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公開番号2025066413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2023175992
出願日2023-10-11
発明の名称感光性樹脂組成物、硬化物、表示装置
出願人東レ株式会社
代理人清流国際弁理士法人,個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250416BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】本発明は、感度が高く、硬化時の加熱雰囲気に関わらず硬化後の透過率が低い膜を形成できる感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、及び(C)式(1)で表される化合物を含有する、感光性樹脂組成物である。
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【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｂ）４－ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、及び（Ｃ）式（１）で表される化合物を含有する、感光性樹脂組成物。
TIFF
2025066413000026.tif
77
139
（式（１）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、炭素数１～１０の１価の炭化水素基又はアルコキシ基を表す。Ｒ
３
～Ｒ
８
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１～５の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
９
～Ｒ
１２
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、－ＳＯ
３
Ｈ、－ＳＯ
３
－
（Ｚ
１
）
＋
、－ＳＯ
３
ＮＲ
１３
Ｒ
１４
、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＯ
－
（Ｚ
１
）
＋
、－ＣＯＯＲ
１５
、－ＣＯＮＲ
１６
Ｒ
１７
、－ＯＲ
１８
、－ＮＲ
１９
Ｒ
２０
又は炭素数１～２０の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
１３
～Ｒ
２０
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数１～２０の１価の炭化水素基を表す。（Ｚ
１
）
＋
は、アルカリ金属カチオン又は炭素数１～２０の１価の炭化水素基を有する第四級アンモニウムカチオンを表す。Ｘは、－ＣＯ－又はＳＯ
２
－を表す。）
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
（Ｂ）４－ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物が、式（２）で表される構造を含有する、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025066413000027.tif
82
139
（式（２）中、Ｒ
２１
～Ｒ
３５
は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、式（３）で表される構造又は式（４）で表される構造を表す。Ｒ
３６
は水素原子又は炭素数１～５のアルキル基を表す。Ｒ
２１
～Ｒ
３５
のうち、少なくとも１つは式（３）で表される構造を含むか、又はそのものである。）
TIFF
2025066413000028.tif
52
139
TIFF
2025066413000029.tif
44
136
（式（４）中、Ｒ
３７
～Ｒ
３８
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～５のアルキル基を表す。Ｒ
３９
～Ｒ
４３
は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、式（３）で表される構造を表す。）
【請求項３】
式（２）において、Ｒ
２１
、Ｒ
２６
、及びＲ
３１
のうち少なくとも１つが、式（４）で表される構造である、請求項２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
式（１）において、Ｒ
１
及びＲ
２
が、それぞれ独立に、炭素数１～１０の１価の炭化水素基である、請求項１～３のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
式（１）において、Ｒ
１
及びＲ
２
が、それぞれ独立に、式（５）で表される構造である、請求項１～３のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025066413000030.tif
22
136
（式（５）中、Ｒ
４４
は、水素原子又は炭素数１～９の１価の炭化水素基を表す。）
【請求項６】
さらに、（Ｄ）３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域において、５００ｎｍを超えて７００ｎｍ以下の範囲のいずれかに最大吸収波長を有する着色剤（以下、「（Ｄ）着色剤」と称する）を含有する、請求項１～３のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記（Ｄ）着色剤が、式（６）で表される化合物を含有する、請求項６に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025066413000031.tif
75
137
（式（６）中、Ｒ
４５
～Ｒ
４８
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数１～１０の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
４９
～Ｒ
５４
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～１０の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
５５
～Ｒ
５９
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、－ＳＯ
３
Ｈ、－ＳＯ
３
－
、－ＳＯ
３
ＮＲ
６０
Ｒ
６１
、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＯ
－
、－ＣＯＯＲ
６２
、－ＣＯＮＲ
６３
Ｒ
６４
、－ＯＲ
６５
、－ＮＲ
６６
Ｒ
６７
又は置換基を有していてもよい炭素原子数１～２０の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
６０
～Ｒ
６７
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有してもよい炭素原子数１～２０の１価の炭化水素基を表す。Ｚは対イオンであり、Ｒ
４５
～Ｒ
６７
に含まれる－ＳＯ
３
－
と－ＣＯＯ
－
の合計数がａ個（ａは０以上の整数をとる）としたとき、ａ＝０ならばｍ＝－１、ｎ＝１；ａ＝１ならばｎ＝０；ａ≧２ならばｍ＝１、ｎ＝ａ－１である。）
【請求項８】
前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂が、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体及びそれらの共重合体からなる群より選択される一種類以上を含有する、請求項１～３のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１～３のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
【請求項１０】
請求項９に記載の硬化物を具備する表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物、これを用いた硬化物、表示装置に関する。さらに詳細には、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜、有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下ＥＬと記す。）素子の画素分割層、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の駆動用薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下ＴＦＴと記す。）基板の平坦化膜、回路基板の配線保護絶縁膜、固体撮像素子のオンチップマイクロレンズや各種ディスプレイ・固体撮像素子用平坦化膜、及び回路基板用ソルダ－レジストなどに適した、硬化物、これを形成するための感光性樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリイミドやポリベンゾオキサゾールを含む組成物を硬化させて得られる硬化物は、半導体素子や表示装置の絶縁膜、保護膜、及び平坦化膜などに広く使用されている。その中で表示装置に使用される時、例えば有機ＥＬディスプレイの画素分割層や液晶ディスプレイのブラックマトリクスなどの用途においては、コントラストを向上させるために硬化物の光透過率を低くすることが求められている。また、表示装置の駆動用ＴＦＴへの光の進入による劣化や誤作動、リーク電流などを防ぐために、有機ＥＬディスプレイの画素分割層や有機ＥＬディスプレイのＴＦＴ基板上に設けられる平坦化膜にも透過率を低くすることが求められる。
【０００３】
硬化物における紫外光の透過率を低下させる技術としては、ポリイミド及び／又はポリイミド前駆体からなるアルカリ可溶性樹脂にジヒドロキシナフタレン及び特定の構造を有する熱架橋剤を添加する方法（特許文献１参照）がある。硬化物における可視光の透過率を低下させ、黒色度を上げる技術としては、液晶表示装置用ブラックマトリクス材料やＲＧＢペースト材料にみられるように、樹脂組成物にカーボンブラックや有機・無機顔料、染料などの着色剤を添加する方法が挙げられる。例えばアルカリ可溶性耐熱性樹脂にエステル化したキノンジアジド化合物と染料、無機顔料、有機顔料から選ばれる少なくとも１種の着色剤を添加する方法（特許文献２参照）、ポリイミド及び／又はポリイミド前駆体からなるアルカリ可溶性樹脂に感光剤と黄色、赤色、青色の染料及び／又は顔料を添加する方法（特許文献３参照）、などがある。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法で調製された樹脂組成物は紫外光の遮光性が十分ではなく、特許文献２及び３に記載の方法で調製された樹脂組成物は、露光光源として一般的に用いられる水銀灯の露光波長領域３５０ｎｍ～４５０ｎｍに吸収を有する着色材を含むため、露光感度を悪化させる問題がある。
【０００５】
これに対し、硬化物における紫外光の透過率を低下させる技術として、ノボラック樹脂と感光剤及びノボラック樹脂以外の重合体を添加する方法（特許文献４参照）、可視光の透過率を低下させ、黒色度を上げる技術としては、アルカリ可溶性樹脂に、キノンジアジド化合物と加熱により発色し３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下に吸収極大を示す熱発色性化合物、３５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に吸収極大をもたず５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下に吸収極大を持つ化合物を添加する方法（特許文献５参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１０／０８７２３８号
特開２００４－１４５３２０号公報
特開２０１８－６３４３３号公報
国際公開第２０１５／１２９０９２号
特開２００４－３２６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、出願人が検討したところ、特許文献４及び５に記載の樹脂組成物は、加熱硬化時に大気中の酸素による酸化を利用して透過率を下げるため、不活性ガス雰囲気下では透過率が下がらず、硬化条件に制約があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記のとおりである。
［１］（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｂ）４－ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、及び（Ｃ）式（１）で表される化合物を含有する、感光性樹脂組成物。
TIFF
2025066413000002.tif
77
139
式（１）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、炭素数１～１０の１価の炭化水素基又はアルコキシ基を表す。Ｒ
３
～Ｒ
８
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１～５の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
９
～Ｒ
１２
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、－ＳＯ
３
Ｈ、－ＳＯ
３
－
（Ｚ
１
）
＋
、－ＳＯ
３
ＮＲ
１３
Ｒ
１４
、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＯ
－
（Ｚ
１
）
＋
、－ＣＯＯＲ
１５
、－ＣＯＮＲ
１６
Ｒ
１７
、－ＯＲ
１８
、－ＮＲ
１９
Ｒ
２０
又は炭素数１～２０の１価の炭化水素基を表す。Ｒ
１３
～Ｒ
２０
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数１～２０の１価の炭化水素基を表す。（Ｚ
１
）
＋
は、アルカリ金属カチオン又は炭素数１～２０の１価の炭化水素基を有する第四級アンモニウムカチオンを表す。Ｘは、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－を表す。
［２］（Ｂ）４－ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物が、式（２）で表される構造を含有する、［１］に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025066413000003.tif
82
139
式（２）中、Ｒ
２１
～Ｒ
３５
は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、式（３）で表される構造又は式（４）で表される構造を表す。Ｒ
３６
は水素原子又は炭素数１～５のアルキル基を表す。Ｒ
２１
～Ｒ
３５
のうち、少なくとも１つは式（３）で表される構造を含むか、又はそのものである。
TIFF
2025066413000004.tif
52
139
TIFF
2025066413000005.tif
44
136
式（４）中、Ｒ
３７
～Ｒ
３８
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～５のアルキル基を表す。Ｒ
３９
～Ｒ
４３
は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、式（３）で表される構造を表す。
［３］式（２）において、Ｒ
２１
、Ｒ
２６
、及びＲ
３１
のうち少なくとも１つが、式（４）で表される構造である、［２］に記載の感光性樹脂組成物。
［４］式（１）において、Ｒ
１
及びＲ
【発明の効果】
【０００９】
本発明の感光性樹脂組成物は、感度が高く、硬化時の加熱雰囲気に関わらず硬化後の透過率が低い膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
有機ＥＬ表示装置の基板の概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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