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WO2022039028A1 - 感光性樹脂組成物、硬化物、表示装置、半導体装置及び硬化物の製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物、硬化物、表示装置、半導体装置及び硬化物の製造方法 Download PDF

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WO2022039028A1
WO2022039028A1 PCT/JP2021/028917 JP2021028917W WO2022039028A1 WO 2022039028 A1 WO2022039028 A1 WO 2022039028A1 JP 2021028917 W JP2021028917 W JP 2021028917W WO 2022039028 A1 WO2022039028 A1 WO 2022039028A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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group
resin composition
photosensitive resin
cured product
organic
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2021/028917
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English (en)
French (fr)
Inventor
池田圭
小森悠佑
三好一登
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
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Priority to CN202180043115.7A priority patent/CN115698854B/zh
Priority to KR1020227042069A priority patent/KR102891923B1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured product, a display device, a semiconductor device, and a method for producing a cured product.
  • organic electroluminescence hereinafter referred to as organic EL
  • display devices having a thin display such as smartphones, tablet PCs, and televisions.
  • an organic EL display device has a drive circuit, a flattening layer, a first electrode, a pixel dividing layer, a light emitting layer, and a second electrode on a substrate, and is located between the first electrode and the second electrode facing each other. It emits light by applying a voltage.
  • a photosensitive resin composition that can be patterned by ultraviolet irradiation is generally used.
  • the positive photosensitive resin compositions that have been proposed so far are those obtained by mixing an alkali-soluble resin with a photosensitive component, naphthoquinonediazide sulfonic acid ester, and using a polyimide precursor as the resin (see, for example, Patent Document 1). ), Those using a polybenzoxazole precursor (see, for example, Patent Document 2).
  • organic EL display devices are becoming stricter year by year, and the design / design of materials for flattening layers and pixel division layers, such as placing a camera directly under the display of a transmissive organic EL display or mobile terminal. From the viewpoint of diversification and further functionalization, transparency in the visible light region is required.
  • the photosensitive resin composition of the present invention has the following constitution. That is, (A) Alkaline-soluble resin, (B) Photoacid generator and (C) Compound having a phenolic hydroxyl group having an octanol / water partition coefficient (LogP) of 4.6 to 20.0 (hereinafter referred to as component (C)).
  • component (C) Compound having a phenolic hydroxyl group having an octanol / water partition coefficient (LogP) of 4.6 to 20.0.
  • component (C) Compound having a phenolic hydroxyl group having an octanol / water partition coefficient (LogP) of 4.6 to 20.0
  • component (C) Compound having a phenolic hydroxyl group having an octanol / water partition coefficient (LogP) of 4.6 to 20.0
  • a photosensitive resin composition containing, and having a transmittance of 80% or more and 99% or less at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇
  • the first aspect of the cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention.
  • the method for producing a cured product of the present invention includes a step of applying the photosensitive resin composition of the present invention to a substrate to form a resin film, a step of drying the resin film, a step of exposing the dried resin film, and exposure.
  • This is a method for producing a cured product which comprises a step of developing a resin film and a step of heat-treating the developed resin film to obtain a cured product.
  • a second aspect of the cured product of the present invention is a compound having a transmittance of 80% or more and 99% or less at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇ m, a yellow index of 0.1 or more and 7 or less, and an imide ring structure. It is a cured product containing a compound having an indene structure, a compound having a structure represented by the formula (2), and a compound having a structure represented by the formula (1).
  • R 2 , R 3 and R 4 are monovalent organic groups having 1 to 30 carbon atoms which may independently contain a hydrogen atom or a hetero atom, respectively.
  • Each R 1 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom independently.
  • the organic EL display device of the present invention is an organic EL display device provided with the cured product of the present invention.
  • the semiconductor device of the present invention is a semiconductor device provided with the cured product of the present invention.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in visible light transmission after heat curing.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is (A) Alkaline-soluble resin, A photosensitive resin composition containing (B) a photoacid generator and (C) a compound having a phenolic hydroxyl group having an octanol / water partition coefficient (LogP) of 4.6 to 20.0, which is thermally cured.
  • the transmittance at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇ m is 80% or more and 99% or less, and the yellow index is 0.1 or more and 7.0 or less.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is preferably used for the flattening layer and / or the pixel dividing layer of the organic EL display device. When used in such a layer, it becomes easy to improve the visible light transmittance of the organic EL display device.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is used for a mobile device provided with a camera and / or a sensor directly under the active area of the organic EL display device. Since the photosensitive resin composition is used for each of the above-mentioned layers, the visible light transmittance of the organic EL display device can be easily improved. Therefore, a mobile equipped with a camera and / or a sensor directly under the active area of the organic EL display device. It will be easier to use for the device. Therefore, it becomes easy to correspond to various designs / designs such as a transmissive organic EL display.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains (A) an alkali-soluble resin.
  • alkali-soluble means that a solution of a resin dissolved in ⁇ -butyrolactone is applied onto a silicon wafer and prebaked at 120 ° C. for 4 minutes to form a prebaked film having a thickness of 10 ⁇ m ⁇ 0.5 ⁇ m.
  • the dissolution rate required from the decrease in film thickness when the prebake film is immersed in a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ⁇ 1 ° C. and then rinsed with pure water is 50 nm / min or more. To say.
  • alkali-soluble resin examples include polyimide, polyimide precursor, polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor, polyaminoamide, acrylic resin, cardo resin, phenol resin, cyclic olefin polymer, and polysiloxane. Not limited to this.
  • the alkali-soluble resin may contain two or more of these resins. Among these alkali-soluble resins, those having excellent heat resistance and a small amount of outgas at high temperatures are preferable. Specifically, one or more alkali-soluble resins selected from the group consisting of polyimide, polyimide precursor, polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor, their copolymers and polysiloxane are preferable.
  • the (A) alkali-soluble resin is a polyimide, a polyimide precursor, a polybenzoxazole, a polybenzoxazole precursor, and their co-weights, because they have excellent film physical properties such as bending resistance. It is more preferable to contain one or more kinds of alkali-soluble resins selected from the group consisting of coalescing. Further, from the viewpoint of visible light transmission, exposure sensitivity and chemical resistance, one or more alkali-soluble resins selected from the group consisting of polyimide precursors, polybenzoxazole precursors and copolymers thereof are particularly preferable.
  • the alkali-soluble resin preferably has an acidic group in the structural unit of the resin and / or at the end of the main chain thereof. Having an acidic group makes it easier to obtain alkali solubility.
  • the acidic group include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, and a sulfonic acid group. Of these, carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups are preferable in that they do not contain sulfur atoms.
  • the alkali-soluble resin preferably has a fluorine atom.
  • a fluorine atom By having a fluorine atom, it is possible to impart water repellency to the interface between the film and the base material when developing with an alkaline aqueous solution, and to suppress the penetration of the alkaline aqueous solution into the interface.
  • the fluorine atom content in the alkali-soluble resin is preferably 5% by mass or more in (A) 100% by mass of the alkali-soluble resin from the viewpoint of the effect of preventing the alkaline aqueous solution from seeping into the interface, and 20 from the viewpoint of solubility in the alkaline aqueous solution. It is preferably mass% or less.
  • the alkali-soluble resin can be synthesized by a known method.
  • a method of reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine compound at a low temperature a method of reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine compound at a low temperature, and then N, N- Dimethylformamide
  • a method of partially esterifying the amic acid structure with dimethylacetal or the like a method of obtaining a diester with a tetracarboxylic acid dianhydride and an alcohol, and then reacting with an amine in the presence of a condensing agent, a method of tetracarboxylic acid dianhydride.
  • a diester can be obtained from the compound and an alcohol, and then the remaining dicarboxylic acid can be acid chlorided and synthesized by a method of reacting with an amine.
  • polyimide for example, it can be obtained by dehydrating and ring-closing the polyimide precursor obtained by the above-mentioned method by heating in a solvent or by chemical treatment with an acid or a base.
  • a polybenzoxazole precursor it can be obtained, for example, by subjecting a bisaminophenol compound and a dicarboxylic acid to a condensation reaction.
  • a dehydration condensing agent for example, there is a method of reacting a dehydration condensing agent with an acid and adding a bisaminophenol compound to the reaction, or a method of dropping a solution of a dicarboxylic acid dichloride into a solution of a bisaminophenol compound to which a tertiary amine is added.
  • the dehydration condensing agent include dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and the like.
  • pyridine and the like are mentioned as a tertiary amine.
  • polybenzoxazole for example, it can be obtained by dehydrating and closing the ring of the polybenzoxazole precursor obtained by the above method by heating in a solvent or by chemical treatment with an acid or a base.
  • Examples of the acid dianhydride used for polyimide, the polyimide precursor and its copolymer include pyromellitic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,3.
  • Examples of the acid component used for polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor and its copolymer include dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, tetracarboxylic acid and the like.
  • Examples of the dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, bis (carboxyphenyl) hexafluoropropane, biphenyldicarboxylic acid, benzophenone dicarboxylic acid, triphenyldicarboxylic acid and the like.
  • Examples of the tricarboxylic acid include trimellitic acid, trimesic acid, diphenyl ether tricarboxylic acid, biphenyl tricarboxylic acid and the like.
  • Examples of the tetracarboxylic acid include aromatic tetracarboxylic acid and aliphatic tetracarboxylic acid.
  • aromatic tetracarboxylic acids are pyromellitic acid, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,2', 3, 3'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid, 2,2', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic acid, 2,2-bis (3,4-dicarboxy) Phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane, 1,1-bis (2,3-bis) Dicarboxyphenyl) ethane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane, bis (2,3-dicarboxy
  • diamines include 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, and 1,4-bis (4-amino).
  • Phenoxy) benzene benzidine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis ⁇ 4- (4-aminophenoxy) phenyl ⁇ Ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3' -Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2', 3,3'-tetramethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3 ', 4,4'-Tetramethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-di (trifluor
  • R 5 and R 8 represent an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
  • R 6 , R 7 and R 9 to R 16 independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group, respectively.
  • diamines can be used as diamines or as the corresponding diisocyanate compounds, trimethylsilylated diamines.
  • end-capping agents include monoamines having acidic groups, acid anhydrides, acid chlorides, monocarboxylic acids and the like.
  • the content of the terminal encapsulant is preferably 2 to 25 mol parts with respect to 100 mol parts in total of the acid and amine components constituting the resin.
  • the acrylic resin one obtained by radically polymerizing (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester is preferable.
  • the (meth) acrylic acid ester include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, propyl (meth) acrylic acid, cyclopropyl (meth) acrylic acid, cyclopentyl (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid.
  • Aromatic vinyl compounds such as styrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene and ⁇ -methylstyrene may be copolymerized with the above (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester. ..
  • an ethylenically unsaturated double bond group can be introduced by an addition reaction of an epoxy compound having an ethylenically unsaturated double bond group with (meth) acrylic acid.
  • cardo resin examples include a resin having a cardo structure, that is, a skeleton structure in which two cyclic structures are bonded to a quaternary carbon atom constituting the cyclic structure.
  • a common cardo structure is a fluorene ring with a benzene ring bonded to it.
  • skeleton structure in which two cyclic structures are bonded to the quaternary carbon atom constituting the cyclic structure include a fluorene skeleton, a bisphenol fluorene skeleton, a bisaminophenylfluorene skeleton, a fluorene skeleton having an epoxy group, and an acrylic group.
  • fluorene skeleton having a fluorene skeleton examples include a fluorene skeleton having a fluorene skeleton.
  • the cardo resin is formed by polymerizing the skeleton having the cardo structure by the reaction between the functional groups bonded to it.
  • the cardo resin has a structure (cardo structure) in which a main chain and a bulky side chain are connected by one element, and has a cyclic structure in a direction substantially perpendicular to the main chain.
  • the monomer having a cardo structure examples include bis (glycidyloxyphenyl) fluorene type epoxy resin, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, and 9,9-bis (4-hydroxy-3-methyl).
  • Cardo-structure-containing bisphenols such as phenyl) fluorene, 9,9-bis (cyanoalkyl) fluorene such as 9,9-bis (cyanomethyl) fluorene, 9,9-bis (3-aminopropyl) fluorene, etc. Examples thereof include 9,9-bis (aminoalkyl) fluorenes.
  • the cardo resin is a polymer obtained by polymerizing a monomer having a cardo structure, but may be a copolymer with other copolymerizable monomers.
  • phenol resin examples include novolak phenol resin and resol phenol resin.
  • Phenol resins can be obtained, for example, by polycondensing various phenols alone or a mixture thereof with an aldehyde such as formalin.
  • phenols include phenol, p-cresol, m-cresol, o-cresol, 2,3-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 3, 4-Dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3,4-trimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 2,4,5-trimethylphenol, methylenebisphenol , Methylenebis p-cresol, resorcin, catechol, 2-methylresorcin, 4-methylresorcin, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, 2,3-dichlorophenol, m-methoxyphenol, p-methoxy Phenol, p-butoxyphenol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, 2,3-diethylphenol, 2,5-diethylphenol, p-isoprop
  • aldehydes include paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, and chloroacetaldehyde. These aldehydes can be used alone or as a mixture of multiple aldehydes.
  • the weight average molecular weight of the phenol resin is preferably 2000 to 50,000, and more preferably 3000 to 30,000. By setting the weight average molecular weight to 50,000 or less, developability and sensitivity are likely to be improved. Further, when the value is 2000 or more, the pattern shape, resolution, developability, and heat resistance are likely to be improved.
  • the weight average molecular weight of the phenol resin is measured by gel permeation chromatography and calculated in terms of polystyrene.
  • polysiloxane examples include polysiloxanes obtained by hydrolyzing and dehydrating and condensing one or more kinds selected from tetrafunctional organosilanes, trifunctional organosilanes, bifunctional organosilanes and monofunctional organosilanes.
  • tetrafunctional organosilane examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraacetoxysilane, and tetraphenoxysilane.
  • trifunctional organosilane examples include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3 -Methyloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 1- (p-hydroxyphenyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (P-Hydroxy
  • bifunctional organosilane examples include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, din-butyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, and (3).
  • -Glysidoxypropyl) methyldiethoxysilane, di (1-naphthyl) dimethoxysilane, di (1-naphthyl) diethoxysilane and the like can be mentioned.
  • the monofunctional organosilane examples include trimethylmethoxysilane, tri-n-butylethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) dimethylmethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) dimethylethoxysilane and the like. Two or more of these organosilanes may be used. Further, a silicate compound such as methyl silicate 51 manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd. and M silicate 51 manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd. may be copolymerized.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography). When it is 1,000 or more, the coating film property is likely to be improved. On the other hand, from the viewpoint of solubility in a developing solution, the Mw of the polysiloxane is preferably 100,000 or less, and more preferably 50,000 or less.
  • Polysiloxane can be synthesized, for example, by hydrolyzing and partially condensing a monomer such as organosilane.
  • the partial condensation means not condensing all the Si-OH of the hydrolyzate, but leaving a part of Si-OH in the obtained polysiloxane.
  • Common methods can be used for hydrolysis and partial condensation. For example, a method of adding a solvent, water, and a catalyst as needed to the organosilane mixture and heating and stirring at 50 to 150 ° C. for about 0.5 to 100 hours can be mentioned. During stirring, the hydrolysis by-product (alcohol such as methanol) and the condensation by-product (water) may be distilled off, if necessary.
  • the catalyst is not particularly limited, but an acid catalyst and a base catalyst are preferably used.
  • the acid catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, polyvalent carboxylic acid or its anhydride, ion exchange resin and the like.
  • the base catalyst include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, diethylamine, triethanolamine, diethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide and amino. Examples thereof include alkoxysilane having a group and an ion exchange resin.
  • the total content of the components (A) to (C) is preferably 50% by mass or more in 100% by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent, and 80 from the viewpoint of visible light transmission and exposure sensitivity. It is more preferably 90% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more. The upper limit of the total content is not particularly limited, but is 100% by mass.
  • the total content of the components (A) to (D) is preferably 50% by mass or more, and visible light transmission and exposure. From the viewpoint of sensitivity, it is more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
  • the upper limit of the total content is not particularly limited, but is 100% by mass.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a photoacid generator.
  • the (B) photoacid generator may be simply referred to as the (B) component.
  • the (B) photoacid generator has a function of generating an acid by irradiation with light and increasing the solubility of the irradiated portion of the light in an alkaline aqueous solution.
  • the photoacid generator (B) include naphthoquinone diazide sulfonic acid ester, diaryliodonium salt, triarylsulfonium salt, oxime sulfonate compound, naphthaleneimide compound and the like.
  • (B) Light because a positive photosensitive resin precursor composition that is efficiently sensitive to i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (436 nm) of a mercury lamp, which is a general ultraviolet ray, can be obtained. It is preferable that the acid generator contains a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester.
  • the (B) photoacid generator is one or more selected from the group consisting of a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester, a diaryliodonium salt, a triarylsulfonium salt, an oxime sulfonate compound, and a naphthaleneimide compound. It is more preferable to contain and.
  • the photoacid generating material By having a structure in which the photoacid generating material is applied, the dissolution rate of the unexposed portion when developing with an alkaline aqueous solution is reduced, and the difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion is increased, so that the photosensitivity is highly efficient.
  • the unexposed portion is thermally decomposed by a thermosetting treatment to generate an acid, and the temperature is as low as 250 ° C. or lower. Even in curing, the cross-linking reaction of the cross-linking agent proceeds sufficiently, and the chemical resistance of the cured film can be dramatically improved.
  • the component (A) contains one or more kinds of alkali-soluble resins selected from the group consisting of a polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor and a copolymer thereof, the imide ring and the oxazole ring thereof. Since cyclization is promoted, the cyclization reaction proceeds sufficiently even in low temperature curing, and the chemical resistance of the cured film is improved.
  • an oxime sulfonate compound is preferable because it easily causes efficient thermal decomposition at a low temperature of 250 ° C. or lower.
  • the (B) photoacid generator contains a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester.
  • the naphthoquinone diazide sulfonic acid ester is preferably a compound in which a sulfonic acid of naphthoquinone diazide is bonded to a compound having a phenolic hydroxyl group by an ester.
  • Compounds having a phenolic hydroxyl group include Bis-Z, BisP-EZ, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, TrisP-SA, TrisOCR-PA, BisOCHP-Z, BisP-MZ, BisP-PZ, and BisP.
  • the naphthoquinone diazide sulfonic acid ester can be synthesized, for example, by an esterification reaction between a compound having a phenolic hydroxyl group and a quinone diazido sulfonic acid compound.
  • Examples of the quinonediazide sulfonic acid compound include, but are not limited to, naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid and naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid.
  • the photosensitive resin composition further improves resolution, sensitivity, and residual film ratio by containing the above-mentioned compound having a phenolic hydroxyl group and a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester obtained by an esterification reaction with a quinone diazido sulfonic acid compound. do.
  • the naphthoquinone diazidosulfonic acid-4-ester compound has absorption in the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure. Further, the naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid ester compound has absorption extending to the g-line region of a mercury lamp and is suitable for g-line exposure.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can contain both a naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid ester compound and a naphthoquinone diazido-5-sulfonic acid ester compound.
  • It can also contain a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester having both a naphthoquinone diazide-4-sulfonyl group and a naphthoquinone diazide-5-sulfonyl group in the same molecule. Further, both a naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid ester compound and a naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid ester compound can be contained.
  • diaryliodonium salt triarylsulfonium salt, oxime sulfonate compound, and naphthaleneimide compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • diallyl iodonium salt examples include SP-130 and SP-140 (trade name, manufactured by ADEKA CORPORATION).
  • examples of the triarylsulfonium salt include WPAG-567 (trade name, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), SP-056 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation), SI-200, SI-210, SI-220. (Product name, manufactured by Sanshin Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • the oxime sulfonate compound examples include PAG121, PAG103 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.), PA-480, PA-411, PA-528 (trade name, manufactured by Heleus Co., Ltd.), PAI-01, PAI-.
  • PAI-106 PAI-1001, PAI-1002, PAI-1003, PAI-1004 (Midori Kagaku) and the like can be mentioned.
  • the naphthaleneimide compound include SP-082, SP-601, SP-606, SP-607, SP-612 (trade name, manufactured by ADEKA CORPORATION), NIT, MIN, ILP-110, ILP-110N, and ILP-. 118, ILP-113, PA-223, PA-298 (trade name, manufactured by Heleus Co., Ltd.), NAI-105, NAI-106, NAI-109 (trade name, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), etc. Be done.
  • the content of the component (B) is preferably 3 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the (A) alkali-soluble resin. When it is 3 parts by mass or more, the exposure sensitivity is improved, and when it is 50 parts by mass or less, the visible light transmission is further improved.
  • the content of the component (B) is more preferably 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, further preferably 7 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, and 10 parts by mass or more and 35 parts by mass or less. Is particularly preferable.
  • the total content of these salts or compounds is 100 parts by mass of the total amount of the alkali-soluble resin (A).
  • 0.01 part by mass or more is preferable, and 0.1 part by mass or more is more preferable.
  • the total content of these salts or compounds is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or less.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a compound having a phenolic hydroxyl group having a LogP of 4.6 to 20.0 (hereinafter, may be referred to as a component (C)).
  • the photosensitive resin composition obtained by containing the component (C) hardly dissolves in an alkaline developer before exposure, and easily dissolves in an alkaline developer when exposed, so that film loss due to development is small. And, development becomes easy in a short time. Therefore, the sensitivity is likely to be improved.
  • the molecular weight of the component (C) is preferably in the range of 90 to 2000. It is preferably 200 to 1500, and more preferably 300 to 1200.
  • the polarity of the component (C) affects the visible light transmittance of the cured film of the photosensitive resin composition.
  • the higher the polarity of the component (C) contained in the photosensitive resin composition the lower the visible light transparency when the cured product is formed, and the lower the polarity of the component (C), thereby lowering the polarity of the cured product. Visible light transmission can be improved.
  • LogP octanol / water partition coefficient
  • LogPow octanol / water partition coefficient
  • LogP is a physical property value related to the compatibility of the target substance with water, and the larger this value is, the lower the polarity is.
  • LogP is represented by the common logarithm of the concentration ratio of each phase of the target substance, targeting the case where the target substance is in an equilibrium state in a two-phase system of water and octanol (1-octanol).
  • LogP can be obtained from the structure of the compound by using the calculation function of commercially available software such as "ChemDraw” (PerkinElmer Informatics, Inc.). In the examples and comparative examples described later, the values obtained by using the built-in "Chemical properties window" in the product name "ChemDraw ver. 19.1.0.8" (manufactured by PerkinElmer Informatics, Inc.) are adopted. did.
  • the LogP value of the component (C) is 4.6 to 20.0. If the LogP value of the component (C) is less than 4.6, the visible light transmittance of the cured product tends to decrease. On the other hand, when the LogP value exceeds 20.0, the solubility in a solvent is lowered and the exposure sensitivity is lowered.
  • the LogP of the component (C) is preferably 5.5 or more, more preferably 6.0 or more, further preferably 7.0 or more, and particularly preferably 8.0 or more, from the viewpoint of improving visible light transmission.
  • the upper limit of LogP is preferably 15.0 or less, more preferably 13.0 or less, and particularly preferably 12.0 or less, from the viewpoint of balancing solubility and exposure sensitivity. Further, from the viewpoint of further reducing the yellow index, the LogP of the component (C) is preferably 8.0 to 15.0.
  • the content of the component (C) is preferably 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the (A) alkali-soluble resin.
  • the content is low, the sensitivity may be lowered, while when the content is high, the visible light transmittance after thermosetting may be lowered. Therefore, it is more preferably 10 parts by mass or more and 35 parts by mass or less. From the viewpoint of the balance between sensitivity and visible light transmission after heat curing, it is more preferably 15 parts by mass or more and 30 parts by mass or less.
  • component (C) having a LogP value in the range of 4.6 to 20.0 is shown below, but it has a phenolic hydroxyl group and has a LogP value in the range of 4.6 to 20.0. However, it is not limited to these.
  • the component (C) When the number of phenolic hydroxyl groups in the component (C) increases, the LogP value tends to decrease, and when the number of substituents and aromatic rings increases, the LogP value tends to increase. Above all, it is preferable that the component (C) has a cyclohexane ring structure because it is effective in improving the LogP value, the solubility of the component (C) in a solvent is unlikely to decrease, and the coloration in thermosetting is small. From the viewpoint of efficiently improving the LogP value and reducing coloration in thermosetting, it is more preferable that the component (C) contains a compound containing two or more cyclohexane ring structures in the molecule.
  • the structure having a hydrogen atom at the benzyl position does not contain hydrogen at the benzyl position because coloring is likely to occur during thermal curing, especially during curing in an oxygen atmosphere.
  • the component (C) is the compound represented by the formula (3) and the compound represented by the formula (4) in the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferable to contain one or more kinds selected from the group consisting of.
  • R 17 is an independent methyl group or a group represented by formula (5), and at least one R 17 is a group represented by formula (5).
  • c is an integer of 1 to 4. * Indicates the binding position.
  • R18 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a and b are independently integers of 0 to 4, and a + b is 1 or more.
  • the divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferably an alkyl group, an aryl group, or a group having a cyclohexane ring structure.
  • the divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. It is particularly preferable that the group has a cyclohexane ring structure.
  • the compound having a phenolic hydroxyl group may be contained in combination of two or more.
  • the LogP average value of the compound having a phenolic hydroxyl group is preferably in the range of 4.6 to 20.0.
  • the lower limit of the LogP average value is preferably 5.5 or more, more preferably 6.0 or more, further preferably 7.0 or more, and particularly preferably 8.0 or more, from the viewpoint of enhancing visible light transmission.
  • the upper limit of the LogP average value is preferably 15.0 or less, more preferably 13.0 or less, and particularly preferably 12.0 or less, from the viewpoint of balancing solubility and exposure sensitivity.
  • the LogP average value is a value obtained by multiplying the LogP value of each compound having a phenolic hydroxyl group contained in the photosensitive resin composition by the mass ratio of each phenol compound to the entire phenol compound. It is the value calculated for each phenol compound and the sum of the values.
  • the photosensitive resin composition of the present invention has a transmittance of 80% or more and 99% or less at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇ m after heat curing, and a yellow index of 0.1 or more and 7.0 or less. Since the transmittance and the yellow index are in the above ranges, when the cured product of the photosensitive resin composition is applied to an organic EL display device, the visible light transmittance of the organic EL display device is likely to be improved, and thus organic. It will be easier to use for mobile devices equipped with a camera and / or sensor directly under the active area of the EL display device. In addition, it is possible to easily support various designs / designs such as a transmissive organic EL display.
  • a resin film described below containing a component (C) having a large LogP and a component (D) described below may be used.
  • Examples thereof include a method of lowering the maximum heating temperature in the step of heat-treating to obtain a cured product.
  • the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains the compound represented by the formula (D) (1) (hereinafter, may be referred to as the component (D)).
  • Each R 1 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom independently.
  • the monovalent organic group preferably has 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 7 carbon atoms in terms of visible light transmission. Further, from the viewpoint of improving the transparency of visible light, it is preferable that the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms has a hydroxyl group and an acrylic group. On the other hand, from the viewpoint of increasing heat resistance, chemical resistance and hardness, it is preferable that the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms has an epoxy group and an oxetanyl group.
  • the content of the component (D) is preferably 5 parts by mass or more and 70 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the (A) alkali-soluble resin.
  • the content of the component (D) is more preferably 15 parts by mass or more and 65 parts by mass or less, and further preferably 25 parts by mass or more and 60 parts by mass or less.
  • the component (D) may be contained in combination of two or more. Examples of the component (D) are shown by the following chemical formulas, but the components are not limited thereto.
  • the compound represented by the formula (1) is a compound (DA) in which at least two of R1 in the formula (1) are monovalent groups containing an epoxy group (D).
  • D an epoxy group
  • it may be simply referred to as a component (D-a) or (D-a))
  • / or at least two of R1 in the formula (D-b) (1) have an acrylic group and / or a hydroxyl group.
  • It is preferable to contain a compound which is a monovalent group to be contained hereinafter, may be simply referred to as (Db) or (Db) component).
  • the compound represented by the formula (1) contains the component (Da), in addition to further improving the transparency, a cross-linking reaction occurs during thermosetting, and the heat resistance of the film after thermosetting. Chemical resistance and hardness can be increased, the amount of outgas from the cured product can be reduced, and the long-term reliability of the organic EL display device can be improved.
  • the compound represented by the formula (1) contains the component (Db), in addition to further improving the transparency, the exposure sensitivity is likely to be improved, and the storage stability of the photosensitive resin composition is likely to be improved. Can be kept high.
  • the mass ratio (D-a) / (D-b) shall be 1/9 to 9/1. Is preferable, more preferably 1/9 to 8/2, and particularly preferably 2/8 to 7/3.
  • the compound represented by the above formula (D) (1) is a monovalent group in which at least two of R1 in the formula (DA) (1) contain an epoxy group.
  • (Db) contains a compound in which at least two of R1 in the formula (1) are a monovalent group containing an acrylic group and / or a hydroxyl group, and the mass ratio thereof (D-a). ) / (Db) is preferably 1/9 to 9/1.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains the component (C) and the compound represented by the formula (D) at the same time, so that the visible light transmittance can be more easily improved.
  • the total content (Cm + Dm) is 20 parts by mass or more and 110 parts by mass or less, and the content ratio (Dm / Cm) is 1/9 to 9 /. It is preferably 1.
  • the total content (Cm + Dm) is more preferably 25 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and particularly preferably 40 parts by mass or more and 90 parts by mass or less.
  • the content ratio (Dm / Cm) is more preferably 3/7 to 9/1, and particularly preferably 5/5 to 8/2.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can contain a heat-crosslinking agent as long as the visible light transmittance of the cured product is not impaired.
  • the heat-crosslinking agent refers to a compound having at least two thermoreactive functional groups in the molecule. Examples of the thermoreactive functional group include an alkoxymethyl group, a methylol group, an epoxy group, an oxetanyl group and the like.
  • the resin of the component (A) or other additive components can be cross-linked to improve the heat resistance, chemical resistance and hardness of the film after heat curing, and further, outgas from the cured product. The amount can be reduced and the long-term reliability of the organic EL display device can be improved.
  • the thermal cross-linking agent may be contained in combination of two or more types.
  • the content of the thermal cross-linking agent is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less in 100% by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent.
  • the content of the thermal cross-linking agent is 1% by mass or more and 30% by mass or less, the chemical resistance and hardness of the film after firing or curing can be increased, and the amount of outgas from the cured product can be reduced.
  • the long-term reliability of the organic EL display device can be enhanced, and the storage stability of the photosensitive resin composition is also excellent.
  • the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains an organic solvent. As a result, it can be made into a varnish state, and the coatability can be improved.
  • organic solvents include polar aprotic solvents such as ⁇ -butyrolactone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Ethers such as propylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, acetone , Methyl ethyl ketone, Diisobutyl ketone, Cyclohexanone, 2-Heptanone, 3-Heptanone, Diacetone alcohol and other ketones, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl
  • the content of the organic solvent is not particularly limited, but is preferably 100 to 3000 parts by mass, and more preferably 150 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent. preferable.
  • the proportion of the organic solvent having a boiling point of 180 ° C. or higher in the total amount of the organic solvent is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can contain an adhesion improver.
  • adhesion improver include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, and the like.
  • silane coupling agents such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, titanium chelating agents, aluminum chelating agents, aromatic amine compounds and alkoxy groups. Examples thereof include a compound obtained by reacting a silicon compound. Two or more of these may be contained.
  • adhesion improvers it is possible to improve the adhesion to a base material such as a silicon wafer, ITO, SiO2, or silicon nitride when developing a resin film.
  • the content of the adhesion improver is preferably 0.1 to 10% by mass based on 100% by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may contain a surfactant, if necessary.
  • a surfactant By containing a surfactant, the wettability with the substrate can be improved.
  • Commercially available compounds can be used as the surfactant.
  • silicone-based surfactants SH series, SD series, ST series of Toray Dow Corning Silicone, BYK series of Big Chemie Japan, KP series of Shinetsu Silicone, Disform series of Nippon Oil & Fats, Toshiba Silicone
  • fluorine-based surfactants include the TSF series of Dainippon Ink Industry Co., Ltd., the "Megafuck (registered trademark)” series of Dainippon Ink Industry Co., Ltd., the Florard series of Sumitomo 3M Co., Ltd., and "Surflon (registered trademark)” of Asahi Glass Co., Ltd.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 1% by mass in 100% by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may contain inorganic particles.
  • the inorganic particles include, but are not limited to, silicon oxide, titanium oxide, barium titanate, alumina, and talc.
  • the primary particle diameter of these inorganic particles is preferably 100 nm or less, more preferably 60 nm or less.
  • the content of the inorganic particles is preferably 5 to 50% by mass in 100% by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may contain a thermoacid generator as long as it does not impair visible light transmission.
  • the thermal acid generator generates an acid by heating to promote the crosslinking reaction of the thermal cross-linking agent, and when the resin of the component (A) has an unclosed ring imide ring structure or an oxazole ring structure, these It is possible to promote cyclization and further improve the mechanical properties of the cured film.
  • the thermal decomposition start temperature of the thermal acid generator used in the present invention is preferably 50 ° C to 270 ° C, more preferably 250 ° C or lower. Further, no acid is generated during drying (pre-baking: about 70 to 140 ° C.) after applying the photosensitive resin composition of the present invention to the substrate, and final heating (cure: about) after patterning in subsequent exposure and development. It is preferable to select a substance that generates an acid at 100 to 400 ° C. because it can suppress a decrease in sensitivity during development.
  • the acid generated from the thermal acid generator used in the present invention is preferably a strong acid, for example, aryl sulfonic acid such as p-toluene sulfonic acid and benzene sulfonic acid, methane sulfonic acid, ethane sulfonic acid, propane sulfonic acid and butane sulfonic acid.
  • aryl sulfonic acid such as p-toluene sulfonic acid and benzene sulfonic acid
  • methane sulfonic acid methane sulfonic acid
  • ethane sulfonic acid propane sulfonic acid and butane sulfonic acid
  • Alkyl sulfonic acid such as and haloalkyl sulfonic acid such as trifluoromethyl sulfonic acid are preferable.
  • These can be used as acid protected compounds such as alkyl esters. Two or more of these may
  • the content of the thermal acid generator used in the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the organic solvent.
  • the content is 0.01% by mass or more, the cross-linking reaction and the cyclization of the unclosed ring structure of the resin are promoted, so that the mechanical properties and chemical resistance of the cured film can be further improved.
  • 5% by mass or less is preferable, 3% by mass or less is more preferable, and 2% by mass or less is more preferable.
  • the method for producing the photosensitive resin composition of the present invention will be described.
  • the components (A) to (C), the component (D) if necessary, and the other components are suspended in a solvent and stirred until dissolved. Can be manufactured with.
  • the melting temperature is preferably 5 ° C. or higher and 60 ° C. or lower from the viewpoint of solubility and suppression of the reaction of the components.
  • the stirring step is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is suitably used for a surface protective film of a semiconductor element, an interlayer insulating film, an insulating film of an organic EL element, a flattening film of a thin film transistor (TFT) substrate, and the like.
  • TFT thin film transistor
  • the first aspect of the cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention.
  • the transmittance at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇ m is 80% or more and 99% or less. From the viewpoint of design / design diversification such as arranging a camera directly under the display of a transmissive organic EL display or a mobile terminal, high visible light transmission is preferable, 85% or more is more preferable, and 90% or more is particularly preferable. ..
  • the upper limit of the transmittance is not particularly limited, but may be, for example, 99%, 98%, or 97%.
  • the yellow index at a thickness of 1.5 ⁇ m is 0.1 or more and 7.0 or less.
  • the yellow index is preferably low, more preferably 5.0 or less, and particularly preferably 3.0 or less. ..
  • the lower limit of the yellow index is not particularly limited, but may be, for example, 0.1, 0.2, or 0.3.
  • the method for producing a cured product of the present invention includes a step of applying the photosensitive resin composition of the present invention to a substrate to form a resin film, a step of drying the resin film, a step of exposing the dried resin film, and exposure. It includes a step of developing a resin film and a step of heat-treating the developed resin film to obtain a cured product.
  • the photosensitive resin composition can be applied to a substrate by, for example, a spin coating method, a slit coating method, a dip coating method, a spray coating method, a printing method, or the like to obtain a coating film of the photosensitive resin composition.
  • the substrate to which the photosensitive resin composition is applied may be pretreated with the above-mentioned adhesion improving agent in advance.
  • a solution in which the adhesion improver is dissolved in a solvent such as isopropanol, ethanol, methanol, water, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, and diethyl adipate in an amount of 0.5 to 20% by mass is used.
  • a method of treating the surface of the base material can be mentioned. Examples of the method for treating the surface of the base material include methods such as spin coating, slit die coating, bar coating, dip coating, spray coating, and steam treatment.
  • a metal, glass, resin film, or the like that is preferable for supporting a display device or transporting a post-process can be appropriately selected. If it is a glass substrate, soda lime glass, non-alkali glass, or the like can be used. The thickness of the substrate may be sufficient to maintain the mechanical strength. As for the material of the glass, non-alkali glass is preferable because it is preferable that the amount of elution ions from the glass is small, but soda lime glass having a barrier coat such as SiO 2 can also be used.
  • the resin film preferably contains a resin material selected from polyimide, polyamide, polybenzoxazole, polyamideimide, and poly (p-xylylene), and these resin materials may be contained alone.
  • a plurality of species may be combined.
  • a polyamic acid including a partially imidized polyamic acid
  • a solution containing a soluble polyimide is applied to a support substrate and fired. It can also be formed with.
  • the resin After coating, the resin is dried, and if necessary, dried under reduced pressure, and then heat-treated in the range of 50 ° C to 180 ° C for 1 minute to several hours using, for example, a hot plate, an oven, or infrared rays.
  • a membrane can be obtained.
  • the chemical beam can be irradiated through a mask having a desired pattern on the resin film.
  • the chemical beam used for exposure include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, and X-rays. Above all, it is preferable to use the i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (436 nm) of the mercury lamp.
  • the exposed part can be removed using, for example, a developing solution.
  • the developing solution includes tetramethylammonium hydroxide, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, and dimethyl.
  • An aqueous solution of an alkaline compound such as aminoethylmethacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine and hexamethylenediamine is preferable.
  • these alkaline aqueous solutions are mixed with polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, ⁇ -butyrolactone and dimethylacrylamide, methanol and ethanol.
  • polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, ⁇ -butyrolactone and dimethylacrylamide, methanol and ethanol.
  • Alcohols such as isopropanol, esters such as ethyl lactate and monomethyl ether acetate, and ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone, alone or in combination of several types. May be good.
  • Examples of the developing method include methods such as spraying, paddle, dipping, and ultrasonic
  • distilled water For example, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to distilled water for rinsing.
  • alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol
  • esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to distilled water for rinsing.
  • the method for producing a cured product of the present invention there may be a step of irradiating the developed resin film with ultraviolet rays.
  • the (B) photoacid generator is decomposed by irradiation with ultraviolet rays, and the degassing component can be efficiently removed in the heat treatment step described later.
  • the component (B) is a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester, it changes to an indene carboxylic acid compound.
  • the inden carboxylic acid compound further promotes the removal of sulfur dioxide derived from the sulfonic acid ester structure from the film in the heat treatment step described later.
  • the ultraviolet light is preferably light containing any one of the wavelengths of the i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (436 nm) of the mercury lamp.
  • the irradiation amount of ultraviolet rays is preferably in the range of 50 to 10000 mJ / cm 2 .
  • the (A) alkali-soluble resin contained in the photosensitive resin composition of the present invention contains a polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor, or a copolymer thereof
  • the imide ring and the oxazole ring are heat-treated. Therefore, heat resistance and chemical resistance can be improved, and when a heat-crosslinking agent is contained, the heat-crosslinking reaction can be promoted by heat treatment, and heat resistance and chemical resistance are improved. be able to.
  • the temperature may be gradually raised and then maintained at the maximum heating temperature, or continuously raised and then maintained at the maximum heating temperature, or may be maintained at the maximum heating temperature from the beginning.
  • the maximum heating temperature refers to the highest temperature among the temperatures experienced by the resin film due to heating, after confirming the temperature range in which the resin film experiences a cumulative total of 1 minute or more. From the viewpoint of visible light transmission of the cured film, it is preferable that the maximum heating temperature is low. On the other hand, from the viewpoint of improving heat resistance and chemical resistance, it is preferable that the maximum heating temperature is high. In consideration of the balance of these characteristics, the maximum heating temperature is preferably 200 ° C. to 350 ° C., more preferably 220 ° C.
  • the holding time at the maximum heating temperature is not particularly limited, but is preferably 15 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer, and even more preferably 45 minutes or longer. Further, from the viewpoint of productivity, 180 minutes or less is preferable, 150 minutes or less is more preferable, and 120 minutes or less is further preferable.
  • an organic EL display device for example, an organic EL display having a step of forming a flattening layer, a first electrode, a pixel division layer, an organic EL layer, and a second electrode on a substrate in this order.
  • the method for manufacturing the apparatus is a step of applying the photosensitive resin composition of the present invention to a substrate to form a resin film, the resin.
  • a method that is a method for producing a cured product which comprises a step of drying the film, a step of exposing the dried resin film, a step of developing the exposed resin film, and a step of heat-treating the developed resin film to obtain a cured product.
  • a method for producing a cured product which comprises a step of drying the film, a step of exposing the dried resin film, a step of developing the exposed resin film, and a step of heat-treating the developed resin film to obtain a cured product.
  • a second aspect of the cured product of the present invention is a compound having a transmittance of 80% or more and 99% or less at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇ m, a yellow index of 0.1 or more and 7 or less, and an imide ring structure. It contains a compound having an indene structure, a compound having a structure represented by the formula (2), and a compound having a structure represented by the formula (1).
  • R 2 , R 3 and R 4 are monovalent organic groups having 1 to 30 carbon atoms which may independently contain a hydrogen atom or a hetero atom, respectively.
  • Each R 1 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom independently.
  • a preferred embodiment of R 1 is as described above.
  • examples of the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms which may contain the heteroatom include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group and the like.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the linear and branched alkyl groups is usually 1 to 30, preferably 1 to 20 from the viewpoint of maintaining high visible light transmission, and more preferably 1 to 10.
  • the number of carbon atoms of the cyclic alkyl group is usually 3 to 30, preferably 3 to 20 from the viewpoint of maintaining high visible light transmittance, and more preferably 3 to 10.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group and an octyl group.
  • Nonyl group, decyl group and the like can be mentioned.
  • the alkenyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the linear and branched alkenyl groups is usually 2 to 30, preferably 2 to 20 from the viewpoint of maintaining high visible light transmission, and more preferably 2 to 10.
  • the number of carbon atoms of the cyclic alkenyl group is usually 3 to 30, preferably 3 to 20 from the viewpoint of maintaining high visible light transmittance, and more preferably 3 to 10.
  • alkenyl group examples include an ethenyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a nonenyl group, a decenyl group and the like.
  • the alkynyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the linear and branched alkynyl groups is usually 2 to 30, preferably 2 to 20 from the viewpoint of maintaining high visible light transmission, and more preferably 2 to 10.
  • the number of carbon atoms of the cyclic alkynyl group is usually 3 to 30, preferably 3 to 20 from the viewpoint of maintaining high visible light transparency, and more preferably 3 to 10.
  • Examples of the alkynyl group include an ethynyl group, a propynyl group, a butynyl group, a pentynyl group, a hexynyl group and the like.
  • the aryl group is the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the aromatic ring from the aromatic hydrocarbon, and comprises a hydroxy group, the alkyl group, the alkenyl group, and the alkynyl group. Including those having as a functional group.
  • the number of carbon atoms of the aryl group is usually 6 to 30, preferably 6 to 20.
  • Examples of the aryl group include a phenyl group, a hydroxyphenyl group, an alkylphenyl group, an alkylhydroxyphenyl group and the like.
  • a hydroxyphenyl group or an alkyl hydroxyphenyl group is preferable from the viewpoint of balancing visible light transmission and heat resistance.
  • alkylphenyl group examples include a methylphenyl group, an ethylphenyl group, a dimethylphenyl group, a propylphenyl group, a methylethylphenyl group, a propylphenyl group, an isopropylphenyl group, a butylphenyl group, an isobutylphenyl group, and a tert-butylphenyl group.
  • alkyl hydroxyphenyl group examples include a methyl hydroxyphenyl group, an ethyl hydroxyphenyl group, a dimethyl hydroxyphenyl group, a propyl hydroxyphenyl group, a methyl ethyl hydroxyphenyl group, a propyl hydroxyphenyl group, an isopropyl hydroxyphenyl group, and a butyl hydroxyphenyl group.
  • Examples thereof include isobutyl hydroxyphenyl group, tert-butyl hydroxyphenyl group, pentyl hydroxyphenyl group, hexyl hydroxyphenyl group, cyclohexyl hydroxyphenyl group, heptyl hydroxyphenyl group, octyl hydroxyphenyl group, nonyl hydroxyphenyl group, decyl hydroxyphenyl group and the like. ..
  • R 2 , R 3 , and R 4 is an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group. More preferably, it contains both an alkyl group and a hydroxyphenyl group and / or an alkyl hydroxyphenyl group.
  • the cured product has a compound having an imide ring structure, a compound having an indene structure, a compound having a structure represented by the formula (2), and a compound having a structure represented by the formula (1), so that the thickness is 1.5 ⁇ m. It becomes easy to obtain a cured product having a transmittance of 80% or more and 99% or less at 400 nm and a yellow index of 0.1 or more and 7.0 or less at a thickness of 1.5 ⁇ m.
  • the second aspect of the cured product of the present invention is that the transmittance at 400 nm at a thickness of 1.5 ⁇ m is 80% or more and 99% or less. From the viewpoint of design / design diversification such as arranging a camera directly under the display of a transmissive organic EL display or a mobile terminal, it is preferable that the visible light transmission is high. Specifically, the visible light transmittance of the cured product is more preferably 85% or more, more preferably 88% or more, and particularly preferably 90% or more. The upper limit of the transmittance is not particularly limited, but may be, for example, 99%, 98%, or 97%.
  • the second aspect of the cured product of the present invention is that the yellow index at a thickness of 1.5 ⁇ m is 7.0 or less. From the viewpoint of design / design diversification such as placing the camera directly under the transmissive organic EL display or the display of the mobile terminal, it is preferable that the yellow index of the cured product is low, specifically 5.0 or less. preferable.
  • the yellow index of the cured product is particularly preferably 3.0 or less.
  • the lower limit of the yellow index is not particularly limited, but may be, for example, 0.1, 0.2, or 0.3.
  • the second aspect of the cured product of the present invention is represented by a compound having an imide ring structure, a compound having an indene structure, a compound having a structure represented by the formula (2), and a compound represented by the formula (1).
  • a compound having such a structure it is possible to easily maintain high visible light transmission of the cured product.
  • the compound contained in the second aspect of the cured product of the present invention will be described.
  • the compound having an imide ring structure is derived from, for example, (A) a structure derived from a polyimide resin or a residue thereof, and the compound having an inden structure is derived from, for example, (B) a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester contained as a photoacid generator.
  • the compound having the structure or its residue, the structure represented by the formula (2) is, for example, the structure derived from the component (C) or its residue, and the compound having the structure represented by the formula (1) is, for example.
  • (D) can be obtained as a structure derived from the compound represented by the formula (1) or a residue thereof.
  • the cured product of the present invention can be used for organic EL display devices, semiconductor devices, multilayer wiring boards, and the like. More preferably, an insulating layer of an organic EL display device, a flattening layer of a substrate with a drive circuit of an organic EL display device, an interlayer insulating film between rewiring of a semiconductor device, a semiconductor passive film, a protective film of a semiconductor device, and a high height. It is used in applications such as interlayer insulating films for multi-layer wiring for density mounting, wiring protection insulating layers for circuit boards, on-chip microlenses for solid-state imaging devices, and flattening layers for various displays and solid-state imaging devices.
  • the organic EL display device of the present invention comprises the cured product of the present invention.
  • the organic EL display device of the present invention has at least a substrate, a first electrode, a second electrode, an organic EL layer, a flattening layer and a pixel dividing layer, and the cured product of the present invention is a flattening layer and / or a pixel dividing layer. It is preferable to include it in.
  • a TFT thin film transistor
  • a flattening layer is provided so as to cover the unevenness, and a display element is further provided on the flattening layer.
  • the display element and the wiring are connected via a contact hole formed in the flattening layer. Since the cured product of the present invention has excellent visible light transmission, it is preferably used for a flattening layer and / or a pixel dividing layer. In particular, in recent years, the flexibility of organic EL display devices has become mainstream, and the substrate having the above-mentioned drive circuit may be an organic EL display device made of a resin film.
  • the organic EL display device of the present invention is preferably used for a mobile device provided with a camera and / or a sensor directly under the active area of the organic EL display device. Since the organic EL display device of the present invention includes the cured product of the present invention, the visible light transmittance of the organic EL display device is improved, and visible light is efficiently passed through the active area of the organic EL display device. It can be suitably used for a mobile device having a camera and / or a sensor directly under the active area. In addition, it becomes easy to support various designs / designs such as a transmissive organic EL display.
  • the flattening layer and the pixel dividing layer are each composed of a single layer or a plurality of layers, and at the laminated interface of the cured product of each layer forming the flattening layer and the pixel dividing layer.
  • the difference in refractive index with respect to the wavelength of 550 nm between the cured products forming the laminated interface is 0.3 or less at all the laminated interfaces.
  • the difference in refractive index is more preferably 0.2 or less, further preferably 0.1 or less, and particularly preferably 0.05 or less. Furthermore, it is most preferable that there is no difference in refractive index.
  • the flattening layer and the pixel dividing layer have a multi-layer structure.
  • the difference in refractive index between the cured products forming the laminated interface at the laminated interface of the cured product of each layer forming the flattening layer and the pixel dividing layer shall be within the above range.
  • reflection at the interface is less likely to occur, so that the visible light transparency of the organic EL display device is more likely to be improved.
  • a method such as arranging the types of resins contained in the curing forming the laminated interface can be mentioned, and most preferably, the cured product forming each layer is produced by using the same photosensitive resin composition. How to do it.
  • the organic EL display device of the present invention can be provided with a cured product of a photosensitive resin composition containing polysiloxane.
  • the cured product of the photosensitive resin composition containing polysiloxane is, for example, the photosensitive resin composition containing at least the polysiloxane and the photoacid generator (B) by the method described in the method for producing the cured product. It is a cured product obtained by curing.
  • the flattening layer and the pixel dividing layer are each composed of a single layer or a plurality of layers, and the flattening layer contains the cured product.
  • the pixel dividing layer contains a cured product of a photosensitive resin composition containing polysiloxane. Since a cured product of a photosensitive resin composition containing a polysiloxane generally tends to enhance visible light transmission, a cured product of the photosensitive resin composition containing the polysiloxane is provided as the pixel dividing layer. It is easy to improve the transparency of visible light of the organic EL display device.
  • the organic EL display device is provided with the first preferred embodiment in which the flattening layer contains the cured product. It is easy to improve the transparency of the visible light of the EL display device, and it is possible to further increase the flexibility of the organic EL display device.
  • a second preferred embodiment of the organic EL display device of the present invention is that the flattening layer and the pixel dividing layer are each composed of a single layer or a plurality of layers, and the flattening layer is photosensitive including polysiloxane.
  • the cured product of the resin composition is contained, and the pixel dividing layer contains the cured product.
  • the cured product of the photosensitive resin composition containing polysiloxane is generally located on the side of the TFT of the organic EL display device and the TFT, and tends to have a high performance of flattening the unevenness of the wiring connected to the TFT.
  • the second preferred embodiment it is easy to improve the visible light transparency of the organic EL display device, and the TFT of the organic EL display device is located on the side of the TFT and is connected to the TFT. It is possible to improve the flatness of the unevenness of the wiring.
  • a third preferred embodiment of the organic EL display device of the present invention is that the flattening layer and the pixel dividing layer are each composed of a single layer or a plurality of layers, and the flattening layer and the pixel dividing layer are the same.
  • the flattening layer contains the cured product, the flexibility of the organic EL display device can be enhanced, and the TFT of the organic EL display device and the wiring located on the side of the TFT and connected to the TFT.
  • the flatness of the unevenness of the surface can be appropriately increased.
  • the semiconductor device of the present invention comprises the cured product of the present invention.
  • the semiconductor device of the present invention preferably contains the cured product of the present invention in the insulating film and / or the protective film.
  • Examples of the semiconductor device include a semiconductor device having a known structure. Since the cured product of the present invention has excellent visible light transmittance, it is preferably used for the above-mentioned insulating film and / or protective film.
  • the developing film was subjected to a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen atmosphere (oxygen concentration: 100 ppm or less) to 250 ° C. at 5 ° C./min.
  • a thermosetting step of raising the temperature and heat-treating at 250 ° C. for 1 hour was performed to prepare a cured product of varnish.
  • the thickness of the cured product was about 1.5 ⁇ m.
  • a thermosetting step was performed in which the temperature was raised to 230 ° C. at 5 ° C./min and heat-treated at 230 ° C. for 1 hour to prepare a cured product of varnish.
  • the cured product of the varnish produced above was measured and evaluated at a wavelength of 300 nm to 800 nm using a spectrophotometer (“Double Beam Spectrophotometer U-2900” manufactured by Hitachi, Ltd.). From the measurement results, the transmittance at a wavelength of 400 nm was read and the visible light transmittance was evaluated. Unless otherwise specified, for each measurement result, the transmittance in the wavelength range of 400 nm to 800 nm is the lowest at 400 nm, and is higher than the transmittance at 400 nm in the region of 401 nm or more and less than 800 nm. Transmittance was obtained. The transmittance at 400 nm obtained was determined according to the following criteria. C or higher was rated as "pass” with good transmittance, and D or lower was rated as "fail".
  • the pattern of the obtained developing film was observed with an FDP microscope MX61 (manufactured by Olympus Corporation) at a magnification of 20 times, and the minimum required exposure amount at which the opening diameter of the contact hole reached 10 ⁇ m was obtained, and this was determined by the exposure sensitivity. And said. C or higher was regarded as good exposure sensitivity and was regarded as "pass”, and D or lower was regarded as "fail".
  • Chemical resistance evaluation ⁇ Preparation of cured product> A photosensitive resin composition (varnish) according to each of the examples and comparative examples described later was applied onto a 4-inch silicon wafer by a spin coating method, and a hot plate (DIGITAL HOT PLATE HP-18A) at 120 ° C. was applied to AS ONE Co., Ltd. ) Made) for 2 minutes. This membrane was developed with 2.38 mass% TMAH aqueous solution and rinsed with pure water.
  • the developing film was subjected to a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen atmosphere (oxygen concentration: 100 ppm or less) to 250 ° C. at 5 ° C./min.
  • a thermosetting step of raising the temperature and heat-treating at 250 ° C. for 1 hour was performed to prepare a cured product of varnish.
  • the thickness of the cured product was about 2.0 ⁇ m.
  • a thermosetting step was performed in which the temperature was raised to 230 ° C. at 5 ° C./min and heat-treated at 230 ° C. for 1 hour to prepare a cured product of varnish.
  • composition analysis of cured product Although a method for analyzing the components contained in the cured product is shown, it is not limited to the described method as long as it is a method capable of composition analysis.
  • ⁇ Preparation of cured product for composition analysis> The photosensitive resin composition obtained in each Example and Comparative Example was coated on an 8-inch silicon wafer by a spin coating method using a coating and developing apparatus ACT-8 (manufactured by Tokyo Electron Limited), and at 120 ° C. Bake on a hot plate for 3 minutes. Then, it was developed with the 2.38 mass% TMAH aqueous solution using the ACT-8 developing apparatus, rinsed with distilled water, and then shaken off to dry.
  • ACT-8 coating and developing apparatus
  • the developing film was subjected to a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen atmosphere (oxygen concentration: 100 ppm or less) to 250 ° C. at 5 ° C./min.
  • a thermosetting step of raising the temperature and heat-treating at 250 ° C. for 1 hour was performed to prepare a cured product of varnish.
  • the thickness of the cured film was about 3.0 ⁇ m.
  • the temperature was raised to 320 ° C., the inlet temperature was 300 ° C., the column flow rate was 1.5 mL / min, the ionization method was the EI (electron ionization) method, the mass number range was m / z 10 to 800, and the scanning speed was 0.
  • the analysis was performed at 5 sec / scan.
  • Synthesis Example 1 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine compound 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (hereinafter referred to as BAHF) 18.3 g (0.05 mol), 100 mL of acetone, propylene oxide 17 It was dissolved in 0.4 g (0.3 mol) and cooled to ⁇ 15 ° C. A solution prepared by dissolving 20.4 g (0.11 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride in 100 mL of acetone was added dropwise thereto. After completion of the dropping, the reaction was carried out at ⁇ 15 ° C. for 4 hours, and then the temperature was returned to room temperature. The precipitated white solid was filtered off and vacuum dried at 50 ° C.
  • BAHF 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane
  • Synthesis Example 2 Synthesis of polyimide precursor (A-1) 31.0 g (0.10 mol) of 3,3', 4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as ODPA) under a dry nitrogen stream. was dissolved in 500 g of NMP.
  • ODPA 3,3', 4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride
  • Synthesis Example 3 Synthesis of polyimide (A-2) Under a dry nitrogen stream, 29.3 g (0.08 mol) of BAHF, 1.24 g (0.005 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane. As an end-capping agent, 3.27 g (0.03 mol) of 3-aminophenol was dissolved in 150 g of NMP. To this, 31.0 g (0.1 mol) of ODPA was added together with 50 g of NMP, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 1 hour and then at 50 ° C. for 4 hours. Then, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150 ° C.
  • Synthesis Example 4 Synthesis of polybenzoxazole precursor (A-3) Under a dry nitrogen air flow, 18.3 g (0.05 mol) of BAHF was dissolved in 50 g of NMP and 26.4 g (0.3 mol) of glycidylmethyl ether to prepare a solution. The temperature was cooled to ⁇ 15 ° C. Here, 7.4 g (0.025 mol) of diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride (manufactured by Nippon Agricultural Chemicals Co., Ltd.) and 5.1 g (0.025 mol) of isophthalic acid chloride (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) are added to ⁇ -butyrolactone (GBL).
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • Synthesis Example 5 Synthesis of polysiloxane (A-4) In a 500 ml three-necked flask, 44.86 g (0.200 mol) of p-styryltrimethoxysilane (St) and 39.66 g (0) of phenyltrimethoxysilane (Ph) were added.
  • B-2 PAG-103 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.)
  • C-1 TekP-4HBPA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-2 1,1-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-3 2,2-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) propane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-4 TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-5 Bisphenol P (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-6 Bisphenol M (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-7 1,1,1-Tris (4-hydroxyphenyl) ethane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • C-8 4,4', 4'-
  • D-1 "Aronix (registered trademark)" M-923 (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
  • D-2 A-9300 (trade name, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)
  • D-3 TEPIC-L (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
  • D-4 TEPIC-VL (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
  • E-1 HMOM-TPHAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)
  • E-2 "Techmore (registered trademark)” VG3101L (trade name, manufactured by Printec Co., Ltd.)
  • Example 1 10.0 g of the polyimide precursor (A-1), 1.7 g of (B-1), 0.9 g of (C-7) and 1.5 g of (D-3) obtained in Synthesis Example 2 were added to 56.4 g of PGME. And ⁇ -butyrolactone (hereinafter referred to as GBL) in 14.1 g, and then filtered through a 0.2 ⁇ m polytetrafluoroethylene filter (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) to obtain a photosensitive resin composition A. rice field.
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • Example 27 The IR spectrum of the cured film of the photosensitive resin composition T was measured by the method described in ⁇ Composition analysis by FT-IR>. From the obtained IR spectra, peaks derived from the expansion and contraction vibration of the carbonyl group in the imide ring structure were obtained at 1775 to 1780 cm -1 and 1720 to 1725 cm -1 . In addition, peaks derived from the expansion and contraction vibration of the carbonyl group in the structure represented by the formula (1) were obtained at 1695 to 1705 cm -1 and 1430 to 1475 cm -1 .
  • the thermally decomposed product of the cured film of the photosensitive resin composition T was analyzed by the method described in the above ⁇ Composition analysis by thermal decomposition GC / MS>.
  • the structure obtained in the cured film is shown below, which is attributed to the peak (450 to 455 seconds) attributed to the inden represented by the formula (6) and the imide ring structure represented by the formula (7). Peaks (840 to 850 seconds) and peaks attributed to the structure represented by the formula (8) (1035-145 seconds) were obtained.
  • the cured film of the photosensitive resin composition T contained an imide ring structure, an indene structure, a structure represented by the formula (2) and a structure represented by the formula (1). ..

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Abstract

本発明は、熱硬化後の可視光透過性に優れる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 上記目的を達するため、本発明の感光性樹脂組成物は以下の構成を有する。すなわち、 (A)アルカリ可溶性樹脂、 (B)光酸発生材、及び (C)オクタノール/水分配係数(LogP)が4.6~20.0であるフェノール性水酸基を有する化合物(以下、(C)成分という) を含有する感光性樹脂組成物であって、熱硬化後の厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7.0以下である感光性樹脂組成物である。

Description

感光性樹脂組成物、硬化物、表示装置、半導体装置及び硬化物の製造方法
 本発明は、感光性樹脂組成物、硬化物、表示装置、半導体装置及び硬化物の製造方法に関する。
 スマートフォン、タブレットPC及びテレビなど、薄型ディスプレイを有する表示装置において、有機エレクトロルミネッセンス(Electro luminescence:以下、有機ELと記す)表示装置を用いた製品が多く開発されている。
 一般に、有機EL表示装置は、基板上に、駆動回路、平坦化層、第一電極、画素分割層、発光層および第二電極を有し、対向する第一電極と第二電極との間に電圧を印加することで発光する。これらのうち、平坦化層用材料および画素分割層用材料としては、紫外線照射によるパターニング可能な感光性樹脂組成物が一般に用いられている。
 これまでに提案されてきたポジ型感光性樹脂組成物としては、アルカリ可溶性樹脂に感光成分のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを混合したもので、樹脂としてポリイミド前駆体を用いたもの(例えば特許文献1参照)、ポリベンゾオキサゾール前駆体を用いたもの(例えば特許文献2参照)が挙げられる。
特開2002-91343号公報 特開2002-116715号公報
 有機EL表示装置に対する特性要求は年々厳しくなっており、平坦化層用材料および画素分割層用材料に対しても、透過型有機ELディスプレイやモバイル端末のディスプレイ直下にカメラを配置するなど設計/デザインの多様化や更なる機能化の観点から可視光領域の透過性が要求されている。
 しかしながら、上記に挙げた特許文献で提案された材料は、熱硬化後の可視光透過性が不十分であった。
 本発明の感光性樹脂組成物は以下の構成を有する。すなわち、
(A)アルカリ可溶性樹脂、
(B)光酸発生材、及び
(C)オクタノール/水分配係数(LogP)が4.6~20.0であるフェノール性水酸基を有する化合物(以下、(C)成分という)
を含有する感光性樹脂組成物であって、熱硬化後の厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7.0以下である感光性樹脂組成物である。
 本発明の硬化物の第一の態様は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物である。
 本発明の硬化物の製造方法は、本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布して樹脂膜を形成する工程、該樹脂膜を乾燥する工程、乾燥した樹脂膜を露光する工程、露光した樹脂膜を現像する工程および現像した樹脂膜を加熱処理して硬化物を得る工程を含む硬化物の製造方法である。
 本発明の硬化物の第二の態様は、厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7以下であって、イミド環構造を有する化合物、インデン構造を有する化合物、式(2)で示される構造を有する化合物および式(1)で示される構造を有する化合物を含有する硬化物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式(2)中、R、R、およびRは、それぞれ独立に水素原子またはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~30の1価の有機基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 Rは各々独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~20の1価の有機基である。
 本発明の有機EL表示装置は、本発明の硬化物を具備する有機EL表示装置である。
 本発明の半導体装置は、本発明の硬化物を具備する半導体装置である。
 本発明の感光性樹脂組成物は、熱硬化後の可視光透過性に優れる。
 本発明の実施の形態について詳細に説明する。
 本発明の感光性樹脂組成物は、
(A)アルカリ可溶性樹脂、
(B)光酸発生材、及び
(C)オクタノール/水分配係数(LogP)が4.6~20.0であるフェノール性水酸基を有する化合物
を含有する感光性樹脂組成物であって、熱硬化後の厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7.0以下である。かかる感光性樹脂組成物とすることで、熱硬化後の可視光透過性を高くすることができる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、有機EL表示装置の平坦化層および/または画素分割層に用いられることが好ましい。かかる層に用いられることにより、有機EL表示装置の可視光透過率を向上させやすくなる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、有機EL表示装置のアクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に用いられることがより好ましい。感光性樹脂組成物が上述の各層に用いられることにより、有機EL表示装置の可視光透過率が向上しやすくなるため、有機EL表示装置のアクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に用いやすくなる。そのため、透過型有機ELディスプレイなど多様な設計/デザインに対応しやすくなる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂を含有する。本発明において、アルカリ可溶性とは、樹脂をγ-ブチロラクトンに溶解した溶液をシリコンウェハー上に塗布し、120℃で4分間プリベークを行って膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を形成し、該プリベーク膜を23±1℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬した後、純水でリンス処理したときの膜厚減少から求められる溶解速度が50nm/分以上であることをいう。
 (A)アルカリ可溶性樹脂としては、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、ポリアミノアミド、アクリル樹脂、カルド樹脂、フェノール樹脂、環状オレフィン重合体、ポリシロキサンなどが挙げられるが、これに限定されない。(A)アルカリ可溶性樹脂は、これらの樹脂を2種以上含有してもよい。これらのアルカリ可溶性樹脂の中でも、耐熱性に優れ、高温下におけるアウトガス量が少ないものが好ましい。具体的には、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、それらの共重合体およびポリシロキサンからなる群より選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂が好ましい。また、折り曲げ耐性など膜物性に優れる点で、本発明の感光性樹脂組成物において、(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およびそれらの共重合体からなる群より選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂を含有することがさらに好ましい。更に、可視光透過性、露光感度や耐薬品性の観点から、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびそれらの共重合体からなる群より選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂が特に好ましい。
 (A)アルカリ可溶性樹脂は、樹脂の構造単位中および/またはその主鎖末端に酸性基を有することが好ましい。酸性基を有することにより、アルカリ可溶性が得られやすくなる。酸性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基などが挙げられる。中でも、カルボキシル基、フェノール性水酸基が、硫黄原子を含まない点で好ましい。
 (A)アルカリ可溶性樹脂は、フッ素原子を有することが好ましい。フッ素原子を有することにより、アルカリ水溶液で現像する際に、膜と基材との界面に撥水性を付与し、界面へのアルカリ水溶液のしみこみを抑制することができる。アルカリ可溶性樹脂中のフッ素原子含有量は、界面へのアルカリ水溶液のしみこみ防止効果の観点から(A)アルカリ可溶性樹脂100質量%中、5質量%以上が好ましく、アルカリ水溶液に対する溶解性の点から20質量%以下が好ましい。
 (A)アルカリ可溶性樹脂は公知の方法により合成することができる。
 ポリイミド前駆体の場合、製造方法として例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を反応させる方法、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を反応させた後、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタールなどでアミド酸構造を部分的にエステル化する方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後アミンと縮合剤の存在下で反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、アミンと反応させる方法などで合成することができる。
 ポリイミドの場合、例えば、前述の方法で得られたポリイミド前駆体を溶剤中で加熱あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することにより得ることができる。
 ポリベンゾオキサゾール前駆体の場合、製造方法としては、例えば、ビスアミノフェノール化合物とジカルボン酸を縮合反応させることで得ることが出来る。例えば、脱水縮合剤と酸を反応させ、ここにビスアミノフェノール化合物を加える方法や3級アミンを加えたビスアミノフェノール化合物の溶液にジカルボン酸ジクロリドの溶液を滴下するなどがある。脱水縮合剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)等が挙げられる。また、3級アミンとしては、ピリジンなどが挙げられる。
 ポリベンゾオキサゾールの場合、例えば、前述の方法で得られたポリベンゾオキサゾール前駆体を溶剤中で加熱あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することにより得ることができる。
 ポリイミド、ポリイミド前駆体およびその共重合体に用いられる酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9-ビス{4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物などの芳香族のテトラカルボン酸二無水物や、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族のテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。
 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およびその共重合体に用いられる酸成分としては、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸などが挙げられる。ジカルボン酸の例としてテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、トリフェニルジカルボン酸などが挙げられる。トリカルボン酸の例としてトリメリット酸、トリメシン酸、ジフェニルエーテルトリカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸などが挙げられる。テトラカルボン酸の例として、芳香族のテトラカルボン酸、脂肪族のテトラカルボン酸が挙げられる。芳香族のテトラカルボン酸の例としてピロメリット酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸などが挙げられる。脂肪族のテトラカルボン酸の例として、ブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
 ジアミンの具体的な例としては、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、1,5-ナフタレンジアミン、2,6-ナフタレンジアミン、ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4-(4-アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジ(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレンあるいはこれらの芳香族環の水素原子の少なくとも一部をアルキル基やハロゲン原子で置換した化合物や、脂肪族のシクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンおよび下記に示した構造のジアミンなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 R、およびRは酸素原子、C(CF、またはC(CHを表す。R、R、およびR~R16はそれぞれ独立に水素原子、または水酸基を表す。
 これらのジアミンは、ジアミンとして、または対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンとして使用できる。
 また、これらの樹脂の末端を、末端封止剤により封止することで、主鎖末端に酸性基を有する樹脂を得ることができる。末端封止剤の例としては、酸性基を有するモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸などが挙げられる。
 末端封止剤の含有量は、樹脂を構成する酸およびアミン成分の総和100モル部に対して、2~25モル部であることが好ましい。
 アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルをラジカル重合したものが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸シクロプロピル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキセニル、(メタ)アクリル酸4-メトキシシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-シクロプロピルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2-シクロペンチルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2-シクロヘキシルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2-シクロヘキセニルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2-(4-メトキシシクロヘキシル)オキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸テトラシクロデカニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸アダマンチルメチル、(メタ)アクリル酸1-メチルアダマンチル等が挙げられる。スチレン、p-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、α-メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物を、上記の(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルと共重合してもよい。
 また、エチレン性不飽和二重結合基を有するエポキシ化合物を(メタ)アクリル酸に付加反応することによりエチレン性不飽和二重結合基を導入することができる。
 カルド樹脂としては、カルド構造、即ち、環状構造を構成している4級炭素原子に二つの環状構造が結合した骨格構造、を有する樹脂が挙げられる。カルド構造の一般的なものはフルオレン環にベンゼン環が結合したものである。
 環状構造を構成している4級炭素原子に二つの環状構造が結合した骨格構造の具体例としては、フルオレン骨格、ビスフェノールフルオレン骨格、ビスアミノフェニルフルオレン骨格、エポキシ基を有するフルオレン骨格、アクリル基を有するフルオレン骨格等が挙げられる。
 カルド樹脂は、このカルド構造を有する骨格がそれに結合している官能基間の反応等により重合して形成される。カルド樹脂は、主鎖と嵩高い側鎖が一つの元素で繋がれた構造(カルド構造)をもち、主鎖に対してほぼ垂直方向に環状構造を有している。
 カルド構造を有する単量体の具体例としては、ビス(グリシジルオキシフェニル)フルオレン型エポキシ樹脂、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン等のカルド構造含有ビスフェノ-ル類や9,9-ビス(シアノメチル)フルオレン等の9,9-ビス(シアノアルキル)フルオレン類、9,9-ビス(3-アミノプロピル)フルオレン等の9,9-ビス(アミノアルキル)フルオレン類等が挙げられる。
 カルド樹脂は、カルド構造を有する単量体を重合して得られる重合体であるが、その他の共重合可能な単量体との共重合体であってもよい。
 フェノール樹脂としては、ノボラックフェノール樹脂やレゾールフェノール樹脂などが挙げられる。フェノール樹脂は、例えば、種々のフェノール類の単独あるいはそれらの複数種の混合物をホルマリンなどのアルデヒド類で重縮合することにより得られる。
 フェノール類としては、例えばフェノール、p-クレゾール、m-クレゾール、o-クレゾール、2,3-ジメチルフェノール、2,4-ジメチルフェノール、2,5-ジメチルフェノール、2,6-ジメチルフェノール、3,4-ジメチルフェノール、3,5-ジメチルフェノール、2,3,4-トリメチルフェノール、2,3,5-トリメチルフェノール、3,4,5-トリメチルフェノール、2,4,5-トリメチルフェノール、メチレンビスフェノール、メチレンビスp-クレゾール、レゾルシン、カテコール、2-メチルレゾルシン、4-メチルレゾルシン、o-クロロフェノール、m-クロロフェノール、p-クロロフェノール、2,3-ジクロロフェノール、m-メトキシフェノール、p-メトキシフェノール、p-ブトキシフェノール、o-エチルフェノール、m-エチルフェノール、p-エチルフェノール、2,3-ジエチルフェノール、2,5-ジエチルフェノール、p-イソプロピルフェノール、α-ナフトール、β-ナフトールなどが挙げられる。これらのフェノール類は単独で、または複数の混合物として用いることができる。
 また、アルデヒド類としては、ホルマリンの他、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロロアセトアルデヒドなどが挙げられる。これらのアルデヒド類は単独で、または複数の混合物として用いることができる。
 フェノール樹脂の重量平均分子量は、2000~50000であることが好ましく、3000~30000であることがより好ましい。重量平均分子量を50000以下とすることにより、現像性、感度が向上しやすい。また、2000以上とすることにより、パターン形状、解像度、現像性、耐熱性が向上しやすい。なお、フェノール樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定され、ポリスチレン換算で算出される。
 ポリシロキサンとしては、例えば、4官能オルガノシラン、3官能オルガノシラン、2官能オルガノシラン及び一官能オルガノシランから選ばれる一種類以上を加水分解し、脱水縮合させて得られるポリシロキサンが挙げられる。
 4官能オルガノシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラフェノキシシラン等が挙げられる。3官能オルガノシランの具体例としては、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、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、1-(p-ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、2-(p-ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシ-5-(p-ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、〔(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕プロピルトリメトキシシラン、〔(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕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メトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸、1-ナフチルトリメトキシシラン、1-ナフチルトリエトキシシラン、1-ナフチルトリ-n-プロポキシシラン、2-ナフチルトリメトキシシラン等が挙げられる。2官能性オルガノシランの具体例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジn-ブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、ジ(1-ナフチル)ジメトキシシラン、ジ(1-ナフチル)ジエトキシシラン等が挙げられる。一官能性オルガノシランの具体例としては、トリメチルメトキシシラン、トリn-ブチルエトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)ジメチルエトキシシラン等が挙げられる。これらのオルガノシランを2種以上用いてもよい。また、扶桑化学工業株式会社製メチルシリケート51、多摩化学工業株式会社製Mシリケート51などのシリケート化合物を共重合してもよい。
 ポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は特に制限されないが、GPC(ゲルパーミネーションクロマトグラフィ)で測定されるポリスチレン換算で1,000以上であることが好ましい。1,000以上であることにより、塗膜性が向上しやすくなる。一方、現像液に対する溶解性の観点からは、ポリシロキサンのMwは、100,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましい。
 ポリシロキサンは、例えば、オルガノシランなどのモノマーを加水分解および部分縮合させることにより合成することができる。ここで、部分縮合とは、加水分解物のSi-OHを全て縮合させるのではなく、得られるポリシロキサンに一部Si-OHを残存させることを指す。加水分解および部分縮合には一般的な方法を用いることができる。例えば、オルガノシラン混合物に溶剤、水、必要に応じて触媒を添加し、50~150℃で0.5~100時間程度加熱撹拌する方法等が挙げられる。撹拌中、必要に応じて、加水分解副生物(メタノール等のアルコール)や縮合副生物(水)を蒸留により留去してもよい。
 触媒に特に制限はないが、酸触媒、塩基触媒が好ましく用いられる。酸触媒の具体例としては、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、多価カルボン酸あるいはその無水物、イオン交換樹脂等が挙げられる。塩基触媒の具体例としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミノ基を有するアルコキシシラン、イオン交換樹脂等が挙げられる。
 有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量%中、(A)~(C)成分の合計含有量が50質量%以上であることが好ましく、可視光透過性や露光感度の観点から、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。合計含有量の上限は、特に限定されないが、100質量%である。(A)~(C)成分に加えて、さらに(D)成分を含む場合、(A)~(D)成分の合計含有量が50質量%以上であることが好ましく、可視光透過性や露光感度の観点から、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。合計含有量の上限は、特に限定されないが、100質量%である。
 本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生材を含有する。本発明において、(B)光酸発生材を単に(B)成分という場合がある。本発明において、(B)光酸発生材とは、光の照射によって酸を発生させ、光の照射部のアルカリ水溶液への可溶性を増大させる機能を有するものである。(B)光酸発生材の例としては、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、オキシムスルホネート化合物、ナフタレンイミド化合物などが挙げられる。一般的な紫外線である水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)に効率的に感光するポジ型の感光性樹脂前駆体組成物が得られるため、(B)光酸発生材がナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有することが好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物において、(B)光酸発生材が、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルと、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩およびオキシムスルホネート化合物、ナフタレンイミド化合物からなる群から選ばれる一種以上とを含有することがより好ましい。(B)光酸発生材がかかる構成を有することにより、アルカリ水溶液で現像する際の未露光部の溶解速度が減少し、露光部と未露光部の溶解度差が増大することで高効率に感光するポジ型の感光性樹脂前駆体組成物が得られやすくなる。また、トリアリールスルホニウム塩、オキシムスルホネート化合物、ナフタレンイミド化合物の少なくともいずれかの光酸発生材を含むことにより、未露光部において熱硬化処理によって熱分解し、酸を発生し、250℃以下の低温硬化においても架橋剤の架橋反応が十分進行し、硬化膜の耐薬品性を飛躍的に向上させることができる。また、(A)成分として、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびそれらの共重合体からなる群より選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、これらのイミド環、オキサゾール環の環化を促進するため、低温硬化においても環化反応が十分に進行し、硬化膜の耐薬品性が向上する。これらの光酸発生材の中でも、250℃以下の低温で効率的に熱分解を起こしやすい点から、オキシムスルホネート化合物が好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物において、上述のとおり、(B)光酸発生材が、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有することが好ましい。ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルは、フェノール性水酸基を有する化合物にナフトキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合した化合物が好ましい。
 フェノール性水酸基を有する化合物としては、Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、メチレントリス-FR-CR、BisRS-26X、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PCHP、DML-PC、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP,DML-POP、ジメチロール-BisOC-P、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP(商品名、本州化学工業(株)製)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A、46DMOC、46DMOEP、TM-BIP-A(商品名、旭有機材工業(株)製)、2,6-ジメトキシメチル-4-tert-ブチルフェノール、2,6-ジメトキシメチル-p-クレゾール、2,6-ジアセトキシメチル-p-クレゾール、ナフトール、テトラヒドロキシベンゾフェノン、没食子酸メチルエステル、ビスフェノールA、ビスフェノールE、メチレンビスフェノール、BisP-AP(商品名、本州化学工業(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されない。
 上記ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルは、例えば、フェノール性水酸基を有する化合物と、キノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応によって、合成することができる。キノンジアジドスルホン酸化合物としては、ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸、ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸等が挙げられるが、これらに限定されない。感光性樹脂組成物が、上述のフェノール性水酸基を有する化合物と、キノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応によって得られるナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有することにより、解像度、感度、残膜率がより向上する。
 ナフトキノンジアジドスルホン酸-4-エステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。また、ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。本発明の感光性樹脂組成物は、ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸エステル化合物、ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル化合物のどちらも含有することができる。また、同一分子中にナフトキノンジアジド-4-スルホニル基、ナフトキノンジアジド-5-スルホニル基を両方有する、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有することもできる。また、ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸エステル化合物とナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル化合物とを両方含有することもできる。
 ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、オキシムスルホネート化合物、ナフタレンイミド化合物について、具体例を下記に示すが、これらに限定されない。
 ジアリールヨードニウム塩としては、SP-130、SP-140(商品名、(株)ADEKA製)などが挙げられる。トリアリールスルホニウム塩としては、WPAG-567(商品名、富士フィルム和光純薬(株)製)、SP-056(商品名、(株)ADEKA製)、SI-200、SI-210、SI-220(商品名、三新化学工業(株)製)などが挙げられる。オキシムスルホネート化合物としては、PAG121、PAG103(商品名、BASFジャパン(株)製)、PA-480、PA-411、PA-528(商品名、へレウス(株)製)、PAI-01、PAI-101、PAI-106、PAI-1001、PAI-1002、PAI-1003、PAI-1004(みどり化学)などが挙げられる。ナフタレンイミド化合物としては、SP-082、SP-601、SP-606、SP-607、SP-612(商品名、(株)ADEKA製)、NIT、MIN、ILP-110、ILP-110N、ILP-118、ILP-113、PA-223、PA-298(商品名、へレウス(株)製)、NAI-105、NAI-106、NAI-109(商品名、みどり化学(株)製)などが挙げられる。
 前記(A)アルカリ可溶性樹脂の総量100質量部に対する、(B)成分の含有量は、3質量部以上50質量部以下であることが好ましい。3質量部以上であると、露光感度が向上し、50質量部以下であると、可視光透過性がより向上する。(B)成分の含有量は、5質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、7質量部以上40質量部以下であることがさらに好ましく、10質量部以上35質量部以下であることが特に好ましい。また、(B)成分がトリアリールスルホニウム塩、オキシムスルホネート化合物、ナフタレンイミド化合物のいずれかを含む場合、これらの塩または化合物の合計含有量は、前記(A)アルカリ可溶性樹脂の総量100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましい。0.01質量部以上含有することで、架橋反応および樹脂の未閉環構造の環化が促進されるため、硬化膜の機械特性および耐薬品性をより向上させることができる。また、可視光透過性の観点から、これらの塩または化合物の合計含有量は、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がより好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物は、(C)LogPが4.6~20.0であるフェノール性水酸基を有する化合物(以下、(C)成分という場合がある)を含有する。(C)成分を含有することにより、得られる感光性樹脂組成物は、露光前はアルカリ現像液にほとんど溶解せず、露光すると容易にアルカリ現像液に溶解するために、現像による膜減りが少なく、かつ短時間で現像が容易になる。そのため、感度が向上しやすくなる。
 本発明の感光性樹脂組成物において、(C)成分の分子量は、90~2000の範囲であることが好ましい。200~1500であることが好ましく、300~1200であることがさらに好ましい。
 一方、本発明者らの検討において、(C)成分の極性が感光性樹脂組成物の硬化膜の可視光透過性に影響を与えることを見出した。本発明では、感光性樹脂組成物が含有する(C)成分の極性が高くなるほど、硬化物にした際の可視光透過性が低下し、(C)成分の極性を低くすることで硬化物の可視光透過性を向上することが出来る。
 (C)成分の極性を示す指標とするオクタノール/水分配係数(LogP)(LogPowともいう)について説明する。LogPは対象物質の水へのなじみやすさに関連する物性値であり、この値が大きいほど極性は低くなる。LogPとは、対象物質が水とオクタノール(1-オクタノール)の2相系中で平衡状態にある場合を対象として、対象物質の各相の濃度比の常用対数で示される。LogPは、LogP=Log10Co/Cw(Coはオクタノール相中の対象物質の濃度を表し、Cwは水相中の対象物質の濃度を表す)の関係式により算出される。LogPは、化合物の構造から「ChemDraw」(PerkinElmer Informatics,Inc.社製)などの市販ソフトの計算機能を利用して求めることができる。後述する実施例および比較例においては、商品名「ChemDraw ver.19.1.0.8」(PerkinElmer Informatics,Inc.社製)に内蔵の「Chemical properties window」を使用して求めた値を採用した。
 本発明の感光性樹脂組成物において、(C)成分のLogP値は4.6~20.0である。(C)成分のLogP値が4.6未満であると硬化物の可視光透過性が低下する傾向がある。一方、LogP値が20.0を超えると溶剤への溶解性が低下したり、露光感度が低下する。(C)成分のLogPは、可視光透過性を向上させる観点から、5.5以上が好ましく、6.0以上がより好ましく、7.0以上が更に好ましく、8.0以上が特に好ましい。LogPの上限値は、溶解性、露光感度のバランスをとる観点から、15.0以下が好ましく、13.0以下がより好ましく、12.0以下が特に好ましい。また、イエローインデックスをより低減する観点からは、(C)成分のLogPが、8.0~15.0であることが好ましい。
 前記(A)アルカリ可溶性樹脂の総量100質量部に対する、(C)成分の含有量は、5質量部以上40質量部以下であることが好ましい。含有量が低くなると感度が低下する場合があり、一方、多くなると熱硬化後の可視光透過性が低下する場合があるため、10質量部以上35質量部以下であることが、より好ましい。感度と熱硬化後の可視光透過性のバランスの観点から、15質量部以上30質量部以下であることが、さらに好ましい。
 LogP値が4.6~20.0の範囲である(C)成分の例を以下に示すが、フェノール性水酸基を有しており、LogP値が、4.6~20.0の範囲であれば、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 (C)成分中のフェノール性水酸基の数が増えると、LogP値が低下する傾向があり、置換基や芳香環の数が多くなるとLogP値が上昇する傾向がある。中でも(C)成分がシクロヘキサン環構造を有することは、LogP値の向上に有効であり、また、(C)成分の溶剤への溶解性が低下しにくく、熱硬化における着色も少ないことから好ましい。効率的にLogP値を向上させ、熱硬化における着色を少なくする観点から、(C)成分がシクロヘキサン環構造を分子内に2以上含む化合物を含有することがさらに好ましい。
 一方、ベンジル位に水素原子を有する構造は、熱硬化時、特に酸素雰囲気下での硬化において、着色が起こりやすいため、ベンジル位に水素は含まない方が好ましい。
 可視光透過性の観点から、更に好ましい構造を下記式(3)および式(4)に示す。
 LogP値が高くなり、可視光透過性が向上するという観点から、本発明の感光性樹脂組成物において、(C)成分が、式(3)で示される化合物および式(4)で示される化合物からなる群より選択される1種類以上を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(3)中、R17は、それぞれ独立に、メチル基または式(5)で示される基であり、少なくとも1つのR17は式(5)で示される基である。式(5)中、cは1~4の整数である。*は結合位を示す。
 式(4)中、R18は、炭素数1~10の2価の有機基である。aおよびbは、それぞれ独立に0~4の整数であり、a+bは1以上である。炭素数1~10の2価の有機基は、アルキル基、アリール基、シクロヘキサン環構造を有する基であることが好ましい。また、(C)成分のLogP値を高くしやすく、溶剤への溶解性が低下しにくく、熱硬化における着色もより少なくすることができることから、炭素数1~10の2価の有機基は、シクロヘキサン環構造を有する基であることが特に好ましい。
 式(3)で示される化合物、および式(4)で示される化合物は、いずれもシクロヘキサン構造を有するため、(C)成分のLogP値を高くしやすく、溶剤への溶解性が低下しにくく、熱硬化における着色もより少なくすることができる。
 可視光透過性の観点から、特に好ましい化合物を下記に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 フェノール性水酸基を有する化合物は2種類以上を組み合わせて含有してもよい。
 LogP値が4.6以上の(C)成分とともに、LogPが4.6未満のフェノール性水酸基を有する化合物を含有することもできる。その場合、フェノール性水酸基を有する化合物のLogP平均値が、4.6~20.0の範囲であることが好ましい。LogP平均値の下限値は、可視光透過性を高める観点から5.5以上が好ましく、6.0以上がより好ましく、7.0以上がさらに好ましく、8.0以上が特に好ましい。LogP平均値の上限値は、溶解性、露光感度のバランスをとる観点から、15.0以下が好ましく、13.0以下がより好ましく、12.0以下が特に好ましい。ここで、LogP平均値とは、感光性樹脂組成物中に含まれるそれぞれのフェノール性水酸基を有する化合物のLogP値に対して、それぞれのフェノール化合物のフェノール化合物全体に対する質量比率を掛けた値を、それぞれのフェノール化合物に対して算出し、その値を合計した数値をいう。
 本発明の感光性樹脂組成物は、熱硬化後の厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7.0以下である。透過率およびイエローインデックスが上記範囲であることにより、前記感光性樹脂組成物の硬化物を有機EL表示装置に適用した場合、該有機EL表示装置の可視光透過率が向上しやすくなるため、有機EL表示装置のアクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に用いやすくなる。また、透過型有機ELディスプレイなど多様な設計/デザインに対応しやすくすることが出来る。透過率を上記範囲とする、およびイエローインデックスを上記範囲とする方法としては、例えば、(C)成分としてLogPの大きいものを含有させる、後述の(D)成分を含有させる、後述の樹脂膜を加熱処理して硬化物を得る工程における最高加熱温度を低くする等の方法が挙げられる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、(D)式(1)で示される化合物(以下、(D)成分という場合がある)を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 Rは各々独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~20の1価の有機基である。前記1価の有機基は、可視光透過性の点で、炭素数1~15がより好ましく、炭素数1~10がさらに好ましく、炭素数1~7が特に好ましい。さらに可視光透過性を向上させる観点から、前記炭素数1~20の1価の有機基が水酸基、アクリル基を有することが好ましい。一方、耐熱性、耐薬品性および硬度を高める観点から、前記炭素数1~20の1価の有機基がエポキシ基、オキセタニル基を有することが好ましい。
 (D)成分を含有することで、熱硬化時の着色がさらに抑制されやすくなり、可視光透過性がより向上しやすくなる。特に、LogPが4.6~5.5の範囲である(C)成分を含有する場合、可視光透過率を高く、イエローインデックスを低くしにくいことがある。そのような場合でも、(D)成分を含有することで可視光透過率を高く、イエローインデックス低くしやすくなる。
 (D)成分の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂の総量100質量部に対して、5質量部以上70質量部以下であることが好ましい。(D)成分の含有量を5質量部以上とすることにより、熱硬化後の可視光透過性をより向上させやすくなる。また、含有量を70質量部以下とすることにより、保存安定性が向上しやすくなる。(D)成分の含有量は、15質量部以上65質量部以下がより好ましく、更に好ましくは25質量部以上60質量部以下である。
 (D)成分は、2種類以上を組み合わせて含有してもよい。(D)成分について、以下の化学式で例を示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 本発明の感光性樹脂組成物において、式(1)で示される化合物が、(D-a)式(1)中のRの少なくとも2つがエポキシ基を含有する1価の基である化合物(以下、単に(D-a)、または(D-a)成分という場合がある)、および/または、(D-b)式(1)中のRの少なくとも2つがアクリル基および/または水酸基を含有する1価の基である化合物(以下、単に(D-b)、または(D-b)成分という場合がある)を含有することが好ましい。式(1)で示される化合物が、(D-a)成分を含有する場合、透明性をより向上させることに加えて、熱硬化時の架橋反応が起こり、熱硬化後の膜の耐熱性、耐薬品性および硬度を高めることができ、さらには硬化物からのアウトガス量を低減し、有機EL表示装置の長期信頼性を高めることができる。一方、式(1)で示される化合物が、(D-b)成分を含有する場合、透明性をより向上させることに加えて、露光感度が向上しやすく、感光性樹脂組成物の保存安定性を高く保つことが出来る。
 可視光透過性をより向上させ、耐薬品性、露光感度、保存安定性を高く保つことが出来るため、前記(D-a)成分および(D-b)成分を両方含むことが好ましい。また、可視光透過性、耐薬品性、露光感度、保存安定性のバランスを取る観点から、その質量比率(D-a)/(D-b)が、1/9~9/1であることが好ましく、更に好ましくは1/9~8/2、特に好ましくは、2/8~7/3である。
 本発明の感光性樹脂組成物は、前記(D)式(1)で示される化合物が、(D-a)式(1)中のRの少なくとも2つがエポキシ基を含有する1価の基である化合物と、(D-b)式(1)中のRの少なくとも2つがアクリル基および/または水酸基を含有する1価の基である化合物とを含有し、その質量比率(D-a)/(D-b)が、1/9~9/1であることが好ましい。(D-a)成分および(D-b)成分を同時に含有し、その質量比率が上記範囲であることにより、可視光透明性が大幅に向上することに加えて、熱硬化後の膜の耐熱性、耐薬品性を高めることができ、露光感度が向上しやすく、感光性樹脂組成物の保存安定性を高く保つことが出来る。
 本発明の感光性樹脂組成物は、(C)成分と(D)式(1)で示される化合物とを同時に含有することにより、可視光透過性がより向上しやすくなる。
 可視光透過性をさらに向上させる観点から、前記(C)成分と、前記(D)式(1)で示される化合物の、前記(A)アルカリ可溶性樹脂の総量100質量部に対する含有量(質量部)をそれぞれ、CmおよびDmとしたときに、含有量の合計(Cm+Dm)が、20質量部以上110質量部以下であって、含有量の比率(Dm/Cm)が、1/9~9/1であることが好ましい。含有量の合計(Cm+Dm)は、25質量部以上100質量部以下であることが更に好ましく、40質量部以上90質量部以下であることが特に好ましい。含有量の比率(Dm/Cm)は、3/7~9/1であることが更に好ましく、5/5~8/2であることが特に好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物は、その硬化物の可視光透過性を損なわない範囲で、熱架橋剤を含有することができる。本発明において、熱架橋剤とは、熱反応性の官能基を分子内に少なくとも2つ有する化合物を指す。熱反応性の官能基の例としては、アルコキシメチル基、メチロール基、エポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。熱架橋剤を含有することにより、(A)成分の樹脂またはその他添加成分を架橋し、熱硬化後の膜の耐熱性、耐薬品性および硬度を高めることができ、さらには硬化物からのアウトガス量を低減し、有機EL表示装置の長期信頼性を高めることができる。
 熱架橋剤は2種類以上を組み合わせて含有してもよい。
 熱架橋剤の含有量は、有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量%中、1質量%以上30質量%以下が好ましい。熱架橋剤の含有量が1質量%以上30質量%以下であれば、焼成後または硬化後の膜の耐薬品性および硬度を高めることができ、さらには硬化物からのアウトガス量を低減し、有機EL表示装置の長期信頼性を高めることができ、感光性樹脂組成物の保存安定性にも優れる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、有機溶剤を含有することが好ましい。これによりワニスの状態にすることができ、塗布性を向上させることができる。
 有機溶剤の例としては、γ-ブチロラクトンなどの極性の非プロトン性溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル類、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸i-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、等の他のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等のアミド類、などが挙げられる。これらの有機溶剤を2種以上含有してもよい。
 有機溶剤の含有量は、特に限定されないが、有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量部に対して、100~3000質量部であることが好ましく、150~2000質量部であることがさらに好ましい。また、有機溶剤全量中の、沸点180℃以上の有機溶剤が占める割合は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。沸点180℃以上の有機溶剤の割合を20質量%以下にすることで、熱硬化後の平坦化層または絶縁層からのアウトガス量を低く抑えることができ、結果として有機EL装置の長期信頼性を高めることができる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、密着改良剤を含有することができる。密着改良剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンキレート剤、アルミキレート剤、芳香族アミン化合物とアルコキシ基含有ケイ素化合物を反応させて得られる化合物などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの密着改良剤を含有することにより、樹脂膜を現像する場合などに、シリコンウェハー、ITO、SiO2、窒化ケイ素などの下地基材との密着性を高めることができる。また、洗浄などに用いられる酸素プラズマ、UVオゾン処理に対する耐性を高めることができる。密着改良剤の含有量は、有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量%中、0.1~10質量%が好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じて、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤を含有することにより、基板との濡れ性を向上させることができる。界面活性剤は市販の化合物を用いることができる。例えば、シリコーン系界面活性剤としては、東レダウコーニングシリコーン社のSHシリーズ、SDシリーズ、STシリーズ、ビックケミー・ジャパン社のBYKシリーズ、信越シリコーン社のKPシリーズ、日本油脂社のディスフォームシリーズ、東芝シリコーン社のTSFシリーズなどが挙げられ、フッ素系界面活性剤としては、大日本インキ工業社の“メガファック(登録商標)”シリーズ、住友スリーエム社のフロラードシリーズ、旭硝子社の“サーフロン(登録商標)”シリーズ、“アサヒガード(登録商標)”シリーズ、新秋田化成社のEFシリーズ、オムノヴァ・ソルーション社のポリフォックスシリーズなどが挙げられ、アクリル系および/またはメタクリル系の重合物からなる界面活性剤としては、共栄社化学社のポリフローシリーズ、楠本化成社の“ディスパロン(登録商標)”シリーズなどが挙げられるが、これらに限定されない。
 界面活性剤の含有量は有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量%中、好ましくは0.001~1質量%である。
 また、本発明の感光性樹脂組成物は、無機粒子を含んでもよい。無機粒子の具体例としては酸化珪素、酸化チタン、チタン酸バリウム、アルミナ、タルクなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの無機粒子の一次粒子径は100nm以下が好ましく、60nm以下がより好ましい。
 無機粒子の含有量は、有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量%中、好ましくは5~50質量%である。
 本発明の感光性樹脂組成物は、可視光透過性を損なわない範囲で熱酸発生剤を含有してもよい。熱酸発生剤は、加熱により酸を発生し、熱架橋剤の架橋反応を促進する他、(A)成分の樹脂に未閉環のイミド環構造、オキサゾール環構造を有している場合はこれらの環化を促進し、硬化膜の機械特性をより向上させることができる。
 本発明に用いられる熱酸発生剤の熱分解開始温度は、50℃~270℃が好ましく、250℃以下がより好ましい。また、本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布した後の乾燥(プリベーク:約70~140℃)時には酸を発生せず、その後の露光、現像でパターニングした後の最終加熱(キュア:約100~400℃)時に酸を発生するものを選択すると、現像時の感度低下を抑制できるため好ましい。
 本発明に用いられる熱酸発生剤から発生する酸は強酸が好ましく、例えば、p-トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などのアリールスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸やトリフルオロメチルスルホン酸などのハロアルキルスルホン酸などが好ましい。これらはアルキルエステルのような酸を保護された化合物として用いることが出来る。これらを2種以上含有してもよい。
 本発明に用いられる熱酸発生剤の含有量は、有機溶剤を除く感光性樹脂組成物全量100質量%中に、0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。0.01質量%以上含有することで、架橋反応および樹脂の未閉環構造の環化が促進されるため、硬化膜の機械特性および耐薬品性をより向上させることができる。また、有機EL表示装置の長期信頼性の観点から、5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、2質量%以下がより好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物を製造する方法について、説明する。本発明の感光性樹脂組成物は、例えば、(A)成分~(C)成分と必要に応じて(D)成分、およびそれ以外の構成成分を溶剤に懸濁させ、溶解するまで撹拌することで製造することができる。均一な組成物が得られれば、成分の投入順は特に限定されない。溶解温度は、溶解性および成分の反応抑制の観点から、5℃以上60℃以下であることが好ましい。撹拌工程は窒素などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物は、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜、有機EL素子の絶縁膜や薄膜トランジスタ(TFT)基板の平坦化膜などに好適に用いられる。
 本発明の硬化物の第一の態様は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物である。
 本発明の硬化物の第一の態様は、厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下であることが好ましい。透過型有機ELディスプレイやモバイル端末のディスプレイ直下にカメラを配置するなど設計/デザインの多様化の観点から、可視光透過性は高い方が好ましく、85%以上がさらに好ましく、90%以上が特に好ましい。透過率の上限は、特に限定されないが、例えば99%、98%、97%であってもよい。
 本発明の硬化物の第一の態様は、厚み1.5μmでのイエローインデックスが0.1以上7.0以下であることが好ましい。透過型有機ELディスプレイやモバイル端末のディスプレイ直下にカメラを配置するなど設計/デザインの多様化の観点から、イエローインデックスは低い方が好ましく、5.0以下がさらに好ましく、3.0以下が特に好ましい。イエローインデックスの下限は、特に限定されないが、例えば0.1、0.2、0.3であってもよい。
 本発明の硬化物の製造方法は、本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布して樹脂膜を形成する工程、該樹脂膜を乾燥する工程、乾燥した樹脂膜を露光する工程、露光した樹脂膜を現像する工程および現像した樹脂膜を加熱処理して硬化物を得る工程を含む。
 まず、本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布し樹脂膜を形成する工程について説明する。感光性樹脂組成物を、例えば、スピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、印刷法などで基板に塗布し、感光性樹脂組成物の塗布膜を得ることができる。
 塗布に先立ち、感光性樹脂組成物を塗布する基材を予め前述した密着改良剤で前処理してもよい。例えば、密着改良剤をイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルなどの溶剤に0.5~20質量%溶解させた溶液を用いて、基材表面を処理する方法が挙げられる。基材表面の処理方法としては、例えば、スピンコート、スリットダイコート、バーコート、ディップコート、スプレーコート、蒸気処理などの方法が挙げられる。
 基板は、金属やガラス、樹脂フィルムなど、表示装置の支持や後工程の搬送に好ましいものを適宜選択することができる。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどを用いることができる。基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよい。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、SiOなどのバリアコートを施したソーダライムガラスも使用することができる。樹脂フィルムであれば、ポリイミド、ポリアミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドイミド、およびポリ(p-キシリレン)から選択される樹脂材料を含むものが好ましく、これらの樹脂材料を単独で含んでいてもよいし、複数種が組み合わされていてもよい。例えば、ポリイミド樹脂で形成する場合には、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸(一部がイミド化されたポリアミック酸を含む。)または、可溶性ポリイミドを含む溶液を支持基板に塗布し、焼成することで形成することもできる。
 次に、樹脂膜を乾燥する工程について説明する。
 塗布後、乾燥、必要に応じて減圧乾燥処理を施し、その後、例えば、ホットプレート、オーブン、赤外線などを用いて、50℃~180℃の範囲で1分間~数時間の熱処理を施すことで樹脂膜を得ることができる。
 次に、乾燥した樹脂膜を露光する工程について説明する。
 例えば、樹脂膜上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射することができる。露光に用いられる化学線としては紫外線、可視光線、電子線、X線などが挙げられる。中でも、水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)を用いることが好ましい。
 次に、露光した樹脂膜を現像する工程について説明する。
 露光後、例えば、現像液を用いて露光部を除去することができる。現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また、場合によっては、これらのアルカリ水溶液にN-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を組み合わせたものを含有してもよい。現像方式としては、例えば、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が挙げられる。
 次に、現像によって形成したパターンを蒸留水にてリンス処理をすることが好ましい。
例えば、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを蒸留水に加えてリンス処理をしてもよい。
 本発明の硬化物の製造方法においては、次に、現像した樹脂膜に紫外線照射する工程を有してもよい。紫外線照射により(B)光酸発生材が分解され、後述の加熱処理工程において、脱ガス成分を効率的に除去することが出来る。(B)成分が、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルの場合は、インデンカルボン酸化合物に変化する。インデンカルボン酸化合物は、後述の加熱処理工程において、スルホン酸エステル構造由来の二酸化硫黄の膜外への除去がさらに促進される。このため、硬化物中の硫黄濃度をさらに低減でき、有機EL装置として長期信頼性をさらに高めることができる。ここで、紫外線は、水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)のいずれかの波長を含む光が好ましい。また、紫外線の照射量は50~10000mJ/cmの範囲であることが好ましい。これらの波長および/または照射量で処理することで、インデンカルボン酸化合物へ効率よく変化させることができる。
 次に現像した樹脂膜を加熱処理して硬化物を得る工程について説明する。
 加熱処理により残留溶剤や耐熱性の低い成分を除去できるため、耐熱性および耐薬品性を向上させることができる。特に、本発明の感光性樹脂組成物に含まれる(A)アルカリ可溶性樹脂が、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体、またはそれらの共重合体を含む場合は、加熱処理によりイミド環、オキサゾール環を形成できるため、耐熱性および耐薬品性を向上させることができ、また、熱架橋剤を含む場合は、加熱処理により熱架橋反応を進行させることができ、耐熱性および耐薬品性を向上させることができる。この加熱処理は、段階的に昇温後、最高加熱温度で保持しても、連続的に昇温後、最高加熱温度で保持しても、最初から最高加熱温度で保持してもよい。ここで最高加熱温度とは、加熱により樹脂膜が経験する温度のうち、樹脂膜が累計1分以上その温度以上を経験する温度範囲を確認し、その中で最も高い温度を指す。硬化膜の可視光透過性の観点から、最高加熱温度は低い方が好ましい。一方、耐熱性および耐薬品性を向上させる観点からは、最高加熱温度が高い方が好ましい。これら特性のバランスを考慮して、最高加熱温度は、200℃~350℃が好ましく、220℃~300℃がより好ましく、230℃~280℃がさらに好ましい。また、最高加熱温度での保持時間は特に制限はないが、15分以上が好ましく、30分以上がより好ましく、45分以上がさらに好ましい。また、生産性の観点で180分以下が好ましく、150分以下がより好ましく、120分以下がさらに好ましい。
 次に、有機EL表示装置を製造する方法について説明する。
 本発明において、有機EL表示装置を製造する方法としては、例えば、基板上に、平坦化層、第一電極、画素分割層、有機EL層、第二電極の順に形成する工程を有する有機EL表示装置を製造する方法において、該平坦化層および/または該画素分割層に含まれる硬化物の製造方法が、本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布し樹脂膜を形成する工程、前記樹脂膜を乾燥する工程、乾燥した樹脂膜を露光する工程、露光した樹脂膜を現像する工程および現像した樹脂膜を加熱処理して硬化物を得る工程を、含む硬化物の製造方法である方法が挙げられる。
 次に、本発明の硬化物の第二の態様について説明する。
 本発明の硬化物の第二の態様は、厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7以下であって、イミド環構造を有する化合物、インデン構造を有する化合物、式(2)で示される構造を有する化合物および式(1)で示される構造を有する化合物を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(2)中、R、R、およびRは、それぞれ独立に水素原子またはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~30の1価の有機基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 Rは各々独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~20の1価の有機基である。Rの好適な態様は上述のとおりである。
 式(2)において、前記ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~30の1価の有機基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等が挙げられる。
 前記アルキル基は、直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。直鎖状および分岐状のアルキル基の炭素原子数は、通常1~30であり、可視光透過性を高く保つ観点から1~20が好ましく、1~10がより好ましい。環状のアルキル基の炭素原子数は、通常3~30であり、可視光透過性を高く保つ観点から3~20が好ましく、3~10がより好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
 前記アルケニル基は、直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。直鎖状および分岐状のアルケニル基の炭素原子数は、通常2~30であり、可視光透過性を高く保つ観点から2~20が好ましく、2~10がより好ましい。環状のアルケニル基の炭素原子数は、通常3~30であり、可視光透過性を高く保つ観点から3~20が好ましく、3~10がより好ましい。アルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ノネニル基、デセニル基などが挙げられる。
 前記アルキニル基は、直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。直鎖状および分岐状のアルキニル基の炭素原子数は、通常2~30であり、可視光透過性を高く保つ観点から2~20が好ましく、2~10がより好ましい。環状のアルキニル基の炭素原子数は、通常3~30であり、可視光透過性を高く保つ観点から3~20が好ましく、3~10がより好ましい。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基などが挙げられる。
 前記アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に直接結合した水素原子1個を除いた残りの原子団であり、ヒドロキシ基や前記アルキル基、前記アルケニル基、前記アルキニル基を官能基として有するものを含む。アリール基の炭素原子数は、通常、6~30であり、6~20が好ましい。アリール基としては、例えば、フェニル基、ヒドロキシフェニル基、アルキルフェニル基、アルキルヒドロキシフェニル基などが挙げられる。可視光透過性および耐熱性のバランスを取る観点から、ヒドロキシフェニル基、アルキルヒドロキシフェニル基が好ましい。アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メチルエチルフェニル基、プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、シクロヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基などが挙げられる。アルキルヒドロキシフェニル基としては、例えば、メチルヒドロキシフェニル基、エチルヒドロキシフェニル基、ジメチルヒドロキシフェニル基、プロピルヒドロキシフェニル基、メチルエチルヒドロキシフェニル基、プロピルヒドロキシフェニル基、イソプロピルヒドロキシフェニル基、ブチルヒドロキシフェニル基、イソブチルヒドロキシフェニル基、tert-ブチルヒドロキシフェニル基、ペンチルヒドロキシフェニル基、ヘキシルヒドロキシフェニル基、シクロヘキシルヒドロキシフェニル基、ヘプチルヒドロキシフェニル基、オクチルヒドロキシフェニル基、ノニルヒドロキシフェニル基、デシルヒドロキシフェニル基などが挙げられる。
 可視光透過性および耐熱性のバランスを取る観点から、R、R、およびRの少なくとも一つがアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基であることが好ましい。さらに好ましくは、アルキル基とヒドロキシフェニル基および/またはアルキルヒドロキシフェニル基とを共に含むことである。
 硬化物が、イミド環構造を有する化合物、インデン構造を有する化合物、式(2)で示される構造を有する化合物および式(1)で示される構造を有する化合物を有することで、厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、厚み1.5μmでのイエローインデックスが0.1以上7.0以下の硬化物が得られやすくなる。
 本発明の硬化物の第二の態様は、厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下である。透過型有機ELディスプレイやモバイル端末のディスプレイ直下にカメラを配置するなど設計/デザインの多様化の観点から、可視光透過性は高い方が好ましい。具体的には硬化物の可視光透過率が、85%以上であることがさらに好ましく、88%以上であることがより好ましく、90%以上であることが特に好ましい。透過率の上限は、特に限定されないが、例えば99%、98%、97%であってもよい。
 本発明の硬化物の第二の態様は、厚み1.5μmでのイエローインデックスが7.0以下である。透過型有機ELディスプレイやモバイル端末のディスプレイ直下にカメラを配置するなど設計/デザインの多様化の観点から、硬化物のイエローインデックスは低い方が好ましく、具体的には5.0以下であることが好ましい。硬化物のイエローインデックスは、3.0以下であることが特に好ましい。イエローインデックスの下限は、特に限定されないが、例えば0.1、0.2、0.3であってもよい。
 本発明の硬化物の第二の態様は、上述のとおり、硬化物がイミド環構造を有する化合物、インデン構造を有する化合物、式(2)で示される構造を有する化合物および式(1)で示される構造を有する化合物を含有することで、硬化物の可視光透過性を高く保ちやすくすることが出来る。
 本発明の硬化物の第二の態様に含まれる化合物について説明する。イミド環構造を有する化合物は、例えば、(A)ポリイミド樹脂に由来する構造もしくはその残基、インデン構造を有する化合物は、例えば、(B)光酸発生材として含まれるナフトキノンジアジドスルホン酸エステルに由来する構造もしくはその残基、式(2)で示される構造を有する化合物は、例えば、(C)成分に由来する構造もしくはその残基、および式(1)で示される構造を有する化合物は、例えば、(D)式(1)で示される化合物に由来する構造もしくはその残基として得ることができる。
 本発明の硬化物は、有機EL表示装置や半導体装置、多層配線板等に使用することができる。より好適には、有機EL表示装置の絶縁層、有機EL表示装置の駆動回路付き基板の平坦化層、半導体装置の再配線間の層間絶縁膜、半導体のパッシベーション膜、半導体装置の保護膜、高密度実装用多層配線の層間絶縁膜、回路基板の配線保護絶縁層、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層などの用途に用いられる。
 本発明の有機EL表示装置は、本発明の硬化物を具備する。
 本発明の有機EL表示装置は、少なくとも基板、第一電極、第二電極、有機EL層、平坦化層及び画素分割層を有し、本発明の硬化物を平坦化層および/または画素分割層に含むことが好ましい。アクティブマトリックス型の表示装置を例に挙げると、ガラスや樹脂フィルムなどの基板上に、TFT(薄膜トランジスタ)と、TFTの側方部に位置しTFTと接続された配線とを有し、その上に凹凸を覆うようにして平坦化層を有し、さらに平坦化層上に表示素子が設けられている。表示素子と配線とは、平坦化層に形成されたコンタクトホールを介して接続される。本発明の硬化物は可視光透過性に優れるため、平坦化層および/または画素分割層に好ましく用いられる。特に、近年、有機EL表示装置のフレキシブル化が主流になっており、前述の駆動回路を有する基板が樹脂フィルムからなる有機EL表示装置であってもよい。
 本発明の有機EL表示装置は、有機EL表示装置のアクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に用いられることが好ましい。本発明の有機EL表示装置は、本発明の硬化物を具備するため、有機EL表示装置の可視光透過率が向上し、有機EL表示装置のアクティブエリアに効率的に可視光の光を通すことが可能になり、該アクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に好適に用いることが出来る。また、透過型有機ELディスプレイなど多様な設計/デザインに対応しやすくなる。
 本発明の有機EL表示装置は、平坦化層および画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、平坦化層および前記画素分割層を形成する各層の硬化物の積層界面において、積層界面を形成している硬化物間の波長550nmに対する屈折率差が、全ての積層界面において0.3以下であることが好ましい。屈折率差は、0.2以下であることがより好ましく、0.1以下であることがさらに好ましく、0.05以下であることが特に好ましい。さらには、屈折率差が無いことが最も好ましい。近年の有機EL表示装置設計の高度化に伴い、平坦化層および画素分割層は多層構成とすることが主流となっている。特に、多層構成を適応する場合、前記平坦化層および前記画素分割層を形成する各層の硬化物の積層界面において、積層界面を形成している硬化物間の屈折率差を上記範囲とすることにより、界面での反射が起こりにくくなるため、有機EL表示装置の可視光透明性がより向上しやすくなる。屈折率差を小さくするためには、前記積層界面を形成している硬化物間の屈折率を近づけることで達成できる。例えば、前記積層界面を形成している硬化に含まれる樹脂の種類を揃えるなどの方法が挙げられ、最も好ましくは、各層を形成している硬化物を同一の感光性樹脂組成物を用いて作製する方法である。
 本発明の有機EL表示装置は、ポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物を具備することができる。ポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物とは、少なくとも前記ポリシロキサンおよび前記(B)光酸発生材を含む感光性樹脂組成物を、例えば、前記硬化物の製造方法に記載の方法によって硬化することにより得られる硬化物である。
 本発明の有機EL表示装置の第一の好適な態様は、前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層が前記硬化物を含み、前記画素分割層がポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物を含む。ポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物は、一般的に可視光透過性を高めやすいため、前記画素分割層として前記ポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物を具備することで、前記有機EL表示装置の可視光透明性を向上させやすい。また、平坦化層が前記硬化物を含むことにより有機EL表示装置の柔軟性が向上しやすいため、前記平坦化層が前記硬化物を含む前記第一の好適な態様とすることで、前記有機EL表示装置の可視光透明性を向上させやすく、さらに前記有機EL表示装置の柔軟性を高めることができる。
 本発明の有機EL表示装置の第二の好適な態様は、前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層がポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物を含み、前記画素分割層が前記硬化物を含む。ポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物は、一般的に有機EL表示装置のTFTとTFTの側方部に位置しTFTと接続された配線の凹凸を平坦化する性能が高くなりやすい。そのため、前記第二の好適な態様とすることで、前記有機EL表示装置の可視光透明性を向上させやすく、さらに前記有機EL表示装置のTFTとTFTの側方部に位置しTFTと接続された配線の凹凸の平坦性を向上させることができる。
 本発明の有機EL表示装置の第三の好適な態様は、前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層および前記画素分割層が前記硬化物を含む。前記平坦化層および前記画素分割層が前記硬化物を含むことで、前記硬化物の可視光透過性が高いことに加えて、前記平坦化層および前記画素分割層を形成する各層の硬化物の積層界面において、積層界面を形成している硬化物間の屈折率差を最小に抑えることができるため、前記有機EL表示装置の可視光透過性を向上させることができる。また、前記平坦化層が前記硬化物を含むため、前記有機EL表示装置の柔軟性を高めることができ、前記有機EL表示装置のTFTとTFTの側方部に位置しTFTと接続された配線の凹凸の平坦性を適度に高めることができる。
 本発明の半導体装置は、本発明の硬化物を具備する。
 本発明の半導体装置は、絶縁膜および/または保護膜に本発明の硬化物を含むことが好ましい。半導体装置としては、公知の構造を有する半導体装置が挙げられる。本発明の硬化物は可視光透過性に優れるため、上記の絶縁膜および/または保護膜に好ましく用いられる。
 以下、実施例等をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、実施例中の感光性樹脂組成物の評価は以下の方法により行った。
 (1)膜厚の測定方法
 <膜厚測定方法>
 大日本スクリーン製造(株)製ラムダエースSTM-602を使用し、プリベーク後、現像後、キュア後の膜厚を、屈折率1.629として測定した。
 (2)可視光透過性の評価方法
 <硬化物の作製>
 50×50mmの無アルカリガラス基板に、後述の各実施例および比較例に即した感光性樹脂組成物(ワニス)をスピンコート法により塗布し、120℃のホットプレート(DIGITAL HOT PLATE HP-18A;アズワン(株)製)で2分間プリベークした。この膜を2.38質量%のテトラメチルアンモニウム水溶液(以下、TMAH、多摩化学工業(株)製)で60秒現像し、純水でリンスした。続いて、現像膜を、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム(株)製)を用いて、窒素雰囲気下(酸素濃度:100ppm以下)にて、5℃/分で250℃まで昇温し、250℃で1時間加熱処理する熱硬化工程を行い、ワニスの硬化物を作製した。その硬化物の厚さは約1.5μmであった。なお、実施例25および26は、5℃/分で230℃まで昇温し、230℃で1時間加熱処理する熱硬化工程を行い、ワニスの硬化物を作製した。
 <可視光透過率測定>
 上記で作製したワニスの硬化物について、波長300nm~800nmの波長について、分光光度計(日立製作所社の「ダブルビーム分光光度計U-2900」)を用いて測定して評価した。測定結果から、波長400nmにおける透過率を読み取り、可視光透過性を評価した。また、特段記載のない限り、各測定結果については、400nm~800nmの波長域での透過率は、400nmにおける透過率が最も低く、401nm以上、800nm未満の領域では、400nmにおける透過率よりも高い透過率が得られた。
得られた400nmにおける透過率に対して、以下の基準で判定した。C以上を透過率が良好として「合格」、D以下を「不合格」とした。
 A:90%以上
 B:85%以上90%未満
 C:80%以上85%未満
 D:75%以上80%未満
 E:70%以上75%未満
 F:70%未満
 (3)イエローインデックス測定方法
 <イエローインデックス測定>
前記可視光透過性の評価方法に記載の<硬化物の作製>と同じ方法でワニス硬化物を作製し、スガ試験機株式会社製のカラーコンピューター(Color Computor Model SM-7-CH)を用いて、C光源透過法によりイエローインデックスを測定した。
 (4)感度評価
 <露光感度の算出>
 各実施例および比較例により得られた感光性樹脂組成物を塗布現像装置ACT-8(東京エレクトロン(株)製)を用いて、8インチシリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、120℃で3分間ホットプレートにてベークをして膜厚3.0μmのプリベーク膜を作製した。なお、膜厚は<膜厚測定方法>に記載の方法で測定した。その後、露光機i線ステッパーNSR-2005i9C(ニコン社製)を用い、10μmのコンタクトホールのパターンを有するマスクを介して、60~300mJ/cmの露光量にて10mJ/cmステップで露光した。露光後、前記ACT-8の現像装置を用いて、2.38質量%TMAH水溶液を用いて現像時の膜減りが0.5μmになる時間で現像した後、蒸留水でリンス後、振り切り乾燥し、パターンを得た。
 得られた現像膜のパターンをFDP顕微鏡MX61(オリンパス(株)社製)を用いて倍率20倍で観察し、コンタクトホールの開口径が10μmに達した最低必要露光量を求め、これを露光感度とした。C以上を露光感度が良好として「合格」、D以下を「不合格」とした。
 A:90以下
 B:90より大きく120以下
 C:120より大きく140以下
 D:140より大きく160以下
 E:160より大きく180以下
 F:180より大きい
 (5)耐薬品性評価
 <硬化物の作製>
 4インチシリコンウェハ上に、後述の各実施例および比較例に即した感光性樹脂組成物(ワニス)をスピンコート法により塗布し、120℃のホットプレート(DIGITAL HOT PLATE HP-18A;アズワン(株)製)で2分間プリベークした。この膜を2.38質量%TMAH水溶液で現像し、純水でリンスした。続いて、現像膜を、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム(株)製)を用いて、窒素雰囲気下(酸素濃度:100ppm以下)にて、5℃/分で250℃まで昇温し、250℃で1時間加熱処理する熱硬化工程を行い、ワニスの硬化物を作製した。その硬化物の厚さは約2.0μmであった。なお、実施例25および26は、5℃/分で230℃まで昇温し、230℃で1時間加熱処理する熱硬化工程を行い、ワニスの硬化物を作製した。
 <耐薬品性の評価>
 得られた硬化膜を有機薬液(ジメチルスルホキシド:N-メチル-2-ピロリドン(NMP):エタノールアミン=70:20:10)に70℃で1分間浸漬させ、剥がれや溶出の有無を観察した。浸漬前後の膜厚変化が0.05μm以下の場合は極めて良好として「A」、膜厚変化が0.05μm以上0.15μm以下の場合は良好として「B」、膜厚変化が0.15μm以上の場合や剥がれ、溶解やクラックが観測された場合は不良として「C」、と評価した。膜厚変化率の数値が小さければより耐薬品性が良いことを示す。
 (6)保存安定性評価
 <保存安定性の評価>
 各実施例および比較例により得られたワニスを、<露光感度の算出>に記載の方法で、露光感度を求めた。前記ワニスを23℃で保管し、0日目の感度から15%以上感度が変化した日数を調べた。変化した日数が、30日以上の場合は極めて良好として「A」、15日以上30日未満の場合は良好として「B」、15日未満の場合は不良として「C」、と評価した。
 (7)硬化物の組成分析
 硬化物中に含まれる成分の分析方法を示すが、組成分析が可能な手法であれば良く、記載の手法に限定されるものではない。
 <組成分析用硬化物の作製>
 各実施例および比較例により得られた感光性樹脂組成物を塗布現像装置ACT-8(東京エレクトロン(株)製)を用いて、8インチシリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、120℃で3分間ホットプレートにてベークをした。その後、前記ACT-8の現像装置を用いて、2.38質量%TMAH水溶液を用いて現像し、蒸留水でリンス後、振り切り乾燥した。続いて、現像膜を、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム(株)製)を用いて、窒素雰囲気下(酸素濃度:100ppm以下)にて、5℃/分で250℃まで昇温し、250℃で1時間加熱処理する熱硬化工程を行い、ワニスの硬化物を作製した。その硬化膜の厚さは約3.0μmであった。
 <FT-IRによる組成分析>
 得られた硬化膜に対して、赤外顕微鏡Nicolet iN10(Thermo Fisher SCIENTIFIC製)を使用して、波数4000~650cm-1の範囲に対して、検出器はMCTを使用し、分解能は8cm-1とし、積算回数64回にて、測定モードは1回反射ATR法(Ge、45°)によりIRスペクトルを得た。
 <熱分解GC/MSによる組成分析>
 得られた硬化膜に対して、マルチショット・パイロライザー PY-3030D(フロンティアラボ製)を使用して、加熱温度600℃の条件で、熱分解を行い、ガスクロマトグラフ質量分析計JMS-Q1050GC(日本電子製)を使用して、GCカラムはステンレスキャピラリーカラム(0.25mm内径×30m、固定相;5%フェニルポリジメチルシロキサン)を用い、GC温度は40℃(3分保持)から20℃/分の速度で320℃まで昇温し、注入口温度は300℃、カラム流量は1.5mL/分、イオン化法はEI(電子イオン化)法、質量数範囲はm/z10~800とし、スキャン速度0.5sec/scanとして分析を行った。
 合成例1 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物の合成
 2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(以降BAHFと呼ぶ)18.3g(0.05モル)をアセトン100mL、プロピレンオキシド17.4g(0.3モル)に溶解させ、-15℃に冷却した。ここに3-ニトロベンゾイルクロリド20.4g(0.11モル)をアセトン100mLに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、-15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ別し、50℃で真空乾燥した。
 固体30gを300mLのステンレスオートクレーブに入れ、メチルセロソルブ250mLに分散させ、5%パラジウム-炭素を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行なった。約2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記式で表されるヒドロキシル基含有ジアミン化合物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 合成例2 ポリイミド前駆体(A-1)の合成
 乾燥窒素気流下、3,3’,4,4’-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(以降ODPAと呼ぶ)31.0g(0.10モル)をNMP500gに溶解させた。ここに合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物45.35g(0.075モル)と1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)をNMP50gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で2時間反応させた。次に末端封止剤として4-アミノフェノール4.36g(0.04モル)をNMP5gとともに加え、50℃で2時間反応させた。その後、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール28.6g(0.24モル)をNMP50gで希釈した溶液を投入した。投入後、50℃で3時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、目的のアルカリ可溶性樹脂であるポリイミド前駆体(A-1)を得た。
 合成例3 ポリイミド(A-2)の合成
 乾燥窒素気流下、BAHF29.3g(0.08モル)、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)、末端封止剤として、3-アミノフェノール3.27g(0.03モル)をNMP150gに溶解した。ここにODPA31.0g(0.1モル)をNMP50gとともに加えて、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で4時間撹拌した。その後、キシレンを15g添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、アルカリ可溶性樹脂であるポリイミド(A-2)を得た。
 合成例4 ポリベンゾオキサゾール前駆体(A-3)の合成
 乾燥窒素気流下、BAHF18.3g(0.05モル)をNMP50g、グリシジルメチルエーテル26.4g(0.3モル)に溶解させ、溶液の温度を-15℃まで冷却した。ここにジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロリド(日本農薬(株)製)7.4g(0.025モル)、イソフタル酸クロリド(東京化成(株)製)5.1g(0.025モル)をγ-ブチロラクトン(GBL)25gに溶解させた溶液を内部の温度が0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、-15℃で6時間撹拌を続けた。反応終了後、メタノールを10質量%含んだ水3Lに溶液を投入して白色の沈殿を集めた。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、目的のアルカリ可溶性樹脂であるポリベンゾオキサゾール(PBO)前駆体(A-3)を得た。
 合成例5 ポリシロキサン(A-4)の合成
 500mlの三口フラスコに、p-スチリルトリメトキシシラン(St)を44.86g(0.200mol)、フェニルトリメトキシシラン(Ph)を39.66g(0.200mol)、メチルトリメトキシシラン(Me)6.81g(0.050mol)、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物(Suc)を13.12g(0.050mol)、TBCを0.522g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下PGMEという場合がある)を74.58g仕込み、室温で撹拌しながら、水27.90gにリン酸0.448g(仕込みモノマーに対して0.50質量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分間かけて添加した。その後、三口フラスコを70℃のオイルバスに浸けて90分間撹拌した後、オイルバスを30分間かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に三口フラスコの内温(溶液温度)が100℃に到達し、そこから2時間加熱撹拌し(内温は100~110℃)、ポリシロキサン溶液を得た。なお、昇温および加熱撹拌中、窒素を0.05リットル/分流した。反応中に、副生成物であるメタノールおよび水が合計58.90g留出した。得られたポリシロキサン溶液に、固形分濃度が40質量%となるようにPGMEを追加し、ポリシロキサン(A-4)溶液を得た。
 合成例6 ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル化合物(B-1)の合成
 乾燥窒素気流下、TrisP-PA(商品名、本州化学工業(株)製)21.22g(0.05モル)とナフトキノンジアジド-5-スルホニル酸クロリド36.27g(0.135モル)を1,4-ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4-ジオキサン50gと混合したトリエチルアミン15.18gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、ろ液を水に投入した。その後、析出した沈殿をろ過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、下記式で表されるキノンジアジド化合物(B-1)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 実施例および比較例に使用した化合物を下記に示す。
B-2:PAG-103(商品名、BASFジャパン(株)製)
C-1:TekP-4HBPA(商品名、本州化学工業(株)製)
C-2:1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(東京化成工業(株)製)
C-3:2,2-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン(東京化成工業(株)製)
C-4:TrisP-PA(商品名、本州化学工業(株)製)
C-5:ビスフェノールP(東京化成工業(株)製)
C-6:ビスフェノールM(東京化成工業(株)製)
C-7:1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン(東京化成工業(株)製)
C-8:4,4‘,4’‘-トリヒドロキシトリフェニルメタン(東京化成工業(株)製)
C-9:ビスフェノールA(東京化成工業(株)製)
C-10:ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン(東京化成工業(株)製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
D-1:“アロニックス(登録商標)”M-923(商品名、東亞合成(株)製)
D-2:A-9300(商品名、新中村化学工業(株)製)
D-3:TEPIC-L(商品名、日産化学工業(株)製)
D-4:TEPIC-VL(商品名、日産化学工業(株)製)
E-1:HMOM-TPHAP(商品名、本州化学工業(株)製)
E-2:“テクモア(登録商標)“VG3101L(商品名、(株)プリンテック製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 実施例1
 前記合成例2で得られたポリイミド前駆体(A-1)10.0g、(B-1)1.7g、(C-7)0.9gおよび(D-3)1.5gをPGME56.4gとγ-ブチロラクトン(以下GBLと呼ぶ)14.1gに溶解した後、0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電気工業(株)製)で濾過して感光性樹脂組成物Aを得た。
 得られた感光性樹脂組成物を用い、前記<可視光透過率測定>、<イエローインデックス測定>、<耐薬品性の評価>および<保存安定性の評価>に記載の方法で、それぞれ、400nmにおける透過率、イエローインデックス、露光感度、耐薬品性および保存安定性を求めた。
実施例2~26、比較例1~12
 実施例1と同様の方法で、化合物の種類と量は表1~3に記載の通りでワニスB~Yおよびa~lを得た。また実施例1と同様の方法で400nmにおける透過率(可視光透過率)、イエローインデックス、露光感度、耐薬品性および保存安定性を求めた。評価結果を表1~3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 実施例27
 前記<FT-IRによる組成分析>に記載の方法で、感光性樹脂組成物Tの硬化膜のIRスペクトルを測定した。得られたIRスペクトルより、1775~1780cm-1および1720~1725cm-1にイミド環構造中のカルボニル基伸縮振動に由来するピークが得られた。また、式(1)で示される構造中のカルボニル基伸縮振動に由来するピークが、1695~1705cm-1および1430~1475cm-1に得られた。
 前記<熱分解GC/MSによる組成分析>に記載の方法で、感光性樹脂組成物Tの硬化膜の熱分解物を分析した。分析の結果、硬化膜中により得られた構造を下記に示しており、式(6)で示すインデンに帰属されるピーク(450~455秒)、式(7)で示すイミド環構造に帰属されるピーク(840~850秒)、式(8)で示す構造に帰属されるピーク(1035~1045秒)が得られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 これらの結果から、感光性樹脂組成物Tの硬化膜は、膜中にイミド環構造、インデン構造、式(2)で示される構造および式(1)で示される構造を含有することを確認した。

Claims (23)

  1. (A)アルカリ可溶性樹脂、
    (B)光酸発生材、及び
    (C)オクタノール/水分配係数(LogP)が4.6~20.0であるフェノール性水酸基を有する化合物(以下、(C)成分という)
    を含有する感光性樹脂組成物であって、熱硬化後の厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7.0以下である感光性樹脂組成物。
  2. さらに、(D)式(1)で示される化合物を含有する請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (Rは各々独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~20の1価の有機基である。)
  3. 有機EL表示装置の平坦化層および/または画素分割層に用いられる請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
  4. 前記有機EL表示装置が、有機EL表示装置のアクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に用いられる請求項3に記載の感光性樹脂組成物。
  5. 前記(C)成分のLogPが、8.0~15.0である請求項1~4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  6. 前記(C)成分がシクロヘキサン環構造を分子内に2以上含む化合物を含有する請求項1~5のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  7. 前記(C)成分が、式(3)で示される化合物および式(4)で示される化合物からなる群より選択される1種類以上を含有する、請求項1~6のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(3)中、R17は、それぞれ独立に、メチル基または式(5)で示される基であり、少なくとも1つのR17は式(5)で示される基である。式(5)中、cは1~4の整数である。*は結合位を示す。
     式(4)中、R18は、炭素数1~10の2価の有機基である。aおよびbは、それぞれ独立に0~4の整数であり、a+bは1以上である。)
  8. 前記(C)成分と、前記(D)式(1)で示される化合物の、前記(A)アルカリ可溶性樹脂の総量100質量部に対する含有量(質量部)をそれぞれ、CmおよびDmとしたときに、含有量の合計(Cm+Dm)が、20質量部以上110質量部以下であって、含有量の比率(Dm/Cm)が、1/9~9/1である、請求項2~7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  9. 前記(D)式(1)で示される化合物が、(D-a)式(1)中のRの少なくとも2つがエポキシ基を含有する1価の基である化合物、および/または(D-b)式(1)中のRの少なくとも2つがアクリル基および/または水酸基を含有する1価の基である化合物を含有する、請求項2~8のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  10. 前記(D)式(1)で示される化合物が、(D-a)式(1)中のRの少なくとも2つがエポキシ基を含有する1価の基である化合物と、(D-b)式(1)中のRの少なくとも2つがアクリル基および/または水酸基を含有する1価の基である化合物とを含有し、その質量比率(D-a)/(D-b)が、1/9~9/1である、請求項2~9のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  11. 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およびそれらの共重合体からなる群より選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂を含有する請求項1~10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  12. 前記(B)光酸発生材が、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有する請求項1~11のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  13. 請求項1~12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。
  14. 請求項1~12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板に塗布して樹脂膜を形成する工程、該樹脂膜を乾燥する工程、乾燥した樹脂膜を露光する工程、露光した樹脂膜を現像する工程および現像した樹脂膜を加熱処理して硬化物を得る工程を含む硬化物の製造方法。
  15. 厚み1.5μmでの400nmにおける透過率が80%以上99%以下、イエローインデックスが0.1以上7以下であって、イミド環構造を有する化合物、インデン構造を有する化合物、式(2)で示される構造を有する化合物および式(1)で示される構造を有する化合物を含有する硬化物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(2)中、R、R、およびRは、それぞれ独立に水素原子またはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~30の1価の有機基である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (Rは各々独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~20の1価の有機基である。)
  16. 請求項13または15に記載の硬化物を具備する有機EL表示装置。
  17. 少なくとも基板、第一電極、第二電極、有機EL層、平坦化層及び画素分割層を具備し、前記硬化物を平坦化層および/または画素分割層に含む、請求項16に記載の有機EL表示装置。
  18. 有機EL表示装置のアクティブエリアの直下にカメラおよび/またはセンサを備えたモバイル装置に用いられる、請求項16または17に記載の有機EL表示装置。
  19. 前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層および前記画素分割層を形成する各層の硬化物の積層界面において、積層界面を形成している硬化物間の波長550nmに対する屈折率差が、全ての積層界面において0.3以下である、請求項17または18に記載の有機EL表示装置。
  20. 前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層が前記硬化物を含み、前記画素分割層がポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物を含む、請求項17~19のいずれかに記載の有機EL表示装置。
  21. 前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層がポリシロキサンを含む感光性樹脂組成物の硬化物を含み、前記画素分割層が前記硬化物を含む、請求項17~19のいずれかに記載の有機EL表示装置。
  22. 前記平坦化層および前記画素分割層がそれぞれ単層または複数の層から構成されており、前記平坦化層および前記画素分割層が前記硬化物を含む、請求項17~19のいずれかに記載の有機EL表示装置。
  23. 請求項13または15に記載の硬化物を具備する半導体装置。
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