透明绝缘膜形成用组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够形成透明性优异且介电常数高的透明绝缘膜的透明绝缘膜形成用组合物、使用该透明绝缘膜形成用组合物而得到的透明绝缘膜、以及具备该透明绝缘膜的显示装置。在该透明绝缘膜形成用组合物中配合选自基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金中的1种以上作为填充材料。作为透明绝缘膜形成用组合物，优选：含有(A)填充材料、(B1)具有含脂环式环氧基的基团的化合物及(C)产酸剂的组合物；或者含有(A)填充材料及(B2)树脂且(B2)树脂为选自硅酮树脂、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚、聚硫醚及具有烯属不饱和双键的单体的聚合物中的1种以上的组合物。
【专利说明】透明绝缘膜形成用组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透明绝缘膜形成用组合物、使用该透明绝缘膜形成用组合物而得到的 透明绝缘膜、以及具备该透明绝缘膜的显示装置。
【背景技术】
[0002] 在液晶显示装置之类的显示装置中，绝缘膜之类的材料需要有效地透射从背光灯 之类的光源发出的光。因此，为了形成绝缘膜，而要求透明性优异且介电常数高的材料。
[0003] 这样，作为透明性优异且介电常数高的、用于形成绝缘膜的材料，例如提出了含有 热固化性树脂之类的树脂、具有钙钛矿（perovskite)系晶体结构的BaTi0 3之类的无机物 的粒子和有机溶剂的糊剂组合物（专利文献1)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2007 - 214107号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 但是，使用专利文献1中记载的糊剂组合物而形成的绝缘膜的透明性尚有改善的 余地。认为可以通过减小具有特定晶体结构的无机物粒子的粒径来改善绝缘膜的透明性。 但是，在该情况下，存在使所形成的绝缘膜的介电常数降低的问题。由此，在形成透明绝缘 膜时，很难使所形成的透明绝缘膜兼顾高透明性和高介电常数。
[0009] 本发明鉴于以上的问题而完成，其目的在于提供能够形成透明性优异且介电常数 高的透明绝缘膜的透明绝缘膜形成用组合物、使用该透明绝缘膜形成用组合物而得到的透 明绝缘膜、以及具备该透明绝缘膜的显示装置
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 本发明人等发现可以通过在透明绝缘膜形成用组合物中配合选自基态在4f轨道 或5d轨道收容电子的元素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金中的1种以上作为填充材 料来解决上述课题，由此完成本发明。
[0012] 本发明的第一个方案为一种透明绝缘膜形成用组合物，其含有选自基态在4f轨 道或5d轨道收容电子的元素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金中的1种以上作为（A) 填充材料，并且能够形成在使用厚度2 μ m的试样进行测定时波长400nm的光的透射率为 90%以上的膜。
[0013] 本发明的第二个方案为一种透明绝缘膜，其使用第一方案的透明绝缘膜形成用组 合物而得。
[0014] 本发明的第三方案为种显示装置，其具备第二方案的透明绝缘膜。
[0015] 发明效果
[0016] 根据本发明，可以提供能够形成透明性优异且介电常数高的透明绝缘膜的透明绝 缘膜形成用组合物、使用该透明绝缘膜形成用组合物而得的透明绝缘膜、以及具备该透明 绝缘膜的显示装置。
【具体实施方式】
[0017] <<透明绝缘膜形成用组合物>>
[0018] 本发明的透明绝缘膜形成用组合物（以下，也记载为膜形成用组合物）含有选自 基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金中的1种 以上作为（A)填充材料。此外，本发明的透明绝缘膜形成用组合物能够形成在使用厚度 2 μ m的试样进行测定时波长400nm的光的透射率为90%以上的膜。
[0019] 在含有（A)填充材料的透明膜中，存在光的波长越短则吸收越大的倾向。因此，只 要使用透明绝缘膜形成用组合物而形成的透明绝缘膜在波长400nm下的透射率为90%以 上，则透明绝缘膜在可见光的波长范围具有充分高的透明性。基于此种理由，将波长400nm 下的光的透射率作为透明绝缘膜的透明性的指标。
[0020] 以下，对透明绝缘膜形成用组合物中含有的（A)填充材料进行说明。
[0021] 〔（A)填充材料〕
[0022] (A)填充材料选自基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素的单质、氧化物、螯 合化合物、盐及合金。基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素为原子序号57?86的 元素。具体而言，此种元素为 La(57)、Ce(58)、Pr(59)、Nd(60)、Pm(61)、Sm(62)、Eu(63)、 Gd(64)、TM65)、Dy(66)、Hc^67)、Er(68)、Tn^69)、Yb(70)、Lu(71)、Hf(72)、Ta(73)、W(74)、 Re (75)、Os (76)、Ir (77)、Pt (78)、Au (79)、Hg (80)、T1 (81)、Pb (82)、Bi (83)、Po (84)、At (85) 及Rn(86)。括号内的数值表示各元素的原子序号。这些元素的电子密度高。因此，这些元 素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金的介电常数高。此外，在使用膜形成用组合物而形 成的膜中，此种元素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金处于分散于构成膜的矩阵中的 状态，不阻碍可见光的透射。因此，使用含有上述的（A)填充材料的膜形成用组合物而形成 的透明绝缘膜的介电常数高且透明性优异。
[0023] 作为单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金中所含的基态在4f轨道或5d轨道收容 电子的元素，从使（A)填充材料的介电常数高的方面出发，优选收容于5d轨道的电子数为 5d轨道成为半充满壳层时的电子数以下的元素、或者收容于4f轨道的电子数为4f轨道成 为半充满壳层的电子数以下的元素。此种优选元素的具体例为La(57)、Ce(58)、Pr(59)、 Nd(60)、PnK61)、Sn^62)、Eu(63)、GcK64)、Lu(71)、Hf(72)、Ta(73)、W(74)及 Re(75)。在这 些元素中，更优选 La (57)、Ce (58)、Gd (64)、Lu (71)及 Hf (72)。
[0024] 在（A)填充材料为氧化物的情况下，氧化物中所含的基态在4f轨道或5d轨道收 容电子的元素的原子价并无特别限制。
[0025] 在（A)填充材料为螯合化合物的情况下，作为与基态在4f轨道或5d轨道收容电 子的元素形成螯合物的配体，可列举吡啶、三苯基膦、一氧化碳、乙二胺、联吡啶、儿茶酚、乙 二胺四乙酸（EDTA)等。
[0026] 在（A)填充材料为基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素的盐的情况下，盐可 以为无机酸的盐，也可以是有机酸的盐。作为优选的盐，可列举齒化物、硫酸盐、硝酸盐、磷 酸盐、乙酸盐、甲酸盐、丙酸盐及苯甲酸盐等。构成盐的基态在4f轨道或5d轨道收容电子 的元素的原子价并无特别限制。
[0027] 在（A)填充材料为合金的情况下，合金中所含的金属（元素）的组合并无特别限 定。此外，合金中所含的多个金属（元素）的混合比率也并无特别限定。
[0028] 基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金 中，从在组合物中稳定、容易使用膜形成用组合物而形成透明性优异的膜的方面出发，优选 氧化物。
[0029] 作为基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元素的氧化物的优选具体例，可列举 La203、Ce02、Nd203、Gd 203、Ho203、Lu20 3、Η--2 及 Ta205。
[0030] (A)填充材料的形状并无特别限定。（A)填充材料的粒径以一次粒径计优选为1? 200 μ m、更优选为1?50 μ m。⑷填充材料的粒径以二次粒径计优选为10?1000 μ m、更 优选为10?200 μ m。
[0031] 在不阻碍本发明目的的范围内，膜形成用组合物中的（A)填充材料的含量并无特 别限定。典型而言，膜形成用组合物中的（A)填充材料的含量相对于膜形成用组合物中的 固体成分的质量优选为1?80质量％、更优选为1?70质量％、特别优选为3?60质量％。 在膜形成用组合物中配合此种范围的量的（A)填充材料时，容易形成介电常数高的透明绝 缘膜，并且容易得到制膜性优异的膜形成用组合物。
[0032] 膜形成用组合物是含有上述的（A)填充材料的组合物且为能够形成膜的组合物。 因此，膜形成用组合物中除了含有（A)填充材料外还含有用于形成膜的矩阵的材料。此种 用于形成矩阵的材料只要是能够使用膜形成用组合物而形成具有规定透明性的膜的材料， 则并无特别限定。作为此种材料的例子，可列举固化性物质、热塑性树脂及能够溶解于溶剂 的树脂等。固化性物质通常与固化剂、聚合引发剂一起使用。在固化性物质能够利用热或 光进行自固化的情况下，未必需要固化剂或聚合引发剂。
[0033] 在膜形成用组合物中可以根据需要添加各种添加剂。具体而言，可例示出溶剂、敏 化齐?、交联剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂、密合增强剂及表面活性剂等。在不阻碍本 发明目的的范围内，这些添加剂的使用量并无特别限定，可以根据添加剂的种类而适当确 定。
[0034] 作为以上说明的含有（Α)填充材料和用于形成膜的矩阵的材料的膜形成用组合 物的优选具体例，可列举：含有（Α)填充材料、(Β1)具有脂环式环氧基的化合物及（C)产酸 剂的膜形成用组合物；以及含有（Α)填充材料及（Β2)树脂的膜形成用组合物。（Β2)树脂 需要为透明的。因此，作为（Β2)树脂，优选使用选自硅酮树脂、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚 碳酸酯、聚醚、聚硫醚及具有烯属不饱和双键的单体的聚合物中的1种以上。
[0035] <含有脂环式环氧化合物的透明绝缘膜形成用组合物>
[0036] 以下，对含有（Α)填充材料、（Β1)具有脂环式环氧基的化合物及（C)产酸剂的膜 形成用组合物中所含的成分进行说明。另外，省略对（Α)填充材料的说明。
[0037] 〔（Β1)具有脂环式环氧基的化合物〕
[0038] 使（Β1)具有脂环式环氧基的化合物在由（C)产酸剂产生的酸的作用下固化时，可 以得到透明性高的固化物。在使上述特定的（Α)填充材料分散于（Β1)具有脂环式环氧基 的化合物的固化物中时，可以在不损害透明性的前提下提高固化物的介电常数。因此，在使 用含有（Α)填充材料、(Β1)具有脂环式环氧基的化合物及（C)产酸剂的膜形成用组合物时， 可以形成透明性优异且介电常数高的透明绝缘膜。（B1)脂环式环氧化合物的分子量优选为 100?800、更优选为500以下。膜形成用组合物的固体成分中的（B1)具有脂环式环氧基 的化合物的含量与（C)产酸剂的含量的总和优选为20?99质量％、更优选为30?80质 量％、进一步优选为40?70质量％。
[0039] 作为脂环式环氧化合物的具体例，可列举：2 - (3,4 -环氧环己基一5, 5 -螺一 3,4 一环氧）环己烷一间位一二噁烷、双（3,4 一环氧环己基甲基）己二酸酯、双（3,4 一环 氧一 6-甲基环己基甲基）己二酸酯、3,4一环氧一 6 -甲基环己基一 3'，4'一环氧一 6'一 甲基环己烷甲酸酯、ε -己内酯改性3,4 一环氧环己基甲基一 3'，4'一环氧环己烷甲酸酯、 三甲基己内酯改性3,4 一环氧环己基甲基一 3'，4'一环氧环己烷甲酸酯、β -甲基一 δ - 戊内酯改性3,4 一环氧环己基甲基一 3'，4'一环氧环己烷甲酸酯、亚甲基双（3,4 一环氧环 己烷）、乙二醇的二（3,4 一环氧环己基甲基）醚、亚乙基双（3,4 一环氧环己烷甲酸酯）、环 氧环六氢邻苯二甲酸二辛酯及环氧环六氢邻苯二甲酸二一 2 -乙基己酯；下述式（1)所示 的脂环式环氧化合物。在这些脂环式环氧化合物的具体例中，从赋予透明性优异且高硬度 的固化物的方面出发，优选下述式（1)所示的脂环式环氧化合物。
[0040] 【化1】
[0041]
【权利要求】
1. 一种透明绝缘膜形成用组合物，其含有选自基态在4f轨道或5d轨道收容电子的元 素的单质、氧化物、螯合化合物、盐及合金中的1种以上作为（A)填充材料，并且能够形成在 使用厚度2 μ m的试样进行测定时波长400nm的光的透射率为90%以上的膜。
2. 根据权利要求1所述的透明绝缘膜形成用组合物，其中，所述（A)填充材料中含有的 所述元素是收容于5d轨道的电子数为5d轨道成为半充满壳层时的电子数以下的元素、或 者收容于4f轨道的电子数为4f轨道成为半充满壳层时的电子数以下的元素。
3. 根据权利要求1或2所述的透明绝缘膜形成用组合物，其含有所述（A)填充材料、 (B1)具有脂环式环氧基的化合物及（C)产酸剂。
4. 根据权利要求3所述的透明绝缘膜形成用组合物，其中，所述（B1)具有脂环式环氧 基的化合物为下述式（1)所示的化合物，
式⑴中，X 为选自单键、一0 -、一 0 - CO -、一 S -、一 SO -、一 S02 -、一 CH2 -、一 C (CH3) 2 -、一 CBr2 -、一 C (CBr3) 2 -、一 C (CF3) 2 -及一R19 - 0 - CO -中的 2 价基团，R19 为碳数1?8的亚烷基，R1?R18分别独立地为选自氢原子、卤素原子及有机基团中的基团。
5. 根据权利要求1或2所述的透明绝缘膜形成用组合物，其含有所述（A)填充材料及 (B2)树脂， 所述（B2)树脂为选自硅酮树脂、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚、聚硫醚及 具有烯属不饱和双键的单体的聚合物中的1种以上。
6. 根据权利要求5所述的透明绝缘膜形成用组合物，其中，所述（B2)树脂为含有选自 (甲基）丙烯酸及（甲基）丙烯酸酯中的1种以上的单体的聚合物。
7. 根据权利要求6所述的透明绝缘膜形成用组合物，其中，所述（B2)树脂是含有选自 (甲基）丙烯酸及（甲基）丙烯酸酯中的1种以上的单体的聚合物、且为包含源自具有含环 氧基的基团的（甲基）丙烯酸酯的单元的树脂。
8. 根据权利要求6所述的透明绝缘膜形成用组合物，其中，所述（B2)树脂是含有选自 (甲基）丙烯酸及（甲基）丙烯酸酯中的1种以上的单体的聚合物、且为包含源自具有含脂 环式骨架的基团的（甲基）丙烯酸酯的单元的树脂。
9. 根据权利要求6所述的透明绝缘膜形成用组合物，其中，所述（B2)树脂是含有选自 (甲基）丙烯酸及（甲基）丙烯酸酯中的1种以上的单体的聚合物且为包含源自（甲基） 丙烯酸的单元、源自具有脂环式烃基的（甲基）丙烯酸酯的单元和源自具有含脂环式环氧 基的基团的（甲基）丙烯酸酯的单元的树脂。
10. -种透明绝缘膜，其使用权利要求1所述的透明绝缘膜形成用组合物而得。
11. 一种显示装置，其具备权利要求10所述的透明绝缘膜。
【文档编号】G03F7/004GK104102091SQ201410138096
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】野田国宏, 千坂博树, 盐田大 申请人:东京应化工业株式会社