基、芳基或它們的取代體，分別可以相同也可以不同。R11和R12表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相同也可以不同。m和l各自獨(dú)立地為1～3的整數(shù)。)。
【專利說(shuō)明】聚硅氧烷組合物、電子器件及光學(xué)器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)于電氣器件和光學(xué)器件的圖案形成用墨液有用的聚硅氧烷組合物 和由該組合物形成的固化被膜、以及電子器件和光學(xué)器件。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，作為更低成本并且簡(jiǎn)便地制造電子器件、光學(xué)器件的技術(shù)，將涂布液的圖 案形成通過(guò)印刷來(lái)進(jìn)行的可印刷電子技術(shù)受到關(guān)注。在印刷法中，可以直接形成圖案被膜， 因此有材料的使用效率高的優(yōu)點(diǎn)。此外，與作為一般的圖案形成法的光刻法相比，曝光、顯 影等工序少，并且，不需要顯影液、顯影廢液的管理等，帶來(lái)低成本化。此外，由于不產(chǎn)生顯 影廢液，因此對(duì)環(huán)境的負(fù)荷也被抑制。對(duì)于塑料基板的圖案形成被膜的制作容易這點(diǎn)也是 印刷法的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于電子器件的柔性化而言，印刷法是有用的方法。
[0003] 可印刷電子用的印刷法中，與以往的印刷法相比，需要高精細(xì)、高精度、高表面平 滑性等。作為這樣的印刷法，提出了凹版印刷、噴墨印刷、網(wǎng)版印刷、平版印刷、反轉(zhuǎn)平版印 刷法（例如參照專利文獻(xiàn)1)、剝離平版印刷法（例如參照專利文獻(xiàn)2)、和微接觸印刷法（例 如參照專利文獻(xiàn)3、非專利文獻(xiàn)1)等。
[0004] 作為電子器件或光學(xué)器件的用途，可舉出例如，薄膜晶體管（TFT)的柵極絕緣膜、 TFT用平坦化膜、濾色器的外覆層、光阻間隙物（photo spacer)、觸摸傳感器的保護(hù)膜、絕緣 膜、防反射膜、防反射板、光學(xué)過(guò)濾器和半導(dǎo)體元件的層間絕緣膜等。作為它們的制造法，期 望為可以直接形成高精細(xì)并且表面平滑的圖案的高精細(xì)的印刷法，例如，報(bào)告了利用凸版 反轉(zhuǎn)平版印刷法的絕緣膜形成用墨液組合物（例如參照專利文獻(xiàn)4)。此外，報(bào)告了利用聚 硅氧烷的墨液組合物。（例如參照專利文獻(xiàn)5)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平11-58921號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-249696號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2010-147408號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2010-265423號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2011-219544號(hào)公報(bào)
[0012] 非專利文獻(xiàn)
[0013] 非專利文獻(xiàn)l:Langmuir(美國(guó)），1994年，第10卷，第5號(hào)，1498-1511頁(yè)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明所要解決的課題
[0015] 對(duì)于可印刷電子用的墨液組合物而言，與以往的墨液用組合物相比，印刷圖案的 轉(zhuǎn)印性、與基板的密合性不足，需要改善。本發(fā)明的目的在于提供圖案固化被膜的密合性和 印刷圖案的轉(zhuǎn)印性優(yōu)異的聚硅氧烷組合物。而且，進(jìn)一步的課題在于提供由聚硅氧烷組合 物形成的固化被膜、以及電子器件或光學(xué)器件。
[0016] 用于解決課題的方法
[0017] 本發(fā)明為一種硅氧烷組合物，其特征在于，包含：(Al)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通 過(guò)使至少包含選自通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物的硅烷化合物組合物水解和縮 合而得的，和
[0018] (B)溶劑。
[0019] RVnR1nSi(OR9)2 (1)
[0020] R°表示氫、烷基、鏈烯基、苯基或它們的取代體。R 1表示多環(huán)式芳香族基或其取代 體。R9表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也可以不同。η為1或2。在η為2的情 況下，多個(gè)R 1可以相同也可以不同。
[0021] R2Si(OR10)3 (2)
[0022] R2表示多環(huán)式芳香族基或其取代體。R 1(1表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相 同也可以不同。
[0023] (R11O)niRVniSi-R 3-Si(OR12)1RV1 (3)
[0024] R3表示2價(jià)的多環(huán)式芳香族基或其取代體。R4和R5表示氫、烷基、鏈烯基、芳基或 它們的取代體，分別可以相同也可以不同。R 11和R12表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別 可以相同也可以不同。m和1各自獨(dú)立地為1?3的整數(shù)。
[0025] 進(jìn)一步為一種硅氧烷組合物，其包含：(A2)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通過(guò)使包含 選自上述通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物和通式（7)所示的硅烷化合物的硅烷化 合物組合物水解和縮合而得的，和
[0026] ⑶溶劑。
[0027] R9aSi (OR16) 4_a (7)
[0028] R9表示包含乙烯基、環(huán)氧基和氧雜環(huán)丁烷基中的至少1個(gè)的碳原子數(shù)3?20的有 機(jī)基團(tuán)。分別可以相同也可以不同。R 16表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相同也 可以不同。a為1?3的整數(shù)。）
[0029] 進(jìn)一步為一種硅氧烷組合物，其包含：(A3)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通過(guò)使包含 選自上述通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物、上述通式（7)所示的硅烷化合物和通 式（8)所示的硅烷化合物的硅烷化合物組合物水解和縮合而得的，和
[0030] (B)溶劑。
[0031] RltlbSi (OR17) 4_b (8)
[0032] 這里，Rltl表示包含苯基的碳原子數(shù)3?20的有機(jī)基團(tuán)。分別可以相同也可以不 同。R 17表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相同也可以不同。b為1?3的整數(shù)。）
[0033] 發(fā)明的效果
[0034] 通過(guò)使用本發(fā)明的硅氧烷系樹脂組合物，從而能夠簡(jiǎn)便并且低成本制造對(duì)于印刷 圖案的轉(zhuǎn)印性、圖案固化被膜的密合性優(yōu)異的印刷特性而言必要的墨液組合物、由該墨液 組合物形成的固化被膜、以及電子器件或光學(xué)器件。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035] 圖1為顯示作為印刷方法的一例的反轉(zhuǎn)平版印刷法的概略圖。
[0036] 圖2為顯示作為印刷方法的一例的剝離平版印刷法的概略圖。
[0037] 圖3為顯示作為印刷方法的一例的微接觸印刷法的概略圖。
[0038] 圖4為顯示具備絕緣膜作為柵極絕緣膜的TFT的截面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明為一種硅氧烷組合物，其特征在于，包含：(Al)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通 過(guò)使至少包含選自上述通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物的硅烷化合物水解和縮合 而得的，和（B)溶劑。另外，本發(fā)明中的所謂墨液用，是指供于用于利用印刷法來(lái)形成膜、印 刷圖案的墨液的用途。
[0040] 本發(fā)明所使用的（Al)聚硅氧烷具有多環(huán)式芳香族環(huán)。含有該聚硅氧烷的硅氧烷 組合物具有下述優(yōu)點(diǎn)：在涂布于印刷版時(shí)，抑制組合物的凹陷，對(duì)印刷版的涂布性良好，進(jìn) 一步，印刷圖案向?qū)ο蠡模ū挥∷⒒模┑霓D(zhuǎn)印良好?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)椋捎跇渲械?具有高η電子密度的多環(huán)式芳香族基的存在，因此溶劑中的氫原子與芳香族環(huán)之間的相 互作用被增強(qiáng)，溶劑與聚硅氧烷的親和性增大。進(jìn)一步，由本發(fā)明的用組合物形成的固化被 膜，不損害耐化學(xué)性，具有高可見光透射率?？梢哉J(rèn)為這是由于多環(huán)式芳香族基所具有的耐 化學(xué)性、松散。
[0041] (Al)的聚硅氧烷可以如下獲得：通過(guò)利用酸或堿催化劑將至少包含選自下述通 式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物的硅烷化合物進(jìn)行水解，從而生成具有硅烷醇基的 硅烷醇化合物，然后通過(guò)使該硅烷醇化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)來(lái)獲得?？梢允褂?種以上選自 通式（1)?（3)中的硅烷化合物，也可以進(jìn)一步使用后述的通式（4)?（6)的任一通式所 示的硅烷化合物、式通式（7)、通式（8)所示的硅烷化合物。
[0042] 首先，對(duì)通式（1)所示的化合物進(jìn)行說(shuō)明。
[0043] RVnR1nSi(OR9)2 (1)
[0044] R°與硅原子直接連接，表示氫、烷基、鏈烯基、苯基或它們的取代體。R1為1價(jià)的基 團(tuán)，表示多環(huán)式芳香族基或其取代體。R 9表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也可以 不同。η為1或2。在η為2的情況下，多個(gè)R1可以相同也可以不同。
[0045] 在R°為烷基的情況下，作為碳原子數(shù)，優(yōu)選為1?20的范圍，在鏈烯基的情況下， 作為碳原子數(shù)，優(yōu)選為1?20的范圍，作為苯基或其取代體，優(yōu)選為碳原子數(shù)1?20的范 圍。作為R°的優(yōu)選具體例，可舉出氫、甲基、乙基、丙基、甲氧基、丁基、乙氧基、丙氧基、丁氧 基、苯基等。
[0046] 這里，多環(huán)式芳香族基，是指2個(gè)以上芳香族環(huán)縮合或連接而得的基團(tuán)。作為多環(huán) 式芳香族基的優(yōu)選例，可舉出萘、蒽、菲、并四苯、苯并（a)蒽、苯并（c)菲、并五苯、芘、芴、芴 酮、茚、奧、二氫苊、苊、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等具有單鍵的1價(jià)基團(tuán)。作為多環(huán)式芳香族基的 取代體的優(yōu)選例，可舉出被環(huán)氧基、氨基、巰基、羧酸基、酸酐基、脲基、異氰酸酯基、丙烯酰 基、甲基丙烯?；?、氟基等取代了的取代體。從固化被膜的耐熱性和透明性方面考慮，優(yōu)選 為具有萘、菲、芘、芴、芴酮、茚、二氫苊、苊、聯(lián)苯、三聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)的1價(jià)基團(tuán)。
[0047] 作為通式⑴所示的硅烷化合物的優(yōu)選例，可舉出二（1-萘基）二甲氧基硅烷、二 (1_蔡基）一乙氧基娃燒、一 (1_蔡基）一正丙氧基娃燒、一 (1_蔡基）一甲氧基娃燒、一. (1-萘基）二甲氧基硅烷、二（2-萘基）二甲氧基硅烷、1-萘基甲基二甲氧基硅烷、1-萘基 乙基二甲氧基硅烷、1-萘基苯基二甲氧基硅烷、二（1-蒽基）二甲氧基硅烷、二（9-蒽基） 二甲氧基硅烷、二（9-菲基）二甲氧基硅烷、二（9-芴基）二甲氧基硅烷、二（2-芴基）二 甲氧基硅烷、二（2-芴酮基）二甲氧基硅烷、二（1-芘基）二甲氧基硅烷、二（2-茚基）二 甲氧基硅烷、二（5-二氫苊基）二甲氧基硅烷、二（4-聯(lián)苯基）二甲氧基硅烷、二（2-聯(lián)苯 基）二甲氧基硅烷、二（4-對(duì)三聯(lián)苯基）二甲氧基硅烷、二（4-間三聯(lián)苯基）二甲氧基硅烷、 二（4-鄰三聯(lián)苯基）二甲氧基硅烷等。
[0048] 接下來(lái)，對(duì)通式（2)所示的化合物進(jìn)行說(shuō)明。
[0049] R2Si(OR10)3 (2)
[0050] R2表示多環(huán)式芳香族基或其取代體。R 1(1表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相 同也可以不同。多環(huán)式芳香族基和其取代體的說(shuō)明與上述同樣。
[0051] 作為通式（2)所示的硅烷化合物的優(yōu)選具體例，可舉出1-萘基三甲氧基硅烷、 1_蔡基二乙氧基娃燒、1_蔡基二_正丙氧基娃燒、蔡基二甲氧基娃燒、I -蔥基二甲氧基 硅烷、9-蒽基三甲氧基硅烷、9-菲基三甲氧基硅烷、9-芴基三甲氧基硅烷、2-芴基三甲氧基 硅烷、2-芴酮基三甲氧基硅烷、1-芘基三甲氧基硅烷、2-茚基三甲氧基硅烷、5-二氫苊基三 甲氧基硅烷、4-聯(lián)苯基三甲氧基硅烷、2-聯(lián)苯基三甲氧基硅烷、4-對(duì)三聯(lián)苯基三甲氧基硅 燒、4 -間二聯(lián)苯基二甲氧基娃燒、4-鄰二聯(lián)苯基二甲氧基娃燒等。
[0052] 接下來(lái)，對(duì)通式（3)所示的化合物進(jìn)行說(shuō)明。
[0053] (R11O)niRVniSi-R 3-Si(OR12)1RV1 (3)
[0054] R3表示2價(jià)的多環(huán)式芳香族基或其取代體。R 4和R 5為與硅原子直接連接的1價(jià) 基團(tuán)，表示氫、烷基、鏈烯基、芳基或它們的取代體，分別可以相同也可以不同。R11和R12表 示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相同也可以不同。m和1各自獨(dú)立地為1?3的整 數(shù)。多環(huán)式芳香族基和其取代體的說(shuō)明與上述同樣。
[0055] 通式（3)所示的硅烷化合物的優(yōu)選具體例如下所示。
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚硅氧烷組合物，其特征在于，包含： (A1)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通過(guò)使硅烷化合物水解和縮合而得的，所述硅烷化合物 至少包含選自通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物，和 (B)溶劑， KSUOR% (1) R°表示與硅原子直接連接的氫、烷基、鏈烯基、苯基或它們的取代體；R1為1價(jià)的基團(tuán)， 表示多環(huán)式芳香族基或其取代體；R9表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也可以不 同；n為1或2 ;在n為2的情況下，多個(gè)R1可以相同也可以不同； R2Si(OR10)3 (2) R2表示多環(huán)式芳香族基或其取代體；R 1(1表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也 可以不同； (RnO) mR43_mSi-R3-Si (OR12) (3) R3表示2價(jià)的多環(huán)式芳香族基或其取代體；R4和R 5表示氫、烷基、鏈烯基、芳基或它們 的取代體，分別可以相同也可以不同；R11和R12表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相 同也可以不同；m和1各自獨(dú)立地為1?3的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅氧烷組合物，相對(duì)于（A1)聚硅氧烷的全部硅原子，來(lái)源于 通式（1)?（3)中的任一通式所示的1種以上硅烷化合物的硅原子為5摩爾％以上70摩 爾％以下。
3. -種聚硅氧烷組合物，其特征在于，包含： (A2)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通過(guò)使硅烷化合物水解和縮合而得的，所述硅烷化合物 至少包含選自通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物和通式（7)所示的硅烷化合物，和 (B)溶劑， 相對(duì)于作為聚硅氧烷的共聚成分的硅烷化合物的全部構(gòu)成單元的硅原子，來(lái)源于通式 (1)?（3)的硅烷化合物的硅原子的比率在10?70摩爾％的范圍內(nèi)，來(lái)源于通式（7)所示 的硅烷化合物的硅原子的比率在0. 1?40摩爾％的范圍內(nèi)， KSUOR% (1) R°表示與硅原子直接連接的氫、烷基、鏈烯基、苯基或它們的取代體；R 1為與硅原子直 接連接的1價(jià)基團(tuán)，表示多環(huán)式芳香族基或其取代體；R9表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基， 可以相同也可以不同；n為1或2 ;n為2的情況下，多個(gè)R1可以相同也可以不同； R2Si(OR10)3 (2) R2表示多環(huán)式芳香族基或其取代體；R 1(1表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，可以相同也 可以不同； (Rn0) mR43_mSi-R3-Si (OR12) (3) R3表示2價(jià)的多環(huán)式芳香族基或其取代體；R4和R 5表示氫、烷基、鏈烯基、芳基或它們 的取代體，分別可以相同也可以不同；R11和R12表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相 同也可以不同；m和1各自獨(dú)立地為1?3的整數(shù)； R9aSi(0R16)4_a (7) R9表示包含乙烯基、環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基中的至少1個(gè)的碳原子數(shù)3?20的有機(jī)基 團(tuán)；分別可以相同也可以不同；R16表示氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相同也可以不 同；a為1?3的整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚硅氧烷組合物，其特征在于，包含： (A3)聚硅氧烷，該聚硅氧烷是通過(guò)使硅烷化合物水解和縮合而得的，所述硅烷化合物 至少包含選自通式（1)?（3)中的1種以上硅烷化合物、通式（7)所示的硅烷化合物和通 式（8)所示的硅烷化合物，和 (B)溶劑， 相對(duì)于作為（a)聚硅氧烷的共聚成分的硅烷化合物的全部構(gòu)成單元，來(lái)源于通式 (1)?（3)中的任一通式所示的1種以上硅烷化合物的硅原子的比率在10?70摩爾％的 范圍內(nèi)，來(lái)源于通式（7)所示的硅烷化合物的硅原子的比率在0. 1?40摩爾％的范圍內(nèi)， 來(lái)源于通式（8)所示的硅烷化合物的硅原子的比率在5?50摩爾％的范圍內(nèi)， R10bSi(OR17)4_b (8) R1(l表示包含苯基的碳原子數(shù)3?20的有機(jī)基團(tuán)；分別可以相同也可以不同；R 17表示 氫、甲基、乙基、丙基或丁基，分別可以相同也可以不同；b為1?3的整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項(xiàng)所述的聚硅氧烷組合物，其進(jìn)一步包含相對(duì)于聚硅氧 烷為1質(zhì)量％以上的表面調(diào)節(jié)劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5的任一項(xiàng)所述的聚硅氧烷組合物，進(jìn)一步，溶劑質(zhì)子性溶劑和非 質(zhì)子性溶劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項(xiàng)所述的聚硅氧烷組合物，表面調(diào)節(jié)劑包含選自氟系表 面活性劑、有機(jī)硅系表面活性劑和極性基改性有機(jī)硅中的1種以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的聚硅氧烷組合物，其進(jìn)一步包含金屬螯合物和 /或金屬醇鹽化合物。
9. 一種固化被膜，其特征在于，是使用權(quán)利要求1?8的任一項(xiàng)所述的聚硅氧烷組合物 而形成的。
10. -種電子器件或光學(xué)器件，其具有權(quán)利要求9所述的固化被膜。
11. 一種電子器件或光學(xué)器件的制造方法，其包括下述工序：將權(quán)利要求1?8的任一 項(xiàng)所述的聚硅氧烷組合物涂布于基板，進(jìn)行加熱使其固化。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子器件或光學(xué)器件的制造方法，基板為TFT用基板。
【文檔編號(hào)】C08L83/04GK104487516SQ201380037773
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】藤原健典, 谷垣勇剛 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社