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公開番号2025100961
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-04
出願番号2025062879,2024537900
出願日2025-04-07,2024-06-18
発明の名称感光性樹脂組成物および硬化膜、ならびに、該硬化膜が用いられたカラーフィルター、固体撮像素子および指紋認証装置
出願人東レ株式会社
代理人
主分類G03F 7/075 20060101AFI20250627BHJP(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】硬化膜としたときに、高い透明性と耐薬品性を有し、かつ、膜ストレスが低く、モリブデン、アルミニウム、もしくはニッケルを含有する金属層に対して高い密着性を有する感光性樹脂組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】
ラジカル重合性基を有するシロキサン樹脂、金属キレート剤、及び光ラジカル重合開始剤を含む感光性樹脂組成物であって、前記ラジカル重合性基を有するシロキサン樹脂において、(R)₂SiO_2/2(Rは有機基)で表されるオルガノシラン単位(D単位)の含有量が、全オルガノシラン単位100mol%に対して、30mol%以上85mol%以下である感光性樹脂組成物とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ラジカル重合性基を有するシロキサン樹脂（以下、「（ａ）成分」という）、金属キレート剤（以下、「（ｂ）成分」という）、及び光ラジカル重合開始剤を含む感光性樹脂組成物であって、（ａ）成分において、（Ｒ）
２
ＳｉＯ
２／２
（Ｒは有機基）で表されるオルガノシラン単位（かかるオルガノシラン単位を以下、「Ｄ単位」という）の含有量が、全オルガノシラン単位１００ｍｏｌ％に対して、３０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下である感光性樹脂組成物。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
（ｂ）成分として、アルミニウムキレート化合物およびジルコニウムキレート化合物の何れかまたは両方を用いる、請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
（ｂ）成分の含有量が、感光性樹脂組成物の固形分１００重量％に対して、０．１重量％以上５重量％以下である、請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
Ｄ単位に含まれるＲが、それぞれ独立に、メチル基、フェニル基、シクロペンチル基、及びシクロへキシル基からなる群より選ばれるいずれかの官能基を含むＲであるＤ単位（ただし、同時にメチル基となることはない）を含む（ａ）成分が用いられた、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
Ｄ単位に含まれるＲが、フェニル基であって、
（ａ）成分に含まれるかかるＤ単位の含有量が、全オルガノシラン単位１００ｍｏｌ％に対して、３０ｍｏｌ％以上６５ｍｏｌ％以下である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
（ａ）成分が、カルボキシル基およびジカルボン酸無水物基の何れかまたは両方を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
単官能(メタ)アクリレート（以下、「（ｄ）成分」という）を更に含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
（ｄ）成分として、下記一般式（１）で表される単官能(メタ)アクリレートおよび下記一般式（２）で表される単官能(メタ)アクリレートの何れかまたは両方が用いられた、請求項７に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025100961000014.tif
25
170
（Ｒ
１
は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ
２
はアルキレン基を表す。Ｘはベンゼン環に結合した置換基でありアルキル基またはアリール基を表す。ｐは０～５の整数であって、ベンゼン環に結合した置換基（Ｘ）の数を表す。ベンゼン環に２種類以上のＸを有してもよい。また、ｍは正の整数を表す。）
TIFF
2025100961000015.tif
26
170
（Ｒ
３
は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ
４
はアルキレン基を表す。また、ｎは正の整数を表す。）
【請求項９】
請求項１～８のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜。
【請求項１０】
膜ストレスが０．０１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である、請求項９に記載の硬化膜。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、硬化膜、ならびにそれを具備するカラーフィルター、固体撮像素子および指紋認証装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレットＰＣ（パーソナルコンピューター）などの携帯表示端末には、ロック解除や本人認証のため、生体認証機能が搭載されている。生体認証の中でも、特に指紋認証は、コストが安く、小型であり、かつ利便性も高いため、現在多くの端末に搭載されている。
【０００３】
従来、指紋認証は、ディスプレイのベゼル部分（ディスプレイの周辺）に静電容量型の指紋認証装置を搭載するのが一般的であった。しかし、スマートフォンにおいては、ディスプレイのフルスクリーン化がトレンドとなり、ベゼル部分が無くなる傾向にある。そのため、指紋認証装置は、ディスプレイの下部に設置する、いわゆる「アンダーディスプレイ型」の構成で搭載する必要性が生じてきた。
【０００４】
アンダーディスプレイ型指紋認証装置の認証方式としては、主に、超音波式と光学式が検討されている。超音波式は、認証精度が高く、認証速度が速い等の特徴を有するが、まだ普及率が低く、製造コストは高めで推移している。一方、光学式は、有機発光ダイオードディスプレイだけでなく、液晶ディスプレイ等にも導入可能な汎用性から、現在の主流の方式となっており、製造コストは低下傾向にある。
【０００５】
一般的に、光学式の指紋認証装置は、超音波式よりも認証精度が低くなることが課題であったが、認証精度が高い光学式指紋認証装置として、バッテリーとスクリーンの間の非常に狭い領域に設置できる薄型の光学式アンダーディスプレイ型指紋認証装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に記載されているような光学式アンダーディスプレイ型指紋認証装置は、基板、センサ、遮光層、透明媒体層、マイクロレンズによって構成されている。透明媒体層の形成方法としては、スクリーン印刷によって形成する方法や、感光性材料を用いてフォトリソ法によって形成する方法が挙げられるが、認証精度を高めるために重要な位置精度、寸法精度に優れる後者の方法が注目されている。
【０００７】
また、厚膜形成が可能であり、かつ、耐熱透明性、耐クラック性、冷熱衝撃試験耐性に優れた感光性材料として、特定のアルカリ可溶性シリコーン樹脂等を含有する感光性樹脂組成物（例えば、特許文献３参照）が提案されている。また、ガラス基板や金属基板との密着性および耐薬品性に優れた感光性材料として、ポリシロキサン、感光剤、リン原子を有する重合性化合物およびウレイド基を有するシラン化合物を含有する感光性樹脂組成物（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２０－３５３２７号公報
国際公開第２０２０／０３８４０８号
国際公開第２０１３／０３１９８５号
国際公開第２０１９／１０２６５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
指紋認証装置に適用されるマイクロレンズは、ＣＭＯＳイメージセンサなどに適用されるマイクロレンズと比較して、その直径は一般的に大きくなるため、マイクロレンズの中心点から撮像素子までの距離である焦点距離は長くなる。そのため、マイクロレンズと撮像素子の間に形成される透明媒体層は、膜厚１０μｍ～２００μｍ程度の厚みが必要とされるが、このような厚みの大きな膜を形成する場合、膜ストレスが重要となる。膜ストレスとは、平坦な基板上に硬化膜を形成した際に発生する機械的応力、例えば膜内部に蓄積された収縮応力、のことであり、膜ストレスが大きいと膜の形成時に基板の反りが大きくなり、基板搬送時にエラーが発生する等の課題が発生してしまう。従って、基板の反りを抑制するため硬化膜とした時の膜ストレスが低い材料が求められている。
【００１０】
また、指紋認証装置を製造するための生産ラインは、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の生産ラインを活用することが多いため、指紋認証装置における遮光層やセンサの引き出し配線として、モリブデン、アルミニウム、もしくはニッケルを含有する金属層が使用されることが一般的である。そのため、透明媒体層を形成する材料は、これらの金属層を上層に積層する際に使用する薬液に対する耐性や、これらの金属層に対する優れた密着性も必要となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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